不同种源文冠果种子营养成分研究

杨跃文，曹恭祥，张月芳，邢钰坤，王志波，

季 蒙1,2，李银祥1,2，白高娃1,2，苏 强1

(1. 内蒙古自治区林业科学研究院，内蒙古 呼和浩特 010010； 2. 内蒙古鄂尔多斯森林生态系统国家定位观测研究站，内蒙古 鄂尔多斯 016100； 3. 卓资县园林服务中心，内蒙古 乌兰察布 012300)

文冠果(Xanthocerassorbifolia)属无患子科文冠果属落叶灌木或小乔木，常生于山坡[1]，主要分布在我国三北地区的十几个省市自治区[2]。文冠果耐旱、耐瘠薄、耐盐碱，且具有较强的抗风沙和抗旱能力，是我国北方优良的生态经济树种。在环境保护、城镇绿化、生物质能源开发等方面具有极大的开发价值[3]。目前对文冠果的研究主要集中在物候特征[4]、种子品质特性[5]、油料特性[6-7]、化学成分[8-10]、遗传多样性[11]、苗期特性[12-13]、组织培养[14]、丰产栽培[15]等方面。近年来，随着鄂尔多斯高原植被恢复及生态建设的不断发展，以及对多功能树种需求的不断增长，使文冠果良种选育再次受到重视[16]。同时，也对鄂尔多斯高原文冠果的优良种质筛选及培育等工作提出了新的要求。本文以文冠果种子油料特性为着眼点，通过对我国北方地区收集的10个种源文冠果种子的品质、含油量、黄酮、不饱和脂肪酸和神经酸等指标进行测试和分析，通过筛选适合鄂尔多斯高原地区的优良文冠果种源，以期为内蒙古西部地区文冠果良种选育提供基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2021年秋季收集内蒙古乌拉特前旗、翁牛特旗、敖汉旗、红山区、阿鲁科尔沁旗、开鲁县、准格尔旗、鄂托克前旗、陕西省靖边县、山东省安丘县等10个种源的播种苗子代种子(表1)，对种子进行净种、干燥处理，随后委托内蒙古瑞普精准检验检测有限责任公司进行种子品质及其主要营养成分检测。

表1 不同文冠果种源地基本信息Tab.1 Basic information of Xanthoceras sorbifolia different provenance

1.2 种子品质测定方法

1.2.1种子仁皮比

分别取不同种源的自然风干种子30粒，分离种子的种仁和种皮，称重后计算种子的仁皮比，计算公式为：

仁皮比=种仁质量/种皮质量。

1.2.2种仁含油率

采用GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》(第一法 索氏抽提法)进行测定，测定仪器为Practum224-1CN电子天平(万分之一)。

1.3 主要营养成分测定方法

1.3.1黄酮测定方法

参照NY/T 1295—2007《荞麦及其制品中总黄酮含量的测定》，测定仪器为UV-1800紫外-可见分光光度计。

1.3.2蛋白质测定方法

参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》(第一法 凯氏定氮法)，测定仪器为酸式无色(25 mL)滴定管。

1.3.3不饱和脂肪酸测定方法

参照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》(第三法 归一化法)，测定仪器为Clarus 680气相色谱仪。

1.3.4神经酸测定方法

参照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》(第三法 归一化法)，测定仪器为Clarus 680气相色谱仪。

