王冬梅，劉京晶，陳見陽，張愛蓮，張新鳳，童再康，盧泳全*

（1. 浙江農(nóng)林大學 亞熱帶森林培育國家重點實驗室培育基地，浙江 臨安 311300；2. 浙江省天臺縣華頂林場，浙江 天臺 317200）

重陽木果實性狀及其脂肪酸組成分析

王冬梅1，劉京晶1，陳見陽2，張愛蓮1，張新鳳1，童再康1，盧泳全1*

（1. 浙江農(nóng)林大學 亞熱帶森林培育國家重點實驗室培育基地，浙江 臨安 311300；2. 浙江省天臺縣華頂林場，浙江 天臺 317200）

選取天然群體中3株重陽木優(yōu)良單株，測量不同單株果實的形態(tài)性狀，并采用超聲波法提取重陽木果實中的粗脂肪，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）檢測脂肪酸組成及含量。結(jié)果表明：不同單株之間果實的大小和百粒重存在顯著差異，CY2號重陽木果實百粒重最大，為30.952 7g；果實油得油率也以CY2號重陽木最高，為14.24%；相關(guān)性分析表明重陽木果實的得油率與果實大小和百粒重呈極顯著正相關(guān)，因此可以把果實大小作為選擇含油量高的良種的一個指標；GC-MS分析發(fā)現(xiàn)3個重陽木單株的脂肪酸成分相同，分別為棕櫚酸、亞油酸、α-亞麻酸和硬脂酸4種，亞油酸含量最高，不飽和脂肪酸約占90%。

重陽木；果實；超聲波法；GC-MS；脂肪酸

重陽木（Bischofia polycarpa），別名烏楊、楓樣、赤木、大果重陽木、紅桐等[1～2]，是大戟科重陽木屬的落葉喬木，樹體高大雄偉，最高可達15 m，樹姿優(yōu)美。重陽木為中國原產(chǎn)樹種，產(chǎn)于秦嶺、淮河以南至廣東、廣西北部[3]，在長江中下游地區(qū)常見栽培[4]。重陽木的樹冠整齊，其葉早春亮綠鮮嫩，入秋則變?yōu)榧t色，常作為行道樹[5]。重陽木具有生長速度快、對土壤的酸堿性要求不高，耐水濕、根系發(fā)達、適應能力強、抗風能力強等特點，因此也可以作為水源林、護岸林和防風樹種[6]。重陽木木材紅色，堅硬，質(zhì)地良好，也是良好的建筑用材。重陽木的根、樹皮及枝葉可供藥用，具有消腫、止痛等藥效；重陽木制劑對胃潰瘍有明顯的療效[6]；重陽木中還含有對白血病細胞P388具有較強抑制作用的白樺脂酸[7]。此外，由于重陽木材質(zhì)與紫檀相似，在日本常用來做三弦[8]?？傊仃柲臼且环N生態(tài)、綠化、多用途的優(yōu)良樹種。

重陽木果可釀酒，果實含油量約 30%，可做為工業(yè)用油或食用油[9]。然而尚未見到有關(guān)重陽木果實利用的研究報道。目前，國內(nèi)外對重陽木的研究主要集中在栽培引種[3]、揮發(fā)油成分分析[10]及病蟲害生物防治技術(shù)[11]等方面。但是由于目前各地種植的重陽木種質(zhì)資源幾乎都是來自沒經(jīng)過改良的野生或半野生的種質(zhì)資源，在生產(chǎn)上缺乏優(yōu)良品種，使得重陽木的品種還比較單一[12]。對現(xiàn)有的重陽木種植資源進行篩選和評價是優(yōu)良品種篩選的基礎。因此，本試驗對重陽木不同單株果實大小、百粒重、含油率和脂肪酸組成進行了分析，研究了重陽木脂肪酸產(chǎn)量與果實性狀之間的關(guān)系，為重陽木良種選育奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選擇浙江農(nóng)林大學平山苗圃天然群體中生長良好、干形通直、果實飽滿的3個單株作為供試材料，對其進行連續(xù)編號為CY1，CY2和CY3。

1.2 試劑與儀器

主要試劑有甲醇、氫氧化鈉、無水硫酸鈉、無水乙醚、正己烷均為分析純，主要儀器有旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，GC/MS聯(lián)用儀。

