高州油茶不同產(chǎn)區(qū)果實(shí)含油率及脂肪酸組成的變異特征

楊 穎，張 鵬，奚如春，2，黃容容

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.廣東省森林植物種質(zhì)創(chuàng)新與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510642）

油茶Camellia oleifera為山茶科Theaceae 山茶屬CamelliaL.的灌木或常綠小喬木。油茶作為我國主要的經(jīng)濟(jì)林樹種之一，是我國特有的木本油料樹種，主要產(chǎn)區(qū)有江西、湖南、廣西等，在我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)中占有重要的地位[1-3]。高州油茶C.gauchowensis為油茶栽培種之一，又名大果油茶、華南油茶、越南油茶、陸川油茶，主要分布在廣東的陽春、高州以南（包括海南北部）和廣西的陸川、容縣、玉林、寧明以南的丘陵地帶，是我國油茶物種中分布最南，海拔最低的一種，是南亞熱帶主要栽培種，較適宜在廣東、海南、廣西的低山丘陵地區(qū)發(fā)展[4]。在適宜的生態(tài)條件下高州油茶能獲得高產(chǎn)，是山茶屬中一個(gè)產(chǎn)量較優(yōu)良的物種。

茶油營養(yǎng)豐富，具有醫(yī)療和保健等作用，是高品質(zhì)的食用油[5]。茶油的產(chǎn)量和品質(zhì)，決定了油茶在種植和生產(chǎn)利用上的價(jià)值和方向。國內(nèi)許多研究者對小果油茶C.meiocarpa、廣寧紅花油茶C.semiserrata、騰沖紅花油茶C.reticulataf.simplex、浙江紅花油茶C.chekiangoleosa等油茶物種果實(shí)的含油率和脂肪酸組成的變異特征進(jìn)行了分析評價(jià)[6-16]，但目前鮮見對高州油茶果實(shí)的含油率和脂肪酸組成的分析報(bào)道。文中對廣東省高州油茶主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查，并分別對高州、揭陽和陽江的3 個(gè)不同居群高州油茶果實(shí)的含油率及脂肪酸組成進(jìn)行測定分析，探索不同產(chǎn)區(qū)其含油率和脂肪酸組成的變異特征，旨在為其良種選育與利用提供理論技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

本試驗(yàn)區(qū)域分別選擇廣東省高州市、陽春市和揭陽市3 個(gè)產(chǎn)地，其地理位置及主要?dú)夂蛞蜃痈艣r見表1。區(qū)域地處亞熱帶，日照充足，土壤類型為山地赤紅壤。3 個(gè)試驗(yàn)區(qū)的高州油茶林分均為人工實(shí)生苗營造且林齡15 a 以上的成熟林分，林分管理一般，總體生長狀況良好。

表1 3個(gè)產(chǎn)地地理位置及主要?dú)夂蛞蜃?Table 1 Geographical locations and major climatic factors of three producing areas

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣樹選擇

試驗(yàn)通過踏查方法進(jìn)行林分調(diào)查后，采取“S”形隨機(jī)布點(diǎn)，在每個(gè)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)選擇30 株生長正常、樹冠勻稱、無病蟲害的高州油茶為采樣株。采樣樹隨機(jī)均勻分布在取樣單元內(nèi)。路邊的、有明顯生長缺陷或堆肥旁邊的油茶樹不宜選作采樣樹。各試驗(yàn)區(qū)樣樹基本情況見表2。

表2 各試驗(yàn)區(qū)樣樹基本情況Table 2 Basic information of sample trees at each experiment area

1.2.2 樣品采集

于果實(shí)成熟期（2017年10月末至2017年11月初），在各試驗(yàn)區(qū)的每個(gè)采樣樹上，分別于樹冠上中下3 層和東西南北4 個(gè)方位，每株采集30個(gè)正常果實(shí)，每個(gè)樣地共采集果實(shí)900（30×30）個(gè)，3 個(gè)試驗(yàn)區(qū)共計(jì)采集2 700 個(gè)果實(shí)。

1.2.3 果實(shí)性狀指標(biāo)測定

按照技術(shù)規(guī)程，果實(shí)采收后2 d 內(nèi)完成果實(shí)各種性狀指標(biāo)的測定分析，所有數(shù)據(jù)精確到0.01%。

