彭翠英，侯 艷，程 勇，徐建軍，王旭軍

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004； 2.資興市滁口林場(chǎng)，湖南 資興 423407)

牡丹(Paeonia×suffruticasaAndr.)是我國(guó)特有的著名觀賞與藥用植物，其根皮藥用已有2000多年歷史，觀賞栽培也超1600多年，并逐漸形成了四個(gè)品種群：中原牡丹品種群、西南牡丹品種群、江南牡丹品種群、西北牡丹品種群[1-2]。湖南牡丹屬于江南牡丹品種群，明清時(shí)期就形成了湘西北以觀賞牡丹為主和湘西南以藥用牡丹為主的兩個(gè)主要栽培區(qū)[3]。2011年3月，原衛(wèi)生部發(fā)布了《關(guān)于批準(zhǔn)元寶楓籽油和牡丹籽油作為新資源食品的公告》[4]，2014年11月，國(guó)家糧食局又發(fā)布了“牡丹籽油”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[5]，這標(biāo)志著牡丹籽油正式成為我國(guó)的一種木本食用油。近年來(lái)，各地大面積推廣牡丹優(yōu)良油用品種“鳳丹”(Paeoniaostii‘Fengdan’)。

目前，湖南發(fā)展油用牡丹面積約5400 hm2[6]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，湖南“鳳丹”的種苗多數(shù)從安徽亳州或山東菏澤調(diào)入，由于這些種苗來(lái)自中原或緯度偏高地區(qū)，種源耐濕熱性較差，引入后普遍生長(zhǎng)不良，并且病蟲(chóng)危害較重，影響了生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)戶(hù)發(fā)展油用牡丹的積極性。“鳳丹”是野生種楊山牡丹(Paeoniaostii)的栽培品種[7]，而湖南地區(qū)為野生楊山牡丹自然分布區(qū)之一[8]，且“鳳丹”藥用栽培已有600多年歷史[9]，主要以產(chǎn)丹皮為主，但其牡丹籽卻未得到充分利用。因此，丹皮主產(chǎn)區(qū)邵陽(yáng)、衡陽(yáng)等地要充分開(kāi)發(fā)利用湖南本土“鳳丹”系列品種資源。本文對(duì)“鳳丹”種仁的脂肪酸及蛋白質(zhì)等主要營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究，對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)湖南油用牡丹產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試牡丹“鳳丹”果實(shí)于2018年8月上旬采自邵陽(yáng)縣酈家坪鎮(zhèn)栗樹(shù)廟村，自然風(fēng)干，去皮剝離出籽仁，在60℃恒溫烘箱中烘干后放置干燥器中備用。

1.2 試驗(yàn)儀器

HFG-50S-WN油脂冷榨機(jī)(德國(guó)Komet公司)；GC/MS/DS氣相色譜/質(zhì)譜/計(jì)算機(jī)聯(lián)用儀(美國(guó)Finnigan公司)；KDN-F凱氏定氮儀(上海暉創(chuàng)化學(xué)儀器有限公司)；835-50型高速氨基酸分析儀、Z-5000型原子吸收分光光度計(jì)(日本日立公司)；N-1000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海愛(ài)朗儀器有限公司)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 蛋白質(zhì)含量的測(cè)定

在湖南省食品測(cè)試分析中心進(jìn)行蛋白質(zhì)含量測(cè)定，蛋白質(zhì)組成的分離和含量的測(cè)定參照GB 5009.5—2016、GB 5009.124—2016國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[12]。

1.3.2 氨基酸組成的測(cè)定

“鳳丹”籽仁樣品用6 mol·L-1HCl 1 005 ℃水解48 h，采用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定氨基酸。

1.3.3 蛋白質(zhì)評(píng)價(jià)

采用化學(xué)分析法對(duì)“鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。將籽仁蛋白質(zhì)的必需氨基酸(EAA)含量分別與1973年FAO、WHO的EAA參考模式[13]進(jìn)行比較，計(jì)算反映蛋白質(zhì)氨基酸組成的指標(biāo)值評(píng)分(AAS)，其計(jì)算公式如下：

(1)

式中：“*”為 蛋白質(zhì)中某種必需氨基酸；“**”為模式蛋白質(zhì)中與“鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)相同的必需氨基酸。

1.3.4 脂肪酸含量的測(cè)定

在湖南省林業(yè)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)室利用索氏抽提器進(jìn)行油脂萃取，在湖南省食品測(cè)試分析中心進(jìn)行脂肪酸的GC/MS檢測(cè)，檢測(cè)方法參照GB 5009.168—2016國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[14]。

2 結(jié)果與分析

2.1 “鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)測(cè)定

2.1.1 “鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)種類(lèi)

