不同樹齡不同種源紅松種子營養(yǎng)成分分析

摘要：" 以7個(gè)樹齡、3個(gè)種源的紅松種子作為研究對象，分析種子長、寬、厚、千粒重的形態(tài)指標(biāo)以及種仁中16種營養(yǎng)成分含量，再進(jìn)行綜合比較分析得出結(jié)果：樹齡為300年的天然紅松正值壯年，生長活力與營養(yǎng)空間都最佳，種子營養(yǎng)成分多性狀表現(xiàn)也最佳；人工林中30年樹齡的紅松種子表現(xiàn)排第三位，吉林白山與遼寧種源的紅松種子優(yōu)于伊春樹齡100、200、400年的紅松種子。

關(guān)鍵詞：" 樹齡；" 種源；" 紅松種子；" 營養(yǎng)成分；" 綜合坐標(biāo)法

中圖分類號：" "S 791. 247" " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：" "A" " " " " " " " 文章編號：１００1 － 9499（２０24）06 － 0034 － 04

Nutritional Components in Seeds of Different Ages and

Different Provenances of Pinus koraiensis

LI Weiwei1 ZHAO Bingnan2 LI ZHixin1 CHEN Haibo1

（1." Yichun Branch of Heilongjiang Academy of Forestry，" Heilongjiang Yichun 153000;

2." Shuguang Forestry Farm of State-owned Forest Bureau of Qing′an， Heilongjiang Suihua" 152400）

Abstract Using seeds of Pinus koraiensis from 7 tree ages and 3 seed provenances as research objects， a comprehensive comparative analysis was conducted on the morphological indicators of seed length， seed width， seed thickness， and 1000-grain weight， as well as the content of 16 nutritional components in the seed kernel. The results are as follows：the natural Pinus koraiensis with a tree age of 300 years is in its prime， with the best growth vitality and nutrient space， and the best performance in multiple traits of seed nutrition; The morphological indicators and nutritional composition of 30-year-old Pinus koraiensis seeds in artificial forests rank third， and the seeds provenances from Baishan of Jilin Province and Liaoning Province being superior to those from Yichun with trees ages of 100， 200， and 400 years.

Key words tree age; provenance; seeds of Pinus koraiensis; nutritional composition; comprehensive coordinate method

紅松（Pinus koraiensis）為松科松屬，常綠喬木，果實(shí)營養(yǎng)豐富，是東北地區(qū)主要經(jīng)濟(jì)林樹種，也是小興安嶺頂級群落闊葉紅松林的主要建群種之一[ 1 ]。紅松樹體大、壽命長，經(jīng)過合理的經(jīng)營管理，生產(chǎn)種子的數(shù)量大、周期長加之營養(yǎng)豐富，是一種優(yōu)良的果材兼用林木。紅松種子形態(tài)和營養(yǎng)成分存在豐富的變異[ 2 - 3 ]，其作為堅(jiān)果林的經(jīng)濟(jì)價(jià)值得到重視和開發(fā)，食用藥用價(jià)值也逐漸被利用[ 4 ]。紅松種子含有脂肪酸、蛋白質(zhì)、維生素等多種營養(yǎng)成分，所得紅松子油可作為直接的食用油來源，其脂肪酸主要包括：亞麻酸、亞油酸、皮諾斂酸、棕櫚酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸等，具有降血脂、提高免疫力、降低體重的作用[ 5 ]。其中，皮諾斂酸（ Pinolenic acid; PLA）是松子油中特有的十八碳三烯酸，其分子式為C18H30O2[ 6 ]，皮諾斂酸與其他十八碳三烯酸相比，生物活性更突出，應(yīng)用前景更廣闊。本文通過對比伊春地區(qū)人工林30、40、50年樹齡，天然林100、200、300、400年樹齡以及伊春、紅松天然分布最北端的黑河勝山種源、吉林白山種源、紅松天然分布最南端的遼寧桓仁種源的種子形態(tài)及營養(yǎng)成分，分析紅松種子營養(yǎng)成分在樹齡以及地域上的差別，尤其是伊春作為紅松故鄉(xiāng)在種子營養(yǎng)成分上的優(yōu)勢，旨在為紅松果林營建、改造、經(jīng)營管理提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)為提高松子深加工和產(chǎn)品的附加值提供參考，亦為松子類食品、保健品的功能性配料表提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料分別來自于2023年9月下旬采收的伊春市大箐山縣帶嶺紅松人工林，樹齡分別在30、40、50年；朗鄉(xiāng)頭道溝林場、建設(shè)林場以及湯旺縣二清河林場的天然林，樹齡分別在100、200、300、400年；以及黑河勝山保護(hù)區(qū)天然林種源，遼寧桓仁人工林種源，吉林白山人工林種源。

