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几种风吹楠属植物脂肪酸成分分析



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检测分析
收稿日期:2011 - 08 - 29
基金项目:国家自然科学基金项目资助(30872046) ;西南林
业大学林木遗传育种校级重点学科资助(XKZ200904)
作者简介:许玉兰(1979) ,女,副教授,在读博士,主要从事林
木遗传育种方面的研究工作(E-mail)xuyulan@ swfu. edu. cn。
通信作者:段安安,教授,博士,博士生导师。
几种风吹楠属植物脂肪酸成分分析
许玉兰1,蔡年辉1,吴 裕2,段安安1
(1.西南林业大学 林学院,昆明 650224;2.云南省热带作物科学研究所,云南 景洪 666100)
摘要:采用索氏提取法对滇南风吹楠、风吹楠和琴叶风吹楠 3 种风吹楠属植物的油脂含量进行测
定,并将油脂样品进行甲酯化处理后,利用气相色谱 -质谱联用技术(GC - MS)对其脂肪酸组成及
相对含量进行分析。结果表明:3 种植物的种仁含油率都在 54%以上,属于高含油植物;总脂肪酸
中二十碳以下的脂肪酸含量都在 99%以上,是比较理想的生物柴油的原料。
关键词:风吹楠属;脂肪酸;成分分析
中图分类号:TS222;TQ646 文献标志码:A 文章编号:1003 - 7969(2012)05 - 0080 - 03
Fatty acid composition of several plants of Horsfieldia
XU Yulan1,CAI Nianhui1,WU Yu2,DUAN Anan1
(1. College of Forestry,Southwest Forestry University,Kunming 650224,China;
2. Yunnan Institute of Tropical Crops,Jinghong 666100,Yunnan,China)
Abstract:Oil contents of Horsfieldia tetratepala,H. glabra and H. pandurifolia were measured by
Soxhlet extraction. The compositions and content of fatty acid were analyzed by gas chromatography -
mass spectrometry (GC - MS)after esterification. The results showed that the kernel of three plants had
more than 54% of oil content,which indicated that the three plants belonged to high oil plant. Total con-
tents of fatty acids (< 20 carbon atoms)in the three oils were over 99%,which were an ideal raw mate-
rial for biodiesel.
Key words:Horsfieldia;fatty acid;components analysis
随着世界经济的发展,以煤、石油和天然气为代 表的石化能源面临着枯竭的危机[1]。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[2]。因此,世界
各国掀起了研究能源植物的热潮。生物质能源逐渐
成为全球主导性的清洁、可再生的替代能源[3]。能
源植物是指可以用作生产生物能源原料的植物,又
称为石油植物或生物燃料植物,包括生活在陆地的
08 CHINA OILS AND FATS 2012 Vol. 37 No. 5
木本植物和草本植物以及各种水生植物[4]。能源
植物可直接或间接作为燃料代替石化燃料,是生物
能源的主要来源[5]。作为能源消耗大国和石化能
源储量相对贫乏的国家,发展生物能源是我国实现
能源可持续发展的必经之路[6 - 7]。
肉豆蔻科(Myristicaceae)全世界约有 21 属,近
500 种[8]。我国有 3 属,约 15 种,以云南南部为主
要分布中心,约占全国种类总数的 80%以上[9]。肉
豆蔻科常绿乔木或灌木,是热带雨林的代表树种,同
时具有很高的经济价值,许多种类的种子含油脂,可
供工业用油,有些种类的树脂可供药用[10]。风吹楠
属(Horsfieldia)约有 90 多种,我国有 7 种,云南就有
4 种,其中琴叶风吹楠(H. pandurifolia)、滇南风吹
楠(H. tetratepala)为滇南特有种,是云南省热带雨
林的代表种[11]。已有的研究表明,风吹楠属植物的
种子含油量高,具有较好的开发利用价值[12]。本文
对琴叶风吹楠、滇南风吹楠和风吹楠(H. glabra)3
种风吹楠属植物出仁率和含油率等指标进行测定,
同时分析所提取油脂的脂肪酸组成及含量的变化情
况,期望为开发利用风吹楠属植物资源提供理论
依据。
1 材料与方法
1. 1 实验材料
琴叶风吹楠、滇南风吹楠和风吹楠成熟的种子
采集于西双版纳州景洪市境内,分别将采集的 3 种
种子在 36 ℃恒温条件下干燥,干燥后提取油脂。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 种子出仁率的测定
分别称量种子质量和剥壳后的种仁质量,计算出
仁率。种子出仁率 =种仁质量 /种子质量 ×100%。
1. 2. 2 种仁含油率的测定
种仁含油率的测定采用索氏提取法,参照 GB
5512—1985《粮食、油料检验 粗脂肪测定法》。种
仁含油率 =油脂质量 /种仁质量 × 100%。
