不同品种桑蚕蛹脂肪酸组成分析

施 英 廖森泰 肖更生 邹宇晓 刘 军 刘 凡 穆利霞 沈维治

(广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，广东省农产品加工重点实验室，广州 510610)

不同品种桑蚕蛹脂肪酸组成分析

施 英 廖森泰 肖更生 邹宇晓 刘 军 刘 凡 穆利霞 沈维治

(广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，广东省农产品加工重点实验室，广州 510610)

分析了93个品种桑蚕蛹的粗脂肪含量，并对其脂肪酸组成进行了比较分析。结果表明，桑蚕蛹不同品种间粗脂肪含量存在显著差异，变化幅度为19.1%～36.28%。桑蚕蛹油脂肪酸主要由软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸组成：软脂酸质量分数为22.24%～29.92%，硬脂酸质量分数为3.22%～11.85%，油酸为24.06%～37.36%，亚油酸为3.09%～7.07%，亚麻酸为24.55%～37.02%。不饱和脂肪酸占到总脂肪酸的61.61%～73.31%，n-6/n-3范围为0.102～0.235。2个桑蚕品种75和79粗脂肪含量分别为34.9%和36.28%，不饱和脂肪酸比例高达70%，是昆虫不饱和脂肪酸优良资源。

桑蚕蛹 品种 含油率 脂肪酸 多元统计分析

蚕蛹(BombyxmoriL.)为蚕蛾科昆虫家蚕从幼虫向成虫过渡的变态阶段，自古为养生保健的上品。桑蚕是我国重要的经济昆虫。我国是世界上蚕丝产量最高、养殖分布最广、品种最多的国家，现有蚕茧年产量约为50万t[1-3]。

近年来，国内外在昆虫资源的利用和营养食品的开发上十分活跃。尤其是蚕蛹综合开发应用研究方面也取得了较大的进展，使其在食药用如功能食品、营养保健品、生物防治、化妆品、医药等领域呈现了良好的发展势头[4]。

现代食品营养学研究表明蚕蛹含有丰富的脂肪酸，主要由软脂酸、硬脂酸、油酸和亚油酸等组成，可有效提高人体内白细胞水平，从而提高免疫力、延缓衰老，对治疗高胆固醇血症和改善肝功能有显著作用。其不饱和脂肪酸质量分数达到65%以上，是一种高品质的食用油[5-9]。在现代食品加工业的发展中，加工原料的生产采用良种良法是提高农产品生产效率，扩大其市场竞争力的重要手段。本研究对不同品种的桑蚕蛹含油率和蚕蛹油脂肪酸组成进行分析，筛选出含油率和不饱和脂肪酸含量高的品系，将为蚕桑产业育种和功能性油脂加工提供科学的理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

桑蚕蛹于2009年3月到10月由广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所家蚕种质资源库提供，经沸水灭酶处理后于60 ℃烘至含水8%以下。干蛹粉碎至40目以上，密封低温干燥保存备用。

1.2 主要试剂、仪器

石油醚(沸程30～60 ℃)、氢氧化钠、无水碳酸钠、正己烷均为国产分析纯；甲醇为色谱纯。

BS-124S电子分析天平：Sartorius公司；Agilent 6890N/5975i气相色谱-质谱联用仪：安捷伦科技有限公司；SZF-06A脂肪提取仪：济南科翔实验仪器有限公司；KDB-12型多功能氮吹仪：青岛科迪博电子科技有限公司；MM-2型快速漩涡振荡器：上海亚荣生化仪器厂；电热恒温鼓风干燥箱：上海博讯实业有限公司医疗设备厂。

1.3 试验方法

1.3.1 蚕蛹油的提取[10]

采用索氏抽提法。以石油醚为提取溶剂，提取温度为60 ℃，回流时间为2 h。根据获得蚕蛹油的质量计算对应桑蚕品种的粗脂肪含量。所得蚕蛹油用于脂肪酸组成分析。

1.3.2 桑蚕蛹油脂肪酸组成分析[11-12]

样品前处理：取各品种桑蚕蛹油样品0.5 g于10 mL试管中，加5 mL NaOH-CH3OH(0.5 moL/L)反应试剂，摇匀。40 ℃下反应30 min后，加入无水硫酸钠0.5 g，再加入5 mL正己烷，摇匀、密封，放入冰箱中静置隔夜取上清液，用0.22 μm孔径的滤膜过滤除杂质，用于GC/MS分析。