1. 2 研究方法

1. 2. 1 種子長、寬、厚的測定

取30粒種子，以種子的縱軸為其長，以垂直種臍種面最大橫向?qū)挾葹槠鋵挘苑N臍上定點(diǎn)到其垂直種最大距離為其厚，用游標(biāo)卡尺測量（精度0.02 mm）。

1. 2. 2 千粒重測定

取3次1000粒種子，分別稱重，取其平均值，為千粒重。

1. 2. 3 種子主要成分測定

委托北京中科光析科學(xué)技術(shù)研究所（化工實(shí)驗(yàn)室）進(jìn)行檢測，報(bào)告編號（ReportID）：ZX231222- C050501～30。測定指標(biāo)有：脂肪、蛋白質(zhì)、粗纖維、總多糖、總多酚、氨基酸組分（16項(xiàng)）、亞麻酸、二十二碳六烯酸DHA、二十碳五烯酸EPA、亞油酸、硬脂酸、油酸、棕櫚酸、皮諾斂酸、維生素E、磷脂五項(xiàng)。

2 結(jié)果與分析

由表1可知，伊春人工林紅松種子的千粒重為508.9～939.4 g ，長度14.65～17.95 mm ，寬度10.12～ 11.74 mm，厚度6.86～8.27mm，均優(yōu)于天然林以及外地種源。伊春天然林中，300年樹齡紅松種子的4項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)均高于樹齡為100、200及400年的種子，也高于3個(gè)外地種源。

紅松種子脂肪含量為45.05%～58.54%，其中伊春300年樹齡的天然紅松種子脂肪含量為58.54%，比含量最低的100年樹齡的紅松種子要高30%。其次是人工林中30年樹齡的紅松種子含量為56.92%（表2）。

蛋白質(zhì)含量最高為樹齡40年的人工紅松種子，達(dá)到19.89%；300年樹齡排第三位，含量最低為吉林白山種源，為15.62%。

粗纖維含量最高為樹齡400年的天然紅松種子，達(dá)到12.3%，并隨著樹齡遞減呈現(xiàn)出含量降低的趨勢，最低者為白山種源。

總多糖含量最高為樹齡100年的天然紅松種子，為2.71%，隨著樹齡增加呈現(xiàn)含量降低的趨勢；含量其次為40年樹齡人工紅松種子，為2.70%，差異不顯著。

總多酚含量為0.35%～0.60% ，含量最高為300年樹齡，依次為400年、100年。最低為白山種源。

亞麻酸含量最高為遼寧種源，達(dá)到0.58%，其次是300年樹齡天然紅松種子，含量為0.55%，從表2可看出，天然紅松種子的亞麻酸含量總體高于人工紅松種子。

亞油酸含量規(guī)律與亞麻酸相反，總體上人工林高于天然林，含量最高的是遼寧種源，其次為30年人工紅松，為13.26%，最低為100年樹齡紅松，含量僅為0.87%。

硬脂酸含量最高為30年樹齡人工紅松，達(dá)0.82%，其次為400年樹齡天然紅松，為0.81%，天然紅松種子隨著樹齡增加硬脂酸含量呈降低趨勢，而人工紅松種子則隨著年齡增加呈現(xiàn)出硬脂酸含量升高的趨勢。

油酸含量總體比較吉林白山種源最高，為8.22%，其次是300年樹齡的伊春天然紅松種子，為8.11%，最低為100年樹齡天然紅松，含量在3.71%，差異顯著。

棕櫚酸含量為300年樹齡天然紅松種子最高，達(dá)1.63%，100年樹齡最低僅為0.99%。

皮諾斂酸含量差異顯著，為0.79%～6.85%，300年樹齡的伊春天然紅松種子含量最高，100年樹齡含量最低，外地吉林、遼寧種源含量較高。

維生素E含量相對較低，伊春種源總體優(yōu)于外地種源。最高者為樹齡200年的天然紅松種子，為214.98μg/mg，最低為黑河勝山種源僅為120.70μg/mg。

氨基酸總量為9.76%～14.9%，其中伊春3個(gè)樹齡的人工紅松種子氨基酸總量分別為13.93%、14.90%、14.45%，三者指標(biāo)均很高，說明氨基酸在人工紅松種子中含量是較高的，這與蛋白質(zhì)含量特點(diǎn)相契合。氨基酸全組分16項(xiàng)，其中包括人體不能合成需通過外源性攝入的必需氨基酸7項(xiàng)，分別為賴氨酸（Lys）、甲硫氨酸（Met）、苯丙氨酸（Phe）、亮氨酸（Leu）、異亮氨酸（lle）、纈氨酸（Val）、蘇氨酸（Thr）（表3）。必需氨基酸占氨基酸總量的28.8%～30.2%，人工林的紅松種子占比相對高。賴氨酸是遼寧種源含量最高，達(dá)到0.51%，其次是40年樹齡含量0.47%，100年樹齡天然紅松林含量最低。甲硫氨酸是伊春人工紅松種子中30年樹齡的含量最高，達(dá)到0.08%。