1.3 試驗方法

1.3.1 果實大小測定 分單株采集適熟而完整的果實，混勻并隨機挑選30粒，用游標卡尺逐粒測定種孔方向縱軸長度，記為果實直徑。精度均為0.01 mm。

1.3.2 果實百粒重測定 按每個單株隨機取100粒新鮮果實進行稱量果實百粒重，測量精度0.001 g，重復3次。

1.3.3 果實油提取方法 將采集的果實低溫烘干至恒重后粉碎。稱取10 g粉碎的果實，按1：7的料液比加入正己烷作為溶劑，在超聲功率為60 w，溫度25℃條件下超聲萃取1 h，小心倒出溶液，用少量正己烷洗滌殘渣3次，合并正己烷提取液[13]，真空抽濾去掉殘渣，最后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀回收正己烷，得重陽木果實油，計算得油率。

1.3.4 果實油脂肪酸甲酯化 準確量取重陽木油200 μL于10 mL容量瓶中，再加入1 mL正己烷和乙醚（V：V = 2：1）混合溶液，輕輕振蕩搖勻2 min使油脂完全溶解。再加入0.5 mol/L氫氧化鈉—甲醇溶液1 mL，在室溫下靜置5 ～ 10 min，加蒸餾水定容至10 mL[14]，振蕩搖勻，混勻后在超聲儀下超聲2 min，最后將混合液轉(zhuǎn)置于10 mL離心管中，4 000 r/min離心2 min，取上層溶液脫水處理后進行GC-MS分析。

1.3.5 重陽木果實油的GC-MS分析

1.3.5.1 分析條件 氣相色譜條件：色譜柱：TR-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）石英毛細管柱，溶劑為正己烷，載氣為高純氦氣（99.999%），升溫程序：初始溫度190℃保持5min，升溫速度為3℃/min，終止溫度250℃保持5min，進樣口溫度為220℃，進樣量1 μL，分流進樣，分流比100：1。

質(zhì)譜條件：EI電離源。傳輸線溫度250℃，離子源溫度200℃，掃描范圍40 ～ 600 amu。

1.3.5.2 定性與定量分析 根據(jù)GC-MS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行自動檢索，并結(jié)合人工圖譜解析，對重陽木油脂肪酸組成進行定性分析，并利用色譜峰面積歸一化法確定各成分的相對百分含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

試驗數(shù)據(jù)采用Excel和 SPSS軟件進行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實大小及百粒重比較

由表1可以看出，重陽木單株果實的果實大小存在差異，其中CY3號材料的果實變異幅度最大（3.21%）。

表1 重陽木果實大小變異情況Table 1 The variation of fruit size of B. polycarpa

從總體上看，CY2號單株的果實和百粒重這二個性狀的平均值都比 CY1號和CY3號大。按上述方法測得：CY1號重陽木果實百粒重平均值為20.979 8±2.137 6 g，CY2號果實重陽木百粒重平均值為30.952 7±0.858 2 g，CY3號重陽木果實百粒重平均值為18.147 3±2.378 3 g。CY2號果實百粒重最重。方差分析表明：CY2號果實百粒重與CY1號和CY3號之間的百粒重存在差異，多重比較看出，CY2號單株果實百粒重與CY1號和CY3號單株果實百粒重差異極顯著，CY1號和CY3號單株之間百粒重果實存在顯著差異。

方差分析（表 2）表明，重陽木果實大小在不同單株之間的差異達到極顯著水平。多重比較（表3）結(jié)果表明，CY2號重陽木果實大小與CY1號和CY3號相應性狀之間差異達都到極顯著水平，而CY2號和CY3號之間的差異不顯著。

表2 重陽木果實大小、百粒重方差分析Table 2 ANOVA on fruit size and 100-grain weight of B. polycarpa

表3 重陽木果實大小、百粒重多重比較Table 3 Multiple comparison of fruit size and 100-grain weight of B. polycarpa

2.2 不同單株果實得油率比較

實驗表明，3個重陽木供試材料的果實得油率分別為8.23%、14.24%和6.77%，表明 CY2號重陽木的脂肪酸產(chǎn)量性狀優(yōu)于其他2個供試材料。這一研究結(jié)果表明，天然群體中不同個體重陽木之間果實含油率存在較大的遺傳變異。因此，針對天然群體的重陽木果實含油率進行選擇是可行的。

