15個高州油茶無性系脂肪酸及微量營養成分比較分析

趙君茹 朱周俊 肖詩鑫 盧元賢 吳 凱 胡 瀟 韓春霞 袁德義

(中南林業科技大學經濟林培育與保護教育部重點實驗室1，長沙 410004) (經濟林育種與栽培國家林業局重點實驗室2，長沙 410004) (清遠市古朕茶油發展有限公司3，清遠 511500)

高州油茶(CamelliagauchowensisChang)，又名大果油茶、越南油茶、華南油茶、陸川油茶，因樹體高大、生長壽命長、果實較大，產量高和油脂品質好而聞名[1]。主要分布在我國廣東西南部、廣西南部、海南等，為南亞熱帶主要栽培種，其栽培面積位于全國油茶栽培面積第3位[2, 3]。當前，全國已選育審定油茶良種375個[4]，但高州油茶良種匱乏[2]，嚴重制約著高州油茶產業健康發展。

果實經濟性狀及油脂品質是選育油茶良種的重要指標[1]。前人對高州油茶果實經濟性狀開展了較多研究。黎伯良[5]報道了高州油茶優良無性系-石752，其鮮出籽率46%，鮮果含油率5.2%，嫁接4年后單株平均產果5～10 kg。戚嘉敏等[6]分析了不同區域高州油茶果實性狀，闡明高州油茶果實性狀的遺傳變異特征，發現絕大部分果實性狀存在顯著或極顯著變異。朱雯等[7]測定了10個高州油茶優良單株果實經濟性狀指標，初步建立了優良單株果實經濟性狀的評價標準。

油茶籽含油量較高，其油脂富含油酸、亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸。此外，油茶籽油中還含有豐富的微量營養成分，如 α-生育酚、總酚、角鯊烯和β-谷甾醇等。作為高端食用油，油茶油脂品質不僅僅包含茶油產量和基本脂肪酸組成，也應考慮微量營養成分。目前，對茶油品質包含微量營養成分的研究已在普通油茶[8-10]、小果油茶[11]和紅花油茶[12-14]開展。但對高州油茶油脂品質研究僅限于分析種仁含油率和脂肪酸成分。為此，本研究對15個高州油茶無性系脂肪酸組分及微量營養成分進行比較分析，以期為高州油茶無性系良種選育提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料來自廣東省清遠市，共15個高州油茶無性系(表1)。于2019年11月果實成熟期采摘，每個無性系隨機選擇3棵盛果期單株，每株采集樹冠中上部成熟果實30個，去除果蒲，將油茶籽40 ℃干燥至恒重備用。

表1 15個高州油茶無性系編號

1.2 試劑與儀器

α-生育酚，β-生育酚，γ-生育酚，δ-生育酚標準品(純度均≥95%)；角鯊烯標準品(純度99.5%)；沒食子酸標準品(純度≥98%); β-谷甾醇標準品(純度99.5%)；異辛烷，甲醇(色譜純)；所用其他試劑均為分析純；

SOX606索氏提取儀(脂肪測定儀)；GC-2014氣相色譜儀； LC-15C液相色譜儀。

1.3 方法

1.3.1 含油率測定

將烘干至恒重的茶籽干仁粉碎，稱取5.00 g于濾紙包中，利用索氏提取法抽提4.5 h。并按照公式計算含油率：

含油率=(提取出油脂的質量/紙包種仁質量)×100%。

1.3.2 脂肪酸組分分析

脂肪酸組分測定方法參考GB 5009.168—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》，采用KOH—CH3OH法進行甲酯化處理，取60 mg油脂試樣加入具塞試管，加入100 μL甲醇(5 g/L)中，振蕩，加入4 mL異辛烷溶解試樣，振蕩至混合均勻，后加入20 μL KOH-CH3OH(2 mol/L)溶液，再振蕩30 s以上，后靜置直澄清，加入1 g NaHSO4，振蕩后靜置，取分層中上清液進行加入上樣瓶，進行氣相分析。

利用氣相色譜儀分析油脂脂肪酸主要脂肪酸組分，檢測器為氫火焰檢測器(FID)；色譜柱為FUSED SILICA Capillarg Column (60 m×0.25 μm×0.25 μm)；載氣為氮氣；分流比為100∶1；進樣口溫度為250 ℃；柱溫為190 ℃；檢測器溫度為250 ℃。采用面積歸一化法計算脂肪酸組分。

1.3.3 微量營養成分測定

α-生育酚含量參考GB 5009.82—2016《食品安全國家標準 食品中維生素A、D、E的測定》中維生素E的測定方法；總酚含量參考LS/T 6119—2017《糧油檢驗植物油中多酚的測定 分光光度法》；角鯊烯含量參考LS/T 6120—2017《糧油檢驗植物油中角鯊烯的測定 氣相色譜法》；β-谷甾醇含量參考NY/T 3111—2017《植物油中甾醇含量的測定 氣相色譜-質譜法》。

