向晶,梁月荣,赵东,王开荣,陆建良,袁名安,郑新强*
不同品种、地区茶叶籽仁含油量及茶叶籽油中脂肪酸组分和含量差异性分析
向晶1,梁月荣1,赵东1,王开荣2,陆建良1,袁名安3,郑新强1*
1. 浙江大学茶叶研究所,浙江 杭州 310058;2. 宁波市林特科技推广中心,浙江 宁波 315000;3. 金华市农业科学研究院,浙江 金华 321000
为了筛选出含油量高且脂肪酸组分丰富的茶树品种,对9个省区49个茶树品种茶叶籽进行研究。结果发现,不同品种茶树茶叶籽含油量范围为16.29%~33.80%。采用气相色谱法测定各个品种茶叶籽油中脂肪酸的组分和含量,共检测出19种脂肪酸,主要为油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸和-亚麻酸,分别占总脂肪酸含量的46.00%~72.64%、8.05%~31.05%、12.02%~18.80%、2.16%~5.34%和0.36%~1.20%;不同品种茶叶籽油的饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量比值平均为1∶3.04∶1.40。脂肪酸组分相关性分析表明,油酸与反-油酸、二十二碳六烯酸呈极显著负相关,而油酸与-亚麻酸、棕榈酸呈极显著正相关,反-油酸与棕榈酸呈极显著负相关。不同地区茶叶籽油在脂肪酸含量上存在显著差异。综合考虑,中茶108(浙江)、金萱(广东)、湘波绿2号和槠叶齐的茶叶籽油中脂肪酸含量较高,饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸比例更均衡,可作为油用良种进行利用。保山混合种、香山早、金萱(湖南)、紫娟和云南野生种5个品种的茶叶籽油不饱和脂肪酸含量占比高,适用于药物和化妆品用油的开发。
茶叶籽;茶叶籽油;含油量;脂肪酸;组分;含量
我国是一个油料进口大国,食用植物油自给率仅为30%~40%[1]。2020年我国进口食用植物油连续第四年增加,达1 169.5万t,较2019年增加16.8万t[2]。中国粮油协会专家王瑞元[3]提出,在“十四五”期间,粮油产业需大力发展,并将其作为推进供给侧结构性改革和“调结构、转方式”的重要举措。因此,我国亟需提高粮油供给能力,寻求新的植物油来源。
近年来,茶叶籽油作为新的植物油补充来源获得关注。茶叶籽的含油量在20%~30%,脂肪酸中主要为油酸、亚油酸、棕榈酸和硬脂酸,占脂肪酸总量的90%以上[4-6]。茶叶籽油中不饱和脂肪酸(Unsaturated fatty acid,UFA)含量高达75%~85%[7-9],其油酸含量仅次于橄榄油。茶叶籽油中饱和脂肪酸(Saturated fatty acid,SFA)、单不饱和脂肪酸(Monounsaturated fatty acid,MUFA)和多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acid,PUFA)的比例接近1∶3∶1,且大部分PUFA中含有-3 PUFA,具有抗炎、抗心律失常等健康功效[10]。此外,茶叶籽油中含有二十四碳一烯酸(Nervonic acid,NA),这在其他主流植物油中均未检测到[11]。NA又称神经酸,是一种长链MUFA,具有促进受损神经组织修复功能[12-13],在大脑的发育和维持[14]、神经细胞的生物合成[15]和改善[11]等方面发挥着至关重要的作用。由此可见,茶叶籽油具有优质保健食用油的潜力,极具开发价值。但不同茶树品种之间茶叶籽的含油量、脂肪酸组成等不同。同时,茶叶籽油在生产实践中存在结实率低、含油量不高等问题[16],这与茶树品种以及栽培模式密切相关。因此筛选或培育含油量高、结果率高的茶树品种对于补充植物油供给能力极为重要。
茶叶籽油的研究目前主要集中在提取、加工及其生物学活性成分(主要是脂肪酸)的测定[16-17]。恽卓婷等[8]从混合茶籽中共测定13种脂肪酸;吴万富等[5]和张正艳等[9]分别从云南普洱的大叶种中检测到6种和5种脂肪酸。已有研究人员对各个地区不同茶树品种的茶叶籽中脂肪酸种类进行了分析[18-25],但现有茶叶籽油研究多未检测含油量,且所研究的品种多为有性系或区域品种,并非生产上主栽或影响力大的品种。部分研究针对多个品种进行混合检测,茶叶籽含油量与所检测的脂肪酸种类受限,难以从已有研究中筛选出目前生产上主要的无性系良种的茶叶籽油情况。
本研究共收集了9个地区49个茶树品种茶叶籽,测定茶叶籽仁含水率、采用索氏提取法提取粗脂肪并测定茶叶籽仁含油量、气相色谱法(GC)测定茶叶籽油中脂肪酸组分与含量,旨在分析不同品种、地区的茶叶籽油中脂肪酸组分与含量的差异,初步筛选出油用资源的优良茶树品种。
2019年10月所用试验茶果分别为浙江省4个品种、山东省1个品种;2020年10月所用试验茶果分别为浙江省14个品种、湖南省9个品种、云南省8个品种、广东省6个品种、湖北省6个品种、四川省2个品种、贵州省2个品种、广西省1个品种(表1),采后按照统一标准储存,采摘样品均为成熟后茶果。
37种脂肪酸标准品为色谱纯,购于美国西格玛公司;异辛烷、氢氧化钾、硫酸氢钠、石油醚(沸程30~60℃)均为分析纯,购自上海沃凯科技有限公司;试验用水均为一级水。
Agilent 7890A气相色谱仪,安捷伦科技有限公司;DHG-9240A电热鼓风干燥机,上海一恒科学仪器有限公司;AB266-S电子分析天平(分度值为0.000 1),瑞士梅特勒-托利多公司;SOX406索氏提取仪,海能未来技术集团股份有限公司。
1.4.1 茶叶籽仁含水率的测定
将铝盒置于烘箱中105℃烘至恒重,置于干燥皿中冷却至室温,称量铝盒质量0,g。将样品转移至质量已知的铝盒中,并记录样品质量为1,g。将装有茶样的铝盒放入烘箱105℃烘至恒重后放置在干燥皿中,称取总质量2,g。茶叶籽仁含水率(茶叶籽仁)测定公式如下:
