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贮藏对琴叶风吹楠脂肪酸含量及成分的影响



全 文 :第31卷 第11期   中 南 林 业 科 技 大 学 学 报    Vol.31 No.11
 2011年11月 Journal of Central South University of Forestry &Technology  Nov.2011
贮藏对琴叶风吹楠脂肪酸含量及成分的影响
蔡年辉1,许玉兰1,吴 裕2,段安安1
(1.西南林业大学,云南 昆明650224;2.云南省热带作物科学研究所,云南 景洪666100)
摘 要: 常温干燥贮藏是植物种子保存的重要方式之一。对经过风干处理未贮藏和常温干燥贮藏的琴叶风吹
楠种子测定出仁率,采用索氏提取法提取油脂,甲酯化处理后用GC-MS法进行测定。结果表明:贮藏对琴叶风吹
楠种子种仁率影响较小,脂肪酸含量基本呈降低趋势,贮藏前与贮藏后两者间的差异达到极显著水平;不饱和脂
肪酸(以十四碳烯酸和十八碳烯酸为主)含量上升,饱和脂肪酸(以十四烷酸为主)含量下降。
关键词: 琴叶风吹楠;贮藏;脂肪酸;影响
中图分类号: S722.1+7 文献标志码: A 文章编号: 1673-923X(2011)11-0085-05
Effect of storage on content and compositions of fatty acid
of Horsfieldia pandurifolia
CAI Nian-hui 1,XU Yu-lan1,WU Yu2,DUAN An-an1
(1.Southwest Forestry University,Kunming 650224,Yunnan,China;
2.Yunnan Institute of Tropical Crops,Jinghong 666100,Yunnan,Chian)
Abstract:Dry and common temperature storage is one of the main storage methods for plant seed.The kernel yield
was measured from air-dried and storage seeds of Horsfieldia pandurifolia and the fatty acids were extracted by
Soxhlet extraction method.The compositions and content of the fatty acid were analyzed by gas chromatography-
mass spectrometry(GC-MS)after esterification.The results show that the kernel percentage of Horsfieldia pan-
durifolia had little influence by storage.The compositions and content of fatty acid decreased after storage,and
the difference between them reached a significant level.The content of unsaturated fatty acids(mecilenic acid and
octadecenoic acid)were increased and the saturated fatty acids(tetradecanoic acid)were reduced.
Key words:Horsfieldia pandurifolia;storage;fatty acid;effect
   化石能源的日趋枯竭和化石燃料燃烧造成生
态环境的日渐恶化,对人类生存和发展产生了巨大
影响[1]。而生物质能源是重要的可再生能源,可替
代石油、天然气和煤炭等矿物燃料,减少对不可再
生能源的依赖,减轻不可再生能源消费时造成的环
境污染[2]。作为能源消耗大国和化石能源储存量相
对贫乏的国家,发展生物能源是我国实现能源可持
续发展的必经之路[3]。近年来,利用植物油生产生
物柴油越来越受到我国的重视,而原料林资源短缺
是制约生物柴油发展的主要因素之一[4]。为了解决
能源和生态危机,保障能源和生态安全,大力发展
可再生能源已受到各国政府的高度重视[5]。因此,
加强生物质能源植物的基础性研究十分有必要。
琴叶风吹楠Horsfieldia pandurifolia是肉豆蔻
  收稿日期:2011-06-21
  基金项目:国家自然科学基金项目(30872046);西南林业大学森林培育云南省重点学科项目(XKZ200906);西南林业大学林木遗传育种
校级重点学科项目(XKZ200904)
  作者简介:蔡年辉(1975-),男,江西崇仁人,讲师,硕士,主要从事森林培育学研究
