曹麗敏,駱金艷,賀 金,滕 濤,曹 明
(1.衡陽師范學院 生命科學與環(huán)境學院,湖南 衡陽 421008; 2.南岳山區(qū)生物資源保護與利用湖南省重點實驗室,湖南 衡陽 421008; 3.廣西壯族自治區(qū)中國科學院廣西植物研究所,廣西 桂林 541006)
復羽葉欒樹 (KoelreuteriabipinnataFranch.) 是無患子科 (Sapindaceae) 欒樹屬(Koelreuteria) 植物,產(chǎn)于湖南、湖北、云南、貴州、四川、廣西、廣東等省區(qū)[1]。復羽葉欒樹具有重要的經(jīng)濟價值,是常見的庭園觀賞植物,木材可制家具;根可入藥,可以消腫、止痛、活血、驅(qū)蛔、治風熱咳嗽;花可以清熱止咳等,也可作黃色染料;種子油可供工業(yè)用,是一種重要的油脂植物[1-2]。
復羽葉欒樹的生命力較強,據(jù)筆者的野外初步調(diào)查,在貴州、湖南、湖北、廣西等省區(qū)生存條件比較惡劣的石灰?guī)r山地,其他經(jīng)濟植物比較少,但復羽葉欒樹生長較好。對復羽葉欒樹進行研究,不但可以充分發(fā)掘復羽葉欒樹的經(jīng)濟價值,還可以發(fā)掘該植物對石漠化地區(qū)進行生態(tài)恢復的生態(tài)價值,促進地方經(jīng)濟發(fā)展。植物學工作者從種子繁殖[3]、生態(tài)修復[4]、光合特性[5]、花器官發(fā)生[6]、干旱脅迫[7-8]等方面對復羽葉欒樹開展了研究。Hopkins 等[9]分析了復羽葉欒樹種仁油的脂肪酸組成,由于實驗條件的限制,僅鑒定出 5 種脂肪酸。迄今為止,尚未見對復羽葉欒樹種仁脂肪酸和氨基酸的系統(tǒng)研究報道。因此,本研究對復羽葉欒樹種仁的粗脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、種仁油的脂肪酸組成及種仁蛋白氨基酸的組成進行分析測定,旨在為復羽葉欒樹的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
復羽葉欒樹的種子,采自湖南省衡陽市衡陽師范學院東校區(qū),皆為有生活力的飽滿種子。
Agilent GC 7820A 氣相色譜儀,Sykam S-433D 全自動氨基酸分析儀,F(xiàn)ossKjeltec 8400 全自動凱氏定氮儀,F(xiàn)A2204B 電子天平,DZF-6050 真空干燥箱。
1.2.1 復羽葉欒樹種子出仁率以及種仁粗脂肪含量測定
手工去除復羽葉欒樹種子種皮,分別稱量種皮和種仁,計算出仁率。根據(jù)NY/T 4—1982 測定種仁的粗脂肪含量。
1.2.2 復羽葉欒樹種仁油脂肪酸組成測定
按照 GB 5009.168—2016測定脂肪酸的組成。在室溫下采用氫氧化鉀甲醇法甲酯化復羽葉種仁油,再用 Agilent GC7820A 氣相色譜儀分析其脂肪酸組成。
氣相色譜條件:進樣量1 μL;HP-88色譜柱 (60 m × 0.25 mm,0.33 μm);載氣為氮氣;程序升溫條件為100℃保持2 min,然后 20℃/min 升溫至 150℃,再以 2℃/min升溫至220℃,保持2.5 min,10℃/min 升溫至230℃,保持 2.5 min。
1.2.3 復羽葉欒樹種仁粗蛋白質(zhì)含量測定
按照 GB 5009.5—2016 用凱氏定氮法測定復羽葉欒樹種仁粗蛋白質(zhì)含量。
1.2.4 復羽葉欒樹種仁蛋白氨基酸組成測定
按照 GB/T 5009.124—2003,用 Sykam S-433D 全自動氨基酸分析儀測定復羽葉欒樹種仁蛋白的氨基酸組成。采用酸水解法對實驗樣品進行前處理,沒有檢測色氨酸和胱氨酸的含量[10-12]。
復羽葉欒樹種子的出仁率為67.6%。復羽葉欒樹種仁的粗脂肪含量為11.4%,低于油茶籽仁(含油率為 13.7%~42.8%)[13]和竹柏種仁(46.83%~53.81%)[2]等油料,高于近緣植物龍眼種仁(含油率 3.9%)[2]、滇南山茶籽仁(含油率8.5%)[2]等油料,復羽葉欒樹是有一定開發(fā)潛力的木本油料植物。
復羽葉欒樹種仁油的脂肪酸組成測定結(jié)果見表1。
表1 復羽葉欒樹種仁油的脂肪酸組成及相對含量 %