1) 用馬克思主義的指導(dǎo)思想，促成學(xué)生“真心”信仰社會主義。理論只要徹底，就能說服人。所謂徹底，就是抓住事物的根本[8]。馬克思主義是一種哲學(xué)形態(tài)，不僅包括了正確的世界觀和方法論，還應(yīng)含有科學(xué)的思辨和邏輯。推進(jìn)馬克思主義大眾化的過程，也就是推動(dòng)馬克思主義理論體系由抽象、深?yuàn)W的理論體系轉(zhuǎn)變?yōu)橐妆粚W(xué)生理解掌握，是在實(shí)踐中運(yùn)用馬克思主義，推進(jìn)馬克思主義大眾化的基礎(chǔ)和底蘊(yùn)的過程。社團(tuán)文化建設(shè)不僅要挖掘社團(tuán)活動(dòng)中愛國、勵(lì)志等積極進(jìn)步的因素，還要使社團(tuán)文化具有更豐富的思想教育內(nèi)涵，對社團(tuán)成員自覺地、有目的地進(jìn)行政治引導(dǎo)和思想教育,使馬克思主義理論成果進(jìn)社團(tuán)、進(jìn)活動(dòng)、進(jìn)學(xué)生的頭腦。

出仁率：分別從3 個(gè)試驗(yàn)區(qū)中隨機(jī)選擇5 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)株的混合種子樣品30～50 g，除雜，剝殼，稱重，計(jì)算干籽出仁率。種仁含油率：采用純油標(biāo)樣對核磁共振含油率測定儀進(jìn)行定標(biāo)，取種仁樣品約20 g 作為待測試樣，粉碎后放入105 ℃的烘箱內(nèi)烘至恒定質(zhì)量，冷卻至室溫，倒入試管至刻度線以下2～3 mm，稱量計(jì)算純籽樣品質(zhì)量，放入核磁共振含油率測定儀進(jìn)行測定。

干籽含油率＝干籽出仁率×種仁含油率；

鮮籽含油率＝干籽含油率×鮮籽質(zhì)量/干籽質(zhì)量；

鮮果含油率＝鮮籽含油率×鮮果質(zhì)量/鮮籽質(zhì)量。

1.2.4 種子脂肪酸組成測定分析

種子油脂提取采用索式法；脂肪酸組成測定采用氣相色譜-質(zhì)譜法。即從3 個(gè)試驗(yàn)區(qū)中各隨機(jī)選擇5 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)株，稱取混合均勻后的種仁樣品(2.000±0.020) g，每個(gè)樣品重復(fù)3 次，編號，用濾紙包好置于小燒杯中，在試管中加入足夠的乙醚浸泡，并用保鮮膜封口，再用橡皮筋扎牢，放置12 h 后將濾紙包取出，置于水浴鍋中加熱進(jìn)行油脂抽提。

甲脂化：稱取100 mg 油樣于錐形瓶中，加入40 mL 甲醇及2 mL 濃度為0.5 mol/L 的氫氧化鈉甲醇溶液，水浴加熱回流，直至溶液澄清透明為止；取出錐形瓶冷卻至室溫；加入5 mL 正己烷劇烈震搖，吸取有機(jī)層加入0.5 g 無水硫酸鈉干燥，過濾。

色譜條件為30 m×0.25 μm×0.25 mm 的FFAP 毛細(xì)管柱；升溫程序：50 ℃保持1 min，以10 ℃/min升至200 ℃后保持5 min，再以5 ℃/min 升至220 ℃保持10 min，后以15 ℃/min 升至250 ℃，保持10 min；以高純氦氣（He）作載氣，流速為1.0 mL/min，不分流；進(jìn)樣量為0.2 μL，進(jìn)樣口溫度250 ℃，接口溫度250 ℃。分析種仁脂肪酸組成，各脂肪酸的相對含量用峰面積歸一化法計(jì)算，測定重復(fù)3 次，取平均值。脂肪酸的組成及相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)使用浙大智能軟件采用峰面積歸一法進(jìn)行分析。

1.3 數(shù)據(jù)處理分析

采用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。使用SPSS 22.0 軟件對各指標(biāo)之間的相關(guān)性、顯著性等進(jìn)行分析，并進(jìn)行Duncan 多重分析。核磁共振法測定含油率和氣相色譜-質(zhì)譜法測定脂肪酸組成采用儀器自帶軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 高州油茶果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀

油茶經(jīng)濟(jì)價(jià)值主要源于其產(chǎn)量和品質(zhì)，出仁率和含油率在一定程度上可以體現(xiàn)油茶的豐產(chǎn)性。出仁量和含油量在一定程度上呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，與單位面積的結(jié)果量有關(guān)。3 個(gè)產(chǎn)區(qū)高州油茶果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀總體變異特征如表3所示。由表3可看出，在不同產(chǎn)區(qū)果實(shí)主要經(jīng)濟(jì)性狀的變異中，鮮果含油率變異最大。

表3 高州油茶果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀變異幅度?Table 3 Economic character variation ranges of C.gauchowensis fruits %

2.2 不同產(chǎn)區(qū)果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的多重比較

對所測得3 個(gè)產(chǎn)區(qū)的高州油茶果實(shí)各經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)結(jié)果進(jìn)行對比分析，結(jié)果如表4所示。

