2008 年 9 月 2008,30(3):312-315 中 国 油 料 作 物 学 报 Chinesejournalofoilcropsciences 几 种 油 料 作 物 种 子 中 类 胡 萝 卜 素 含 量 的 分 析 高 桂 珍, 伍 晓 明, 陆 光 远, 陈 碧 云, 许 鲲, 李 响 枝 ( 农 业 部 油 料 作 物 遗 传 改 良 重 点 实 验 室, 中 国 农 业 科 学 院 油 料 作 物 研 究 所, 湖 北 武 汉 430062) 摘 要 : 利 用 分 光 光 度 计 对 油 菜 花 生 大 豆 芝 麻 苏 子 红 花 6 种 油 料 作 物 种 子 以 及 胡 萝 卜 南 瓜 玉 米 桔 子 4 种 果 蔬 进 行 了 类 胡 萝 卜 素 的 含 量 比 较 分 析 在 6 种 油 料 作 物 种 子 中, 只 有 油 菜 和 大 豆 具 有 类 胡 萝 卜 素 的 特 征 吸 收 峰, 芝 麻 花 生 苏 子 和 红 花 没 有 出 现 类 胡 萝 卜 素 的 特 征 吸 收 峰, 胡 萝 卜 南 瓜 玉 米 桔 子 4 种 果 蔬 都 有 类 胡 萝 卜 素 的 特 征 吸 收 峰 不 同 油 菜 和 大 豆 品 种 的 类 胡 萝 卜 素 的 含 量 有 很 大 的 差 异, 其 中 油 菜 种 子 与 胡 萝 卜 中 的 类 胡 萝 卜 素 含 量 相 近 关 键 词 : 类 胡 萝 卜 素 ; 油 料 作 物 ; 果 蔬 中 图 分 类 号 :S565.01 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1007-9084(2008)03-0312-04 Analysisofcarotenoidscontentinseedsfrom severaloilcrops GAOGui-zhen,WUXiao-ming,LUGuang-yuan,CHENBi-yun,XUkun,LIXiang-zhi eylabofoilcropgeneticimprovement,ministryofagriculture;oilcropresearchinstitute,caaswuhan430062 Abstract:Inthisstudy,weusedthespectrophotometertoanalyzethecarotenoidcontentinseedsof sixmajoroilcropsincludingrapeseed,peanut,soybean,sesame,perila,andsaflowers,andcompared withthatofcarot,pumpkin,cornandtheorange.ourresultshowedthatamongtheanalyzedcrops,only rapeseedandsoybeandemonstratedthetypicalcharacteristicabsorptionpeaks.inaddiction,extensive variationsincarotenoidcontentweredetectedamongvarietiesofrapeseedandsoybean;thecontentofca rotenoidinseedsofrapeseedissimilartothatofcarot.theseresultswillayagoodfoundationforfurther screeninghighcarotenoidcontentrapeseedgermplasmandenhancingitinrapeseedandsoybean. Keywords:Carotenoidcontent;Oilcrops;Gardenspgardenstuf 菜 籽 油 大 豆 油 花 生 油 棉 籽 油 葵 花 籽 油 和 亚 