王 偉,魏麗萍*
(西藏農(nóng)牧學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院,西藏 林芝 860000)
西藏不同種源光核桃仁脂肪酸組成分析
王 偉,魏麗萍*
(西藏農(nóng)牧學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院,西藏 林芝 860000)
采用溶劑回流法及氣相色譜法,分析全西藏范圍內(nèi)9 個(gè)種源的光核桃仁出油率、油脂種類及相對(duì)含量特征。結(jié)果表明,9 個(gè)種源的光核桃仁出油率差異顯著,均值為44.96%;光核桃油中不飽和脂肪酸相對(duì)含量極高,均值為90.901%,主要由油酸和亞油酸組成,油酸相對(duì)含量的變化范圍為45.280%~71.360%,最高值為芒康縣的光核桃;亞油酸相對(duì)含量的變化范圍為18.010%~44.340%,最高值為亞?wèn)|縣光核桃;飽和脂肪酸相對(duì)含量均值為9.099%,主要成分為棕櫚酸和硬脂酸,棕櫚酸相對(duì)含量的變化范圍為5.829%~7.354%,最高值為亞?wèn)|縣光核桃;硬脂酸相對(duì)含量的變化范圍為1.600%~3.034%,最高值為察隅縣光核桃?;?1 種脂肪酸相對(duì)含量特征的聚類分析表明,米林縣、左貢縣、波密縣、八宿縣光核桃仁油脂相對(duì)含量特征相近,芒康縣則與其他種源光核桃油脂特征差異較大。
西藏;光核桃仁;出油率;脂肪酸組成
光核桃(Prunus mira)又名西藏桃,屬薔薇科(Rosoceae)、李屬(Prunus)、桃亞屬(Amygdalus),是西藏原有的野生桃種,也是西藏野生果樹分布最廣的種質(zhì)資源之一,生長(zhǎng)于海
拔2 500~3 600 m,在北緯31°10'~29°58′,東經(jīng)91°50′~98°48′的20 個(gè)縣境內(nèi)均有分布,其中尤以雅魯藏布江下游及其支流尼洋河及帕隆藏布江流域最為集中[1]。光核桃具有適應(yīng)性強(qiáng)、耐寒旱、抗病、長(zhǎng)壽等優(yōu)良特性以及較高的生態(tài)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、觀賞價(jià)值。張麗榮等[2]研究表明,光核桃的遺傳資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值約為4.8×1013元/a。長(zhǎng)期以來(lái),光核桃均是西藏科研工作者的研究重點(diǎn)之一,包括種子萌發(fā)[3]、快繁技術(shù)[4]、逆境生理[5-6]、遺傳多樣性[7-8]及加工利用[9-10]等,但多數(shù)研究均針對(duì)單一種源的光核桃種開展。西藏全區(qū)約有光核桃30萬(wàn) 株[1],僅林芝地區(qū)光核桃產(chǎn)量約為500萬(wàn) kg[11],豐年可達(dá)530~680萬(wàn) kg[6]。本研究收集了西藏主要光核桃分布區(qū)的種質(zhì)資源,涉及昌都地區(qū)、林芝地區(qū)、日喀則地區(qū)、拉薩地區(qū)的9 個(gè)縣,平均氣溫為-13~23 ℃,年均降雨量為400~880 mm,對(duì)其進(jìn)行不同種源光核桃油脂成分分析,從而掌握不同種源光核桃的油脂含量特征,以期為西藏光核桃仁的進(jìn)一步開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)支持。
1.1 材料與試劑
成熟的光核桃種仁,分別采自昌都市的左貢縣、芒康縣、八宿縣,林芝市的察隅縣、波密縣、米林縣,拉薩市的城關(guān)區(qū)、曲水縣,日喀則市的亞?wèn)|縣。不同種源地自然地理概況見(jiàn)表1。
表1 光核桃不同種源地自然地理概況Table1 Natural climate conditions and local information about different Prunus mira growing areas studied
石油醚(沸程30~60 ℃)、無(wú)水乙醇、0.4 mol/L KOH-甲醇溶液、石油醚-苯(1∶1,V/V)溶液(均為分析純) 天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑廠。
1.2 儀器與設(shè)備
FZ102型微型植物粉碎機(jī) 上??坪銓?shí)業(yè)發(fā)展有限公司;W201BS恒溫水浴鍋 上海量壹科學(xué)儀器有限公司;R206旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海鑫諾有限公司;SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵 北京中興偉業(yè)儀器有限公司;AUY220電子天平 日本島津公司;663-30型氣相色譜儀、833型色譜數(shù)據(jù)處理機(jī) 日本日立公司。
1.3 方法
1.3.1 光核桃脂肪油的提取
