聞樂(lè)嫣,毛建梅,安小風(fēng),楊 兵,王智榮,闞建全,*
(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶 400715;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(重慶),重慶 400715;3.中匈食品科學(xué)合作研究中心,重慶 400715;4.重慶山林源林業(yè)綜合開發(fā)有限公司,重慶 400800)
毛葉山桐子(Idesia polycarpavar.vestitaDiels)是楊柳科(Salicaceae)山桐子屬(Idesia)的木本油料植物,又稱油葡萄、水冬瓜,多為野生存在,果實(shí)富含油脂,含量最高可達(dá)40%,且油脂中含有較多的高級(jí)脂肪酸與多不飽和脂肪酸,其中亞油酸含量最豐富,約占油脂的60%[1]。亞油酸對(duì)人體健康有著重要的意義和價(jià)值,是人體不能合成的必需脂肪酸之一,也是γ-亞麻酸和花生四烯酸的合成前體物質(zhì)[2],有助于降低人體血漿膽固醇和改變體內(nèi)膽固醇的分布,進(jìn)而預(yù)防心血管疾病的發(fā)生[3-4]。相關(guān)研究表明,毛葉山桐子油的亞油酸含量顯著高于花生油、橄欖油以及茶籽油[5-6]。因此,毛葉山桐子油逐漸受到消費(fèi)者的喜愛和青睞,在高品質(zhì)食用油及亞油酸相關(guān)產(chǎn)品方面具有極高的開發(fā)應(yīng)用前景。
目前,關(guān)于毛葉山桐子及其同屬植物的研究,主要集中在其油脂含量及脂肪酸組成[7-8],對(duì)于果實(shí)中非油脂化學(xué)成分的研究則相對(duì)較少。相關(guān)研究表明,果實(shí)提取物中的酚類、生物堿等物質(zhì),具有良好的緩蝕效果[9];果實(shí)的乙酸乙酯提取物能夠通過(guò)調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝及炎癥相關(guān)基因的表達(dá),改善油酸誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞肝脂肪變性中脂質(zhì)代謝和炎癥的紊亂[10];脫脂后的毛葉山桐子果渣經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)發(fā)酵可獲得營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)合理的發(fā)酵飼料[11];另外,從果實(shí)中分離出的Idescarpin物質(zhì),能夠通過(guò)降低酪蛋白酶活性以抑制黑色素的生物合成[12];Lee等[13]發(fā)現(xiàn),毛葉山桐子的甲醇提取物對(duì)脂肪形成具有一定的抑制作用。由此可見,毛葉山桐子果實(shí)的其他化學(xué)成分具有多種生物活性,可作為其研究和發(fā)展的方向。因此,了解毛葉山桐子果實(shí)中其他化學(xué)物質(zhì)的含量、差異性及生長(zhǎng)規(guī)律性,對(duì)于毛葉山桐子在食品、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域的開發(fā)與利用具有潛在意義。
對(duì)毛葉山桐子果實(shí)中的非油脂基本化學(xué)組分以及油脂的脂肪酸組成在生長(zhǎng)過(guò)程中的變化情況鮮見研究。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較2個(gè)品種毛葉山桐子果實(shí)在生長(zhǎng)過(guò)程中,包括粗脂肪在內(nèi)的多種化學(xué)成分含量以及油脂脂肪酸組成的變化,探究不同部位間各化學(xué)成分含量的差異性,了解各基本組分在毛葉山桐子中的存在情況,明確其開發(fā)利用價(jià)值,并通過(guò)多個(gè)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)不同品種不同生長(zhǎng)期的毛葉山桐子果實(shí),得到毛葉山桐子果實(shí)作為油脂原料和綜合開發(fā)原料的最佳采收期,以期在高品質(zhì)食用油、動(dòng)物飼料、天然抗氧化劑、生物柴油、化工用油等方面的綜合利用提供數(shù)據(jù)參考。
