全 文 ：第 !" 卷 第 # 期
$ % & % 年 # 月
林 业 科 学
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345，$ % & %
不同地理居群山桐子的果实含油率与脂肪酸含量!
祝志勇& 6 王 6 强$ 6 阮 6 晓$ 6 李兆慧$ 6 薛 6 军$ 6 江 6 浩$ 6 卢 6 翔7
（&2 宁波城市职业技术学院 6 宁波 7&#&%%；$2 浙江大学宁波理工学院 6 宁波 7&#&%%；
72 浙江省亚热带作物研究所 6 温州 7$#%%#；
关键词：6 山桐子；果实含油率；脂肪酸含量
中图分类号：8#!96 6 6 文献标识码：-6 6 6 文章编号：&%%& : 9!;;（$%&%）%# : %&9" : %#
收稿日期：$%%< : %< : $7。
基金项目：国家自然科学基金（7%!9%77%，7%99%77!）和浙江省科技计划项目（$%%<(77%9%）支持。
!王强为通讯作者。
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6 6 随着煤炭、石油等化石能源价格的不断上涨，加
快可再生能源，尤其是生物质能源的发展，以推进能
源替代，被认为是解决全球能源危机的最理想途径
之一（唐红英，$%%;）。目前，世界各国，尤其是发达
国家，都致力于开发高效、无污染的生物质能源利用
技术，以保障能源安全，实现 (I$ 减排，促进经济、
社会的可持续发展（H01LJFA，&<<&）。根据专家预
测，到 $%&# 年，全球总能耗将有 !%]来自生物质能
源，主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产
业化发展实现（白卫国等，$%%9）。对能源植物最早
进行开发利用的研究始于 $% 世纪 9% 年代，美国加
州大学诺贝尔奖获得者卡尔文博士为代表的植物能
源研究小组寻遍世界各地，从产生类似于石油成分
的树种入手，研究了十字花科（ (J?N@MFJ4F）、菊科
（ (0ST0O@K4F ）、大 戟 科（ *?T>0JU@4F ）、豆 科
（.FB?S@A0O4F）和棕榈科（ [41S4F）等十几个科的大
部分植物，分析这些植物的化学成分，从中筛选出了
开发价值极高的续随子（@4;0&:%", -,(0)-:"3）和绿玉
树（@4;0&:%", (":4+,--"）等进行栽培试验（(4JL0A4 /(
,-X，$%%9）。
林业生物质能源是指以木本、草本植物为主的
生物质本身所固定和贮藏的化学能，这种化学能由
太阳能转化而形成。林业生物质能源主要分为 $ 大
类：&）木质生物质能源，以利用林木木质为主将其
转化为固体、液体、气体燃料或直接发电；$）油料生
物质能源，以利用林木果实的油脂为主将其转化为
生物柴油（^@ANFJ /( ,-X，&<<<）。我国木本油料树种
资源十分丰富，在美国科学院推荐的适于世界不同
气候带栽培的 "% 多种优良能源树种中，近半数原产
于我国或我国已有引种，但目前我国生物柴油原料
林基地选定的培育树种仅有 ! 个，即生物柴油转化
技术相对成熟的小桐子（ A,(:&;0, +4:+,3）、文冠果
! 第 " 期 祝志勇等：不同地理居群山桐子果实含油率与脂肪酸含量
（!"#$%&’()"* *&)+,-&.,"）、黄连木（ /,*$"’," ’%,#(#*,*）
和光皮树（0&)#1* *,.*&#,"#"）（李云，#$$%）。筛选和
开发 研 究 生 物 柴 油 原 料 林 树 种 资 源 具 有 重
要意义。 ! !
