主產(chǎn)區(qū)浙江紅花油茶籽仁含油率及脂肪酸組成變異分析

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（1.江西省林業(yè)科學(xué)院 江西油茶種質(zhì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330013；2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) a.國土資源與環(huán)境學(xué)院；b.江西省鄱陽湖流域農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330045；3.南京林業(yè)大學(xué) 南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210037；4.上饒市林業(yè)科學(xué)研究所，江西 上饒 334000）

浙江紅花油茶Camellia chekiangoleosaHu 又稱為浙江紅山茶、紅花油茶，為山茶屬紅山茶組Sect.Camellia特有樹種[1]，主要自然分布在贛、浙、閩三省交界處海拔600 ～1 400 m 的山地[2-3]。作為南方丘陵山地重要的油茶主栽種之一[4]，浙江紅花油茶（2n=30）在山茶屬諸多物種中其進(jìn)化較為原始[5]，其生物學(xué)特點(diǎn)、生態(tài)習(xí)性與普通油茶C.oleifera（6n=90）有較為明顯的區(qū)別，其花期為2—3月而果熟期為9—10月，且其生態(tài)適應(yīng)性較強(qiáng)，其被引種于低海拔地區(qū)亦能正常開花結(jié)實(shí)[6]。浙江紅花油茶的籽仁含油率普遍高于普通油茶[7]，籽仁油中脂肪酸的組成以油酸為主[8]，且其油質(zhì)優(yōu)于廣寧紅花油茶C.semiserrata與騰沖紅花油茶C.reticulata[9]。浙江紅花油茶目前國內(nèi)尚無良種，其資源分布以實(shí)生繁殖為主，因而其性狀分離嚴(yán)重[10]，良種選育問題亟待解決。

植物種子的含油率和脂肪酸組成與含量都是決定植物油脂的營養(yǎng)價(jià)值及用途的重要因素[11]。油用性狀是油茶樹種相對(duì)穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)性狀，對(duì)其籽仁含油率及脂肪酸的組成特征進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，可為油茶品質(zhì)育種提供重要的技術(shù)參數(shù)。目前針對(duì)普通油茶[12]、高州油茶C.gauchowensis[13]、騰沖紅花油茶[14]等油茶主栽種中的相關(guān)研究已有報(bào)道。近年來，隨著浙江紅花油茶油用價(jià)值逐漸被世人所知，有關(guān)其油脂性狀的研究報(bào)道也隨之增多，但在現(xiàn)有的研究報(bào)道中僅見王開良等[8]比較分析了浙江麗水與金華等6 個(gè)產(chǎn)地不同單株的浙江紅花油茶脂肪酸組成變異情況，而其他方面的研究還不夠系統(tǒng)與全面[15-17]。鑒于此，本研究在對(duì)浙江紅花油茶分布區(qū)進(jìn)行全面調(diào)查的基礎(chǔ)之上，在其主產(chǎn)區(qū)優(yōu)勢林分中進(jìn)行了抽樣調(diào)查，采用索氏提取法和氣相色譜分析法，對(duì)其籽仁含油率和主要脂肪酸組分與含量進(jìn)行了測定，并運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)各產(chǎn)區(qū)的含油率及主要脂肪酸組分含量的變異特征進(jìn)行了比較分析，以期為后續(xù)浙江紅花油茶的良種選育提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料收集