毛葉山桐子新鮮樣品由重慶山林源林業(yè)綜合開發(fā)有限公司提供,重慶1號(hào)、重慶2號(hào)毛葉山桐子屬于重慶地區(qū)種植較廣泛的2個(gè)品種,于2019年9—12月,每月的 5日、20日采集。觀察果實(shí)形態(tài),而后去除壞果、洗凈,50 ℃熱泵烘干箱中干制,干制后的整果分離得果肉及種子,將整果、果肉、種子分別粉碎后過(guò)40 目篩,并密封保存,備用。
37種脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥97%)、福林-酚試劑(分析純)、蘆?。ǚ治黾儯?北京索萊寶科技有限公司;沒(méi)食子酸(分析純)、正己烷(色譜純) 上海阿拉丁試劑公司;其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
WB-KQ01型移動(dòng)熱泵烘干箱 廣州溫伴節(jié)能熱泵有限公司;7890A型氣相色譜儀 安捷倫科技(中國(guó))有限公司;SH420F型石墨消解儀、K9840型自動(dòng)凱氏定氮儀 山東海能科學(xué)儀器股份有限公司;Epoch2型全自動(dòng)酶標(biāo)儀 美國(guó)伯騰儀器有限公司。
1.3.1 粗脂肪的提取
參考GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測(cè)定》索氏抽提法[14]。稱取5 g(精確至0.1 mg)樣品粉末,濾紙包裹后,加入約300 mL石油醚(30~60 ℃)[6],60 ℃水浴提取8 h,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干,得到粗脂肪提取物,稱量,計(jì)算粗脂肪含量(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。提取物于4 ℃保存,備用;濾紙包內(nèi)提取后粉末40 ℃烘干,常溫密封保存,備用。
1.3.2 果實(shí)百粒質(zhì)量、籽實(shí)比及成分指標(biāo)測(cè)定
隨機(jī)選取100 粒新鮮果實(shí),105 ℃烘至絕干,測(cè)定干基百粒質(zhì)量,而后分離果肉和種子,計(jì)算籽實(shí)比。
水分含量:參考GB 5009.3—2016《食品中水分的測(cè)定》[15];灰分含量:參考GB 5009.4—2016《食品中灰分的測(cè)定》[16];蛋白質(zhì)含量:參考GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》[17];粗纖維含量:采用差值法計(jì)算。
1.3.3 總糖含量測(cè)定
參考Dubois等[18]的方法,并進(jìn)行適當(dāng)修改。稱取0.1 g(精確至0.1 mg)樣品粉末,加10 mL 6 mol/L HCl溶液,沸水浴下水解約30 min,去離子水定容至25 mL。
取0.1 mL水解溶液加0.9 mL去離子水稀釋,加入1 mL 5%苯酚溶液和5 mL濃硫酸后,立即搖勻,反應(yīng)30 min后于490 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。
用葡萄糖制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到葡萄糖質(zhì)量濃度(x,μg/mL)與吸光度(y)的標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=0.006 7x+ 0.003 4,R2=0.999 8。由此計(jì)算樣品中總糖含量,結(jié)果以每100 g干基樣品中含有相當(dāng)于葡萄糖的 質(zhì)量(g/100 g)表示。
1.3.4 總酚含量測(cè)定
采用福林-酚法測(cè)定[19-20],酸性甲醇[21]作為提取劑,于765 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。
用沒(méi)食子酸制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到?jīng)]食子酸質(zhì)量濃度(x,μg/mL)與吸光度(y)的標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=0.060 1x+ 0.016 3,R2=0.999 1。由此計(jì)算樣品中總酚的含量,結(jié)果以每克干基樣品中含有相當(dāng)于沒(méi)食子酸的 質(zhì)量(mg/g)表示。
1.3.5 總黃酮含量測(cè)定