山桐子（ 23(*," 4".5’")4"）是大风子科山桐子属
落叶乔木，主要分布在我国浙江、湖南、陕西、甘肃、
四川、安徽、江西、云南等省海拔 &$$ ’ ( #$$ )山
坡、山谷两侧的疏林或林缘。山桐子树干通直，树皮
灰白色且不开裂，树形美观；圆锥状花序下垂，花黄
色；浆果球形或椭圆形串状下挂似葡萄且布满内堂
枝（刘根林等，#$$"）。果实熟时红色或桔黄色，入
秋后红艳夺目。山桐子生长迅速，适应性强，材质优
良，& 年生实生苗木可以挂果，美学观赏价值较高，
是我国南方主要城市园林绿化树种之一（祝志勇，
#$$*）。已有研究发现山桐子果实含油率较高，所
含不饱和脂肪酸和复合型维生素对高脂血症和心血
管疾病具有预防作用（+),-.,/0,1 ($ ".2，#$$*）。山
桐子果油有苦味且极易氧化，限制其作为食用油的
开发，随着国家对生物质能源需求的增加，已被列入
具有重要开发利用价值的 ($ 种生物质能源植物。
分析不同分布地区山桐子果实含油率及脂肪酸含量
差异，对于开发我国生物柴油原料林树种资源具有
重要价值。
本文采用测定植物果实含油率的国家标准方法
和标准物质定量的柱前衍生化气相色谱（34）法对
采自山桐子主要分布区的样本进行分析，研究了 5
个不同野生居群样本及 ( 个栽培种在不同成熟阶段
果实含油率和脂肪酸组分的变化。
!" 材料与方法
(6 (! 试验材料 ! 在山桐子主要分布区设置 5 个采
样样带代表相对独立的居群。样带内设置 " 个采样
点，采样点之间间距 ( $$$ ) 左右，每个采样点内挑
选 (" 棵树龄相同、健康植株标记并取果实样本。样
本采集时间为 #$$7—#$$% 年 5 月 ("—#$ 日。样本
晒干去除枝茎，干燥 * 8冷藏保存。(" 棵树个体样
本含油率平均值代表样点值，" 个样点平均值代表
居群样本平均值。
山桐子栽培种研究样地设在浙江省奉化市溪口
镇原宁波林业学校实验苗圃地内（ (#(9 &&: ;，
#59&$: <），( 年生实生苗于 #$$$ 年栽植。苗圃地气
候特征为典型亚热带，年平均气温 (76 & 8，最高月均
气温 #% 8（= 月份），最低月均气温 *6 " 8（( 月份），
年均降雨量 ( "$$ ))，无霜期 #&$ 天，海拔 (7 ) 左
右，地下水位 &6 " )，土壤类型为红黄壤，微酸性。研
究样本采集始于 #$$= 年 = 月 (" 日，此后间隔 (" 天采
集样本，止于次年 # 月 ( 日，共采集样本 (* 份。样本
采集方法同上，晒干去除枝茎，干燥* 8冷藏保存。
(6 #! 试验方法 ! (）样本含水量测定 ! 采用烘干称
量法（ >?@ 77" A (5==），按下式计算果实含水量：含
水量 B［（鲜质量 A 干质量）C鲜质量］D ($$E。#）
样本含油率测定 ! 样本油索氏提取采用国标法
（3F C G (*==# A 5&））。&）样本脂肪酸含量测定 !
样品甲酯化：准确称取山桐子油样品 $6 $" H 于 "$
)I 具塞试管，加 * )I J@K A甲醇溶液，#" KL 超声
处理 *$ )M1。加 " )I 苯 A 石油醚萃取剂振荡，静
置 ($ )M1；加 ($ )I 去离子水，摇匀，静置分层；上
清液& $$$ .·)M1 A (离心 " )M1；上清液转入 #" )I
容量瓶中定容，气相色谱定性、定量分析。样品检
测：参照韩深等（#$$=）方法并作改进，在 NHOMP1- 气
相色谱仪 7%5$< 上检测。色谱条件：色谱柱：4QR
SSNF 4F TU. T.PP TV--, VWMX/（#" ) D $6 &# )) D $6 &$
!)）；检测器：S>+；汽化室温度：#7$ 8；检测器
温度：#%$ 8；程序升温：起始 (#$ 8，以 = 8·
)M1 A (至 #($8，保持 7 )M1；载气：<#，流量：(6 $ )I
·)M1 A (；氢气：&$ )I·)M1 A (，空气：&$$ )I·)M1 A (；
分流比：" Y (；进样量：(6 $ !I。外标法定量，标准
物质保留时间棕榈酸甲酯 "6 &(& )M1，棕榈烯酸甲酯
"6 =#" )M1，硬脂酸甲酯 =6 $*5 )M1，油酸甲酯 =6 &*(
)M1，亚油酸甲酯 =6 7%# )M1，亚麻酸甲酯 %6 $#" )M1。
#" 结果与分析
#6 (! 样本含油率变化 ! 样本含水量分析结果显示
山桐子果实含水量在 (=6 7E ’ #&6 *E。计算果实
含油率时扣除相应样本水分含量。
(）野生居群样本果实含油率 ! 5 个山桐子野
生居群样本的含油率见图 (。不同地理居群山桐子
果实样本含油率在（&(6 7% Z $6 $"）E ’（**6 $% Z
