南方农业学报JournalofSouthernAgriculture2019,50(11):2539-254411期2095-1191;ISSNCODENNNXAABhttp://www.nfnyxb.com·2539·DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2019.11.22不同油棕品种维生素E含量测定及其与粗脂肪
含量的相关性分析
周丽霞,曹红星*
(中国热带农业科学院椰子研究所/海南省热带油料作物生物学重点实验室,海南文昌
571339)
摘要:【目的】测定4个单株年产油量较高油棕品种果肉中的维生素E含量,明确其与粗脂肪含量的相关性,为棕榈油品质的改良提供参考依据。【方法】以4个油棕品种(XJS30、SD60、SJ64和LS30)的新鲜果为试验材料,参考国家标准GB/T2906—1982采用索氏提取法提取果肉粗脂肪,参考国家标准GB5009.82—2016提取果肉维生素E,应用高效液相色谱法测定其含量与组分,并结合测定的粗脂肪含量,通过线性回归(Y=aX+b,其中Y为维生素E含量,X为粗脂肪含量)分析二者间的相关性。【结果】利用高效液相色谱法检测维生素E含量的线性关系良好,精密度高,维生素E的平均回收率高达98.93%;4个油棕品种果肉中均含有α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚4种异构体,品种间的维生素E含量排序为SJ64(724.83mg/kg)>SD60(344.52mg/kg)>XJS30(215.46mg/kg)>LS30(159.13mg/kg),变异范围为23.64%~44.16%;测定120份油棕果肉粗脂肪含量,并通过线性回归分析其与维生素E含量间的线性关系,证实油棕维生素E含量与粗脂肪含量呈正相关。【结论】在年产油量较高的4个油棕品种中,SJ64品种的果肉维生素E含量及粗脂肪含量均最高,且二者间呈正相关,该研究结果为棕榈油品质改良及油棕新品种培育提供了参考。
关键词:油棕;维生素E;粗脂肪;高效液相色谱法;相关性分析中图分类号:S565.9
文献标志码:A
文章编号:2095-1191(2019)11-2539-06
CorrelationanalysisbetweencontentsofvitaminEandcrude
fatindifferentoilpalmvarieties
ZHOULi-xia,CAOHong-xing*
(CoconutResearchInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalScience/HainanProvincialKeyLaboratoryof
TropicalOilCropsBiology,Wenchang,Hainan571339,China)Abstract:【Objective】ThecontentofvitaminEandcrudefatinthefleshoffouroilpalmvarietiesweredetermined,
andthecorrelationbetweenthecontentofvitaminEandpalmcrudefatwasanalyzed,whichprovidedexperimentalbasisforimprovementofpalmoil.【Method】AccordingtothenationalstandardofGB/T2906—1982withfourvarieties(XJS30,SD60,SJ64andLS30)ofoilpalmasmaterials,thecrudefatinfreshfruitwasextractedbySoxhlerextractor,andaccordingtothenationalstandardGB5009.82—2016,thevitaminEwasextractedandanalyzedbyhighperformanceliquidchromatography.ThecorrelationbetweenthecontentsofvitaminEandpalmcrudefatwasanalyzedbylinearre-gression(Y=aX+b,whereYwasthecontentofvitaminEandXwasthecontentofpalmcrude).【Result】Thecontentofvi-taminEanalyzedbyhighperformanceliquidchromatographyshowedgoodlinearrelationship,highprecisionandtheave-ragerecoveryrateofvitaminEwas98.93%.α-tocopherol,β-tocopherol,γ-tocopherolandδ-tocopherolwerealldetectedinfouroilpalmvarieties.ThecontentofvitaminEamongthefourvarietieswasSJ64(724.83mg/kg)>SD60(344.52mg/kg)>XJS30(215.46mg/kg)>LS30(159.13mg/kg),andthevariationofvitaminErangedfrom23.64%to44.16%.Fi-nally,thecontentofcrudefatin120oilpalmfleshwasdetermined,andthelinearrelationshipbetweenvitaminEcontentandcrudefatwasanalyzedbylinearregressionanalysis,andthepositivecorrelationbetweenvitaminEcontentandcrudefatcontentinoilpalmwasclarified.【Conclusion】Amongthefouroilpalmvarietieswithhighannualoilyield,SJ64hasthehighestcontentofvitaminEandcrudefat,andthereisapositivecorrelationbetweenthem.Theresultsofthisstudycanprovidereferenceforimprovingpalmoilqualityandcultivatingnewoilpalmvarieties.