采用亞硝酸鈉法,乙醇作為提取劑,用蘆丁制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,于510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度[22-23]。
得到蘆丁質(zhì)量濃度(x,μg/mL)與吸光度(y)的標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=0.006x-0.002 9,R2=0.999 7。由此計(jì)算樣品中總黃酮的含量,結(jié)果以每克干基樣品中含有相當(dāng)于蘆丁的質(zhì)量(mg/g)表示。
1.3.6 油脂脂肪酸組成測(cè)定
采用氣相色譜法測(cè)定[1]。稱取20 mg(精確至0.1 mg)油脂,溶解于2 mL正己烷中,加入1 mL 1 mol/L的KOH-甲醇溶液,渦旋10 s,60 ℃水浴反應(yīng)40 min,冷卻后加入5 mL飽和NaCl溶液,渦旋10 s后7 500 r/min離心10 min,取上層正己烷層經(jīng)0.22 μm有機(jī)濾膜過(guò)濾,所得樣品用于氣相色譜分析。
氣相色譜條件:色譜柱:DB-WAX毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);柱流量1 mL/min;不分流;進(jìn)樣量1 μL;進(jìn)樣口溫度240 ℃,檢測(cè)器溫度240 ℃;升溫程序:初始溫度80 ℃,保持3 min,以10 ℃/min升溫至150 ℃,保持3 min,再以10 ℃/min升溫至240 ℃,保持8 min。
采用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并以±s(n=3)的形式表示,采用SPSS 18.0進(jìn)行主成分分析(principal component analysis,PCA)及單因素方差分析,Tukey檢驗(yàn)進(jìn)行差異性比較,OriginPro 2018作為繪圖工具。
2個(gè)品種的盛花期在4月21日左右,且在各個(gè)時(shí)期均存在果實(shí)大小不一的現(xiàn)象,采集前期更明顯。果實(shí)顏色均僅在采集的前2個(gè)月變化明顯(圖1),由青綠色逐漸轉(zhuǎn)為黃綠色、橙紅色,最終呈現(xiàn)鮮紅色;相比較而言,重慶1號(hào)毛葉山桐子果實(shí)顏色較重慶2號(hào)毛葉山桐子早半個(gè)月左右達(dá)到鮮紅狀態(tài),但重慶2號(hào)毛葉山桐子果實(shí)顏色鮮紅后,蟲害現(xiàn)象較嚴(yán)重,后期果實(shí)掉落現(xiàn)象較嚴(yán)重。重慶1號(hào)毛葉山桐子果實(shí)百粒質(zhì)量由6.03 g上升至11.30 g,成熟后期質(zhì)量較前期增長(zhǎng)近1 倍,籽實(shí)比由1.18下降至0.80;重慶2號(hào)百粒質(zhì)量由8.17 g上升至10.84 g,籽實(shí)比由1.50下降至1.12,重慶1號(hào)毛葉山桐子果實(shí)中果肉成分占比更大,且在生長(zhǎng)過(guò)程中生物質(zhì)積累的程度要高于重慶2號(hào)。對(duì)于果實(shí)水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化,重慶1號(hào)毛葉山桐子為66%~70%,重慶2號(hào)毛葉山桐子為66%~71%,整個(gè)時(shí)期的變化差異不顯著(P<0.05)。
圖1 不同時(shí)期2個(gè)品種果實(shí)形態(tài)變化Fig. 1 Changes in appearance of I. polycarpa var. vestita Diels fruit from two cultivars during different growth periods
