重阳木果实性状及其脂肪酸组成分析

王冬梅，刘京晶，陈见阳，张爱莲，张新凤，童再康，卢泳全*

（1. 浙江农林大学 亚热带森林培育国家重点实验室培育基地，浙江 临安 311300；2. 浙江省天台县华顶林场，浙江 天台 317200）

重阳木果实性状及其脂肪酸组成分析

王冬梅1，刘京晶1，陈见阳2，张爱莲1，张新凤1，童再康1，卢泳全1*

（1. 浙江农林大学 亚热带森林培育国家重点实验室培育基地，浙江 临安 311300；2. 浙江省天台县华顶林场，浙江 天台 317200）

选取天然群体中3株重阳木优良单株，测量不同单株果实的形态性状，并采用超声波法提取重阳木果实中的粗脂肪，用气相色谱-质谱联用（GC-MS）检测脂肪酸组成及含量。结果表明：不同单株之间果实的大小和百粒重存在显著差异，CY2号重阳木果实百粒重最大，为30.952 7g；果实油得油率也以CY2号重阳木最高，为14.24%；相关性分析表明重阳木果实的得油率与果实大小和百粒重呈极显著正相关，因此可以把果实大小作为选择含油量高的良种的一个指标；GC-MS分析发现3个重阳木单株的脂肪酸成分相同，分别为棕榈酸、亚油酸、α-亚麻酸和硬脂酸4种，亚油酸含量最高，不饱和脂肪酸约占90%。

重阳木；果实；超声波法；GC-MS；脂肪酸

重阳木（Bischofia polycarpa），别名乌杨、枫样、赤木、大果重阳木、红桐等[1～2]，是大戟科重阳木属的落叶乔木，树体高大雄伟，最高可达15 m，树姿优美。重阳木为中国原产树种，产于秦岭、淮河以南至广东、广西北部[3]，在长江中下游地区常见栽培[4]。重阳木的树冠整齐，其叶早春亮绿鲜嫩，入秋则变为红色，常作为行道树[5]。重阳木具有生长速度快、对土壤的酸碱性要求不高，耐水湿、根系发达、适应能力强、抗风能力强等特点，因此也可以作为水源林、护岸林和防风树种[6]。重阳木木材红色，坚硬，质地良好，也是良好的建筑用材。重阳木的根、树皮及枝叶可供药用，具有消肿、止痛等药效；重阳木制剂对胃溃疡有明显的疗效[6]；重阳木中还含有对白血病细胞P388具有较强抑制作用的白桦脂酸[7]。此外，由于重阳木材质与紫檀相似，在日本常用来做三弦[8]。总之，重阳木是一种生态、绿化、多用途的优良树种。

重阳木果可酿酒，果实含油量约 30%，可做为工业用油或食用油[9]。然而尚未见到有关重阳木果实利用的研究报道。目前，国内外对重阳木的研究主要集中在栽培引种[3]、挥发油成分分析[10]及病虫害生物防治技术[11]等方面。但是由于目前各地种植的重阳木种质资源几乎都是来自没经过改良的野生或半野生的种质资源，在生产上缺乏优良品种，使得重阳木的品种还比较单一[12]。对现有的重阳木种植资源进行筛选和评价是优良品种筛选的基础。因此，本试验对重阳木不同单株果实大小、百粒重、含油率和脂肪酸组成进行了分析，研究了重阳木脂肪酸产量与果实性状之间的关系，为重阳木良种选育奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择浙江农林大学平山苗圃天然群体中生长良好、干形通直、果实饱满的3个单株作为供试材料，对其进行连续编号为CY1，CY2和CY3。