1. 2. 3 脂肪酸的测定
1. 2. 3. 1 甲酯化
种仁油甲酯化参照 GB /T 17376—1998《动植物
油脂 脂肪酸甲酯制备》中第 5 章“四碳或四碳以
上脂肪酸甲酯的特殊制备方法”。取约 20 mg 油样
置于 10 mL 具塞并有刻度的玻璃离心管中,加入
2 mL正己烷浸泡约 20 min,再加入 0. 3 mL 2 mol /L
氢氧化钾甲醇溶液,充分振荡 2 min,离心 1 min 分
层,取上层溶液直接进样进行 GC - MS分析。
1. 2. 3. 2 测定
用 GC - MS对脂肪酸进行分离测定,结合计算
机检索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含量。
仪器:美国 Agilent Technologies公司 HP6890GC /
5973MS 仪。GC 条件:HP - 5MS 石英毛细管柱(30
mm ×0. 25 mm ×0. 25 μm) ;柱温 120 ~240 ℃,程序升
温速率 3 ℃ /min;柱流量1. 0 mL /min;进样口温度250
℃;柱前压 100 kPa;进样量 0. 20 μL;分流比 10 ∶ 1;载
气高纯氮气。MS 条件:电离方式 EI;电子能量 70
eV;输线温度 250 ℃;离子源温度 230 ℃;四极杆温度
150 ℃;质量范围35 ~ 450 amu;采用 Wiley7n. l 标准
谱库。
2 结果与分析
2. 1 出仁率和含油率
带壳油料种子的油脂主要存在于种仁中。因
此,出仁率和含油率是油料种子的重要品质指标。
对种子出仁率和含油率进行测定结果表明:滇南风
吹楠、风吹楠和琴叶风吹楠 3 种风吹楠属植物的种
子出仁率分别为 84. 87%、83. 25%和 84. 36%,差异
不大;滇南风吹楠、风吹楠和琴叶风吹楠 3 种风吹楠
属植物的种仁含油率分别为 54. 73%、61. 99% 和
62. 97%,琴叶风吹楠和风吹楠含油率较高,滇南风
吹楠含油率最低。
2. 2 脂肪酸成分及含量
按照 1. 2. 3. 2 中所述的 GC - MS 条件,对所提
取的油脂肪酸成分进行分离与测定,并用峰面积归
一化法计算各成分的相对含量,其结果见表 1。
由表 1 可以看出,滇南风吹楠和风吹楠油分离
鉴定出 16 种化合物,琴叶风吹楠分离鉴定出 17 种
化合物,均以饱和脂肪酸为主,分别占总脂肪酸的
97. 27%、96. 89%和 73. 51%。滇南风吹楠和风吹
楠的脂肪酸组成成分一致,主要脂肪酸含量也基本
一致,十四烷酸(肉豆蔻酸)和十二烷酸(月桂酸)占
总脂肪酸含量的 90%以上;琴叶风吹楠则以十四碳
脂酸为主,其中十四烷酸(肉豆蔻酸)占 70%以上,
十四碳烯酸占 20%以上。另外,滇南风吹楠和风吹
楠中含有微量少见的 9 -苯基壬酸,其利用价值有
待进一步研究。
虽然 3 种风吹楠属植物的脂肪酸组成成分含量
差异大,但二十碳以下的脂肪酸含量都在 99%以
上。有研究表明,二十碳以下的脂肪酸在碳链长度
上与理想的生物柴油组分接近,是比较理想的生物
柴油的原料[13]。因此,3 种风吹楠属植物都是比较
理想的生物能源的原料植物。另外,3 种风吹楠属
植物主要脂肪酸十四烷酸和十二烷酸的含量都较
高,而十四烷酸和十二烷酸主要用于生产洗涤剂用
表面活性剂,在化妆品和药膏中用作滋润剂、分散
剂、溶剂以及渗透剂等[14],生产实践中广泛应用。
182012 年第 37 卷第 5 期 中 国 油 脂
同时,琴叶风吹楠种子主要含十四碳脂肪酸的固体
油,该固体油是一种重要的工业用油,为国防工业及
合成机械润滑油增黏降凝剂的主要原料,是制造彩
色胶片成色剂的中间原料[11]。
表 1 3 种风吹楠属植物的脂肪酸成分及相对含量
序号 化合物成分
相对含量 /%
滇南风
吹楠
风吹楠
琴叶风
吹楠
1 辛酸 0. 64 0. 03 -
2 癸酸 1. 30 0. 67 0. 02
3 十二烷酸(月桂酸) 45. 02 47. 20 0. 63
4 十二碳烯酸 - - 0. 04
5 十三烷酸 0. 25 0. 19 0. 06
6 十三碳烯酸 - - 0. 06
7 十四烷酸(肉豆蔻酸) 47. 21 45. 33 70. 19
8 十四碳烯酸 0. 14 0. 09 20. 37
9 十五烷酸 - - 0. 03
10 9 -苯基壬酸 0. 17 0. 12 -
11 十六烷酸(棕榈酸) 2. 47 3. 09 2. 30
12 十六碳烯酸 0. 06 0. 05 0. 24
13 十八烷酸(硬脂酸) 0. 28 0. 28 0. 19
14 十八碳烯酸(油酸) 1. 70 2. 30 3. 95
15 十八碳二烯酸(亚油酸) 0. 61 0. 50 1. 20
16 二十烷酸(花生酸) 0. 02 0. 02 0. 04
17 二十碳烯酸 0. 02 0. 04 0. 44
18 二十二烷酸 0. 03 0. 02 0. 02
19 二十四烷酸 0. 05 0. 06 0. 03
3 结 论
(1)滇南风吹楠、风吹楠和琴叶风吹楠 3 种风
吹楠属植物的出仁率均在 83%以上,出仁率相近;3
种风吹楠属植物的种仁含油率都在 54%以上,含油
率较高。因此,从以上两个方面来说,3 种风吹楠属
植物都具有开发利用潜质。
(2)3 种风吹楠属植物的总脂肪酸中二十碳以
下的总和超过 99%,与理想的生物柴油的碳链长度
接近,是比较理想的生物能源的原料植物;同时,所
含的主要脂肪酸被广泛用于各种工业的原料。因
此,滇南风吹楠、风吹楠和琴叶风吹楠 3 种风吹楠属
植物具有极大的开发利用价值。
致谢:感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分析和提取方面给予的指导
和支持,感谢云南省热带作物科学研究所在样品采
集方面给予的帮助。
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