不同花生品种脂肪酸组成及其积累规律的研究

迟晓元，郝翠翠，潘丽娟，陈 娜，陈明娜，王 通，王 冕，杨 珍，梁成伟*，禹山林*

(1. 山东省花生研究所，山东 青岛 266100； 2. 青岛科技大学生物系，山东 青岛 266042)



不同花生品种脂肪酸组成及其积累规律的研究

迟晓元1，郝翠翠2，潘丽娟1，陈 娜1，陈明娜1，王 通1，王 冕1，杨 珍1，梁成伟2*，禹山林1*

(1. 山东省花生研究所，山东 青岛 266100； 2. 青岛科技大学生物系，山东 青岛 266042)

以15个花生品种(系)为研究材料，对其油脂含量和脂肪酸组成进行了比较分析。结果显示，所有花生品种(系)种子总油脂含量差异不大，平均为51.34%。主要检测到油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸、花生酸、花生烯酸、二十四烷酸8种脂肪酸，其中油酸含量最高，品系E1高达85.61%，品系E11的油酸含量最低，仅为37.12%。含量仅次于油酸的是亚油酸，含量在1.44%～37.11%之间，其中品系E11的亚油酸含量最高，品系E1含量最低。同时，选取其中4个品种(系)进行种子发育过程中油脂和脂肪酸含量变化规律的研究。结果显示，在种子发育过程中油脂含量持续积累，呈先快后慢趋势，部分品系在后期油脂含量略有下降。硬脂酸含量逐渐升高，棕榈酸含量逐渐降低。油酸含量的变化规律与亚油酸相反，说明油酸含量的增加可能由于生成亚油酸脂肪酸的减少。

花生；种子发育；脂肪酸；油脂

花生是重要的油料作物，具有较高的经济价值。我国一直是花生生产和出口大国，在我国花生的常年种植面积约为5000khm2左右，其总产量约为15000kt[1]，产量大约是我国其他油料作物总产量的50%，花生油的产量仅次于菜籽油的产量，是植物油的第二大来源[2]。虽然近年来食用油需求量不断攀升，但油料作物种植面积却持续下降。与国内其他油料作物相比，花生具有生产规模大、种植效益高、产油效率高、油脂品质好、国际竞争力强、需求空间巨大等优点，在保障我国食用植物油供给中具有显著的优势和发展潜力[3-7]。如何将花生在食用油供给方面的潜力和优势较好地发挥出来，生产出高品质的油用型和食用型花生品种具有重要意义。因此，了解不同花生品种油脂含量和脂肪酸组成十分重要，对花生品种品质的改良具有指导作用。

本研究以15个花生品种(系)为材料，对其油脂含量和脂肪酸成分进行了分析，同时，选取其中4个花生品种(系)进行种子发育过程中油脂和脂肪酸含量变化规律的研究，为花生产量及品质的改善提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

试验于山东省花生研究所莱西花生种植试验基地进行。15个品种(系)为河北高油、E12、E18、E11、鲁花12、鲁花14、中花5号、E1、花育23、花育19、花育17、E16、花育30、耐寒1号和SPI056。5月初播种，9月中旬收获。对其中4个花生品种(系)花育19、E18、E11和耐寒1号取下针后不同天数的荚果，每隔10 d取样一次。其余11个品种(系)仅在收获时取样一次。每个样品重复3次。将花生荚果剥掉果壳，保留种子，采用液氮反复研磨，然后把研碎的种子冷冻干燥，分析其油脂含量与脂肪酸组成。

1.2 试验方法

1.2.1 花生种子油脂的测定 采用索氏油脂提取法进行[8]。采用的样品为3 g左右研细的花生种子粉末，每个样品重复3次。

1.2.2 脂肪酸甲脂的制备 将待测的花生种子研磨成粉末，准确称取10～15 mg花生种子粉末倒入大EP管，加入体积比为1∶1的苯、石油醚1～2 mL静置5～10 min。向大EP管中继续加入2 mL浓度为0.5 mol/L的甲醇钠试剂，室温放置10 min；加入事先配制好的饱和氯化钠溶液2 mL，离心或放置20 min以上至出现上清，吸取上层液体60μL加入上样瓶，并用600～700μL石油醚稀释后进行气相色谱检测。

1.2.3 气相色谱分析 使用Agilent Technologies 6890N气相色谱仪，色谱柱为FFAP，检测器为氢火焰离子化检测器，分流比为20∶1。进样口温度250℃，柱温150～230℃程序升温，升温速率为20℃/min，检测器温度250℃，自动打火5 min后可进样。尾吹气为高纯氮气，流量40 mL/min，氢气流量45 mL/min，空气流量450 mL/min，进样量1μL。使用色谱级正己烷清洗针头，样品测定程序为0411-GC，关机程序84-GC。