$6 $"）E之间，其中以采自陕西宁强县样本含油率
最高（**6 $% Z $6 $"）E，以江西庐山样本含油率最
低（&(6 7% Z $6 $" E）。
#）栽培种果实成熟过程中含油率变化 ! 山桐
子果实后熟过程中含油率变化结果见图 #。从对 =
月 (" 日—次年 # 月 ( 日 (* 个时间节点采集的栽培
种山桐子果实样本含油率测定结果显示：在果实后
熟过程中含油率出现先升高而后缓慢下降趋势，即
= 月 (" 日—(( 月有 " 日果实样本含油率（56 (% Z
$6 $"）E ’（*&6 7" Z $6 $"）E 次年 ( 月 " 日含油率
减少至（&%6 #" Z $6 $"）E。
#6 #! 样本高级脂肪酸定量分析 ! (）高级脂肪酸标
==(
林 业 科 学 !" 卷 #
图 $# 不同地理居群山桐子含油率（! % &）
’()* $# +(, -./0 12 "# $%&’(%)$% 2-3(/4 2-15 6(220-07/ )01)-.89(:.,
8183,./(174（ ! % &）
;<：四 川 资 阳 ;(=.7)， >(:93.7； ?@：江 苏 江 宁 ?(.7)7(7)，
?(.7)43；?+：福 建 建 瓯 ?(.713， ’3A(.7； BC>：贵 州 雷 公 山
B0()17)49.7，C3(D913；EF：陕西宁强 @(7)G(.7)，>9..7H(；B>：
江西庐山 B349.7，?(.7)H(；IJ>：浙江天目山 I(.75349.7，;90A(.7)；>J>：浙江四明山
>(5(7)49.7，;90A(.7)*
图 K# 栽培种山桐子果实成熟过程含油率变化
’()* K# L.-(./(17 12 1(, -./0 ./ /90 8-1:044 12 2-3(/4 -(807(7)
准物质定量 # 从气相色谱样本图谱与标准物质图谱
保留时间比对分析获知：山桐子果实油中含有 " 种
高级脂肪酸，分别是棕榈酸、棕榈烯酸、硬脂酸、油
酸、亚油酸和亚麻酸。" 种高级脂肪酸定量分析标
准曲线方程、相关系数和线性范围分别为：棕榈酸
* % K KMN+ O NNP &K，)K % QP RR$ &，QP Q& S $ 5)·5B O $；
棕榈烯酸 * % K $!N+ O NKP $&，)K % QP RR! K，QP Q& S
QP & 5)·5B O $；硬脂酸 * % K K"&+ O $KP !N，)K %
QP RRR !，QP Q& S QP & 5)·5B O $；油酸 * % $ KM"+ O
NQP "N，)K % QP RR" &，QP Q& S QP & 5)·5B O $；亚油酸 *
% K $K!+ O KNP "T，)K % QP RRM &，QP Q& S $P &
5)·5B O $；亚麻酸 * % N $QR+ O !QP RT，)K % QP RR& K，
QP Q& S QP & 5)·5B O $。
K）野生居群果实油中高级脂肪酸含量 # R 个
山桐子野生居群样本果实油中高级脂肪酸含量分析
结果见表 $。结果显示：山桐子果实油中的高级脂
肪酸以亚油酸为主，含量在 &RP KTU S MKP &&U 之
间。浙江天目山采集的样本油中棕榈酸和亚油酸含
量最高，分别是 "P N"U 和 MKP &&U；福建建瓯采集
的样本中硬脂酸和亚麻酸含量最 高，分 别 是
$$P K!U和 KP &!U；贵州雷公山采集的样本中棕榈
稀酸含量最高为 &P N&U；江西庐山采集样本中油酸
含量最高为 KKP RNU。
N）栽培种果实成熟过程高级脂肪酸含量变
化 # 栽培种在果实成熟过程中的高级脂肪酸含量分
析结果见表 K。在果实成熟过程中，样本油中的棕
榈酸含量逐渐降低（M 月 $& 日 $RP TRU—次年 K 月
$ 日 RP KMU）而棕榈稀酸含量缓慢升高（M 月 $& 日
$P $TU—次年 K 月 $ 日 !P M$U）；硬脂酸含量出现
先增加（M 月 $& 日 $&P T!U—T 月 $ 日 $TP T&U）后
降低（次年 K 月 $ 日 !P RTU）趋势；油酸含量出现先
降低（M 月 $& 日 KMP M"U—$$ 月 $& 日 RP NTU）后缓
慢升高（次年 $ 月 $ 日 $NP &RU）趋势；亚油酸含量
出现先升高（ M 月 $& 日 N&P NNU—$$ 月 $& 日
"RP N&U）后缓慢降低趋势；亚麻酸含量至 R 月 $ 日
样品方检出，后出现先升高（R 月 $ 日 QP MKU—$$
月 $ 日 KP NMU）后缓慢降低（次年 K 月 $ 日 KP Q$U）
的趋势。
表 !" 不同地理居群山桐子果实高级脂肪酸含量!