2.3 果實得油率與果實大小、果實百粒重的相關(guān)性分析

由表4可以看出，重陽木果實得油率與果實大小、百粒重呈極顯著正相關(guān)，百粒重與果實大小也呈極顯著正相關(guān)。果實越大，百粒重越重，果實含油量越多，因此，在生產(chǎn)與推廣中可以通過根據(jù)果實大小篩選出含油量高的優(yōu)株。

表4 重陽木得油率相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis on oil rate from B. polycarpa

2.4 不同單株果實脂肪酸成分的測定

按上述提取方法，對重陽木果實所含脂肪酸的成分進行 GC-MS分析后得到其果實所含脂肪酸甲酯的總離子流圖，如圖1至圖3所示。并采用色譜峰面積歸一化法分別求得各脂肪酸成分在不同單株中的相對含量，如表5所示。

圖1 CY1號果實脂肪酸成分的GC-MS總離子流Figure 1 Total ion current spectrum of fatty acids components from fruit of B. polycarpa No.1

由圖1至圖3可知，通過GC-MS分析，重陽木不同單株果實脂肪酸成分相同，共鑒定出4種成分，分別為棕櫚酸、亞油酸、α-亞麻酸和硬脂酸。由表5可以看出，重陽木不同單株果實各脂肪酸成分的相對含量不同。總體上重陽木果實脂肪酸成分主要是以不飽和脂肪酸為主，其中α-亞麻酸相對含量最高，其次是亞油酸，硬脂酸的含量最低。CY1號果實不飽和脂肪酸占總脂肪酸的91.15%，CY2號為89.48%，而CY3號不飽和脂肪酸含量相對較低，占總脂肪酸的88.06%。重陽木果實脂肪酸中不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比值大致為 9，可以看出重陽木果實脂肪酸中不飽和脂肪酸占優(yōu)勢。

圖2 CY2號果實脂肪酸成分GC-MS總離子流Figure 2 Total ion current spectrum of fatty acids components from fruit of B. polycarpa No.2

圖3 CY3號果實脂肪酸成分GC-MS總離子流Figure 3 Total ion current spectrum of fatty acids components from fruit of B. polycarpa No.3

表5 重陽木果實脂肪酸成分鑒定結(jié)果Table 5 Identification of fatty acids components

3 結(jié)論與討論

本實驗對天然群體林的3株重陽木果實含油率進行了測定，3個單株的含油率各不相同，同時與其他文獻上報道[9]的也不相同。在中國林業(yè)出版社出版的《樹木學》教科書中關(guān)于重陽木果實含油量約 30%，而本研究結(jié)果要遠遠低于這一值。由于不同研究人員采用的方法不同以及選取材料的地理條件、生長環(huán)境以及群體結(jié)構(gòu)的不同，會造成所測得的油含量存在差異。由于教科書中沒有涉及到選材的背景、試驗方法等具體信息，因此，兩個試驗結(jié)果之間缺乏可比性。然而本試驗3個重陽木供試材料的果實得油率之間的差異說明天然群體中不同個體重陽木之間果實含油率存在較大的遺傳變異。因此，針對天然群體的重陽木果實含油率進行選擇是可行的。

提取方法也是造成不同研究者測量結(jié)果不同的一個主要原因。超聲波是指頻率為2×（104～ 109）Hz聲波。由于超聲設備普及應用, 使超聲波在各領域中應用研究迅速展開[15]。近年來，超聲波在食品加工中廣泛應用已引起食品技術(shù)專家的關(guān)注[16]，尤其是在利用超聲波能產(chǎn)生一系列效應可用于提高油脂提取率，減少溶劑用量，縮短萃取時間，縮短浸取時間，改善油脂品質(zhì)，評價油脂穩(wěn)定性等方面[17]，因此，超聲波輔助浸取已廣泛的應用于各種油脂的提取。本實驗以正己烷為溶劑，用超聲波法提取重陽木果實脂肪酸，油品較好，呈黃色，無異味。GC-MS分析脂肪酸成分，得其主要成分有棕櫚酸、亞油酸、亞麻酸和硬脂酸，其中以亞麻酸含量最高，亞油酸和α-亞麻酸之和占總脂肪酸的90%左右，說明重陽木果實的脂肪酸以不飽和脂肪酸為主。戴傳超等對重陽木的新鮮葉和莖表皮的脂肪酸進行了分析，發(fā)現(xiàn)重陽木的葉及莖表皮含有6種脂肪酸，分別為豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和α-亞麻酸；同時新鮮葉中不飽和脂肪酸的含量達到69.73%，而莖表皮中不飽和脂肪酸占總脂肪酸的61.94%[18]。由此可見，重陽木整個植株都含有大量的不飽和脂肪酸的，對開發(fā)利用重陽木脂肪酸可提供大量的材料。

