15個(gè)高州油茶無(wú)性系脂肪酸及微量營(yíng)養(yǎng)成分比較分析

趙君茹 朱周俊 肖詩(shī)鑫 盧元賢 吳 凱 胡 瀟 韓春霞 袁德義

(中南林業(yè)科技大學(xué)經(jīng)濟(jì)林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1，長(zhǎng)沙 410004) (經(jīng)濟(jì)林育種與栽培國(guó)家林業(yè)局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2，長(zhǎng)沙 410004) (清遠(yuǎn)市古朕茶油發(fā)展有限公司3，清遠(yuǎn) 511500)

高州油茶(CamelliagauchowensisChang)，又名大果油茶、越南油茶、華南油茶、陸川油茶，因樹(shù)體高大、生長(zhǎng)壽命長(zhǎng)、果實(shí)較大，產(chǎn)量高和油脂品質(zhì)好而聞名[1]。主要分布在我國(guó)廣東西南部、廣西南部、海南等，為南亞熱帶主要栽培種，其栽培面積位于全國(guó)油茶栽培面積第3位[2, 3]。當(dāng)前，全國(guó)已選育審定油茶良種375個(gè)[4]，但高州油茶良種匱乏[2]，嚴(yán)重制約著高州油茶產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀及油脂品質(zhì)是選育油茶良種的重要指標(biāo)[1]。前人對(duì)高州油茶果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀開(kāi)展了較多研究。黎伯良[5]報(bào)道了高州油茶優(yōu)良無(wú)性系-石752，其鮮出籽率46%，鮮果含油率5.2%，嫁接4年后單株平均產(chǎn)果5～10 kg。戚嘉敏等[6]分析了不同區(qū)域高州油茶果實(shí)性狀，闡明高州油茶果實(shí)性狀的遺傳變異特征，發(fā)現(xiàn)絕大部分果實(shí)性狀存在顯著或極顯著變異。朱雯等[7]測(cè)定了10個(gè)高州油茶優(yōu)良單株果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)，初步建立了優(yōu)良單株果實(shí)經(jīng)濟(jì)性狀的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

油茶籽含油量較高，其油脂富含油酸、亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸。此外，油茶籽油中還含有豐富的微量營(yíng)養(yǎng)成分，如 α-生育酚、總酚、角鯊烯和β-谷甾醇等。作為高端食用油，油茶油脂品質(zhì)不僅僅包含茶油產(chǎn)量和基本脂肪酸組成，也應(yīng)考慮微量營(yíng)養(yǎng)成分。目前，對(duì)茶油品質(zhì)包含微量營(yíng)養(yǎng)成分的研究已在普通油茶[8-10]、小果油茶[11]和紅花油茶[12-14]開(kāi)展。但對(duì)高州油茶油脂品質(zhì)研究?jī)H限于分析種仁含油率和脂肪酸成分。為此，本研究對(duì)15個(gè)高州油茶無(wú)性系脂肪酸組分及微量營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行比較分析，以期為高州油茶無(wú)性系良種選育提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料來(lái)自廣東省清遠(yuǎn)市，共15個(gè)高州油茶無(wú)性系(表1)。于2019年11月果實(shí)成熟期采摘，每個(gè)無(wú)性系隨機(jī)選擇3棵盛果期單株，每株采集樹(shù)冠中上部成熟果實(shí)30個(gè)，去除果蒲，將油茶籽40 ℃干燥至恒重備用。

表1 15個(gè)高州油茶無(wú)性系編號(hào)

1.2 試劑與儀器

α-生育酚，β-生育酚，γ-生育酚，δ-生育酚標(biāo)準(zhǔn)品(純度均≥95%)；角鯊烯標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.5%)；沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98%); β-谷甾醇標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.5%)；異辛烷，甲醇(色譜純)；所用其他試劑均為分析純；

SOX606索氏提取儀(脂肪測(cè)定儀)；GC-2014氣相色譜儀； LC-15C液相色譜儀。

1.3 方法

1.3.1 含油率測(cè)定

將烘干至恒重的茶籽干仁粉碎，稱取5.00 g于濾紙包中，利用索氏提取法抽提4.5 h。并按照公式計(jì)算含油率：

含油率=(提取出油脂的質(zhì)量/紙包種仁質(zhì)量)×100%。

1.3.2 脂肪酸組分分析

脂肪酸組分測(cè)定方法參考GB 5009.168—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定》，采用KOH—CH3OH法進(jìn)行甲酯化處理，取60 mg油脂試樣加入具塞試管，加入100 μL甲醇(5 g/L)中，振蕩，加入4 mL異辛烷溶解試樣，振蕩至混合均勻，后加入20 μL KOH-CH3OH(2 mol/L)溶液，再振蕩30 s以上，后靜置直澄清，加入1 g NaHSO4，振蕩后靜置，取分層中上清液進(jìn)行加入上樣瓶，進(jìn)行氣相分析。