經(jīng)過(guò)測(cè)定，“鳳丹” 去皮籽仁粗蛋白含量為20.13%，這與陳景震等[11]、李曉青等[15]對(duì)邵陽(yáng)“鳳丹”籽仁粗蛋白含量的檢測(cè)結(jié)果(分別為19.94%、20.17%)基本一致。蛋白質(zhì)種類(lèi)如表1所示?！傍P丹”籽仁蛋白質(zhì)中清蛋白所占比例較大，達(dá)到5.67g·100 g-1，其次為谷蛋白，為4.40 g·100 g-1，球蛋白含量最少，為0.30 g·100 g-1。4種蛋白質(zhì)總含量為13.27 g·100 g-1，占總蛋白質(zhì)含量的65.92%。

表1 邵陽(yáng)“鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)種類(lèi)Tab.1 Protein types of Pania ostii‘Fengdan’seedg·100 g-1種類(lèi)清蛋白球蛋白溶蛋白谷蛋白合計(jì)含量5.670.302.904.4013.27

2.1.2 “鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)氨基酸組成

邵陽(yáng)“鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)中氨基酸組成見(jiàn)表2。檢測(cè)出17種氨基酸(色氨酸未測(cè))，總含量為12.03g·100g-1，占4種蛋白質(zhì)總含量的90.66%。

表2 不同產(chǎn)地“鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)中氨基酸組成 Tab.2 Amino acid composition in proteins of Pania ostii‘Fengdan’seed in different habitatsg·100 g-1氨基酸種類(lèi)含量湖南邵陽(yáng)山西襄垣氨基酸種類(lèi)含量湖南邵陽(yáng)山西襄垣*賴(lài)氨酸Lys0.630.52精氨酸Arg0.870.80*苯丙氨酸Phe0.550.52組氨酸His0.310.32*蛋氨酸Met0.070.27甘氨酸Gly0.680.64*蘇氨酸Thr0.460.48丙氨酸Ala0.630.66*異亮氨酸Ile0.530.60酪氨酸Tyr0.250.46*亮氨酸Leu0.970.92胱氨酸Cys0.130.30*纈氨酸Val0.700.87門(mén)冬氨酸Asp1.241.35*色氨酸Trp未測(cè)未測(cè)脯氨酸Pro0.550.46絲氨酸Ser0.580.64谷氨酸Glu2.883.06 注:*人體必需氨基酸。

其中谷氨酸含量最高，為2.88g·100g-1，蛋氨酸含量最少，為0.07g·100g-1。山西襄垣“鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)亦檢測(cè)出17種氨基酸(色氨酸未測(cè))，總含量為12.87g·100g-1，其中谷氨酸含量最高，為3.06g·100g-1，蛋氨酸含量最少，為0.27g·100g-1[16]。邵陽(yáng)“鳳丹”與山西襄垣“鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)中氨基酸組成相似。

2.1.3 “鳳丹”籽仁氨基酸組成評(píng)價(jià)

將“鳳丹”蛋白質(zhì)中必需氨基酸含量與1973年WHO/FAO必需氨基酸評(píng)分模式進(jìn)行比較，對(duì)7種人體必需氨基酸進(jìn)行評(píng)分(AAS)，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 邵陽(yáng)“鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)人體必需氨基酸的評(píng)分 Tab.3 Scoring of essential amino acids for the human body in proteins of Pania ostii ‘Fengdan’ seedmg·g-1項(xiàng)目氨基酸種類(lèi)賴(lài)氨酸Lys苯丙氨酸Phe蛋氨酸Met蘇氨酸Thr異亮氨酸Ile亮氨酸Leu纈氨酸Val“鳳丹”63055070460530970700WHO/FAO550600350400300700500AAS1.150.920.201.151.771.391.4

由表3可見(jiàn)，邵陽(yáng)“鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)7種必需氨基酸中異亮氨酸的AAS最高，為1.77；蛋氨酸的AAS最低，為0.20，故蛋氨酸為第一限制氨基酸；苯丙氨酸的AAS為0.92，屬第二低，故為第二限制氨基酸。在17種氨基酸中以谷氨酸的含量最高，門(mén)冬氨酸次之。谷氨酸是一種在腦組織中起維持功能的氨基酸，在糖代謝及蛋白質(zhì)代謝過(guò)程中也占重要地位。丙氨酸具有促進(jìn)酒精的代謝作用，可保護(hù)肝臟。甘氨酸和絲氨酸具有降低膽固醇、防治高血壓等作用，可提高肌肉活力、防止胃酸過(guò)多和治療肺病等[17]。

2.2 “鳳丹”籽仁油脂肪酸組成測(cè)定

2.2.1 “鳳丹”籽仁油含油率

邵陽(yáng)“鳳丹”籽仁含油率28.83%，與陳景震等[11]、李曉青等[15]對(duì)邵陽(yáng)“鳳丹”籽仁含油率的檢測(cè)結(jié)果(分別為28.36%、27.18%)基本一致。

