贵州省续随子新品系种子含油量及其脂肪酸组成分析

来源:用户上传      作者: 张燕 龚德勇 曾松 李搏

　　摘要通过对4个续随子品种新品系NX-1、NX-2、NX-3、NX-4种子含油量及其油酸值、脂肪酸组成进行检测分析，结果表明：NX-1、NX-3、NX-4等3个品种材料的含油率均大于40%。其中油酸值最高的是NX-4，为8.56 mg KOH/g。4个品种材料的种子油成分主要是C16、C18、C20脂肪酸组成结构，与石化柴油的脂肪酸组成结构相类似，表现为热质高、易转化、污染低等特点，是制备生物柴油十分理想的生产原料。
　　关键词续随子新品系；种子含油量；脂肪酸；贵州省
　　中图分类号S216.2；TQ646文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）11-0019-02
　　
　　AnalysisonSeedOilContentandFattyAcidCompositionofNewVarietiesEuphorbiaLathyrisL.inGuizhouProvince
　　ZHANG Yan 1GONG De-yong 1ZENG Song 2LI Bo 3
　　（1 Subtropics Crops（Biomass Energy）Research Institute of Guizhou Province，Xingyi Guizhou 562400； 2 Center for Research and Development of Fine Chemicals，Guizhou University； 3 Qianxinan Kangda Biological Energy Co Ltd）
　　AbstractSeed oil content，acid and fatty acid composition of several new varieties NX-1、NX-2、NX-3、NX-4 of Euphorbia lathyris L. were tested. The results showed that the oil content was more than 40% for NX-1，NX-3，NX-4. The levels of oil acid of NX-4 was highest，reached 8.56 mg KOH/g. Seed oil composition of four varieties materials was mainly C16，C18，C20 fatty acid， which was similar to structure of petroleum diesel. Its mainly advantages were the high heat mass，easy conversion，low pollution，etc，and it is very desirable biodiesel production of raw materials.
　　Key wordsnew varieties of Euphorbia lathyris L.；seed oil content；fatty acid；Guizhou Province
　　
　　续随子（Euphorbia lathyris L.）又名千金子、小巴豆等，是大戟科大戟属的越年生或二年生草本植物，原产欧洲。在我国河北、河南、安徽、湖北、山西、内蒙、贵州、广西、云南等省区均有野生分布或人工栽培，过去多作药用[1-3]。近年来，国内外对续随子作能源植物研究开发进行了一些探索研究，特别是美国加利福尼亚大学M Calvin教授研究发现续随子种子油中含有30%～40%类似于原油的碳氢化合物，是一种极具开发前景的新型能源油料植物[4]。国内有关学者曾分析了安徽、河南、福建3个主要产地的续随子油脂肪酸组成成分及含油量，证明不同品种和不同种植条件均直接影响到续随子种子的产量及含油率[5-12]。