1.4 数据处理

利用 WPS Office进行数据整理，应用SPSS 16.0进行显著性检验、方差分析及多重比较。

2 结果与分析

2.1 种子品质特征

文冠果种子均呈扁球状，种皮颜色为棕褐色或深褐色，种子仁皮比为 0.64 至 1.00 之间，这与邓红等[5]对7个产地文冠果种子的研究结果基本一致。不同种源种子仁皮比存在明显差异(P<0.05)。其中，NCH、NEZ的种子仁皮比较大，NBW和SYJ较小(图1)。种子千粒重是体现种子大小与充实程度的一项重要指标，也是筛选油料用途文冠果种源的重要指标。不同种源种子的千粒重存在显著差异(P<0.05)，平均值为 946.36 g，其中，NTK、NCH、NEZ、SYJ和SWA的千粒重较大，均大于1 000 g，而NBW和NCW的千粒重较小，不足800 g(图1)。10个种源文冠果种仁含油率平均值为 57.70%，不同种源文冠果种子种仁的含油率存在极显著差异(P<0.01)，其中NCH、NEZ、NCG和NCK含油率较高，分别为 65.13%、64.62%、63.18% 和 60.40%，而SYJ的含油率最低，仅为 46.12%(图2)。

图1 10个种源文冠果种子千粒重和仁皮比的比较Fig.1 Comparison of thousand grain weight and mass ratio of seed kernel and seed coat of Xanthoceras sorbifoliafrom 10 provenances

注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下同。

2.2 黄酮含量比较

文冠果含有大量的黄酮类物质，以二氢黄酮为主，具有调节免疫的功效[17]。10个种源文冠果黄酮含量为 0.071～0.304 mg·g-1(图3)，平均值 1.530 mg·g-1，不同种源文冠果种子种仁黄酮含量存在极显著差异(P<0.01)，黄酮含量由大到小依次为NEZ>SYJ>NCH>NBW>NCK>NCG>NTK>NCW>SWA>NEE，其中，NEZ、SYJ、NCH、NBW、NCK种源的黄酮含量较高，分别为 0.304 mg·g-1、0.201 mg·g-1、0.174 mg·g-1、0.162 mg·g-1、0.156 mg·g-1，NEE的黄酮含量最小，仅为 0.071 mg·g-1。

2.3 蛋白质含量比较

文冠果种仁中富含蛋白质，含30余种微量元素和氨基酸，相较于动物蛋白，文冠果中的植物蛋白更利于人体消化，其可加工性能好，可开发为食品添加剂进而有效地调整食品物料结构[5,18]。不同种源文冠果种仁蛋白质含量平均值为 21.85%，10个种源文冠果种子种仁蛋白质含量存在极显著差异(P<0.01)，其中NCW和NEE的蛋白质含量较高，分别为 25.48% 和 24.95%，而NBW的蛋白质含量最低，为 17.30%(图4)。

图3 10个种源文冠果种仁黄酮含量比较Fig.3 Comparison of flavonoids content in seed kernel of Xanthoceras sorbifolia from 10 provenances

图4 10个种源文冠果种仁蛋白质含量比较Fig.4 Comparison of kernel protein content of Xanthoceras sorbifolia from 10 provenances

2.4 不饱和脂肪酸含量及其组成

10个种源文冠果种仁不饱和脂肪酸含量均在 91% 以上(图5)，含量范围为 91.28%～93.19%。含量由大到小依次为SYJ(93.19%)>NEE(93.07%)>NCW(92.62%)>NEZ(92.36%)>NCK(92.24%)>NBW(92.10%)>NTK(91.65%)>NCH(91.63%)>NCG(91.31%)>SWA(91.28%)。不同种源文冠果种子种仁不饱和脂肪酸含量差异不显著。

文冠果种仁中含有20种不饱和脂肪酸，其中含量最大的是C18二烯酸甲酯(顺，顺-9，12-十八碳二烯酸甲酯、亚油酸)为 45.24%，其余为C18一烯酸甲酯(顺-9-十八碳一烯酸甲酯，油酸)为 33.50%、C20一烯酸甲酯(顺-13-二十二碳一烯酸甲酯)为 5.69%、C20一烯酸甲酯(顺-11-二十碳一烯酸甲酯)为 5.57%、其他不饱和脂肪酸占 1.64%(图6)。

图5 10个种源文冠果种仁不饱和脂肪酸含量比较Fig.5 Comparison of unsaturated fatty acid content in seed kernel of Xanthoceras sorbifolia from 10 provenances

