全 文 ：第 1 卷 第 2 期
三 9 8 8 年 1 月
林 业 科 学 研 究
FO R E S T R E S EA R C卜I
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油桐种籽油脂合成
及其在品种类型上的差异
陈 炳 章
(中国林业科学研究院亚热带林业研究所 )
摘 要
油 桐种杆 成熟过程 中, 种籽 的含油量和水分合量是 负相关 。 水、分 的亏缺 , 严重
影响 了油脂合成 。从 8 月25 日至 9 月15 日含油量上升23 . 8 % , 而 含水量下降2 4 . 5 5 % ,
桐酸含量也上升 , 与此 同时棕搁酸 、 硬脂酸 、 油 酸、 亚油 酸 以 及 亚麻 酸的含量下降 。
桐酸在总脂肪酸含量 中占79 . 4 2 ;百。 脂肪酸的 累积 、 转化最活跃时期在 8 月份和 9 月
上 旬, 这时期油 桐栽培 水分供应是至关重要 的。
油 桐不 同种和品 种 (类型)脂肪 酸组成有明显差异 , 以桐 酸变化 幅度最大 , 差值
达 1 6 . 0 6 % 。 在这些样品 中 , 桐酸含量超过76 % 的有15 份 , 均为三年桐 , 其中少花单
生果品 种(类型 )占12 份 , 千年桐桐酸含量均不到70 % 。 从油质来说 , 三年桐 优于千
年桐 。 在三年桐中少花单生果品种 〔类型 )具有桐 酸含量高 , 亚 油 酸 、 油 酸含量较低
的优 .占、 。
关健词 油脂合成; 脂肪 酸 ; 桐酸 ; 、几种
油桐是亚热带地区主要经济树种 , 桐油是重要的工业原料和传统的出 口物资 , 提高油桐
的产量 、 品质对国计民生有积极意义 。 研究油桐种籽油分累积 、 转化和调节控制 , 可以为提
高桐籽产量和含油量提供理论 依据和栽培措施。 桐油中主要含有大戟科油桐属植物油的特异
酸—桐酸 , 它使桐油具有特殊的工业用途 , 并直接影响到油质的优劣 、 研究油桐主要农家况:种脂肪酸 为进行油桐资源的开发 、 品种培育和生产利用积累科学资料 。
一 、 材 料 与方 法
油分累积规律的研究 , 经 1 9 7 9 、 19 8 0二年在四个油桐品种 (类型 )重复取样测定 , 得到类
似的结果 。 本文以六年生葡萄桐为试材 , 在桐果 一民油期分五次采样 , 标定采样树 3 株 , 每株
在同方位标定采样枝 , 每枝采集生长良好桐果 4 个供分析测定用 , 每一时期样品测定重复 3
次 , 每次重复脂肪酸测定相对误差小于 2 % 。 主要农家品种脂肪酸组成测定材料来自川 、滇 、
粤、 桂 、 鄂 、 湘 、 赣 、 浙 、 豫、 苏 、 鲁等 1 个省(区 ) , 均为当地的主栽农家品种 , 表型典型
单株采集共计3 份(包活千年桐 4 份 , 三年桐29 份 )。
2 期 陈炳章 : 油桐种籽油脂合成及其在品种类型上的差异 1 4 1
样品处理方法 : 将样品在 1 05 ℃烘箱中烘30 分钟 , 剥壳 , 将桐仁刨 成 薄片放于扁型称量
瓶 , 在65 ℃ 70 om m H g 真空干燥箱烘 8 小时 , 然后用直滴式索氏抽提器测含油量 。在抽出的
油样中取 。. 1 9 放入带瓶塞的 10 m ! 试管中 , 并放入 了m 1 5 / 1 。。。0丁基经基甲苯 (B . H . T 。 )
的甲醇溶液 , 保存在冰箱内供分析脂肪酸组成之用 。
脂 防酸测定液制备 : 向装有 0 . 1 9 油样5八 o 0 0 0B . H . T . 的甲醇溶液加 Zm l石油醚 , 振
荡 5 分钟 , 分层后 , 吸取 5 0川注入带塞 10 m l试管 , 加 lm l O . 4 N 氢氧化钾的甲醇溶液 , 以
及 lm l苯一石油醚 (沸程30 一 60 ℃ )(1 : IV / V )混合液 , 充分摇匀 , 静置 15 分钟 , 加水 定容至
10 m l
, 摇匀放置过夜 , 将上层溶液吸入具塞圆锥型小试管中 , 减压蒸去溶剂 , 得到 纯 净 的
脂肪酸甲醋 , 低温保存备用 。
色谱分析 , 采用上海分析仪器厂 1 03 型带积分仪气相色谱仪。 担体为 Chro m o so r d . W .
