西藏不同居群核桃核仁中脂肪酸成分的含量變化

王 滑 ，潘 剛 ，馬慶國 ，裴 東

（1.中國林業(yè)科學研究院a.林業(yè)研究所；b.國家林業(yè)局林木培育重點實驗室，北京100091；2. 華中農(nóng)業(yè)大學a.園藝林學學院；b.園藝植物生物學教育部重點實驗室，湖北 武漢 430070；3.西藏大學農(nóng)牧學院 高原生態(tài)研究所，西藏 林芝 860000）

西藏不同居群核桃核仁中脂肪酸成分的含量變化

王 滑1a，1b，2a，2b，潘 剛3，馬慶國1a，1b，裴 東1a，1b

（1.中國林業(yè)科學研究院a.林業(yè)研究所；b.國家林業(yè)局林木培育重點實驗室，北京100091；2. 華中農(nóng)業(yè)大學a.園藝林學學院；b.園藝植物生物學教育部重點實驗室，湖北 武漢 430070；3.西藏大學農(nóng)牧學院 高原生態(tài)研究所，西藏 林芝 860000）

為給挖掘具有優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)成分的核桃種質(zhì)資源提供科學依據(jù)，對西藏核桃5個地理居群的50個實生農(nóng)家類型脂肪酸成分進行了分析。結(jié)果顯示：核桃仁中總脂肪酸含量范圍在0.646 1～0.743 6 g/g之間，均值為0.702 8 g/g。核仁中飽和脂肪酸的變化范圍為0.039 2～0.095 6 g/g。不飽和脂肪酸的變化范圍為0.514 5～0.677 9 g/g，其中單不飽和脂肪酸為0.121 5～0.292 3 g/g，多不飽和脂肪酸含量變化范圍為0.242 7～0.504 0 g/g。脂肪酸組成成分變異程度較大，主要表現(xiàn)在單不飽和脂肪酸含量的差異水平上。西藏核桃種仁中單不飽和脂肪酸含量較高，均值為0.198 6 g/g，多不飽和脂肪酸的含量處于中等水平，均值為0.416 g/g。亞油酸和亞麻酸的比值為5.17，大多集中在4.0～6.0之間。居群間飽和脂肪酸含量的差異達到顯著水平，其余的組成成分在居群間差異均未達到顯著水平。

核桃；脂肪酸組成；油酸；亞油酸；亞麻酸；西藏

核桃是一種含有豐富脂肪酸、碳水化合物、蛋白質(zhì)以及各種有益礦質(zhì)元素和維生素的木本糧油產(chǎn)品，被認為是一種天然營養(yǎng)保健品。核桃仁的主要組成成分是脂肪酸，這其中又包含大量的不飽和脂肪酸，例如亞麻酸、油酸、軟脂酸、亞油酸等[1-3]。不飽和脂肪酸具有很好的保健作用，特別是在保護大腦與神經(jīng)系統(tǒng)，降低血脂和膽固醇、預防心臟與血管疾病等方面。而多不飽和脂肪酸在這些方面的效果更為明顯[4-5]。核桃仁的含油率通常在50%～65%，主要由油酸硬脂酸（C18:0）、（C18:1）、棕櫚酸（C16:0）、亞麻酸（C18:3）、亞油酸（C18:2）等組成，另外還包含少量的十四烷酸（肉豆寇酸）、十五烷酸、十六碳二烯酸、十六碳烯酸、十七烷酸、二十碳烯酸、二十烷酸（花生酸）和二十碳三烯酸等。目前關(guān)于核桃營養(yǎng)成分的研究主要集中于脂肪酸組成、少量品種脂肪酸含量和測定方式比較等方面。

我國西藏地區(qū)具有特殊的地理氣候環(huán)境條件，是青藏高原的主體部分。區(qū)域內(nèi)高山峽谷縱橫交錯，具有豐富的動植物資源[6]。核桃是西藏主要栽培果樹之一，分布面積廣泛，從東部的江達到西部的吉隆，從北部的丁青到南端的察隅，海拔跨度達到2 500 m。西藏具有豐富的核桃遺傳資源，除了本地實生農(nóng)家類型，還存留有部分天然居群。全區(qū)有10萬株以上百年大樹，最大核桃樹齡在1 000 a以上。值得一提的是，在林芝縣的拉月、波密縣的索通及錯那縣的勒鄉(xiāng)，有成片的泡核桃天然林及其與闊葉樹種的混交林分布于海拔2 000～3 000 m的區(qū)域[7]。曾有學者認為我國西南地區(qū)具有季節(jié)性干旱特征的熱帶山地森林很有可能是胡桃科植物的發(fā)源地之一[8-9]。

