张 巍 杨雪海 严念东 郭万正 魏金涛 熊本海
(1.湖北省农业科学院畜牧兽医研究所 农业农村部畜禽细菌病防治制剂创制重点实验室动物胚胎工程及分子育种湖北省重点实验室,湖北武汉430064;2.中国农业科学院畜牧兽医研究所,北京100193)
菜籽油不仅能为人们提供能量,而且油脂中磷脂等成分是细胞膜的结构物质,菜籽油中主要脂肪酸油酸对降血脂、保护血管都有益处[6-7]。也有研究证明,动物饲粮中添加菜籽油或者油菜籽能改善鲜鸡蛋蛋黄中的脂肪酸组成和含量[8],且油菜籽早被列入我国饲料原料目录,已被用于猪、鸭、羊、牛等饲料中[9-12]。
油菜属异花授粉作物,具有较高的异交率,种植过程中若有不同品种相邻种植,可能会因串粉而影响品质。本项目对湖北油菜籽主要生产区冬油菜夏收籽实进行抽样分析,旨在为优质油菜籽的生产和利用提供参考。
按照全国统一采样抽检要求,于2017 年油菜籽收获后第一时间在湖北油菜籽主要种植地钟祥、荆门、黄石、武汉等地收集油菜商品籽共17个品种、51份样品,按GB 5491—85进行采样、分样、留样。
1.2.1 营养成分
样品中总能量的测定,采用GR-3500 型氧弹式热量计;样品中水分含量的测定,采用GB/T 14489.1规定进行;样品中粗蛋白含量的测定,采用GB/T 6432规定进行;样品中粗脂肪含量的测定,采用GB/T 14488.1 规定进行;样品中脂肪酸含量的测定,采用GB/T 5009.168规定进行;样品中粗灰分含量的测定,采用GB/T 6438 规定进行;样品中粗纤维含量的测定,采用GB/T 6434 规定进行;样品中总钙含量的测定,采用GB/T 6436 规定进行;样品中总磷含量的测定,采用GB/T 6437规定进行。
1.2.2 硫甙芥酸
样品中硫甙的测定,采用NY/T 1582 规定进行;样品中芥酸的测定采用GB 5009.168规定进行。
1.2.3 消化代谢试验样品经研磨后,按照胃蛋白酶胰酶两步酶体外消化法[13],检测粗蛋白质和粗脂肪的消化率。
式(3)中:n为在tk时刻船舶i周围船舶的数量。假设第j条船距船舶i距离最近,那么在tk时刻距船舶i最近的船舶为
采用Spss18.0描述性统计和相关性分析,检测结果以“平均值±标准差”表示。
表1 菜籽抗营养因子检测与分析
油菜籽硫甙、芥酸检测分析结果如表1。芥酸含量为0.10%~10.7%之间,不同品种差异较大,变异系数(CV)为141.3%,有6个品种芥酸含量>1%,芥酸达标率为64.71%。硫甙含量为10.36~42.28 μmol/g,变异系数为46.69%,其中只有1个品种硫甙含量超过国家标准GB/T 11762—2006 的35 μmol/g,其他16 个品种均低于35 μmol/g,硫甙达标率为94.12%。
表2 常规营养成分检测结果
含油率是衡量油菜籽最重要的经济性能指标。本次抽样油菜籽粗脂肪等营养成分含量如表2所示,粗脂肪、粗蛋白含量分别为33.1%~45.3%、16.07%~26.93%,其中粗脂肪含量超过45%的有两个品种,超过40%且小于45%的有6 个品种。油菜籽营养成分变异大小顺序依次为水分>总磷>总钙>粗纤维>粗蛋白>粗灰分>粗脂肪>总能。
