芡歐鼠尾草脂肪酸成分分析

胡忠紅 易自力 王紅權(quán) 艾 辛 譚 昕 陳智勇

芡歐鼠尾草脂肪酸成分分析

胡忠紅1易自力2王紅權(quán)2艾 辛2譚 昕1陳智勇2

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院1，長(zhǎng)沙 410128)
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院2，長(zhǎng)沙 410128)

2006年引進(jìn)芡歐鼠尾草作為新種質(zhì)，組培脫毒后收種，通過(guò)連續(xù)3年的引種馴化，芡歐鼠尾草在湖南地區(qū)能順利完成其生育期。為了解引種對(duì)其種子和營(yíng)養(yǎng)器官中脂肪酸成分及含量的影響，對(duì)芡歐鼠尾草原種種子、引種第1代種子、引種第2代種子及各生長(zhǎng)期莖葉干物質(zhì)中脂肪酸按GB/T 17377—1998標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了全面分析。結(jié)果表明引種到我國(guó)的芡歐鼠尾草種子中亞麻酸含量高達(dá)195．39 g/kg，占總脂質(zhì)的60%以上，與原種相比沒(méi)有顯著差異，是一種極有潛力的綠色食品原料;檢測(cè)還發(fā)現(xiàn)其莖葉干物質(zhì)中含亞麻酸達(dá)6．38 g/kg，即該品種還可開發(fā)為新型動(dòng)物飼料，以獲得富含DHA的動(dòng)物制品。

芡歐鼠尾草 脂肪酸 DHA

芡歐鼠尾草(Salvia hispanica L．)為唇形科鼠尾草屬，英文名為chia，原產(chǎn)墨西哥到美洲的西南部海拔1 200 m下的地區(qū)。喜陽(yáng)，但也能忍耐半陰，耐旱，耐貧瘠。一年生草本，莖四棱形，密被短柔毛，莖高可達(dá)1．5～2．3 m，莖多分枝，多節(jié)，一般15節(jié)左右;葉對(duì)生，長(zhǎng)柄，葉片綠色長(zhǎng)卵形，先端漸尖，緣有弧狀鋸齒;輪傘花序組成頂生和腋生總狀花序，每序小花80～140朵，苞片卵形，綠色;花萼鐘狀，3唇，綠色;子房4全裂，花期9月中旬至初霜;種子卵形，帶深色網(wǎng)紋，有琥珀色和白色兩種顏色，成熟后不易脫落，種子千粒重1．2 ～1．4 g左右。

種子無(wú)色無(wú)味，富含亞麻酸(可在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化為DHA:二十二碳六烯酸，俗稱腦黃金)。據(jù)中國(guó)植物志記載，我國(guó)鼠尾草屬的植物有78種，且分布廣泛，但目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)亞麻酸含量有芡歐鼠尾草這樣高的種和亞種。

DHA對(duì)大腦細(xì)胞有著極其重要的作用，是大腦營(yíng)養(yǎng)必不可少的高不飽和脂肪酸［1］。目前DHA主要來(lái)源為深海魚油和海藻［2］，其提煉成本高，導(dǎo)致DHA價(jià)格昂貴。本課題組2006年引進(jìn)了芡歐鼠尾草作為新種質(zhì)，并對(duì)其脂肪酸成分進(jìn)行了全面分析。以期為我國(guó)DHA提供新的來(lái)源，填補(bǔ)我國(guó)植物DHA提取的空白。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)材料

本課題組2006年從墨西哥引進(jìn)芡歐鼠尾草，并進(jìn)行組織培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)脫毒處理，選育出國(guó)內(nèi)第1代組培苗和國(guó)內(nèi)第1代種子。2007年，將國(guó)內(nèi)第1代種子在湖南長(zhǎng)沙湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園基地隔離試種。通過(guò)進(jìn)行單株產(chǎn)量評(píng)價(jià)，選取生長(zhǎng)速度快、花期早、分枝數(shù)多等對(duì)產(chǎn)量有重要影響的性狀的優(yōu)良單株進(jìn)行品種比較試驗(yàn)，得到第2代種子。

墨西哥引進(jìn)的芡歐鼠尾草原種為對(duì)照(CK)，耘園基地2006年組培苗收獲種編號(hào) A1，耘園基地2007年種植收獲種編號(hào)A2。

1．2 試驗(yàn)方法

于4月中旬開溝做廂，每667 m2施有機(jī)肥500 kg，于5月上旬播種，6月上旬或中旬定植移栽，秋分后進(jìn)入花期，霜凍前種子成熟收獲考種。種植過(guò)程中隨機(jī)選取CK、A1、A2生育期的苗期、定植期、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期、孕穗期20株植株的莖葉，將材料置于60℃的干燥箱中48 h干燥處理［3］，按GB/T 17377—1998標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。收種后，對(duì)種子進(jìn)行同樣處理。