1.4.2 茶叶籽仁含油量的测定
茶叶籽去皮后于烘箱中40℃烘8 h,磨碎至30目后置于–80℃密闭保存,以备进一步试验。采用索氏提取法提取粗脂肪,并按照GB/T 14488.1—2008进行含油量的测定。将萃取杯置于烘箱105℃烘1.5 h,烘干至恒重,并测定质量为3,g。称量3.000 g茶叶籽仁粉末于脱脂棉中,用滤纸包裹严实,置于滤纸筒中。萃取杯中加入50 mL沸程为30~60℃的石油醚,用索氏提取仪进行提取。提取过程分为3个阶段:第一阶段温度设定为70℃,将滤纸筒浸泡在萃取杯中,充分萃取2 h;第二阶段温度不变,将滤纸筒悬浮,让回流的石油醚淋洗滤纸包1 h;第三阶段关闭回流阀,回收石油醚30 min。试验结束后取出滤纸筒(滤纸筒经过石油醚淋洗无残留),将装有提取液的萃取杯置于烘箱中70℃烘干至恒重,称量萃取杯质量为4,g。茶叶籽仁含油量(茶叶籽仁)为:
1.4.3 茶叶籽油中脂肪酸含量的测定
采用甲酯化气相色谱法(GB 5009.168—2016)外标法测定茶叶籽油中的脂肪酸含量,具体测定方法为:分别称取各个品种茶叶籽油60 mg,置于10 mL试管中;加4 mL异辛烷溶解后,再加入0.5 mol·mL-1氢氧化钾甲醇溶液200 µL,振摇30 s后,加入约1 g硫酸氢钠;振摇后,静置至澄清,取1 µL注入气相色谱。气相色谱的条件:Agilent DB-23色谱柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm),进样口温度270℃,载气N2,流速1 mL·min-1,分流比10∶1。程序升温:120℃保持5 min;5℃·min-1升至190℃保持12 min;2.5℃·min-1升至210℃保持10 min。火焰离子化检测器(FID),检测器温度280℃。茶叶籽油中各脂肪酸的含量计算如下:
式中:X为试样中各脂肪酸的含量,mg·g-1;A为试样测定液中各脂肪酸甲酯峰面积;A为标准液中各脂肪酸的峰面积;为试样的称样质量,mg;C为标准测定液中标准品各脂肪酸的浓度,µg·mL-1;V为加入标准品的体积,mL;FAMEi-FAi表示每种脂肪酸甲酯转换为对应脂肪酸的转换系数(参见GB 5009.168—2016附录D)。
采用SPSS 26.0和Excel 2016软件进行统计分析和相关性分析,采用GraphPad Prism 5.0软件进行柱状图绘制。
采摘于9个省区的茶叶籽颜色基本为深褐色,直径为1.14~1.73 cm。茶叶籽仁的含油量范围在16.29%~33.80%,平均值为26.30%(表1)。其中名选131含油量最高,达33.80%,而福鼎大白茶含量最低,只有16.29%。在所测定的品种中,名选131、鄂茶10号、云南野生种、保山混合种、金萱(浙江)、遵义混合种的含量平均值均高于32.00%,与云南油茶品种红花茶含油量(34.67±2.26)%无明显差异。通常,高含油量可为选育优良油用品种提供依据,因此,可将茶叶籽仁含油量作为主要指标,初步筛选优良的油用茶树品种。
综合分析,以含油量高于30.00%为指标,可初步筛选出名选131、鄂茶10号、云南野生种、保山混合种、遵义混合种、福云6号、鸠坑种、恩施混合种、紫娟作为油用资源的优良品种候选对象。金萱、中茶108在部分省份含油量高于30.00%,丹桂、金茶1号和香山早含油量平均值接近于30.00%,也可作为候选材料。
2.2.1 品种
对49个茶树品种茶叶籽油中各类脂肪酸进行分析,以了解茶叶籽油中脂肪酸组分及SFA、MUFA和PUFA的关系(表2)。茶叶籽油中脂肪酸含量为348.55~745.10 mg·g-1,其中SFA、MUFA和PUFA分别占脂肪酸总量的12.41%~22.71%、46.22%~72.75%、9.08%~32.65%,且SFA∶MUFA∶PUFA的比值平均为1∶3.04∶1.40,和诸多研究结果相似[5,8,17-19]。世界卫生组织和联合国粮农组织建议,食用油中脂肪酸的组成SFA∶MUFA∶PUFA=1∶1∶1[26],本研究品种茶叶籽油中SFA∶MUFA∶PUFA的平均值相较于油茶籽油(1.10∶6.70∶1)[8,26]和橄榄油(1∶4∶1)[27-28],更适合作为食用油。但不同品种的SFA∶MUFA∶PUFA差异较大,如云南大叶群体种(广东)、可可茶、浙农138、福鼎大白茶、金牡丹中SFA∶MUFA∶PUFA的比值分别为1∶2.11∶1.29、1∶2.12∶1.40、1∶2.14∶1.35、1∶2.16∶1.52和1∶2.21∶1.26,相对接近粮农组织的建议比例,而保山混合种的SFA∶MUFA∶PUFA为1∶5.84∶1.22,MUFA含量较高。
37种脂肪酸甲酯混合标准品和茶叶籽油脂肪酸甲酯的气相色谱图如图1所示。49个茶树品种茶叶籽油中共检测出19种脂肪酸,分别是丁酸(C4∶0)、己酸(C6∶0)、豆蔻酸(C14∶0)、棕榈酸(C16∶0)、棕榈油酸(C16∶1)、十七烷酸(C17∶0)、银杏酸(C17∶1)、硬脂酸(C18∶0)、反-油酸(C18∶1t)、油酸(C18∶1c)、反-亚油酸(C18∶2t)、亚油酸(C18∶2c)、-亚麻酸(C18∶3n6)、顺-11-二十碳一烯酸(C20∶1)、-亚麻酸(C18∶3n3)、木蜡酸(C24∶0)、顺-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸(C20∶5n3)、二十四碳一烯酸(C24∶1)、顺-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸(C22∶6)。不同茶树品种的脂肪酸在组分和含量上存在明显差异,脂肪酸组分介于12~17种,普遍为14~17种(表3)。
