石家庄市非粮油脂植物的油脂测定和综合评价

2022-04-25 19:42李巨勇王晓蕊张依蕾田媛刘陈玉王一葵

李巨勇 王晓蕊 张依蕾 田媛 刘陈玉 王一葵

【摘   要】   选用采自石家庄地区的卫矛、葎草、苍耳、猪毛蒿、臭椿、地肤、女贞和野花椒8种常见野生植物种籽,利用石油醚和ST-06C型脂肪测定仪进行油脂的提取和测定,并借鉴环境栖息地赋值评价标准,从植物的油脂含量、分布区、用途、栽植推广和成活率综合分析赋值,对包含这8种植物在内的石家庄市区及周边区域70种非粮油脂资源植物进行比较分析。结果表明:(1)8种植物油脂含量分别为卫矛44.05%、葎草16.63%、苍耳22.12%、猪毛蒿24.71%、臭椿35.25%、地肤15.98%、女贞11.92%、野花椒36.58%;(2)石家庄市区及周边区域70种非粮油脂资源植物种籽油脂含量50%左右的高油脂植物有胡桃楸、南蛇藤、山桃、诸葛菜、胡桃、紫苏、白杜和卫矛;(3)最具优先栽培和发展潜力的非粮油脂植物种类有构树、播娘蒿、诸葛菜、山桃、胡桃楸、苘麻和南蛇藤7种。

【关键词】   油脂植物;油脂测定;赋值分析;栽培潜力

Determination of Oils and Comprehensive Evaluation of

Non-grain Oil Plants in Shijiazhuang

Li Juyong1, Wang Xiaorui2*, Zhang Yilei1, Tian Yuan1, Liu Chenyu1, Wang Yikui1

(1. Huihua College of Hebei Normal University, Shijiazhuang 050091, China;

2. Shijiazhuang University, Shijiazhuang 050035, China)

【Abstract】    In this study, the oil content of eight common wild species collected in Shijiazhuang, Euonymus alatus, Humulus scandens, Xanthium strumarium, Artemisia scoparia, Ailanthus altissima, Kochia scoparia, Ligustrum lucidum and Zanthoxylum simulans were extracted and determined by petroleum ether and ST-06C lipid detector. Based on the evaluation criteria of environmental habitat assignment, 70 species of non-grain oil resource from Shijiazhuang and around areas, including the eight species were compared and analyzed by the comprehensive analysis of plant oil content, distribution area, purpose, planting promotion and survival rate. The results show that: (1) the oil content of the eight plants were 44.05%, 16.63%, 22.12%, 24.71%, 35.25%, 15.98%, 11.92%, and 36.58%, respectively;(2) the oil content of Juglans mandshurica, Celastrus orbiculatus, Prunus davidiana, Orychophragmus violaceus, Juglans regia, Perilla frutescens, Euonymus maackii and Euonymus alatus were about 50%; (3) The non-grain oil plants with the most priority cultivation and development potential include Broussonetia papyrifera,  Descurainia sophia, Orychophragmus violaceus, Prunus davidiana, Juglans mandshurica, Abutilon theophrasti and Celastrus orbiculatus, a total of seven species.

【Key words】     oil plants; determination of grease; assign a value analysis; cultivation potential

〔中圖分类号〕  Q946.4               〔文献标识码〕  A              〔文章编号〕 1674 - 3229(2022)01- 0050 - 05

0     引言

油脂植物是重要的资源植物,其果实和种籽含油量最高。植物油脂的主要成分为脂肪酸、甘油酯及少量磷脂、甾醇、蜡、酚类等化合物,其中不饱和脂肪酸、甘油酯等具有降血脂、降胆固醇、降压、防癌、预防动脉硬化等作用,普遍认为其营养价值优于动物脂肪[1]。另有一些饱和脂肪酸可作为优良的工业原料,广泛应用于能源、制药、制皂、蜡烛、润滑剂、软化剂、脱模剂、硬化油、油漆等[2]。非粮油脂植物其栽植区域为非农耕地,不会与粮食作物竞争土地资源。筛选部分非粮油脂植物,利用荒山荒地进行栽培成为可持续开发植物油脂的关键[3]。F3D9B4C2-B8AC-449F-9694-5068F248BE2D