2 結(jié)果與分析

試種的芡歐鼠尾草籽單產(chǎn)是16．69 kg/667 m2，單株平均產(chǎn)量為19．00 g，單株最大產(chǎn)量為37．16 g。種子的含油率為28．27%。

CK、A1、A2植株莖葉干物質(zhì)在苗期、定植期、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期、孕穗期的脂肪酸含量見(jiàn)表1。

表1 芡歐鼠尾草莖葉干物質(zhì)在生育期不同階段的脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)(平均值)

從表1中可以發(fā)現(xiàn)芡歐鼠尾草生育期的各個(gè)主要階段莖葉干物質(zhì)的脂肪酸主要包括這樣的幾大類:(1)飽和脂肪酸:棕櫚酸、硬脂酸等;(2)單不飽和脂肪酸:油酸;(3)多不飽和脂肪酸:亞油酸、亞麻酸。

其中，飽和脂肪酸棕櫚酸、硬脂酸的含量隨著植株的生長(zhǎng)呈逐漸上升的趨勢(shì);棕櫚酸由苗期的21．8%上升到30．3%，升高了8．5%;硬脂酸由苗期的2．4%上升到3．3%，升高了1．1%。單不飽和脂肪酸油酸的含量則隨著植株的生長(zhǎng)有起伏:由苗期的7．9%下降到定植期的2．9%，陡降了5%;到營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期又上升到3．9%，而花芽分化期下降到3．7%。多不飽和脂肪酸的含量在脂肪酸中是最豐富的，亞油酸≥14．1%，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期最高達(dá)到16．9%，最低為苗期，只有14．1%;亞麻酸的含量高達(dá) 46．6%(苗期)，隨著植株生長(zhǎng)逐漸下降，孕穗期雖降至36．7%，仍然占有總脂肪酸的最大比例。

而對(duì)芡歐鼠尾草的種子所做的檢測(cè)顯示，其飽和脂肪酸(棕櫚酸、硬脂酸等)和單不飽和脂肪酸(油酸)的含量不超過(guò)16%，多不飽和脂肪酸(亞麻酸、亞油酸)的含量則在80%以上，其中亞麻酸的含量更是高達(dá)60%。與其原產(chǎn)地的種子成分檢測(cè)相比，沒(méi)有很大差異［4－5］。

在對(duì)芡歐鼠尾草總脂肪酸成分及其分布比例進(jìn)行檢測(cè)之后(表1、表2)，為進(jìn)一步了解芡歐鼠尾草各種成分中脂肪酸所占的比例，本試驗(yàn)對(duì)其脂肪酸含量絕對(duì)值進(jìn)行了測(cè)定，其結(jié)果如表3。從表3中可見(jiàn):種子中亞麻酸可達(dá)到195．39 g/kg，莖葉干物質(zhì)中亞麻酸達(dá)到6．38 g/kg。

表2 芡歐鼠尾草種子的脂肪酸含量

表3 芡歐鼠尾草(苗期)莖葉干物質(zhì)及種子的脂肪酸絕對(duì)含量

3 討論與結(jié)論

3．1 人體必需脂肪酸

人類可食用的脂肪有飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸(油酸)和多不飽和脂肪酸三大類。對(duì)于飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸，人和動(dòng)物一樣，可以利用自身吸收的糖和蛋白質(zhì)來(lái)制造，但人體不能制造亞油酸和α－亞麻酸，這兩種脂肪酸必須從食物中攝取。其中飽和脂肪酸過(guò)量，能引起人體血脂增高，引發(fā)動(dòng)脈硬化等心腦血管病變［6］。

多不飽和脂肪酸中ω－6系列脂肪酸在普通食物中都含有，一般不需要補(bǔ)充，攝入過(guò)多反而會(huì)產(chǎn)生“亞油酸過(guò)食綜合癥”，增加患心腦血管疾病的幾率［7］。相比之下，人們的膳食中普遍缺乏ω－3系列脂肪酸(α－亞麻酸、EPA、DHA)。這種飲食結(jié)構(gòu)的重大缺陷是導(dǎo)致肥胖、糖尿病、高血壓、高血脂、心腦血管疾病的重要因素，所以亟待加以改進(jìn)［8］。

3．2 芡歐鼠尾草的脂肪酸成分

芡歐鼠尾草種子中含有豐富的多不飽和脂肪酸，而且主要為普通食物中稀少的ω－3脂肪酸(高達(dá)195．39 g/kg)，占總脂質(zhì)的60%以上。此外從檢測(cè)結(jié)果中還顯示，芡歐鼠尾草的莖葉干物質(zhì)中同樣含有亞麻酸，其含量隨著植物的生長(zhǎng)而逐漸下降，到孕穗期降至最低點(diǎn)。由此推斷，當(dāng)植物進(jìn)入孕穗期后，ω－3脂肪酸可能由莖葉向種子轉(zhuǎn)移。