2.2.2 “鳳丹”籽仁油脂肪酸組成

由表4所示，邵陽(yáng)“鳳丹”籽仁油共分離出16種脂肪酸組分，總脂肪酸含量為99.19%，其中不飽和脂肪酸含量為 92.75%，飽和脂肪酸含量為6.44%。主要由亞麻酸、亞油酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸五種脂肪酸組成，其中α-亞麻酸含量最高，為 40.40%，亞油酸含量次之，為28.67%，油酸含量又次之，為23.26%。棕櫚酸含量3.96%、硬脂酸含量1.85%。

表4 邵陽(yáng)“鳳丹”籽油脂肪酸組成Tab.4 Fatty acid composition of oil of Pania ostii‘Fengdan’seed%脂肪酸種類(lèi)含量脂肪酸種類(lèi)含量*油酸(C18∶1)23.26棕櫚酸(C16∶0)3.96*亞油酸(C18∶2)28.67硬脂酸(C18∶0)1.85*α-亞麻酸(C18∶3)40.40花生酸(C20∶0)0.13*十七碳一烯酸(C17∶1)0.06十二烷酸(C12∶0)0.02*二十碳一烯酸(C20∶1)0.24十四烷酸(C14∶0)0.03*二十碳二烯酸(C20∶2)0.03十五烷酸(C15∶0)0.01*棕櫚一烯酸(C16∶1)0.09十七烷酸(C17∶0)0.08二十二烷酸(C22∶0)0.03二十四烷酸(C24∶0)0.33總不飽和脂肪酸合計(jì)92.75總飽和脂肪酸合計(jì)6.44 注:“*”為不飽和脂肪酸,總脂肪酸合計(jì)為99.19g %100 g

2.2.3 不同地區(qū)“鳳丹”籽油脂肪酸組分比較

植物油最主要的成分是脂肪酸，脂肪酸的組成及配比很大程度上決定了植物油脂的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，也是評(píng)定植物油優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一[18]。因此，在選擇油用牡丹品種時(shí)，在生態(tài)適應(yīng)性及高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的前提下，對(duì)“鳳丹”籽油脂肪酸的含量亦有較高的要求。衛(wèi)生部批文和國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)牡丹籽油的3種主要不飽和脂肪酸的種類(lèi)及含量提出了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)：亞麻酸≥38.0%、亞油酸≥25.0%、油酸≥21.0%。邵陽(yáng)“鳳丹”籽油3種主要不飽和脂肪酸的含量均達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)。本文通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)[19-36]對(duì)山東菏澤、山東聊城、河南洛陽(yáng)、山西襄垣、安徽銅陵、安徽亳州、湖南邵陽(yáng)、浙江杭州、重慶墊江、北京、陜西鳳縣、旬陽(yáng)、彬縣、旬邑等不同產(chǎn)地共29個(gè)“鳳丹”籽油樣品提取工藝及3種主要不飽和脂肪酸含量，與邵陽(yáng)“鳳丹”進(jìn)行了對(duì)照分析(見(jiàn)表5)。

如表5所示，不同產(chǎn)地“鳳丹”籽油含有豐富的不飽和脂肪酸，含量從高到低依次為亞麻酸、亞油酸和油酸。3種主要不飽和脂肪酸總含量為52.95%～92.96%，不同產(chǎn)地間存在顯著差異，變異系數(shù)11.97%。不同產(chǎn)地“鳳丹”籽油單體脂肪酸的含量存在顯著差異。亞麻酸含量30.76%～67.13%，變異系數(shù)24.34%。亞油酸含量20.57%～34.90%，變異系數(shù)11.98%。油酸含量0%～27.73%，變異系數(shù)60.48%。亞麻酸含量小于國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有10個(gè)試樣，占總試樣的33.33%。亞油酸含量小于國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有13個(gè)試樣，占總試樣的43.33%。油酸含量小于國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有16個(gè)試樣，占總試樣的53.3%。其中3項(xiàng)指標(biāo)均小于國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有5個(gè)試樣，2項(xiàng)指標(biāo)小于國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有8個(gè)試樣，1項(xiàng)指標(biāo)小于國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的有5個(gè)試樣。如按國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定指標(biāo)，只要其中有一項(xiàng)不達(dá)標(biāo)，均為不合格的牡丹籽油產(chǎn)品，該類(lèi)樣品總數(shù)達(dá)20個(gè)，占總試樣的66.67%。

