全 新， 郭志民， 王少明， 李海濤， 高朝霞， 王躍輝， 陳景震

(1.沅陵縣林業(yè)局， 湖南 沅陵 419600； 2.國有洛寧縣呂村林場， 河南 洛寧 471700； 3.桃江縣桃花江國有林場，湖南 桃江 413400； 4.湖南省林業(yè)科學(xué)院省部共建木本油料資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 湖南 長沙 410004)

核桃JuglansregiaL.屬胡桃科Juglandaceae胡桃屬Juglans多年生落葉喬木，又稱胡桃、羌桃。原產(chǎn)于東亞、歐洲東南部及北美地區(qū)，是世界著名的干果油料樹種[1]，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有“萬歲子”“長壽果”“養(yǎng)生之寶”的美譽(yù)。核桃在我國分布廣泛，栽培歷史悠久，在四川、新疆、云南等 20 多個(gè)省區(qū)均有分布和栽培[2]。作為世界四大干果之一，核桃果實(shí)因其含有豐富的脂肪酸、蛋白質(zhì)、微量元素等人體所需的各種營養(yǎng)元素，有健腦益智、護(hù)肝、降糖、降血脂、抗氧化和預(yù)防心血管疾病等作用而被廣泛關(guān)注和研究[3-5]。

植物中的脂肪酸含量尤其是不飽和脂肪酸的含量，已成為衡量其果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)[6]。龔榜初等[7]測定了不同種源山桐子果實(shí)的脂肪酸組分，并分析了其變異情況。何國慶等[8]研究了山核桃果實(shí)成熟過程中礦質(zhì)元素及脂肪酸組分變化，并探討了各組分間的相關(guān)性。楊穎等[9]測定了不同產(chǎn)區(qū)高州油茶果實(shí)出仁率、含油率以及脂肪酸組分和含量，為高州油茶良種選育和栽培利用提供了依據(jù)。核桃中86%的脂肪酸是不飽和脂肪酸，食用核桃果實(shí)可直接補(bǔ)充人體所需的脂肪酸，可促進(jìn)人體生理機(jī)能的代謝[10]。作者通過對不同品種核桃果實(shí)表型性狀和含油率及其脂肪酸組分進(jìn)行測定，并對幾個(gè)指標(biāo)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，可為核桃的種質(zhì)資源收集、品質(zhì)改良提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

將從河南省洛寧縣采集的不同品種(1號皮納、2號比爾、3號拉茲、4號驚奇、5號中寧魁)核桃果實(shí)樣品自然風(fēng)干后，包裝貯藏，編號備用。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 果實(shí)形態(tài)指標(biāo)測定 果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑、外果皮厚和堅(jiān)果殼厚等用游標(biāo)卡尺(精度0.01mm)測定；果實(shí)質(zhì)量和核仁質(zhì)量用萬分之一的天平測定。

1.2.2 果實(shí)出仁率測定 以10個(gè)果實(shí)為一組，用電子天平測定果實(shí)質(zhì)量和種子(核仁)質(zhì)量，取平均值。

1.2.3 核仁含油率及核仁油脂肪酸組分測定

(1)參照GB/T14488.1-2008《植物油料含油量測定》測定核仁含油率；采用氣象色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)測定核仁油的脂肪酸組分。

(2)樣品預(yù)處理。參照國標(biāo)GB 5009.168—2016對樣品進(jìn)行甲酯化預(yù)處理。

(3)核仁油GC-MS檢測。檢測條件參考毛細(xì)管色譜柱(30m×0.25mm×0.25μm)。柱溫采用程序升溫：初始溫度為80℃，保持2.5min；以15℃·min-1的速度升至175℃；保持1min；再以5℃·min-1的速度升至210℃，保持2min；最后以2℃·min-1的速度升至230℃，保持2min。載氣為高純氦氣(99.999%)。采用分流進(jìn)樣，分流比10∶1，進(jìn)樣量2μL，離子源EI，電子能量70eV，離子源溫度230℃，傳輸線溫度230℃，溶劑延遲2 min。定性分析：采集到的質(zhì)譜圖用NIST檢索。定量分析：根據(jù)總離子流圖色譜峰用面積歸一化法計(jì)算各組分的相對含量[11]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 2017中文版軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種核桃果實(shí)形態(tài)性狀差異

