不同種源文冠果種子營(yíng)養(yǎng)成分研究

楊躍文，曹恭祥，張?jiān)路迹镶暲?，王志波?/p>

季 蒙1,2，李銀祥1,2，白高娃1,2，蘇 強(qiáng)1

(1. 內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010； 2. 內(nèi)蒙古鄂爾多斯森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家定位觀測(cè)研究站，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016100； 3. 卓資縣園林服務(wù)中心，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012300)

文冠果(Xanthocerassorbifolia)屬無患子科文冠果屬落葉灌木或小喬木，常生于山坡[1]，主要分布在我國(guó)三北地區(qū)的十幾個(gè)省市自治區(qū)[2]。文冠果耐旱、耐瘠薄、耐鹽堿，且具有較強(qiáng)的抗風(fēng)沙和抗旱能力，是我國(guó)北方優(yōu)良的生態(tài)經(jīng)濟(jì)樹種。在環(huán)境保護(hù)、城鎮(zhèn)綠化、生物質(zhì)能源開發(fā)等方面具有極大的開發(fā)價(jià)值[3]。目前對(duì)文冠果的研究主要集中在物候特征[4]、種子品質(zhì)特性[5]、油料特性[6-7]、化學(xué)成分[8-10]、遺傳多樣性[11]、苗期特性[12-13]、組織培養(yǎng)[14]、豐產(chǎn)栽培[15]等方面。近年來，隨著鄂爾多斯高原植被恢復(fù)及生態(tài)建設(shè)的不斷發(fā)展，以及對(duì)多功能樹種需求的不斷增長(zhǎng)，使文冠果良種選育再次受到重視[16]。同時(shí)，也對(duì)鄂爾多斯高原文冠果的優(yōu)良種質(zhì)篩選及培育等工作提出了新的要求。本文以文冠果種子油料特性為著眼點(diǎn)，通過對(duì)我國(guó)北方地區(qū)收集的10個(gè)種源文冠果種子的品質(zhì)、含油量、黃酮、不飽和脂肪酸和神經(jīng)酸等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試和分析，通過篩選適合鄂爾多斯高原地區(qū)的優(yōu)良文冠果種源，以期為內(nèi)蒙古西部地區(qū)文冠果良種選育提供基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2021年秋季收集內(nèi)蒙古烏拉特前旗、翁牛特旗、敖漢旗、紅山區(qū)、阿魯科爾沁旗、開魯縣、準(zhǔn)格爾旗、鄂托克前旗、陜西省靖邊縣、山東省安丘縣等10個(gè)種源的播種苗子代種子(表1)，對(duì)種子進(jìn)行凈種、干燥處理，隨后委托內(nèi)蒙古瑞普精準(zhǔn)檢驗(yàn)檢測(cè)有限責(zé)任公司進(jìn)行種子品質(zhì)及其主要營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)。

表1 不同文冠果種源地基本信息Tab.1 Basic information of Xanthoceras sorbifolia different provenance

1.2 種子品質(zhì)測(cè)定方法

1.2.1種子仁皮比

分別取不同種源的自然風(fēng)干種子30粒，分離種子的種仁和種皮，稱重后計(jì)算種子的仁皮比，計(jì)算公式為：

仁皮比=種仁質(zhì)量/種皮質(zhì)量。

1.2.2種仁含油率

采用GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》(第一法 索氏抽提法)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定儀器為Practum224-1CN電子天平(萬分之一)。

1.3 主要營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定方法

1.3.1黃酮測(cè)定方法

參照NY/T 1295—2007《蕎麥及其制品中總黃酮含量的測(cè)定》，測(cè)定儀器為UV-1800紫外-可見分光光度計(jì)。

1.3.2蛋白質(zhì)測(cè)定方法

參照GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》(第一法 凱氏定氮法)，測(cè)定儀器為酸式無色(25 mL)滴定管。

1.3.3不飽和脂肪酸測(cè)定方法

參照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》(第三法 歸一化法)，測(cè)定儀器為Clarus 680氣相色譜儀。

1.3.4神經(jīng)酸測(cè)定方法

參照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》(第三法 歸一化法)，測(cè)定儀器為Clarus 680氣相色譜儀。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用 WPS Office進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，應(yīng)用SPSS 16.0進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)、方差分析及多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子品質(zhì)特征