利用氣相色譜儀分析油脂脂肪酸主要脂肪酸組分，檢測(cè)器為氫火焰檢測(cè)器(FID)；色譜柱為FUSED SILICA Capillarg Column (60 m×0.25 μm×0.25 μm)；載氣為氮?dú)?；分流比?00∶1；進(jìn)樣口溫度為250 ℃；柱溫為190 ℃；檢測(cè)器溫度為250 ℃。采用面積歸一化法計(jì)算脂肪酸組分。

1.3.3 微量營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

α-生育酚含量參考GB 5009.82—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素A、D、E的測(cè)定》中維生素E的測(cè)定方法；總酚含量參考LS/T 6119—2017《糧油檢驗(yàn)植物油中多酚的測(cè)定 分光光度法》；角鯊烯含量參考LS/T 6120—2017《糧油檢驗(yàn)植物油中角鯊烯的測(cè)定 氣相色譜法》；β-谷甾醇含量參考NY/T 3111—2017《植物油中甾醇含量的測(cè)定 氣相色譜-質(zhì)譜法》。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)方法

采用Excel 2019軟件完成參試材料性狀均值、方差統(tǒng)計(jì)。采用隸屬函數(shù)法對(duì)各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理[15，16]，根據(jù)因子的特征值大于1的原則提取因子，采用因子所對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重[15，16]，最后將因子得分和對(duì)應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，計(jì)算得到各無(wú)性系油脂品質(zhì)的綜合得分。采用Origin2018作圖，運(yùn)用SPSS 22.0 進(jìn)行因子分析。

注：同行相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，同行不同字母表示差異顯著(P<0.05)。圖1 15個(gè)高州油茶無(wú)性系種仁含油率

2 結(jié)果與分析

2.1 高州油茶無(wú)性系含油率比較分析

高州油茶含油率存在明顯差異(圖1)。含油率最高為HM349和HM19，分別為55.12%、54.82%。其次為HMZ11和A16，分別為51.53%、50.56%。含油量最低為HMZ03，僅有30.62%。

表2 15個(gè)高州油茶無(wú)性系脂肪酸組成及相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.2 高州油茶無(wú)性系脂肪酸組成及相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較分析

高州油茶中脂肪酸成分主要為不飽和脂肪酸(油酸，亞油酸和亞麻酸)，和少量飽和脂肪酸(棕櫚酸和硬脂酸)(表2)。高州油茶脂肪酸相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著。不飽和脂肪酸相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化范圍為85.44%～88.77%，HMZ03最高，A16最低；HMZ04油酸相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于其他無(wú)性系，高達(dá)82.84%，HMZ13和HMZ06次之；A32和HMZ11亞油酸相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于其他無(wú)性系，高達(dá)10.97%、10.77%；HMZ11亞麻酸相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.39%，與A11差異不顯著，但這兩者顯著高于其他無(wú)性系；棕櫚酸相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化范圍為8.99%～12.53%，HMZ04、HM349和HMZ10含量分別為8.99%、9.05%和9.06%，與HMZ03(9.35%)差異不顯著，但顯著低于其他無(wú)性系；HMZ11硬脂酸相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于其他無(wú)性系，只有1.34%。

2.3 高州油茶無(wú)性系微量營(yíng)養(yǎng)成分含量比較分析

不同高州油茶無(wú)性系4種微量營(yíng)養(yǎng)成分含量差異顯著(圖2)。植物中維生素E存在α、β、γ和δ四種構(gòu)型，高州油茶茶油中只有α構(gòu)型被檢測(cè)出。HMZ03 α-生育酚含量顯著高于其他無(wú)性系，高達(dá)30 mg/100 g，HM340 α-生育酚含量為25.5 mg/100 g，排名第二，A11α-生育酚含量為20.9 mg/100 g，排名第三；A5角鯊烯含量顯著高于其他無(wú)性系，高達(dá)695.6 mg/kg，排名第二的為HMZ13，其含量為630.6 mg/kg，排名第三的為HMZ03，其含量為471.4 mg/kg；A16總酚含量顯著高于其他無(wú)性系，高達(dá)17.05 mg/kg，排名第二的是HMZ11，其含量為13.02 mg/kg，排名第三的為HM349和HM19，其含量分別為11.68、11.61 mg/kg；HMZ03β-谷甾醇含量顯著高于其他無(wú)性系，高達(dá)750.3 mg/kg，排名第二的為A11，其含量為405.1 mg/kg，排名第三的為A32，其含量為400.6 mg/kg。

