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摘要 [目的]分析成县不同核桃产区核仁营养物质含量的差异性，试图探讨成县核桃种质资源的遗传多样性，为成县核桃育种提供理论依据。[方法]从成县10个核桃主产地区选择了11株优树，分别测定其核仁中蛋白质、脂肪以及P、K、Mg、Zn等矿质元素的含量，并统计分析了脂肪酸组分以及各矿质元素在11份材料中含量的差异性。[结果]成县核桃蛋白质含量较高（平均19.12%），脂肪酸组分中以油酸、亚油酸和亚麻酸含量较高，且亚油酸的含量（平均41.30%）远高于油酸（平均25.28%）和亚麻酸（平均17.98%）。除油酸和Mg外，脂肪酸各组分及P、K、Zn等几种矿质元素含量在11份材料中差异显著，表现出了较高的遗传多样性，尤以Zn含量变异性最大。另外，成县核桃Zn含量偏高，平均含量达到了38.19 mg/kg，最高含量达到了55.72 mg/kg。[结论]成县核桃营养丰富，蛋白质含量较高，所含脂肪酸属于亚油酸类油脂，脂肪酸各组分含量及矿质元素含量在不同产区差异性很大，表现出了较强的遗传多样性。
关键词 核桃；优良单株；营养成分；矿质元素；多样性；甘肃成县
中图分类号 S664.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）23-0313-02
Abstract [Objective] Analyze the diversity of nutrients content in walnut seed in different regions of Chengxian County，so as to explore the genetic diversity of walnut germplasm resources，and to provide theoretical basis for the improvement of walnut quality properties in Chengxian County breeding programs.[Method]The contents of protein，fat and four kinds of mineral elements（P，K，Mg，Zn）in the walnut seed of eleven strains champion trees from ten different places in Chengxian County were determined respectively，and the diversity of compositions of fatty acids and the four kinds of mineral elements among eleven walnut seeds was analyzed.[Result]The average protein content in the walnuts from Chengxian County was high（average 19.12%）.Oleic acid，linoleic acid and linolenic acid accounted for a large part of fatty acids，and the content of linoleic acid（average 41.30%）was much higher than the oleic acid（average 25.28%）and linolenic acid（average 17.98%）.Both the fatty acid compositions and five mineral elements，especially the Zn content showed significant difference among the eleven materials，except the oleic acid and Mg，indicating that there was a high level of genetic diversity.In addition，the Zn content was up to 55.72 mg/kg（average 38.19 mg/kg）.[Conclusion]The walnut seed in Chengxian County is rich in nutritions with high protein content and fatty acids belonging to the linoleic acid oil.There are great differences in the contents of fatty acids and mineral elements in different areas of Chengxian County with a high genetic diversity.