由圖2A可知,重慶1號(hào)毛葉山桐子果實(shí)不同部位的粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)在不同時(shí)期的變化顯著,約由11%增長(zhǎng)到16%,后續(xù)有稍許下降,可見,油脂在生長(zhǎng)過(guò)程中進(jìn)行了明顯的積累和消耗;相關(guān)性分析結(jié)果表明,整果與果肉粗脂肪含量變化趨勢(shì)表現(xiàn)出相關(guān)性(r=0.744,P<0.05),說(shuō)明生長(zhǎng)過(guò)程中,整果的粗脂肪含量變化主要受果肉部分物質(zhì)含量變化的影響,該結(jié)論與Li Yu[1]和田瀟瀟[24]等的研究結(jié)論近似;另外,該品種在11月5日時(shí)粗脂肪含量達(dá)到最大值,隨后逐漸降低,且在此時(shí)果實(shí)已達(dá)到形態(tài)學(xué)成熟狀態(tài),因此,選擇11月5日即盛花期后198 d左右作為該品種作為油脂原料的最佳采收期。由圖2B可知,重慶2號(hào)僅在采集前期不同部位的粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)發(fā)生了顯著增長(zhǎng),由最初的13%到19%,后續(xù)生長(zhǎng)過(guò)程中變化不明顯,且在不同部位的差異性不大,由此推斷出,生長(zhǎng)過(guò)程中該品種脂肪進(jìn)行較微弱的消耗與積累;整果和果肉(r=0.779,P<0.05)、整果和種子(r=0.968,P<0.01)分別在不同水平上表呈現(xiàn)出相關(guān)性??紤]到后續(xù)生長(zhǎng)過(guò)程中油脂含量變化不大,且落果現(xiàn)象愈加嚴(yán)重的情況,將10月20日即盛花期后182 d左右定為該品種作為油脂原料的最佳采收期。
圖2 不同時(shí)期2個(gè)品種不同部位粗脂肪含量變化Fig. 2 Changes in crude fat content in different parts of I. polycarpa var. vestita Diels fruit from two cultivars during different growth periods
2.3.1 總糖含量分析
如圖3所示,重慶1號(hào)、2號(hào)毛葉山桐子果實(shí)的整果、果肉、種子部分的總糖含量分別為11~13、20~23、15~18 g/100 g,總糖含量整體表現(xiàn)為果肉>整果>種子,各部位的總糖含量差異性顯著;生長(zhǎng)過(guò)程中,整果與果肉中的總糖含量均有略微增長(zhǎng)的趨勢(shì),而種子中的總糖略微下降;重慶2號(hào)毛葉山桐子果實(shí)中整果、果肉、種子3 部分的總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化分別為16~18、16~19、12~16 g/100 g,種子中的總糖含量總體最低,在多個(gè)時(shí)期總糖含量表現(xiàn)為果肉>果實(shí),不同部位總糖含量差異較顯著。植物細(xì)胞中脂肪的合成依賴于糖類,特別是糖類的糖酵解過(guò)程中產(chǎn)生的丙酮酸[25],因此果實(shí)中糖的含量關(guān)乎脂肪的合成。對(duì)果實(shí)不同部位中總糖與脂肪在不同時(shí)期的含量進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)兩者間不存在相關(guān)性,由此可見,毛葉山桐子中脂肪含量不受總糖含量影響。另外,血橙果實(shí)中糖分(特別是果糖和葡萄糖)的積累有助于花色苷的合成[26],重慶1號(hào)毛葉山桐子果實(shí)中糖含量的升高,可能是其更早達(dá)到形態(tài)學(xué)成熟的原因之一。本研究中僅測(cè)定了毛葉山桐子果實(shí)中總糖的含量,對(duì)其中糖的種類有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。
圖3 不同時(shí)期2個(gè)品種不同部位總糖含量變化Fig. 3 Changes in total sugar content in different parts of I. polycarpa var. vestita Diels fruit from two cultivars during different growth periods
2.3.2 蛋白質(zhì)含量分析