本次采集样本脂肪酸检测结果如表3 所示,油酸、亚油酸、亚麻酸、芥酸、棕榈酸、花生一烯酸含量均高于其他脂肪酸含量。油酸变化范围为32.3%~65.1%,均值为54.2%,变异系数为22.3%;亚油酸含量范围为13.2%~20.2%,均值为17.7%,变异系数为13.0%;亚麻酸含量范围为8.4%~9.7%,均值为9.0%,变异系数为3.3%;芥酸变化范围0.1%~10.7%,均值2.71%,变异系数为141.3%。变异大小顺序为芥酸>油酸>亚油酸>亚麻酸。本次采集样本中,有10 个品种油酸含量超过60%,主要为华油杂、中油杂、中双类,其中华双5 号油酸含量超过65%。
表3 脂肪酸检测与分析(%)
表3(续) 脂肪酸检测与分析(%)
脂肪酸相关性分析结果如表4所示。油酸、亚油酸与饱和脂肪酸棕榈酸、硬脂肪酸呈显著正相关,与花生酸、花生一烯酸、花生二烯酸、二十二碳烯酸、二十四碳烷酸、二十四碳一烯酸、芥酸等长链不饱和脂肪酸呈显著负相关。芥酸与棕榈酸、硬脂肪酸、油酸、亚油酸呈显著负相关,而与花生酸、花生一烯酸、花生二烯酸、二十二碳烯酸、二十四碳烷酸、二十四碳一烯酸、芥酸等长链不饱和脂肪酸呈显著正相关。亚麻酸与花生酸显著正相关。
表4 脂肪酸相关性分析
表4(续) 脂肪酸相关性分析
油菜籽中含油量与油酸、亚油酸、亚麻酸、芥酸相关性分析结果如表5所示,含油量与亚麻酸显著性负相关(0.01<P<0.05),与油酸、亚油酸不相关但有负影响趋势,与芥酸不相关但有正影响趋势。
表5 粗脂肪含量与油酸相关性分析
表6 粗脂肪和粗蛋白的消化率(%)
根据收集样品硫甙、芥酸含量的检测结果,选择硫甙、含量芥酸较低的油菜籽进一步进行消化代谢试验,检测油菜籽中粗脂肪和粗蛋白的消化率,结果如表6所示,粗脂肪的消化率为62.69%~67.11%,粗蛋白的消化率为76.53%~81.09%。
芥酸是菜籽油特征脂肪酸,因难被人体消化、且易引起心肌脂肪沉积,被认为是菜籽油中最主要的有害脂肪酸[13]。而硫甙被发现在机体内源酶的作用下形成有毒物质。据检测,我国早期油菜籽芥酸含量为12.83%~64.99%[14]。20 世纪后双低化率逐年提高,2001~2009年间,国家油菜产业体系区试油菜籽芥酸达标材料年均比例达91.47%(芥酸含量<1%)[15]。2002年油菜商品籽芥酸含量16.3%,硫甙含量64.87 μmol/g,商品籽双低达标率为32%。2004 年油菜商品籽芥酸含量为3.1%,硫甙含量为35.76 μmol/g,双低油菜品种普及率为58%[16]。2014 年国家油菜产业技术体系试验站油菜籽双低达标率达76.43%,硫甙和芥酸单项达标率均为80.99%[17]。本次商品籽抽样分析结果,芥酸和硫甙达标率分别为64.71%和94.12%,远高于云南省商品油菜籽的31.4%和23.1%[18],优于贵州地方种植品种[19]。
我国长江流域2002年油菜商品籽含油量37.7%,2004 年提高到39.1%[16]。近期,我国油菜籽育种组获得了超高含油量油菜籽YN171,其油含量可达到64.8%[20]。本次抽样采用GB/T 14488.1方法检测粗脂肪含量来表示油含量,测得油含量为33.10%~45.34%,均值为39.8%,其中有两个品种含油量高出45%。
油菜籽除榨取菜籽油外,其副产物菜籽饼粕含有约20%的蛋白质,在动物饲料中广泛应用[21]。本次检测结果,不同品种油菜籽粗蛋白、粗脂肪、粗纤维等含量差异较大。