Key words walnut；superior individual；nutritional components；mineral elements；diversity；Chengxian Gansu核桃（Juglans regia L.）又名胡桃，属于胡桃科核桃属落叶乔木，原产于欧洲，是重要的坚果和油料树种，是世界四大干果之一[1]。核桃营养丰富，是集蛋白质、脂肪、维生素等人体所需营养于一身的干果[2]，富含大量人体必须的脂肪酸，且不含胆固醇，被誉为优质的“天然脑黄金”[3]，核仁中脂肪酸主要由棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸组成，其中亚麻酸和亚油酸是人体必需的脂肪酸。作为海产来源的有益替代品，核桃是α-亚麻酸最好的来源之一[4-5]。此外，核桃还富含大量的钙、铁、锌等人体必需的微量元素，在降低胆固醇、抗癌、抗衰老、防治心脑血管疾病及糖尿病等方面均有一定功效[6]。 核桃在我国已有几千年的栽培历史，且我国核桃种质资源丰富，据不完全统计已达380余种[7]，核桃在我国分布广泛，全国24个省、市都有栽培，种植面积和产量均居世界第一，是我国栽培的重要经济林树种。但是我国核桃的品种化程度还很低，种质资源和杂交育种研究相对滞后，核桃产品的国际竞争力还很低，尚未成为真正的核桃生产强国[8]。因此，良种化、品种化仍然是今后我国核桃产业化发展需要解决的首要问题。
成县地处甘肃南部，有着核桃生长得天独厚的地理和气候条件，是中国的核桃之乡[9]，长期的自然选择及人工选育已经积累了丰富的种质资源，但是目前的育种方法单一，多为实生繁殖、粗植滥种，加之管理粗放，使得优势资源未被充分利用，核桃在产量和品质方面与其他地区相比还存在一定的差距。对成县小川镇等10个核桃主产乡镇的11个优选单株核仁中主要营养成分及矿质元素含量进行测定，旨在探讨各优树之间的遗传多样性，为成县核桃遗传育种提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 试验材料
于2013年8月核桃成熟前分别赴小川、纸坊、苏元、陈院、红川、王磨、抛沙、镡河、沙坝、城关镇等乡镇对历年中选优树进行观察记载，9月下旬从所选11株优树（来自10个不同产区）上随机分别采摘成熟核桃2 kg左右作为待测样品，以1/2的核桃青皮裂开为采收标准。
1.2 样品预处理
将11份核桃样品去青皮后清洗，于40 ℃条件烘干后去壳粉碎，过80目筛后装瓶保存用于蛋白质、脂肪酸及矿质元素测定。试验所用玻璃器皿先用水冲洗后于30%的硝酸溶液中浸泡24 h以上，之后用蒸馏水冲洗，再用超纯水清洗。
1.3 蛋白质、脂肪酸组分的测定
蛋白质的测定按照GB 5009.5—2010利用凯氏定氮法完成，所用仪器为Tecator1030全自动定氮仪；脂肪酸组分的测定利用气相色谱法完成，所用仪器为GC-920气相色谱仪。
1.4 矿质元素的测定
1.4.1 样品消解。H2SO4-H2O2消煮法测定P、K；浓HNO3-HClO4消煮法测定Mg、Zn[9]。
1.4.2 矿质元素的测定。所有测定条件及计算方法均参照《食品卫生检验方法：理化标准汇编》（GB/T 5009—2003）的规定进行。P元素采用钒钼黄比色法测定，所用仪器为Cary50紫外分光光度计；K元素采用酸溶-火焰光度法测定，所用仪器为WGH-1A型火焰光度计；Mg、Zn元素采用火焰原子吸收法测定，所用仪器为ICE-3500型原子吸收分光光度计[10]。
2 结果与分析
2.1 各优树核桃仁脂肪酸组分多样性分析
本试验测定了脂肪酸中的棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸的含量。核桃样品的具体生化指标见表1。从表1可以看出，11份供试材料的脂肪酸主要含有油酸和亚油酸，分别占到了25.28%和41.30%。脂肪酸组分多样性分析见表2。由表2可知，除油酸外其余各组分含量在11份材料间存在显著差异，变异系数范围为13.05%～22.22%。
2.2 各优树核桃仁矿质元素多样性分析
试验分别测定了供试核桃所含的P、K、Mg、Zn等矿质元素的含量，结果表明：除Mg元素变异系数为4.76%外，其他元素在不同优树核桃中的含量存在显著差异，变异系数均在13.45%以上，尤其是Zn元素的变异系数达到了27.44%（表3）。
3 结论与讨论
3.1 成县核桃的营养价值
核桃含有丰富的脂肪、蛋白质及其他多种营养元素，全国核桃坚果样品测试分析报告表明，核桃的脂肪含量为65.1%～68.4%，蛋白质含量为13.3%～15.6%[11]，本试验结果显示，供试材料脂肪和蛋白质的平均含量分别为65.26%和19.12%，脂肪含量与报告结果吻合，蛋白质含量高于全国平均水平，脂肪酸组分中以油酸、亚油酸和亚麻酸含量较高，且亚油酸的含量（41.30%）远高于油酸（25.28%）和亚麻酸（17.98%）。因此，成县核桃所含脂肪酸属于亚油酸类油脂，具有很高的营养价值。
3.2 成县核桃脂肪酸组分含量的多样性
测定结果表明，总脂肪含量在11株优树核桃中差异性不显著，但是脂肪酸主要组分的含量除了油酸外，其他成分的含量在11株优树核桃中差异性显著，变异系数在13.05%～22.22%之间，表现出了丰富的遗传多样性，这对改善成县核桃品质有一定的参考意义。
3.3 成县核桃矿质元素含量的多样性
本试验对供试11个样品的全磷、全钾、全镁以及全锌含量进行了测定，结果显示，除镁元素以外，其他几种矿质元素的含量在11株优树中表现出了显著的差异性，变异系数在13.45%～27.44%，尤其是锌的含量在11份材料中变异最大，为27.44%。辛洪河对早实核桃品质与矿质元素的关系研究表明，锌在核仁中的含量在不同地区、不同立地条件下差异极显著[12]，本试验结果也支持了这一结论。另外，本试验所测结果显示，11份供试核桃的含锌量普遍偏高，平均为38.19 mg/kg，而且有5份材料的含锌量达到了40 mg/kg以上，最高的达到了55.72 mg/kg，锌含量偏高可能与成县富含锌矿有关，这对于今后成县培育富锌核桃有一定的参考价值。
4 参考文献
[1] 靳学强，张树振，王晋安.优质核桃栽培新技术[M].北京：华夏翰林出版社，2013：4-5.