从表3可以看出,茶叶籽油中含量较高的脂肪酸分别是油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸和-亚麻酸,含量分别是178.50~365.61、34.58~213.15、53.00~114.56、8.85~35.11、1.56~6.64 mg·g-1,在脂肪酸含量中占比分别为46.00%~72.64%、8.05%~31.05%、12.02%~18.80%、2.16%~5.34%、0.36%~1.20%。49个茶树品种中均检测到-亚麻酸,部分品种中检测到二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸,这3种脂肪酸均为-3 PUFA。茶叶籽油中的-3 PUFA为3.92~7.96 mg·g-1,相对含量为0.84%~1.51%,其中金茶1号、湄潭混合种、鄂茶10号、雅安混合种和遵义混合种含量较高,在茶叶籽油中占比分别为1.51%、1.49%、1.38%、1.37%和1.37%,普遍高于油茶籽油中的0.36%~1.30%[12,29]。-3 PUFA具有舒张心血管、降低血压、改善动脉[10]等功能,此结果表明茶叶籽油的保健功能可能并不低于油茶籽油。
表1 茶叶籽仁含油量
注:A,茶果收集于2019年10月;B,茶果收集于2020年10月;*,油茶;xx混合种在xx地区收集,因量少而混合在一起;同列不同小字母表示有显著性差异(<0.05)
Note: A, the fruits were collected in October 2019. B, the fruits were collected in October 2020. *,Abel. Mixed samples were fruits collected from tea population. Different lowercase letters in the same column indicate significant differences (<0.05)
续表1
表2 茶叶籽油各类脂肪酸含量
注:SFA,饱和脂肪酸;MUFA,单不饱和脂肪酸;PUFA,多不饱和脂肪酸;同列不同小写字母表示有显著性差异(<0.05)
Note: SFA, saturated fatty acid. MUFA, monounsaturated fatty acid. PUFA, polyunsaturated fatty acid. Different lowercase letters in the same column indicate significant differences (<0.05)
续表2
采样点Collection location茶树种质资源Germplasm各类脂肪酸含量/mg·g-1Content of different fatty acid types单不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值MUFA/SFA多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸比值PUFA/SFA不饱和脂肪酸占比/%Proportion ofUFA脂肪酸总量/mg·g-1Total fattyacid SFAMUFAPUFA 广东 Guangdong云抗10号104.02e232.32j163.03c2.231.5767.35i499.37fg 金萱132.64b326.25b165.20bc2.461.2573.53f624.09b 云南大叶群体种120.13c253.92h154.92d2.111.2970.71gh528.98e 软枝乌龙116.37cd289.82d136.09f2.491.1774.90e542.28cd 可可茶112.99d239.32ij158.15d2.121.4069.02h510.46f 金牡丹101.36e223.60jk127.96gh2.211.2671.75g452.91j 湖北 Hubei中茶1号73.74ij279.19e99.73k3.791.3577.97d452.67j 中茶10861.71k217.32k98.04kl3.521.5974.00ef377.06n 名选13162.78k234.19ij100.42k3.731.6074.73e397.38m 鄂茶10号53.97m203.78l90.78lm3.781.6873.95f348.55p 鸠坑种103.41e290.21d135.55fg2.811.3174.39ef529.18de 恩施混合种66.78jk246.22i101.61k3.691.5275.49e414.60l 四川 Sichuan川茶群体种100.38e276.51e143.59e2.751.4372.41fg520.49e 雅安混合种63.86k226.13j109.59j3.541.7272.57fg399.59m 山东 Shandong黄山群体种79.33i216.47k114.43i2.731.4472.11g410.24l 贵州 Guizhou遵义混合种60.11k224.40jk98.95k3.731.6574.20ef383.45mn 湄潭混合种55.58lm226.31j83.93n4.071.5177.06d365.81o 广西 Guangxi福云6号70.04j251.07hi112.23ij3.581.6074.10ef433.34k 平均值Mean89.15 260.26 123.64 3.041.4073.90473.86