目前高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)這2個特性是我國核桃育種工作的主要目標。而核桃種仁的品質(zhì)主要是由脂肪酸的含量、脂肪酸組成以及各組成成分比例來決定的。雖然西藏核桃具有豐富的種質(zhì)資源，但目前對西藏核桃種仁營養(yǎng)品質(zhì)與遺傳變異的研究尚未見報道。本研究中以中國西藏核桃實生農(nóng)家類型為試材，對西藏核桃種仁中脂肪酸含量以及脂肪酸成分變化進行分析，來了解西藏核桃實生農(nóng)家類型種仁脂肪酸含量的變異情況，旨在為挖掘具有優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)成分的核桃種質(zhì)資源提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料來源于西藏核桃分布區(qū)的本地實生農(nóng)家類型資源。西藏核桃主要集中分布區(qū)域為加查、朗縣、米林、八一、波密（見表1）。隨機在每個地理居群挑選10株經(jīng)過初選的優(yōu)良農(nóng)家類型單株，每個單株在樹冠的上、中和下層和里外層隨機采集20個果實，烘干后取核桃仁，充分混合后用于各指標的測定。

表1 西藏5個核桃居群的地理位置Table 1 Geographical positions of five walnut populations in Tibet

1.2 試驗方法

1.2.1 核仁脂肪提取和含量測定

核仁脂肪含量按照GB T5009.6-2003第1法“索氏抽提法”進行測定[2,10]。

（1）提取 將已稱重的干燥樣品放入濾紙?zhí)字?，一并置入提取套管?nèi)。在已稱重的提取標中加入占體積約1/3（25～50 mL）的有機溶劑，提取套管要與提取杯密切相連不能漏氣。將調(diào)節(jié)鈕放在垂直位置，控制鈕放在沸騰位。加入無水乙醚后加熱到80 ℃，蒸餾20～30 min。

（2）淋洗 蒸餾提取完畢后將控制鈕移至淋洗位，用冷卻的溶劑淋洗出樣品最后殘留的微量脂溶物，淋洗時間30～40 min。

（3）回收溶劑 將調(diào)節(jié)鈕放到水平位置，溶劑蒸發(fā)桿扳到蒸發(fā)位置，讓提取杯中的殘留溶劑全部蒸發(fā)。

（4）稱重 取下提取杯，在100 ℃烘箱內(nèi)烘0.5 h，放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱重，計算脂肪含量。

1.2.2 核仁脂肪酸成分與含量測定

稱取30～100 mg（2～6滴）核桃油脂，置入10 mL量瓶內(nèi)，加入1～2 mL無水乙醚，輕輕搖動使油脂溶解。加入1～2 mL 0.4 mol/L氫氧化鉀-甲醇溶液，混勻。在室溫靜置5～10 min后，加蒸餾水，放置待澄清。吸取上清液分析。

采用氣相色譜法進行測定：日本島津GC-7AG（柱：玻璃填充柱 5% DEGS；柱溫：180 ℃；ZNJ：260 ℃；N2流量：40 mL/min；進樣量：0.03 mL）。

1.2.3 測定指標

測定指標包括：脂肪、棕櫚酸（16:0，palmitic acid）、肉豆蔻酸（C14:0，tetradecanoic acid）、硬脂酸（18:0，stearic acid）、棕櫚油酸（16:1n7，palmitoleic acid）、亞油酸（18:2Δ9c, 12c，linoleie acid）、油酸（18:1Δ9c，oleic acid）、亞麻酸（18:3Δ9c,12c, 15c，linolenic acid）[11]。其它指標：多不飽和脂肪酸含量、不飽和脂肪酸含量、脂肪酸含量、多不飽和脂肪酸比例。