由表1可知,復羽葉欒樹種仁油鑒定出 15 種脂肪酸。不飽和脂肪酸含量占脂肪酸總量的 87.20%,與油茶籽油相近 (87.15%~92.17%)[13],高于橄欖油(58.8%~88.0%)[14]。其中含量最高的是花生一烯酸 (45.4%),遠高于近緣植物傘花木 (9.95%)種仁油[15]、掌葉木種仁油(15.42%)[10]和文冠果種仁油(6.9%)[16]。花生一烯酸是荷荷巴油的主要成分(70%),可以藥用,也可用作化妝品的保濕原料[17]。同時,花生一烯酸是芥酸的前體,有望作為面霜、化妝品、潤滑油和藥物的原材料[17]??梢?,復羽葉欒樹種仁油具有較高的藥用價值和工業(yè)價值。
在復羽葉欒樹種仁油中,油酸和亞油酸的相對含量比較高,分別為 23.70% 和 9.20%。油酸具抗癌活性,亞油酸具有降低血脂等生理作用[18-19],表明復羽葉欒樹種仁油的營養(yǎng)保健價值較高。
根據(jù)美國生物柴油標準,生物柴油脂肪酸碳鏈范圍應(yīng)在 C12~C22之間,亞麻酸含量小于12%,而且十八碳四烯酸含量應(yīng)小于 1%[20-21]。復羽葉欒樹種仁油中C16~C22 的脂肪酸為脂肪酸總量的 98.38%,亞麻酸含量為1.9%,且不含十八碳四烯酸,可見復羽葉欒樹種仁油的脂肪酸組成符合美國生物柴油的標準,比較適合作為生物柴油的原料;此外,復羽葉欒樹種仁油中單不飽和脂肪酸為脂肪酸總量的 74.95%,如果以其為原料生產(chǎn)生物柴油,會具有比較好的低溫流動性。
復羽葉欒樹種仁的粗蛋白質(zhì)含量為 26.2%,遠高于近緣植物荔枝種仁(4.93%)[22]和掌葉木種仁(15.10%)[10],略高于文冠果種仁(22.68%)[11]和傘花木種仁(25.10%)[23],是一種高蛋白植物資源。
復羽葉欒樹種仁蛋白的氨基酸組成及含量見表2。由表2可見:復羽葉欒樹種仁蛋白中至少含有16種氨基酸,氨基酸總量為19.29%,其中含有7種人體必需氨基酸,為氨基酸總量的33.59%,表明復羽葉欒樹種仁蛋白品質(zhì)較優(yōu)良;復羽葉欒樹種仁中含有9種藥效氨基酸,含量為13.51%,占氨基酸總量的70%,說明復羽葉欒樹的種仁蛋白具有較高的藥用價值和保健價值;此外,復羽葉欒樹種仁蛋白中兩種鮮味氨基酸——谷氨酸和天冬氨酸的含量分別為4.08%和2.01%,共占氨基酸總量的31.57%,說明復羽葉欒樹種仁蛋白的口感比較好。
表2 復羽葉欒樹種仁蛋白的氨基酸組成及含量 %
注:*必需氨基酸;#藥效氨基酸。
在沒有檢測色氨酸和胱氨酸的情況下,按照 FAO/WHO 的氨基酸評分標準,復羽葉欒樹種仁蛋白的必需氨基酸評分為 72 (見表 3),略低于近緣植物文冠果種仁蛋白(評分75)[11]和傘花木種仁蛋白(評分76)[15],高于花生蛋白 (評分64)[12]和近緣植物掌葉木種仁蛋白(評分68)[10]。因此,復羽葉欒樹種仁蛋白的營養(yǎng)價值比較高,是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源。
表3 復羽葉欒樹、近緣植物種仁蛋白以及2種食物蛋白的必需氨基酸評分
注:* 表示胱氨酸未檢測。
復羽葉欒樹種仁的粗脂肪含量為 11.4%;種仁油中含有 15 種脂肪酸,主要為花生一烯酸(45.4%)、油酸(23.7%)、亞油酸(9.2%)、棕櫚酸(6.1%)、芥酸(5.6%),不飽和脂肪酸含量占脂肪酸總量的 87.20%。復羽葉欒樹種仁油的脂肪酸主要由 C16~C22 組成,占脂肪酸總量的 98.38%,接近于生物柴油脂肪酸碳鏈 (C12~C22),其中亞麻酸含量為 1.9%,符合美國生物柴油標準規(guī)定的亞麻酸含量 (低于12%),比較適合作生物柴油原料;此外,復羽葉欒樹種仁油中單不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的74.95%,如果將其作為原料生產(chǎn)生物柴油,低溫流動性可能較好??梢?,復羽葉欒樹種仁油具有開發(fā)為生物柴油的潛力。復羽葉欒樹種仁粗蛋白質(zhì)含量達26.2%;種仁蛋白中含有16種氨基酸,種類比較齊全,其中必需氨基酸為氨基酸總量的33.59%,藥效氨基酸占氨基酸總量的70%,說明其種仁可以應(yīng)用于醫(yī)藥保健方面;此外,種仁中鮮味氨基酸占氨基酸總量的31.57%,說明該種仁不但營養(yǎng)價值較高,而且口感較好。因此,復羽葉欒樹種仁具有比較高的營養(yǎng)價值和保健價值,具有開發(fā)為營養(yǎng)品、保健品或者飼料添加劑的廣闊前景,是一種具有很高開發(fā)價值的高蛋白植物資源。
致謝:衡陽師范學院吳緒立老師協(xié)助采集實驗材料,特此致謝。