不同种质文冠果含油量及油中脂肪酸组成分析

唐东慧，阮成江，孟 婷，丁 健

(大连民族大学 资源植物研究所，辽宁 大连 116600)

特种油脂

不同种质文冠果含油量及油中脂肪酸组成分析

唐东慧，阮成江，孟 婷，丁 健

(大连民族大学 资源植物研究所，辽宁 大连 116600)

采用核磁共振法测定21个种质文冠果种子和种仁含油量，利用GC-MS/MS检测分析索氏法提取的种子油和种仁油脂肪酸组成及其相对含量。结果表明：种子含油量在35%以上的种质有09-12(37.18%)和09-09(35.36%)，种仁含油量在65%以上的种质有赤峰巴林右旗(65.78%)和09-09(65.74%)；种子油和种仁油中均检测出10种脂肪酸，分别为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生一烯酸、花生二烯酸、花生五烯酸、芥酸和神经酸；索氏法提取的种仁油脂肪酸中神经酸含量高于3%的种质有7个，最高的为12-09(3.77%)。这不仅为文冠果优良品种的选育提供了科学依据，而且为文冠果油加工利用提供了参考。

文冠果；种子；种仁；含油量；脂肪酸组成

文冠果(XanthocerassorbifoliaBunge.)又名僧灯木道、文灯果等，是无患子科文冠果属落叶小乔木或灌木，原产于我国陕西、山西、内蒙古、河南、宁夏、新疆、甘肃及东北各省[1]。文冠果适应性强，耐干旱、贫瘠，根系发达，萌蘖力强，生长快、结实早、产量高、寿命长、经济价值大，是重要的木本油料树种[2-3]。文冠果种子可食用，也可榨油，其油中脂肪酸多为不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸具有较强的抗氧化和清除自由基的功能[4]，其中神经酸具有促进神经细胞生长和发育的功能，而且对治疗高血压和高血脂有重要作用[5-7]。

为了满足国内食用油市场的需求，我国油脂油料的进口数量呈现出不断上升的趋势[8]。现在我国90%以上的食用油从草本油料作物中提取[9]，而且我国耕地面积正逐年减少。因此，在目前我国对进口油脂油料依赖越来越大的情况下，开发含油量高的油料资源势在必行。文冠果以其高含油量和高不饱和脂肪酸含量在新油料资源开发方面具有较大优势。本研究采用核磁共振法对21个文冠果种质的种子和种仁含油量进行了测定，利用GC-MS/MS技术对索氏法提取的文冠果种子/种仁油脂肪酸组成进行定性和定量分析，旨在为我国文冠果优良品种选育和资源开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料与试剂

21个文冠果种质，分别为09-08、09-09、09-12、09-19、10-03、11-06、12-02、12-03、12-04、12-05、12-09、红果、高常青、东兰一号(DLYH)、新疆麦盖提(XJMG)、辽宁阜新(LNFX)、赤峰阿鲁科尔沁旗(CFAQ)、内蒙古乌海(NWH)、江苏沭阳(JSSY)、赤峰巴林右旗(CFYQ)以及新疆奇台(XJQT)。2015年秋季在文冠果果实成熟时，分别采收不同种质文冠果的果实，剥除种壳，种子样品于阴凉干燥处保存。

石油醚(沸程30～60℃)：分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；甲醇和正己烷：色谱纯，上海Honeywell公司；氯化钠和氢氧化钾：分析纯，国药集团化学试剂有限公司；三氟化硼甲醇溶液和脂肪酸甲酯标准品：上海Sigma公司。

1.1.2 仪器与设备

电热恒温鼓风干燥箱；HCY-10核磁共振含油量测量仪；FW100型万能粉碎机；Clarus 680 气相色谱和 AxION iQT 串联质谱仪：美国 PerkinElmer 公司；DB-23 气相色谱柱：美国 Agilent 公司；LABOROTA 4000 旋转蒸发仪：德国 Heidolph 公司；PL203 型电子天平：瑞士 Mettler Toledo 公司。

