實(shí)驗(yàn)測定云南地區(qū)麻瘋樹籽種仁化學(xué)成分
麻瘋樹(JatrophacurcasL)又名小桐子、膏桐(云南)等，為大戟科(Euphorbiaceae)麻瘋樹屬半肉質(zhì)小喬木或大灌木，在我國云貴高原南部的干熱河谷地區(qū)大量分布。麻瘋樹是一種抗旱耐土壤瘠薄的速生樹種，廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，是一種多用途植物。國內(nèi)外的研究表明，它是保水固土、防止沙化、增殖土壤有機(jī)質(zhì)、營造防護(hù)林的優(yōu)良造林材料，對改善生態(tài)環(huán)境和恢復(fù)植被有重要作用。麻瘋樹種仁富含油脂和蛋白質(zhì)，目前我國主要將其作為生產(chǎn)生物柴油的生物質(zhì)能源。
本研究通過對云南省不同生長地麻瘋樹種子的化學(xué)成分，主要包括含水量、油脂、蛋白質(zhì)、糖、灰分及其微量元素含量的測定，為云南省麻瘋樹種子的綜合開發(fā)利用提供必要的理論支持，從可再生能源、環(huán)保、生態(tài)等方面進(jìn)一步加強(qiáng)對麻瘋樹的研究和開發(fā)，深入挖掘其可持續(xù)綜合利用的潛力，將在生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)等方面給實(shí)際生產(chǎn)帶來顯著的效益。
1材料與方法
1.1材料來源
本試驗(yàn)分析所用的麻瘋樹種子采自云南省永勝、華坪、滄源、西雙版納、潞江以及楚雄。種子去皮、去雜后混勻，按四分法得均勻樣品。
1.2試劑與儀器設(shè)備
所用試劑均為分析純。所用儀器均由西南林業(yè)大學(xué)化學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室提供，主要有：脂肪抽提儀、恒溫水浴鍋、Foss－2300全自動(dòng)定氮儀(瑞典)、電子天平、722N分光光度計(jì)、馬弗爐、恒溫干燥箱、等離子發(fā)射光譜(德國)。
1.3測定方法
1.3.1種子水分含量測定 種子水分含量測定參照GB5497—1985糧食、油料檢驗(yàn)水分測定方法。
1.3.2種仁油脂含量測定 依據(jù)索氏抽提法用脂肪抽提儀測定。將待測種子去皮，粉碎，用yimi在37℃下反復(fù)抽提。
1.3.3種仁含氮量測定 蛋白含量依據(jù)凱氏定氮原理利用foss－2300全自動(dòng)定氮儀測定。將待測種子去皮，粉碎，精確稱取0.1000g于消化管中；加10mL98%H2SO4，5g催化劑(K2SO4∶CuSO4=5∶1)，置于消化爐上消化，初始溫度為200℃，0.5h后升溫至420℃，2h關(guān)閉消化爐。冷卻后將消化管置于foss－2300全自動(dòng)定氮儀上，消化管中加入一定體積的40%NaOH，用0.1mol/LHCl滴定，測定樣品含氮量。計(jì)算種仁蛋白質(zhì)含量。
1.3.4種仁灰分含量測定 參照GB5505—1985糧食、油料檢驗(yàn)灰分測定方法。1.3.5種仁糖含量測定參照3，5－二硝基水楊酸法測糖原理測定。
1.3.6種仁微量元素測定 利用等離子發(fā)射光譜法(ICP－OES)測定。將待測種子用去離子水清洗干凈，研磨粉碎，用索氏提取法去油脂，在105℃的烘箱中干燥至恒質(zhì)量后，放置干燥器中待用。試驗(yàn)樣品經(jīng)HNO3－HClO4濕法消解［5］后，采用ICP－OES同時(shí)定量測定樣品中的鋅、銅、鐵、鉀、鎂、磷、鈣、錳各元素含量。
2結(jié)果與分析
云南省6個(gè)地區(qū)麻瘋樹籽種仁中水分、油脂、蛋白質(zhì)及灰分含量測定結(jié)果見表1。
從表1可看出：不同產(chǎn)地麻瘋樹籽種仁中各化學(xué)組分含量有一定差異�？赡芤�?yàn)樯L地海拔、土壤條件、氣候等影響因子不同，從而導(dǎo)致麻瘋樹在生長過程中出現(xiàn)差異。不同產(chǎn)地麻瘋樹籽種仁中水分含量沒有顯著性差異，麻瘋樹是一種抗旱速生樹種，不同生長地水量對其沒有影響。而不同地區(qū)的麻瘋樹籽種仁中含油量的平均值在50%以上，種仁中油脂含量最高的為潞江產(chǎn)地，達(dá)57.99%；最低的是楚雄，為46.88%；潞江與其他地區(qū)間種仁含油率具有顯著差異(P＜0.05)；各地區(qū)種仁中蛋白質(zhì)含量均高于20%(未除去油脂)，其中潞江地區(qū)的含量最高，達(dá)28.05%，且與其他地區(qū)間有顯著差異(P＜0.05)。