2.4 因子分析

對(duì)各指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后采用四次冪極大法旋轉(zhuǎn)后進(jìn)行因子分析，再采用主成分分析提取3個(gè)特征值大于 1 的公因子(主成分)。如表3所示，前3個(gè)公因子(F1、F2、F3) 的累積方差貢獻(xiàn)率為76.492% ，包含了高州油茶油脂營(yíng)養(yǎng)成分大部分信息，可以用這3個(gè)公因子代表原來(lái)的 10項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行高州油茶含油率和油脂營(yíng)養(yǎng)成分的分析和評(píng)價(jià)。

表4表明，F(xiàn)1主要綜合了亞油酸、硬脂酸、油酸和棕櫚酸的信息，其方差貢獻(xiàn)率為34.516%，它們的因子載荷分別為0.957、0.793、-0.951、-0.836；F2主要綜合了β-谷甾醇、α-生育酚、亞麻酸、角鯊烯和含油率的信息，其方差貢獻(xiàn)率為28.909%，它們的因子載荷分別為0.899、0.869、0.687、0.569和-0.616；F3與總酚有關(guān)，其方差貢獻(xiàn)率為13.067%，它的因子載荷分別為0.954。

以3個(gè)主成分所對(duì)應(yīng)的貢獻(xiàn)率占總的貢獻(xiàn)率的比例為權(quán)重，依據(jù)F=0.451F1+0.378F2+0.171F3，計(jì)算出不同無(wú)性系的綜合得分，并根據(jù)綜合得分對(duì)15個(gè)無(wú)性系進(jìn)行排序(表3)。15個(gè)高州油茶無(wú)性系油脂綜合品質(zhì)排序?yàn)椋篐MZ11>HMZ03>A16>A32>A11>A5>HM340>HMZ15>HM19>HM349>A31>HMZ13>HMZ10>HMZ04>HMZ06，其中，HMZ11的果實(shí)油脂品質(zhì)綜合得分最高。

注：同行相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，同行不同字母表示差異顯著(P<0.05)。圖2 15個(gè)高州油茶無(wú)性系微量營(yíng)養(yǎng)成分含量

表3 因子分析結(jié)果

表4 因子得分、綜合得分和綜合排名

3 討論

油茶種仁含油率是衡量油茶產(chǎn)量的重要指標(biāo)之一，也是優(yōu)良單株選擇重要依據(jù)[17,18]。油茶含油率大部分集中在30%～60%[19]，楊穎等測(cè)定廣東省的高州、揭陽(yáng)和陽(yáng)春三地高州油茶種仁含油率在41.91%～45.14%[20]。本研究15個(gè)高州油茶無(wú)性系種仁含油率在30.62%～54.82%，結(jié)果相似。結(jié)合油茶優(yōu)良單株篩選和品種選育的標(biāo)準(zhǔn)(種仁含油率高于42%)[19, 21]。本研究11個(gè)高州油茶無(wú)性系均超過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)，且HM349、HM19和HMZ11種仁含油率高于50%，可以作為高種仁含油率優(yōu)系。

脂肪酸的組成和質(zhì)量分?jǐn)?shù)是衡量油脂營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)[22-24]。高州油茶脂肪酸主要組成為油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸和硬脂酸，其中油酸、亞油酸和亞麻酸屬于不飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸有助于降低血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平，提高免疫功能，有益于健康[25-27]。本研究中不飽和脂肪酸相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、油酸、亞油酸和亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為85.44%～88.78%、74.84%～82.84%、4.69%～10.97%、0.13%～0.37%，與前人研究結(jié)果相似[20, 28]，且組分符合GB/T 11765—2018《油茶籽油》中對(duì)主要脂肪酸組成的判定標(biāo)準(zhǔn)。其中，HMZ04 、HMZ13、HMZ06、HM349、HMZ03和HMZ10油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均超過(guò)了80%，可以作為高油酸優(yōu)系；A32和HMZ11亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10.97%和10.77%，可以作為高亞油酸優(yōu)系培育。