麻 油 是 我 国 大 宗 食 用 植 物 油 产 品, 芝 麻 油 玉 米 胚 油 米 糠 油 红 花 油 紫 苏 油 等 是 我 国 优 势 特 色 食 用 植 物 油 产 品 [1] 食 用 油 脂 中 含 有 大 量 对 人 体 有 益 的 成 分, 这 些 成 分 在 预 防 疾 病 增 进 健 康 方 面 有 巨 大 作 用 [2] 因 此 提 升 食 用 油 中 有 益 营 养 保 健 物 质 含 量, 改 善 食 用 油 品 质 提 高 其 营 养 价 值, 开 发 营 养 性 保 健 性 安 全 性 食 用 油 具 有 迫 切 性 和 实 用 性 类 胡 萝 卜 素 是 脂 溶 性 化 合 物, 含 有 多 个 共 轭 双 键 的 萜 烯 基 团, 是 维 生 素 A 的 前 体, 能 高 效 淬 灭 单 线 态 氧, 清 除 自 由 基 的 不 良 影 响, 同 时 对 免 疫 反 应 系 统 有 保 护 作 用, 能 防 御 癌 症 等 一 些 致 命 疾 病 [3~4] 类 胡 萝 卜 素 不 仅 分 布 于 植 物 的 茎 叶 根 等 营 养 器 官 中, 还 分 布 于 植 物 种 子 中 人 体 对 蔬 菜 中 的 类 胡 萝 卜 素 的 吸 收 率 变 化 收 稿 日 期 :2007 11 15 基 金 项 目 : 国 家 十 五 重 点 科 技 攻 关 项 目 (2004BA525B07); 国 家 公 益 性 科 研 院 所 专 项 资 金 (2007-13) 作 者 简 介 : 高 桂 珍 (1977-) 女, 硕 士, 主 要 从 事 油 菜 品 种 资 源 研 究 Tel:027-86812906 通 讯 作 者 : 伍 晓 明, 研 究 员 E-mail:wuxm@oilcrops.cn
很 大 (2% ~50%), 当 单 纯 摄 入 蔬 菜 时, 类 胡 萝 卜 素 的 吸 收 率 可 能 很 低 [5~6] 许 多 证 据 证 明, 食 物 中 的 脂 类 可 对 类 胡 萝 卜 素 的 吸 收 起 到 显 著 的 协 同 促 进 作 用 [7] 由 于 类 胡 萝 卜 素 具 有 抗 氧 化 性 质, 提 高 植 物 油 中 类 胡 萝 卜 素 含 量, 能 显 著 提 升 食 用 油 的 营 养 保 健 水 平 增 强 油 的 抗 氧 化 性 和 稳 定 性, 延 缓 酸 败, 延 长 保 质 期, 提 升 油 的 煎 炸 品 质 同 时 由 于 类 胡 萝 卜 素 的 脂 溶 性 特 性, 利 用 油 料 作 物 种 子 加 工 生 产 食 用 油 时, 种 子 中 绝 大 部 分 类 胡 萝 卜 素 溶 于 油 中 因 此, 提 高 油 料 作 物 种 子 中 类 胡 萝 卜 素 的 含 量 是 强 化 类 胡 萝 卜 素 食 品 的 有 效 途 径 一 方 面 可 以 筛 选 出 类 胡 萝 卜 素 含 量 高 的 油 料 作 物 品 种 进 行 加 工, 另 一 方 面 提 高 油 料 作 物 种 子 中 类 胡 萝 卜 素 的 含 量 将 是 切 实 可 行 的 我 们 采 用 已 经 建 立 的 分 析 方 法 [8], 发 现 油 油 料 作 物 Oilcrop 菜 种 子 中 含 有 类 胡 萝 卜 素, 但 对 其 它 油 料 作 物 种 子 中 类 胡 萝 卜 素 的 情 况 不 清 楚 为 了 了 解 主 要 油 料 作 物 种 子 类 胡 萝 卜 素 的 含 量 水 平, 本 文 运 用 已 建 立 的 类 胡 萝 卜 素 测 定 方 法 对 6 种 不 同 的 油 料 作 物 种 子 进 行 了 类 胡 萝 卜 素 的 含 量 分 析, 同 时 与 其 它 富 含 类 胡 萝 卜 素 的 果 蔬 进 行 比 较, 以 期 为 高 类 胡 萝 卜 素 的 油 料 作 物 育 种 和 相 关 研 究 提 供 