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A study on fatty acid components of twenty-eight forages

28种牧草的脂肪酸组成分析研究



全 文 :书28种牧草的脂肪酸组成分析研究
冯德庆,黄勤楼,李春燕,黄秀声,钟珍梅
(福建省农业科学院农业生态研究所 福建省丘陵地区循环农业工程技术研究中心,福建 福州350013)
摘要:对多花黑麦草等28种牧草样品进行了脂肪酸组成的测定,并进行分析比较。结果表明,α亚麻酸是牧草中含
量最高的脂肪酸,占脂肪酸组成的43.78%。多不饱和脂肪酸占牧草脂肪酸组成的54.71%,占不饱和性脂肪酸的
95.18%。说明牧草的不饱和性脂肪酸主要是二键以上的多不饱和脂肪酸。禾本科牧草中,多花黑麦草及狼尾草
属的牧草α亚麻酸含量较高,其中多花黑麦草69.9%;象草(N51)67.6%;红象草62.2%;杂交狼尾草61.0%。禾
本科与豆科牧草的α亚麻酸含量差异不显著。
关键词:脂肪酸组成;α亚麻酸;牧草;狼尾草属
中图分类号:S816.2;S540.1  文献标识码:A  文章编号:10045759(2011)06021405
 α亚麻酸(C18:3n3,alphalinolenicacid,ALA)是人体的必需脂肪酸。国内外研究表明,ALA对动物具有重
要的生物学作用和生理学调控功能:作为细胞膜磷脂的重要成分,维持细胞膜的功能;改善脂质代谢,调节血脂,
降低血压、血糖,预防心血管疾病[17];抑制炎症、癌症的发生及转移,增强免疫力[811];提高血清中生长激素的水
平,促进动物的生长,提高生产性能[12];保护视力,提高记忆力,抗氧化与延缓衰老等[13,14]。ALA主要来源于陆
地植物,如亚麻(犔犻狀狌犿狌狊犻狋犪狋犻狊狊犻犿狌犿)、紫苏(犘犲狉犻犾犾犪犳狉狌狋犲狊犮犲狀狊)和杜仲(犈狌犮狅犿犿犻犪狌犾犿狅犻犱犲狊)等植物的种子
中[15]。因此,目前的相关研究都是通过在日粮中添加亚麻油等精加工油脂或者籽实,来进行动物试验[1619]。近
年来,随着人们对牧草的深入研究,发现一些牧草的脂肪酸组成中也含有高比例的ALA,例如杂交狼尾草(犘犲狀
狀犻狊犲狋狌犿犪犿犲狉犻犮犪狀狌犿×犘.狆狌狉狆狌狉犲狌犿)、黑麦草(犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿)和高羊茅(犉犲狊狋狌犮犪犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪)等[2022]。
同时,通过草料来调控动物脂质代谢的相关试验也陆续有所报道[2325]。但是,由于已报道的牧草品种较少,且采
用的脂肪酸测定方法及条件不尽相同,难以了解不同品种牧草之间脂肪酸组成的差异。本研究尝试凭借福建省
农业科学院农业生态研究所牧草品种圃收集的牧草种质资源,尽可能多收集一些牧草及个别其他作物样品,按国
标的测定方法及条件进行统一测试,以期增加对不同品种间牧草脂肪酸组成的了解,为牧草质量评价、改善动物
营养品质的研究及生产实践提供一些科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料的采集与处理
于2008-2009年在福建省农业科学院农业生态研究所牧草品种圃中采集营养期的多花黑麦草(犔.犿狌犾狋犻
犳犾狅狉狌犿)、菊苣(犆犻犮犺狅狉犻狌犿犻狀狋狔犫狌狊)、象草(N51)(犘.狆狌狉狆狌狉犲狌犿cv.N51)、红象草(犘.狆狌狉狆狌狉犲狌犿cv.Red)、杂
交狼尾草、串叶松香草(犛犻犾狆狀犻狌犿狆犲狉犳狅犾犻犪狋狌犿)和甘薯(犐狆狅犿狅犲犪犫犪狋犪狋犪狊);开花期的白三叶(犜狉犻犳狅犾犻狌犿狉犲狆犲狀狊)、
猪屎豆(犆狉狅狋犪犾犪狉犻犪狆犪犾犾犻犱犪)、柱花草(犛狋狔犫狊犪狀狋犺犲狊犵狌犻犪狀犲狀狊犻狊)和紫花苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪);抽穗期的苏丹草
(犛狅狉犵犺狌犿狊狌犱犪狀犲狀狊犲)、百喜草(犘犪狊狆犪犾狌犿狀狅狋犪狋狌犿);结荚期的平托花生(犃狉犪犮犺犻狊狆犻狀狋狅犻);成熟期的苏纳达狗尾
草(犛犲狋犪狉犻犪狏犻狉犻犱犻狊cv.Sunada)、玉米(科多4号)(犣犲犪犿犪狔狊cv.KeduoNo.4)、墨西哥玉米(犣犲犪犿犪狔狊cv.mexi
cana)、俯仰臂形草(犅狉犪犮犺犻犪狉犻犪犱犲犮狌犿犫犲狀狊)、黑籽雀稗(犘犪狊狆犪犾狌犿犪狋狉犪狋狌犿)、虎尾草(犆犺犾狅狉犻狊狏犻狉犵犪狋犪)、杂交1号
臂形草(犅狉犪犮犺犻犪狉犻犪狉狌狕犻狕犻犲狀狕犻狊×犅.犫狉犻狕犪狀狋犺犪)、卡松古鲁狗尾草(犛.狏犻狉犻犱犻狊cv.Kazungula)、10号雀稗(犘.