由表4可知，在干籽出仁率方面，陽春樣地平均為(43.64±5.56)%，高州樣地平均為(44.05± 5.59)%，揭陽樣地平均為(47.65±7.73)%，揭陽樣地高州油茶果實(shí)的干籽出仁率在三地間最高，與陽春樣地、高州樣地均存在顯著差異，其變異范圍在三地中也最高，說明揭陽試驗(yàn)地高州油茶果實(shí)的干籽出仁率不穩(wěn)定性更高。

平均單株產(chǎn)量高州地區(qū)的最高，為14.17 kg，陽春單株產(chǎn)量最低，為10.97 kg，3 個(gè)產(chǎn)區(qū)的單株產(chǎn)量雖然有差異，但未達(dá)顯著水平；高州地區(qū)平均冠幅產(chǎn)量最高，陽春地區(qū)最低，二者相差0.1 kg/m2，也無顯著差異。因此，3 個(gè)產(chǎn)區(qū)的平均單株產(chǎn)量和平均冠幅產(chǎn)量均較穩(wěn)定，變異范圍較小。

高州地區(qū)的年平均溫度最高，為23.7 ℃，揭陽年均溫度最低，為22.4 ℃，3 個(gè)地區(qū)的溫度雖然數(shù)值上差異不大，但具有顯著差異，這也是導(dǎo)致3 個(gè)地區(qū)干籽出仁率、鮮籽含油率和鮮果含油率存在差異的原因。揭陽地區(qū)的年均降水量最多，為2 543 mm，高州地區(qū)最低，為1 805 mm，3 個(gè)地區(qū)的年均降水量呈顯著差異，造成3 個(gè)地區(qū)的果實(shí)含油率和出油率的差異。

表4 高州油茶產(chǎn)區(qū)間果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)Duncan多重比較分析?Table 4 Duncan multiple comparisons analysis of fruit economic character indexes between the producing areas of C.gauchowensis

揭陽地區(qū)的干籽出仁率最高，但其種仁含油率、鮮籽含油率均不是3 個(gè)地區(qū)最高的；種仁含油率最高的是高州地區(qū)，但其鮮果含油率在3 個(gè)地區(qū)中排第2 位。由此可見，高州油茶果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀之間不是簡單的線性關(guān)系，還與果實(shí)的基本性狀有關(guān)，如干出籽率、鮮出籽率等。

2.3 不同產(chǎn)區(qū)種子脂肪酸組分和含量的比較

高州油茶種子的脂肪酸甲酯總離子流如圖1所示。從圖1中可以看出，高州油茶油脂組分含5 種主要脂肪酸，其中油酸含量最高，其次是棕櫚酸，然后依次是亞油酸、硬脂酸、亞麻酸。

圖1 高州油茶的脂肪酸甲酯總離子流Fig.1 Total ion flow of fatty acid methyl esters of C.gauchowensis

主要飽和脂肪酸包括棕櫚酸和硬脂酸。其中，棕櫚酸為飽和脂肪酸主要成分，含量為7.43%～13.63%，均值9.72%；硬脂酸含量1.35%～3.86%。主要不飽和脂肪酸包括油酸、亞油酸和亞麻酸，不飽和脂肪酸含量為82.72%～88.01%，均值為86.34%；其中油酸在5 種脂肪酸中占主要部分，也是主要的不飽和脂肪酸，含量為73.83%～82.79%，均值為79.69%；亞油酸含量為4.42%～8.03%，均值為6.27%；亞麻酸含量最少，在揭陽試驗(yàn)地的3 號單株中未檢測出來，含量范圍在0～1.08%，均值為0.39%。

對3 個(gè)產(chǎn)區(qū)試驗(yàn)地油茶種子脂肪酸含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如表5所示。由表5可知，各試驗(yàn)地間各脂肪酸的含量存在差異。不飽和脂肪酸含量是判定食用油質(zhì)量的最重要指標(biāo)[16]。由表5可以看出，高州、揭陽、陽春試驗(yàn)地高州油茶種子的不飽和脂肪酸含量均超過85%，且差異不顯著，含量最高地區(qū)為陽春試驗(yàn)地，達(dá)86.75%。棕櫚酸平均相對含量彼此差異不顯著，揭陽試驗(yàn)地最高（10.34%），高州試驗(yàn)地最低（9.26%），陽春試驗(yàn)地居中。3 個(gè)地區(qū)高州油茶種子的硬脂酸平均相對含量間差異顯著，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，高州試驗(yàn)地的最高（3.31%），高出揭陽0.72 個(gè)百分點(diǎn)，高出陽春1.36 個(gè)百分點(diǎn)。3 個(gè)試驗(yàn)地油茶種子油酸平均相對含量為78.40%～80.56%，差異不顯著，3 個(gè)試驗(yàn)地按其油茶種子油酸含量由高到低排序依次為陽春、揭陽、高州。亞油酸平均相對含量為5.70%～6.97%，3 個(gè)試驗(yàn)地按其油茶種子油酸含量由高到低排序依次為高州、揭陽、陽春，與油酸平均相對含量呈現(xiàn)相反的趨勢。3 個(gè)試驗(yàn)地的亞麻酸平均相對含量均微量且相近，約0.4%，差異不顯著，陽春試驗(yàn)地最高（0.48%），揭陽試驗(yàn)地最低（0.31%），高州試驗(yàn)地居中。