如圖4所示,2個(gè)品種在蛋白質(zhì)含量上表現(xiàn)出完全不同的規(guī)律性。在研究時(shí)期內(nèi),果實(shí)生長(zhǎng)環(huán)境的溫度逐漸降低,重慶1號(hào)毛葉山桐子果實(shí)不同部位的蛋白質(zhì)含量整體呈現(xiàn)升高的趨勢(shì),且蛋白質(zhì)含量果肉>整果>種子;有研究顯示[27],三七葉片中的可溶性蛋白質(zhì)含量在5 ℃和10 ℃條件下,均表現(xiàn)出較25 ℃時(shí)更高的水平,進(jìn)而認(rèn)為三七的耐低溫性與可溶性蛋白含量相關(guān),由此推測(cè)出,粗蛋白質(zhì)含量的升高,伴隨著可溶性蛋白含量的增加,使得重慶1號(hào)毛葉山桐子果實(shí)具有更佳的耐低溫性。重慶2號(hào)毛葉山桐子的整果、果肉中蛋白質(zhì)含量變化整體表現(xiàn)出下降趨勢(shì),在多數(shù)時(shí)期蛋白質(zhì)含量種子>整果>果肉;溫度降低同樣使得植物體內(nèi)的控制蛋白質(zhì)合成的相應(yīng)酶活性降低,從而讓蛋白質(zhì)含量減低[28]。蛋白質(zhì)的降解產(chǎn)物氨基酸,可通過(guò)糖異生途徑而為種子萌發(fā)所利用[29-30], 蛋白質(zhì)對(duì)于植物種子的萌發(fā)有著不可替代的作用,高蛋白質(zhì)含量有利于植物種子的迅速萌發(fā)[31],因此,隨著果實(shí)的不斷成熟,2個(gè)品種的種子中蛋白質(zhì)含量會(huì)逐漸有所升高。
圖4 不同時(shí)期2個(gè)品種不同部位蛋白質(zhì)含量變化Fig. 4 Changes in protein content in different parts of I. polycarpa var. vestita Diels fruit from two cultivars during different growth periods
2.3.3 灰分、粗纖維含量分析
如圖5所示,重慶1號(hào)、2號(hào)毛葉山桐子果實(shí)在灰分含量上的變化趨勢(shì),灰分含量整體均呈現(xiàn)出果肉> 整果>種子,整果、果肉、種子灰分含量均呈上升趨勢(shì)。重慶1號(hào)毛葉山桐子果實(shí)中,果肉與果實(shí)(P<0.05)、果肉與種子(P<0.01)間灰分含量的變化存在不同水平的相關(guān)性,重慶2號(hào)毛葉山桐子果實(shí)中各部位間均未顯示出相關(guān)性。2個(gè)品種灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù),整果為5.0%~7.3%、果肉為8.3%~11.5%、種子為1.7%~3.0%。不同植物果實(shí)間灰分含量差異明顯,研究發(fā)現(xiàn),秋葵果實(shí)的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~8%,與毛葉山桐子果實(shí)灰分含量相近[32],而紅棗、枸杞果實(shí)灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%~4%[33-34],桑椹果實(shí)灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)則低于0.1%[35]。文冠果種子中的灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為2%~3%[36],與毛葉山桐子種子中灰分水平相當(dāng)。另外有研究顯示,藍(lán)莓果實(shí)中果皮部分的灰分含量 更高[37],可解釋在毛葉山桐子果實(shí)中,果肉部分(本研究中將果皮歸入果肉部分)的灰分含量更高。
圖5 不同時(shí)期2個(gè)品種不同部位灰分含量變化Fig. 5 Changes in ash content in different parts of I. polycarpa var. vestita Diels fruit from two cultivars
如圖6所示,重慶1號(hào)、2號(hào)毛葉山桐子果實(shí)的粗纖維含量由差值法計(jì)算得出,其含量大小受其他成分含量影響較大。不同品種間及部位間存在差異,粗纖維含量均顯示出種子>整果>果肉,總體而言,重慶1號(hào)毛葉山桐子果實(shí)粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù),整果為51.1%~58.3%、果肉為37.8%~45.6%、種子為63.3%~74.6%,重慶2號(hào)毛葉山桐子粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù),整果為47.1%~52.2%、果肉為43.2%~48.0%、種子為53.9%~62.3%。研究發(fā)現(xiàn),橄欖中的總膳食纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)37%~51%[38],毛葉山桐子鮮果中粗纖維相較之稍高;另外,橄欖中總膳食纖維含量受不溶性膳食纖維含量的影響,這一關(guān)系在毛葉山桐子果實(shí)中有待進(jìn)一步的研究驗(yàn)證。