從3種主要脂肪酸含量的變異系數(shù)分析，油酸變異系數(shù)最大，達(dá)60.48%，其中6個(gè)試樣油酸含量為0%，1個(gè)試樣油酸含量為0.12%，占試樣總數(shù)66.67%的牡丹籽油產(chǎn)品達(dá)不到國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定指標(biāo)。戚軍超等[37]提出，在相同甲脂化方法、相同色譜質(zhì)譜條件下，索氏提取牡丹籽油與壓榨牡丹籽油在成分及數(shù)量上有所不同，壓榨油得到8種脂肪酸成分，索氏提取油得到20多種脂肪酸成分，可見(jiàn)索氏提取油所得成分種類(lèi)多于壓榨油。本次檢測(cè)不達(dá)標(biāo)的“鳳丹”籽油多數(shù)采用索氏提取，所得成分種類(lèi)多于壓榨油，但油酸含量很少或沒(méi)有。易軍鵬等[26-28]對(duì)用微波輔助提取法、超聲波輔助提取法和CO2超臨界萃取法提取的“鳳丹”籽油進(jìn)行GC/MS檢測(cè)，分別檢測(cè)出19種、21種、21種脂肪酸，均未檢測(cè)出油酸，是否受提取方法影響，還有待深入探討。

3 結(jié)論與討論

湖南“鳳丹”種苗多數(shù)從安徽亳州或山東菏澤調(diào)入，這些來(lái)自我國(guó)中部或緯度偏高的種源由于耐濕熱性較差，引入之后普遍生長(zhǎng)不良。王佳[38]研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)“鳳丹”存在不同地理種源，北方“鳳丹”種源植株粗、直根發(fā)達(dá)，適宜北方干燥、地下水位低的生態(tài)環(huán)境；南方本地“鳳丹”種源主根不明顯，須根發(fā)達(dá)，適宜南方濕熱、土壤粘性、地下水位高的生態(tài)環(huán)境。這可能是北方“鳳丹”引種南方后普遍生長(zhǎng)不良的主要原因。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，湖南本地“鳳丹”品種不僅生長(zhǎng)健壯，丹皮產(chǎn)量高，而且結(jié)實(shí)性能強(qiáng)，種子發(fā)芽率高。本研究發(fā)現(xiàn)，湖南本地“鳳丹”籽仁粗蛋白含量為20.13%，氨基酸總含量為12.03g·100 g-1，與山西襄垣“鳳丹”籽仁蛋白質(zhì)中氨基酸組成相似；其籽仁含油率高達(dá)28.83%，油酸、亞油酸、亞麻酸含量均達(dá)到國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，引種“鳳丹”要綜合考慮不同種源生態(tài)型之間的差異。

湖南“鳳丹”藥用栽培已有600多年歷史。本土“鳳丹”耐濕熱性強(qiáng)，丹皮主產(chǎn)區(qū)邵陽(yáng)、衡陽(yáng)等地藥農(nóng)在長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中選育了一批耐濕熱性好、丹皮產(chǎn)量高、質(zhì)量好的“鳳丹”系列品種，如“鳳丹白”(“Fengdan Bai”)、“鳳丹粉”(“Fengdan Fen”)、“鳳丹紫”(“Fengdan Zi”)、“鳳丹玉”(“Fengdan Yu”)、“鳳丹綾”(“Fengdan Leng”)、“鳳丹星”(“Fengdan Xing”)、 “鳳丹韻”(“Fengdan Yun”)、“鳳白荷”(“Feng Baihe”)、“酈家香”(“Lijiaxiang”)等,其藥用品種數(shù)量在江南藥用“鳳丹”品種群中最為豐富[6,39]。本次檢測(cè)樣品是栽培面積較大的“鳳丹白”品種,其油酸、亞油酸、亞麻酸含量均達(dá)到國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),籽仁蛋白質(zhì)、氨基酸含量豐富,是很好的油用品種。對(duì)“鳳丹”系列的其它品種要繼續(xù)開(kāi)展籽仁蛋白質(zhì)和脂肪酸的分析研究,綜合考慮不同品種之間的籽油及蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分的差異,可進(jìn)一步篩選和培育適宜本地的優(yōu)良油用品種。

“鳳丹”籽仁出油率一般在20%～30%,因此,榨油后至少要產(chǎn)生70%的餅粕。餅粕中含有5%～7%的脂肪、20%～25%的蛋白質(zhì)、50%左右的碳水化合物,還含有苯甲酸、多糖等活性成分。牡丹籽仁酶解蛋白的溶解性、保水性、乳化性及乳化穩(wěn)定性均大于大豆分離蛋白[40],既可以將其進(jìn)一步加工成供人食用的牡丹植物蛋白飲料、牡丹酵素、牡丹多肽、牡丹蛋白粉、牡丹醬等,也可以加工成飼料,實(shí)現(xiàn)牡丹產(chǎn)業(yè)全利用,延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。目前,湖南對(duì)牡丹餅粕的開(kāi)發(fā)利用尚處于起步階段,加快這方面的研究,對(duì)促進(jìn)油用牡丹產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展、提高廣大農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收益具有重要意義。