A W
.
D MC S
,
60 一80 目或80 一1 0 目。 担体上渍涂30 % 聚二乙二醇丁二酸醋 (D E G S) 固定
液 。 用直径 4 m m 、 长 4 m 不锈钢柱 , 柱槽温度18 0一19 0℃ , 进样温度 2 20 ℃ , 检测器采用氢
火焰检测器 , 温度2 0 ℃ , 迸样量 0 . 2一0 . 4川。 采用数字式积分仪 , 将色谱峰的面积变成数字
显示出 , 据此换算各组成克分子百分比 。
二 、 结 果 与讨论
(一) 油桐种籽油脂形成 、 积累
油桐一般于 4 月中旬子房开始膨大 , 6 月底到 7 月初果实形状固定 , 但在内部尚未形成
种胚。 7 月 9 日采样测定 , 尚未发现种籽油脂积累 , 但含有大量水分 , 达 9 3 . 7 % 。 7 月中旬
种胚开始形成 , 种仁也 即开始长油。 7 月24 日采样分析 , 含油量已有3 . 85 % 。 到 8 月 1 日达
8
.
n %
。
8 月中旬起含油量增长加快 , 8 月 n 日一2 5 日14 天中增加了17 . 26 % , 同时种仁中水
分丧失 9 。 24 % ; 8 月25 日到 9 月 15 日的 21 天中含油量增加了23 。87 % , 含水量丧失了24 . 5 % 。
由此可见水分与油脂积累有很大关系 (图 1 ) 。
CH ZOH CH
Z一O CO R ;
1 !
CH O H + 3 R C0 0 H一CH 一OC OR : + 3H ZO已H :一o c 0 R 3
在油桐种籽中油脂主要是甘油三酸脂 , 它的形成
是甘油与三分子脂肪酸化合 , 同时放出三分子水 , 油
脂合成反应是放水反应(见上述反应式) 。 在油分形成
过程中 , 种籽内含油量的增加与含水量的 变 化是 负
相关 , 可以认识到, 油脂的转化和积累 , 都是在水分
直接参加下完成 , 是水分和有机物之间相互作用的结
果 。 水分供应不足 , 就会直接影响甘油 、 脂肪酸的形
成 , 使脂肪的合成受到抑制 , 实际上油分形成、积累 ,
是决定于植物体内水分的有效平衡 。 在长油期保证油
桐的水分供应 , 是保证油脂合成的重要因素。
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图 1 油桐种杆发育过程中含水率含油率变化图
1 4 2 林 业 科 学 研 究 1 卷
(二 ) 成熟油桐种籽脂肪吸组成
经样品定性分析 , 成熟油桐种籽主要脂肪酸
组成有棕桐酸 (16 : 0 )、 硬脂酸 (1 8 : 0 ) 、 油 酸
〔(1 8 : z ) 9 〕、亚油酸〔(1 8 : 2 ) 9 、 1 2 〕、 亚 麻 酸
〔(1 8 , 3 ) 9 、 1 2 、 1 5〕、 桐酸〔(1 8 , 3 ) 9 、 1 1 、 1 3〕
其中以桐酸含量最多达 7 9 . 4 % 。 桐酸 是 不 饱 和
酸 , 由于具有三个共扼双键 , 在色谱图上峰的出
现 , 要比不具有共扼双键的18 碳 三烯酸峰晚20 分
钟 (图 2 )。 也正由于共扼双键的 存 在 , 性 质 比
较活泼 , 它能被空气氧化并聚合成复杂的 物 质 ,
形成坚硬的薄膜 , 所以桐油是良好的干性油 。 桐
酸在油分组成中的多寡是 评价油质优劣的主要指
标 。
(三 ) 油桐种籽发育过程中脂肪改的代谢 图 2 成熟桐 仔脂肪酸组成气相色谱田
不同时期采集的油桐种籽脂肪酸组成及含量见表 1 。 表中看到在油桐种籽发育进程中 ,
脂肪酸的种类没有变化 , 但各脂肪酸的含量都发生了变化 , 其中以桐酸 、 亚油 酸、 亚麻酸 、
棕桐酸变化为最大 (表 2 ) , 棕相 酸含量从7月 24 日的 18 . 31 %下降到种籽成熟采收时的2 . 8 3 % ,
其中 8 月 1 日一25 日14 天中就下降了6 。 69 % 。亚油酸含量在 7月24 日高达50 . 1 % , 是当时含量