GC/MS分析条件：色谱条件：色谱柱：HP-5弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；进样口温度：250 ℃；程序升温：150 ℃保留0.5 min，以10 ℃/min升至200 ℃，以3 ℃/min升至230 ℃；进样量：0.2 μL；载气(He)流量：40 mL/min；分流比20∶1。MS条件：电子轰击(EI)离子源；电子能量70 eV；传输线温度275 ℃；离子源温度200 ℃；母离子m/z285；激活电压1.5 V；质量扫描范围m/z30～450。检索谱库为Nist05a。

1.4 数据分析

利用SPSS16.0软件进行统计分析[13]。

2 结果与分析

2.1 不同品种桑蚕蛹的含油率

利用索氏抽提法对93个桑蚕蛹品种进行含油率的测定，检测结果如图1所示。

对比分析桑蚕蛹粗脂肪含量品种间差异，是为筛选优质食药用蚕蛹资源提供技术参考，对选育桑蚕资源品种，提升家蚕育种技术体系具有重要参考价值。由图1可以看出，不同品种桑蚕蛹的含油率在19.1%～36.28%范围内，含油率高于30%的有15个品种，种间差异较大。进一步分析粗脂肪含量在品种间的分布，结果表明93个品种的桑蚕蛹的含油率在品种间分布近似正态分布，含量在21.0%～31.0%之间的品种数有78个，占总种质资源数的83.9%，含量低于21.0%或者高于31.0%的品种都较少。不同品种桑蚕蛹含油率差异明显，可能与品种遗传特性以及桑蚕饲养原料的差异等因素有关。

图1 93个品种桑蚕蛹的含油率

2.2 不同品种家蚕蛹脂肪酸组成

对93个品种桑蚕蛹的脂肪酸组组成进行了分析检测，采用归一化法计算色谱峰面积得出各组分的相对含量。

图2 不同品种桑蚕蛹的粗脂肪含量分布直方图

表1显示，桑蚕蛹脂肪酸主要由油酸、亚麻酸、软脂酸、硬脂酸、亚油酸组成，部分还含有十二烷酸、十五烷酸、十七烷酸、十九烷酸等。桑蚕蛹品种间的脂肪酸组成差异较明显的，不同品种桑蚕蛹油脂中软脂酸相对质量分数在22.24%～29.92%之间，硬脂酸的为3.22%～11.85%，油酸的为24.06%～37.36%，亚油酸的为3.09%～7.07%，亚麻酸的为24.55%～37.03%，不饱和脂肪酸占到总脂肪酸的61.61%～73.31%。表明桑蚕蛹之间的个体差异是较为明显的，分析可能跟桑蚕蛹的品种，食用桑叶原料的不同有关。

陈智毅等[14]在蚕蛹油中共分离鉴定出 14 种脂肪酸成分，含量最高的是油酸(39.03%)，其次是α-亚麻酸(33.22%)。邹宇晓等[15]研究结果显示，缫丝蚕蛹油主要由9种脂肪酸组成，其中油酸相对质量分数为30.47%～34.45%，亚麻酸的为29.18%～35.18%。本研究结果与上述文献基本一致。

与几种常见食用油脂肪酸组成对比分析[16-17]，结果显示，除鱼油外各油脂组成主要由16碳和18碳脂肪酸为主，其余脂肪酸含量较少。桑蚕蛹油脂在组成比例上总不饱和脂肪酸含量达到80%左右，多不饱和脂肪酸C18∶3质量分数高达 24.55～37.03%，远高于豆油、玉米油、花生油以及猪油和鸡油这几种日常食用的油脂。C18∶3是合成DHA和EPA的前体物质。郑翠翠[18]研究结果显示桑蚕蛹油脂对高血脂症小鼠总胆固醇、总甘油三酯以及低密度脂蛋白等指标控制效果明显优于鱼油对照组。因此，作为辅助调节血脂的保健食品原料，桑蚕蛹油脂可作为鱼油的有益替补。

人体必需从外源食物中获得多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids，PUFAs)，根据不饱和键的位置分为n-6系和n-3系。膳食PUFAs摄入量及两者的最佳比例至关重要，现代医学强调n-6和n-3脂肪酸的比例不高于4∶1有益于健康。然而一个现实问题是n-6脂肪酸的食物来源非常丰富，而含有n-3脂肪酸的食物相对则少得多[19]。

表1 不同品种桑蚕蛹主要脂肪酸组成及相对质量分数/%

表1(续)

本研究结果显示，不同品种桑蚕蛹脂肪酸n-6/n-3不饱和脂肪酸比值为0.102～0.235。因此，蚕蛹油可以作为富含n-3系多不饱和脂肪酸食物添加在日常膳食中用以调节摄入脂肪酸的n-6/n-3比例。

