杨雅新 宿时 钱志伟 李若昀 刘欣

摘要：为更好地开发利用我国丰富的芝麻种质资源，以全国不同纬度地区收集的90 份芝麻样品为研究对象，对芝麻样品油脂的甘油三酯（TAG） 组成特征进行测定，采用SPSS 24.0 进行数据统计分析，研究TAG 组成特征与芝麻品种和产地之间的关系。结果表明，品种间、产地间芝麻油脂的TAG 组成特征均具有显著差异。

关键词：芝麻;品种;产地;甘油三酯;组成特征

油脂中95%以上由甘油三酯（triacylglycerol ，TAG，图1） 组成，图1中R 代表脂肪酸，sn-1、sn-2和sn-3位上通常由多种不同的脂肪酸组成，含有3个相同脂肪酸的很少。脂肪酸组成不同，TAG组成不同，即使脂肪酸组成相同，但R1、R2、R3顺序不同时，TAG组成也不同。

芝麻作为我国四大油料作物之一，总产量居世界首位[1]，为我国对外贸易做出巨大贡献。我国芝麻种植地域广泛，是世界上保存芝麻种质资源最多的国家之一。芝麻油脂肪酸组成见表1，可以看出，芝麻油脂肪酸80%以上为不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸与人体健康密切相关，因此，脂肪酸组成已经成为评价油脂营养价值的重要指标[2]。国外研究表明，脂肪酸在TAG中的位置分布，即TAG构型对于油脂的营养评价也是一个重要的因素，决定着甘油三酯在人体内的吸收和代谢[3]，例如，羊脂与可可脂，两者的脂肪酸种类和含量基本相同，但二者在室温下的状态以及营养价值却大相径庭[4]。按照sn-1、sn-2、sn-3三个位置结合脂肪酸的不饱和程度，将TAG 分为SM2、S2D、S2M、M2D、M3、SMD、SD2、D3、MDT和MD2十种构型，其表征意义[5]如表2。芝麻在不同产地经过近千年的栽培，逐渐发生演变和进化，其油脂的组成特征也发生了相当大的变异[6]，目前文献对于芝麻的遗传育种多集中于对基本指标和功能成分的研究上，而对于主要成分TAG的组成的报道却不多，对于芝麻种质资源的开发和利用还不够深入，限制了芝麻科研、生产的进一步发展。本文对不同品种和产地芝麻TAG 组成特征进行研究，为芝麻种质资源的发掘提供依据[7]。另外，对不同品种芝麻TAG组成特征进行研究，对于芝麻的加工利用具有一定的指导意义。

一、实验材料及设备

（一） 实验材料

试验所用的90份芝麻材料由河南省农业科学院芝麻研究中心提供，2020年从全国各省采集。包括79份白芝麻样品，10份黑芝麻样品，1份混粒芝麻样品，涉及品种57个，产地分布8个省、1个自治区，分别为河南省、河北省、山西省、安徽省、湖北省、吉林省、辽宁、江西省及新疆维吾尔自治区，经度跨度82.58°～123.56°，纬度跨度28.86～44.54°。白芝麻品种占到资源总量的87.78%，与当前芝麻生产中白芝麻为主的情况一致，说明本实验收集的芝麻样本具有较好的代表性。

（二） 实验试剂

正己烷、石油醚、甲醇均为色谱纯，购于美国VBS有限公司;Florisil 固相萃取柱（1000 mg，6mL），購于天津华谱生物科技公司; 三氟化硼- 乙醚、TRIS - HCL 缓冲液（pH=8.0）、蒸馏水、无水硫酸钠均为分析纯;猪胰脂酶（10万U/g） 购于源叶生物有限公司，胆酸钠（≥97%） 购于美国Sigma 公司。

（三） 主要实验仪器

实验所用的主要仪器及型号、厂家见表3。

二、实验方法

（一） 芝麻样品油脂提取

芝麻样品清理除杂后粉碎，称取样品1g，加入正己烷3mL，混匀后搅拌浸泡5min，然后4000r/min 离心5min，移取上清液至另一干净试管中，氮吹仪吹干溶剂，得到芝麻油脂，冷藏备用。