1.2 试剂与仪器

主要试剂有甲醇、氢氧化钠、无水硫酸钠、无水乙醚、正己烷均为分析纯，主要仪器有旋转蒸发仪，GC/MS联用仪。

1.3 试验方法

1.3.1 果实大小测定 分单株采集适熟而完整的果实，混匀并随机挑选30粒，用游标卡尺逐粒测定种孔方向纵轴长度，记为果实直径。精度均为0.01 mm。

1.3.2 果实百粒重测定 按每个单株随机取100粒新鲜果实进行称量果实百粒重，测量精度0.001 g，重复3次。

1.3.3 果实油提取方法 将采集的果实低温烘干至恒重后粉碎。称取10 g粉碎的果实，按1：7的料液比加入正己烷作为溶剂，在超声功率为60 w，温度25℃条件下超声萃取1 h，小心倒出溶液，用少量正己烷洗涤残渣3次，合并正己烷提取液[13]，真空抽滤去掉残渣，最后用旋转蒸发仪回收正己烷，得重阳木果实油，计算得油率。

1.3.4 果实油脂肪酸甲酯化 准确量取重阳木油200 µL于10 mL容量瓶中，再加入1 mL正己烷和乙醚（V：V = 2：1）混合溶液，轻轻振荡摇匀2 min使油脂完全溶解。再加入0.5 mol/L氢氧化钠—甲醇溶液1 mL，在室温下静置5 ～ 10 min，加蒸馏水定容至10 mL[14]，振荡摇匀，混匀后在超声仪下超声2 min，最后将混合液转置于10 mL离心管中，4 000 r/min离心2 min，取上层溶液脱水处理后进行GC-MS分析。

1.3.5 重阳木果实油的GC-MS分析

1.3.5.1 分析条件 气相色谱条件：色谱柱：TR-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）石英毛细管柱，溶剂为正己烷，载气为高纯氦气（99.999%），升温程序：初始温度190℃保持5min，升温速度为3℃/min，终止温度250℃保持5min，进样口温度为220℃，进样量1 μL，分流进样，分流比100：1。

质谱条件：EI电离源。传输线温度250℃，离子源温度200℃，扫描范围40 ～ 600 amu。

1.3.5.2 定性与定量分析 根据GC-MS数据处理系统进行自动检索，并结合人工图谱解析，对重阳木油脂肪酸组成进行定性分析，并利用色谱峰面积归一化法确定各成分的相对百分含量。

1.4 数据处理方法

试验数据采用Excel和 SPSS软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 果实大小及百粒重比较

由表1可以看出，重阳木单株果实的果实大小存在差异，其中CY3号材料的果实变异幅度最大（3.21%）。

表1 重阳木果实大小变异情况Table 1 The variation of fruit size of B. polycarpa

从总体上看，CY2号单株的果实和百粒重这二个性状的平均值都比 CY1号和CY3号大。按上述方法测得：CY1号重阳木果实百粒重平均值为20.979 8±2.137 6 g，CY2号果实重阳木百粒重平均值为30.952 7±0.858 2 g，CY3号重阳木果实百粒重平均值为18.147 3±2.378 3 g。CY2号果实百粒重最重。方差分析表明：CY2号果实百粒重与CY1号和CY3号之间的百粒重存在差异，多重比较看出，CY2号单株果实百粒重与CY1号和CY3号单株果实百粒重差异极显著，CY1号和CY3号单株之间百粒重果实存在显著差异。

方差分析（表 2）表明，重阳木果实大小在不同单株之间的差异达到极显著水平。多重比较（表3）结果表明，CY2号重阳木果实大小与CY1号和CY3号相应性状之间差异达都到极显著水平，而CY2号和CY3号之间的差异不显著。

表2 重阳木果实大小、百粒重方差分析Table 2 ANOVA on fruit size and 100-grain weight of B. polycarpa

表3 重阳木果实大小、百粒重多重比较Table 3 Multiple comparison of fruit size and 100-grain weight of B. polycarpa

2.2 不同单株果实得油率比较

实验表明，3个重阳木供试材料的果实得油率分别为8.23%、14.24%和6.77%，表明 CY2号重阳木的脂肪酸产量性状优于其他2个供试材料。这一研究结果表明，天然群体中不同个体重阳木之间果实含油率存在较大的遗传变异。因此，针对天然群体的重阳木果实含油率进行选择是可行的。