[2] 李敏，刘媛，孙翠，等.核桃营养价值研究进展[J].中国粮油学报，2009，24（6）：166-170.
[3] The California Walnut Commission.California walnuts health research updated[C].California，2007：2-24.
[4] ZHAO Gui-xiang，TERRY D ETHERTON，KEITH R MARTIN，et al.Dietary[alpha]-linolenic acid reduces inflammatory andlipid cardiovascula risk factors in hypercholesterolemia men and women[J].The Journal of Nutrition，2004，134（11）：2991-2997.
[5] IWAMOTO M，IMAIZUMI K，SATO M，et al.Serum lipid profiles in Jap-anese women and men during consumption of walnuts[J].European Journal of Clinical Nutrition，2002（56）：629- 637.
[6] 潘学军，张文娥，李琴琴，等.核桃感官和营养品质的主成分及聚类分析[J].食品科学，2013，34（8）：195-198.
[7] 李忠新，杨莉玲，阿布力孜·巴斯提，等.中国核桃产业发展研究[J].中国农机化学报，2013，34（4）：23-28.
[8] 韩华柏，何方.我国核桃育种的回顾和展望[J].经济林研究，2004，22（3）：45-50.
[9] 陈刚.成县核桃产业开发的优势、存在问题及相应对策[J].甘肃农业，2012，351（21）：23-24.
[10] 冯涛，张红，陈学森，等.新疆野苹果果实形态与矿质元素含量多样性以及特异性状单株[J].植物遗传资源学报，2006，7（3）：270-276.
[11] 王冀平，李亚南.山核桃仁中主要营养成分的研究[J].食品科学，1998（4）： 44-46.
[12] 辛洪河.早实核桃品质与矿质营养元素的关系研究[D].秦皇岛：河北科技师范学院，2011.
关键词 核桃；优良单株；营养成分；矿质元素；多样性；甘肃成县
中图分类号 S664.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）23-0313-02
Abstract [Objective] Analyze the diversity of nutrients content in walnut seed in different regions of Chengxian County，so as to explore the genetic diversity of walnut germplasm resources，and to provide theoretical basis for the improvement of walnut quality properties in Chengxian County breeding programs.[Method]The contents of protein，fat and four kinds of mineral elements（P，K，Mg，Zn）in the walnut seed of eleven strains champion trees from ten different places in Chengxian County were determined respectively，and the diversity of compositions of fatty acids and the four kinds of mineral elements among eleven walnut seeds was analyzed.[Result]The average protein content in the walnuts from Chengxian County was high（average 19.12%）.Oleic acid，linoleic acid and linolenic acid accounted for a large part of fatty acids，and the content of linoleic acid（average 41.30%）was much higher than the oleic acid（average 25.28%）and linolenic acid（average 17.98%）.Both the fatty acid compositions and five mineral elements，especially the Zn content showed significant difference among the eleven materials，except the oleic acid and Mg，indicating that there was a high level of genetic diversity.In addition，the Zn content was up to 55.72 mg/kg（average 38.19 mg/kg）.[Conclusion]The walnut seed in Chengxian County is rich in nutritions with high protein content and fatty acids belonging to the linoleic acid oil.There are great differences in the contents of fatty acids and mineral elements in different areas of Chengxian County with a high genetic diversity.