Keywords:oilpalm;vitaminE;crudefat;highperformanceliquidchromatography;correlationanalysis收稿日期:2019-03-27
基金项目:农业农村部物种品种资源保护费项目(125163015000160004);农业农村部农业技术试验示范与服务支持项目
(16RZNJ-5);中国热带农业科学院基本科研业务费项目(1630152017008)
作者简介:*为通讯作者,曹红星(1977-),博士,研究员,主要从事热带油料作物育种及栽培研究工作,E-mail:411680755@qq.
com。周丽霞(1982-),主要从事热带油料作物遗传育种研究工作,E-mail:glzz_2009@163.com
·2540·南方农业学报50卷0引言
【研究意义】油棕(ElaeisguineensisJacq.)属棕榈科多年生自立乔木,其油棕果的油含量高达50%以上,一株油棕年产油量30~40kg,每公顷年产油量高达4~6t,因此享有“世界油王”的美誉(Sowmyaetal.,2019)。油棕起源于热带地区,其中马来西亚和印度尼西亚是世界公认的油棕种植区,也是全球最主要的棕榈油生产国,棕榈油作为主要的食用油对发展中国家人民的生活不可或缺。随着我国经济的快速发展和对植物油需求量的增大,价格低廉的棕榈油越来越受到青睐,其年消费量仅次于大豆油。据统计,我国每年进口约700t棕榈油,其中,25%用于烹饪,30%用于食品加工,20%用于方便面(熊惠波等,2009)。通过分析棕榈油成分发现,棕榈酸C16:0)和硬脂酸(C18:0)所占的比例最大(李瑞等,2011),说明棕榈油与其他植物油(大豆油、花生油)相比具有较高的饱和度,其饱和脂肪酸含量相对较高,不饱和脂肪酸含量相对较低,这一特性与人们追求健康饮食的理念相冲突。但棕榈油中含有丰富的维生素E,维生素E可极大提高棕榈油的抗氧化性,因此,测定棕榈油中维生素E含量,明确其与脂肪酸含量间的相关性,对棕榈油品质的改良具有重要意义。【前人研究进展】目前,国内已有不少学者研究食用油中维生素E含量及其与脂肪酸的相关性。王丽等(2006)利用高效液相色谱法测定大豆油中维生素E含量,并通过线性回归分析,明确了大豆油中维生素E与粗脂肪含量呈正相关的线性关系;彭光华等2008)通过高效液相色谱法结合荧光检测器测定了油菜籽中维生素E含量,实现了测定结果的重现性、准确度及精密度;董海胜和陈斌(2012)应用气相色谱分析茶树籽油和马齿苋籽油中维生素E含量及脂肪酸的组成与含量,发现两种油中棕榈酸和硬脂酸含量相似,亚麻酸含量差异明显,茶树籽油中的维生素E以α-生育酚为主,而马齿苋籽油以(β+γ)-生育酚为主;冯光燕等(2015)通过高效液相色谱法测定16个紫花苜蓿叶片中的维生素E含量,发现中苜1号、雷达克之星和新疆大叶苜蓿是高维生素E含量的品种;翦英红等(2016)建立了反相高效液相色谱—紫外法,可准确测定植物油样本中α-维生素E含量;温运启等(2017)应用高效液相色谱法测定9个油脂品种中的维生素E含量,发现不同食用植物油中维生素E组分和含量均存在明显差异。【本研究切入点】目前国内学者对棕榈油的研究报道较少,且主要是对脂
肪酸组分及含量的鉴定分析(张琳等,2011;周丽霞等,2019)。我国引种试种油棕已有近90年的历史,
收集保存了适合我国栽培的油棕种质,但针对年产油量较高的油棕品种间维生素E组分和含量比较,以及其与粗脂肪含量线性关系的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】通过测定4个单株年产油量较高油棕品种果肉粗脂肪含量及维生素E的组成与含量,明确二者间的相关性,从中选出高不饱和脂肪酸和高维生素E的油棕品种,为棕榈油品质改良及油棕育种提供参考。
1材料与方法
1.1
试验材料
供试的4个油棕品种(XJS30、SD60、SJ64和LS30)均来自中国热带农业科学院椰子研究所油棕品种试种示范园,每个品种选取30份饱满、大小均一的成熟果。石油醚(60~90℃)、氢氧化钾、甲醇、苯、二氯甲烷和生育酚标准品均购自海口琼山莱客(海南)科技服务中心。主要仪器设备:Agilent7890A气相色谱—质谱联用仪、Agilent1260高效液相色谱仪、上海熙扬索氏提取器和上海亚荣RE52旋转蒸发仪。
1.2试验方法
1.2.1粗脂肪提取粗脂肪的提取及定量参考GB/T2906—1982进行。
1.2.2维生素E提取参考GB5009.82—2016,称取约2g油棕果肉置于10mL离心管中,加入3mL二氯甲烷—甲醇(v/v=1∶9)和1mL50ng/μL生育酚标准品,摇匀,超声波萃取约20min后置于冰水中振荡5h,然后12000r/min离心15min,吸取约1mL上清液于高效液相色谱上样瓶中以备分析。1.2.3样品皂化参考王丽等(2006)的皂化方法,准确称量1.0000g粉碎后的油棕样品,置于50mL离心管中,加入10mL6%焦倍酚的乙醇溶液,充分摇匀后超声波提取约20min,然后分别加入2mL的60%氢氧化钾溶液和100μL的1mg/mL母育酚溶液,将其作为内标,最终样品检测液中的母育酚含量为10μg/mL。置于70℃水浴中恒温皂化30min后,置于冰水中冷却。
1.2.4高效液相色谱分析条件色谱柱为AgilentXDB-C18(4.6mm×150mm×5μm),流动相为甲醇—超纯水(v/v=95∶5),流速1.5mL/min,激发波长292nm,发射波长330nm,进样量1μL。
1.2.5标准溶液配制分别称取α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚标准品各50mg,以正己烷