圖6 不同時(shí)期2個(gè)品種不同部位粗纖維含量變化Fig. 6 Changes in crude fiber content in different parts of I. polycarpa var. vestita Diels fruit from two cultivars
2.4.1 總酚含量分析
酚類化合物在油脂中的溶解度較低,故對(duì)脫脂后殘?jiān)M(jìn)行測(cè)定[39],并結(jié)合粗脂肪含量計(jì)算出總酚含量。酚類化合物具有抗炎、抗氧化、抗動(dòng)脈粥樣硬化等功效,它的存在對(duì)人體的健康很重要[40-41]。由表1可知,2個(gè)品種總酚含量均表現(xiàn)為種子>整果>果肉,在酚類化合物生物活性開發(fā)利用方面,種子部分要優(yōu)于果肉部分。重慶1號(hào)在多數(shù)生長(zhǎng)時(shí)期不同部位間的總酚含量差異顯著,果實(shí)和果肉中的含量表現(xiàn)出略微下降趨勢(shì),其余均表現(xiàn)出不同程度的上升。有研究發(fā)現(xiàn),核桃多酚的含量與組成主要取決于溫度和降水等自然因素,以及成熟期和貯藏時(shí)間[42-43],推測(cè)毛葉山桐子中總酚含量與環(huán)境溫度間存在一定的關(guān)聯(lián),溫度的升高和降低使得不同品種、不同部位呈現(xiàn)出不同的規(guī)律性。
表1 2個(gè)品種不同部位干基總酚含量 Table 1 Total phenols contents in different parts of I. polycarpa var. vestita Diels fruit from two cultivars (on a dry basis)mg/g
2.4.2 總黃酮含量分析
由表2可知,2個(gè)品種在總黃酮含量上表現(xiàn)出不同的規(guī)律性。在重慶1號(hào)中,多個(gè)時(shí)期總黃酮含量表現(xiàn)為整果>種子>果肉,在生長(zhǎng)過(guò)程中呈波動(dòng)狀態(tài),果實(shí)中整體含量呈下降趨勢(shì);重慶2號(hào)表現(xiàn)為果肉>整果>種子,整果和種子中總黃酮含量基本保持上升趨勢(shì),果肉中含量則在生長(zhǎng)中期達(dá)到最大值36.90 mg/g,后續(xù)逐漸下降,含量總體趨勢(shì)為上升。對(duì)于黃酮類化合物,不同品種間存在不同的含量和規(guī)律性差異。徐宏化等[44]對(duì)不同種質(zhì)的美國(guó)山核桃脫脂種仁進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),其中的總多酚含量為11~48 mg/g,總黃酮含量為3~22 mg/g,毛葉山桐子果實(shí)在二者上均表現(xiàn)出更高的水平。另外有研究發(fā)現(xiàn),蓮子胚、柑橘等[22,45]中大量的黃酮類C-糖苷、柚皮苷等黃酮類化合物構(gòu)成了其中的苦味因素,推斷毛葉山桐子果實(shí)中所帶有的苦味成分極大程度上還與其中含有的黃酮類化合物有關(guān),但毛葉山桐子果實(shí)的苦味程度是否隨會(huì)總黃酮含量的上升有所增加,有待進(jìn)一步研究驗(yàn)證。
表2 2個(gè)品種不同部位干基總黃酮含量 Table 2 Total flavonoids contents in different parts of I. polycarpa var. vestita Diels fruit from two cultivars (on a dry basis)mg/g
在研究的整個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),各部位油脂的脂肪酸相對(duì)含量變化表現(xiàn)出相同的規(guī)律性,各種脂肪酸相對(duì)含量隨時(shí)間的變化程度相對(duì)較小。表3顯示,每月20日采集的2個(gè)品種,整果油脂中的脂肪酸組成及相對(duì)含量,以對(duì)整體變化趨勢(shì)進(jìn)行分析。以11月20日采集的2個(gè)品種,在不同部位油脂的脂肪酸組成為例,比較不同果實(shí)部位間的差異性,結(jié)果見表4。