狋犺狌狀犫犲狉犵犻犻cv.No.10)、坚尼草(犘犪狀犻犮狌犿犿犪狓犻犿狌犿)、俯仰马唐(犇犻犵犻狋犪狉犻犪犱犲犮狌犿犫犲狀狊)、印度豇豆(犞犻犵狀犪狊犻狀犲狀
214-218
2011年12月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第20卷 第6期
Vol.20,No.6
 收稿日期:20100930;改回日期:20101209
基金项目:福建省省属公益类科研院所基本科研专项(2009R100367),福建省自然科学基金(2011J01102),国家科技支撑计划项目
(2011BAD17B02)资助。
作者简介:冯德庆(1971),男,福建宁德人,副研究员,硕士。Email:koala1011@163.com
通讯作者。Email:hql202@126.com
狊犻狊)、印尼大绿豆(犘犺犪狊犲狅犾狌狊狏狌犾犵犪狉犻狊var.humilis)和羽叶决明(犆犺犪犿犪犲犮狉犪犱狋犪狀犻犮狋犻狋犪狀狊)28个牧草品种。每个
品种收获5株具有代表性的植株(甘薯为叶片部位),在65℃下烘干至恒重,粉碎以后过40目(0.425mm)筛,装
入塑料袋中密封备用。
1.2 脂肪酸测定方法
采用GBT173772008测定[26]。仪器:岛津GC2010。色谱柱:DB23,60m×0.25mm×0.25μm。气相色
谱条件为:进样后于140℃保持1min,然后以8℃/min上升到175℃,再以1℃/min上升到230℃,保持2min。
进样温度:250℃;检测器温度:250℃;分流比:50∶1;进样体积:1μL。每个样品测定2次,取平均值。
1.3 数据处理与统计分析
用 MicrosoftExcel进行数据处理,用SPSS16.0统计软件进行相关分析。
2 结果与分析
2.1 牧草的脂肪酸组成
图1 牧草各脂肪酸组成对比
犉犻犵.1 犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅狀犳犪狋狋狔犪犮犻犱犮狅犿狆狅狀犲狀狋狅犳犳狅狉犪犵犲
所测样品的脂肪酸组成中含量最高的为 ALA
(C18:3n3)(表1,图1)。28种牧草的 ALA 含量为
20.4%~69.9%,平均值43.78%。含量较高的还有
棕榈酸(C16:0)13.96%和亚油酸(C18:2n6)10.93%。
其他脂肪酸成分的含量都很低,如 C18:0,2.52%;
C24:0,2.37%;C22:0,2.26%;C18:1n9c,2.21%;
C20:0,1.15%。
表1所示的牧草脂肪酸组成中,属于饱和性脂肪
酸的有:C12:0,C14:0,C16:0,C18:0,C20:0,C22:0,
C24:0,饱和性脂肪酸占牧草脂肪酸组成的23.63%。
牧草的饱和性脂肪酸以棕榈酸(C16:0)为主,占饱和
性脂肪酸的59.06%。
属于不饱和性脂肪酸的有:C18:3n3,C18:2n6,C18:1n9c,C18:1n7c,C16:1n7。不饱和性脂肪酸占牧草脂肪
酸组成的57.48%。其中,多不饱和脂肪酸占牧草脂肪酸组成的54.71%,占不饱和性脂肪酸的95.18%。说明
牧草的不饱和性脂肪酸主要以二键以上的多不饱和脂肪酸占绝对多数。
脂肪酸组成中多不饱和脂肪酸比例较高的牧草有:菊苣78.7%,白三叶78.4%,多花黑麦草77.0%,象草
(N51)76.9%,红象草74.5%,杂交狼尾草73.6%。
2.2 ALA的含量
ALA的含量因牧草品种不同而表现出较大差异(表1)。含量较高的有多花黑麦草69.9%;象草67.6%;菊
苣66.7%;白三叶65.3%;红象草62.2%;杂交狼尾草61.0%。含量较低的有俯仰马唐21.9%;紫花苜蓿
20.4%。
本次检测的28种牧草样品,有17个禾本科品种,ALA含量均值为(43.72±12.98)%;8个豆科品种,ALA
含量均值为(41.53±14.51)%;禾本科与豆科牧草的ALA含量对比差异不显著。而且,禾本科和豆科牧草的其
他脂肪酸成分变化也无规律,与李志强等[22]的研究结果一致。
此外,从同科的不同品种间的对比来看,禾本科牧草以多花黑麦草及狼尾草属的ALA含量较高,所测的3