基 础 数 据 1 材 料 与 方 法 1.1 材 料 表 1 供 试 材 料 的 类 型 及 名 称 Table1 Theselectedmaterialfortheexperiment 品 种 名 称 Varietyname 油 菜 大 豆 花 生 芝 麻 红 花 苏 子 种 子 均 为 本 所 提 供, 其 中 油 菜 有 甘 蓝 型 白 菜 型 芥 菜 型 各 5 份, 大 豆 6 份, 花 生 6 份, 芝 麻 8 份, 红 花 1 份, 苏 子 4 份 ( 表 1) 新 鲜 胡 萝 卜 南 瓜 桔 子 玉 米 购 自 超 市 油 料 作 物 Oilcrop 品 种 名 称 Varietyname 甘 蓝 型 油 菜 (B.napus) 宁 油 五 号 Ningyou5 大 豆 (GlycinemaxMeril) 湘 春 10 号 Xiangchun1 浔 油 1 号 Xunyou1 牛 角 油 菜 Niujiaoyoucai 中 豆 32Zhongdou32 中 豆 29Zhongdou29 沪 油 二 号 Huyou2 01-45 黔 阳 259Qianyou259 苏 早 3 号 Suzao3 白 菜 型 油 菜 (B.rapa) 北 山 油 菜 Beishanyoucai 浙 3641Zhe3641 黄 冈 白 油 菜 Huanggangbaiyoucai 协 作 一 号 Xiezuo1 安 庆 紫 油 菜 Anqingziyoucai 南 昌 甜 油 菜 Nanchangtianyoucai 花 生 (ArachishypogaeaL.) 中 花 12 号 Zhonghua12 丰 花 4 号 Fenghua4 99-1-2 闽 花 六 号 Minhua2 芥 菜 型 油 菜 (B.juncea) 温 宿 黑 油 菜 Wensuheiyoucai 冀 花 4 号 Jihua4 昭 苏 黄 油 菜 Shaosuhuangyoucai 田 家 寨 黄 菜 Tianjiazaihuangcai 牛 尾 黄 Niuweihuang 玉 溪 高 棵 Yuxigaoke 984-12-4 芝 麻 (SesamunindiciumL.) 中 芝 11Zhongzhi11 中 芝 13Zhongzhi13 鄂 芝 1 号 Ezhi1 红 花 (CarthamustinctoriusL.) 红 花 3 号 Honghua3 中 芝 10 号 Zhongzhi10 苏 子 (PerilafrutescensL.Britl) 0518H37 白 苏 Baisu 中 芝 14Zhongzhi14 0512H31 白 苏 Baisu 中 芝 12Zhongzhi12 0509H28 紫 苏 Zisu 鄂 芝 2 号 Ezhi2 0520H39 紫 苏 Zisu 中 芝 9 号 Zhongzhi9 1.2 试 剂 与 仪 器 丙 酮 石 油 醚 均 为 分 析 纯 电 子 分 析 天 平 ( 精 确 度 万 分 之 一,AL104,METTLER-TOLE DO);BECKMANDU650 分 光 光 度 计,OD 值 精 确 度 为 万 分 之 一 1.3 方 法 1.3.1 种 子 中 类 胡 萝 卜 素 的 提 取 取 3~5g 干 燥 种 子, 在 玻 璃 研 钵 中 磨 成 粉 末 状, 准 确 称 取 0.3g 放 入 具 塞 三 角 瓶 中, 注 入 石 油 醚 : 丙 酮 (1 1) 浸 提 溶 液 9mL, 加 塞 放 置 摇 床 (100rpm) 上
