楊雅新 宿時(shí) 錢志偉 李若昀 劉欣

摘要：為更好地開發(fā)利用我國豐富的芝麻種質(zhì)資源，以全國不同緯度地區(qū)收集的90 份芝麻樣品為研究對(duì)象，對(duì)芝麻樣品油脂的甘油三酯（TAG） 組成特征進(jìn)行測(cè)定，采用SPSS 24.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，研究TAG 組成特征與芝麻品種和產(chǎn)地之間的關(guān)系。結(jié)果表明，品種間、產(chǎn)地間芝麻油脂的TAG 組成特征均具有顯著差異。

關(guān)鍵詞：芝麻;品種;產(chǎn)地;甘油三酯;組成特征

油脂中95%以上由甘油三酯（triacylglycerol ，TAG，圖1） 組成，圖1中R 代表脂肪酸，sn-1、sn-2和sn-3位上通常由多種不同的脂肪酸組成，含有3個(gè)相同脂肪酸的很少。脂肪酸組成不同，TAG組成不同，即使脂肪酸組成相同，但R1、R2、R3順序不同時(shí)，TAG組成也不同。

芝麻作為我國四大油料作物之一，總產(chǎn)量居世界首位[1]，為我國對(duì)外貿(mào)易做出巨大貢獻(xiàn)。我國芝麻種植地域廣泛，是世界上保存芝麻種質(zhì)資源最多的國家之一。芝麻油脂肪酸組成見表1，可以看出，芝麻油脂肪酸80%以上為不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸與人體健康密切相關(guān)，因此，脂肪酸組成已經(jīng)成為評(píng)價(jià)油脂營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)[2]。國外研究表明，脂肪酸在TAG中的位置分布，即TAG構(gòu)型對(duì)于油脂的營養(yǎng)評(píng)價(jià)也是一個(gè)重要的因素，決定著甘油三酯在人體內(nèi)的吸收和代謝[3]，例如，羊脂與可可脂，兩者的脂肪酸種類和含量基本相同，但二者在室溫下的狀態(tài)以及營養(yǎng)價(jià)值卻大相徑庭[4]。按照sn-1、sn-2、sn-3三個(gè)位置結(jié)合脂肪酸的不飽和程度，將TAG 分為SM2、S2D、S2M、M2D、M3、SMD、SD2、D3、MDT和MD2十種構(gòu)型，其表征意義[5]如表2。芝麻在不同產(chǎn)地經(jīng)過近千年的栽培，逐漸發(fā)生演變和進(jìn)化，其油脂的組成特征也發(fā)生了相當(dāng)大的變異[6]，目前文獻(xiàn)對(duì)于芝麻的遺傳育種多集中于對(duì)基本指標(biāo)和功能成分的研究上，而對(duì)于主要成分TAG的組成的報(bào)道卻不多，對(duì)于芝麻種質(zhì)資源的開發(fā)和利用還不夠深入，限制了芝麻科研、生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。本文對(duì)不同品種和產(chǎn)地芝麻TAG 組成特征進(jìn)行研究，為芝麻種質(zhì)資源的發(fā)掘提供依據(jù)[7]。另外，對(duì)不同品種芝麻TAG組成特征進(jìn)行研究，對(duì)于芝麻的加工利用具有一定的指導(dǎo)意義。

一、實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備

（一） 實(shí)驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的90份芝麻材料由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院芝麻研究中心提供，2020年從全國各省采集。包括79份白芝麻樣品，10份黑芝麻樣品，1份混粒芝麻樣品，涉及品種57個(gè)，產(chǎn)地分布8個(gè)省、1個(gè)自治區(qū)，分別為河南省、河北省、山西省、安徽省、湖北省、吉林省、遼寧、江西省及新疆維吾爾自治區(qū)，經(jīng)度跨度82.58°～123.56°，緯度跨度28.86～44.54°。白芝麻品種占到資源總量的87.78%，與當(dāng)前芝麻生產(chǎn)中白芝麻為主的情況一致，說明本實(shí)驗(yàn)收集的芝麻樣本具有較好的代表性。

（二） 實(shí)驗(yàn)試劑

正己烷、石油醚、甲醇均為色譜純，購于美國VBS有限公司;Florisil 固相萃取柱（1000 mg，6mL），購于天津華譜生物科技公司; 三氟化硼- 乙醚、TRIS - HCL 緩沖液（pH=8.0）、蒸餾水、無水硫酸鈉均為分析純;豬胰脂酶（10萬U/g） 購于源葉生物有限公司，膽酸鈉（≥97%） 購于美國Sigma 公司。

（三） 主要實(shí)驗(yàn)儀器

實(shí)驗(yàn)所用的主要儀器及型號(hào)、廠家見表3。

二、實(shí)驗(yàn)方法

（一） 芝麻樣品油脂提取

芝麻樣品清理除雜后粉碎，稱取樣品1g，加入正己烷3mL，混勻后攪拌浸泡5min，然后4000r/min 離心5min，移取上清液至另一干凈試管中，氮吹儀吹干溶劑，得到芝麻油脂，冷藏備用。