  通讯作者:段安安(1961-),男,陕西武功人,教授,博士,博士生导师,主要从事林木育种方面的教学与研究
DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2011.11.031
科 Myristicaceae风吹楠属Horsfieldia高大乔木,
自然分布于云南热带地区的景洪、勐腊、勐海、孟
连、耿马、沧源、双江、盈江、镇康、澜沧、河口等县海
拔1 000m以下沟谷及山地密林中,是典型的热带
季节性雨林成分,种子含油率较高[6-12],主要脂肪
酸成分是肉豆蔻酸[6-8,11-12],用于表面活性剂,是一
种重要的能源植物和油料植物,且种子为顽拗性种
子[13]。顽拗性种子的个体较大,含水量较高,常具
有干燥敏感性,通常对低温敏感(不能在10℃以下
保存),甚至将其贮藏在湿境中,寿命仍很短[14-16]。
能源植物如要大规模开发利用,其油脂的贮藏是必
须解决的问题,而常温干燥贮藏是植物种子保存的
重要方式之一,但琴叶风吹楠种子贮藏后相关研究
未见报道。本研究对常温干燥后贮藏4个月的琴
叶风吹楠的脂肪酸含量及成分进行测定,以了解贮
藏对脂肪酸含量及成分的影响,为琴叶风吹楠进一
步的保护与利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材 料
材料采集于西双版纳州境内琴叶风吹楠植株
的种子,将采集的成熟种子在36℃恒温条件下干
燥,把干燥后的种子分成两份,一份直接用于脂肪
酸的提取和测定,另一份在常温下贮藏4个月后进
行脂肪酸的提取和测定。
1.2 方 法
1.2.1 种仁率的测定
分别测定种子质量和种仁质量,计算出仁率。
r1=W2/W1×100%。
式中:r1 为种子出仁率;W2 为种仁质量(g);W1 为
种子质量(g)。
1.2.2 脂肪酸含量的测定
种仁脂肪酸含量的测定参照 GB 5512-1985
粮食、油料检验粗脂肪测定法,索氏提取法提取脂
肪酸,计算出油率。
r2=W3/W2×100%。
式中:r2 为种仁出油率;W3 为脂肪酸质量(g)。
1.2.3 脂肪酸的甲脂化处理
采用总脂肪酸含量的测定方法进行制备,其甲
酯化处理参照GB/T17376-1998动植物油脂脂肪
酸甲酯制备中“5.四碳或四碳以上脂肪酸甲酯的特
殊制备方法”。取约20mg油脂样品置于10mL具
塞并有刻度的玻璃离心管中,加入2mL正己烷浸
泡约20min,再加入0.3mL 2mol/L氢氧化钾甲
醇溶液,充分震荡2min,离心1min分层,取上层
溶液直接进样作GC及GC/MS分析。
1.2.4 脂肪酸成分的测定
用气相色谱-质谱联用仪对其进行分离测定,
并对分离的化合物进行结构鉴定,应用色谱峰面积
归一化法测定各成分的相对百分含量。
仪 器:美 国 Agilent Technologies 公 司
HP6890GC/5973MS气相色谱-质谱联用仪,美国
Agilent Technologies公司 HP5890气相色谱仪。
气相色谱-质谱(GC/MS)条件如下。GC条
件:HP-5MS石英毛细管柱(30mm×0.25mm×
0.25μm);柱温120~240℃;程序升温3℃/min;
柱流量为1.0mL/min;进样口温度250℃;柱前压
100kPa;进样量0.20μL;分流比10∶1;载气为高
纯氮气。MS条件:电离方式EI;电子能量70eV;
输线温度250℃;离子源温度230℃;四极杆温度
150℃;质量范围35~450amu;采用 wiley7n.l标
准谱库。
气相色谱(GC)条件:HP-5石英毛细管柱(30
mm×0.32mm×0.25μm);柱温150~280℃,程
序升温3℃/min;柱流量为1.5mL/min;进样口温
度250℃;氢火焰检测器温度250℃;进样量1.0
μL;分流比50∶1;载气为高纯氮气。
2 结果与分析
2.1 贮藏对琴叶风吹楠种仁率的影响
对贮藏前与贮藏后的琴叶风吹楠种仁率进行
测定,结果见图1。
从图1可以看出,贮藏前后的琴叶风吹楠种仁
率变化差异不明显,除1、4、7、8、10号单株贮藏后
种仁率略有上升外,其他单株略有下降。由此可以
说明,琴叶风吹楠的种子经干燥后贮藏一段时间,
对各种仁率的影响不大。
2.2 贮藏对琴叶风吹楠脂肪酸含量的影响
对贮藏前与贮藏后的琴叶风吹楠脂肪酸含量
进行测定,结果见图2。
68 蔡年辉,等:贮藏对热带油料植物琴叶风吹楠脂肪酸含量及成分的影响   第11期
图1 琴叶风吹楠贮藏前与贮藏后种仁率的比较
Fig.1 The changs of per plant kernel percentage of Horsfieldia pandurifolia between before and after storage
图2 琴叶风吹楠贮藏前与贮藏后种仁含油率的比较
Fig.2 The changs of fatty acid content of Horsfieldia pandurifolia between before and after storage
  由图2可知,经过一段时间贮藏后,除1号单株