多不飽和脂肪酸（PUFA）含量＝亞油酸含量＋亞麻酸含量；

不飽和脂肪酸含量（UFA）＝單不飽和脂肪酸（MUFA）含量＋多不飽和脂肪酸含量；

脂肪酸含量＝脂肪含量×脂肪酸百分含量；

多不飽和脂肪酸比例＝亞油酸（ω-6脂肪酸）/α-亞麻酸（ω-3脂肪酸）。

2 結(jié)果與分析

2.1 西藏核桃核仁中脂肪酸成分組成的差異

從西藏核桃核仁中共檢測到7種脂肪酸，其中所選取的棕櫚油酸（16:1n7，palmitoleic acid）與肉豆蔻酸（C14:0，tetradecanoic acid）在總脂肪酸中所占比例極少（＜5%），個體間差異很小，因此在統(tǒng)計時沒有將其列入。剩余的5種脂肪酸含量見表2。由表2可知，西藏核桃核仁脂肪酸含量具有豐富變異，硬脂酸的變異幅度最大，變異系數(shù)為32.74%。硬脂酸的分級明顯，集中分布在3個范圍區(qū)段，其中0.007～0.008 g/g占31%，0.009～0.012 g/g 占51%，0.016～0.017 g/g占18%。棕櫚酸均值為0.045 6 g/g，變異系數(shù)為27.85%，主要集中在0.035～0.06 g/g之間，比例72.3%。小于3.5 g/g 的占12.1%，大于6 g/g的占5.6%。油酸平均值為19.862 g/g，變異系數(shù)為22.78%。集中在0.15～0.25 g/g，占78.65%。亞油酸的含量比例最高，平均值0.347 g/g，變異系數(shù)11.94%。亞油酸含量超過0.30 g/g的個體所占比例為72.4%。亞麻酸平均值0.069 5 g/g，變異系數(shù)23.76%。亞麻酸含量在0.051～0.070 g/g之間的個體所占比例為46.8%，大于0.09 g/g的個體所占比例為10.4%。

表2 西藏5個核桃居群核仁脂肪酸的成分組成Table 2 Fatty acid compositions in kernels from five walnut populations in Tibet

亞油酸/亞麻酸（ω-6/ω-3）的比值是一個衡量不飽和脂肪酸是否具有適合人體吸收的重要參考指標。最適比例在(4～10)∶1，在該范圍內(nèi)，其值越小越適合人體吸收[12]。西藏核桃亞油酸與亞麻酸比值均值為5.174，變異系數(shù)為17.17%。大部分（80%）值集中在4.0～6.0之間，說明西藏核桃大部分具有合理的不飽和脂肪酸成分組成比例。

2.2 西藏核桃核仁中脂肪和脂肪酸種類組成的差異

西藏核桃脂肪酸種類組成如表3所示。由表3可知，西藏核桃種仁脂肪酸含量變異幅度較小，最高是74.36%（朗縣45號），最低是61.61%（八一1號），集中在68%～72%之間的個體占總數(shù)的82.5%。核仁中的不飽和脂肪酸含量較高，平均為0.614 g/g，變異系數(shù)為6.51%。不飽和脂肪酸中多不飽和脂肪酸所占比例較大，其含量均值0.416 g/g，變異系數(shù)為13.33%。單不飽和脂肪酸含量均值為19.86，變異系數(shù)程度較大，為22.79%。飽和脂肪酸含量較少，在0.039～0.096 g/g之間，變異系數(shù)為22.71%。核桃的脂肪酸主要由C16:0、C18:1、C18:2、C18:3這幾種脂肪酸構(gòu)成，所占比例在97%以上。這說明核桃仁的脂肪酸組成相對簡單，有利于核桃油的加工利用[13]。

表3 西藏5個核桃居群核仁脂肪酸的種類組成Table 3 Fatty acid kinds in kernels from five walnut populations in Tibet

2.3 脂肪酸各項參數(shù)在居群間居群內(nèi)的差異

核桃居群間和居群內(nèi)脂肪含量與脂肪酸成分和種類的含量的方差分析結(jié)果見表4。由表4可知，除了飽和脂肪酸以外，其它脂肪酸在居群間的差異水平均不顯著。F值最大的為飽和脂肪酸（1.698），其它依次為棕櫚酸（1.305）、不飽和脂肪酸（1.120）、硬脂酸（0.843）、亞油酸/亞麻酸（0.822）、亞麻酸（0.599）、多不飽和脂肪酸（0.455）、亞油酸（0.437）、脂肪（0.367）、油酸（0.121）。方差分析結(jié)果顯示，西藏核桃脂肪酸各項參數(shù)在居群間的差異不顯著，居群內(nèi)遺傳變異是西藏核桃脂肪酸成分和種類組成變異的主要來源。

表4 西藏5個核桃居群間和居群內(nèi)核仁脂肪與脂肪酸含量的方差分析Table 4 Variance analysis of the contents of fat and fatty acids in kernels of walnuts among populations and within population in Tibet