个狼尾草属牧草ALA含量均在60%以上。豆科牧草以白三叶的ALA含量最高,达65.3%。
3 结论与讨论
ALA是牧草中含量最高的脂肪酸,占脂肪酸组成的43.78%。多不饱和脂肪酸占牧草脂肪酸组成的
54.71%,占不饱和性脂肪酸的95.18%。说明牧草的不饱和性脂肪酸主要以二键以上的多不饱和脂肪酸占绝对
多数。禾本科牧草中,多花黑麦草及狼尾草属的ALA含量较高。禾本科与豆科牧草的ALA含量对比差异不
显著。
512第20卷第6期 草业学报2011年
表1 28种牧草脂肪酸组成
犜犪犫犾犲1 犉犪狋狋狔犪犮犻犱犮狅犿狆狅狀犲狀狋狅犳狋狑犲狀狋狔犲犻犵犺狋犳狅狉犪犵犲狊 %
品种
Variety
科别
Families
生育期
Growth
period
C12:0C14:0C16:0C16:
1n7
C18:0C18:
1n7c
C18:
1n9c
C18:
2n6c
C18:
3n3c
C20:0C22:0C24:0其他
Other
饱和脂肪酸
Saturated
fattyacid
不饱和脂肪酸
Unsaturated
fattyacid
多不饱和脂肪酸
Polyunsaturated
fattyacids
1 G VP ND 0.2 9.5 2.1 0.8 0.2 1.1 7.1 69.9 ND 0.4 3.3 5.4 14.2 80.4 77.0
2 G VP ND 0.112.4 0.6 1.0 0.2 1.9 9.3 67.6 ND 0.4 1.9 4.7 15.8 79.6 76.9
3 G VP ND 0.112.7 0.9 1.0 0.2 1.012.3 62.2 ND 0.5 3.6 5.6 17.9 76.6 74.5
4 G VP ND 0.213.0 0.7 0.9 0.3 1.712.6 61.0 ND 0.3 2.5 6.8 16.9 76.3 73.6
5 G HP 0.8 0.613.6 ND 1.6 0.2 2.815.3 44.7 0.7 2.6 1.615.3 21.5 63.0 60.0
6 G MP 0.4 0.411.8 ND 1.8 0.2 2.312.0 43.2 1.2 4.1 1.521.0 21.2 57.7 55.2
7 G HP 0.1 0.613.2 ND 3.0 0.3 2.910.2 42.4 1.5 2.3 2.121.2 22.8 55.8 52.6
8 G MP 0.9 0.813.9 ND 2.2 0.2 1.510.6 40.5 0.8 2.5 1.324.9 22.4 52.8 51.1
9 G MP 0.3 0.312.7 ND 1.9 0.4 2.313.7 38.3 1.0 3.0 1.025.1 20.2 54.7 52.0
10 G MP 1.1 0.913.6 0.3 1.6 0.2 1.2 8.9 38.2 0.8 2.1 1.529.5 21.6 48.8 47.1
11 G MP 1.1 0.913.6 0.3 1.6 0.2 1.2 8.9 38.2 0.8 2.1 1.529.5 21.6 48.8 47.1
12 G MP 1.1 1.114.3 ND 1.5 0.1 2.612.2 37.1 0.8 4.7 ND24.5 23.5 52.0 49.3
13 G MP 1.4 1.116.0 0.6 2.2 0.2 1.5 9.4 35.8 1.2 3.7 2.124.8 27.7 47.5 45.2
14 G MP 0.5 0.715.4 ND 2.2 0.6 2.511.4 35.5 1.7 4.6 2.422.4 27.5 50.0 46.9
15 G MP 2.1 0.911.8 ND 2.9 0.2 1.8 7.2 33.9 8.4 4.6 3.422.8 34.1 43.1 41.1
16 G MP 1.1 0.913.5 ND 2.2 0.3 3.411.1 32.8 0.9 3.8 1.328.8 23.7 47.6 43.9
17 G MP 1.2 1.024.5 ND 6.8 0.2 2.8 4.4 21.9 2.8 5.9 2.126.2 44.3 29.3 26.3