#$%& !" ’()*+, -$../ $0(12 034.+4. 3- !" #$%&’$(#$ -,5(.2 3(6 -,37 1(--+,+4. )+3),$8*(0$6 83856$.(342 U
样品
>.58,0
棕榈酸
V.,5(/(: .:(6
棕榈烯酸
J0/9=, 8.,5(/0,.(6./0
硬脂酸
+:/.60:.71(: .:(6
油酸
+,0(: .:(6
亚油酸
B(71,07(: .:(6
亚麻酸
B(71,0(: .:(6
$ &P &! W QP $": NP &T W QP QT: TP RK W QP &N6 $MP !! W QP &&X "!P &K W QP TTX: Q
K !P K& W QP K&2 KP "$ W QP Q$9 $QP N& W QP NMX KKP $& W QP "". &RP KT W QP M!6 $P N" W Q* QN6
N "P N! W QP N!X NP NM W QP QM6 $$P K! W $P QN. $KP R" W QP &&60 "NP && W KP Q&X: KP &! W Q* QT.
! !P "R W QP $$0 &P N& W QP Q&. RP M& W QP TK: $"P T" W $P QMX: "KP $M W QP "TX:6 $P $T W Q* Q&0
& &P K$ W QP K$:6 !P KN W QP QTX TP N! W QP !M0 $!P M" W QP !!:6 "&P N& W QP KX KP $$ W Q* Q"X
" NP NT W QP $T) KP MR W QP Q!) MP N" W QP N$2 KKP RN W $P "R. "NP &! W QP TRX: Q
M MP $& W QP $&. NP K" W QP Q"0 "P &K W QP KM) K$P MR W $P QN. "$P KT W QP M!:6 Q
T "P N" W QP $"X NP $K W QP QK2 MP NT W QP R$2 $QP &R W QP N!0 MKP && W $P !M. Q
R &P $! W QP Q&6 NP N! W QP Q!60 "P "& W QP &&) KQP MR W QP !". "KP NN W $P N!X:6 $P M& W Q* QK:
# # !表中值 % 平均数 W 标准差（ ! % &）；同一列平均数后相同的字母表示进行 B>Y 多重比较时 % % QP Q& 水平上的差异显著性。Z.:9 81(7/
(4 /90 50.7 12 2([0 -08,(:./04 W 4* 6* J0.74 \(/9(7 . :1,357 21,,1\06 X= /90 4.50 ,0//0- .-0 71/ 6(220-07/ ./ , % QP Q& ,0[0, .::1-6(7) /1 ’(490-’4 /04/
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! 第 " 期 祝志勇等：不同地理居群山桐子果实含油率与脂肪酸含量
表 !" 栽培种山桐子果实成熟过程高级脂肪酸含量变化
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采样时间
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棕榈烯酸
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硬脂酸
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7" 讨论
全世界林业生物质能植物每年生长量相当于
?66 亿 + A <66 亿 + 石油，为目前世界石油开采量的
>6 A >7 倍。自 >6 世纪 <6 年代以来，包括植物燃用
油料提炼与转化在内的能源植物研究与开发在世界
