陸地棉種子營養成分研究范文

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我國每年棉子產量達900萬t以上,棉子油產量占全國植物油總產的四分之一;棉子餅年產量達400~500萬t,是豐富的蛋白質資源。一般陸地棉棉子重量的50%~60%是棉仁,棉子榨油后的產物—棉子粕?的蛋白質含量約占33.21%~45.09%,可與豆粕相媲美,比大米和小麥高出5~8倍,富含維生素E,而且含有小麥、稻米所欠缺的人體必須氨基酸[1]。有關棉子營養品質的研究,很早就有報道[2-5],但這些研究大都是針對其作為飼料或食品資源而進行的,研究的內容多以脂肪和蛋白質為主,有關棉子其它營養成分的報道較少。本試驗選擇了全國主產棉縣的10個當前主栽陸地棉品種,對其氨基酸、蛋白質、粗脂肪、粗纖維和維生素E含量進行分析,在于了解不同棉花品種的棉子營養品質狀況,以期為品質育種提供優質親本,為棉子的綜合利用提供依據。

1材料與方法

棉子來自于農業部棉花品質監督檢驗測試中心的全國棉種質量抽查樣品。各品種分別為,V1:山東苗寶種業有限公司生產的魯棉研28;V2:江蘇省泗棉種業有限責任公司生產的泗雜3號;V3:湖北省荊楚種業有限公司生產的鄂雜棉14號;V4:安徽銀禾種業有限公司生產的皖棉31號;V5:新疆巴楚縣種子公司生產的中棉所49號;V6:新疆庫車縣龜茲種業公司生產的中棉所43號;V7:新疆孔雀種業有限責任公司生產的新陸中26號;V8:新疆錦棉種業有限公司生產的新陸早33號;V9:河南安陽中棉種業生產的中棉所48號;V10:河北冀農種業有限責任公司生產的豐抗棉1號。各棉子剝殼后取棉子仁檢測各成分含量。按GB/T5009.124—2003的方法測定氨基酸含量,按GB/T14771—1993的方法測定蛋白質含量,按GB/T14772—2008的方法測定粗脂肪含量,按GB/T6364—2006的方法測定粗纖維含量,按GB/T13086—1991的方法測定游離棉酚含量,按GB/T5009.82—2003的方法測定維生素E含量。

2結果與分析

2.1不同品種棉子氨基酸含量比較

不同品種棉子中18種氨基酸含量的測定結果見表1,其中前8項為人體必須的氨基酸。各品種中含量最高的3種氨基酸依次分別是谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸;含量最低的3種依次分別為蛋氨酸、色氨酸和胱氨酸。氨基酸含量在不同品種間的變異系數較大,表明不同的品種其氨基酸的組成是不相同的。10個品種總氨基酸含量最高的是皖棉31,達41.74%;最低的是中棉所48,只有35.96%。這種差異表明從皖棉31、魯棉研28、泗雜3號等這些品種的群體中選出氨基酸含量高的單株可能性較大。

2.2不同品種棉子的營養成分變化

不同品種營養成分的測定結果(表2)表明:不同品種間蛋白質含量的變幅在38.58%~45.50%之間,粗脂肪的變幅在25.17%~33.00%之間,粗纖維的變幅4.06%~7.27%之間,棉酚的變幅在1570~2736mg•kg-1之間,總維生素E的變幅在16.10%~28.42%之間。本試驗的10個品種的維生素E的不同組成中,以(β+γ)-維E的含量最高,α-維E的含量次之,δ-維E的含量最低。這些差異表明:根據所要利用的成分不同選擇不同的品種作為原材料,將可大大提高目標產品得率;選擇V9作為高油育種的材料,有可能事半功倍。

2.3不同品種的模糊綜合評判結果

對于棉子的利用,目前首要的是用來榨油,其次是將棉子粕作為蛋白質原料加以開發,維生素E是棉子餅粕中含量豐富、優于其它餅粕的有益成分,因此,脂肪、蛋白質和維生素E在棉子中的含量越高越好。棉酚是棉子中特有的有毒成分,可致單胃動物中毒,在棉子中的含量越低越好。借鑒模糊評判在育種中對新品種評價的應用,根據棉子不同成分的利用價值分配其權重系數分別為粗脂肪含量0.5、蛋白質0.2、氨基酸0.2、棉酚0.05、維生素E0.05(經驗系數,據其利用價值給出)。在評判結果中,模糊評判值越小越好。從主要指標的評判結果(表3)看,作為榨油的原料種子或高油育種的材料選擇,V9最好,V1最差;從蛋白質和氨基酸的利用出發,V4最好,V9最差;從維生素E的利用來說,V7最好,V6最差;而棉子的毒性則是V6毒性最小,V2的毒性最大。總模糊值結果(表4)顯示:幾個品種中,V9的種子綜合利用價值最高,V6次之,最差的是V1。

3結論與討論

3.1不同品種間棉子營養品質存在差異

在所測的10個品種中,蛋白質含量和脂肪含量存在明顯差異,蛋白質最高的含量為45.50%,最低的只有38.58%;脂肪最高含量33.00%,最低含量25.17%。說明在這些品種中還是有可能找到可供高油分和高蛋白育種的材料。同時,不同品種在棉仁油分含量上具有較大的遺傳變異,進行棉花高油含量育種具有較好的潛力[6]。通過遺傳育種學與化學分析的有機結合,相應地重視棉子營養品質育種,對于提高棉子的綜合利用十分必要。

3.2棉子營養品質育種應側重于氨基酸含量

人體對蛋白質的需求實際上是對氨基酸的需要。從本研究結果看,棉子蛋白中含有較全面的氨基酸成分,人體所必須的8種氨基酸在棉子中都存在,可以作為重要的蛋白質資源加以利用。在今后的棉子營養品質育種中,應側重人體容易吸收的氨基酸成分的提高。

3.3棉子是提取維生素E的優秀原料

維生素E是體內重要的抗氧化劑,它通過抗氧化作用保護DNA,此外還具有多種功能,因此,近年來越來越受到人們的青睞,從植物油餾出物中提取天然維生素E的研究也得以深入開展。本實驗所測的幾個品種中維生素E的含量均在161.0mg•kg-1以上,最高的達到284.2mg•kg-1,說明棉子是提取天然維生素E很好的原料。為了提高維生素E的得率,可選用維生素E含量高的品種如新陸中26等作為原料。

3.4平衡棉子營養品質與纖維品質的關系是關鍵

棉子蛋白質含量與脂肪含量之和,表現穩定,二者呈顯著負相關[7-8]。衣分與蛋白質含量高度正相關,與脂肪含量高度負相關[9]。說明衣分提高的同時,會導致蛋白質含量的提高,脂肪含量的降低。那么在改良纖維品質的同時,能否同步改善種子的營養品質,這一問題值得進一步深入研究。

3.5借鑒模糊評判,合理評價種子品質

模糊綜合評判法,廣泛應用于新品種評價,因其考慮多個性狀,將模糊綜合評判應用于新品種篩選,能定量、全面、準確地綜合評估新品種,科學合理地控制育種方向,達到目標性狀的協調一致,從而提高篩選效率,是一種較好的統計分析方法[10-11]。本試驗中,借助品種篩選的方法考察了不同品種間的粗脂肪、蛋白質、氨基酸、維生素E和棉酚5個綜合性狀,并確定了其權重系數,以期對棉花品質育種和棉子綜合利用價值作出科學合理的評價。