取溫度105 ℃條件下烘干0.5 h光核桃種仁,粉碎,備用。采用溶劑回流法提取光核桃脂肪油,稱取粉末5 g,用濾紙包成圓筒狀,封好濾紙口。放入索氏提取器中,加入石油醚約300 mL,置于水浴鍋中60 ℃條件下加熱,提取12 h后使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器抽走石油醚,稱取油脂質(zhì)量,重復(fù)3 次,測(cè)定平均出油率。
1.3.2 氣相色譜法測(cè)定脂肪酸組成
脂肪酸甲酯化處理:稱取油樣50 mg,放入10 mL容量瓶?jī)?nèi),加入1 mL石油醚-苯混合液,使油脂溶解。再加入1 mL 0.4 mol/L KOH-甲醇溶液,振搖2 min。在室溫條件下靜置30 min后,加蒸餾水至容量瓶頸部,旋轉(zhuǎn)容量瓶使全部甲酯溶液升至瓶頸。加入幾滴無(wú)水乙醇,使溶液澄清。取上清液直接進(jìn)行氣相色譜分析。
氣相色譜條件:氫火焰離子化檢測(cè)器;色譜柱為(2 m×3 mm)玻璃柱;固定液6%聚二乙二醇丁二酸酯;101白色擔(dān)體(酸洗,60~80 目);柱溫195 ℃;氣化室、檢測(cè)器溫度250 ℃;手動(dòng)調(diào)節(jié)載氣流速,載氣N2(40 mL/min);氫氣發(fā)生器壓力1.4 kg/cm2;空氣發(fā)生器壓力1.2 kg/cm2;進(jìn)樣量0.5 μL。
定性方法:按照標(biāo)準(zhǔn)圖譜和碳數(shù)規(guī)律進(jìn)行定性分析。
定量分析:采用面積歸一化法進(jìn)行定量分析,脂肪酸中占比小于0.001%的脂肪酸不進(jìn)行積分,視為未檢測(cè)出。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用SPSS 19.0系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
2.1 不同種源地光核桃種仁出油率
表2 不同種源地光核桃種仁出油率Table2 Oil extraction yield from Prunus mira kernel from different growing areas
由表2可知,西藏不同種源地光核桃仁出油率有一定差異,最高的為米林縣光核桃,出油率達(dá)到50.2%,為芒康縣光核桃,出油率為40.5%,9 個(gè)縣的光核桃的出油率
平均值為44.96%。其中,亞?wèn)|縣與左貢縣光核桃出油率差異不顯著,分別為45.3%、45.8%,高于平均值;察隅縣、波密縣、芒康縣光核桃出油率差異不顯著,均低于平均值。
2.2 不同種源地光核桃油脂肪酸的定性分析
采用氣相色譜法檢測(cè)不同種源光核桃油脂肪酸的主要成分,結(jié)果表明西藏不同區(qū)域光核桃油脂肪酸種類較為豐富,察隅縣、城關(guān)區(qū)、曲水縣、波密縣、亞?wèn)|縣、左貢縣、芒康縣、八宿縣的脂肪酸組成相同,主要包括月桂酸、豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、棕櫚油酸異構(gòu)體、棕櫚二烯酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸,如圖1A所示;米林縣光核桃檢測(cè)出花生酸而未檢測(cè)出月桂酸,其余脂肪酸組成相同,如圖1B所示。
圖1 芒康縣(A)和米林縣(B)光核桃油氣相色譜圖Fig.1 Chromatogram of fatty acids in Prunus mira kernel oils from Mankang (A) and Milin (B) counties
2.3 不同種源地光核桃油脂肪酸相對(duì)含量
油酸具有降低低密度脂蛋白膽固醇而不降低高密度脂蛋白膽固醇的獨(dú)特作用,能有效地防止動(dòng)脈硬化[13]。亞油酸是人體必需脂肪酸,用于合成磷脂,形成細(xì)胞結(jié)構(gòu),還具有預(yù)防膽固醇過(guò)高、改善高血壓、預(yù)防心肌梗死、預(yù)防膽固醇造成的膽結(jié)石和動(dòng)脈硬化的作用。由表3可以看出,光核桃油中不飽和脂肪酸為主要成分,占比在90.013%~91.577%之間,主要成分為油酸與亞油酸;油酸相對(duì)含量在45.280%~71.360%之間,最低為亞?wèn)|縣,最高為芒康縣;人體所必需的脂肪酸中,以亞麻酸和亞油酸最為重要,9 個(gè)種源光核桃中,亞油酸相對(duì)含量在18.010%~44.340%之間,均值為33.983%,其中曲水縣、亞?wèn)|縣、拉薩城關(guān)區(qū)、察隅縣4 個(gè)區(qū)域光核桃亞油酸相對(duì)含量高于均值;亞麻酸相對(duì)含量均較低,在0.070%~0.412%之間,差異也較為明顯。
光核桃油中飽和脂肪酸占比在7.809%~9.995%之間,主要成分為棕櫚酸和硬脂酸,棕櫚酸相對(duì)含量均值為6.719%,曲水縣、左貢縣、亞?wèn)|縣、芒康縣高于均值;硬脂酸相對(duì)含量平均值為2.304%,米林縣、亞?wèn)|縣、左貢縣、察隅縣、芒康縣高于均值。
表3 不同種源地光核桃脂肪酸組成及相對(duì)含量Table3 Fatty acid composition and contents of Prunus mira kernels from different growing areas