结合含油量和脂肪酸组分及含量分析发现,含油量高的品种脂肪酸含量并不一定高,组分也并不一定更丰富。中茶108(浙江)、金萱(广东)、湘波绿2号、槠叶齐的脂肪酸含量较高,分别为745.10、624.09、563.42 mg·g-1和548.64 mg·g-1;SFA、MUFA、PUFA的比值也较为均衡,SFA∶MUFA∶PUFA比值分别为1∶2.40∶1.47、1∶2.46∶1.25、1∶2.72∶1.47和1∶2.76∶1.69。因此,这4个品种可作为补充植物食用油的油用茶树品种进行开发。而保山混合种、香山早、金萱(湖南)、紫娟、云南野生种等5个品种的茶叶籽油中UFA含量占比较高,分别为84.90%、82.79%、82.45%、82.30%和80.36%,UFA具有缓解炎症和减少紫外线损伤等作用[30-31],因此,可应用于医药或化妆品行业。
对49个茶树品种进行Pearson相关性分析,结果如表4所示。可以看出,油酸与反-油酸、二十二碳六烯酸呈极显著负相关,而油酸与-亚麻酸、棕榈酸呈极显著正相关,反-油酸与棕榈酸呈极显著负相关,反-油酸与亚油酸呈极显著负相关。
2.2.2 地区
为了探究不同地区茶叶籽油脂肪酸组分和含量的差异,本研究将不同地区的金萱、中茶108和云南大叶群体种分别进行比较,结果如表5所示。
金萱分别采自浙江、湖南和广东,其茶叶籽油脂肪酸含量为492.97~624.09 mg·g-1,其中广东地区脂肪酸含量最高。3个地区茶叶籽油脂肪酸组分无明显差异,含量较高的依次是油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸和-亚麻酸,但各组分在不同地区的含量有所差异。湖南和广东的金萱中油酸含量高于浙江地区的金萱,而广东地区金萱的亚油酸和棕榈酸含量高于浙江和湖南(表5,图2)。在这3个地区中,湖南地区金萱的UFA所占比例最高,SFA∶MUFA∶PUFA=1∶3.45∶0.95,浙江和广东分别为1∶3.03∶1.18和1∶2.46∶1.25(表5)。
注:脂肪酸编号及组分:1,丁酸;2,己酸;3,辛酸;4,癸酸;5,十一碳酸;6,十二碳酸;7,十三碳酸;8,豆蔻酸;9,顺-9-十四碳一烯酸;10,十五碳酸;11,顺-10-十五碳一烯酸;12,棕榈酸;13,棕榈油酸;14,十七碳酸;15,银杏酸;16,硬脂酸;17,反-油酸;18,油酸;19,反-亚油酸;20,亚油酸;21,二十碳酸;22,γ-亚麻酸;23,顺-11-二十碳一烯酸;24,α-亚麻酸;25,二十一碳酸;26,顺-11,14-二十碳二烯酸;27,二十二碳酸;28,顺-8,11,14-二十碳三烯酸;29,顺-13-二十二碳一烯酸;30,顺-11,14,17-二十碳三烯酸;31,二十三碳酸;32,顺-5,8,11,14-二十碳四烯酸;33,顺-13,16-二十二碳二烯酸;34,木蜡酸;35,顺-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸;36,二十四碳一烯酸;37,顺-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸;方框内小图为下面色谱图相应区域图片放大30~80倍
表3 茶叶籽油脂肪酸组分含量
Table 3 Contents of fatty acid components in tea seed oil mg·g-1
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注:C4:0,丁酸;C6:0,己酸;C14:0,豆蔻酸;C16:0,棕榈酸;C16:1,棕榈油酸;C17:0,十七烷酸;C17:1,银杏酸;C18:0,硬脂酸;C18:1t,反-油酸;C18:1c,油酸;C18:2t,反-亚油酸;C18:2c,亚油酸;C18:3n6,-亚麻酸;C20:1,顺-11-二十碳一烯酸;C18:3n3,-亚麻酸;C24:0,木蜡酸;C20:5n3,顺-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸;C24:1,二十四碳一烯酸;C22:6,顺-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸;-,未检测出;同列不同字母表示有显著性差异(<0.05)
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Note: C4:0, butyrate. C6:0, caproic acid. C14:0, myristic acid. C16:0, palmitic acid. C16:1, palmitoleic acid. C17:0, heptadecanoic acid. C17:1, ginkgolic acid. C18:0, stearic acid. C18:1t, 9-trans-oleic acid. C18:1c, cis-oleic acid. C18:2t, trans-linoleic acid. C18:2c, cis-9,12-linoleic acid. C18:3n6,-linolenic acid. C20:1, cis-11-eicosenoic acid. C18:3n3,-linolenic acid. C24:0, lignoceric acid. C20:5n, 3docosapentaenoic acid. C24:1, tetracosenic acid. C22:6, cis-4,7,10,13,16,19-docosahexaenoic acid. -, undetected. Different small letters in the same column indicate significant differences (<0.05)