2.5 神经酸含量比较

研究表明，文冠果油中含有神经酸，神经酸是大脑神经细胞和神经组织的核心天然成分，作为一种神经营养因子，在治疗帕金森综合征、加快婴儿大脑与视觉神经发育、提升记忆力等方面作用明显，并对促进受损神经细胞和组织修复、再生有重要作用[18-20]。本研究中的10个种源文冠果种仁神经酸含量平均值为 1.64%，不同种源文冠果种仁神经酸含量存在极显著差异(P<0.01)，其中SYJ、NCW和SWA神经酸含量较高，分别为 2.54%、2.16% 和 2.08%，而NCH的神经酸含量最低，仅为 0.98%(图7)。

2.6 优良种源筛选

以种子千粒重、种子仁皮比、以及种仁的含油率、黄酮、蛋白质、不饱和脂肪酸、神经酸含量为指标，采用隶属函数法进行综合比较分析(表2)，隶属度综合排序由大到小依次为NEZ>SYJ>NCH>NEE>NTK=NCW>NCK>SWA>NCG>NBW，将隶属度综合评价值大于平均值的种源作为优良种源，筛选出NEZ、SYJ、NCH、NEE、NCW和NTK等种源为多用途优良种源。

图6 文冠果种子不饱和脂肪酸种类及其含量Fig.6 Types and contents of unsaturated fatty acids in Xanthoceras sorbifolia seeds

图7 不同种源文冠果种仁神经酸含量比较Fig.7 Comparison of neuritic acid content in seed kernel of Xanthoceras sorbifolia from 10 provenances

3 讨论

文冠果种仁的高含油量使其在新食用油的开发和利用方面具有较大的优势[7]。本研究中10个种源文冠果种仁含油量在 46.12% 至 65.13% 之间，这与唐东慧等[7]对21个不同种质文冠果种仁的含油量的测定结果(45.05% 至 65.78%)较一致。10个种源文冠果种子仁皮比为 0.64 至 1.00 之间，邓红等[5]认为厚实的种皮对种仁有较好的保护作用，也在一定程度上增强了其种子的贮藏性能。通过研究发现不同种源文冠果种子的含油量分别与千粒重和种子的仁皮比呈显著正相关关系(千粒重：P<0.05，R2=0.84;仁皮比：P<0.05，R2=0.59)，千粒重和种仁含量较高的种子营养物质较丰富[21]，文冠果种子的千粒重和出仁率是文冠果的种子检验和生产应用的重要指标[22]，因此，可以通过千粒重和仁皮比的大小来筛选优良文冠果种质。

表2 不同种源文冠果隶属函数分析Tab.2 Membership function analysis of Xanthoceras sorbifolia different provenances

文冠果油属半干性油，不饱和脂肪酸含量较高，堪称“不饱和之王”，易被人体吸收，有降低胆固醇和软化血管作用[9]。本研究中10个种源文冠果不饱和脂肪酸含量在 89.70% 至 93.19% 之间。文冠果种仁中蛋白质利用率接近酪蛋白，营养价值高，品质好[18]，本研究中不同种源文冠果种仁的蛋白质含量平均值为 21.85%，与吴丽清等[9]对文冠果营养成分的研究结果相近。

文冠果油中含有独特的神经酸，神经酸与大脑的发育以及神经细胞的生物合成与修复密切相关[23]，本研究中SYJ、NCW和SWA种源文冠果种仁中神经酸的含量较高，超过 2.00%，与邓红等[5]的研究结果相近。

4 结论

(1)通过研究，筛选出内蒙古准格尔旗(NEZ)、红山区(NCH)、鄂托克前旗(NEE)、翁牛特旗(NCW)、开鲁县(NTK)和陕西省靖边县(SYJ)等6个文冠果种源可作为多用途优良种源。

(2)10个种源文冠果种子的千粒重和种仁与种皮质量比均存在显著差异，种子的千粒重、仁皮比与种仁的营养成分含量存在显著的正相关关系，可将千粒重和仁皮比作为文冠果种源优选的评价指标。