125 個(gè)供試樣株均選自浙江紅花油茶主產(chǎn)區(qū)，其產(chǎn)地分別來自福建（霞浦、武夷山）、浙江（開化）、江西（德興、婺源、樂平，其中江西樂平為江西德興種源人工林分），林分的林齡均在15 a 以上，結(jié)實(shí)優(yōu)良，產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定。各產(chǎn)地的取樣數(shù)、地理生態(tài)因子、立地條件及林分狀況見表1。生態(tài)因子包括年均溫、平均濕度與平均降水量，同時(shí)統(tǒng)計(jì)了浙江紅花油茶果實(shí)發(fā)育3 個(gè)關(guān)鍵時(shí)期（3月掛果初期、6月果實(shí)發(fā)育中期、9月果實(shí)成熟期）的平均氣溫。各產(chǎn)地隨機(jī)選擇結(jié)實(shí)表現(xiàn)較好的單株作為試驗(yàn)樣本，按樣本所在林分的大小，隨機(jī)取樣株10 株以上，共取樣本125 份。按單株取樣，每個(gè)樣株各取成熟茶果20 個(gè)，將其茶籽自然晾干后以備用。

表1 產(chǎn)地及其地理生態(tài)因子Table1 Producing areas and geographical factors,ecological factors

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 籽油的提取與籽仁含油率的折算

將茶籽烘干后去皮，再將籽仁研磨成粉末。采用索氏提取法[18]提取干籽仁油。精密稱取2 ～5 g油茶籽仁粉末，裝入濾紙筒中，將濾紙筒放入提取管內(nèi)，連接圓底燒瓶和冷凝管，從冷凝管上端加入石油醚約100 mL，在85 ℃水浴鍋中加熱回流6 ～8 h，取出濾紙筒，取下圓底燒瓶，回收石油醚。將濾紙筒和圓底燒瓶在100 ～105 ℃的烘箱中烘干2 h，直至前后2 次質(zhì)量差不超過0.001 0 g 為止。對(duì)應(yīng)樣品的籽仁含油率按如下公式折算：

ω=m1/m0×100%。

式中：m1表示油的質(zhì)量（g）；m0表示所稱取油茶干籽仁的質(zhì)量（g）。

1.2.2 脂肪酸組成及其含量的測定

參照優(yōu)化后的國家標(biāo)準(zhǔn)[19]中的方法進(jìn)行籽油樣品的甲酯化處理，優(yōu)化后的具體流程如下：稱取油樣約0.06 g 置于10 mL 的比色管中，加入異辛烷4 mL，混勻，然后加入1 mol/L 的KOH/CH3OH溶液200 μL，劇烈振蕩30 s，靜置30 min，再加入NaHSO4約1 g，中和KOH/CH3OH 溶液，劇烈振蕩30 s，靜置30 min 后轉(zhuǎn)移至進(jìn)樣瓶中以待測。

采用氣相色譜法測定脂肪酸的組成，采用Zhong 等[20]的方法進(jìn)行調(diào)整。采用GC2010-Plus氣相色譜儀（日本島津）進(jìn)行檢測。色譜條件：色譜柱為CD-2560（100 m×0.25 mm×0.2 μm），檢測器為FID（氫火焰檢測器），檢測器溫度為260 ℃，進(jìn)樣口溫度為250 ℃，載氣流速為1.0 mL/min，分流比為30∶1。程序升溫：140 ℃（保留5 min）→4 ℃/min →240 ℃（保留30 min）。每組試驗(yàn)設(shè)計(jì)3 次重復(fù)，每次重復(fù)測定2 次，統(tǒng)計(jì)平均值。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

各脂肪酸組分的相對(duì)含量，采用峰面積歸一法進(jìn)行處理。采用Microsoft Excel 進(jìn)行基本數(shù)據(jù)分析，各指標(biāo)值的計(jì)算公式分別如下：

變異系數(shù)(CV)=標(biāo)準(zhǔn)差/平均值×100；

極差值(R)=最大值(Rmax)-最小值(Rmin)。

采用SPSS 22.0 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行Duncan 多重比較、相關(guān)性及巢式方差等分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 浙江紅花油茶籽仁含油率的總體特征