3 小結(jié)與討論

從本研究結(jié)果可以看出，大多西藏核桃資源總脂肪含量較高，且變異幅度不大。其中某些含量比例較低的脂肪酸組分存在較大的變異。在供試的材料中，核仁總脂肪含量的變化范圍在0.646～0.744 g/g，均值為0.703 g/g，已經(jīng)和目前我國推廣的核桃優(yōu)良品種的含油率相當[14]。其中總脂肪含量最高的朗縣10號（0.744 g/g），也是目前國內(nèi)外核桃品種中含油率較高的[15-18]。這說明西藏核桃種仁的含油率普遍較高，是優(yōu)良的種質(zhì)資源。造成這種情況的原因與藏民族的生活習慣有直接關(guān)系。核桃一直以來都是藏族人民的主要食用堅果和油料來源，平日主有以下幾種利用方式：一是直接生食或是搗碎后代替部分酥油打酥油茶用；二是作為饋贈親朋好友的禮品；三是用核桃換取各種日用品等[19]。由此可見，核桃的含油率是藏族人民評判核桃品質(zhì)的一個重要標準，而含油率高的核桃類型能得到更多的保留與傳播擴散的機會，從而使得大多西藏核桃資源具有較高的含油率。西藏核桃不飽和脂肪酸含量的變異程度不明顯，但其中各種組成成分顯示出了較大的變異程度，主要表現(xiàn)在單不飽和脂肪酸的含量上。從不同的脂肪酸變異程度來看，含量較低的脂肪酸，其變異程度較高，這可能是由于機器的測量精度所導致，在測量含量較低的組分時，其隨機誤差也會隨著增大。

亞油酸是核仁脂肪酸中最主要的組成成分，目前已有研究證明亞油酸在人體內(nèi)通過代謝能夠轉(zhuǎn)變?yōu)榛ㄉ南┧幔瑢τ诩毎鞣N界膜膜脂組成與合成磷脂和前列腺素具有重要的生化作用。同時亞油酸還可以防止血清中膽固醇沉積，對于防治心血管疾病和高血壓能起到很好的效果。因此，核桃油中亞油酸的含量是評價核桃油脂品質(zhì)的一個重要標準[13]。在西藏核桃種仁中亞油酸含量均值為0.345 g/g，變異較小，同目前其它品種相比處于中等水平[20]。西藏核桃種仁中油酸的含量平均為0.199 g/g，相比我國其它品種具有較高的水平。Savage等[21]通過加速氧化試驗發(fā)現(xiàn)，來源于不同品種的核桃油抗氧化能力存在較大差異，具體表現(xiàn)為脂肪酸中油酸含量越高，就越穩(wěn)定。西藏核桃資源中油酸的含量相對較高，同時亞油酸和亞麻酸含量也處于中等水平，但亞油酸和亞麻酸的比例結(jié)構(gòu)合理，較我國其它地區(qū)的核桃更有利于人體吸收。另外，選育亞油酸含量低的核桃對于增強核桃油脂耐貯性也具有重要意義。因此，針對西藏核桃單不飽和脂肪酸含量較高，多不飽和脂肪酸含量適中，比例結(jié)構(gòu)合理這一特點，不論是用于鮮食還是食用油加工都是很好的資源材料。

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Varieties of fatty acid contents in kernels from different walnut populations of Tibet

WANG Hua1a,1b,2a,2b, PAN Gang3, MA Qing-guo1a,1b, PEI Dong1a,1b
(1.a. Key Laboratory of Silviculture; b. Institute of Forestry, The Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China;2. a. College of Horticulture and Forestry Sciences; b. Key Laboratory of Horticultural Plant Biology of Ministry of Education, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, Hubei, China; 3. Institute of Plateau Ecology, Agricultural and Animal Husbandry Collage of Tibet University, Linzhi 860000, Tibet, China)

In order to offer a scientific basis for exploiting walnut resources with fine nutrient components, the fatty acid compositions in kernels from 50 landraces of five populations in Tibet were analyzed. The results showed that the range of total fatty acid content was 0.646 1-0.743 6 g/g, and average was 0.702 8 g/g. The range of saturated fatty acid content was 0.039 2-0.095 6 g/g. The range of monounsaturated fatty acid content was 0.121 5-0.292 3 g/g, the range of polyunsaturated fatty acid content was 0.242 7-0.504 0 g/g, and the range of unsaturated fatty acid content was 0.514 5-0.677 9 g/g. The fatty acid compositions had variation at a high extent, and it basically behaved in the aspect of the difference of monounsaturated fatty acid content. The content of monounsaturated fatty acid in Tibet was high, and average reached 0.198 6 g/g; the content of polyunsaturated fatty acid was at middle level, and the average was 0.416 g/g.The ratio of linoleic acid to linolenic acid was 5.17, and mainly range was 4.0-6.0. In the compositions, only the saturated fatty acid contents among populations had significant differences.

walnut; fatty acid compositions; oleic; linoleic acid; linolenic acid; Tibet

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.03.023 http: //qks.csuft.edu.cn

2014-10-09

國家十二五科技支撐計劃項目（2013BAD14B01）；中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金資助（2011QC084）。

王 滑，博士，講師。

裴 東，博士，研究員。E-mail：peigu@caf.ac.cn

王 滑,潘 剛,馬慶國,等. 西藏不同居群核桃核仁中脂肪酸成分的含量變化[J].經(jīng)濟林研究,2015,33(3):126－129, 144.

S664.1

A

1003—8981(2015)03—0126—04

[本文編校：聞 麗]