将93个不同品种桑蚕蛹含油率，即粗脂肪含量和总脂肪酸中不饱和脂肪酸的占有比例情况进行综合分析，结果见图3。由图3可知，75、76和79 3个品种粗脂肪含量高，可考虑作提取油脂的品种资源；21、75、79和91号样品不饱和脂肪酸比例大，是提取蚕蛹油和筛选工业化分离提取不饱和脂肪酸的理想品种资源。22、23、28号不饱和脂肪酸比例和含油率均较低，应考虑淘汰。综合考虑，75和79 2个桑蚕品种粗脂肪质量分数分别为34.9%和36.28%，不饱和脂肪酸比例高达70%，是昆虫不饱和脂肪酸优良资源。

图3 不同品种桑蚕蛹含油率和脂肪酸中不饱和脂肪酸比率综合分析图

2.3 不同品种桑蚕蛹脂肪酸组成及含量主成分分析

对93个桑蚕蛹品种含有的10种脂肪酸进行主成分分析，以探寻桑蚕蛹的主要脂肪酸，所得相关特征值见表2，成分载荷矩阵结果见表3。根据特征值大于1的原则，得到4个主成分，贡献率分别为27.74%、15.55%、15.13%、12.25%，累计贡献率为70.67%。由主成分载荷矩阵可知，对第一主成分贡献最大的是C18∶1，其次是C16∶1，因此第一主成分代表了由C18∶1和C16∶1组合的化合物；对第二主成分贡献最大的是C18∶0；第三主成分中，C16∶0贡献最大，其次是C12∶0；第四主成分中，C17∶0和C18∶2贡献较大。超过50%的贡献率在第一、二、三主成分，可认为C18∶1、C16∶1、C18∶0、C16∶0是桑蚕蛹脂肪酸的主要组成成分。

表2 主成分特征值和贡献率/%

表3 主成分载荷矩阵

2.4 不同品种桑蚕蛹脂肪酸组成聚类分析

根据分析得到的饱和脂肪酸含量、单不饱和脂肪酸含量、多不饱和脂肪酸含量以及n6/n3，对不同品种桑蚕蛹的脂肪酸组成进行聚类分析。93个品种桑蚕蛹主要可分为3个类群：第一类群有36个品种，其特征是多不饱和脂肪酸显著高于其他两类；第二类群有3个品种，饱和脂肪酸含量偏高，n6/n3比值最低；第三类群含54个品种，各考察参数基本介于第一、二类群之间。

表4 不同类群特征分析表

3 结论

3.1 对93个品种家蚕蛹的含油率分析表明，不同品种桑蚕蛹粗脂肪含量存在显著差异，变化幅度为19.10%～36.28%。不同品种桑蚕蛹粗脂肪含量基本呈现正态分布，其中78个品种的粗脂肪质量分数分布在21.0%～31.0%之间，占所测定总量的84%。

3.2 桑蚕蛹油脂肪酸基本是由油酸、亚麻酸、软脂酸、硬脂酸、亚油酸5种脂肪酸组成，其中油酸质量分数为24.06%～37.36%，亚麻酸24.55%～37.03%，软脂酸22.24%～29.92%，硬脂酸3.22%～11.85%，亚油酸3.09%～7.07%。不饱和脂肪酸占到总脂肪酸的61.61%-73.31%。不同品种桑蚕蛹脂肪酸n-6/n-3不饱和脂肪酸比值为0.102～0.235。桑蚕蛹油脂中亚麻酸含量远高于几种常见食用油。

3.3 通过桑蚕蛹粗脂肪含量和总不饱和脂肪酸含量综合分析结果表明，75、76和79号3个品种粗脂肪含量高，75、79和91号样品不饱和脂肪酸占有比例大，是昆虫保健油脂加工的优良品种资源。

3.4 不同品种桑蚕蛹脂肪酸组成的多元统计分析。主成分分析在一定程度上可以反映出桑蚕蛹的主要脂肪酸组成，C18∶1和C16∶1的含量基本代表了桑蚕蛹中脂肪酸的组成特征；聚类分析可得到的3类桑蚕蛹品种，其不饱和脂肪酸组成具有其显著特征，在产品质量控制方面具有较大的参考价值。