2.3 果实得油率与果实大小、果实百粒重的相关性分析

由表4可以看出，重阳木果实得油率与果实大小、百粒重呈极显著正相关，百粒重与果实大小也呈极显著正相关。果实越大，百粒重越重，果实含油量越多，因此，在生产与推广中可以通过根据果实大小筛选出含油量高的优株。

表4 重阳木得油率相关性分析Table 4 Correlation analysis on oil rate from B. polycarpa

2.4 不同单株果实脂肪酸成分的测定

按上述提取方法，对重阳木果实所含脂肪酸的成分进行 GC-MS分析后得到其果实所含脂肪酸甲酯的总离子流图，如图1至图3所示。并采用色谱峰面积归一化法分别求得各脂肪酸成分在不同单株中的相对含量，如表5所示。

图1 CY1号果实脂肪酸成分的GC-MS总离子流Figure 1 Total ion current spectrum of fatty acids components from fruit of B. polycarpa No.1

由图1至图3可知，通过GC-MS分析，重阳木不同单株果实脂肪酸成分相同，共鉴定出4种成分，分别为棕榈酸、亚油酸、α-亚麻酸和硬脂酸。由表5可以看出，重阳木不同单株果实各脂肪酸成分的相对含量不同。总体上重阳木果实脂肪酸成分主要是以不饱和脂肪酸为主，其中α-亚麻酸相对含量最高，其次是亚油酸，硬脂酸的含量最低。CY1号果实不饱和脂肪酸占总脂肪酸的91.15%，CY2号为89.48%，而CY3号不饱和脂肪酸含量相对较低，占总脂肪酸的88.06%。重阳木果实脂肪酸中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值大致为 9，可以看出重阳木果实脂肪酸中不饱和脂肪酸占优势。

图2 CY2号果实脂肪酸成分GC-MS总离子流Figure 2 Total ion current spectrum of fatty acids components from fruit of B. polycarpa No.2

图3 CY3号果实脂肪酸成分GC-MS总离子流Figure 3 Total ion current spectrum of fatty acids components from fruit of B. polycarpa No.3

表5 重阳木果实脂肪酸成分鉴定结果Table 5 Identification of fatty acids components

3 结论与讨论

本实验对天然群体林的3株重阳木果实含油率进行了测定，3个单株的含油率各不相同，同时与其他文献上报道[9]的也不相同。在中国林业出版社出版的《树木学》教科书中关于重阳木果实含油量约 30%，而本研究结果要远远低于这一值。由于不同研究人员采用的方法不同以及选取材料的地理条件、生长环境以及群体结构的不同，会造成所测得的油含量存在差异。由于教科书中没有涉及到选材的背景、试验方法等具体信息，因此，两个试验结果之间缺乏可比性。然而本试验3个重阳木供试材料的果实得油率之间的差异说明天然群体中不同个体重阳木之间果实含油率存在较大的遗传变异。因此，针对天然群体的重阳木果实含油率进行选择是可行的。

提取方法也是造成不同研究者测量结果不同的一个主要原因。超声波是指频率为2×（104～ 109）Hz声波。由于超声设备普及应用, 使超声波在各领域中应用研究迅速展开[15]。近年来，超声波在食品加工中广泛应用已引起食品技术专家的关注[16]，尤其是在利用超声波能产生一系列效应可用于提高油脂提取率，减少溶剂用量，缩短萃取时间，缩短浸取时间，改善油脂品质，评价油脂稳定性等方面[17]，因此，超声波辅助浸取已广泛的应用于各种油脂的提取。本实验以正己烷为溶剂，用超声波法提取重阳木果实脂肪酸，油品较好，呈黄色，无异味。GC-MS分析脂肪酸成分，得其主要成分有棕榈酸、亚油酸、亚麻酸和硬脂酸，其中以亚麻酸含量最高，亚油酸和α-亚麻酸之和占总脂肪酸的90%左右，说明重阳木果实的脂肪酸以不饱和脂肪酸为主。戴传超等对重阳木的新鲜叶和茎表皮的脂肪酸进行了分析，发现重阳木的叶及茎表皮含有6种脂肪酸，分别为豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和α-亚麻酸；同时新鲜叶中不饱和脂肪酸的含量达到69.73%，而茎表皮中不饱和脂肪酸占总脂肪酸的61.94%[18]。由此可见，重阳木整个植株都含有大量的不饱和脂肪酸的，对开发利用重阳木脂肪酸可提供大量的材料。