表5 高州油茶脂肪酸化學(xué)成分及其相對含量Table 5 Chemical components and their relative contents of fatty acids in C.gauchowensis %

3 結(jié)論與討論

通過對高州、揭陽、陽春等3 個(gè)產(chǎn)區(qū)的高州油茶進(jìn)行調(diào)查測定，分析比較了不同地點(diǎn)高州油茶的主要經(jīng)濟(jì)性狀及其差異。在高州油茶的果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)中，干籽出仁率的變異系數(shù)為14.68%，表明干籽出仁率的指標(biāo)較穩(wěn)定；干籽含油率為28.09%，說明高州油茶的干籽含油率屬于波動(dòng)較大的指標(biāo)。祝國祥等[17]對14 種油茶的研究結(jié)果表明，不同油茶種仁含油率、干籽含油率存在較大差異，種仁含油率變異系數(shù)范圍為23.73%～59.88%，干籽含油率變異系數(shù)范圍為16.25%～35.49%。

本研究結(jié)果表明：高州、揭陽、陽春3 個(gè)產(chǎn)區(qū)高州油茶種子的出仁率為43.49%～49.04%，以傳統(tǒng)選育種42%種仁含油率的標(biāo)準(zhǔn)[18]，3 個(gè)試驗(yàn)地均超過選育水平，適合以高種仁含油率為目的的高品質(zhì)良種選育和食用油生產(chǎn)；含油率41.91%～45.14%，屬于中等偏上水平，根據(jù)國家選優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)45%含油率[19]，僅高州試驗(yàn)地達(dá)到選優(yōu)水平，其他試驗(yàn)地均未達(dá)標(biāo)，原因可能是單株間差異顯著導(dǎo)致不同種源的高州油茶的種子出油率和含油率存在一定差異。此外，高州、揭陽、陽春三地的年均溫度差異不大，但年降水量相差較大，最多相差740 mm，蔣元華等[20]的研究結(jié)果表明，果實(shí)成熟期受降水和日照的影響較大，充足的光照有利于果實(shí)的增長和油脂的積累。高州的年降水量較其他地方少，年均氣溫較高，在果實(shí)成熟期的光照相對充分，使得其果實(shí)含油率較其他試驗(yàn)地高。戚嘉敏等[21]對高州油茶果實(shí)性狀的研究結(jié)果表明，高州地區(qū)的油茶果實(shí)的縱徑、橫徑、鮮果質(zhì)量、鮮籽質(zhì)量均高于陽春、揭陽二地的果實(shí)，也說明了在果實(shí)成熟期高州地區(qū)的光照條件優(yōu)于揭陽和陽春。

通過GC-MS 分析，在高州油茶種子中共鑒定出5 種主要成分，不同地區(qū)由于氣候、水熱、海拔等不同，高州油茶的脂肪酸含量存在一定的差異。3 個(gè)地區(qū)的5 種脂肪酸含量均有所不同，其中除硬脂酸外，其他4 種脂肪酸彼此間差異不顯著。各物種種源間油酸和亞油酸的含量存在此消彼長的狀態(tài)。高州油茶的分布經(jīng)緯度（生長環(huán)境）影響其脂肪酸組成。

綜上，3 個(gè)地區(qū)高州油茶在種仁含油率和脂肪酸組成上存在差異，種源內(nèi)單株間差異明顯，部分單株指標(biāo)達(dá)不到國家選育標(biāo)準(zhǔn)。另外，高州油茶油脂中除脂肪酸外，還有角鯊烯、植物甾醇、維生素E 等生物活性物質(zhì)，對人體健康有著重要的作用。本研究中未對其他生物活性物質(zhì)進(jìn)行研究。今后應(yīng)加快廣東地區(qū)高州油茶的資源調(diào)查，篩選出仁率和含油率高，不飽和脂肪酸含量高的優(yōu)良種質(zhì)，并對其功能性物質(zhì)（如角鯊烯和氨基酸組成等[22]）進(jìn)行測定比較。