15个高州油茶无性系脂肪酸及微量营养成分比较分析

赵君茹 朱周俊 肖诗鑫 卢元贤 吴 凯 胡 潇 韩春霞 袁德义

(中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室1，长沙 410004) (经济林育种与栽培国家林业局重点实验室2，长沙 410004) (清远市古朕茶油发展有限公司3，清远 511500)

高州油茶(CamelliagauchowensisChang)，又名大果油茶、越南油茶、华南油茶、陆川油茶，因树体高大、生长寿命长、果实较大，产量高和油脂品质好而闻名[1]。主要分布在我国广东西南部、广西南部、海南等，为南亚热带主要栽培种，其栽培面积位于全国油茶栽培面积第3位[2, 3]。当前，全国已选育审定油茶良种375个[4]，但高州油茶良种匮乏[2]，严重制约着高州油茶产业健康发展。

果实经济性状及油脂品质是选育油茶良种的重要指标[1]。前人对高州油茶果实经济性状开展了较多研究。黎伯良[5]报道了高州油茶优良无性系-石752，其鲜出籽率46%，鲜果含油率5.2%，嫁接4年后单株平均产果5～10 kg。戚嘉敏等[6]分析了不同区域高州油茶果实性状，阐明高州油茶果实性状的遗传变异特征，发现绝大部分果实性状存在显著或极显著变异。朱雯等[7]测定了10个高州油茶优良单株果实经济性状指标，初步建立了优良单株果实经济性状的评价标准。

油茶籽含油量较高，其油脂富含油酸、亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸。此外，油茶籽油中还含有丰富的微量营养成分，如 α-生育酚、总酚、角鲨烯和β-谷甾醇等。作为高端食用油，油茶油脂品质不仅仅包含茶油产量和基本脂肪酸组成，也应考虑微量营养成分。目前，对茶油品质包含微量营养成分的研究已在普通油茶[8-10]、小果油茶[11]和红花油茶[12-14]开展。但对高州油茶油脂品质研究仅限于分析种仁含油率和脂肪酸成分。为此，本研究对15个高州油茶无性系脂肪酸组分及微量营养成分进行比较分析，以期为高州油茶无性系良种选育提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料来自广东省清远市，共15个高州油茶无性系(表1)。于2019年11月果实成熟期采摘，每个无性系随机选择3棵盛果期单株，每株采集树冠中上部成熟果实30个，去除果蒲，将油茶籽40 ℃干燥至恒重备用。

表1 15个高州油茶无性系编号

1.2 试剂与仪器

α-生育酚，β-生育酚，γ-生育酚，δ-生育酚标准品(纯度均≥95%)；角鲨烯标准品(纯度99.5%)；没食子酸标准品(纯度≥98%); β-谷甾醇标准品(纯度99.5%)；异辛烷，甲醇(色谱纯)；所用其他试剂均为分析纯；

SOX606索氏提取仪(脂肪测定仪)；GC-2014气相色谱仪； LC-15C液相色谱仪。

1.3 方法

1.3.1 含油率测定

将烘干至恒重的茶籽干仁粉碎，称取5.00 g于滤纸包中，利用索氏提取法抽提4.5 h。并按照公式计算含油率：

含油率=(提取出油脂的质量/纸包种仁质量)×100%。

1.3.2 脂肪酸组分分析

脂肪酸组分测定方法参考GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》，采用KOH—CH3OH法进行甲酯化处理，取60 mg油脂试样加入具塞试管，加入100 μL甲醇(5 g/L)中，振荡，加入4 mL异辛烷溶解试样，振荡至混合均匀，后加入20 μL KOH-CH3OH(2 mol/L)溶液，再振荡30 s以上，后静置直澄清，加入1 g NaHSO4，振荡后静置，取分层中上清液进行加入上样瓶，进行气相分析。

利用气相色谱仪分析油脂脂肪酸主要脂肪酸组分，检测器为氢火焰检测器(FID)；色谱柱为FUSED SILICA Capillarg Column (60 m×0.25 μm×0.25 μm)；载气为氮气；分流比为100∶1；进样口温度为250 ℃；柱温为190 ℃；检测器温度为250 ℃。采用面积归一化法计算脂肪酸组分。

1.3.3 微量营养成分测定

α-生育酚含量参考GB 5009.82—2016《食品安全国家标准 食品中维生素A、D、E的测定》中维生素E的测定方法；总酚含量参考LS/T 6119—2017《粮油检验植物油中多酚的测定 分光光度法》；角鲨烯含量参考LS/T 6120—2017《粮油检验植物油中角鲨烯的测定 气相色谱法》；β-谷甾醇含量参考NY/T 3111—2017《植物油中甾醇含量的测定 气相色谱-质谱法》。