1.2 试验方法

1.2.1 文冠果含油量测定

参考董晓丽等[10]利用核磁共振含油量测量仪测定植物种子含油量的方法。取文冠果标准油约20 g，将其倒入核磁共振含油量测量专用试管内，称重，计算纯油质量。取待测种子/种仁样品适量称重，将其倒入核磁共振含油量测量专用试管中，校准仪器后重复测量 3次，取平均值。

1.2.2 文冠果油的提取(索氏法)

称取适量粉碎后的文冠果种子/种仁，在索氏抽提器中加入适量石油醚抽提6 h，于旋转蒸发仪上旋转蒸发回收溶剂，得到文冠果种子/种仁油。

1.2.3 油样甲酯化

甲酯化方法根据丁健等[11]的方法，并做适当改变。具体如下：取待测油样1 μL入4 mL贮样瓶，加200 μL正己烷，振荡溶解样品，加500 μL的 1 mol/L氢氧化钾甲醇溶液(现配)，充分振荡；密封后，60℃水浴30 min，期间振荡2～3次，冷却；加入1 mL三氟化硼甲醇溶液，密封后，再于60℃水浴30 min，期间振荡2～3次，冷却；加入1 mL饱和氯化钠溶液和2 mL正己烷，剧烈振荡1 min，静置，分层后，收集上层入新离心管；取适量无水硫酸钠入离心管振荡干燥，静置；抽取上层液过0.2 μm有机膜，入样品瓶。-20℃冷藏备用。

1.2.4 GC-MS/MS条件及分析

采用 DB-23 色谱柱，进样口温度230℃，载气流速1 mL/min，进样量1 μL，分流比40∶1。柱箱升温程序：50℃以15℃/min升温至200℃，保持15 min；以3℃/min升温至215℃，保持 10 min；以3℃/min 升温至230℃，保持5 min。离子源(EI)温度230℃，传输线温度245℃，检测电压1 700 V，溶剂延迟5 min，质量扫描范围(m/z)45～400 u。通过将色谱图中的各峰与37 种脂肪酸甲酯标准品进行对照，重叠复合[12]，最终确定文冠果油脂肪酸组成，对文冠果油脂肪酸进行定性。按照面积归一化法对文冠果油脂肪酸进行定量分析，得到文冠果种子油和种仁油的各脂肪酸相对含量。试验重复3次，取平均值。利用SPSS20.0软件完成文冠果种子/种仁油脂肪酸不同组分相对含量的差异性分析及各脂肪酸间的相关性分析。

2 结果与分析

2.1 不同种质文冠果种子和种仁含油量(见表1)

表1 不同种质文冠果种子和种仁含油量 %

从表1可以看出，21个文冠果种质的种子含油量介于17.72%～37.18%之间，平均含油量为(30.47±0.19)%；种子含油量在33%以上的种质有6个，分别为09-09(35.36%)、09-12(37.18%)、09-19(33.94%)、12-02(33.40%)、赤峰巴林右旗(33.85%)和新疆奇台(33.30%)；介于20%～33%之间的种质有14个；低于20%的种质只有江苏沭阳(17.72%)。种仁含油量介于45.05%～65.78% 之间，平均含油量为(58.09±1.07)%。种仁含油量在60% 以上的种质有6个，分别为09-09(65.74%)、09-12(60.34%)、12-03(63.74%)、东兰一号(61.59%)、赤峰阿鲁科尔沁旗(61.58%)和赤峰巴林右旗(65.78%)；含油量介于50%～60% 之间的种质有13个；低于50%的种质只有2个，分别为11-06(49.56%)和江苏沭阳(45.05%)。对比以上分析得出，文冠果种子含油量和种仁含油量均较高的种质有3个，分别为09-09(种子和种仁含油量分别为35.36%和65.74%)、09-12(种子和种仁含油量分别为37.18% 和60.34%)和赤峰巴林右旗(种子和种仁含油量分别为33.85%和65.78%)。