18 L FP ND 0.3 9.1 1.3 1.0 ND 2.013.1 65.3 ND ND ND 8.1 10.4 81.7 78.4
19 L FP 0.2 0.611.3 ND 3.4 0.3 2.9 7.8 54.7 2.0 3.2 1.112.6 21.8 65.7 62.5
20 L FP 0.4 0.711.7 ND 4.6 0.3 2.011.1 48.1 2.3 3.0 3.612.3 26.3 61.5 59.2
21 L MP ND 0.219.2 2.1 3.2 0.4 2.210.2 47.5 ND 1.0 4.1 9.9 27.7 62.4 57.7
22 L MP 0.2 0.513.8 ND 3.0 0.2 2.912.2 40.0 0.4 1.2 0.824.8 19.9 55.3 52.2
23 L MP 0.3 0.613.5 ND 4.9 0.4 5.518.8 33.5 1.0 1.6 1.618.3 23.5 58.2 52.3
24 L PBP 0.7 0.827.9 ND 7.8 ND 3.614.7 22.7 1.9 3.1 1.815.1 44.0 41.0 37.4
25 L FP 0.8 0.910.9 ND 2.0 ND 1.8 9.4 20.4 ND ND18.835.0 33.4 31.6 29.8
26 C VP ND 0.312.1 ND 1.2 0.2 1.212.0 66.7 0.3 0.4 0.4 5.3 14.7 80.1 78.7
27 C VP ND 0.314.6 ND 2.0 ND 2.411.0 39.1 1.3 2.1 1.026.2 21.3 52.5 50.1
28 X VP 7.7 0.211.2 0.7 2.3 ND 0.9 9.1 44.7 0.4 ND ND30.8 21.8 55.4 53.8
   平均Average 0.800.5813.960.342.520.212.2110.9343.781.152.262.3719.18 23.63 57.48 54.71
 ND表示未检出,定义为0.05% NDmeansnodetected;1:多花黑麦草犔.犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿;2:象草(N51)犘.狆狌狉狆狌狉犲狌犿cv.N51;3:红象草犘.狆狌狉狆狌
狉犲狌犿cv.Red;4:杂交狼尾草犘.犪犿犲狉犻犮犪狀狌犿×犘.狆狌狉狆狌狉犲狌犿;5:苏丹草犛.狊狌犱犪狀犲狀狊犲;6:苏纳达狗尾草犛.狏犻狉犻犱犻狊cv.Sunada;7:百喜草犘.狀狅狋犪狋狌犿;
8:玉米(科多4号)犣.犿犪狔狊cv.KeduoNo.4;9:墨西哥玉米犣.犿犪狔狊cv.mexicana;10:俯仰臂形草犅.犱犲犮狌犿犫犲狀狊;11:黑籽雀稗犘.犪狋狉犪狋狌犿;12:虎尾
草犆.狏犻狉犵犪狋犪;13:杂交1号臂形草犅.狉狌狕犻狕犻犲狀狕犻狊×犅.犫狉犻狕犪狀狋犺犪;14:卡松古鲁狗尾草犛.狏犻狉犻犱犻狊cv.Kazungula;15:10号雀稗犘.狋犺狌狀犫犲狉犵犻犻cv.No.
10;16:坚尼草犘.犿犪狓犻犿狌犿;17:俯仰马唐犇.犱犲犮狌犿犫犲狀狊;18:白三叶犜.狉犲狆犲狀狊;19:猪屎豆犆.狆犪犾犾犻犱犪;20:柱花草犛.犵狌犻犪狀犲狀狊犻狊;21:印度豇豆犞.
狊犻狀犲狀狊犻狊;22:印尼大绿豆犘.狏狌犾犵犪狉犻狊var.humilis;23:羽叶决明犆.狀犻犮狋犻狋犪狀狊;24:平托花生犃.狆犻狀狋狅犻;25:紫花苜蓿犕.狊犪狋犻狏犪;26:菊苣犆.犻狀狋狔犫狌狊;27:
串叶松香草犛.狆犲狉犳狅犾犻犪狋狌犿;28:甘薯(叶)犘.犫犪狋犪狋犪狊;G:禾本科Gramineae;L:豆科Leguminous;C:菊科Compositae;X:旋花科Convolvulaceae;
VP:营养期Vegetativeperiod;HP:抽穗期 Headingperiod;MP:成熟期 Matureperiod;FP:开花期Floweringperiod;PBP:结荚期Podbearingperiod.