（二） 芝麻油TAG组成特征分析

分离纯化sn-2单甘脂（MAG）：分离方法参照杨雅新等[8]的方法。

脂肪酸组成测定：甲酯化法[9]结合气相色谱测定法[10]。

油脂TAG组成分析：在脂肪酸组的测定结果下，按照1，3-随机-2-随机分布学说计算TAG组成及含量[11]。

三、实验结果与分析

实验主要从总脂肪酸组成、sn-2位脂肪酸组成和TAG组成几个方面描述芝麻油的TAG组成特征。

（一） 芝麻品种对芝麻油TAG组成特征的影响

1、芝麻样本总脂肪酸及sn-2位脂肪酸含量的分布统计。对芝麻材料全样脂肪酸（T）、sn-2位脂肪酸组成和含量进行测定，分析结果见表4。全样脂肪酸组成中：C16∶0含量变幅为7.25%～10.19%，均值为8.79%;C18∶0含量变幅为4.66%～6.53%，均值为5.45%;C18∶1含量变幅为35.53%～46.07%，含量最高的是来自吉林通榆的密荚霸王，比最低含量的样本高出29.67%;C18∶2 含量变幅为38.57%～48.60%，均值为44.15%，含量最高的是来自江西南昌的金黄麻，比最低含量的样本高出26%;C18∶3含量变幅为0.44%～0.71%，均值为0.53%。90份芝麻材料中，30份sn-2位脂肪酸未检测到C16∶1，30份未检测到C18∶3。在sn-2位脂肪酸组成中，C16∶0和C18∶0的占比均少于全样脂肪酸中C16∶0 和C18∶0 的占比，而C18∶1 和C18∶2占比明显高于总脂肪酸中C18∶1和C18∶2的占比。这说明不饱和脂肪酸多分布在sn-2位上，这与周文化等[12]的研究结果一致。sn-2位脂肪酸中，C16∶0含量变幅为1.2% ～3.01% ， 变异系数为21.42% ; C18∶ 0 的变幅为0.76% ～2.16% ， 变异系数为20.82% ; C18∶ 1 变幅为36.11% ～50.72% ， 变异系数为8.31; C18∶ 2 变幅为46.10% ～60.84% ， 变异系数为6.51% ; C18∶ 3 变幅为0.44%～0.71%，变异系数为25.56%。

由上述分析可以得出，不同产地、不同品种芝麻的脂肪酸，尤其是sn-2位脂肪酸含量变幅较广，说明品种和产地对脂肪酸组成均具有一定影响。

2、样品TAG组成的描述统计与分析。根据表4脂肪酸含量的测定结果，计算样品TAG的构成及对应含量，芝麻油TAG 构成十分复杂，多达上百种，为了便于统计与分析， 本实验将TAG 分为SM2、S2M、S2D、M3、SMD、M2D、SD2、D3、MD2、MDT共10种构型，对90份芝麻油TAG构型进行统计分析，分析结果见表5。由分析结果表5 可以看出，M2D、MD2、SM2、SD2、D3是芝麻油的主要TAG构型，这与Yoshida H[13]的研究结果相同。MD2 型TAG 占TAG 总量的23.13% ， 变异系数为7.27%，变幅为19.74%～25.59%，其中MD2含量最高的是來自河南南阳的豫芝11号;M2D型TAG占21.35%，变异系数为8.02%，变幅为18.31%～25.11%，其中M2D型TAG含量最高的是来自山西闻喜的风芝18 号; SMD 型TAG 占15.18%，变异系数为6.53%，变幅为13.43%～19.10%，含量最高的是来自湖北宜城的农家自留种;SD2型TAG占TAG总含量的8.67%，变异系数为14.42%，变幅为5.96%～11.16%，含量最高的是来自安徽阜阳的中芝22;D3型TAG占TAG 含量的8.42% ， 变异系数为20.65% ， 变幅为4.90%～11.23%，含量最高的是来自安徽阜阳的中芝22。样品不同构型的TAG，含量变幅较广，变异系数大，表明芝麻品种、产地的变化均会对芝麻油TAG构成及含量产生一定影响。