1.3.4 數據處理及統計方法

采用Excel 2019軟件完成參試材料性狀均值、方差統計。采用隸屬函數法對各指標數據進行無量綱化處理[15，16]，根據因子的特征值大于1的原則提取因子，采用因子所對應的方差貢獻率作為權重[15，16]，最后將因子得分和對應的權重進行加權求和，計算得到各無性系油脂品質的綜合得分。采用Origin2018作圖，運用SPSS 22.0 進行因子分析。

注：同行相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，同行不同字母表示差異顯著(P<0.05)。圖1 15個高州油茶無性系種仁含油率

2 結果與分析

2.1 高州油茶無性系含油率比較分析

高州油茶含油率存在明顯差異(圖1)。含油率最高為HM349和HM19，分別為55.12%、54.82%。其次為HMZ11和A16，分別為51.53%、50.56%。含油量最低為HMZ03，僅有30.62%。

表2 15個高州油茶無性系脂肪酸組成及相對質量分數

2.2 高州油茶無性系脂肪酸組成及相對質量分數比較分析

高州油茶中脂肪酸成分主要為不飽和脂肪酸(油酸，亞油酸和亞麻酸)，和少量飽和脂肪酸(棕櫚酸和硬脂酸)(表2)。高州油茶脂肪酸相對質量分數差異顯著。不飽和脂肪酸相對質量分數變化范圍為85.44%～88.77%，HMZ03最高，A16最低；HMZ04油酸相對質量分數顯著高于其他無性系，高達82.84%，HMZ13和HMZ06次之；A32和HMZ11亞油酸相對質量分數顯著高于其他無性系，高達10.97%、10.77%；HMZ11亞麻酸相對質量分數為0.39%，與A11差異不顯著，但這兩者顯著高于其他無性系；棕櫚酸相對質量分數變化范圍為8.99%～12.53%，HMZ04、HM349和HMZ10含量分別為8.99%、9.05%和9.06%，與HMZ03(9.35%)差異不顯著，但顯著低于其他無性系；HMZ11硬脂酸相對質量分數顯著低于其他無性系，只有1.34%。

2.3 高州油茶無性系微量營養成分含量比較分析

不同高州油茶無性系4種微量營養成分含量差異顯著(圖2)。植物中維生素E存在α、β、γ和δ四種構型，高州油茶茶油中只有α構型被檢測出。HMZ03 α-生育酚含量顯著高于其他無性系，高達30 mg/100 g，HM340 α-生育酚含量為25.5 mg/100 g，排名第二，A11α-生育酚含量為20.9 mg/100 g，排名第三；A5角鯊烯含量顯著高于其他無性系，高達695.6 mg/kg，排名第二的為HMZ13，其含量為630.6 mg/kg，排名第三的為HMZ03，其含量為471.4 mg/kg；A16總酚含量顯著高于其他無性系，高達17.05 mg/kg，排名第二的是HMZ11，其含量為13.02 mg/kg，排名第三的為HM349和HM19，其含量分別為11.68、11.61 mg/kg；HMZ03β-谷甾醇含量顯著高于其他無性系，高達750.3 mg/kg，排名第二的為A11，其含量為405.1 mg/kg，排名第三的為A32，其含量為400.6 mg/kg。

2.4 因子分析

對各指標的原始數據經標準化后采用四次冪極大法旋轉后進行因子分析，再采用主成分分析提取3個特征值大于 1 的公因子(主成分)。如表3所示，前3個公因子(F1、F2、F3) 的累積方差貢獻率為76.492% ，包含了高州油茶油脂營養成分大部分信息，可以用這3個公因子代表原來的 10項評價指標，進行高州油茶含油率和油脂營養成分的分析和評價。

表4表明，F1主要綜合了亞油酸、硬脂酸、油酸和棕櫚酸的信息，其方差貢獻率為34.516%，它們的因子載荷分別為0.957、0.793、-0.951、-0.836；F2主要綜合了β-谷甾醇、α-生育酚、亞麻酸、角鯊烯和含油率的信息，其方差貢獻率為28.909%，它們的因子載荷分別為0.899、0.869、0.687、0.569和-0.616；F3與總酚有關，其方差貢獻率為13.067%，它的因子載荷分別為0.954。

以3個主成分所對應的貢獻率占總的貢獻率的比例為權重，依據F=0.451F1+0.378F2+0.171F3，計算出不同無性系的綜合得分，并根據綜合得分對15個無性系進行排序(表3)。15個高州油茶無性系油脂綜合品質排序為：HMZ11>HMZ03>A16>A32>A11>A5>HM340>HMZ15>HM19>HM349>A31>HMZ13>HMZ10>HMZ04>HMZ06，其中，HMZ11的果實油脂品質綜合得分最高。

注：同行相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，同行不同字母表示差異顯著(P<0.05)。圖2 15個高州油茶無性系微量營養成分含量