由表1可知：5個(gè)品種核桃的果實(shí)橫徑變化范圍在32.30～56.28mm，平均值為47.49mm；縱徑變化范圍在34.52～73.18mm，平均值為55.44mm?？v徑較橫徑稍大，果實(shí)呈近圓形。外果皮厚度變化范圍為4.78～9.46mm、平均值為7.69mm，其中：5號品種的果實(shí)橫縱徑最小，外果皮最薄；1號品種的果實(shí)橫徑最大，外果皮最厚。從鮮果質(zhì)量上來看，5個(gè)品種果實(shí)質(zhì)量變化范圍在18.75～94.43g，品種間差異較大，平均值為62.85g；5號品種核桃果實(shí)質(zhì)量最小，3號和4號的較小，1號和2號的較大。5個(gè)品種堅(jiān)果殼厚的平均值為3.21mm， 2號品種的堅(jiān)果殼最薄，僅為2.68mm；1號品種的堅(jiān)果殼最厚，為3.61mm。4號品種核仁質(zhì)量最大，平均值為5.43g；3號品種的核仁質(zhì)量最小，平均值為3.24g。5個(gè)品種核桃出仁率的變化范圍為3.84%～12.64%，平均出仁率為7.48%；5號品種的出仁率最高，平均值為12.64%。

方差分析結(jié)果(表2)顯示，不同品種核桃的果實(shí)橫徑、果實(shí)縱徑、外果皮厚、堅(jiān)果殼厚、果實(shí)質(zhì)量、核仁質(zhì)量、出仁率等均有極顯著差異(P<0.01)。

綜上，以果大(橫縱徑大、果實(shí)質(zhì)量大)、皮薄(外果皮薄、堅(jiān)果殼薄)、豐產(chǎn)(核仁質(zhì)量大、出仁率高)為指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，5個(gè)核桃品種中，2號品種和4號品種較優(yōu)。

表1 不同品種核桃果實(shí)形態(tài)性狀差異Tab.1 Differences of appearance indexes of different Juglans regia varieties品種編號果實(shí)橫徑/mm果實(shí)縱徑/mm外果皮厚/mm堅(jiān)果殼厚/mm果實(shí)質(zhì)量/g核仁質(zhì)量/g出仁率/%1號56.28±0.95 a63.30±1.96 b9.46±1.05 a3.61±0.66 a87.99±4.86 a3.35±0.26 b3.84±0.26 d2號53.36±1.94 ab73.18±2.53 a8.76±0.58 ab2.68±0.24 b94.43±4.62 a5.16±0.18 a5.62±0.01 c3號44.18±1.98 c53.68±3.61 c7.38±0.29 c3.40±0.13 a47.12±7.49 c3.24±0.36 b7.15±0.02 bc4號 3.61±0.66 a52.52±4.00 c8.06±1.09 bc2.87±0.37 b66.04±14.13 b5.43±1.47 a8.19±0.01 b5號32.3±4.05 d34.52±6.02 d4.78±1.15 d3.47±0.36 a18.75±18.13 d3.47±0.73 b12.64±0.01 a平均值47.4955.447.693.2162.853.917.48 注: 同列不同字母表示在0.05水平差異顯著。

表2 不同品種核桃形態(tài)性狀方差分析Tab.2 ANOVA of appearance indexes of differents Juglans regia varieties性狀平方和Df均方FP組間1 840.4104460.10350.6730.000果實(shí)橫徑組內(nèi)181.596209.080總數(shù)2 022.00624組間4 128.788 841 032.19759.1530.000果實(shí)縱徑組內(nèi)348.9922017.450總數(shù)4 477.78024組間64.894416.22417.0850.000外果皮厚組內(nèi)18.992200.950總數(shù)83.88624組間2.62140.6556.8080.001堅(jiān)果殼厚組內(nèi)1.925200.096總數(shù)4.54524組間19 178.26244 794.56631.4680.000鮮果質(zhì)量組內(nèi)3 047.28120152.364總數(shù)22 225.54324組間35.08248.77112.0270.000核仁質(zhì)量組內(nèi)14.585200.729總數(shù)49.66724組間0.02240.00531.9690.000出仁率組內(nèi)0.003200.000總數(shù)0.02524 注: P<0.01表示差異極顯著。

2.2 不同品種核桃種仁油脂含量及脂肪酸組分

2.2.1 不同品種核桃種仁含油率差異 由表3可知：5個(gè)品種核桃種仁的含油率均高于60%，其中2號品種和5號品種的種仁含油率均高于65%；不同品種核桃種仁含油率的變異系數(shù)為3.14%；各品種種仁含油率按從大到小的順序排序?yàn)?號(65.86%)>5號(65.68%)>1號(63.31%)>3號(62.52%)>4號(61.27%)。

2.2.2 不同品種核桃種仁油脂中脂肪酸組分差異 5個(gè)品種GC-MS圖譜如圖1～5所示，其相應(yīng)的脂肪酸組成及含量見表3。表3顯示：1號品種中共檢測出6種脂肪酸。2～5號品種中均檢測出5種脂肪酸，其中飽和脂肪酸2種，包括棕櫚酸和硬脂酸；不飽和脂肪酸3種，包括油酸、亞油酸、亞麻酸。1號品種的種仁中除含有以上3種不飽和脂肪酸外，還含有順-11-二十碳烯酸。