续表3
表4 茶叶籽油脂肪酸组分相关性
Table 4 Correlation of fatty acid components in tea seed oil
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注:**,表示在<0.01水平显著相关;*,表示在<0.05水平显著相关
Note:**, represents a significant correlation at<0.01 level.*, represents a significant correlation at<0.05 level
表5 不同地区茶叶籽油脂肪酸含量
注注:同行不同字母表示有显著性差异(<0.05);-,未检测出
注Note: Different lowercase letters in the same line indicate significant differences (<0.05). -, undetected
浙江的中茶108脂肪酸含量较高,达745.10 mg·g-1,而湖北的中茶108脂肪酸含量只有377.06 mg·g-1,且两地区中茶108的SFA∶MUFA∶PUFA存在一定差异。云南大叶群体种在云南和广东的表现相似。不同地区的中茶108和云南大叶群体种主要组分含量也存在一定差异(表5,图2)。结合表3,推测同一品种在不同地区因环境、栽培管理措施等因素影响,其脂肪酸含量存在显著差异(<0.05,表5)。
综合来看,金萱、中茶108和云南大叶群体种在不同地区的脂肪酸组分差异不大,但脂肪酸含量和各组分之间的比例受地区的影响较为明显,这可能与种植区域的土壤和气候等环境因素有关[32-33]。
研究表明茶叶籽仁含油量因品种和地区不同存在一定差异,朱全芬等[20]认为品种因素对茶树种子含油量影响较大,与本研究结果一致。本研究结果中,金萱、中茶108和云南大叶群体种在不同地区的含油量均存在一定差异,表明不同地区的环境和管理模式等对茶叶籽仁含油量产生一定影响。已有研究表明,云南和湖北地区茶叶籽含油量均在32.00%以上[6],而本研究中湖北地区茶叶籽含油量普遍在30.00%以上,云南地区茶叶籽含油量则变化幅度较大(25.35%~33.08%),可能与品种及采集地区的栽培模式不同有关。
注:JX-ZJ为浙江的金萱,JX-HN为湖南的金萱,JX-GD为广东的金萱,ZC-ZJ为浙江的中茶108,ZC-HB为湖北的中茶108,YD-YN为云南的云南大叶群体种,YD-GD为广东的云南大叶群体种
茶叶籽油中的脂肪酸种类同样因品种不同而存在差异。本研究所检测品种的脂肪酸组分除了云南野生种中仅有12种外,其他品种均高于张继光[12](12种)和陈明杰[17](10种)的检测结果,但低于Wang等[4]的20种。脂肪酸组分中的油酸与反-油酸、油酸、棕榈酸相互之间,以及反-油酸与亚油酸的Pearson相关性结果与已有研究[19,34-35]相符,结合谢薇等[36]、Xing等[37]和Hu等[38]的相关研究,推测茶叶籽油中的亚油酸是由反-油酸脱氢而形成。本研究中-3 PUFA中的二十二碳六烯酸与MUFA油酸呈极显著负相关,这可能是脂肪酸组分硬脂酸等存在去饱和现象,PUFA发生某种变化转化为MUFA[39-40]。此外,本研究部分品种中检测出神经酸,主要集中在湖北和云南地区,与张继光等[12]研究结果基本一致。神经酸有助于维护神经系统的发育和健康[11-15],因此可以选择湖北和云南产区的品种为亲本培育富含神经酸的茶叶籽。
张晓慧[41]研究表明,云南大叶群体种的脂肪酸含量在地区间存在差异,其中硬脂酸、油酸存在显著差异,棕榈酸存在极显著差异。刘国艳等[6]也发现各地区间的PUFA含量差异较大,与本研究结果基本相符。
综上所述,不同品种茶叶籽油的SFA∶MUFA∶PUFA比值介于1∶2.11∶1.29和1∶5.84∶1.22之间。不同地区的茶叶籽油脂肪酸组分基本一致,但SFA、MUFA、PUFA的比例存在差异。从9个省区49个茶树品种中筛选出保山混合种、香山早、金萱(湖南)、紫娟和云南野生种等5个品种可用于开发药物和化妆品;中茶108(浙江)、金萱(广东)、湘波绿2号和槠叶齐4个品种可作为油用良种候选品种。本研究中仅探讨了不同品种和地区茶叶籽油中脂肪酸组分和含量的差异,未考虑采摘成熟度[32]、采后储存期[42]等因素的影响,今后还需要对这些方面开展进一步研究。
致谢:感谢湖南省茶叶研究所刘振、日照市茶叶科学研究所郑海涛、华南农业大学张凌云等为本研究提供茶果。
[1] 桑瑜. 发展木本油料产业,保障我国粮油供给安全[J]. 农经, 2021(3): 70-75.
Sang Y. Develop woody oil industry to ensure the safety of grain and oil supply in China [J]. Agriculture Economics, 2021(3): 70-75.
[2] 张立伟. 2020年我国油脂油料进口特点及2021年进口展望[J]. 黑龙江粮食, 2020(4): 32-34.
Zhang L W. Characteristics of China's oil and grease imports in 2020 and import prospects in 2021 [J]. Heilongjiang Grain, 2020(4): 32-34.