((11期周丽霞等:不同油棕品种维生素E含量测定及其与粗脂肪含量的相关性分析
·2541·为溶剂,定容至50mL容量瓶中,作为母液于-20℃保存备用。
1.2.6回收率检测精确称量已知α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚含量的油棕样品1.0000g为空白样本,分别加入100μL的15μg/mLα-生育酚、15μg/mLβ-生育酚、50μg/mLγ-生育酚和25μg/mLδ-生育酚标准液,按1.2.3进行皂化提取,平行检测9次,取其平均值。1.3统计分析
应用Agilent化学工作站提供的软件对高效液相图谱进行鉴定和定量分析,内标法计算粗脂肪含量,采用SPSS18.0进行相关性分析,Excel2010进行数据分析处理。
2结果与分析
2.1
线性关系考察结果为考察线性关系,将α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚配制成5种质量浓度的混合标准液(表1),重复测定3次混合标准液,取平均值。α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚及δ-生育酚的线性回归方程分别为Yα=3528.32Xα+156.03、Yβ=2760.11Xβ+80.27、Yγ=4963.75Xγ+164.38和Yδ=9831.62Xδ+69.31,其中,Y为生育酚峰面积,X为生育酚质量浓度(μg/mL),上述4
表2精密度试验结果(n=9)Table2Precisiontest(n=9)
生育酚Tocopherolαβγδ
个线性回归方程的回归系数分别为0.9992、0.9995、0.9993和0.9997,表明生育酚峰面积与质量浓度间的线性关系良好。
2.2精密度试验结果
检测3种质量浓度生育酚混合标准液9次,并检测4种油棕混合样品9次,以信噪比S/N=3计算,结果如表2所示,生育酚标准品和油棕样品中α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚及δ-生育酚的峰面积相对标准偏差(RSD)变化范围分别为0.49%~1.00%和0.62%~1.35%,且重复性良好。2.3回收率检测结果
样品回收率结果如表3所示,α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚的回收率为97.55%~101.20%,平均回收率为98.93%,满足本研究所需的条件。
表1混合标准液中α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚的质量浓度(μg/mL)
Table1Themassconcentrationofα-tocopherol,β-tocopherol,γ-tocopherolandδ-tocopherolinmixedstandardsolution(μg/mL)
生育酚Tocopherolαβγδ
10.100.120.700.40
混合标准液Mixedstandardsolution
23451.002.003.004.001.202.403.604.807.0014.0021.0028.004.008.0012.0016.00
标准品Standardsolution
平均峰面积标准偏差相对标准偏差(%)AverageareaofpeakSDRSD
161.340.740.8851.880.180.49294.041.381.00120.730.660.54油棕样品Oilpalmsample
平均峰面积标准偏差相对标准偏差(%)AverageareaofpeakSDRSD
157.760.921.3515.320.071.11134.291.840.6298.541.031.25
表3回收率试验结果(n=9)
Table3Recoverytest(n=9)
生育酚加入量(μg)测定值(μg)回收率(%)平均回收率(%)TocopherolAddedFoundRecoveryAveragerecoveryα1.000.9898.6098.93β1.001.01101.20γ2.001.9597.55δ2.001.9698.35
相色谱检测数据进行分析,结果如表4所示,不同品种间的果肉维生素E含量各不相同,其中,SJ64品种的果肉中维生素E含量最高,其平均含量达724.83mg/kg,其次为SD60品种(344.52mg/kg),LS30品种含量最低,为159.13mg/kg;4个品种间的维生素E变异范围为23.64%~44.16%。
表44个油棕品种果肉维生素E含量的变异分析结果
Table4VariationofvitaminEcontentinfouroilpalmvarie-ties
指标Index最小值(mg/kg)Min最大值(mg/kg)Max平均值(mg/kg)Mean变异系数(%)CV
SD60124.03661.34344.5223.64
XJS3098.65367.01215.4633.27
SJ64367.741092.53724.8344.16
LS3052.31269.22159.1326.82
2.4
油棕维生素E组分及含量测定结果
利用高效液相色谱法测定油棕样品及标准品,结果如图1所示,按出峰时间的先后顺序,4个品种油棕样品中维生素E的组分均依次为α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚,该结果表明棕榈油中含有维生素E的4种异构体。
对4个油棕品种的120份果肉维生素E的高效液