2.4 不同種源地光核桃的聚類分析
基于光核桃油中11 種脂肪酸、5 種飽和脂肪酸、6 種不飽和脂肪酸相對(duì)含量分別對(duì)9 個(gè)縣的光核桃油進(jìn)行聚類分析,由于不飽和脂肪酸占比極高,基于11 種脂肪酸的聚類分析結(jié)果與6 種不飽和脂肪酸的聚類分析結(jié)果相近,如圖2A所示,9 種種源地光核桃可分為5 類,Ⅰ類:米林縣、波密縣、左貢縣;Ⅱ類:八宿縣;Ⅲ類:亞?wèn)|縣、察隅縣;Ⅳ類:曲水縣、城關(guān)區(qū);Ⅴ類:芒康縣。由圖2B可知,9 種種源地光核桃以5 類計(jì):Ⅰ類:左貢縣、芒康縣、亞?wèn)|縣;Ⅱ類:察隅縣;Ⅲ類:八宿縣、城關(guān)區(qū)、曲水縣;Ⅳ類:波密縣;Ⅴ類:米林縣。結(jié)果表明,米林縣、左貢縣、波密縣、八宿縣光核桃仁油脂相對(duì)含量特征相近,芒康縣則與其他種源光核桃油脂特征差異較大。
圖2 基于光核桃油中11 種脂肪酸相對(duì)含量(A)和5 種飽和脂肪酸(B)聚類分析Fig.2 Cluster analysis based on 11 fatty acids (A) and 5 saturated fatty acids (B) in Prunus mira kernel oil
研究表明,薔薇科桃屬植物脂肪酸含量以油酸和亞油酸為主[14-15],長(zhǎng)柄扁桃油不飽和脂肪酸含量在96.8%以上[16],蒙古扁桃、野扁桃不飽和脂肪酸含量均在95%以上[17-18],四川扁桃的不飽和脂肪酸含量高達(dá)93.31%[19]。本研究結(jié)果顯示,西藏不同區(qū)域光核桃油不飽和脂肪酸相對(duì)含量在90%以上,均以油酸和亞油酸為主,與魏麗萍等[20]對(duì)林芝地區(qū)光核桃油脂肪酸進(jìn)行定性定量分析,桃仁出油率高達(dá)51.4%,不飽和脂肪酸相對(duì)含量高達(dá)91.98%,主要成分為油酸、亞油酸,飽和脂肪酸主要成分為棕櫚酸、硬脂酸相一致;本研究表明,西藏不同種源地光核桃仁出油率具有一定差異,但均在40%以上,部分區(qū)域高達(dá)50%,9 個(gè)區(qū)域光核桃油脂成分主要為不飽和脂肪酸,相對(duì)含量均在90%以上,優(yōu)于世界著名的兩大木本植物油——橄欖油和山茶油,橄欖油的不飽和脂肪酸含量在60%~88%之間,山茶油的不飽和脂肪酸含量在70%~90%之間;飽和脂肪酸主要成分為硬脂酸和棕櫚酸,與文獻(xiàn)[20]研究結(jié)果一致,但不同種源地之間存在差異。
劉國(guó)艷等[21]研究表明不同地區(qū)茶葉籽粗脂肪含量差異較大,不同脂肪酸含量也存在差異;馬恒等[22]研究顯示不同種源地長(zhǎng)柄扁桃種仁含油率差異較為明顯;唐古特大黃脂肪酸成分在青海不同產(chǎn)地差異較大[23];栝樓籽含油率及主要成分在不同種源差異明顯[24]。本研究對(duì)光核桃脂肪酸油的定量分析及聚類分析表明,在9 個(gè)種源光核桃樣品中,米林縣、左貢縣、波密縣光核桃油脂肪酸相對(duì)含量較為相似,油酸及亞油酸均在中等水平;曲水縣和城關(guān)區(qū)光核桃油中油酸相對(duì)含量偏低而亞油酸相對(duì)含量偏高;亞?wèn)|縣和察隅縣光核桃油油酸相對(duì)含量較低而亞油酸相對(duì)含量較高;八宿縣與芒康縣光核桃油則油酸相對(duì)含量偏高而亞油酸相對(duì)含量偏低,芒康縣油酸相對(duì)含量高達(dá)71.36%,遠(yuǎn)高于其他種源樣品,值得注意的是芒康縣光核桃仁的出油率在9 個(gè)地區(qū)中為最低。棕櫚酸和硬脂酸可以通過(guò)降低血清中膽固醇的含量而減少血栓和動(dòng)脈硬化的形成[25],本研究結(jié)果顯示,棕櫚酸和硬脂酸為光核桃油飽和脂肪酸的主要成分,以9 種不同種源光核桃油飽和脂肪酸的定量分析及聚類分析顯示,9 種不同種源光核桃的差異較為明顯,左貢縣、芒康縣、亞?wèn)|縣光核桃油中硬脂酸及棕櫚酸相對(duì)含量均高于平均水平;八宿縣、城關(guān)區(qū)、曲水縣光核桃油中硬脂酸相對(duì)含量均低于均值;米林縣光核桃油中棕櫚酸相對(duì)含量最低,波密縣光核桃油中硬脂酸相對(duì)含量最低,察隅縣光核桃油中硬脂酸相對(duì)含量最高。
開發(fā)木本食用油已成為各國(guó)解決食用油緊缺的主要渠道和趨勢(shì),我國(guó)近年食用植物油供需形勢(shì)日益嚴(yán)峻,自給率只有40%左右[25]。本研究圍繞西藏不同種源光核桃仁出油率及光核桃油脂肪酸相對(duì)含量特征,分析了不同種源光核桃脂肪酸的組成差異并進(jìn)行聚類分析,為西藏不同區(qū)域光核桃仁油脂的進(jìn)一步開發(fā)利用提供了數(shù)據(jù)參考,而不同種源地光核桃仁油脂含量差異成因及作為油料植物規(guī)?;耘喾N植對(duì)其的影響則有待進(jìn)一步研究。
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Analysis of Fatty Acid Compositions in Prunus mira Kernels from Different Growing Areas in Tibet