以索氏提取法成功提取獲得了6 個(gè)產(chǎn)地的125 份浙江紅花油茶籽油。所得籽油為淡黃色或無色液體，各樣本含油率的總體分布情況如圖1所示。圖1顯示，供試樣株總平均干籽仁含油率為58.46%。含油率在40%以下的單株有2 個(gè)，含油率為40%～50%的單株有20 個(gè)，含油率為50%～60%的單株有38 個(gè)，含油率在60%以上的單株有65 個(gè)。籽仁含油率在60%以上的樣株數(shù)占對(duì)應(yīng)產(chǎn)地樣株總數(shù)50%以上的產(chǎn)地有福建武夷山（88.9%）、福建霞浦（66.7%）、浙江開化（63.6%）、江西樂平（50%）。各個(gè)產(chǎn)地中，含油率最低的單株是德興編號(hào)為DXY-1 的單株，其含油率僅為37.15%；含油率最高的單株是武夷山編號(hào)為WYS-19 的單株，其含油率為69.14%；大部分樣品的含油率集中為55%～65%，這部分樣品數(shù)占樣品總數(shù)的64.89%。不同產(chǎn)地浙江紅花油茶平均籽仁含油率從大到小依次為福建武夷山、福建霞浦、浙江開化、江西德興、江西樂平和江西婺源。

圖1 浙江紅花油茶籽仁含油率的總體分布情況Fig.1 Total distribution graph of kernel oil content of C.chekiangoleosa

2.2 浙江紅花油茶主要脂肪酸的組成特征

采用氣相色譜法對(duì)浙江紅花油茶的脂肪酸進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集，并與脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行了比較。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品譜圖比對(duì)結(jié)果，從茶油樣品譜圖中檢測出的脂肪酸共有15 種，其分別為丁酸、豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、十七碳酸、順-10-十七碳烯酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、花生酸、花生烯酸、α-亞麻酸、木蠟酸、木蠟烯酸和二十二碳六烯酸。不同產(chǎn)地間浙江紅花油茶主要脂肪酸組成存在一定的差異，但總體上看均以棕櫚酸（C16:0）、硬脂酸（C18:0）、油酸（C18:1n9c）、亞油酸（C18:2n6c）和亞麻酸（C18:3n6）為主，檢測結(jié)果如圖2所示。其中，棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值分別為8.37%、2.79%、80.89%、5.88%、0.37%，總的脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值為98.31%。試驗(yàn)中未檢出花生四烯酸，也未檢出對(duì)人體有害的反式脂肪酸和芥酸。

圖2 不同產(chǎn)地浙江紅花油茶部分樣品的脂肪酸譜圖Fig.2 The partial samples spectrum of different habitats fatty acid from C.chekiangoleosa

2.3 浙江紅花油茶各項(xiàng)油用性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析

浙江紅花油茶各項(xiàng)油用性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果見表2。表2顯示，含油率與油酸、亞麻酸、總脂肪酸間呈顯著或極顯著正相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)分別為0.342、0.312、0.205，而含油率與亞油酸間卻呈極顯著負(fù)相關(guān)；總脂肪酸與棕櫚酸、油酸、亞麻酸間均呈極顯著正相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)分別為0.298、0.409、0.424；屬于飽和脂肪酸的棕櫚酸與硬脂酸間呈極顯著負(fù)相關(guān)，而屬于不飽和脂肪酸的油酸與亞油酸間亦呈極顯著負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)達(dá)到-0.859；根據(jù)油酸和亞油酸的含量、油酸與亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比值的相關(guān)分析結(jié)果亦可驗(yàn)證油酸和亞油酸的正負(fù)相關(guān)性（油酸及其與亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比值呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)，亞油酸及其與油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的比值呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)）。

表2 浙江紅花油茶各項(xiàng)油用性狀指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果?Table2 Correlation analysis of oil properties for C.chekiangoleosa