（二） 芝麻油TAG組成特征分析

分離純化sn-2單甘脂（MAG）：分離方法參照楊雅新等[8]的方法。

脂肪酸組成測(cè)定：甲酯化法[9]結(jié)合氣相色譜測(cè)定法[10]。

油脂TAG組成分析：在脂肪酸組的測(cè)定結(jié)果下，按照1，3-隨機(jī)-2-隨機(jī)分布學(xué)說計(jì)算TAG組成及含量[11]。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)主要從總脂肪酸組成、sn-2位脂肪酸組成和TAG組成幾個(gè)方面描述芝麻油的TAG組成特征。

（一） 芝麻品種對(duì)芝麻油TAG組成特征的影響

1、芝麻樣本總脂肪酸及sn-2位脂肪酸含量的分布統(tǒng)計(jì)。對(duì)芝麻材料全樣脂肪酸（T）、sn-2位脂肪酸組成和含量進(jìn)行測(cè)定，分析結(jié)果見表4。全樣脂肪酸組成中：C16∶0含量變幅為7.25%～10.19%，均值為8.79%;C18∶0含量變幅為4.66%～6.53%，均值為5.45%;C18∶1含量變幅為35.53%～46.07%，含量最高的是來自吉林通榆的密莢霸王，比最低含量的樣本高出29.67%;C18∶2 含量變幅為38.57%～48.60%，均值為44.15%，含量最高的是來自江西南昌的金黃麻，比最低含量的樣本高出26%;C18∶3含量變幅為0.44%～0.71%，均值為0.53%。90份芝麻材料中，30份sn-2位脂肪酸未檢測(cè)到C16∶1，30份未檢測(cè)到C18∶3。在sn-2位脂肪酸組成中，C16∶0和C18∶0的占比均少于全樣脂肪酸中C16∶0 和C18∶0 的占比，而C18∶1 和C18∶2占比明顯高于總脂肪酸中C18∶1和C18∶2的占比。這說明不飽和脂肪酸多分布在sn-2位上，這與周文化等[12]的研究結(jié)果一致。sn-2位脂肪酸中，C16∶0含量變幅為1.2% ～3.01% ， 變異系數(shù)為21.42% ; C18∶ 0 的變幅為0.76% ～2.16% ， 變異系數(shù)為20.82% ; C18∶ 1 變幅為36.11% ～50.72% ， 變異系數(shù)為8.31; C18∶ 2 變幅為46.10% ～60.84% ， 變異系數(shù)為6.51% ; C18∶ 3 變幅為0.44%～0.71%，變異系數(shù)為25.56%。

由上述分析可以得出，不同產(chǎn)地、不同品種芝麻的脂肪酸，尤其是sn-2位脂肪酸含量變幅較廣，說明品種和產(chǎn)地對(duì)脂肪酸組成均具有一定影響。

2、樣品TAG組成的描述統(tǒng)計(jì)與分析。根據(jù)表4脂肪酸含量的測(cè)定結(jié)果，計(jì)算樣品TAG的構(gòu)成及對(duì)應(yīng)含量，芝麻油TAG 構(gòu)成十分復(fù)雜，多達(dá)上百種，為了便于統(tǒng)計(jì)與分析， 本實(shí)驗(yàn)將TAG 分為SM2、S2M、S2D、M3、SMD、M2D、SD2、D3、MD2、MDT共10種構(gòu)型，對(duì)90份芝麻油TAG構(gòu)型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分析結(jié)果見表5。由分析結(jié)果表5 可以看出，M2D、MD2、SM2、SD2、D3是芝麻油的主要TAG構(gòu)型，這與Yoshida H[13]的研究結(jié)果相同。MD2 型TAG 占TAG 總量的23.13% ， 變異系數(shù)為7.27%，變幅為19.74%～25.59%，其中MD2含量最高的是來自河南南陽的豫芝11號(hào);M2D型TAG占21.35%，變異系數(shù)為8.02%，變幅為18.31%～25.11%，其中M2D型TAG含量最高的是來自山西聞喜的風(fēng)芝18 號(hào); SMD 型TAG 占15.18%，變異系數(shù)為6.53%，變幅為13.43%～19.10%，含量最高的是來自湖北宜城的農(nóng)家自留種;SD2型TAG占TAG總含量的8.67%，變異系數(shù)為14.42%，變幅為5.96%～11.16%，含量最高的是來自安徽阜陽的中芝22;D3型TAG占TAG 含量的8.42% ， 變異系數(shù)為20.65% ， 變幅為4.90%～11.23%，含量最高的是來自安徽阜陽的中芝22。樣品不同構(gòu)型的TAG，含量變幅較廣，變異系數(shù)大，表明芝麻品種、產(chǎn)地的變化均會(huì)對(duì)芝麻油TAG構(gòu)成及含量產(chǎn)生一定影響。