　　由于贵州立地条件及气候差异悬殊，筛选培育适宜当地立条件的续随子新品种是提高种子产量及含油率的关键环节。为此，进一步研究筛选续随子高产高油新品种，分析其种子含油量及脂肪酸组成，对贵州大面积种植并开发利用能源植物续随子十分必要。现通过对几个续随子新品系种子含油量及脂肪酸组成进行分析，为进一步的品质鉴定和开发利用提供基础理论参考。
　　1材料与方法
　　1.1试验材料
　　供试续随于品种有4个，分别为NX-1、NX-2、NX-3、NX-4。均为2009年在贵州省兴义市培育筛选的续随子新品系，采种时间为5月。
　　1.2试验方法
　　1.2.1含油量测定。先除去续随子壳及其他杂质，精选饱满、无损坏的种子置于烧杯中，将烧杯中分别编号，放于80 ℃的烘箱中8 h，烘干后用研磨机快速地研碎。称取试样，每个样品装2份。分别将2份试样小心装入滤纸筒中，并用蘸有少量石油醚的脱脂棉擦拭称量所用的托盘及转移试样所用器具，直到无试样和油迹为止。最后将脱脂棉一并移入滤纸筒内，用脱脂棉封顶，压住试样。在抽提瓶中加入适量的石油醚作为溶剂。将装有滤纸筒的抽提管与抽提瓶连接好。装上冷凝管，打开冷却水，将抽提瓶在油浴中进行加热，控制温度在80 ℃，控制溶剂回流速度小于3滴/s，回流时间为8 h。沸腾适度，无爆沸现象。反应完毕，待抽提瓶冷却至室温，取出抽提瓶将石油醚溶液转移至50 mL的圆底烧瓶中（转移前称取该烧瓶的质量并记录空瓶的质量），进行减压蒸馏。减压蒸馏完毕将其放入（103±2）℃的烘箱中，常压条件下烘60 min，取出后置于干燥器内冷却至室温，称量，记录圆底烧瓶的最终质量。圆底烧瓶增加的质量即为所测样品的含油量。
　　1.2.2酸值测定。参照GB/T5530-2005，采用冷溶剂法测定，称取油样品各3份，装入250 mL锥形瓶中。将样品溶解在50 mL乙醚和95%乙醇（1+1体积混合）溶液中。用KOH溶液边摇动边滴定，直到酚酞指示剂显示终点，15 s不褪色。计算酸值。
　　1.2.3续随子籽油脂肪酸的测定。①脂肪酸甲酯制备。因这4种品种续随子种子油酸值均大于4 mg KOH/g油，采用三氟化硼法。②脂肪酸组成检测。色谱条件：气相色谱仪Agilent 6890N；检测器：FID；色谱柱：石英毛细管柱HP-Innowax（30 m×0.32 mm×0.25 mm）；进样口温度：250 ℃；检测器温度：280 ℃；载气（高纯氮）1.0 mL/min；空气：450 mL/min；氢气：40 mL/min；进样模式：分流进样，分流比：20∶1；进样量：1 μL；柱升温程序：初温200 ℃，以15 ℃/min升至235 ℃，保持10 min。③标准曲线。用正己烷稀释脂肪酸甲酯标准贮备液，配成不同浓度的标准工作液，以峰面积（A）对浓度（C）得出相应的回归曲线方程（表1）。
　　2结果与分析
　　2.1种子含油率及油酸值
　　经过抽提的续随子种子含油率及采用冷溶剂法测定得到的4个品种续随子种子油的酸值结果见表2。由表2可知，NX-2品种的含油率低于其他3个品种，为37.35%，含油率最高的品种为NX-4，为45.19%。除NX-2这个品种外，NX-1、NX-3、NX-4等3个品种的含油率均在44%以上。4个品种的酸值有明显差异，NX-3品种种子油的酸值最低，为4.99 mg KOH/g，NX-4品种种子油的酸值最高，为8.56 mg KOH/g。

　　
　　2.2脂肪酸组成分析
　　通过色谱仪稳定性与回收率试验，结果见表3、表4。稳定性试验中相对标准偏差（RSD）为0.001 6，回收率试验中各种脂肪酸加标回收率均大于90%，表明该实验室的色谱仪运行稳定，检测方法可行。用气相色谱法检测得到的各品种脂肪酸组成结果见表5。由表5可知，4个品种续随子种子油的成分均为棕榈酸（C16∶0）、棕榈油酸（C16∶1）、硬脂酸（C18∶0）、油酸（C18∶1）、亚油酸（C18∶2）、亚麻酸（C18∶3）、花生烯酸（C20∶1）、芥酸（C22∶1）8种C16、C18、C20脂肪酸，与危文亮[1]报道的续随子种子油以C16、C18相一致，但该研究中检测出了C20脂肪酸。除棕榈酸和硬脂酸，其余都是含有不饱和双键的脂肪酸。各品种脂肪酸组成含量不同，从各脂肪酸组成成分看，4个品种均为油酸的含量最高（＞80%），其他由高到低依次为棕榈酸、亚油酸、亚麻酸、硬脂酸、花生烯酸、芥酸、棕榈油酸。从各品种间脂肪酸含量看，棕榈酸是NX-1品种最高，为6.79%；棕榈油酸是NX-2品种最高，为0.16%；硬脂酸是NX-1品种最高，为2.17%；油酸、亚油酸、花生烯酸、芥酸均是NX-2品种最高，分别为83.22%、4.14%、1.21%、0.39%。