文冠果種子均呈扁球狀，種皮顏色為棕褐色或深褐色，種子仁皮比為 0.64 至 1.00 之間，這與鄧紅等[5]對(duì)7個(gè)產(chǎn)地文冠果種子的研究結(jié)果基本一致。不同種源種子仁皮比存在明顯差異(P<0.05)。其中，NCH、NEZ的種子仁皮比較大，NBW和SYJ較小(圖1)。種子千粒重是體現(xiàn)種子大小與充實(shí)程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也是篩選油料用途文冠果種源的重要指標(biāo)。不同種源種子的千粒重存在顯著差異(P<0.05)，平均值為 946.36 g，其中，NTK、NCH、NEZ、SYJ和SWA的千粒重較大，均大于1 000 g，而NBW和NCW的千粒重較小，不足800 g(圖1)。10個(gè)種源文冠果種仁含油率平均值為 57.70%，不同種源文冠果種子種仁的含油率存在極顯著差異(P<0.01)，其中NCH、NEZ、NCG和NCK含油率較高，分別為 65.13%、64.62%、63.18% 和 60.40%，而SYJ的含油率最低，僅為 46.12%(圖2)。

圖1 10個(gè)種源文冠果種子千粒重和仁皮比的比較Fig.1 Comparison of thousand grain weight and mass ratio of seed kernel and seed coat of Xanthoceras sorbifoliafrom 10 provenances

注:不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),下同。

2.2 黃酮含量比較

文冠果含有大量的黃酮類物質(zhì)，以二氫黃酮為主，具有調(diào)節(jié)免疫的功效[17]。10個(gè)種源文冠果黃酮含量為 0.071～0.304 mg·g-1(圖3)，平均值 1.530 mg·g-1，不同種源文冠果種子種仁黃酮含量存在極顯著差異(P<0.01)，黃酮含量由大到小依次為NEZ>SYJ>NCH>NBW>NCK>NCG>NTK>NCW>SWA>NEE，其中，NEZ、SYJ、NCH、NBW、NCK種源的黃酮含量較高，分別為 0.304 mg·g-1、0.201 mg·g-1、0.174 mg·g-1、0.162 mg·g-1、0.156 mg·g-1，NEE的黃酮含量最小，僅為 0.071 mg·g-1。

2.3 蛋白質(zhì)含量比較

文冠果種仁中富含蛋白質(zhì)，含30余種微量元素和氨基酸，相較于動(dòng)物蛋白，文冠果中的植物蛋白更利于人體消化，其可加工性能好，可開發(fā)為食品添加劑進(jìn)而有效地調(diào)整食品物料結(jié)構(gòu)[5,18]。不同種源文冠果種仁蛋白質(zhì)含量平均值為 21.85%，10個(gè)種源文冠果種子種仁蛋白質(zhì)含量存在極顯著差異(P<0.01)，其中NCW和NEE的蛋白質(zhì)含量較高，分別為 25.48% 和 24.95%，而NBW的蛋白質(zhì)含量最低，為 17.30%(圖4)。

圖3 10個(gè)種源文冠果種仁黃酮含量比較Fig.3 Comparison of flavonoids content in seed kernel of Xanthoceras sorbifolia from 10 provenances

圖4 10個(gè)種源文冠果種仁蛋白質(zhì)含量比較Fig.4 Comparison of kernel protein content of Xanthoceras sorbifolia from 10 provenances

2.4 不飽和脂肪酸含量及其組成

10個(gè)種源文冠果種仁不飽和脂肪酸含量均在 91% 以上(圖5)，含量范圍為 91.28%～93.19%。含量由大到小依次為SYJ(93.19%)>NEE(93.07%)>NCW(92.62%)>NEZ(92.36%)>NCK(92.24%)>NBW(92.10%)>NTK(91.65%)>NCH(91.63%)>NCG(91.31%)>SWA(91.28%)。不同種源文冠果種子種仁不飽和脂肪酸含量差異不顯著。

文冠果種仁中含有20種不飽和脂肪酸，其中含量最大的是C18二烯酸甲酯(順，順-9，12-十八碳二烯酸甲酯、亞油酸)為 45.24%，其余為C18一烯酸甲酯(順-9-十八碳一烯酸甲酯，油酸)為 33.50%、C20一烯酸甲酯(順-13-二十二碳一烯酸甲酯)為 5.69%、C20一烯酸甲酯(順-11-二十碳一烯酸甲酯)為 5.57%、其他不飽和脂肪酸占 1.64%(圖6)。

圖5 10個(gè)種源文冠果種仁不飽和脂肪酸含量比較Fig.5 Comparison of unsaturated fatty acid content in seed kernel of Xanthoceras sorbifolia from 10 provenances