在暗处浸提 ６ｈ 提取后的溶液在 ３０ ０ ８０ ０ｎ ｍ 萝卜素吸收峰 胡萝卜和南瓜提取液的浓度稀 范围内进行光谱扫描 确定有无类胡萝卜素特 释了 ５倍 扫描得到的类胡萝卜素特征吸收峰 征峰 读取特征吸收光谱处的吸光度值 ４０ ４５ ０ｎｍ之间 这说明在用分光光 主峰在 ４ ３ ２ 总类胡萝卜素含量的测定 类胡萝卜 度计进行光谱扫描时 含有类胡萝卜素的提取 素总量测定原理和方法 参照 ＧＢ １ ２２ ９１ １ ９ ９０ 液都会出现其特征吸收峰 不同作物其主峰值 水果 蔬菜汁类胡萝卜素全量的测定进行 ９ 并按以下公式进行计算 胡萝卜素 β 胡萝卜素和叶黄素的主峰峰 ６ Ｘ ｍｇ １００ｇ 有些偏移 主要是因为类胡萝卜素种类很多 α Ａ ｙ ｍｌ １ ０ Ａ１ｃｍ １００ ０ ｇ 值不一样 ２ ６种油料作物种子类胡萝卜素提取液 式中 Ｘ为类胡萝卜素含量 Ａ为样品在 的扫描图 ６种油料作物种子按上述方法制样 ４４３ｎｍ处测定的最大吸光度值 ｙ为所用提取 后 提取液在分光光度计上于 ３ ００ ８０ ０ｎ ｍ波 液的量 Ａ１ｃｍ为胡萝卜素分子平均吸收系数 ２ 长进行紫外可见光扫描 其可见光谱如图 ２所 ５００ ｇ为分析样品的重量 示 结果发现在油菜和大豆中呈现类胡萝卜素 ２ 结果与分析 ４３ｎ ｍ 两个 的特征吸收峰 其中一个主峰在 ４ 肩峰在 ４ １９ｎｍ和 ４７ ２ｎｍ 在花生 芝麻 红花 １ 类胡萝卜素提取液的紫外可见光谱扫描 苏子中都没有出现类胡萝卜素的特征吸收峰 １ 油菜和果蔬中类胡萝卜素提取液的扫 ２ 类胡萝卜素含量的测定 描图 水果和蔬菜中普遍存在有类胡萝卜素 １ ６种油料作物种子中类胡萝卜素含量 １ ０ 类 胡萝卜 南瓜 桔子 玉米的 新 鲜 材 料 ６０ 冷冻后 磨成粉状在真空冷冻干燥器上避 光干燥 取干重的材料用相同的方法提取类胡 萝卜素 浸提液提取后在分光光度计上进行紫 外可见光扫描 其扫描图如图 １所示 图 １中油菜和 ４种果蔬中都出现了典型的 类胡 图 ２ ６种油料作物中类胡萝卜素的紫外可见光谱 Ｆ ｇ ２ ＵＶ ＶＩ Ｓｓ ｐ ｃ ｆｃ ｎ ｄ ｓ ｎｄ ｄ ｎｓ ｘ ｌｃ ｐｓ 胡萝卜素主峰吸收光谱一般在 ４４０±１０ｎ ｍ 左右 １１ 在所测 ６种作物种子中 花生 苏子 芝麻和红花种子中没有出现类胡萝卜素特征 峰 因此无法测定特定波长的吸光值 油菜和 大豆种子类胡萝卜素的特征吸收峰在 ４ ４３ 图 １ ４种果蔬提取液中类胡萝卜素的紫外可见光谱 Ｆ ｇ １ ＵＶ ＶＩ Ｓｓ ｐ ｃ ｆｃ ｎ ｄｓ ｎｄ ｄ ｎｆ ｕ ｎｄｖ ｇ ｂｌ ４４ ５ｎ ｍ之间 因此本实验将主峰的测定波长 定为 ４ ４３ｎ ｍ 表 ２ 不同作物间类胡萝卜素的含量
Table2 Carotenoidcontentofdiferentcrops 类 型 Type 甘 蓝 型 油 菜 (B.napus) 白 菜 型 油 菜 (B.rapa) 芥 菜 型 油 菜 (B.juncea) 大 豆 cinemaxmaril) 名 称 Name 类 胡 萝 卜 素 含 量 Contentof carotenoid /(mg/100g) 宁 油 五 号 Ningyou5 1.88 浔 油 1 号 Xunyou1 0.83 牛 角 油 菜 Niujiaoyoucai 0.75 沪 油 二 号 Huyou2 1.36 黔 阳 259 Qianyou259 2.31 北 山 油 菜 Beishanyoucai 1.98 黄 冈 白 油 菜 Huanggangbaiyoucai 2.17 协 作 一 号 Xiezuo1 2.49 安 庆 紫 油 菜 Anqingziyoucai 2.66 南 昌 甜 油 菜 Nanchangtianyoucai 3.06 温 宿 黑 油 菜 Wensuheiyoucai 2.79 昭 苏 黄 油 菜 Shaosuhuangyoucai 3.16 田 家 寨 黄 菜 Tianjiazaihuangcai 3.72 牛 尾 黄 Niuweihuang 1.85 玉 溪 高 棵 Yuxigaoke 5.19 湘 春 10 号 Xaingchun10 0.38 中 豆 32 Zhongdou32 0.41 中 豆 29 Zhongdou29 0.80 01-45 0.67 苏 早 3 号 Suzao3 浙 3641 Zhe3641 0.54 0.82 从 表 2 可 以 看 出, 大 豆 和 油 菜 种 子 中 含 有 类 胡 萝 卜 素, 但 品 种 不 同 类 胡 萝 卜 素 的 含 量 有 差 异 实 验 所 选 材 料 甘 蓝 型 油 菜 种 子 中 类 胡 萝 卜 素 平 均 含 量 为 1.426mg/100g, 芥 菜 型 平 均 含 量 为 3.342mg/100g, 白 菜 型 平 均 含 量 为 2. 