最高的脂肪酸 , 可是随着种籽发育 , 下降迅速 , 在 8月 n 日~ 25 日14 天竟下降1 9 . 01 % , 8 月25 日
以后的21 天下降 1 0 . 98 % 。亚麻酸含量从 7 月24 日的 1 9 . 70 % 到采收时只 有0 . 83 % , 它 在 7 月
24 日到 8 月 1 日的18 天下降最快 , 下降了 1 1 . 18 % 。 硬脂酸 、 油酸变化平缓 , 含 置比较稳定 。
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不同采集期桐籽脂肪政各组成含 , 的变化
日期 ( 8 0 年 )
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6 6 + 1 6
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0 4 + 8
。
32
2 期 陈炳章 : 油桐种籽油脂合成及其在品种类型上的差异 1 4 3
桐酸的含量变化却与棕桐酸、 亚油酸、 亚麻酸相反 , 它从 7 月24 日的1 。 97 %随着种籽成熟急
剧上升到7 9 . 4 2 % , 尤其在 7 月24 日到 8 月25 日这一个月的时间内剧增 5 2 。 9 5 % , 到 9 月 15 日
就 日趋平缓 。 综上所述 , 在油桐长油期 , 种籽内脂肪酸含量变化最剧烈的时期是 8 月份到 9
月上旬 。 因此 , 8 月份到 9 月上旬这段时间是油桐长油期生物化学过程最旺盛的时期 。
(四 ) 主要农家品种脂肪酸组成
供试品种 3 份 , 经分析 , 每份材料得到六种脂肪酸 : 棕桐酸 (1 6 : O )、硬脂酸 (1 8 : 0 ) 、油
酸 (l 8 : 1 ) 、 亚油酸(l 8: 2 )、 亚麻酸 (1 8 : 3 )、 桐酸 (18 : 3 ) 。 其含量平均值分别为 : 棕桐酸
3
.
4 4 %
, 硬脂酸2 . 5 4 % , 油酸7 . 2 5 % , 亚油酸1 0 . 0 4 % , 亚麻酸1 . 5 0 % , 桐酸7 5 . 0 3 % (表 3 )。
表 3 油桐不 同种和品种 (类型 )含油率 、 脂肪酸组成
脂 肪 酸 (% )品 种 (类 型 ) 产 地 含 油 率
(% )
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建德千年桐
乐平千年桐
广西千年桐
广东千年桐
浙江五爪桐
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湖北小米桐
湖甫萄萄桐
湖南小米桐
河南五瓜桐
云南高脚米桐
云南矮脚米桐
四川小米桐
山东小米桐
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江苏小米桐
湖北九子桐
湖南高脚米桐
浙江座桐
浙江挑形桐
湖北大米桐
湖南大米桐
湖南寿桃桐
晚西紫桐
四川大米桐
映西柿并桐
映西尖桐
映西大米桐
映西寿桃桐
映西县桐
河南叶里藏
广东大米桐
湖南柴桐
浙江富阳
江西乐平
广西崇左
广东连山
浙江临安
河南西峡
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湖南慈利
河南西峡
云南奕 良
云南奕 良
四 川万县
山东胶南
映西山阳
江苏裸 阳
湖北郧县
湖南慈利
浙江临安
浙江临安
湖北恩施
湖南慈利
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映西山阳
四川万县
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1 4 4 林 业 科 学 研 究 1 卷