文冠果21个种质中种仁含油量最高的种质是赤峰巴林右旗(65.78%)，其含油量比许多油料植物高，如麻疯树种仁含油量为60.84%[13]、元宝枫种仁含油量为44.3%[14]、黄连木种仁含油量为56.5%[15]、油棕种仁含油量为45.5%和乌桕种仁含油量为41.6%[16]。种子含油量最高的种质09-12(37.18%)比山桐子(26.54%)[17]和大豆含油量(22.73%)[18]高。文冠果种仁和种子的高含油量使其在新食用油的开发和利用方面具有较大的优势。

2.2 文冠果不同种质种子油和种仁油脂肪酸组成(见图1、表2)

注： 1. 棕榈酸(C16∶0); 2. 硬脂酸(C18∶0); 3. 油酸(C18∶1); 4. 亚油酸(C18∶2); 5.亚麻酸(C18∶3); 6.花生一烯酸(C20∶1) ; 7.花生二烯酸(C20∶2); 8. 花生五烯酸(C20∶5); 9.芥酸(C22∶1); 10. 神经酸(C24∶1)。

图1 索氏法提取江苏沭阳文冠果种质种子油

续表2

%

从图1和表2可以看出，文冠果种子油和种仁油中均检测出10种脂肪酸，分别为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生一烯酸、花生二烯酸、花生五烯酸、芥酸以及神经酸。

从表2可以看出，在索氏法提取的种子油中，油酸相对含量介于26.44%～34.18%之间，平均值为(29.90±0.49)%；亚油酸相对含量介于36.95%～44.18%之间，平均值为(41.40±0.43)%；神经酸相对含量介于1.07%～4.66%之间，平均值为(2.75±0.18)%。其中饱和脂肪酸的相对含量介于 8.01%～11.49%之间，最高值为11.49%(江苏沭阳)；不饱和脂肪酸含量介于88.51%～91.99%之间，最高值为91.99%(红果)。在索氏法提取的种仁油中，油酸相对含量介于26.44%～34.87%之间，平均值为(29.87±0.48)%；亚油酸相对含量介于36.42%～45.96%之间，平均值为(42.11±0.51)%；神经酸相对含量介于1.28%～3.77%之间，平均值为(2.53±0.15)%。其中饱和脂肪酸的相对含量介于7.54%～10.97%之间，最高值为10.97%(09-09)；不饱和脂肪酸相对含量介于89.03%～92.45%之间，最高值为92.45%(红果)。在种子/种仁油脂肪酸中芥酸含量分别介于6.32%～10.05%和7.08%～10.27%之间，平均值分别为(8.86±0.22)%和(8.94±0.20)%，比邓红等[19]的研究结果(9.91%)低。因而，为了充分利用文冠果油，选育低芥酸含量的文冠果种质是未来文冠果育种的主要研究方向之一。

汤成龙等[20]利用GC-MS技术对文冠果种仁油脂肪酸组成的分析结果表明，油酸占30.40%、亚油酸占29.45%、神经酸占4.43%；牟洪香等[21]对不同地区文冠果种仁油脂肪酸组分及含量进行测定表明，油酸占31.17%、亚油酸占44.47%、神经酸占2.24%；杨雨春等[22]利用GC-MS技术对不同群体的文冠果种仁油脂肪酸组分含量进行了测定，其中油酸占33%、亚油酸占42%、神经酸占4.44%；赵芳等[23]采用气相色谱分析法对文冠果种仁油脂肪酸组成进行分析，其中油酸占32.56%、亚油酸占42.49%、神经酸占2.0%。

本次研究结果表明，索氏法提取的种子油脂肪酸中神经酸相对含量最高的种质为10-03(4.66%)，与汤成龙等[20]和杨雨春等[22]的研究结果(4.43%和4.44%)比较接近，比邓红等[24]的研究结果高 (2.68%)；种仁油脂肪酸中亚油酸含量最高的种质为江苏沭阳(45.96%)，与牟洪香等[21]的研究结果(44.47%)接近，比汤成龙等[20]的研究结果(29.45%)高。由此可见，木本油料文冠果可作为品质优良的食用及功能性油脂原料[25]。经过比较分析不同的研究者检测出的脂肪酸组成及含量均有一定程度的差异，这些差异除了与文冠果种质及种植地点有关外，还可能与试验的分析方法以及所用的试验仪器有关。