2.5 神經(jīng)酸含量比較

研究表明，文冠果油中含有神經(jīng)酸，神經(jīng)酸是大腦神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)組織的核心天然成分，作為一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，在治療帕金森綜合征、加快嬰兒大腦與視覺神經(jīng)發(fā)育、提升記憶力等方面作用明顯，并對(duì)促進(jìn)受損神經(jīng)細(xì)胞和組織修復(fù)、再生有重要作用[18-20]。本研究中的10個(gè)種源文冠果種仁神經(jīng)酸含量平均值為 1.64%，不同種源文冠果種仁神經(jīng)酸含量存在極顯著差異(P<0.01)，其中SYJ、NCW和SWA神經(jīng)酸含量較高，分別為 2.54%、2.16% 和 2.08%，而NCH的神經(jīng)酸含量最低，僅為 0.98%(圖7)。

2.6 優(yōu)良種源篩選

以種子千粒重、種子仁皮比、以及種仁的含油率、黃酮、蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、神經(jīng)酸含量為指標(biāo)，采用隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合比較分析(表2)，隸屬度綜合排序由大到小依次為NEZ>SYJ>NCH>NEE>NTK=NCW>NCK>SWA>NCG>NBW，將隸屬度綜合評(píng)價(jià)值大于平均值的種源作為優(yōu)良種源，篩選出NEZ、SYJ、NCH、NEE、NCW和NTK等種源為多用途優(yōu)良種源。

圖6 文冠果種子不飽和脂肪酸種類及其含量Fig.6 Types and contents of unsaturated fatty acids in Xanthoceras sorbifolia seeds

圖7 不同種源文冠果種仁神經(jīng)酸含量比較Fig.7 Comparison of neuritic acid content in seed kernel of Xanthoceras sorbifolia from 10 provenances

3 討論

文冠果種仁的高含油量使其在新食用油的開發(fā)和利用方面具有較大的優(yōu)勢(shì)[7]。本研究中10個(gè)種源文冠果種仁含油量在 46.12% 至 65.13% 之間，這與唐東慧等[7]對(duì)21個(gè)不同種質(zhì)文冠果種仁的含油量的測(cè)定結(jié)果(45.05% 至 65.78%)較一致。10個(gè)種源文冠果種子仁皮比為 0.64 至 1.00 之間，鄧紅等[5]認(rèn)為厚實(shí)的種皮對(duì)種仁有較好的保護(hù)作用，也在一定程度上增強(qiáng)了其種子的貯藏性能。通過研究發(fā)現(xiàn)不同種源文冠果種子的含油量分別與千粒重和種子的仁皮比呈顯著正相關(guān)關(guān)系(千粒重：P<0.05，R2=0.84;仁皮比：P<0.05，R2=0.59)，千粒重和種仁含量較高的種子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較豐富[21]，文冠果種子的千粒重和出仁率是文冠果的種子檢驗(yàn)和生產(chǎn)應(yīng)用的重要指標(biāo)[22]，因此，可以通過千粒重和仁皮比的大小來篩選優(yōu)良文冠果種質(zhì)。

表2 不同種源文冠果隸屬函數(shù)分析Tab.2 Membership function analysis of Xanthoceras sorbifolia different provenances

文冠果油屬半干性油，不飽和脂肪酸含量較高，堪稱“不飽和之王”，易被人體吸收，有降低膽固醇和軟化血管作用[9]。本研究中10個(gè)種源文冠果不飽和脂肪酸含量在 89.70% 至 93.19% 之間。文冠果種仁中蛋白質(zhì)利用率接近酪蛋白，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，品質(zhì)好[18]，本研究中不同種源文冠果種仁的蛋白質(zhì)含量平均值為 21.85%，與吳麗清等[9]對(duì)文冠果營(yíng)養(yǎng)成分的研究結(jié)果相近。

文冠果油中含有獨(dú)特的神經(jīng)酸，神經(jīng)酸與大腦的發(fā)育以及神經(jīng)細(xì)胞的生物合成與修復(fù)密切相關(guān)[23]，本研究中SYJ、NCW和SWA種源文冠果種仁中神經(jīng)酸的含量較高，超過 2.00%，與鄧紅等[5]的研究結(jié)果相近。

4 結(jié)論

(1)通過研究，篩選出內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾旗(NEZ)、紅山區(qū)(NCH)、鄂托克前旗(NEE)、翁牛特旗(NCW)、開魯縣(NTK)和陜西省靖邊縣(SYJ)等6個(gè)文冠果種源可作為多用途優(yōu)良種源。

(2)10個(gè)種源文冠果種子的千粒重和種仁與種皮質(zhì)量比均存在顯著差異，種子的千粒重、仁皮比與種仁的營(yíng)養(yǎng)成分含量存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，可將千粒重和仁皮比作為文冠果種源優(yōu)選的評(píng)價(jià)指標(biāo)。