[3] 王瑞元. 新时代、新征程,粮油加工业要有新作为、新贡献——对中共十九届五中全会和中央经济工作会议精神的学习心得[J]. 中国油脂, 2021, 46(6): 1-5, 24.
Wang R Y. New era, new journey, the grain and oil processing industry needs to have a new role, a new contribution [J]. China Oils and Fats, 2021, 46(6): 1-5, 24.
[4] Wang X Q, Zeng Q M, Verardo V, et al. Fatty acid and sterol composition of tea seed oils: their comparison by the “Fancy Tiles” approach [J]. Food Chemistry, 2017, 233: 302-310.
[5] 吴万富, 吕世懂, 杨学芳, 等. 云南大叶种茶树籽油的特征指标与脂肪酸组成研究[J]. 茶叶科学, 2021, 41(4): 463-470.
Wu W F, Lyu S D, Yang X F, et al. Study on characteristic indexes and fatty acid composition in big-leaf tea plant (var.) seed oils from Yunnan Province [J]. Journal of Tea Science, 2021, 41(4): 463-470.
[6] 刘国艳, 王兴国, 金青哲, 等. 不同地区茶叶籽油理化指标及脂肪酸组成的比较分析[J]. 中国油脂, 2013, 38(7): 85-88.
Liu G Y, Wang X G, Jin Q Z, et al. Physicochemical properties and fatty acid compositions of tea seed oils from different areas [J]. China Oils and Fats, 2013, 38(7): 85-88.
[7] 张继光, 吴万富, 杨学芳, 等. 云南9种特种木本油脂脂肪酸组成和角鲨烯含量比较研究[J]. 中国粮油学报, 2021, 36(11): 94-101, 109.
Zhang J G, Wu W F, Yang X F, et al. Comparative study on fatty acid composition and squalene content of nine kinds of special woody oils in Yunnan Province [J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association, 2021, 36(11): 94-101, 109.
[8] 恽卓婷, 廖鲜艳, 翁新楚. 茶叶籽油与油茶籽油理化性质及脂肪酸组成比较[J]. 食品工业科技, 2011, 32(6): 136-138.
Yun Z T, Liao X Y, Weng X C. Comparison of physicochemical properties and fatty acids composition of tea seed oil andseed oil [J]. Science and Technology of Food Industry, 2011, 32(6): 136-138.
[9] 张正艳, 蒋宾, 马奔, 等. 云南大叶种茶籽油脂肪酸组分分析[J]. 中国茶叶加工, 2020(1): 44-47.
Zhang Z Y, Jiang B, Ma B, et al. Analysis of fatty acids composition in tea seed oil of Yunnanvar.[J]. China Tea Processing, 2020(1): 44-47.
[10] Elagizi A, Lavie C J, O’Keefe E, et al. An update on omega-3 polyunsaturated fatty acids and cardiovascular health [J]. Nutrients, 2021, 13(1): 204. doi: 10.3390/nu13010204.
[11] Liu F, Wang P D, Xiong X J, et al. A review of nervonic acid production in plants: prospects for the genetic engineering of high nervonic acid cultivars plants [J]. Frontiers in Plant Science, 2021, 12: 626625. doi: 10.3389/fpls.2021.626625.
[12] 张继光, 吴万富, 吕世懂. 基于脂肪酸组成的茶叶籽油和油茶籽油模式识别分析[J]. 食品与发酵工业, 2020, 46(17): 247-252.
Zhang J G, Wu W F, Lyu S D. Pattern recognition analysis ofseed oil and oil-teaseed oil based on fatty acid composition [J]. Food and Fermentation Industries, 2020, 46(17): 247-252.
[13] 刘速速, 周庆礼, 孙华, 等. 神经酸的功能及提纯工艺研究进展[J]. 中国油脂, 2019, 44(10): 142-146.
Liu S S, Zhou Q L, Sun H, et al. Advance in function and purification of neuronal acid [J]. China Oils and Fats, 2019, 44(10): 142-146.
[14] Ravaut G, Legiot A, Bergeron K F, et al. Monounsaturated fatty acids in obesity-related inflammation [J]. International Journal of Molecular Sciences, 2021, 22(1): 330. doi: 10.3390/ijms22010330.
[15] Li Q, Chen J, Yu X Z, et al. A mini review of nervonic acid: source, production, and biological functions [J]. Food Chemistry, 2019, 301: 125286. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.125286.
[16] 陈淑娜, 王凯茜, 于飞, 等. 茶叶籽油的品质化学、保健功能及应用研究进展[J]. 中国茶叶, 2021, 43(2): 10-17.
Chen S N, Wang K X, Yu F, et al. Quality chemistry, health function and application of tea () seed oil [J]. Chinese Tea, 2021, 43(2): 10-17.
[17] 陈明杰, 杜正花, 秦健恒, 等. 不同种质茶籽脂质代谢特征分析[J]. 茶叶科学, 2021, 41(3): 350-360.
Chen M J, Du Z H, Qin J H, et al. Analysis of characteristic of lipid metabolism of different germplasm tea seeds [J]. Journal of Tea Science, 2021, 41(3): 350-360.
[18] 郭华, 周建平, 罗军武, 等. 茶籽油的脂肪酸组成测定[J]. 中国油脂, 2008, 33(7): 71-73.