612 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.6
研究和生产实践的众多例子表明多种畜、禽及鱼类对青饲料存在依赖性。例如:添加青饲料喂养的草鱼肠系
膜脂肪比例、鱼体和肝脏中脂肪含量以及血清中甘油三脂和胆固醇含量都不同程度地降低[2729]。此外,喂养兔子
时多少要喂一些青草或草粉,否则成活率极低;养殖的牛、羊甚至猪,在摄食了一定量的青饲料后,都表现出提高
饲料转化率、促进生长、提高免疫力的现象[3034]。
其中的机理尚未明确。有研究者认为从营养学考虑,草鱼对青饲料依赖可能是青饲料中含有的维生素或粗
纤维素等的作用,但已有研究表明增加维生素预混料的总水平,并增加纤维含量并未取得好的草鱼喂养效果。由
此认为草鱼摄食精料时对青饲料的依赖性可能还有其他原因[28]。此外,有研究者利用青菜、青饲料、配合饲料以
及在配合饲料中添加维生素B6、蛋氨酸和亚油酸对草鱼的生长、脂肪代谢进行了试验,认为青饲料中有着影响鱼
类脂肪代谢的因子和生长必需的物质,投喂青饲料对降低草鱼体脂和肝脂以及促进生长是一个积极的方法[27]。
本课题组曾经研究对比了摄食杂交狼尾草的草鱼和全精料喂养的草鱼在脂肪酸组成上的差异,结果表明,前者的
ALA含量是后者的10.17倍,并籍此分析了杂交狼尾草和精料的脂肪酸组成,认为杂交狼尾草给草鱼提供了丰
富的ALA,并可在草鱼体内富集和转化,从而改善草鱼的脂肪代谢,对鱼的生长和品质发挥作用[20]。
长期以来,人们侧重于研究牧草的蛋白质和粗纤维在动物营养上的作用,而对于牧草脂质的评价极少[35,36]。
比如,作为高品质牧草的评价指标往往是指蛋白质含量高,粗纤维含量低。本研究表明,传统意义公认的多种优
质牧草(如黑麦草、菊苣、白三叶和狼尾草属牧草)普遍含有高比例的ALA。因此,鉴于前述中ALA对于动物具
有的重要生物学作用和生理学调控功能,以及牧草脂质中存在大量功能性脂肪酸的事实,说明牧草的脂质也同蛋
白质、纤维素一样,能为畜禽的健康生长发挥重要的作用,相关研究值得进一步深入开展。
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犃狊狋狌犱狔狅狀犳犪狋狋狔犪犮犻犱犮狅犿狆狅狀犲狀狋狊狅犳狋狑犲狀狋狔犲犻犵犺狋犳狅狉犪犵犲狊
FENGDeqing,HUANGQinlou,LIChunyan,HUANGXiusheng,ZHONGZhenmei
(AgriculturalEcologyResearchInstitute,FujianAcademyofAgriculturalSciences,FujianEngineeringand
TechnologyResearchCenterforRecyclingAgricultureinHilyAreas,Fuzhou350013,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Thefattyacidsweredetermined,analyzedandcomparedatthesametimeintwentyeightforages.
Alphalinolenicacidwasthemostabundantfattyacidintheforage,makingupto43.78%ofthefattyacids.
Thepolyunsaturatedfattyacidscomprised54.71%ofthefattyacids,and95.18%oftheunsaturatedfatty
acids,indicatingthattheunsaturatedfattyacidsintheforageweredominatedbythepolyunsaturatedfatty
acidsthathaddoublebondsormore.Inthegrasses,犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿and犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿hadahighalphalin
olenicacidcontent.In犔.犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿thecontentwas69.9%,in犘.狆狌狉狆狌狉犲狌犿cv.N51itwas67.6%,in
犘.狆狌狉狆狌狉犲狌犿cv.Reditwas62.2%,andin犘.犪犿犲狉犻犮犪狀狌犿×犘.狆狌狉狆狌狉犲狌犿itwas61.0%.Therewasno
significantdifferenceinthecontentofalphalinolenicacidbetweenGramineaeandLeguminousforages.
犓犲狔狑狅狉犱狊:fattyacidcomponent;alphalinolenicacid;forage;犘犲狀狀犻狊犲狋狌犿
812 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.6