1.3.4 数据处理及统计方法

采用Excel 2019软件完成参试材料性状均值、方差统计。采用隶属函数法对各指标数据进行无量纲化处理[15，16]，根据因子的特征值大于1的原则提取因子，采用因子所对应的方差贡献率作为权重[15，16]，最后将因子得分和对应的权重进行加权求和，计算得到各无性系油脂品质的综合得分。采用Origin2018作图，运用SPSS 22.0 进行因子分析。

注：同行相同字母表示差异不显著(P>0.05)，同行不同字母表示差异显著(P<0.05)。图1 15个高州油茶无性系种仁含油率

2 结果与分析

2.1 高州油茶无性系含油率比较分析

高州油茶含油率存在明显差异(图1)。含油率最高为HM349和HM19，分别为55.12%、54.82%。其次为HMZ11和A16，分别为51.53%、50.56%。含油量最低为HMZ03，仅有30.62%。

表2 15个高州油茶无性系脂肪酸组成及相对质量分数

2.2 高州油茶无性系脂肪酸组成及相对质量分数比较分析

高州油茶中脂肪酸成分主要为不饱和脂肪酸(油酸，亚油酸和亚麻酸)，和少量饱和脂肪酸(棕榈酸和硬脂酸)(表2)。高州油茶脂肪酸相对质量分数差异显著。不饱和脂肪酸相对质量分数变化范围为85.44%～88.77%，HMZ03最高，A16最低；HMZ04油酸相对质量分数显著高于其他无性系，高达82.84%，HMZ13和HMZ06次之；A32和HMZ11亚油酸相对质量分数显著高于其他无性系，高达10.97%、10.77%；HMZ11亚麻酸相对质量分数为0.39%，与A11差异不显著，但这两者显著高于其他无性系；棕榈酸相对质量分数变化范围为8.99%～12.53%，HMZ04、HM349和HMZ10含量分别为8.99%、9.05%和9.06%，与HMZ03(9.35%)差异不显著，但显著低于其他无性系；HMZ11硬脂酸相对质量分数显著低于其他无性系，只有1.34%。

2.3 高州油茶无性系微量营养成分含量比较分析

不同高州油茶无性系4种微量营养成分含量差异显著(图2)。植物中维生素E存在α、β、γ和δ四种构型，高州油茶茶油中只有α构型被检测出。HMZ03 α-生育酚含量显著高于其他无性系，高达30 mg/100 g，HM340 α-生育酚含量为25.5 mg/100 g，排名第二，A11α-生育酚含量为20.9 mg/100 g，排名第三；A5角鲨烯含量显著高于其他无性系，高达695.6 mg/kg，排名第二的为HMZ13，其含量为630.6 mg/kg，排名第三的为HMZ03，其含量为471.4 mg/kg；A16总酚含量显著高于其他无性系，高达17.05 mg/kg，排名第二的是HMZ11，其含量为13.02 mg/kg，排名第三的为HM349和HM19，其含量分别为11.68、11.61 mg/kg；HMZ03β-谷甾醇含量显著高于其他无性系，高达750.3 mg/kg，排名第二的为A11，其含量为405.1 mg/kg，排名第三的为A32，其含量为400.6 mg/kg。

2.4 因子分析

对各指标的原始数据经标准化后采用四次幂极大法旋转后进行因子分析，再采用主成分分析提取3个特征值大于 1 的公因子(主成分)。如表3所示，前3个公因子(F1、F2、F3) 的累积方差贡献率为76.492% ，包含了高州油茶油脂营养成分大部分信息，可以用这3个公因子代表原来的 10项评价指标，进行高州油茶含油率和油脂营养成分的分析和评价。

表4表明，F1主要综合了亚油酸、硬脂酸、油酸和棕榈酸的信息，其方差贡献率为34.516%，它们的因子载荷分别为0.957、0.793、-0.951、-0.836；F2主要综合了β-谷甾醇、α-生育酚、亚麻酸、角鲨烯和含油率的信息，其方差贡献率为28.909%，它们的因子载荷分别为0.899、0.869、0.687、0.569和-0.616；F3与总酚有关，其方差贡献率为13.067%，它的因子载荷分别为0.954。

以3个主成分所对应的贡献率占总的贡献率的比例为权重，依据F=0.451F1+0.378F2+0.171F3，计算出不同无性系的综合得分，并根据综合得分对15个无性系进行排序(表3)。15个高州油茶无性系油脂综合品质排序为：HMZ11>HMZ03>A16>A32>A11>A5>HM340>HMZ15>HM19>HM349>A31>HMZ13>HMZ10>HMZ04>HMZ06，其中，HMZ11的果实油脂品质综合得分最高。