表3 因子分析結果

表4 因子得分、綜合得分和綜合排名

3 討論

油茶種仁含油率是衡量油茶產量的重要指標之一，也是優良單株選擇重要依據[17,18]。油茶含油率大部分集中在30%～60%[19]，楊穎等測定廣東省的高州、揭陽和陽春三地高州油茶種仁含油率在41.91%～45.14%[20]。本研究15個高州油茶無性系種仁含油率在30.62%～54.82%，結果相似。結合油茶優良單株篩選和品種選育的標準(種仁含油率高于42%)[19, 21]。本研究11個高州油茶無性系均超過該標準，且HM349、HM19和HMZ11種仁含油率高于50%，可以作為高種仁含油率優系。

脂肪酸的組成和質量分數是衡量油脂營養價值的重要指標[22-24]。高州油茶脂肪酸主要組成為油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸和硬脂酸，其中油酸、亞油酸和亞麻酸屬于不飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸有助于降低血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平，提高免疫功能，有益于健康[25-27]。本研究中不飽和脂肪酸相對質量分數、油酸、亞油酸和亞麻酸質量分數分別為85.44%～88.78%、74.84%～82.84%、4.69%～10.97%、0.13%～0.37%，與前人研究結果相似[20, 28]，且組分符合GB/T 11765—2018《油茶籽油》中對主要脂肪酸組成的判定標準。其中，HMZ04 、HMZ13、HMZ06、HM349、HMZ03和HMZ10油酸質量分數均超過了80%，可以作為高油酸優系；A32和HMZ11亞油酸質量分數分別為10.97%和10.77%，可以作為高亞油酸優系培育。

茶油除具有高質量的脂肪酸，還含有豐富的α-生育酚、角鯊烯、多酚和β-谷甾醇。α-生育酚是天然的抗氧化物質，在預防衰老等相關基本方面有重要作用[29]，角鯊烯具有多種生理功能，如降低癌癥風險，降低血清膽固醇水平等[23]，酚類物質在抗血栓和抗癌方面使身體機能走向有利方向等[24]，植物甾醇也可以通過降低膽固醇的吸收來降低心血管的發病率，還有抗炎等作用[30]。本研究中維生素E只檢測出α-生育酚，其含量變化為11.7～30 mg/100 g，與其他人研究結果一致；HMZ03含量最高，為30 mg/100 g，其次為HM340和A11，含量分別為25.5 和20.9 mg/100 g，可作為高α-生育酚優系培育；角鯊烯含量約是普通油茶和云南紅花茶3倍[14]，與紅花山茶相當[13]，其中A5和HMZ13含量分別為695.6和630.6 mg/kg，是高角鯊烯優系的培育材料；總酚含量為3.69～17.05 mg/kg，普遍低于普通油茶[9]，但A16和HMZ11與普通油茶相當,可作為高州油茶中高總酚優系培育; β-谷甾醇含量為286.5～750.3 mg/kg，均值371.7 mg/kg，高于普通油茶和云南紅花山茶，排名前三的為HMZ03、A11和A32，其含量分別為750.3、405.1、400.6 mg/kg，均可作為高β-谷甾醇優系培育，其中HMZ03是排名第二的A32的1.8倍，可作為培育高β-谷甾醇特異優系。在微量生物活性成分中，HMZ03 α-生育酚和β-谷甾醇顯著高于其他無性系，角鯊烯含量排名也靠前，可作為微量生物活性成分優系培育。

因子分析是一種常見的多指標評價方法[31]，被廣泛運用在農作物的數量性狀分析和綜合評價中[15,16,32]。本研究中高州油茶10個油脂品質指標簡化為3個公因子，累計方差貢獻率為76.492%，反映了高州油茶油脂品質的絕大部分信息。將因子得分和對應的權重進行加權求和，排名前五的無性系為HMZ11>HMZ03>A16>A32>A11，油脂綜合品質較高，可作為高油脂品質無性系培育。

4 結論

15個高州油茶無性系油脂品質有明顯差異。高州油茶種仁含油率較高，11個高州油茶無性系均超過42%，HM349、HM19和HMZ11種仁含油率更是高于50%，可以作為高種仁含油率優系。高州油茶脂肪酸主要組成為油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸和硬脂酸。其中，HMZ04、HMZ13、HMZ06、HM349、HMZ03和HMZ10油酸質量分數均超過了80%，可以作為高油酸優系；A32和HMZ11亞油酸質量分數分別為10.97%和10.77%，可以作為高亞油酸優系。α-生育酚、角鯊烯、多酚和β-谷甾醇和含量分別為11.7～30 mg/100 g、107.0～695.6 mg/kg、9～17.05 mg/kg和286.5～750.3 mg/kg。其中，HMZ03、HM340和A11、A5可作為高α-生育酚優系培育，A5和HMZ13可為高角鯊烯優系，A16和HMZ11可培育為高州油茶中的高總酚優系，可將HMZ03培育為高β-谷甾醇特異優系，A11和A32可作為高β-谷甾醇優系培育。依據因子分析進行綜合排名，排名前五的無性系為HMZ11>HMZ03>A16>A32>A11，油脂綜合品質較高，可作為高油脂品質無性系培育。