2.3 文冠果种子油和种仁油脂肪酸组成的差异性

索氏法提取的文冠果种子/种仁油脂肪酸中，亚麻酸(F=16.798，P=0.015)、花生二烯酸(F=8.398，P=0.044)、花生五烯酸 (F=8.345，P=0.045)和芥酸(F=16.837，P=0.015)均存在显著差异。棕榈酸(F=4.515，P=0.101)、硬脂酸(F=3.253，P=0.146)、油酸(F=2.253，P=0.208)、亚油酸(F=5.872，P=0.073)和花生一烯酸(F=0.935，P=0.388)不存在显著差异。

2.4 文冠果油脂肪酸组分间的相关性

在索氏法提取的文冠果种仁油脂肪酸中，亚油酸与硬脂酸、亚油酸与油酸和芥酸与神经酸均存在极显著相关性(r=-0.718、r=-0.657和r=0.803)。在种子油脂肪酸中，硬脂酸与油酸存在显著相关性(r=0.527)；油酸与亚油酸、油酸与亚麻酸及芥酸与神经酸也存在极显著相关性(r=-0.723、r=-0.593和r=0.842)。

3 结 论

21个文冠果种质中，种子含油量在35%以上的种质有09-12(37.18%)和09-09(35.36%)，种仁含油量在65%以上的种质有赤峰巴林右旗(65.78%)和09-09(65.74%)；在索氏法提取的文冠果油中共测定出10种脂肪酸成分，分别为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生一烯酸、花生二烯酸、花生五烯酸、芥酸以及神经酸。在种子油和种仁油脂肪酸中，油酸含量最高为种质09-09种仁油(34.87%)，亚油酸含量最高为种质江苏沭阳种仁油(45.96%)，神经酸含量最高为种质10-03种子油(4.66%)。

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Oil contents and fatty acid composition in different germplasm ofXanthocerassorbifoliaBunge.

TANG Donghui, RUAN Chengjiang, MENG Ting, DING Jian

(Institute of Plant Resources, Dalian Minzu University, Dalian 116600, Liaoning, China)

NMR was used to determine the oil contents of seed and seed kernel in 21 germplasms ofXanthocerassorbifoliaBunge., and the fatty acid composition and relative contents in seed oil and seed kernel oil extracted use Soxhlet method were analyzed by GC-MS/MS. The results showed that the germplasm with oil contents of seed more than 35% were 09-12 (37.18%) and 09-09 (35.36%), and oil contents of seed kernel more than 65% were Chifeng Balinyouqi (65.78%) and 09-09 (65.74%). Ten kinds of fatty acids were detected from seed oil and seed kernel oil, including palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, peanut-enoic acid, peanut-dienoic acid, peanut-quinenoic acid, erucic acid and nervonic acid. The nervonic acid contents in seed kernel oil extracted with Soxhlet method were more than 3% in seven germplasms, and 12-09 was the highest(3.77%). A scientific basis forXanthocerassorbifoliaBunge. breeding and a reference for oil process were provided.

XanthocerassorbifoliaBunge.; seed; seed kernel; oil content; fatty acid composition

2016-06-27;

2016-12-06

国家“十二五”农村领域科技支撑计划(2015BAD0TBO0106); 中央高校基本科研业务费青年基金(DC201502070401); 中央高校基本科研业务费培育基金(DC201501017)

唐东慧(1991), 女, 硕士研究生, 研究方向为资源植物分子育种与开发利用(E-mail)2276793487@qq.com。

阮成江, 教授, 博士生导师, 博士(E-mail)ruan@dlun.edu.cn。

TS225.1；TQ646

A

1003-7969(2017)03-0077-05