表4 2個(gè)品種不同部位脂肪酸相對(duì)含量Table 4 Fatty acid composition in different fruit parts of two cultivars%
由表3可知,毛葉山桐子油脂中的多不飽和脂肪酸主要為亞油酸和亞麻酸,亞麻酸以γ-亞麻酸為主,亞油酸為油脂中的優(yōu)勢(shì)脂肪酸,其含量與葵花籽油接近[46]。重慶 1號(hào)毛葉山桐子果實(shí)中亞油酸呈現(xiàn)升高的趨勢(shì),重慶2號(hào)毛葉山桐子果實(shí)則在亞油酸有些許升高后逐漸下降,已有研究證明,十八碳脂肪酸與棕櫚酸間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,十六碳脂肪酸烷鏈會(huì)被拉伸和去飽和而合成十八碳脂肪酸,而這一過(guò)程的缺乏或不足將導(dǎo)致十八碳脂肪酸減少,十六碳脂肪酸含量升高[47],這可能是生長(zhǎng)中后期重慶2號(hào)果實(shí)油脂中,棕櫚酸、棕櫚烯酸含量升高而亞油酸、多不飽和脂肪酸含量減少的原因。重慶2號(hào)整果中,亞油酸、不飽和脂肪酸相對(duì)含量水平整體較重慶 1號(hào)高。另外,溫度會(huì)影響植物體內(nèi)去脂肪酸飽和酶的活性,進(jìn)而調(diào)節(jié)油脂中的脂肪酸組成[48]。隨著溫度的降低和生長(zhǎng)時(shí)期的延長(zhǎng),重慶1號(hào)果實(shí)油脂中不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸含量不斷增加,表明油脂的品質(zhì)在不斷提高,且低溫促進(jìn)了不飽和脂肪酸的積累。但高不飽和脂肪酸含量會(huì)對(duì)后續(xù)油脂的貯藏產(chǎn)生隱患,故注重毛葉山桐子油脂的貯藏環(huán)境尤為關(guān)鍵。
表3 2個(gè)品種在不同階段果實(shí)油脂脂肪酸相對(duì)含量Table 3 Fatty acid composition in whole fruit oils of two cultivars at different growth stages%
不同部位油脂的脂肪酸組成氣相色譜圖及相對(duì)含量見圖7、表4。由表4可知,種子與果肉部分油脂中的各脂肪酸含量差異顯著,種子油中的亞油酸、總不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸含量均顯著高于果肉油;α-亞麻酸僅存在于果肉油中,種子油中未檢測(cè)出該種成分。種子油中總不飽和脂肪酸含量可達(dá)85%,多不飽和脂肪酸含量可達(dá)77%;另外,種子油中十六碳脂肪酸(特別是棕櫚酸)的相對(duì)含量較果肉油低,十八碳脂肪酸(除亞麻酸外)的相對(duì)含量則較果肉油高,花生酸相對(duì)含量則在2個(gè)品種中表現(xiàn)出不同的規(guī)律。
圖7 脂肪酸組成氣相色譜圖Fig. 7 Gas chromatograms of fatty acid composition in whole fruit, pulp and seed oils
在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行KMO(Kaiser-Meyer-Olkin)及Bartlett檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用PCA法對(duì)2個(gè)品種毛葉山桐子果不同時(shí)期、不同部位(整果、果肉和種子)的化學(xué)成分(粗脂肪、總糖、蛋白質(zhì)、灰分、粗纖維含量)、活性成分(總酚及總黃酮)、油脂脂肪酸組成(亞油酸、總不飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸)等參數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