2.4 不同產(chǎn)地浙江紅花油茶油用性狀的比較分析

6 個(gè)產(chǎn)地125 份供試樣株的籽仁含油率和脂肪酸主要組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值及分布范圍值見表3。由表3可知，不同產(chǎn)地間脂肪酸主要組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)極差值由大到小依次為油酸、亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸和亞麻酸。不同產(chǎn)地間浙江紅花油茶主要脂肪酸組成存在一定的差異，其中硬脂酸、亞油酸和亞麻酸的變異系數(shù)均相對(duì)較大，油酸含量最高而其變異系數(shù)卻最小（2.64），這一結(jié)果顯示出浙江紅花油茶油酸含量高且相對(duì)較為穩(wěn)定的特性。在所有的供試樣本中，油酸含量大于81%的樣株共計(jì)65 株，占樣株總數(shù)的52%。按產(chǎn)地統(tǒng)計(jì)，福建霞浦有14 株，占該產(chǎn)地樣株數(shù)的78%，占所有供試樣株數(shù)的11.2%；江西樂平有19 株，占該產(chǎn)地樣株數(shù)的73%，占所有供試樣株數(shù)的15.2%；福建武夷山有12 株，占該產(chǎn)地樣株數(shù)的67%，占所有供試樣株數(shù)的9.6%；江西德興有13 株，占該產(chǎn)地樣株數(shù)的39.4%，占所有供試樣株數(shù)的10.4%；浙江開化有4 株，占該產(chǎn)地樣株數(shù)的36.4%，占所有供試樣株數(shù)的3.2%；江西婺源有3 株，占該產(chǎn)地樣株數(shù)的16%，占所有供試樣株數(shù)的2.4%。

對(duì)各個(gè)產(chǎn)地的籽仁含油率及脂肪酸各組分的含量進(jìn)行了Duncan 多重比較，結(jié)果見表4。表4顯示，取自江西3 個(gè)產(chǎn)地的供試樣本其含油率的差異不明顯。在江西德興和江西婺源之間棕櫚酸的含量差異不明顯，而在其余產(chǎn)地之間其含量差異卻顯著；在江西德興的自然林分和人工林分之間硬脂酸的含量差異不明顯，而在其余產(chǎn)地之間其含量差異卻明顯；在福建武夷山與江西樂平之間油酸含量差異不明顯，而在其余產(chǎn)地之間其含量差異卻顯著；在浙江開化和江西婺源之間亞油酸的含量差異不明顯，而在其余產(chǎn)地之間其含量差異卻顯著；在福建武夷山、浙江開化和江西樂平之間亞麻酸的含量差異不明顯，在江西德興和江西婺源之間其含量差異也不明顯，而在其余產(chǎn)地之間其含量差異卻極顯著。

采用巢式方差分析法對(duì)6 個(gè)產(chǎn)地的浙江紅花茶油籽仁含油率和脂肪酸各組分含量在不同產(chǎn)地間和相同產(chǎn)地內(nèi)兩個(gè)層次上的差異顯著性進(jìn)行了比較和評(píng)價(jià)，結(jié)果見表5。表5表明，浙江紅花油茶籽仁含油率在不同產(chǎn)地間與相同產(chǎn)地內(nèi)的差異均不顯著；在不同產(chǎn)地間，各主要脂肪酸組分含量及油酸/亞油酸之值均呈現(xiàn)出極顯著的差異水平，尤其是亞油酸的變異最大；而在相同產(chǎn)地內(nèi)，棕櫚酸、亞麻酸均存在極顯著性變異，油酸含量與油酸/亞油酸之值均存在顯著性差異，而其余脂肪酸組分的差異均不顯著。

表3 浙江紅花油茶籽仁含油率和脂肪酸主要組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值及分布范圍Table3 The averaged value and range of kernel oil content and fatty acid composition of C.chekiangoleosa

表4 浙江紅花油茶籽仁含油率及主要脂肪酸組分含量的Duncan 多重比較結(jié)果?Table4 Duncan multiple comparisons of kernel oil content and fatty acid content in different producing areas for C.chekiangoleosa %