472mg/100g, 芥 菜 型 油 菜 种 子 中 类 胡 萝 卜 素 含 量 要 高 于 白 菜 型 和 甘 蓝 型 测 定 了 6 份 大 豆 种 子, 其 类 胡 萝 卜 素 平 均 含 量 0.603mg/100g, 比 油 菜 种 子 中 类 胡 萝 卜 素 含 量 低 2.2.2 油 菜 及 4 种 果 蔬 中 类 胡 萝 卜 素 的 含 量 用 上 述 方 法 从 新 鲜 果 蔬 中 直 接 提 取 类 胡 萝 卜 素, 把 新 鲜 果 蔬 捣 碎 后, 加 入 提 取 液 提 取 后, 测 定 胡 萝 卜 素 的 含 量 ( 表 3) 表 3 新 鲜 果 蔬 和 油 菜 种 子 中 类 胡 萝 卜 素 的 含 量 Table3 Carotenoidcontentoffreshfruit, vegetableandrapeseed 种 类 Type 类 胡 萝 卜 素 含 量 (mg/100g) Contentofcarotenoid 胡 萝 卜 Carot 6.13 南 瓜 Pumpkin 3.24 桔 子 Orange 4.19 玉 米 Corn 0.91 油 菜 种 子 Rapeseed 0.75~5.19 从 上 表 可 以 看 出, 在 新 鲜 的 果 蔬 中, 胡 萝 卜 中 的 类 胡 萝 卜 素 含 量 高 于 其 它 3 种 果 蔬, 但 与 我 们 测 得 油 菜 种 子 0.75~5.19mg/100g 相 比, 其 含 量 与 部 分 的 油 菜 品 种 相 近 由 此 可 见, 油 菜 种 子 中 含 有 丰 富 的 类 胡 萝 卜 素 3 讨 论 在 6 种 油 料 作 物 种 子 中, 只 有 油 菜 和 大 豆 的 提 取 液 扫 描 得 到 了 类 胡 萝 卜 素 的 特 征 吸 收 峰, 在 花 生 芝 麻 红 花 和 苏 子 中 没 有 检 测 到 类 胡 萝 卜 素 特 征 吸 收 峰, 可 能 是 因 为 其 类 胡 萝 卜 素 的 含 量 较 低, 在 扫 描 时 没 有 检 测 到 在 所 测 的 6 种 油 料 作 物 种 子 中, 部 分 油 菜 品 种 种 子 中 类 胡 萝 卜 素 含 量 接 近 新 鲜 果 蔬 中 类 胡 萝 卜 素 的 含 量, 油 菜 种 子 中 含 有 40% 的 油 和 7% 的 水 份, 如 果 换 算 成 植 物 油 计 算, 其 含 量 还 有 提 高 的 空 间 这 说 明 利 用 油 菜 种 子 在 类 胡 萝 卜 素 的 开 发 利 用 方 面 具 有 一 定 优 势 据 我 们 已 经 测 定 的 大 量 品 种, 发 现 油 菜 品 种 间 类 胡 萝 卜 素 含 量 存 在 明 显 的 变 异, 且 含 量 分 布 基 本 是 连 续 的, 有 利 于 育 种 选 择 大 豆 中 类 胡 萝 卜 素 的 含 量 较 油 菜 低, 但 品 种 间 也 有 差 异 随 着 生 物 化 学 和 分 子 生 物 学 研 究 的 不 断 发 展, 类 胡 萝 卜 素 生 物 合 成 的 主 要 途 径 已 被 人 们 基 本 阐 明, 并 且 影 响 调 控 其 生 物 合 成 途 径 中 的 一 系 列 关 键 酶 基 因 也 已 陆 续 被 分 离 鉴 定 [12~13] 通 过 基 因 工 程 技 术, 调 控 作 物 的 类 胡 萝 卜 素 生 物 合 成 途 径, 提 高 作 物 中 类 胡 萝 卜 素 含 量, 对 满 足 人 们 健 康 的 需 求 有 极 大 的 现 实 意 义