Key words walnut；superior individual；nutritional components；mineral elements；diversity；Chengxian Gansu核桃（Juglans regia L.）又名胡桃，属于胡桃科核桃属落叶乔木，原产于欧洲，是重要的坚果和油料树种，是世界四大干果之一[1]。核桃营养丰富，是集蛋白质、脂肪、维生素等人体所需营养于一身的干果[2]，富含大量人体必须的脂肪酸，且不含胆固醇，被誉为优质的“天然脑黄金”[3]，核仁中脂肪酸主要由棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸组成，其中亚麻酸和亚油酸是人体必需的脂肪酸。作为海产来源的有益替代品，核桃是α-亚麻酸最好的来源之一[4-5]。此外，核桃还富含大量的钙、铁、锌等人体必需的微量元素，在降低胆固醇、抗癌、抗衰老、防治心脑血管疾病及糖尿病等方面均有一定功效[6]。 核桃在我国已有几千年的栽培历史，且我国核桃种质资源丰富，据不完全统计已达380余种[7]，核桃在我国分布广泛，全国24个省、市都有栽培，种植面积和产量均居世界第一，是我国栽培的重要经济林树种。但是我国核桃的品种化程度还很低，种质资源和杂交育种研究相对滞后，核桃产品的国际竞争力还很低，尚未成为真正的核桃生产强国[8]。因此，良种化、品种化仍然是今后我国核桃产业化发展需要解决的首要问题。
成县地处甘肃南部，有着核桃生长得天独厚的地理和气候条件，是中国的核桃之乡[9]，长期的自然选择及人工选育已经积累了丰富的种质资源，但是目前的育种方法单一，多为实生繁殖、粗植滥种，加之管理粗放，使得优势资源未被充分利用，核桃在产量和品质方面与其他地区相比还存在一定的差距。对成县小川镇等10个核桃主产乡镇的11个优选单株核仁中主要营养成分及矿质元素含量进行测定，旨在探讨各优树之间的遗传多样性，为成县核桃遗传育种提供基础资料。
1 材料与方法
1.1 试验材料
于2013年8月核桃成熟前分别赴小川、纸坊、苏元、陈院、红川、王磨、抛沙、镡河、沙坝、城关镇等乡镇对历年中选优树进行观察记载，9月下旬从所选11株优树（来自10个不同产区）上随机分别采摘成熟核桃2 kg左右作为待测样品，以1/2的核桃青皮裂开为采收标准。
1.2 样品预处理
将11份核桃样品去青皮后清洗，于40 ℃条件烘干后去壳粉碎，过80目筛后装瓶保存用于蛋白质、脂肪酸及矿质元素测定。试验所用玻璃器皿先用水冲洗后于30%的硝酸溶液中浸泡24 h以上，之后用蒸馏水冲洗，再用超纯水清洗。
1.3 蛋白质、脂肪酸组分的测定
蛋白质的测定按照GB 5009.5—2010利用凯氏定氮法完成，所用仪器为Tecator1030全自动定氮仪；脂肪酸组分的测定利用气相色谱法完成，所用仪器为GC-920气相色谱仪。
1.4 矿质元素的测定
1.4.1 样品消解。H2SO4-H2O2消煮法测定P、K；浓HNO3-HClO4消煮法测定Mg、Zn[9]。
1.4.2 矿质元素的测定。所有测定条件及计算方法均参照《食品卫生检验方法：理化标准汇编》（GB/T 5009—2003）的规定进行。P元素采用钒钼黄比色法测定，所用仪器为Cary50紫外分光光度计；K元素采用酸溶-火焰光度法测定，所用仪器为WGH-1A型火焰光度计；Mg、Zn元素采用火焰原子吸收法测定，所用仪器为ICE-3500型原子吸收分光光度计[10]。
2 结果与分析
2.1 各优树核桃仁脂肪酸组分多样性分析
本试验测定了脂肪酸中的棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸的含量。核桃样品的具体生化指标见表1。从表1可以看出，11份供试材料的脂肪酸主要含有油酸和亚油酸，分别占到了25.28%和41.30%。脂肪酸组分多样性分析见表2。由表2可知，除油酸外其余各组分含量在11份材料间存在显著差异，变异系数范围为13.05%～22.22%。
2.2 各优树核桃仁矿质元素多样性分析
试验分别测定了供试核桃所含的P、K、Mg、Zn等矿质元素的含量，结果表明：除Mg元素变异系数为4.76%外，其他元素在不同优树核桃中的含量存在显著差异，变异系数均在13.45%以上，尤其是Zn元素的变异系数达到了27.44%（表3）。