其他9種非必需氨基酸分別為甘氨酸（Gly）、絲氨酸（Ser）、組氨酸（His）、精氨酸（Arg）、丙氨酸（Ala）、谷氨酸（Glu）、脯氨酸（Pro）、天冬氨酸（Asp）、酪氨酸（Tyr），占氨基酸總量69.7%～71.1%，含量最高均為伊春人工林的紅松種子，其中谷氨酸為40年樹齡含量最高可達(dá)2.92%（表4）。

磷脂酰絲氨酸含量為2044.56～3242.84 pg/g，300年樹齡含量最高；磷脂酰肌醇含量為516.11～" "952.39 pg/g，400年樹齡的伊春天然紅松種子中含量最高；磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）含量為4 611.52～" " 6 628.80 pg/g，占磷脂總量的39.5%～52%。其中樹齡50年的人工紅松含量最高，300年樹齡含量排第三；溶血磷脂酰膽堿含量為237.55～392.85 pg/g，300年樹齡含量最高。

3 多性狀聯(lián)合選擇

綜合比較紅松種子營養(yǎng)成分最優(yōu)的樹齡階段，應(yīng)把種子形態(tài)和營養(yǎng)成分多個(gè)指標(biāo)合起來。綜合坐標(biāo)法適于測定值越大越好的情況，即首先把所選定參數(shù)指標(biāo)確定權(quán)重值，然后算出坐標(biāo)評定值，坐標(biāo)評定值越小說明此種情況越好。計(jì)算步驟和方法如下：

由n個(gè)實(shí)驗(yàn)，P個(gè)因素構(gòu)成數(shù)據(jù)矩陣用實(shí)驗(yàn)點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離表示所研究的n個(gè)實(shí)驗(yàn)，P個(gè)因素的綜合。

（1）將實(shí)驗(yàn)值列成原始數(shù)據(jù)矩陣（aij），其中aij為第i個(gè)實(shí)驗(yàn)，第j個(gè)性狀的坐標(biāo)值（i=l，2，……10；j=1，2……，16）。

（2）每列中以數(shù)字最大者做比較，即除以最大值，得出相應(yīng)位置上的相對值：

bij=" j=1，2，……，16

（3）坐標(biāo)綜合評定法只適于測定值越大越好的范圍。具體方法以每列的最小值加1以后在減去每列相應(yīng)值，得出數(shù)據(jù)矩陣（aij**）。

（4）計(jì)算第i個(gè)實(shí)驗(yàn)與標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)（1，1，……，1）的距離平方Pi2（i=l，2，……，10）

坐標(biāo)評定值：Pi=

式中，Pi為第i個(gè)種源的綜合評定值；kj為j個(gè)性狀的權(quán)重系數(shù)，以各性狀表型標(biāo)準(zhǔn)差的倒數(shù)作為該性狀的權(quán)重系數(shù)。Pi越小，其性狀越好[ 7 ]。

對10個(gè)樹齡或種源的紅松種子營養(yǎng)成分進(jìn)行多性狀綜合選擇。根據(jù)各指標(biāo)的重要程度確定，種子形態(tài)方面選取千粒重和種子長寬比兩個(gè)指標(biāo)；營養(yǎng)成分方面選取蛋白質(zhì)、脂肪、油酸、棕櫚酸、亞麻酸、亞油酸、皮諾斂酸、維生素E、賴氨酸、亮氨酸、纈氨酸、精氨酸、谷氨酸、磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺共15項(xiàng)指標(biāo)。以各性狀的表型標(biāo)準(zhǔn)差的倒數(shù)作為該性狀的權(quán)重，計(jì)算出各種源的綜合評價(jià)值（表6）。由此得出樹齡為300年的天然紅松種子為最佳，人工林中30年樹齡的紅松種子表現(xiàn)也很優(yōu)良。

4 結(jié)論與討論

4. 1 形態(tài)特征

據(jù)研究，紅松種子形態(tài)特征中，種子長度與千粒重，寬度指標(biāo)呈顯著正相關(guān)，對千粒重指標(biāo)的影響尤為顯著，300年樹齡紅松種子的4項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)均高于樹齡100年、200年、400年種子，也高于3個(gè)外地種源，但低于伊春人工林3個(gè)樹齡的種子。伊春地區(qū)紅松人工林30、40、50年樹齡種子的長度、寬度、厚度、千粒重均優(yōu)于天然林及其他外地種源。植物果實(shí)的形態(tài)特征及營養(yǎng)成分是由其品種基因型、環(huán)境因子及栽培管理方式等因素共同作用下形成的，紅松人工林的土壤、光照以及管理要比天然林的條件好，因此生長的快、形態(tài)好。