表5 浙江紅花茶油籽仁含油率和脂肪酸各組分含量的巢式方差分析結(jié)果Table5 The nested analysis of variance of kernel oil content and fatty acid content in different places for C.chekiangoleosa

2.5 浙江紅花油茶油用性狀與地理生態(tài)因子相關(guān)分析

浙江紅花油茶籽仁含油率與主要脂肪酸組分含量和各地理生態(tài)因子之間的相關(guān)性分析結(jié)果見表6。表6顯示，籽仁含油率受地理生態(tài)因子影響程度的差異未達(dá)到顯著水平；除溫度與濕度外的各個(gè)地理生態(tài)因子對(duì)浙江紅花油茶脂肪酸組成及變異的影響均不明顯。總體來看，溫度與濕度的差異是引起脂肪酸組成發(fā)生變化的主要影響因素。全年平均濕度與油酸含量間呈顯著負(fù)相關(guān)，與亞油酸含量間卻呈顯著正相關(guān)關(guān)系；而年均溫與此兩種脂肪酸組分的相關(guān)關(guān)系恰恰相反，且均呈極顯著相關(guān)性。同時(shí)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，從結(jié)實(shí)初期（3月份）至果實(shí)成熟期（9月份）的月均溫與油酸含量間呈正相關(guān)，而與亞油酸含量間呈負(fù)相關(guān)，且3月與9月的月均溫與油酸含量間均呈顯著正相關(guān)；這是因?yàn)橛退嵩诜N子中的存在形式較為穩(wěn)定[6]，較高的溫度有利于種子中油酸的積累。此外，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)還表明，不同產(chǎn)地的浙江紅花油茶其總脂肪酸含量與海拔高度差異呈一定的負(fù)相關(guān)，但總體上看，海拔差異對(duì)油用性狀的影響無明顯差異。

表6 浙江紅花油茶油脂性狀指標(biāo)與地理生態(tài)因子間的相關(guān)性分析結(jié)果Table6 Correlation analysis between oil properties and geographical factors,ecological factors for C.chekiangoleosa

3 討論與結(jié)論

油脂品質(zhì)指標(biāo)定量分析與評(píng)價(jià)能為油茶品質(zhì)育種提供重要的理論依據(jù)[21]。浙江紅花油茶目前還處于野生或?qū)嵣庇隣顟B(tài)，作為優(yōu)質(zhì)木本食用油料樹種，對(duì)其開發(fā)與利用仍處于起步階段。因此，分析浙江紅花油茶油用性狀的變異規(guī)律，可為其高品質(zhì)優(yōu)良單株的選擇提供基本數(shù)據(jù)參考。本研究分析了江西、浙江、福建省主產(chǎn)區(qū)內(nèi)浙江紅花油茶油用性狀的變異規(guī)律，所研究的林分既有高海拔的自然林分（如福建武夷山），亦有低海拔的人工林分（如江西樂平），試驗(yàn)取樣基本能反映南方主產(chǎn)區(qū)現(xiàn)有浙江紅花油茶林分的油脂品質(zhì)現(xiàn)狀。浙江紅花油茶籽仁含油率（37.15%～69.14%）總體存在較大差異，總平均含油率為58.46%，標(biāo)準(zhǔn)偏差為7.10%，其中含油率大于60%的單株數(shù)占供試樣株總數(shù)的52%。