石家庄地区位于太行山东麓,跨华北平原和太行山地两大地貌单元,非粮油脂植物物种丰富[4]。本文在调查的基础上,对石家庄地区部分非粮油脂植物籽油的含油量和理化性质进行测定,并对调查记录的非粮油脂植物开展综合评价筛选,以期为非粮油脂植物的利用提供参考数据。

1     材料与方法

1.1   8种非粮油脂植物种籽油脂含量测定

1.1.1   研究材料

本文采集石家庄市区及周边区域生长的卫矛Euonymus alatus 等8种野生植物当年成熟种籽,洗净、晒干备用。

1.1.2   实验方法

1.1.2.1   实验仪器与试剂

ST-06C型脂肪测定仪、超声波清洗机、干燥箱、干燥器、粉碎机、分析天平(0.0001g)、恒温水浴锅、烘箱、样品筛(50目)、石油醚(沸程60-90℃)。

1.1.2.2   油脂的抽提

(1)将洗净、晾干的种籽称取10g在烘箱中100-110℃干燥7小时,然后在干燥器中冷却半小时后称重;

(2)再烘干半小时,冷却后称重;

(3)重复(2)操作,直至质量为稳定状态;

(4)将种籽粉碎至小颗粒,过50目筛;

(5)称取3g左右过筛样品(记作M),用滤纸(直径12.5cm)折叠包上(记作M1)。

1.1.2.3   油脂测定

(1)将包好的滤纸包放入棕色瓶,加入石油醚使液面高出滤纸2-3cm,浸泡过夜。

(2)浸泡完成后将滤纸包放入抽提瓶,在抽提瓶加入50mL石油醚,连接并调整好抽提器,使水温升至80℃,回流抽提16小时。

(3)抽提完成后,用镊子去除滤纸包,回收石油醚。滤纸包挥发15分钟,并在105℃烘箱干燥2小时,冷却至恒质量(记作M2)。

(4)每个植物样品重复3次,最终取平均值。

1.1.3   数据统计分析

粗脂肪含量=(M1-M2)/M×100%

1.2  非粮油脂植物利用价值的评价

1.2.1   研究材料

对石家庄市区及周边区域的非粮油脂植物进行调查,并结合文献资料,共选取了70种草本和木本植物[5]做为研究样本(表3)。

1.2.2   分析方法

1.2.2.1   野生油脂植物利用价值的评价标准

根据植物的油脂含量、利用价值、生态幅、在本地的分布和栽植情况对其进行评分。参照一般环境栖息地的评价标准,设置油脂植物的评价分值标准见表1。

1.2.2.2   数据分析

由于含油量在植物利用价值上的重要性,结合表1的评价标准,对含油量进行2倍的加权处理,每种植物的总分值为表1中4个项目总和。

2     结果与分析

2.1   石家庄地区8种非粮油脂植物种籽油脂含量

卫矛等8种植物种籽油脂含量测定结果见表2。

将8种非粮油脂植物含油量测定数据与相关文献资料进行对比,测定数值基本无差异,表明石家庄地区的植物资源油脂含量跟全国的数据具有一致性[5-7],可以参照文献资料进一步综合分析。

2.2   石家庄市区及周边区域非粮油脂植物利用价值的评价

石家庄市区及周边区域的非粮油脂植物利用价值分值分析结果见表3。

经统计,石家庄市区及周边区域调查的70种非粮油脂植物中,油脂含量50%左右的有胡桃楸(63.14%)、南蛇藤(47-59%)、山桃(50.90%)、諸葛菜(50.29%)、胡桃(48.56%)、紫苏(46.3%)、白杜(45.78%)和卫矛(44.05%)8种。这些植物代表了石家庄地区最丰富的油脂植物资源,应加强保护,合理开发。

70种植物中综合评价分值较高的分别是构树(38)、播娘蒿(35)、诸葛菜(35)、山桃(35)、胡桃楸(34)、苘麻(32)、南蛇藤(30)7种,具有极大的开发利用价值。

3     讨论

3.1   石家庄市区及周边区域7种非粮油脂植物的利用

在利用价值评价较高的7种非粮油脂植物中,胡桃楸在太行山区分布广泛,具有食用、材用、药用等多种用途,其适应性强、栽培和管理简单易行,成熟坚果油脂含量高达60%以上,开发潜力巨大。