[1]陆洪省，冯晓寒，陆洪彩.蚕蛹资源的开发和利用[J].世界农业，2003(2)：47-48

[2]王海燕，张成平，李睿，等.桑蚕蛹的综合利用研究与应用[J].安徽农业科学，2012，40(32)：15734-15736

[3]李琴韵，胡蓓莉.雄蚕蛾、蚕蛹及蚕沙的研究概况[J].上海中医药杂志，1996(11)：45-46

[4]廖森泰，肖更生.全国蚕桑资源高效综合利用发展报告[M].北京：中国农业科学技术出版社，2010

[5]魏兆军，廖爱美，胡海梅，等.蚕蛹油的成分、营养价值及提取工艺研究进展[J].安徽农业科学，2007，35(30)：9699-9700，9711

[6]李生梅，多种昆虫的油脂提取、脂肪酸成分分析及α-亚麻酸分离纯化研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2006

[7]徐坚.蚕蛹油对高脂大鼠血脂水平及非酒精性脂肪肝形成的影响[D]. 杭州：浙江大学，2006

[8]潘孝仁，李光伟，胡英华等.饮食和运动干预治疗对糖尿病发病率的影响-530例糖耐量低减人群六年前瞻性观察[J].中华内科杂志，1995，2(34)：108-112

[9]彭欣莉，郑鸿雁，昌友权，等.蚕蛹油改善小鼠记忆作用的实验研究[J].食品科学，2005，26(9)：490-493

[10]李孟楼，李生梅，王敦.五种昆虫脂肪酸组分与含量分析[J].昆虫知识，2006，43(2)：226-228

[11]欧阳涟，赖晓玲，刘娟娟.有机溶剂提取蚕蛹油的方法研究[J].南昌大学学报，2002，24(3)：94-96

[12]回瑞华，侯冬岩，李铁纯.棉籽油中脂肪酸不同的酯化方法与气相色谱-质谱分析[J].质谱学报，2005，26(2)：90-92

[13]张文彤.SPSS统计分析高级教程[M].北京：高等教育出版社，2004

[14]陈智毅，刘学铭，吴娱明，等.GC-MS 法分析蚕蛾油与蚕蛹油的脂肪酸组成[J].食品科学，2010，31(12)：182-184

[15]邹宇晓，吴娱明，廖森泰，等.不同萃取方法对缫丝蛹油脂肪酸组成及理化性质的影响[J].蚕业科学，2007，33(4)：620-624

[16]林华锋，石桂城，何流健.不同油脂的脂肪酸组成比较分析及其在水产中的应用[J].饲料与畜牧：新饲料，2012(6)：30-32

[17]井银成，范璐，杨国龙，等.基于脂肪酸分析识别猪油和鸡油[J].河南工业大学学报：自然科学版，2011，32(6)：40-44

[18]郑翠翠.蚕蛹油的氧化稳定性及其降血脂功能评价[D].武汉：华中农业大学，2014

[19]王静.膳食中不同比例n-6/n-3多不饱和脂肪酸构成对乳腺癌发生发展的影响及分子机制研究[D].重庆：第三军医大学，2007.

Fatty Acid Composition Analysis of Different Varieties of Silkworm Chrysalis

Shi Ying Liao Sentai Xiao Gengsheng Zou Yuxiao Liu Jun Liu Fan Mu Lixia Shen Weizhi

(Sericulture and Farm Produce Processing Research Institute，Guangdong Academy of Agricultural Sciences，Key Laboratory of Agro-food Science and Technology of Guangdong，Guangzhou 510610)

This article studies crude fat content in 93 different varieties of silkworm chrysalis，and analyzes the fatty acids by GC/MS.The result shows that there are significant differences in oil content among 93 varieties，crude fat content range from 19.1%to 36.28%.The silkworm chrysalis oils contain palmitic acid(22.24%～29.92%)，stearic acid(3.22%～11.85%)，oleic acid(24.06%～37.36%)，1inoleic acid(3.09%～7.07%)and linolenic acid(24.55%～37.02%).The unsaturated fatty acids account for 61.61%～73.31%in total fatty acids.The range of n-6/n-3 is 0.102～0.235.No.75 and No.79 are screened as high quality breeding materials for oil development and acid industrial extractions because of their higher content of crude fat and large proportion of unsaturated fatty acids.

silkworm chrysalis，variety，oil content，fatty acid，multivariate statistical analysis

S881.2

A

1003-0174(2016)03-0074-05

国家现代农业蚕桑产业技术体系建设专项(CARS-22)，公益性行业(农业)科研专项(201403064)

2014-06-15

施英，女，1978年出生，副研究员，蚕桑资源加工利用

廖森泰，男，1962年出生，研究员，农业资源高效综合利用