1.2.4 数据分析 采用面积归一法计算各种脂肪酸的相对含量(%)，计算公式：

脂肪酸相对含量(%)=Ai/∑Ai×100

每个样品3个重复，其中Ai为第i种脂肪酸组分的峰面积，∑Ai为各种脂肪酸组分的总面积。依次进行计算并记录，利用Microsoft Office Excel 2010作图分析。

2 结果与分析

2.1 不同花生品种(系)的油脂和脂肪酸成分含量

对15个花生品种(系)的油脂含量进行分析(附表)，发现各花生品种(系)的油脂含量差异不大(最大相差8.53%)。其中河北高油的油脂含量最高，为53.97%；品系E12的油脂含量仅低于河北高油0.19%。除此以外，SPI056，花育19和耐寒1号的油脂含量较其他品种(系)低，分别为48.48%，47.97%和45.44%。

对15个品种(系)的8种脂肪酸成分进行分析(附表)，分别是棕榈酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)、油酸(C18∶1)、亚油酸(C18∶2)、花生酸(C20∶0)、花生烯酸(C20∶1)、山萮酸(C22∶0)和二十四烷酸(C24∶0)。油酸和亚油酸为花生种子中的主要脂肪酸成分，其中油酸的含量最高。品系E1的油酸含量高达85.61%，品系E11的油酸含量最低，为37.12%。在种子中含量仅次于油酸的是亚油酸，含量在1.44%～37.11%之间，其中品系E11的亚油酸含量最高，品系E1的油酸含量最低。所有品种(附表)的棕榈酸含量均在4.94%以上，含量最高的品系E11为13.81%。E18的硬脂酸含量最高，为9.28%，SPI056的含量最低，为2.45%。余下4种脂肪酸含量均较低。花生酸含量在0.47%～2.59%之间，含量最高和最低的品种(系)分别是花育19和E18；山俞酸的含量在0.3%～2.45%之间，最高的品系为耐寒1号，最低的品种是花育19。花生烯酸和二十四烷酸的含量很低，两种脂肪酸组分含量最高的品系分别为E18和耐寒1号。

附表 不同花生品种(系)种子的油脂和脂肪酸含量

2.2 花生种子发育过程中油脂和脂肪酸积累模式研究

2.2.1 油脂积累模式 对4个品种(系)花育19、E18、E11和耐寒1号的种子发育过程中的油脂和脂肪酸含量的变化进行分析发现(附图)，在种子发育过程中，4个花生品种(系)油脂含量在种子发育前期积累较快，后期较缓慢。果针下地40 d后，E18和E11油脂含量增长缓慢直至达到最高，花育19和耐寒1号油脂含量增长缓慢，在下针50 d后油脂含量略有下降直至平稳。说明不同品种(系)之间的油脂积累模式存在一定差异。

2.2.2 脂肪酸积累模式 油酸和亚油酸为花生种子中的主要脂肪酸。从附图可以看出，在种子发育过程中，随着油脂含量的提高，油酸含量的变化趋势与亚油酸相反，说明油酸含量的增加可能由于生成亚油酸脂肪酸的减少。在四个品种(系)下针60 d后检测油酸和亚油酸含量占脂肪酸总量E11为74.23%、E18为72.10%、花育19为84.01%、耐寒1号为78.26%。

附图 花生种子发育过程中油脂和脂肪酸含量的变化Fig. Changes in lipid and fatty acid content during seed development of peanut

花生种子中除油酸、亚油酸以外，棕榈酸的含量相对较高，其他5种脂肪酸的相对含量均较低。在种子发育过程中，随着油脂含量的提高，棕榈酸含量逐渐降低，成熟后四个品种(系)的种子棕榈酸含量由发育初期的14.05%～18.52%降低到11.10%～13.12%。硬脂酸含量逐渐升高，其中E18和E11含量升高幅度较大，耐寒1号和花育19含量升高幅度较小。其余4种脂肪酸成分的相对含量成熟时均低于3%。山嵛酸(C22∶0)和二十四烷酸(C24∶0)相对含量整体呈现逐渐下降的趋势。3个品系(花育19号除外)花生酸(C20∶0)相对含量变化呈现先上升后下降再升高的趋势。3个品种(系)(E18除外)花生烯酸(C20∶1)相对含量整体呈现逐渐下降的趋势。

3 讨 论

花生种子中的油脂以贮藏形式存在，是花生油的主要成分。本实验15个花生品种(系)的油脂含量相差不大，最大相差8.53%，平均含量为51.34%。陈四龙等(2008)[9]提出花生油脂积累过程基本可以分为初始积累、快速积累和稳定积累三个阶段，油脂积累主要集中在前两个阶段。本研究结果显示，油脂含量随花生种子发育逐渐积累，果针下地40 d前积累速率显著大于果针下地40 d后，呈先快后慢的积累模式，与前人研究结果一致。另外，花育19和耐寒1号在种子发育后期油脂含量略有下降直至平稳。张佳蕾等(2016)[10]认为后期籽仁干物质的增加速度超过了脂肪积累速度，所以用百分比表示含油量时，呈下降趋势。也有研究表明是因为在成熟后期，植株营养器官开始衰老，光合能力下降，而植物完全成熟所需的一些蛋白质和单糖的合成需要消耗部分油脂所造成的[11]。还有待进一步研究确认。