表3 不同品種核桃種仁含油率及脂肪酸組分Tab.3 Variance of oil content and fatty acid of different Juglans regia varieties%品種編號含油率脂肪酸組成棕櫚酸硬脂酸油酸亞油酸亞麻酸順-11-二十碳烯酸飽和脂肪酸不飽和脂肪酸1號63.31 3.39 2.8743.8946.58 2.120.56 6.2693.152號65.86 2.68 2.1544.7048.64 1.82— 4.8395.163號62.52 2.07 2.4046.2647.23 2.04— 4.4795.534號61.27 2.84 2.8348.4344.26 1.65— 5.6794.345號65.68 3.93 3.3326.5962.56 3.59— 7.2692.74平均值63.73 2.98 2.7141.9749.85 2.24— 5.6994.18變異幅度61.27～65.862.07～3.932.15～3.3326.59～48.4344.26～62.561.65～3.59—4.47～7.2692.74～95.53變異系數(shù) 3.1423.7616.8120.9014.6034.53—19.64 1.29

由表3還可看出，各脂肪酸組分變異系數(shù)由大到小的順序?yàn)閬喡樗?棕櫚酸>油酸>硬脂酸>亞油酸。5個(gè)品種的飽和脂肪酸平均含量為5.69%，變異系數(shù)為19.64%。棕櫚酸平均含量為2.98%，其中5號品種的含量最高，為3.93%；3號品種的含量最低，為2.07%，變異系數(shù)為23.76%。硬脂酸的平均含量為2.71%，其中5號品種的含量最高，為3.33%； 2號品種的含量最低，為2.15%，變異系數(shù)為16.81%。5個(gè)品種的不飽和脂肪酸平均含量為94.18%，變異系數(shù)為1.29%。不飽和脂肪酸組分中，亞油酸含量最高，其次是油酸和亞麻酸。亞油酸平均含量為49.85%，其中5號品種的含量最高，為62.56%； 4號品種的含量最低，為44.26%，變異系數(shù)為14.60%。油酸平均含量為41.97%，其中4號品種的含量最高，為48.43%； 5號品種的含量最低，為26.59%，變異系數(shù)為20.90%。亞麻酸的平均含量為2.24%，其中5號品種的含量最高，為3.59%； 4號品種的含量最低，為1.65%，變異系數(shù)為34.53%。從不飽和脂肪酸的含量來看，5個(gè)核桃品種的排序?yàn)?號(95.53%)>2號(95.16%)>4號(94.34%)>1號(93.15%)>5號(92.74%)。

綜上，以高含油、高品質(zhì)為指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，5個(gè)核桃品種中，2號品種是最優(yōu)品種，3號和4號品種較優(yōu)。

2.3 不同品種核桃果實(shí)形態(tài)指標(biāo)與核仁油脂含量及脂肪酸組分相關(guān)性

5個(gè)品種核桃果實(shí)形態(tài)指標(biāo)與核仁油脂含量及脂肪酸組分含量存在一定的相關(guān)性，其相關(guān)系數(shù)見表4。由表4可知：核仁含油率與果實(shí)橫徑和外果皮厚、核仁質(zhì)量均存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，與出仁率存在正相關(guān)關(guān)系，但均未達(dá)到顯著水平。核仁中飽和脂肪酸含量與果實(shí)縱徑、外果皮厚和核仁質(zhì)量等均存在較明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.643、0.509和0.510；與出仁率存在較大的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.540。果實(shí)縱徑與棕櫚酸含量和硬脂酸含量均存在較明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.490和0.817，但均未達(dá)到顯著水平。與不飽和脂肪酸含量相關(guān)關(guān)系較大的形態(tài)指標(biāo)為果實(shí)縱徑、核仁質(zhì)量和堅(jiān)果殼厚，相關(guān)系數(shù)分別為0.522、0.520和-0.563。果實(shí)橫徑、外果皮厚與油酸、亞油酸和亞麻酸的含量相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.8以上，與油酸含量有較大的正相關(guān)關(guān)性，與亞油酸和亞麻酸有較大的負(fù)相關(guān)關(guān)系。亞麻酸含量與核仁質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)達(dá)到了-0.805，這兩個(gè)指標(biāo)有較大的負(fù)相關(guān)關(guān)系，但未達(dá)到顯著相關(guān)水平。

綜上，不同品種核桃果實(shí)形態(tài)指標(biāo)與核仁含油率有一定的相關(guān)性，但相關(guān)不顯著；與核仁脂肪酸組分也有一定的相關(guān)性，但也均未達(dá)到顯著水平。飽和脂肪酸含量和不飽和脂肪酸含量均與果實(shí)縱徑有較大的相關(guān)性，油酸、亞油酸和亞麻酸含量與果實(shí)橫徑、外果皮厚有較大的相關(guān)性，此外亞麻酸含量與核仁質(zhì)量也有較大的相關(guān)性。