注：同行相同字母表示差异不显著(P>0.05)，同行不同字母表示差异显著(P<0.05)。图2 15个高州油茶无性系微量营养成分含量

表3 因子分析结果

表4 因子得分、综合得分和综合排名

3 讨论

油茶种仁含油率是衡量油茶产量的重要指标之一，也是优良单株选择重要依据[17,18]。油茶含油率大部分集中在30%～60%[19]，杨颖等测定广东省的高州、揭阳和阳春三地高州油茶种仁含油率在41.91%～45.14%[20]。本研究15个高州油茶无性系种仁含油率在30.62%～54.82%，结果相似。结合油茶优良单株筛选和品种选育的标准(种仁含油率高于42%)[19, 21]。本研究11个高州油茶无性系均超过该标准，且HM349、HM19和HMZ11种仁含油率高于50%，可以作为高种仁含油率优系。

脂肪酸的组成和质量分数是衡量油脂营养价值的重要指标[22-24]。高州油茶脂肪酸主要组成为油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸和硬脂酸，其中油酸、亚油酸和亚麻酸属于不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸有助于降低血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平，提高免疫功能，有益于健康[25-27]。本研究中不饱和脂肪酸相对质量分数、油酸、亚油酸和亚麻酸质量分数分别为85.44%～88.78%、74.84%～82.84%、4.69%～10.97%、0.13%～0.37%，与前人研究结果相似[20, 28]，且组分符合GB/T 11765—2018《油茶籽油》中对主要脂肪酸组成的判定标准。其中，HMZ04 、HMZ13、HMZ06、HM349、HMZ03和HMZ10油酸质量分数均超过了80%，可以作为高油酸优系；A32和HMZ11亚油酸质量分数分别为10.97%和10.77%，可以作为高亚油酸优系培育。

茶油除具有高质量的脂肪酸，还含有丰富的α-生育酚、角鲨烯、多酚和β-谷甾醇。α-生育酚是天然的抗氧化物质，在预防衰老等相关基本方面有重要作用[29]，角鲨烯具有多种生理功能，如降低癌症风险，降低血清胆固醇水平等[23]，酚类物质在抗血栓和抗癌方面使身体机能走向有利方向等[24]，植物甾醇也可以通过降低胆固醇的吸收来降低心血管的发病率，还有抗炎等作用[30]。本研究中维生素E只检测出α-生育酚，其含量变化为11.7～30 mg/100 g，与其他人研究结果一致；HMZ03含量最高，为30 mg/100 g，其次为HM340和A11，含量分别为25.5 和20.9 mg/100 g，可作为高α-生育酚优系培育；角鲨烯含量约是普通油茶和云南红花茶3倍[14]，与红花山茶相当[13]，其中A5和HMZ13含量分别为695.6和630.6 mg/kg，是高角鲨烯优系的培育材料；总酚含量为3.69～17.05 mg/kg，普遍低于普通油茶[9]，但A16和HMZ11与普通油茶相当,可作为高州油茶中高总酚优系培育; β-谷甾醇含量为286.5～750.3 mg/kg，均值371.7 mg/kg，高于普通油茶和云南红花山茶，排名前三的为HMZ03、A11和A32，其含量分别为750.3、405.1、400.6 mg/kg，均可作为高β-谷甾醇优系培育，其中HMZ03是排名第二的A32的1.8倍，可作为培育高β-谷甾醇特异优系。在微量生物活性成分中，HMZ03 α-生育酚和β-谷甾醇显著高于其他无性系，角鲨烯含量排名也靠前，可作为微量生物活性成分优系培育。

因子分析是一种常见的多指标评价方法[31]，被广泛运用在农作物的数量性状分析和综合评价中[15,16,32]。本研究中高州油茶10个油脂品质指标简化为3个公因子，累计方差贡献率为76.492%，反映了高州油茶油脂品质的绝大部分信息。将因子得分和对应的权重进行加权求和，排名前五的无性系为HMZ11>HMZ03>A16>A32>A11，油脂综合品质较高，可作为高油脂品质无性系培育。

4 结论

15个高州油茶无性系油脂品质有明显差异。高州油茶种仁含油率较高，11个高州油茶无性系均超过42%，HM349、HM19和HMZ11种仁含油率更是高于50%，可以作为高种仁含油率优系。高州油茶脂肪酸主要组成为油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸和硬脂酸。其中，HMZ04、HMZ13、HMZ06、HM349、HMZ03和HMZ10油酸质量分数均超过了80%，可以作为高油酸优系；A32和HMZ11亚油酸质量分数分别为10.97%和10.77%，可以作为高亚油酸优系。α-生育酚、角鲨烯、多酚和β-谷甾醇和含量分别为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可作为高α-生育酚优系培育，A5和HMZ13可为高角鲨烯优系，A16和HMZ11可培育为高州油茶中的高总酚优系，可将HMZ03培育为高β-谷甾醇特异优系，A11和A32可作为高β-谷甾醇优系培育。依据因子分析进行综合排名，排名前五的无性系为HMZ11>HMZ03>A16>A32>A11，油脂综合品质较高，可作为高油脂品质无性系培育。