4. 2 脂肪與脂肪酸

脂肪含量最高者為300年樹齡達(dá)58.54%，其蛋白質(zhì)含量18.49%也較高，這與核桃的脂肪含量（約58%）相當(dāng)，高于榛子、山杏、文冠果等，具有較高營養(yǎng)價(jià)值[ 8 ]。300年樹齡的紅松種子在脂肪酸含量中表現(xiàn)最好，皮諾斂酸、油酸、亞麻酸和棕櫚酸含量均最高。有研究表明，低溫能夠誘導(dǎo)植物中脂肪酸的去飽和相關(guān)酶表達(dá)，使脂肪酸不飽和指數(shù)升高，提高植物的耐寒性。伊春地區(qū)300年樹齡的天然紅松種子的不飽和脂肪酸含量較高，可能與伊春高緯度低氣溫、光照時(shí)長等環(huán)境因素有關(guān)。

4. 3 蛋白質(zhì)與氨基酸

伊春人工紅松種子的蛋白質(zhì)含量高于天然紅松，氨基酸是蛋白質(zhì)的組成單元，因此伊春人工紅松種子中氨基酸總量亦是最高。必需氨基酸中的賴氨酸含量為40年齡和50年齡種子排在前三，甲硫氨酸30年樹齡的含量為最高。其他9種必需氨基酸含量最高均為伊春人工林的紅松種子。

4. 4 磷脂、總多酚、總多糖和維生素E

磷脂酰膽堿（卵磷脂）、磷脂酰絲氨酸、溶血磷脂酰膽堿這三項(xiàng)均以300年樹齡的伊春天然紅松種子中含量為最高；400年樹齡的伊春天然紅松種子中磷脂酰肌醇含量最高；300年樹齡的磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）含量排第三?？梢钥闯鎏烊患t松種子磷脂含量高于人工紅松種子。

總多酚含量最高為300年樹齡，依次為400年、100年，顯然天然紅松高于人工紅松，伊春地區(qū)明顯高于遼寧、吉林地區(qū)?？偠喾雍颗c地域有一定相關(guān)性。紅松多糖分布的主要部位就是松仁，天然紅松種子中總多糖含量高于人工紅松。維生素E含量相對來說很低，伊春種源總體優(yōu)于外地種源，具有地域優(yōu)勢。

4. 5 多性狀綜合評價(jià)

綜合種子形態(tài)和營養(yǎng)成分指標(biāo)，利用綜合坐標(biāo)法評價(jià)得出：樹齡為300年的天然紅松正值壯年，生長活力與營養(yǎng)空間都最佳，種子營養(yǎng)成分多性狀表現(xiàn)也最佳；人工林中30年樹齡的紅松種子表現(xiàn)排第三位，40年及50年樹齡人工林表現(xiàn)也尚可，這與人工經(jīng)營息息相關(guān)。100年樹齡的天然紅松種子排名最后，無論是形態(tài)還是營養(yǎng)成分都最差，原始紅松林內(nèi)的天然紅松在100年左右才開始結(jié)實(shí)，營養(yǎng)積累和高生長所達(dá)的環(huán)境條件都沒有達(dá)到最佳，因此各個(gè)性狀表現(xiàn)的最差。

參考文獻(xiàn)

［1］ 傅俊卿. 東北天然紅松林資源現(xiàn)狀與保護(hù)經(jīng)營對策［J］. 東北林業(yè)大學(xué)報(bào)，2009，37（2）：75-78．

［2］ 吳曉紅，劉英甜. 長白山和小興安嶺地區(qū)紅松種子形態(tài)特征與成分比較研究［J］. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，2011，31（4）：79-82．

［3］ 張振，張磊，張含國，等. 鐵力紅松種子園無性系種子形態(tài)及營養(yǎng)成分變異研究［J］. 植物研究，2014，34（3）：356-363．

［4］ 于俊林，車喜泉，常紀(jì)慶. 松仁的化學(xué)成分及功效［J］. 人參研究，2001，13（1）：25 -27．

［5］ 楊明非，蘇雯，寇萍，等. 高速勻質(zhì)-微波輔助提取紅松籽油工藝及其品質(zhì)評價(jià)［J］. 植物研究，2017，37 （ 5）：789-796．

［6］ 楊明非，張晶，蘇雯，等. 皮諾斂酸/左旋肉堿降低HepG2細(xì)胞脂質(zhì)的最佳濃度配比研究［J］. 植物研究，2017，37（6）：941-946．

［7］ 李巍巍. 不同種源長白落葉松生長與紙漿材材性研究［D］. 哈爾濱： 東北林業(yè)大學(xué)碩士論文，2009.

［8］ 張振，莫遲，閆朝福，等. 紅松堅(jiān)果林無性系種質(zhì)資源的評價(jià)探討［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué).2014，42（22）：7467-7462.