Guo H, Zhou J P, Luo J W, et al. Fatty acid composition analysis of tea seeds oil [J]. China Oils and Fats, 2008, 33(7): 71-73.
[19] 常亚丽, 黄晓兵, 蒋双丰, 等. 豫南茶树种质资源籽实脂肪含量及脂肪酸组成分析[J]. 茶叶科学, 2020, 40(3): 352-362.
Chang Y L, Huang X B, Jiang S F, et al. Analysis of fat content and fatty acid composition and absolute content in the tea seeds from southern Henan tea germplasms [J]. Journal of Tea Science, 2020, 40(3): 352-362.
[20] 朱全芬, 田洁华, 夏春华. 中国主要茶树(O. Kuntze)品种茶籽油脂组成的研究[J]. 中国油脂, 1987(2): 31-37.
Zhu Q F, Tian J H, Xia C H. Fatty acid composition of main tea cultivars in China [J]. China Oils and Fats, 1987(2): 31-37.
[21] 朱晋萱, 朱跃进, 刘国艳, 等. 13个省茶叶籽油脂肪伴随物分析[J]. 中国油脂, 2013, 38(1): 84-88.
Zhu J X, Zhu Y J, Liu G Y, et al. Analysis of lipid accompaniments in tea seed oils from thirteen provinces [J]. China Oils and Fats, 2013, 38(1): 84-88.
[22] 钟红英, 徐焱. 茶叶籽油理化特性及脂肪酸组成初步研究[J]. 粮食与油脂, 2010(4): 22-23.
Zhong H Y, Xu Y. Physicochemical properties and fatty acid composition of tea seed oil [J]. Grains and Oils, 2010(4): 22-23.
[23] 黄兵兵. 茶叶籽油脂肪酸组成分析及其主要不饱和脂肪酸分离及转化研究[D]. 泉州: 华侨大学, 2015: 15-19.
Huang B B. Tea seed oil fatty acids analysis and its major unsaturated fatty acids separation and conversion [D]. Quanzhou: Huaqiao University, 2015: 15-19.
[24] 常亚丽, 黄双杰, 刘威, 等. 茶叶籽油研究进展[J]. 中国粮油学报, 2019, 34(12): 138-146.
Chang Y L, Huang S J, Liu W, et al. Research progress of tea seed oil, One kind of woody plant natural oil [J]. Chinese Journal of Cereals and Oils, 2019, 34(12): 138-146.
[25] 王明乐, 曾亮, 罗理勇, 等. 4种常见茶树品种茶籽仁主要化学成分分析[J]. 食品科学, 2013, 34(24): 73-76.
Wang M L, Zeng L, Luo L Y, et al. Main chemical composition of tea seed kernels from four common species of tea plants () [J]. Food Science, 2013, 34(24): 73-76.
[26] 陈晨.脂肪酸失衡导致健康危机,全球营养专家建议——选用脂肪酸均衡的调和油是便捷途径[J]. 中国油脂, 2018, 43(6): 3-4.
Chen C. Fatty acid imbalance leads to health crisis, global nutrition experts suggest: choosing a balanced blend of fatty acids is a convenient way [J]. China Oils and Fats, 2018, 43(6): 3-4.
[27] 耿树香, 杨生超, 宁德鲁, 等. 云南引种油橄榄果实含油率及其脂肪酸组成分析[J]. 西南林业大学学报, 2018, 38(4): 193-199.
Geng S X, Yang S C, Ning D L, et al. Analysis of the oil content and its fatty acid composition of fruits for introducedcultivars in Yunnan [J]. Journal of Southwest Forestry University (Natural Sciences), 2018, 38(4): 193-199.
[28] 龙伟, 王裕斌, 姚小华, 等.四川省青川县油橄榄果实性状与含油率及脂肪酸组成分析[J]. 中国油脂, 2017, 42(8): 116-122.
Long W, Wang Y B, Yao X H, et al. Fruit character, oil content and fatty acid composition ofin Qingchuan of Sichuan Province [J]. China Oils and Fats, 2017, 42(8): 116-122.
[29] 徐德兵, 陈福, 张林涛, 等. 云南高原山地油茶籽油脂肪酸组成及品质分析[J]. 西部林业科学, 2021, 50(1): 112-117.
Xu D B, Chen F, Zhang L T, et al. Fatty acid composition and quality analysis ofoil in Yunnan Plateau [J]. Journal of West China Forestry Science, 2021, 50(1): 112-117.
[30] 朱敏. 基于茶油的抗衰老化妆品的研究开发[D]. 合肥: 合肥工业大学, 2017: 5-7.
Zhu M. Research and development of anti-aging cosmetics based onoil [D]. Hefei: Hefei University of Technology, 2017: 5-7.
[31] 周畅. 牡丹籽油作为化妆品基础油的开发研究[D]. 上海: 上海交通大学, 2015: 2-4.
Zhou C. The study on peony seed oil as cosmetic base oil [D]. Shanghai: Shanghai Jiaotong University, 2015: 2-4.
[32] Okal A W, Owuor P O, Kamau D M, et al. Effects of production locations and plucking intervals on clonal tea fatty acids levels in the Kenya higlands [J]. Food Science Technology Research, 2012, 18(3): 351-356.
