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本文作者:張志軍1孫子文1李會珍1楊淑巧2作者單位:1.中北大學化工與環境學院生命科學系2.山西農科院棉花研究所
紫蘇油富含多不飽和脂肪酸,可以開發出多種保健食品,在醫藥、食品工業上具有廣泛的用途[1-3]。動物試驗研究表明,紫蘇種子油具有防止動脈粥樣硬化和化學誘發癌癥的能力,顯著提高人體免疫力和增強大腦功能發育[4-6]。隨著對紫蘇含有的多種營養成分和活性物質的深入研究,其開發利用也正日益成為世界性的熱點研究課題。近年來,紫蘇油膠囊以及紫蘇亞麻酸分離純化等國內外已有報道[8-10],而紫蘇種子含油量及亞麻酸比例不同品種間變化較大,其相關研究報道相對較少,使得優質品種資源篩選越來越成為紫蘇商業化開發原料成本的重要考慮因素。本研究旨在通過檢測10個不同品種紫蘇種子主要營養成分粗脂肪、蛋白質和纖維素含量,并對其脂肪酸組分進行分析,為紫蘇優質品種篩選和紫蘇油工業化產品開發提供理論依據。
1材料與方法
1.1儀器設備
SZF-06粗脂肪提取儀:上海新嘉儀器廠;GC-7900氣相色譜儀:上海天美;721E型可見分光光度計:上海光譜儀器有限公司;RE-2000旋轉蒸發儀:上海亞榮生化儀器廠;TDL5型高速離心機:上海安亭科學儀器廠;SHZ-D循環水式真空泵:鞏義市英峪儀器廠。
1.2試驗材料
從全國各地收集的10個紫蘇品種于2011年4月25日在中北大學試驗田播種育苗,2011年5月20日移栽至大田,所有品種統一按當地種植習慣田間管理,各品種按生育期不同分別收獲。收獲后種子經自然晾曬、去雜后,干燥保存備用。
1.3試驗方法
粗脂肪含量測定依據索氏抽提原理,SZF-06粗脂肪測定儀提取,重量法測定。蛋白質含量測定采用考馬斯亮藍G-250法。纖維素含量測定采用酸性洗滌法[11],略有改進。采用酸醇發提取脂肪酸[12],氣相色譜儀分析脂肪酸組分。氣相色譜條件:色譜柱為DB-WAX(30m×0.25mm×0.25μm)毛細管柱,柱溫190℃,恒溫20min;進樣口溫度250℃,不分流進樣;載氣流速:氮氣(99.995%)1mL/min,柱壓15.8Psi;檢測器:FID氫離子火焰檢測器,溫度:240℃;進樣量:1μL。
2結果與分析
2.1不同紫蘇種子主要營養成分
作為一種油料作物,粗脂肪含量即含油率是紫蘇產量結構的重要組成部分,紫蘇種子榨油后粕餅可作為優質動物飼料,而粗蛋白和纖維素是飼料的主要參考指標。紫蘇蛋白質中含有18種氨基酸,具有十分豐富的營養價值[13]。10個品種紫蘇種子粗脂肪、粗蛋白和纖維素含量測定結果見表1。研究測定10個品種種子粗脂肪含量差異顯著,變化幅度為34.0%~45.2%,其中ZS-9質量分數最高為45.2%,ZS-5,ZS-7,ZS-4粗脂肪質量分數均達到40%以上。粗蛋白和纖維素含量不同品種之間也存在顯著差異,粗蛋白質量分數相對穩定在20%左右,變化幅度為18.5%~21.8%,ZS-4含量最高。纖維素含量變化幅度為19.0%~25.1%。
2.2脂肪酸組分分析
紫蘇種子脂肪酸主要由5種成分組成,按出峰順序依次為棕櫚酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)、油酸(C18∶1)、亞油酸(C18∶2)、α-亞麻酸(C18∶3)[12],其中油酸、亞油酸和α-亞麻酸為不飽和脂肪酸。通過氣相色譜儀對10個不同紫蘇種子脂肪酸組成進行分析,結果見表2。從10個品種總體分析結果看,在總脂肪酸中,棕櫚酸占0.18%~1.42%,硬脂酸占0.32%~1.86%,油酸占11.42%~23.06%,亞油酸占9.97%~13.02%,α-亞麻酸占58.48%~71.23%,其中不飽和脂肪酸占到總脂肪酸的93.32%~95.43%。上述結果與他人研究結果一致[14-15]。10個品種中,ZS-5,ZS-8,ZS-3α-亞麻酸質量分數均達到70%以上,ZS-9α-亞麻酸質量分數為69.12%。ZS-5,ZS-8總不飽和脂肪酸質量分數達到95%以上。
2.3粗脂肪與亞麻酸含量比較
將10個不同品種紫蘇種子含油率,即粗脂肪含量和總脂肪酸中α-亞麻酸占比例情況進行綜合分析,結果見圖1。由圖可知,ZS-5和ZS-9兩個品種粗脂肪含量高,α-亞麻酸比例大,是榨油和篩選工業化分離提取α-亞麻酸的理想品種資源。ZS-7和ZS-4含油率相對較高,可考慮作物榨油品種資源。而ZS-3和ZS-8雖然α-亞麻酸比例較高但含油率相對較低,ZS-6因含油率和α-亞麻酸含量均較低,應考慮淘汰。
3結論
3.1本研究中10個不同品種紫蘇種子粗脂肪、粗蛋白和纖維素含量存在顯著差異,變化幅度為粗脂肪34.0%~45.2%,粗蛋白18.5%~21.8%,纖維素19.0%~25.1%。其中ZS-9,ZS-5,ZS-7,ZS-4粗脂肪質量分數均達到40%以上。
3.2紫蘇總脂肪酸中,棕櫚酸占0.18%~1.42%,硬脂酸占0.32%~1.86%,油酸占11.42%~23.06%,亞油酸占9.97%~13.02%,α-亞麻酸占58.48%~71.23%,其中不飽和脂肪酸占到總脂肪酸的93.32%~95.43%。ZS-5,ZS-8,ZS-3α-亞麻酸質量分數均達到70%以上,ZS-9α-亞麻酸質量分數為69.12%。ZS-5,ZS-8總不飽和脂肪酸質量分數達到95%以上。
3.3紫蘇種子粗脂肪含量和α-亞麻酸比例綜合分析結果表明,ZS-5和ZS-9兩個品種粗脂肪含量高,α-亞麻酸比例大,是榨油和α-亞麻酸工業化提取分離的優良品種資源。