致 谢 : 感 谢 周 新 安 研 究 员 提 供 大 豆 种 子, 严 兴 初 副 研 究 员 提 供 红 花 和 苏 子 种 子, 张 秀 荣 赵 应 忠 研 究 员 提 供 芝 麻 种 子, 廖 伯 寿 研 究 员 提 供 花 生 种 子 参 考 文 献 : [1] 周 伯 川, 周 丽 凤, 郑 耀 坤. 中 国 植 物 油 市 场 加 入 WTO 后 的 影 响 及 对 策 [J]. 中 国 油 脂,2000,23 (6):17-19. [2] 陈 智 斌, 陈 媛, 张 立 伟. 合 理 选 择 食 用 油 对 预 防 疾 病 的 作 用 [J]. 粮 油 食 品,2001(2):50-51. [3] BartleyG E,SandmannPA.Molecularbiologyof carotenoidbiosynthesisinplants[j].annurev PlantPhysiolPlantMolBiol,1994,45:287-301. [4] 徐 昌 杰, 张 上 隆. 植 物 类 胡 萝 卜 素 的 生 物 合 成 及 其 调 控 [J]. 植 物 生 理 学 通 讯,2000,36(1):64-70. [5] Chug-AhujaJK,HoldenJM,etal.Thedevelop mentandapplicationofacarotenoiddatabasefor fruits,vegetablesandmulticomponentfoods[j].j AmDietAsoc,1993,93:318-323. [6] KhachikFM,GoliB,etal.Efectoffoodprepara tiononqualitativeandquantitativedistributionof majorcarotenoidconstituentsoftomatoesandsever algreenvegetables[j].jagricfoodchem,1992, 56:128-135. [7] 惠 伯 棣, 朱 雨 杰, 武 兴 德, 等. 富 含 类 胡 萝 卜 素 类 化 合 物 的 食 用 植 物 油 [J]. 中 国 食 物 与 营 养, 1999,13:38-41. [8] 高 桂 珍, 伍 晓 明, 陆 光 远, 等. 油 菜 种 子 类 胡 萝 卜 素 总 量 测 定 方 法 的 研 究 [J]. 植 物 遗 传 资 源 学 报, 2005,6(4):414-417. [9] 水 果 蔬 菜 汁 类 胡 萝 卜 素 素 全 量 的 测 定 [S]. 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准,GB12291-90. [10] 宋 曙 辉, 薛 颖. 高 效 液 相 色 谱 法 测 定 蔬 菜 中 的 类 胡 萝 卜 素 [J]. 华 北 农 学 报,2001,16(3):92-97. [11] 陈 洁, 解 晓 霞, 庞 咏 梅, 等. 胡 萝 卜 粉 中 类 胡 萝 卜 素 含 量 的 快 速 测 定 [J]. 新 疆 农 业 科 学, 2004,41( 专 辑 ):103-105. [12] 赵 文 恩, 李 艳 杰, 崔 艳 红, 等. 类 胡 萝 卜 素 生 物 合 成 途 径 及 其 控 制 与 遗 传 操 作 [J]. 西 北 植 物 学 报,2004,24(5):930-942. [13] FraserPD,TruesdaleM R,BirdCR,etal.Carot enoidbiosynthesisduringtomatofruitdevelopment [J].PlantPhysiol,1994,105:405-413.