（二） 产地对芝麻油TAG组成特征的影响

1、产地对芝麻油脂肪酸组成的影响。对采集的芝麻样本脂肪酸含量进行单因素方差及相关性分析，分析结果见表6和表7。结果显示，河南以北地区芝麻C18∶1含量普遍高于C18∶2含量，河南以南反之;同一时期北方地区温度比南方要低，这说明低温有利于C18∶1的合成，而抑制C18∶2的合成，这与Uzun等[14]的研究结果一致。由相关性分析结果看出，sn-2 位各脂肪酸含量变化与产地纬度的相关性一致，总脂肪酸中相应脂肪酸具有一致规律。其中C16∶0、C18∶2含量与产地纬度显著负相关，C18∶0、C18∶1含量与产地纬度显著正相关。C16∶0、C18∶0、C18∶1、C18∶2平均含量最高的产区分别是湖北产区（N31.22°）、新疆产区（N44.54°）、吉林产区（N44.16°） 和安徽产区（N31.99°），含量最低的分别是新疆地区、安徽产区、安徽产区和新疆产区。

2、产地对芝麻油TAG含量的影响。芝麻油10种TAG构型中，S2M、D3、S2D、M3、SM2、SD2、MD2 共7 种构型的含量较多，这里只研究这7种构型。对样品TAG含量中的7种构型进行方差分析及与产地纬度的相关性分析，分析结果见表8。由表8可以看出，不同产地收获的芝麻样品TAG含量之间存在明显差异，9个不同产地纬度地区S2M、D3、S2D、M3、SM2、SD2 含量变异系数分别为25.01% 、18.31%、17.63%、17.40%、13.89%、12.66%。分析纬度与不同构型TAG含量间的关系表明，SM2、S2M、M3的含量与产地纬度显著正相关，相关系数分别为1.00、0.68、0.90，即SM2、S2M、M3构型的TAG含量随产地纬度的升高而升高;D3和MD2含量与产地纬度显著负相关，相关系数分别为-0.89和-0.83，即D3和MD2构型的TAG含量随产地纬度的升高而降低。

四、结论与讨论

本研究分析了来自全国9个省份包括90份样品、57个品种的芝麻样本的脂肪酸组成和TAG 含量，分析结果表明，不同品种之间全样脂肪酸、sn-2位脂肪酸和TAG含量变幅都比较大，因此，芝麻品种对芝麻种子油脂不同构型的TAG含量具有显著影响，其中来自吉林通榆的密荚霸王C18∶1含量最高，可作为高油酸型芝麻种质资源;C18∶2含量最高的是来自江西南昌的金黄麻，可作为高亚油酸型芝麻种质资源。

脂肪酸组成除了受品种本身基因型控制外，还受生长环境，尤其是气候条件的影响。地理纬度不同，气候条件也不相同，从而影响芝麻的发育及种子TAG的形成。综合全国9个省份收集的90 份芝麻样品脂肪酸和TAG 组成的分析结果，产地对芝麻油TAG组成特征的影响有2个特点：一是河南以北的北方产区，芝麻脂肪酸组成中C18∶1含量普遍高于C18∶2含量，南方产区反之。全样脂肪酸和sn-2位脂肪酸含量与纬度间的相关性一致。C16∶0、C18∶2含量随产地纬度的升高而降低，C18∶0、C18∶1含量随产地纬度的升高而升高。C18∶3含量与产地纬度相关性不显著。二是不同纬度产区收获的芝麻材料，TAG含量之间存在一定差异。SM2、S2M、M3 含量与产地纬度显著正相关，D3 和MD2含量与产地纬度显著负相关。

参考文献：

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作者简介：杨雅新（1990-），女，河南舞阳人，硕士，助教，研究方向：食品营养。

（责任编辑 曹雯梅）