从 以上平均值可以看出, 我国油桐主要农家产品种脂肪酸组成中 , 除含有少量的饱和酸外 ,
9 3 %以上均为不饱和脂肪酸。 而其中主要成分桐酸的平均含量约占脂肪酸总量的 3 / 4 。饱和
酸中的棕搁酸和硬脂酸含量相近且较低 , 不饱和酸中亚麻酸含量最少 , 亚油酸含量略高于油
酸 , 而桐酸的含量普遍较高 (表 4 ), 是桐油具有特殊工业用途的主要原 因 。
我国油桐农家品种多 , 种植地区广泛 , 其脂肪酸含量变幅范围也较大 , 若以各种农家品
种脂肪酸含量最高最低值为例 , 可看出桐酸含量差值可达16 。 06 % , 其他脂肪酸含量差 值 也
较大 (表 5 ) , 这说明我国油桐品种资源丰富 , 可以为品质育种提供丰富的亲本 。
衰 4 油桐主要农家品种脂肪 . 含 ,
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(五 ) 油桐不同种和品种类型脂肪 . 组成的特点
油桐通常分为千年桐 (皱桐 ) 、 三年桐 (光桐 )两个种 , 在三年桐中又分为少花单生果类型
(包括以单生果为主偶有 2 ~ 5 个果组成丛生果序的农家品种 )和中花丛生果类型 , 前者有四
川大米桐 、 浙江座桐、 桃形桐 、 湖南寿桃桐 、 广东大米桐 、 湖北大米桐 、 陕西紫桐 、 湖南紫
桐 , 后者有四川小米桐 、 湖南小米桐 、 葡萄桐 、 ;高脚米桐、 河南股爪青 、 五爪桐 、 浙江五爪
桐、 云南高脚米桐 、 矮脚米桐 、 江苏小米桐 、 陕西小米桐 、 湖北小米桐 、 九子桐 、 山东小米
桐等。 _ _L述这些供试种和品种 (类型 )有他们各自的特性 。 为了解其脂肪酸组成的特点 , 将供
试品种分成千年桐 、 只年桐少花单生果品种 (类型 )和三年桐中花丛生果品种( 类型 ) , 观察其
脂肪酸含量 (表 6 ) 。
表 6 说明 , 桐酸含量以千左卜桐触低 , 其平均值比三年桐低 7 . 81 , 、 1 0 . 36 炜 , 三年桐的中花
2 期 陈炳章 : 油桐种籽油脂合成及其在品种类型上的差异 1 4 5
表 6 油桐不同种和品种 (类型)脂肪酸平均含量
种 和 品 种
(类型 )
品 种 数
棕 桐 酸
(% )
硬 脂 酸
(% ) (% )
亚 油 酸
(% )
亚 麻 酸
(% )
桐 酸
(% )
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桐 ! 中花丛生果 { 1 ‘ ’
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丛生果类型比三年桐少花单生果类型低2 . 61 % 。 亚麻酸 、 硬脂醉的含量千年桐与三年桐差异
不大 。 千年桐与三年桐的棕搁酸含量相差 1 %左右 。 油酸、 亚油酸含量与桐酸含量相反 , 千
年桐为最高 , 三年桐的少花单生果类型最低 , 中花丛生果类型居中 。 从中可以初步看出 , 千
年桐脂肪酸组成特点是 : 桐 酸低于三年桐 , 亚油酸高于三年桐 。 三年桐少花单生果 品 种(类
型 )脂肪酸组成特点是高桐酸、 低亚油酸 ; 中花丛生果品种 (类型 )脂肪酸组成居中 。
千年桐和三年桐的两大品种 (类型 )的脂肪酸含量变化幅度也有明显的差异 (表 7 )。
表 7 油桐种和品种 (类型 )脂肪酸含量变化幅度
少花单生果 品种
(类型 )
中花丛生果 品种
(类型 )
桐 酸 (% )
亚 油 酸 (% )
油 酸 (% )
6 3
.
8 6一6 9 . 1 1
1 3
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0 0一1 7 . 4 8
7
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7 2一1 0 。 66
75
.