研究結(jié)果表明，浙江紅花油茶籽仁油中脂肪酸的組分主要為棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸，其含量占脂肪酸總含量的98%以上，油脂測定中未檢出花生四烯酸，這與前人的研究結(jié)果[8]一致。籽仁油中屬于不飽和脂肪酸的油酸與亞油酸在總脂肪酸中所占比例最大，尤其是油酸，在各脂肪酸組分中其含量最高，這與王開良等[8]的研究結(jié)論一致，這一研究結(jié)果表明了高油酸特性是浙江紅花油茶油脂的普遍特點(diǎn)。油酸含量的高低是茶油品質(zhì)優(yōu)劣的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一[22]，何方等[23]認(rèn)為，油酸含量為81%～84%的茶油可以用作品質(zhì)優(yōu)良的化妝品及保健品用油。對(duì)不同產(chǎn)地的浙江紅花油茶的油酸檢測結(jié)果顯示，油酸含量大于81%的樣株數(shù)占供試樣株總數(shù)的52%，這一結(jié)果表明，浙江紅花油茶可以用作高品質(zhì)的保健用油。浙江紅花油茶油脂中脂肪酸各組分在其個(gè)體間均存在一定的變異，其中不同產(chǎn)地的油酸變異系數(shù)最?。?.64），但其極差值（11.25）在脂肪酸各組分中卻是最大的。而現(xiàn)有研究結(jié)果表明，油茶品質(zhì)與產(chǎn)量間無明顯的相關(guān)性[24]，同時(shí)油酸在種子發(fā)育不同時(shí)期相對(duì)穩(wěn)定[6]，表明油酸可以作為浙江紅花油茶品質(zhì)育種的重要指標(biāo)。此外，與騰沖紅花油茶[14]不同，浙江紅花油茶油脂中油酸與亞油酸間呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，這一結(jié)果與普通油茶的同類研究結(jié)果[12]一致。

綜合分析籽仁含油率及脂肪酸組分的測定結(jié)果可知，不同產(chǎn)地間浙江紅花油茶油脂性狀表現(xiàn)出一定的差異性，產(chǎn)地為福建武夷山、福建霞浦的表現(xiàn)均優(yōu)異，而產(chǎn)地為樂平的所研究的唯一人工林分的表現(xiàn)也較為突出且優(yōu)于產(chǎn)地為德興的。巢式方差分析結(jié)果顯示，浙江紅花油茶脂肪酸各組分在不同產(chǎn)地間的差異極顯著，這種差異一方面來自遺傳，另一方面亦可能受不同生態(tài)環(huán)境的影響。油用性狀與不同產(chǎn)地的地理生態(tài)因子間的相關(guān)分析結(jié)果顯示，籽仁含油率受地理生態(tài)因子的影響差異不顯著；年均溫與年平均濕度對(duì)浙江紅花油茶籽仁油中脂肪酸組成的影響均較大，年平均濕度與油酸含量間呈負(fù)相關(guān)，而年均溫與油酸含量間呈正相關(guān)，同時(shí)果實(shí)形成初期至果實(shí)成熟期的月均溫與油酸含量間呈正相關(guān)。因此認(rèn)為，較高的溫度及較低的濕度有利于浙江紅花油茶籽仁中油酸的累積。相關(guān)性分析結(jié)果還顯示，不同產(chǎn)地浙江紅花油茶脂肪酸總含量與產(chǎn)地的海拔高度間呈一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系，同時(shí)取樣于較低海拔的江西樂平的浙江紅花油茶人工林分的樣株中高含油率的單株數(shù)量較多，由此結(jié)果可以初步推斷，在將自然生境為高海拔的浙江紅花油茶向低海拔地區(qū)引種的過程中，其正常結(jié)實(shí)與油品質(zhì)性狀均不會(huì)受到影響，但低海拔生境可能會(huì)引起其籽仁發(fā)育中油脂的轉(zhuǎn)化效率出現(xiàn)差異，因此，本研究還存在一定的局限性，有待今后通過分子育種手段調(diào)控油酸和亞油酸的比例來實(shí)現(xiàn)浙江紅花油茶油脂的有效轉(zhuǎn)化，同時(shí)可以參考目前選育出來的油茶良種其種仁含油率達(dá)45%以上的這一標(biāo)準(zhǔn)[25]，以制定出符合浙江紅花油茶油用特點(diǎn)的選優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)。