茶油除具有高質(zhì)量的脂肪酸，還含有豐富的α-生育酚、角鯊烯、多酚和β-谷甾醇。α-生育酚是天然的抗氧化物質(zhì)，在預(yù)防衰老等相關(guān)基本方面有重要作用[29]，角鯊烯具有多種生理功能，如降低癌癥風(fēng)險(xiǎn)，降低血清膽固醇水平等[23]，酚類物質(zhì)在抗血栓和抗癌方面使身體機(jī)能走向有利方向等[24]，植物甾醇也可以通過(guò)降低膽固醇的吸收來(lái)降低心血管的發(fā)病率，還有抗炎等作用[30]。本研究中維生素E只檢測(cè)出α-生育酚，其含量變化為11.7～30 mg/100 g，與其他人研究結(jié)果一致；HMZ03含量最高，為30 mg/100 g，其次為HM340和A11，含量分別為25.5 和20.9 mg/100 g，可作為高α-生育酚優(yōu)系培育；角鯊烯含量約是普通油茶和云南紅花茶3倍[14]，與紅花山茶相當(dāng)[13]，其中A5和HMZ13含量分別為695.6和630.6 mg/kg，是高角鯊烯優(yōu)系的培育材料；總酚含量為3.69～17.05 mg/kg，普遍低于普通油茶[9]，但A16和HMZ11與普通油茶相當(dāng),可作為高州油茶中高總酚優(yōu)系培育; β-谷甾醇含量為286.5～750.3 mg/kg，均值371.7 mg/kg，高于普通油茶和云南紅花山茶，排名前三的為HMZ03、A11和A32，其含量分別為750.3、405.1、400.6 mg/kg，均可作為高β-谷甾醇優(yōu)系培育，其中HMZ03是排名第二的A32的1.8倍，可作為培育高β-谷甾醇特異優(yōu)系。在微量生物活性成分中，HMZ03 α-生育酚和β-谷甾醇顯著高于其他無(wú)性系，角鯊烯含量排名也靠前，可作為微量生物活性成分優(yōu)系培育。

因子分析是一種常見(jiàn)的多指標(biāo)評(píng)價(jià)方法[31]，被廣泛運(yùn)用在農(nóng)作物的數(shù)量性狀分析和綜合評(píng)價(jià)中[15,16,32]。本研究中高州油茶10個(gè)油脂品質(zhì)指標(biāo)簡(jiǎn)化為3個(gè)公因子，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為76.492%，反映了高州油茶油脂品質(zhì)的絕大部分信息。將因子得分和對(duì)應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)求和，排名前五的無(wú)性系為HMZ11>HMZ03>A16>A32>A11，油脂綜合品質(zhì)較高，可作為高油脂品質(zhì)無(wú)性系培育。

4 結(jié)論

15個(gè)高州油茶無(wú)性系油脂品質(zhì)有明顯差異。高州油茶種仁含油率較高，11個(gè)高州油茶無(wú)性系均超過(guò)42%，HM349、HM19和HMZ11種仁含油率更是高于50%，可以作為高種仁含油率優(yōu)系。高州油茶脂肪酸主要組成為油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸和硬脂酸。其中，HMZ04、HMZ13、HMZ06、HM349、HMZ03和HMZ10油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均超過(guò)了80%，可以作為高油酸優(yōu)系；A32和HMZ11亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10.97%和10.77%，可以作為高亞油酸優(yōu)系。α-生育酚、角鯊烯、多酚和β-谷甾醇和含量分別為11.7～30 mg/100 g、107.0～695.6 mg/kg、9～17.05 mg/kg和286.5～750.3 mg/kg。其中，HMZ03、HM340和A11、A5可作為高α-生育酚優(yōu)系培育，A5和HMZ13可為高角鯊烯優(yōu)系，A16和HMZ11可培育為高州油茶中的高總酚優(yōu)系，可將HMZ03培育為高β-谷甾醇特異優(yōu)系，A11和A32可作為高β-谷甾醇優(yōu)系培育。依據(jù)因子分析進(jìn)行綜合排名，排名前五的無(wú)性系為HMZ11>HMZ03>A16>A32>A11，油脂綜合品質(zhì)較高，可作為高油脂品質(zhì)無(wú)性系培育。