表4 5個(gè)品種核桃果實(shí)形態(tài)指標(biāo)與核仁油脂含量及脂肪酸組分的相關(guān)性Tab.4 Correlation analysis of appearance indexes,oil content and fatty acid of differents Juglans regia varieties 果實(shí)性狀含油率棕櫚酸硬脂酸油酸亞油酸亞麻酸順-11-二十碳烯酸飽和脂肪酸不飽和脂肪酸果實(shí)橫徑-0.341-0.372-0.5600.823-0.865-0.8620.512-0.4640.315果實(shí)縱徑0.026-0.490-0.8170.712-0.699-0.7760.306-0.6430.522果實(shí)質(zhì)量-0.072-0.309-0.6310.704-0.729-0.7770.454-0.4530.316外果皮厚-0.324-0.417-0.6020.825-0.864-0.8500.550-0.5090.348堅(jiān)果殼厚-0.0500.3930.573-0.4310.3470.5520.5570.482-0.563核仁質(zhì)量-0.286-0.4450.5600.710-0.675-0.805-0.234-0.5100.520出仁率0.2370.4440.635-0.7590.7940.762-0.6160.540-0.361

3 結(jié)論與討論

5個(gè)品種(1號皮納、2號比爾、3號拉茲、4號驚奇、5號中寧魁)核桃果實(shí)的形態(tài)差異較大，1號品種果大皮厚，出仁率低；2號和4號品種果大皮厚，核仁質(zhì)量大，出仁率較高；3號品種果的大小中等，出仁率較高；5號品種果小皮薄，核仁質(zhì)量小，出仁率最高。5個(gè)品種核桃核仁的含油率均大于60%，其中2號和5號均高于65%，油脂含量較高。植物的種內(nèi)遺傳多樣性或變異決定了其適應(yīng)能力和進(jìn)化潛力[12]。本研究中5個(gè)品種核桃的形態(tài)性狀在個(gè)體間的變化幅度較大，存在極顯著的差異性。5個(gè)品種種仁的含油率在61.27%～65.86%之間，變異系數(shù)為3.14%。

從5個(gè)品種核桃核仁油脂中檢測出了棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、順-11-二十碳烯酸等6種脂肪酸，這與耿樹香[13]、杜洋文[14]等的研究結(jié)果一致，說明核桃核仁中脂肪酸組分簡單且高度集中，有利于其加工利用。5個(gè)品種核桃核仁油脂中不飽和脂肪酸含量均較高，均大于90%，其中2號品種和3號品種不飽和脂肪酸含量均高于95%，主要為油酸和亞油酸，亞麻酸含量最低。5個(gè)品種核桃核仁油脂中飽和脂肪酸含量均較低；1號品種中檢測出少量的順-11-二十碳烯酸，其他品種中均未檢測出該種脂肪酸。脂肪酸組分變異以亞麻酸的最大，變異系數(shù)為34.53%；其次是棕櫚酸的，為23.76%；油酸的為20.90%；硬脂酸的為16.81%；亞油酸的為14.60%。飽和脂肪酸的變異大于不飽和脂肪酸的。植物果實(shí)中的單不飽和脂肪酸中的油酸可維持和促進(jìn)人體的正常生長發(fā)育，而亞油酸在人體的生理代謝過程中可轉(zhuǎn)化為花生四烯酸，通過生化作用合成人體所需的磷脂和重要的細(xì)胞界膜膜脂，具有潤肺、滋補(bǔ)功效，可降低血脂，預(yù)防冠心病等高危疾病等功能[15-16]，所以在選育油料核桃品種時(shí)，要以高油酸、高亞油酸、低亞麻酸、低棕櫚酸的品種為最佳試材。本研究的5個(gè)核桃品種中，2號品種和3號品種的不飽和脂肪酸含量較高，主要成分為油酸和亞油酸，是比較理想的油用品種，可為核桃的種質(zhì)資源評價(jià)提供依據(jù)。

核桃的果實(shí)縱徑與核仁中飽和脂肪酸含量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，這與翟大才等[17]的研究結(jié)果不一致。這可能與產(chǎn)地不同等環(huán)境因素有關(guān)。果實(shí)縱徑與不飽和脂肪酸含量呈正相關(guān)關(guān)系，果實(shí)橫徑、外果皮厚與油酸含量呈正相關(guān)關(guān)系，與亞油酸和亞麻酸含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。由此可推測，核桃果實(shí)縱徑越大，不飽和脂肪酸含量越高，飽和脂肪酸含量越低，即棕櫚酸含量與硬脂酸含量越低。果實(shí)橫徑越大，果皮越厚，油酸含量越高，亞麻酸與亞油酸含量則越低。