外,琴叶风吹楠种仁脂肪酸含量都呈下降趋势,不同
单株间下降幅度差异较大。由于琴叶风吹楠种壳厚
度不一,1号单株的种壳较厚,干燥后种仁还含有少
量水分,贮藏期间水分自然蒸发,从而导致1号单株
的脂肪酸含量略有上升。其他单株脂肪酸含量下降
变化幅度为2.0%~15.3%;下降最多的为8号单
株,下降15.3%;下降最低的为2号单株,脂肪酸含
量仅下降2.0%,其它单株介于两者之间。进一步对
贮藏前与贮藏后的脂肪酸含量进行t检测可知,两者
间存在极显著差异(t=6.360** >t0.01(12)=3.055)。
因此可以说明贮藏对脂肪酸含量有显著影响。
2.3 贮藏对琴叶风吹楠脂肪酸成分的影响
对贮藏前与贮藏后的琴叶风吹楠种仁采用索
氏提取法提取脂肪酸,经GC-MS分析得总离子图
(见图3,图4),采用峰面积归一法对各组分进行定
量分析,结果见表1。
由图3、4可知,各单株贮藏前与贮藏后脂肪酸的
种类没有变化,共分离鉴定出17个组分(见表1),其
中以饱和脂肪酸占总脂肪酸含量的90%以上。
从表1可知,脂肪酸各组分的含量变化不一,
其中变化明显的十四碳烯酸和十八碳烯酸呈明显
上升趋势,十四烷酸含量明显下降,其他脂肪酸无
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变化或变化不明显,不饱和脂肪酸含量的上升会导 致稳定性下降。
图3 琴叶风吹楠贮藏前脂肪酸甲脂GC-MS的总离子流
Fig.3 Total ion current of fatty acid of essential oils of Horsfieldia pandurifolia before storage
图4 琴叶风吹楠贮藏后脂肪酸甲脂GC-MS的总离子流
Fig.4 Total ion current of fatty acid of seed oils of Horsfieldia pandurifolia after storage
表1 琴叶风吹楠贮藏前与贮藏后脂肪酸成分含量变化分析
Table 1 Changes of fatty acid of seed oils of Horsfieldia pandurifolia between before and after storage
序号 化合物名称
脂肪酸含量变化
(贮藏后—贮藏前)/%
序号 化合物名称
脂肪酸含量变化
(贮藏后—贮藏前)/%
1 癸酸甲脂 0.00  10 十六烷酸(棕榈酸)甲脂 0.23
2 十二碳烯酸甲脂 0.00  11 十八碳二烯酸(亚油酸)甲脂 0.27
3 十二烷酸(月桂酸)甲脂 -0.05  12 十八碳烯酸(油酸)甲脂 1.22
4 十三碳烯酸甲脂 0.00  13 十八烷酸(硬脂酸)甲脂 0.05
5 十三烷酸甲脂 -0.02  14 二十碳烯酸甲脂 0.16
6 十四碳烯酸甲脂 4.34  15 二十烷酸(花生酸)甲脂 0.01
7 十四烷酸(肉豆蔻酸)甲脂 -6.49  16 二十二烷酸甲脂 0.01
8 十五烷酸甲脂 -0.01  17 二十四烷酸甲脂 0.02
9 十六碳烯酸甲脂 0.06
88 蔡年辉,等:贮藏对热带油料植物琴叶风吹楠脂肪酸含量及成分的影响   第11期
3 结论与讨论
经测定,新鲜的琴叶风吹楠种子经36℃恒温条
件下干燥至恒质量后,经一段时间的贮藏,琴叶风
吹楠的种仁率变化不大,说明贮藏对种仁无明显影
响。但是,脂肪酸含量基本呈明显下降趋势,除1
号单株外都明显下降,下降最多的为8号单株,下
降达15.3%。琴叶风吹楠种子属于含油率高的种
子,含水量大,在常温下贮藏酶活性高,易发生出油
和酸败,导致含油率下降。花生、大豆和山苍子等
高含油种子在贮藏后,都易发生出油和酸败,导致
含油率下降[17-21],这两者的结论基本一致。贮藏
后,脂肪酸各成分的相对百分含量也有一定的变
化,不饱和酸(十四碳烯酸和十八碳烯酸)相对含量
上升,饱和酸(十四烷酸)相对含量下降。这可能是
因为贮藏过程中产生的游离基对环境中O2 的吸收
以及脂肪酸中的脂肪酶、脂氧合酶等都会代谢变化
从而引起脂肪酸成分的变化[22-25]。此外,贮藏过
程中自身进行呼吸作用也需要提供能量,导致物质
的转化。琴叶风吹楠的主要脂肪酸成分肉豆蔻酸
是用作表面活性剂 [6-8,11-12],贮藏后不饱和脂肪酸
的增加在一定程度上会降低其稳定性。因此,针对
琴叶风吹楠贮藏后含油率和饱和脂肪酸出现下降
现象,建议风干处理后直接进行脂肪酸的提取和加
工利用。但是,干燥后琴叶风吹楠种子在低温下贮
藏,其结果有待于今后进一步研究。
致谢:中国科学院昆明植物所余珍高级实验师和江志勇博士、
西南林业大学化学实验室陈玉惠教授和雷然实验师在油脂的分析
和提取方面给予指导和支持,云南省热带作物科学研究所在样品的
采集方面给予帮助。谨此致谢!
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[本文编校:谢荣秀]
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