3 结论与讨论
3.1 成县核桃的营养价值
核桃含有丰富的脂肪、蛋白质及其他多种营养元素，全国核桃坚果样品测试分析报告表明，核桃的脂肪含量为65.1%～68.4%，蛋白质含量为13.3%～15.6%[11]，本试验结果显示，供试材料脂肪和蛋白质的平均含量分别为65.26%和19.12%，脂肪含量与报告结果吻合，蛋白质含量高于全国平均水平，脂肪酸组分中以油酸、亚油酸和亚麻酸含量较高，且亚油酸的含量（41.30%）远高于油酸（25.28%）和亚麻酸（17.98%）。因此，成县核桃所含脂肪酸属于亚油酸类油脂，具有很高的营养价值。
3.2 成县核桃脂肪酸组分含量的多样性
测定结果表明，总脂肪含量在11株优树核桃中差异性不显著，但是脂肪酸主要组分的含量除了油酸外，其他成分的含量在11株优树核桃中差异性显著，变异系数在13.05%～22.22%之间，表现出了丰富的遗传多样性，这对改善成县核桃品质有一定的参考意义。
3.3 成县核桃矿质元素含量的多样性
本试验对供试11个样品的全磷、全钾、全镁以及全锌含量进行了测定，结果显示，除镁元素以外，其他几种矿质元素的含量在11株优树中表现出了显著的差异性，变异系数在13.45%～27.44%，尤其是锌的含量在11份材料中变异最大，为27.44%。辛洪河对早实核桃品质与矿质元素的关系研究表明，锌在核仁中的含量在不同地区、不同立地条件下差异极显著[12]，本试验结果也支持了这一结论。另外，本试验所测结果显示，11份供试核桃的含锌量普遍偏高，平均为38.19 mg/kg，而且有5份材料的含锌量达到了40 mg/kg以上，最高的达到了55.72 mg/kg，锌含量偏高可能与成县富含锌矿有关，这对于今后成县培育富锌核桃有一定的参考价值。
4 参考文献
[1] 靳学强，张树振，王晋安.优质核桃栽培新技术[M].北京：华夏翰林出版社，2013：4-5.
[2] 李敏，刘媛，孙翠，等.核桃营养价值研究进展[J].中国粮油学报，2009，24（6）：166-170.
[3] The California Walnut Commission.California walnuts health research updated[C].California，2007：2-24.
[4] ZHAO Gui-xiang，TERRY D ETHERTON，KEITH R MARTIN，et al.Dietary[alpha]-linolenic acid reduces inflammatory andlipid cardiovascula risk factors in hypercholesterolemia men and women[J].The Journal of Nutrition，2004，134（11）：2991-2997.
[5] IWAMOTO M，IMAIZUMI K，SATO M，et al.Serum lipid profiles in Jap-anese women and men during consumption of walnuts[J].European Journal of Clinical Nutrition，2002（56）：629- 637.
[6] 潘学军，张文娥，李琴琴，等.核桃感官和营养品质的主成分及聚类分析[J].食品科学，2013，34（8）：195-198.
[7] 李忠新，杨莉玲，阿布力孜·巴斯提，等.中国核桃产业发展研究[J].中国农机化学报，2013，34（4）：23-28.
[8] 韩华柏，何方.我国核桃育种的回顾和展望[J].经济林研究，2004，22（3）：45-50.
[9] 陈刚.成县核桃产业开发的优势、存在问题及相应对策[J].甘肃农业，2012，351（21）：23-24.
[10] 冯涛，张红，陈学森，等.新疆野苹果果实形态与矿质元素含量多样性以及特异性状单株[J].植物遗传资源学报，2006，7（3）：270-276.
[11] 王冀平，李亚南.山核桃仁中主要营养成分的研究[J].食品科学，1998（4）： 44-46.
[12] 辛洪河.早实核桃品质与矿质营养元素的关系研究[D].秦皇岛：河北科技师范学院，2011.