　　3结论与讨论
　　通过对贵州亚热带作物研究所培育筛选的4个续随子新品系种子含油率及油分酸值的测定，NX-4品种材料的含油率及酸值最高，分别为45.19%、8.56 mg KOH/g，为选育续随子高油新品种提供了基础理论数据。
　　用气相色谱法对续随子种子油脂肪酸组成进行分析，脂肪酸组成成分以C16、C18、C20为主，与石化柴油的脂肪酸组成结构相类似，表现为热质高、易转化、污染低等特点，是制备生物柴油十分理想的生产原料。4个品种中均以油酸含量最高（＞80%）。而在这4个品种中，NX-2品种的油酸、亚油酸、花生烯酸、芥酸最高，分别为83.22%、4.14%、1.21%、0.39%，占了8个组分中的50%，说明这个品种油脂品质优于NX-1、NX-3、NX-4等3个品种，更适宜制备生物柴油。
　　本研究结果与其他学者过去对续随子种子油成分的相关研究结果基本相符[13-15]，在贵州的立地环境条件下，可以培育生产出高产高油续随子品种，为续随子品种鉴定提供参考依据。
　　4参考文献
　　[1] 危文亮，金梦阳，马冲，等.续随子油脂肪酸组成分析[J].中国油脂，2007，32（5）：70-71.
　　[2] 张燕，王晓敏，张显波.续随子栽培技术及其利用价值[J].中国新技术新产品，2010（10）：229.
　　[3] 程莉君，钱学射，顾龚平，等.能源作物续随子的综合利用和栽培[J].中国野生植物资源，2007，26（4）：19-22.
　　[4] THOMPSON A E.Arid―land industrial crops[M]//JANICK J，SIMON J E.Advances in New Crops.Portland：Timber Press，OR.，1990：232-241.
　　[5] 杨利民，韩梅.一种多用途植物――续随子的利用价值[J].生物学通报，1994，29（8）：46-47.
　　[6] 张卫明，史劲松，顾龚平.生物质能的利用和能源的开发[J].南京师大学报：自然科学版，2007（1）：53-56.
　　[7] 龚德勇，张燕，欧珍贵，等.能源油料植物续随子的综合性状分析[J].贵州农业科学，2010（1）：53-56.
　　[8] 金梦阳，马冲，危文亮，等.新型能源植物续随子的核型分析[J].中国油产作物学报，2007（2）：213-215.
　　[9] 宋炜，蒋丽娟，李昌珠.多用途能源植物――续随子[J].太阳能，2009（5）：20-21.
　　[10] 沈燕春.理想的能源植物-续随子[J].农林科学苑，2008（13）：644.
　　[11] 杨开渠.续随子生物学性状之初步研究[J].科学，1945，28（1）：36.
　　[12] 王晓敏，龚德勇，张燕，等.干旱胁迫对续随子生育特性的影响[J].贵州农业科学，2010（9）：74-76.
　　[13] 王亚辉，李招娣，邓红，等.续随子冷榨油脂肪酸及蛋白质氨基酸组成分析[J].中国粮油学报，2009（11）：74-77.
　　[14] 贾元超，徐琅，陈重，等.不同提取方法对续随子种子中不饱和脂肪酸得率的影响[J].安徽农业科学，2008，36（18）：7509-7513.
　　[15] 余霞，张卫明，石雪萍，等.高速逆流色谱法分离纯化续随子种子中的七叶内酯[J].色谱，2010，28（8）：809-812.
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-52678.htm