不同地區(qū)麻瘋樹種仁中的總糖含量表現(xiàn)出一定的差異，華坪地區(qū)的總糖含量最高，達(dá)2.97%，且與其他地區(qū)間的總糖含量存在顯著差異。礦物質(zhì)組分的含量則是楚雄地區(qū)的最高，但與其他地區(qū)的含量差異不大。
不同產(chǎn)地麻瘋樹種仁中微量元素含量測定結(jié)果見表2。
測定結(jié)果表明，除了Cu、K元素外，不同地區(qū)麻瘋樹籽種仁中的微量元素含量差異較大。綜合來看，華坪產(chǎn)地種仁微量元素含量均高于其他地區(qū)，永勝產(chǎn)地含量最低。
3討論
麻瘋樹種子含油率極高，為制備生物柴油的原料，其油脂制取的生物柴油具有清潔、高效、加工成本低廉、可再生的優(yōu)勢，在當(dāng)今原油匱乏的時(shí)代備受關(guān)注；但目前在我國麻瘋樹的種植面積不大。云南地區(qū)的氣候、土壤狀況比較適合麻瘋樹的生長，因此在部分地州均大量種植，不久即可形成較大的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，將建成生物柴油的生產(chǎn)基地。本研究測定的云南不同地區(qū)麻瘋樹種子種仁含油率的平均值達(dá)到50%以上；和麗萍等［6］研究表明，紅河地區(qū)生長的麻瘋樹種子種仁中的含油率達(dá)55%，不同的生長環(huán)境，產(chǎn)油率具有較大差別，最低為47%，最高達(dá)65%；因此利用常規(guī)選育措施選取良好的種子進(jìn)行種植，同時(shí)在其生長過程中提供必要的肥料和相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施，對提高麻瘋樹種子的產(chǎn)量、含油率是非常必要的。本試驗(yàn)中，潞江地區(qū)麻瘋樹種子的產(chǎn)油率最高，比較適宜作為麻瘋樹生物柴油的開發(fā)基地；但沒有對不同地區(qū)麻瘋樹種子的油脂成分進(jìn)行分析，有待進(jìn)一步研究。
麻瘋樹種子制備生物柴油后會產(chǎn)生大量的油渣，將其油脂去除后所剩的油餅如何利用，尚沒有相關(guān)的研究及報(bào)道。麻瘋樹種子對動(dòng)物，如小白鼠、羊、人等表現(xiàn)出一定的毒性，并具有致死作用；麻瘋樹種子中含有毒蛋白(curcin)，林娟等和魏琴等研究表明，curcin是一種核糖體失活蛋白，其作用機(jī)制類似于蓖麻子、巴豆毒蛋白，具有抑制腫瘤、抗真菌作用。在利用機(jī)械方法提取油脂后，油渣中仍含有約11%的油分，其中含有有毒的二萜酯，其可促使老鼠的皮膚癌變；因此，油渣中含有的多種生物活性成分，具有抑菌、殺蟲的作用，可作為防治生物病蟲害的原料。
云南不同地區(qū)的麻瘋樹種子中均含有豐富的蛋白質(zhì)(20%)、礦物質(zhì)元素等營養(yǎng)成分，尤其蛋白質(zhì)組分可高達(dá)50%以上(去除油脂)，完全符合動(dòng)物飼料對于蛋白質(zhì)的要求，各種微量元素的含量均接近甚至高于動(dòng)物飼料添加的要求；但由于含有毒蛋白和一定的生理活性成分，如二萜酯，對動(dòng)物會產(chǎn)生不良作用和毒性，限制了將其作為動(dòng)物飼料的利用。如果運(yùn)用生物學(xué)和化學(xué)的方法，將油渣中毒蛋白和活性物質(zhì)去除，進(jìn)行毒理試驗(yàn)，最終將小桐子餅變?yōu)閯?dòng)物飼料源，其價(jià)格低廉、環(huán)保，勢必會產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益，為云南省麻瘋樹種子的進(jìn)一步綜合利用奠定基礎(chǔ)，但云南省不同地區(qū)的麻瘋樹種子中蛋白質(zhì)的氨基酸組成以及營養(yǎng)價(jià)值如何還沒有進(jìn)行試驗(yàn)，有待進(jìn)一步的研究。
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