WANG Wei, WEI Liping*
(College of Resource and Environment, Tibet Agricultural and Animal Husbandry College, Nyingchi 860000, China)
Prunus mira kernels from nine Tibetan growing areas were analyzed for oil extraction yield and fatty acid composition using solvent refux extraction and gas chromatography (GC). Results showed that the oil extraction yield from P. mira kernels varied significantly among different growing areas with an average of 44.96%. P. mira kernel oil was extremely rich in unsaturated fatty acids with an average of 90.901%, mainly oleic acid and linoleic acid. Oleic acid varied between 45.280% and 71.360% and was the most abundant fatty acid in the samples from Mangkang county, and linoleic acid ranged from 18.010% to 44.340%, showing the highest value in the samples from Yadong county. The mean content of saturated fatty acids was 9.099%, mainly palmitic acid and stearic acid, with palmitic acid ranging from 5.829% to 7.354% and showing the highest value in the samples from Yadong county, and stearic acid varying in the range of 1.600%–3.034% and being the most abundant saturated fatty acid in the samples from Chayu county. Clustering analysis based on the contents of 11 fatty acids indicated that P. mira kernel oils from Minling, Zuogong, Bomi, and Basu counties were similar while P. mira kernel oil from Mangkang county was quite different from those from other areas.
Tibet; Prunus mira kernel; oil extraction yield; fatty acid composition
10.7506/spkx1002-6630-201622015
Q949.93
A
1002-6630(2016)22-0107-05
王偉, 魏麗萍. 西藏不同種源光核桃仁脂肪酸組成分析[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(22): 107-111. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201622015. http://www.spkx.net.cn
WANG Wei, WEI Liping. Analysis of fatty acid compositions in Prunus mira kernels from different growing areas in Tibet[J]. Food Science, 2016, 37(22): 107-111. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201622015. http://www.spkx.net.cn
2016-05-07
國(guó)家自然科學(xué)基金地區(qū)科學(xué)基金項(xiàng)目(31560208);西藏大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院校青年基金項(xiàng)目(201406)
王偉(1985—),男,講師,碩士,主要從事植物逆境生理及植物資源利用研究。E-mail:wwlxmmq@163.com
*通信作者:魏麗萍(1983—),女,副教授,碩士,主要從事植物資源利用及經(jīng)濟(jì)林栽培研究。E-mail:34984262@qq.com