花生种子中的脂肪酸的组成和含量直接决定食用花生油的营养品质和耐贮藏品质。脂肪酸含量、种类在不同的花生品种中存在差异。本实验对15个花生品种(系)的8种脂肪酸成分进行了分析，为花生产量及品质的改善提供理论依据。李晓丹等(2009)对中花5号、12号进行种子发育过程中脂肪酸含量变化分析时发现，下针后10 d内的花生种子可检测到9种脂肪酸，C16∶1和C18∶3在发育过程中由高到低，逐渐消失，其他7种脂肪酸含量则随着花生种子的发育逐渐积累增高。成熟的花生种子中油酸和亚油酸含量占脂肪酸总含量的81%左右。脂肪酸总量在接近成熟时有所下降[12]。本研究采用的15个花生品种(系)脂肪酸成分以油酸和亚油酸为主，约占80%，其中油酸含量在E1品系中高达85.61%，品系SPI056的亚油酸含量达27.28%，这与前人的研究结果一致[13-15]。

本研究发现，采用的15个花生品种(系)的成熟种子中棕榈酸的平均含量为9.68%，硬脂酸平均含量为4.36%，山嵛酸平均含量为1.81%，花生酸为1.33%，花生烯酸和二十四烷酸平均含量都不足1%。可见，除油酸、亚油酸之外的其他脂肪酸组分含量都很低。四种花生品种(系)种子发育过程中，棕榈酸含量积累呈下降趋势，早期下降较快，后期下降较缓慢，且后期耐寒1号和E11的棕榈酸含量略有增加。这与张佳蕾等(2016)[10]和徐宜民等(1989)[16]的研究结果相近。棕榈酸是饱和脂肪酸，营养品质较差，因此，降低棕榈酸含量是花生品质改良目标之一。

未来的花生产业必须以促进人体健康为发展方向。本试验研究了不同花生品种(系)的油脂和脂肪酸组成及其积累规律，这对改良花生品种、提高花生品质具有重要意义。获得产量高、品质优的油用型和食用型花生品种是花生育种的重要目标。

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Fatty Acid Accumulation Pattern in Different Types of Peanut

CHI Xiao-yuan1, HAO Cui-cui2, PAN Li-juan1, CHEN Na1, CHEN Ming-na1,WANG Tong1, WANG Mian1, YANG Zhen1, LIANG Cheng-wei2*, YU Shan-lin1*

(1. Shandong Peanut Research Institute, Qingdao 266100, China;2.BiologyDepartment,QingdaoUniversityofScience&Technology,Qingdao266042,China)

The total lipid content and fatty acid compositions of 15 peanut varieties (lines) were analyzed in this experiment. The results showed that there were minor differences existed in total lipid content among different varieties (lines). The average content was 51.34%. Eight fatty acids, as oleic acid, linoleic acid, palmitic acid, stearic acid, docosanoic acid, arachic acid, arachidonic acid and tetracosanoic acid, were detected. The peanut line E1 accounts for the highest oleic acid content (85.61%), whereas line E11 was the lowest (37.12%). The content of linoleic acid varied from 1.44% to 37.11%. The line E11 accounts for the highest linoleic acid content, whereas line E1 was the lowest. Thus, the contents of fatty acid components varied among different peanut varieties (lines). Besides, the accumulation patterns of lipids and fatty acids during the developmental stages of peanut seeds were also investigated using four varieties (lines). The results showed that seed lipid content increased rapidly during early stages of seed development, which declined slightly during later stages for some peanut lines. With the increase of lipid content, stearic acid content gradually increased, whereas palmitic acid content decreased, the relative content of oleic and linoleic acids showed a reverse trend during seed development.

peanut; seed development; fatty acid; lipid

10.14001/j.issn.1002-4093.2016.03.006

2016-08-08

2014年国家“万人计划”青年拔尖人才；国家花生产业技术体系项目(CARS-14)；山东省自然科学基金项目(ZR2014YL011；ZR2014YL012)；国家自然科学基金项目(31000728)；山东省农业科学院青年科研基金项目(2016YQN14)；山东省农业科学院青年英才培养计划

迟晓元(1979-)，女，山东龙口人，山东省花生研究所副研究员，博士，研究方向为花生油脂和脂肪酸代谢。

*通讯作者：梁成伟，副教授，主要从事植物生物技术、分子生物学及生物信息学研究。E-mail: liangchw117@126.com

S565.2; Q547

A

禹山林，研究员，主要从事花生遗传育种研究。E-mail: yshanlin1956@163.com