植物脂肪酸具有多种生理活性，特别是含有多个双键不饱和脂肪酸，具有降血脂、稳定细胞膜功能、抗心血管病、促进生长发育等多种作用，是防治心脑血管疾病的特殊营养物质[19～20]。本实验结果表明，α-亚麻酸和亚油酸是重阳木果实的主要脂肪酸。α-亚麻酸和亚油酸是两种重要的多不饱和脂肪酸，对人类很多疾病有预防和调节作用。α-亚麻酸在人体内可直接参与分解代谢，其代谢产物有DHA和EPA等多不饱和脂肪酸。DHA和EPA是脑和视网膜等组织细胞膜的重要成分，它们对神经系统具有重要的功能，尤其是可以促进婴儿脑细胞发育和婴幼儿脑细胞生长等[21]。同时研究还表明亚油酸对人体生长发育及妊娠，尤其是皮肤和肾的发育完整性及分娩活动有重要的作用。此外，亚油酸还有滋养脑细胞、调节植物神经的作用。重阳木果实含有丰富的多不饱和脂肪酸成分，因此具有较高的利用价值。

选育得油率高的良种是开发重阳木果实油的基础。在林木遗传育种中，选择是一种非常重要的遗传改良手段。优良单株既可作为高世代育种的遗传材料，也可作为改良品种和优树繁殖的材料。重阳木是我国常见的行道树之一，虽然目前已有大面积的栽培。但是栽培过程中很少见有优良单株的筛选，迄今未见针对果实的脂肪酸性状筛选优良品种的报道。本试验对天然群体中的3株重阳木的果实性状和脂肪酸产量进行了调查，结果表明，现有重阳木在天然群体中存在较大变异，可以通过选择筛选出优良品种或育种材料。通过重阳木果实含油率与果实大小和百粒重相关性分析发现，含油率与果实大小和百粒重呈极显著正相关，因此，在以后的选育中，可以根据果实大小选择含油量高的优良单株。

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Analysis on Seed and Fatty Acids Components in Bischofia polycarpa

WANG Dong-mei1，LIU Jing-jing1，CHEN Jian-yang2，ZHANG Ai-lian1，ZHANG Xin-feng1，TONG Zai-kang1，LU Yong-quan1*
（1. The Nurturing Station for the State Key Laboratory of Subtropical Silviculture, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300 China; 2. Huading Forest Farm of Zhejiang, Tiantai 317200, China）

∶In order to select high yield and quality resources, 3 plus-trees of Bischofia polycarpa were selected from a hursery in Lin’an, Zhejiang province. Determination was conducted on fruit morphology and crude fat in fruit were extracted using ultrasonic technique. In addition the fatty acids components and content of crude fat were measured using Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). The results demonstrated that fruit size and 100-grain weight had significant differences among 3 trees. Fruit oil rate in CY2 tree was 14.24%, the highest. It found that oil rate was significantly correlated with fruit size or 100-grain weight. GC-MS analysis showed that the fatty acids in different tree fruit were the same, including hexadecanoic acid, linoleic acid, alpha linolenic acid and stearic acid, among them, linoleic acid content was the highest. B. polycarpa fruit contains a lot of unsaturated fatty acids.

∶Bischofia polycarpa; fruit; ultrasonic method; GC-MS; fatty acid

S722.1

A

1001-3776（2013）02-0029-05

2012-10-15；

2012-12-13

浙江省科浙江省科技厅“优质高产能源林新品种选育与示范基地建设”（2008C12018）

王冬梅（1987－），女，重庆潼南人，从事林木遗传育种研究；*通讯作者。