2 9一7 9 . 8 9
7
.
4 4一9 . 8 4
5
.
0 9一7 . 4 9
7 2
.
2 3一7 6 。 9 2
7
.
8 4一1 1 。 1 8
4
.
7 7一 8 。 5 3
(六) 各主要脂肪酸之间及与含油量之间的关系
不同种类植物有不同脂肪酸组成 , 同一经济林木不同种或品种 (类型 )间脂肪酸含量各不
相同 , 这已被以上3 份油桐农家品种取得的测定结果所证实 。由于对各种脂肪酸的不同需要 ,
通过人工培育手段可以改变其构成比例 , 因此 , 研究各脂肪酸之间的关系可以为育种工作提
供科学依据 。
1
. 桐酸与油 酸 、 亚油 酸含量的关系 作为理想的油桐品种要求桐酸含量高 , 而油酸与亚
油酸含量应低些 , 这样其干性油的特点就越明显 , 质量就越好 。 据测定 , 凡桐酸含量低的油
桐品种其亚油酸和油酸的含量就高 , 尤其亚油酸更为明显 , 经相关测定 r 值为 一 0 . 9 02 , 桐酸
和油 酸含量相关测定 , r 值为 一 。. 7 2 8 , 桐酸含量和油酸 、 亚油酸含量呈明显的负相关。
2
. 桐酸 、 亚油 酸 、 油 酸与含油量之间的关系 将品种样品的分析结果作含油量与桐酸、
亚油酸 、 油酸三者的相关性测定 ,得到的相关系数是 : 桐酸和油分的 r 值为 + 0 . 2 5 1 ; 亚油酸
和油分的 r 值为 一 。. 1 9 5 ; 油 酸和油分的 r 值为0 . 0 3 9 5 , 这三种脂肪酸含量与含油量均未表现
出明显的相关性。
二 、 Z 结
油桐种籽在成熟过程中 , 油分形成和累积的特点是种籽内的含油率在不断增加 , 水分在
不断丧失 。 种籽成熟过程中 , 脂肪酸的成分没有发生变化 , 但其数量变化很大 , 棕桐酸 、 亚
1 4 6 林 业 科 学 研 究 1 卷
油酸 、 亚麻酸的含量在不断下降 , 而桐酸的含量一直在土升 。 桐酸的变 化, 在 前期 , 主要与
亚麻酸转化关系较大 , 7 月24 日到 8 月n 日的18 天中亚麻酸含量下降 1 1 . 18 % , 占桐酸这时期
增加量 的4 9 . 7 % , 后期 , 与棕桐酸 、 亚油酸的转化有密切关系 , 棕搁酸 、 亚油酸在 8 月1 日
后的35 天中下降了 4 1 . 0 1% 占桐酸同期增 加量的87 . 9% 。
油桐种籽油分形成 、 累积 、 转化最旺盛时期是 8 月一 9 月上甸 , 这时期要 保证有足够水
分 , 以促使植株体内物质转化 , 使种籽累积更多的油 分 , 提高油的品质 。
3 个油桐主要农家品种 , 它们的脂肪酸含量 , 除含有少量饱和酸外 , 93 % 以上均为不饱
和酸 , 而其中决定桐油品质的主要脂肪酸桐酸含量约占到脂肪酸总量的3 / 4 , 这是我国油桐资
源宝贵之所在。 从油质分析看 , 三年桐优于千年桐 。
油桐不同种和 品种 (类型 )间脂肪酸组成的含量有 明显的差异 , 三年桐中少花单生果品种
(类型 )的脂肪酸组成较为理想 , 它具有桐酸含量高 , 亚油酸 、 油酸含量较低的优点 。
各脂肪酸含量 变化及其相互间关系 , 从测定数据研究表明以桐酸、 亚油酸 、 油酸变化较
大 , ‘已们的相互关系是 : 桐酸与亚油酸 、 油酸呈明显的负相关 ; 亚油酸 、油酸呈中度正相关 ;
其余关系不明显。
参 考 文 献
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仑期 陈炳章 : 油桐种籽油脂合成及其在品种类型上的差异 14宁
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