PCA結(jié)果(表5)顯示,共提取出了4個(gè)PC,相對(duì)應(yīng)的特征值均大于1,累計(jì)貢獻(xiàn)率為84.726%,說(shuō)明4個(gè)PC能夠反映不同品種、不同生長(zhǎng)期、不同部位毛葉山桐子原料的絕大部分信息,因此,可選取前4個(gè)PC作為綜合性變量代替原有的11個(gè)參數(shù)變量值,對(duì)毛葉山桐子原料進(jìn)行全面、綜合的評(píng)價(jià)。前4個(gè)PC中,決定PC1大小的指標(biāo)主要是總糖、灰分、總酚含量、亞油酸相對(duì)含量、多不飽和脂肪酸含量,貢獻(xiàn)率達(dá)47.716%,對(duì)毛葉山桐子綜合評(píng)價(jià)的影響最大;PC2貢獻(xiàn)率為16.553%,主要指標(biāo)是粗脂肪、粗纖維含量,對(duì)綜合評(píng)價(jià)的影響相對(duì)較高;PC3貢獻(xiàn)率為10.750%,決定指標(biāo)為總黃酮、蛋白質(zhì)含量;PC4決定指標(biāo)為不飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸相對(duì)含量,貢獻(xiàn)率為9.707%,PC3、PC4顯示出一定程度的影響。
表5 PC的特征向量及總方差解釋Table 5 Eigenvectors of principal components and their contribution to total variance
各個(gè)PC能夠從不同方面體現(xiàn)毛葉山桐子的質(zhì)量水平,但某一PC得分無(wú)法完全反映原料的整體情況,故需將各PC進(jìn)行結(jié)合,以各PC對(duì)應(yīng)的方差相對(duì)貢獻(xiàn)率為權(quán)重,計(jì)算出各原料的綜合得分,結(jié)果如表6所示。
表6 不同時(shí)期2個(gè)品種不同部位的PC得分及綜合得分Table 6 Principal component scores and comprehensive scores of different fruit parts of two cultivars at different growth periods
為更直觀比較2個(gè)品種毛葉山桐子在不同時(shí)期、不同部位的得分情況,將綜合評(píng)價(jià)結(jié)果繪制成熱圖,并進(jìn)行聚類分析,結(jié)果如圖8所示。結(jié)果顯示:綜合評(píng)價(jià)的最佳結(jié)果為重慶2號(hào)毛葉山桐子在12月20日采集果實(shí)的種子部分,說(shuō)明該部分具有更高的綜合利用潛質(zhì);而重慶1號(hào)果肉部分在整個(gè)生長(zhǎng)期均表現(xiàn)出較低的綜合得分,利用潛質(zhì)最低;總體而言,2個(gè)品種在各個(gè)時(shí)期的種子部分評(píng)分更高,更加具有研究與利用潛質(zhì)。另外,聚類分析將2個(gè)品種的種子部分綜合評(píng)分聚為一組,說(shuō)明2個(gè)品種在種子部分具有相似的得分結(jié)果與利用潛質(zhì)。
不同品種毛葉山桐子果實(shí)的基本化學(xué)成分、油脂脂肪酸組成及其相對(duì)含量存在差異。2個(gè)品種毛葉山桐子果實(shí)具有不同的形態(tài)學(xué)成熟期。果肉部分中的粗脂肪、總糖、灰分、總黃酮等含量高于種子部分,而粗纖維、總酚等的含量,種子部分高于果肉部分。毛葉山桐子果實(shí)是良好的油脂來(lái)源,2個(gè)品種整體粗脂肪水平在11%~20%之間,整果與果肉粗脂肪含量間具有顯著相關(guān)性。重慶1號(hào)毛葉山桐子果實(shí)中各部位干基粗脂肪含量差異性顯著(P<0.05),重慶2號(hào)整體差異不顯著,分別將盛花期后198、182 d左右作為油料的最佳采收期。不同品種毛葉山桐子果實(shí)油脂中脂肪酸組成基本一致,以棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸和花生酸為主。種子較果肉油脂中亞油酸、多不飽和脂肪酸相對(duì)含量及綜合評(píng)分更高,可根據(jù)需要選擇不同品種及部位的原料。
實(shí)驗(yàn)對(duì)考察的11個(gè)指標(biāo)進(jìn)行PCA,提取出4個(gè)PC,累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)84.726%,能夠很好地反映出所有毛葉山桐子原料的綜合情況。以4個(gè)PC各自的方差貢獻(xiàn)率建立了綜合評(píng)價(jià)模型,計(jì)算出各毛葉山桐子原料的綜合得分,得到綜合利用潛質(zhì)最佳的結(jié)果,為12月20日采集的重慶2號(hào)果實(shí)的種子部分;2個(gè)品種在各部位的綜合得分差異顯著(P<0.05),不同品種間種子部分的利用價(jià)值相似、各個(gè)時(shí)期種子部分均顯示出更高的利用潛質(zhì)。