3．3 芡歐鼠尾草的應(yīng)用前景

3．3．1 營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑及食品添加劑

鑒于芡歐鼠尾草種子中含有高比例的ω－3脂肪酸，而且從脂肪酸結(jié)構(gòu)中顯示其亞麻酸含量為亞油酸含量的3～3．5倍。種子經(jīng)過(guò)處理后，首先可作為營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、乳化劑，添加到餅干、冰淇淋等食品中，有助于提升食品的營(yíng)養(yǎng)，強(qiáng)化產(chǎn)品質(zhì)量。其次通過(guò)冷榨，形成功能性突出、脂肪酸配比合理、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的營(yíng)養(yǎng)調(diào)和油系列產(chǎn)品，以滿足人們對(duì)食用油營(yíng)養(yǎng)健康的需求。因此，從芡歐鼠尾草種子中提取的脂類作為食品添加原料將可替代甚至優(yōu)于海澡油和深海魚油。

3．3．2 飼料添加劑

芡歐鼠尾草莖葉干物質(zhì)中同樣含有高比例的ω－3脂肪酸，而且其總生物產(chǎn)量高(植株可高達(dá)1．8～2．3 m)，可作為富含DHA的生物原料添加劑加入到飼料中，以獲得富含DHA的動(dòng)物制品［9］。

［1］鮑建民．多不飽和脂肪酸的生理功能及安全性［J］．中國(guó)食品與營(yíng)養(yǎng)，2006，1(1):45

［2］黃俊輝，曾慶孝，佘綱哲．南海海域數(shù)種海藻總脂質(zhì)及脂肪酸含量的比較［J］．湛江海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，21(2):26

［3］屈英薇，李喆，王淑月．鼠尾草屬植物的化學(xué)成分及藥理活性［J］．河北醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)．2005，26(6):701－702

［4］Ayerza(h)Ricardo，Coates Wayne．Influence of environment on growing period and yield，protein，oil and α－ linolenic content of three chia(Salvia hispanica L．)selections［J］．Industrial Crops ＆ Products，2009，2(30):321－324

［5］Peiretti P G，Gai F．Fatty acid and nutritive quality of chia(Salvia hispanica L．)seeds and plant during growth ［J］．Animal Feed Science ＆ Tech－nology，2009，2－ 4(148):267－275

［6］劉奇志，吳軍，朱寧，等．高血壓及冠心病患者血漿脂肪酸組成與含量［J］．中國(guó)臨床康復(fù)，2003，7(15):2158－2159

［7］劉冀紅，曹偉新．ω－3多不飽和脂肪酸在腫瘤防治中的意義［J］．腸外與腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)，2004，11(1):54－56

［8］鮑建民．多不飽和脂肪酸的生理功能及安全性［J］．中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2006，1:45－46

［9］Borneo Rafael，Aguirre Alicia，León Alberto E．Chia(Salvia hispanica L．)Gel Can Be Used as Egg or Oil Replacer in Cake Formulations［J］．Journal of the American Dietetic Association，2010，110(6):946－949．

Oil Content and Fatty Acid Composition of Salvia hispanica L．

Hu Zhonghong1Yi Zili2Wang Hongquan2Ai Xin2Tan Xin1Chen Zhiyong2
(Orient Science ＆ Tech－nology College of Hunan Agricultural University1，Changsha 410128)
(College of Bioscience ＆ BioTech－nology，Hunan Agricultural University2，Changsha 410128)

As a new germplasm，Salvia hispanica L．was introduced to Hunan for the first time in 2006．After detoxification by tissue culture，the nontoxic seeds were harvested．Salvia hispanica L．could pass whole growth period in Hunan by continuous acclimatization from2007 to 2009．Compositions and contents of Fatty Acid from seeds and vegetative organs were tested as per GB/T 17377—1998．The results showed:Salvia hispanica L．seeds harvested in 2008 and 2009，contained 195．39 g/kg linolenic acid in average，which occupied more than 60%in the content of total lipids．Compared with original seeds，it was obvious that there was no significant difference．Meanwhile，it appeared that this new germplasm could be thought as one potential green－ food in future．In addition，studies presented that dry matter of vegetative organs contained 6．38 g/kg linolenic acid．In other words，this variety also could be cultivated as one new－type animal food in order to obtain abundant DHA．

salvia hispanica Lfatty acid，DHA

Q547

A

1003－0174(2011)12－0106－03

湖南省財(cái)政廳科技專項(xiàng)(湘財(cái)農(nóng)指［2010］23號(hào))，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目(DFXS201107)

2010－12－16

胡忠紅，男，1969年出生，副教授，作物栽培育種與生物信息學(xué)

陳智勇，女，1971年出生，副教授，植物遺傳工程