[33] Guo L, Du Z H, Wang Z, et al. Location affects fatty acid composition incv Tieguanyin fresh leaves [J]. Journal of Food Science and Technology, 2020, 57(1): 96-101.
[34] Zhang T, Wang T, Liu R, et al. Chemical characterization of fourteen kinds of novel edible oils: a comparative study using chemometrics [J]. LWT-Food Science and Technology, 2020, 118: 108725. doi: 10.1016/j.lwt.2019.108725.
[35] Shi T, Wu G C, Jin Q Z, et al. Detection ofoil adulteration using chemometrics based on fatty acids GC fingerprints and phytosterols GC-MS fingerprints [J]. Food Chemistry, 2021, 352: 129422. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.129422.
[36] 谢薇, 赖剑雄, 秦晓威, 等. 54份可可种质资源主要品质性状及相关分析[J]. 南方农业学报, 2021, 52(8): 2174-2182.
Xie W, Lai J X, Qin X W, et al. Evaluation and correlation analysis of main quality traits of 54 cacao germplasm resources [J]. Journal of Southern Agriculture, 2021, 52(8): 2174-2182.
[37] Xing C, Yuan X, Wu X, et al. Chemometric classification and quantification of sesame oil adulterated with other vegetable oils based on fatty acids composition by gas chromatography [J]. LWT-Food Science and Technology, 2019, 108: 437-445.
[38] Hu O, Chen J, Gao P, et al. Fusion of near-infrared and fluorescence spectroscopy for untargeted fraud detection of Chinese tea seed oil using chemometric methods [J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2019, 99(5): 2285-2291.
[39] 郑知临. 不同发育时期茶籽转录组及其脂肪酸代谢相关基因分析[D]. 福州: 福建农林大学, 2020: 42-53.
Zheng Z L. Analysis of transcriptome and related genes to fatty acid metabolism in seeds ofat different developmental stages [D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2020: 42-53.
[40] 郭钰柬, 王红, 周开兵, 等. 越南油茶脂肪酸积累及相关基因表达动态分析[J]. 森林与环境学报, 2020, 40(2): 203-210.
Guo Y J, Wang H, Zhou K B, et al. Dynamic changes of fatty acid accumulation and related gene expression in[J]. Journal of Forest and Environment, 2020, 40(2): 203-210.
[41] 张晓惠. 云南大叶茶的茶籽油脂肪酸分析[J]. 福建茶叶, 2015, 37(6): 19-21.
Zhang X H. Analysis of fatty acid in tea seed oil of Yunnanvar.[J]. Tea in Fujian, 2015, 37(6): 19-21.
[42] Graham I A. Seed storage oil mobilization [J]. Annual Review Plant Biology, 2008, 59: 115-142.
Variation of Oil Content in Tea Seed Kernel and Fatty Acid Compositions and Contents in Tea Seed Oil among Different Culitivars and Regions
XIANG Jing1, LIANG Yuerong1, ZHAO Dong1, WANG Kairong2, LU Jianliang1, YUAN Ming'an3, ZHENG Xinqiang1*
1. Zhejiang University Tea Research Institute, Hangzhou 310058, China; 2. Ningbo Forestry Speciality Technology Extension Center, Ningbo 315000, China; 3. Jinhua Academy of Agricultural Sciences, Jinhua 321000, China
In order to identify tea cultivars with high oil and rich fatty acid compositions, the relevant research on tea seeds of 49 tea cultivars from 9 provinces was carried out. The results show that the oil content of different cultivars were 16.29%-33.80%. The composition and content of fatty acids in tea seed oil were determined by gas chromatography. A total of 19 kinds of fatty acids were detected, among which oleic acid, linoleic acid, palmitic acid, stearic acid and-linolenic acid were the main fatty acids accounting for 46.00%-72.64%, 8.05%-31.05%, 12.02%-18.80%, 2.16%-5.34% and 0.36%-1.20% of the total fatty acids content, respectively. The average ratio of saturated fatty acid, monounsaturated fatty acid and polyunsaturated fatty acid content in different cultivars of tea seed oil was generally 1∶3.04∶1.40. The correlation analysis of fatty acid components shows that-oleic acid was negatively correlated with trans-oleic acid and docosahexaenoic acid, while-oleic acid was positive correlated with-linolenic acid and palmitic acid, and trans-oleic acid was negatively correlated with palmitic acid. There were significant differences in fatty acid content in different regions. Based on the present results, ‘Zhongcha 108’ from Zhejiang province, ‘Jinxuan’ from Guangdong province, ‘Xiangbolv 2’ and ‘Zhuyeqi’ could be used as good oil tea cultivars since their seeds have higher fatty acid contents and the proportion of three fatty acids types was more balanced. ‘Baoshan population’, ‘Xiangshanzao’, ‘Jinxuan’ from Hunan province, ‘Zijuan’ and ‘Yunnan wild tea population’ had high unsaturated fatty acid contents, which were suitable for making pharmaceutical and cosmetic oil.
tea seed, tea seed oil, oil content, fatty acid, composition, content
S571.1,S326
A
1000-369X(2022)02-233-16
2021-12-20
2022-01-17
宁波市科学技术局现代种业科技创新2025重大专项(2019B10022)、财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系、金华市科技计划项目(2018-2-001)
向晶,女,硕士研究生,主要从事茶树生物技术及资源利用研究。*通信作者:xqzheng@zju.edu.cn
(责任编辑:黄晨)