范围内得到较快的发展，已经确定多种具有开发利
用价值的能源植物（B)**，9::7）。美国已开发 @= 种
草本植物和 9>" 种木本植物，作为潜在的能源植物
和生物质能，建立了 @: 个由三角叶杨（ !"#$%$&
’()$%’*’）、桤木（+%($& ,-./’&*")0(. ）、黑槐（ 1"#2"-’
3’#"(4,’）、桉树（5$,’%0#*$& C11D）等能源植物组成的
试验农场（ E4*4&43 .* ’%6，>667）。欧盟各国也积极
投入到能源植物的研究开发之中，英国、德国、瑞士
等国大规模种植芒属植物，以获取生物质能源。瑞
士计划 96 年内用植物石油替代 "6#年用油量。瑞
典提出“能源林业”新概念，并把 9 F ? 现有林地用作
能源林。
与欧美发达国家相比，我国在能源植物研究方
面起步晚但发展速度较快，已进行了能源植物的资
源调查、品种选育、引进栽培、种质保存、加工工艺和
设备等方面的研究工作。国家林业局已将规模化培
育能源林列入“十一五”林业发展规划，编制了《全
国能源林建设规划》、《林业生物柴油原料林基地
“十一五”建设方案》。目前我国已发现的含油植物
资源丰富，共有 9"9 个科、9"@ 种，其中种子含油量
在 =6#以上的植物有 9"= 种，含油量在 >6#以上的
植物有 @:6 多种。中国科学院华南植物园吴国江研
究员等承担的“高蓄能植物优良种质繁育”项目，主
要对中国西南和华南地区富含油脂类的能源植物进
行了种质资源调查、收集、栽培和繁育，收集了 ? 大
类 <6 多种能源植物（吴国江等，>66?）。
对 : 个野生山桐子居群果实含油率的分析可以
看出：其中 = 个群体的果实含油率超过 =6#，以产
于陕西宁强的山桐子种群是最具潜在利用价值的种
群，利用山桐子作为生物柴油原料林种质资源筛选
时，建议以此作为核心种质资源库。通过对人工栽
培山桐子果实成熟过程中含油率的分析认为：在山
桐子果实成熟过程中，以 99 月 9" 日前后的果实含
油率最高，为最佳采收时间。
对山桐子果实油样本中高级脂肪酸组成的分析
表明：山桐子油中主要含有 > 种十六碳和十八碳的
饱和和不饱和脂肪酸。十六碳饱和脂肪酸为棕榈
酸，不饱和脂肪酸为棕榈稀酸，十六碳饱和脂肪酸含
量要高于不饱和脂肪酸含量。十八碳饱和脂肪酸为
硬脂酸，不饱和脂肪酸为油酸、亚油酸和亚麻酸，亚
油酸为山桐子油中最主要的成份。对栽培山桐子果
实成熟过程中高级脂肪酸含量变化分析表明，果实
成熟前期（< 月 9 日），果实油中饱和脂肪酸含量较
高（棕榈酸 9<; 7< # G 硬脂酸 9<; <" #，@7; ?@
#），而到果实成熟后期（次年 > 月 9 日）饱和脂肪
酸含量仅为 9=; >" #；果实成熟中、前期（7 月 9"
日—96 月 9 日），主要组分亚油酸含量升高较快
（@"; @@ # A ?>; "> #），而果实成熟中、后期含量变
化较为平缓；在果实成熟的整个过程中高不饱和脂
肪酸（亚麻酸）含量虽有增加，但含量始终较
低（> #左右）。
本文工作对于开发山桐子作为生物柴油原料林
种质资源来说仅仅是初步的，针对筛选出的最具潜
在利用价值的山桐子种质资源，田间栽培管理过程
:79
林 业 科 学 !" 卷 #
中光、热、水和肥等的控制措施，对于果实种子含油
率、高级脂肪酸组分含量和果实产量等的影响研究
尚需要进一步展开。研究中 $ 个野生居群产果量、
产油量差异与生境环境因子特征密不可分，本工作
仅述及生境地里位置而未作进一步分析讨论，这也
是下一步研究工作的一个重要方向。文中确定的栽
培山桐子果实最佳采收期和高级脂肪酸含量变化规
律，仅针对了 % 个年际间变化数据的分析，还需作多
个年度间变化的观察分析。
参 考 文 献
白卫国，张 # 玲，翟明普 & ’(()& 论我国林木生物质能源林培育与发
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（责任编辑 # 王艳娜）
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