脂肪酸是油脂的主要成分,分为饱和脂肪酸(如棕榈酸、硬脂酸)、单不饱和脂肪酸(如油酸、芥酸)、多不饱和脂肪酸(如亚油酸、亚麻酸)。油酸、亚油酸、亚麻酸和芥酸是菜籽油的主要脂肪酸组成。油酸易被人体消化吸收,且能通过调节低密度脂蛋白和高密度脂蛋白含量有效预防心血管疾病[22-24]。α-亚麻酸是EPA(二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸)的前体物质,在视网膜和大脑的结构膜中起重要作用,具有降低血清胆固醇、防止动脉硬化,防治癌症、心脑血管病、糖尿病、老年痴呆症等疾病的功能[25-27]。亚麻酸虽然是多不饱和脂肪酸,但是其口感辛辣、易氧化变质,影响油脂的储藏和食用品质[28]。因此,在“双低”育种取得成功后,提高油酸和亚油酸含量、降低亚麻酸含量是改善油菜籽品质的最重要目标[29]。
国外开展高油酸育种工作比较早,目前油酸含量80%左右的高油酸油菜品种已在国外投入商业化生产。且自20世纪80年代我国双低油菜品种推广应用以来,双低品种在芥酸含量下降至1%以下的同时,油酸含量普遍提高到了60%左右,油菜籽中油酸含量与芥酸含量呈极显著负相关[30-31],与除硬脂酸外的其他脂肪酸也基本上呈显著负相关[32-33]。本次抽样发现,油酸不仅与芥酸呈显著负相关,还与花生酸等长链不饱和脂肪酸呈显著负相关,与亚油酸、棕榈酸、硬脂肪酸呈显著正相关,而对含油量还有负影响的趋势;收集的17个品种中,有12个品种油酸含量在60%左右,其中有一个品种超过65%,综合考虑芥酸、硫甙、含油量、油酸四个指标,希望528、禾盛油868、中油杂12、中双12均符合双低标准,且含油量大于40%,油酸含量大于或近于60%。
我国营养学会推荐饱和脂肪酸∶单不饱和脂肪酸∶多不饱和脂肪酸(SFA∶MUFA∶PUFA)=1∶4~6∶1[34],n-6 和n-3 脂肪酸的理想比值应小于4∶1[35]。目前国际公认理想食用油标准为75%油酸、8%亚油酸、8%左右亚麻酸[36],而食物储存期限及品味则要求最佳脂肪酸组成为5%~7%的饱和脂肪酸、67%~75%的油酸、15%~22%的亚油酸和小于或等于3%的亚麻酸[37]。目前,菜籽油是仅次于棕榈油和大豆油的第三大植物油,菜籽油特点是饱和脂肪酸(SFA)含量低于7%、约61%油酸、21%亚油酸和11% α-亚麻酸(ALA),以及0.53%~0.97%植物甾醇和700~1 200 mg/kg的生育酚[38]。菜籽油SFA∶MUFA∶PUFA为0.3~1∶3~4∶1,n-6∶n-3的比值为2.84[39],均优于其他食用油类[40]。
因芥酸和硫甙对动物机体有一定的危害作用,而且还含有一种特殊的气味,对动物的适口性也有一定的影响,所以本试验选择芥酸和硫甙含量较低的品种进行消化试验,得出粗脂肪的消化率为62.69%~67.11%,粗蛋白的消化率为76.53%~81.09%。
此次抽样分析发现,油菜商品籽芥酸和硫甙达标率分别为64.71%和94.12%,粗脂肪、粗蛋白含量分别为33.10%~45.34%和16.07%~26.93%,饱和脂肪酸含量为4.9%~6.7%,油酸含量为32.3%~65.1%,亚油酸含量为13.2%~20.2%,亚麻酸含量为8.4%~9.7%。油菜籽作为饲料原料,其粗脂肪消化率为62.69%~67.11%,粗蛋白消化率为76.53%~81.09%。