植物脂肪酸具有多種生理活性，特別是含有多個雙鍵不飽和脂肪酸，具有降血脂、穩(wěn)定細胞膜功能、抗心血管病、促進生長發(fā)育等多種作用，是防治心腦血管疾病的特殊營養(yǎng)物質(zhì)[19～20]。本實驗結(jié)果表明，α-亞麻酸和亞油酸是重陽木果實的主要脂肪酸。α-亞麻酸和亞油酸是兩種重要的多不飽和脂肪酸，對人類很多疾病有預防和調(diào)節(jié)作用。α-亞麻酸在人體內(nèi)可直接參與分解代謝，其代謝產(chǎn)物有DHA和EPA等多不飽和脂肪酸。DHA和EPA是腦和視網(wǎng)膜等組織細胞膜的重要成分，它們對神經(jīng)系統(tǒng)具有重要的功能，尤其是可以促進嬰兒腦細胞發(fā)育和嬰幼兒腦細胞生長等[21]。同時研究還表明亞油酸對人體生長發(fā)育及妊娠，尤其是皮膚和腎的發(fā)育完整性及分娩活動有重要的作用。此外，亞油酸還有滋養(yǎng)腦細胞、調(diào)節(jié)植物神經(jīng)的作用。重陽木果實含有豐富的多不飽和脂肪酸成分，因此具有較高的利用價值。

選育得油率高的良種是開發(fā)重陽木果實油的基礎。在林木遺傳育種中，選擇是一種非常重要的遺傳改良手段。優(yōu)良單株既可作為高世代育種的遺傳材料，也可作為改良品種和優(yōu)樹繁殖的材料。重陽木是我國常見的行道樹之一，雖然目前已有大面積的栽培。但是栽培過程中很少見有優(yōu)良單株的篩選，迄今未見針對果實的脂肪酸性狀篩選優(yōu)良品種的報道。本試驗對天然群體中的3株重陽木的果實性狀和脂肪酸產(chǎn)量進行了調(diào)查，結(jié)果表明，現(xiàn)有重陽木在天然群體中存在較大變異，可以通過選擇篩選出優(yōu)良品種或育種材料。通過重陽木果實含油率與果實大小和百粒重相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，含油率與果實大小和百粒重呈極顯著正相關(guān)，因此，在以后的選育中，可以根據(jù)果實大小選擇含油量高的優(yōu)良單株。

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Analysis on Seed and Fatty Acids Components in Bischofia polycarpa

WANG Dong-mei1，LIU Jing-jing1，CHEN Jian-yang2，ZHANG Ai-lian1，ZHANG Xin-feng1，TONG Zai-kang1，LU Yong-quan1*
（1. The Nurturing Station for the State Key Laboratory of Subtropical Silviculture, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300 China; 2. Huading Forest Farm of Zhejiang, Tiantai 317200, China）

∶In order to select high yield and quality resources, 3 plus-trees of Bischofia polycarpa were selected from a hursery in Lin’an, Zhejiang province. Determination was conducted on fruit morphology and crude fat in fruit were extracted using ultrasonic technique. In addition the fatty acids components and content of crude fat were measured using Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). The results demonstrated that fruit size and 100-grain weight had significant differences among 3 trees. Fruit oil rate in CY2 tree was 14.24%, the highest. It found that oil rate was significantly correlated with fruit size or 100-grain weight. GC-MS analysis showed that the fatty acids in different tree fruit were the same, including hexadecanoic acid, linoleic acid, alpha linolenic acid and stearic acid, among them, linoleic acid content was the highest. B. polycarpa fruit contains a lot of unsaturated fatty acids.

∶Bischofia polycarpa; fruit; ultrasonic method; GC-MS; fatty acid

S722.1

A

1001-3776（2013）02-0029-05

2012-10-15；

2012-12-13

浙江省科浙江省科技廳“優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)能源林新品種選育與示范基地建設”（2008C12018）

王冬梅（1987－），女，重慶潼南人，從事林木遺傳育種研究；*通訊作者。