构树的综合评价分值最高,其种籽的含油量却仅有30%左右,但其还具有材用、药用等价值,构树具有速生、适应性强、分布广、易繁殖、热量高、轮伐期短的特点,因此也具有极高的开发利用价值。

诸葛菜种籽含油量高于油菜籽[9],而且是改良油菜品质的重要天然遗传资源,适应性强、耐寒、萌发早、喜光、对土壤要求不高,除用于绿化栽培外,因其逸生而广泛分布。播娘蒿种籽的含油量稍低一些,但其自然竞争力强,具有食用、药用等价值,如果人工栽培后管理科学,经济价值也会较大。

山桃种籽含油量也超过了50%,除在太行山区分布外,在石家庄市区内也作为绿化观赏植物栽培,该种抗旱耐寒、耐盐碱土壤、栽培管理简易。在这7种植物中,苘麻种籽的含油量最低,不足20%,但该种具有材用、工业用、药用等多种用途,且在华北地区广泛分布,适应性强。南蛇藤种籽的含油量在50%左右,本种分布广泛,但在石家庄地区栽培量较少,是极具潜力的油料资源植物。F3D9B4C2-B8AC-449F-9694-5068F248BE2D

3.2   野生油脂植物的利用对策

3.2.1   加强调查研究

今后对有开发利用价值的野生油脂植物,要加强调查研究,掌握其生物学特性,摸清适地适植的规律,为栽培驯化提供科学依据。

3.2.2   加快栽培驯化

前期可以筛选赋值高、利用价值较高的这7种植物进行驯化栽培试验,筛选出繁育快、出油多、效益高的品种,总结其栽培技术,为栽培推广提供前期技术支持。

3.2.3   加大资源保护力度

在调查中,发现有些植物分布范围狭窄,数量较少,对这些种类要加强保护。在市区周围要处理好农民采集、旅游破坏与资源保护的关系,对野生油脂植物资源特别是珍贵植物如野大豆、五味子等,要采取更加严格的保护措施,确保资源的可持续利用。

4     结论

已测定的8种植物中卫矛油脂含量最高,女贞油脂含量最低;石家庄地区的70种非粮油指植物的种籽油脂含量50%左右的有胡桃楸、南蛇藤、山桃、诸葛菜、胡桃、紫苏、白杜和卫矛8种;评价分值较高、最具优先栽培和发展潜力的非粮油脂植物种类有构树、播娘蒿、诸葛菜、山桃、胡桃楸、苘麻和南蛇藤7种。

[参考文献]

[1] 李晓莺,曹有龙,何军. 五种油脂植物种子脂肪酸含量及组成分析[J]. 油脂工程,2006(7):58-61.

[2] 谢大显. 福建牛姆林自然保护区野生油脂植物资源及其开发利用[J]. 亚热带植物科学,2007,36(1):59-62.

[3] 徐蕾,要文倩,纪红兵,等. 海南省非粮生物柴油能源植物的调查、化学组分的测定及筛选研究[J]. 植物科学学报,2011,29(1) :99-108.

[4] 闫路娜,左惠凯.河北嶂石岩区域野生油脂植物资源调查与评价[J]. 中国油脂,2014,39(8):1-7.

[5] 趙建成,吴跃峰,关文兰. 河北驼梁自然保护区科学考察与生物多样性研究[M]. 北京:科学出版社,2008:66-183.

[6] 郑庆钟,张风春. 河西沙区野生油脂植物及其开发利用[J]. 甘肃林业科技,1995(3):60-63.

[7] 刘慧娟. 内蒙古非粮油脂植物资源调查及五种植物油脂理化性质分析[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学,2013.

[8] 李泽辉. 中国自然资源数据库-工业用油脂植物类(分植物、工业用)[EB/OL]. http://www.naturalresources.csdb.cn/zrzy/nt BF65.asp,2021-12-01.

[9] 吕忠进. 诸葛菜种子的油脂分析与利用评价[J]. 中国野生植物,1992(3):1-5.F3D9B4C2-B8AC-449F-9694-5068F248BE2D