（二） 產(chǎn)地對(duì)芝麻油TAG組成特征的影響

1、產(chǎn)地對(duì)芝麻油脂肪酸組成的影響。對(duì)采集的芝麻樣本脂肪酸含量進(jìn)行單因素方差及相關(guān)性分析，分析結(jié)果見表6和表7。結(jié)果顯示，河南以北地區(qū)芝麻C18∶1含量普遍高于C18∶2含量，河南以南反之;同一時(shí)期北方地區(qū)溫度比南方要低，這說明低溫有利于C18∶1的合成，而抑制C18∶2的合成，這與Uzun等[14]的研究結(jié)果一致。由相關(guān)性分析結(jié)果看出，sn-2 位各脂肪酸含量變化與產(chǎn)地緯度的相關(guān)性一致，總脂肪酸中相應(yīng)脂肪酸具有一致規(guī)律。其中C16∶0、C18∶2含量與產(chǎn)地緯度顯著負(fù)相關(guān)，C18∶0、C18∶1含量與產(chǎn)地緯度顯著正相關(guān)。C16∶0、C18∶0、C18∶1、C18∶2平均含量最高的產(chǎn)區(qū)分別是湖北產(chǎn)區(qū)（N31.22°）、新疆產(chǎn)區(qū)（N44.54°）、吉林產(chǎn)區(qū)（N44.16°） 和安徽產(chǎn)區(qū)（N31.99°），含量最低的分別是新疆地區(qū)、安徽產(chǎn)區(qū)、安徽產(chǎn)區(qū)和新疆產(chǎn)區(qū)。

2、產(chǎn)地對(duì)芝麻油TAG含量的影響。芝麻油10種TAG構(gòu)型中，S2M、D3、S2D、M3、SM2、SD2、MD2 共7 種構(gòu)型的含量較多，這里只研究這7種構(gòu)型。對(duì)樣品TAG含量中的7種構(gòu)型進(jìn)行方差分析及與產(chǎn)地緯度的相關(guān)性分析，分析結(jié)果見表8。由表8可以看出，不同產(chǎn)地收獲的芝麻樣品TAG含量之間存在明顯差異，9個(gè)不同產(chǎn)地緯度地區(qū)S2M、D3、S2D、M3、SM2、SD2 含量變異系數(shù)分別為25.01% 、18.31%、17.63%、17.40%、13.89%、12.66%。分析緯度與不同構(gòu)型TAG含量間的關(guān)系表明，SM2、S2M、M3的含量與產(chǎn)地緯度顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為1.00、0.68、0.90，即SM2、S2M、M3構(gòu)型的TAG含量隨產(chǎn)地緯度的升高而升高;D3和MD2含量與產(chǎn)地緯度顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.89和-0.83，即D3和MD2構(gòu)型的TAG含量隨產(chǎn)地緯度的升高而降低。

四、結(jié)論與討論

本研究分析了來自全國9個(gè)省份包括90份樣品、57個(gè)品種的芝麻樣本的脂肪酸組成和TAG 含量，分析結(jié)果表明，不同品種之間全樣脂肪酸、sn-2位脂肪酸和TAG含量變幅都比較大，因此，芝麻品種對(duì)芝麻種子油脂不同構(gòu)型的TAG含量具有顯著影響，其中來自吉林通榆的密莢霸王C18∶1含量最高，可作為高油酸型芝麻種質(zhì)資源;C18∶2含量最高的是來自江西南昌的金黃麻，可作為高亞油酸型芝麻種質(zhì)資源。

脂肪酸組成除了受品種本身基因型控制外，還受生長環(huán)境，尤其是氣候條件的影響。地理緯度不同，氣候條件也不相同，從而影響芝麻的發(fā)育及種子TAG的形成。綜合全國9個(gè)省份收集的90 份芝麻樣品脂肪酸和TAG 組成的分析結(jié)果，產(chǎn)地對(duì)芝麻油TAG組成特征的影響有2個(gè)特點(diǎn)：一是河南以北的北方產(chǎn)區(qū)，芝麻脂肪酸組成中C18∶1含量普遍高于C18∶2含量，南方產(chǎn)區(qū)反之。全樣脂肪酸和sn-2位脂肪酸含量與緯度間的相關(guān)性一致。C16∶0、C18∶2含量隨產(chǎn)地緯度的升高而降低，C18∶0、C18∶1含量隨產(chǎn)地緯度的升高而升高。C18∶3含量與產(chǎn)地緯度相關(guān)性不顯著。二是不同緯度產(chǎn)區(qū)收獲的芝麻材料，TAG含量之間存在一定差異。SM2、S2M、M3 含量與產(chǎn)地緯度顯著正相關(guān)，D3 和MD2含量與產(chǎn)地緯度顯著負(fù)相關(guān)。

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作者簡介：楊雅新（1990-），女，河南舞陽人，碩士，助教，研究方向：食品營養(yǎng)。

（責(zé)任編輯 曹雯梅）