第50卷第1期
2021年1月
福建农林大学学报(自然科学版)
Journal  of  Fujian  Agriculture  and  Forestry  University  ( Natural  Science  Edition )
宁夏荒漠化草场代表性牧草脂肪酸组成及含量
冯 帆心3,李 昊心3,杨 洁王 京",高巧仙「3,张建勇5,辛国省心3
(1.宁夏大学生命科学学院;2.宁夏饲料工程技术研究中心;3.西部特生物资源保护与利用
教育部重点实验室;4.宁夏昊标检测服务研究院;5.宁夏畜牧工作站,宁夏银川750021)
摘要:根据宁夏盐池县草地植被类型和滩羊采食习性,采集该地区20种代表性牧草,利用气相谱仪测定其脂肪酸含量. 宁夏荒漠化草场代表性牧草总脂肪酸含量为&61-31.32 g  - kg -',以棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸为主,占总脂肪酸含量的51.44%-89.09%;饱和脂肪酸总量为3.25-8.96 g  - kg -1,不饱和脂肪酸总量为4.06-23.34 g  - kg -1.影响羊肉风味 的脂肪酸主要有亚麻酸、油酸和硬脂酸.白刺花、拐轴鸦葱和马齿苋中亚麻酸含量较高,均大于10 g  - kg -1,而苦豆子、藜、草
木樨状黄耆中的亚麻酸含量较低,均低于0.1 g  - kg -1 ;柠条锦鸡儿和马齿苋中油酸含量相对较高,分别为3.97和2.48 g  • kg -1 ,
其他多数牧草中油酸含量均低于1 g-kg -1;白刺花、披针叶野决明、苦豆子和马齿苋中硬脂酸含量相对较高,均大于1 g  • kg -1.
关键词:牧草;脂肪酸;滩羊;营养;风味中图分类号:S816.15文献标识码:A
文章编号:1671-5470( 2021) 01-0108-07
DOI :10.13323/jki.j.fafu( nat.sci.) .2021.01.015
开放科学(资源服务) 标识码(OS1D )
Fatty  acids  composition  and  contents  in  typical  herbages
from  desert  grassland  of  Ningxia  region
FENG  Fan 1,2,3, L1 Hao 1,2,3, YANG  Jie 1,2,3, WANG  Jing 4 , GAO  Qiaoxian 1,2,3,
ZHANG  Jianyong 5, X1N  Guosheng 1,2,3
(1.School  of  Life  Science , Ningxia  University ; 2.Ningxia  Feed  Engineering  Technology  Research  Center ; 3.Key  Laboratory
of  Ministry  of  Education  for  Conservation  and  Utilization  of  Special  Biological  Resources  in  the  Western  China  ;
4.Ningxia  Haobiao  Analysis  and  Testing  Service  Institute ;
5.Ningxia  Animal  Husbandry  Workstation,
Yinchuan , Ningxia  750021, China)
Abstract : Twenty  typical  forage  species  were  collected  from  Yanchi  County , Ningxia  according  t
o  grassland  vegetation  types  and  se ­
lective  grazing  behavior  of  sheep , and  the  fatty  acids  contents  were  determined  by  gas  chromatography . The  total  fatty  acid  contents
of  20 species  of  forages  ranged  from  8.61 to  31.32 g  • kg -1 , which  were  mainly  composed  of  palmitic  acid  ( C16: 0) , stearic  acid
(C18 : 0) , oleic  acid  (C18: 1n9c) , linoleic  acid  ( C18: 2n6c) and  linolenic  acid  (C18:3n3), accounting  for  51.44%-89.09% of
total  fatty  acids. Total  saturated  fatty  acids  contents  ranged  from  3.25 to  8.96 g  • kg -1 , and  unsaturated  fatty  acids  contents  varied
from  4.06 to  23.34 g  • kg -1. The  types  of  fatty  acids  that  affect  mutton  flavor  were  linolenic  acid , oleic  acid  and  stearic  acid. The
content  of  linolenic  acid  exceeded  10 g  • kg -1 in  Sophora  davidii , Scorzonera  divaricata  and  Portulaca  oleracea , while  the  contents  in  Sophora  alopecuroides , Chenopodium  album  and  Astragalus  melilotoides  were  lower  than  0.1 g  • kg -1. The  content  of  oleic  acid  in  Ca-
ragana  korshinskii  and  P.oleracea  was  relatively  high  at  3.97 and  2.48 g  • kg -1 , respectively , while  its  content  was  under  1 g  • kg -1
in  other  herbages  studied. Stearic  acid  was  relatively  abundant  in  S. davidii , Thermopsis  lanceolata , S. alopecuroides  and  P. oleracea , reaching  1 g  • kg -1.
Key  words : herbages  ; fatty  acids  ; Tan  sheep  ; nutrition  ; flavor
宁夏盐池县被誉为“中国滩羊之乡”⑴,滩羊作为宁夏地方特优质肉羊品种,肉质鲜嫩、口感极佳、
风味独特、膻味较轻,深受广大消费者的喜爱⑵.但随着封山禁牧的实行,滩羊饲养方式由自然放牧转变为 舍饲喂养,日粮结构组成随之发生改变,日粮中牧草脂肪酸的组成及含量会对羊肉风味物质的合成产生影
收稿日期:2020-04-29
修回日期:2020-06-07
基金项目:宁夏一二三产业融合发展科技创新示范项目(YES-16-10-1002);宁夏重点研发计划项目(2019BBF02016.2019BBF02001).作者简介:冯帆(1995-),女•研究方向:动物营养生理学.Email :fen
gfan03295991@ 163.通信作者辛国省(1979-),男,副教授•研究方向: 动物营养与生理调控、饲料资源开发与高效利用.Email : gsxin@ nxu.edu .
第1期冯帆等:宁夏荒漠化草场代表性牧草的脂肪酸组成及含量-109-
响[3],进而导致羊肉风味的变化.饲草中的脂肪酸主要以亚麻酸为主,精料中的脂肪酸以亚油酸和亚麻酸为主⑷.饲喂草颗粒能改善乌珠穆沁羔羊肉的风味品质[5];饲喂豆科植物的羊肉比饲喂普通青草的羊肉有更强烈的膻味[6-7];日粮中添加百里香能提高滩羊肉的风味品质⑹;饲喂油菜籽能影响牛羊肉中脂肪酸的组成及含量,改善牛羊肉风味[9].羊肉风味是各种风味物质综合作用的结果,其主体成分为碳原子数为6~ 10的挥发性脂肪酸[|0-||].相关研究发现,羊肉中硬脂酸的含量与其膻味强度呈显著正相关;而牧草中亚麻酸是羊体内合成硬脂酸的重要来源[12-13],油酸是羊肉特征风味物质Y-内脂的前体物质[14],硬脂酸的含量影响羊肉膻味[15].因此,探究牧草中脂肪酸的组成及含量,对改善舍饲滩羊的肉品质及风味具有重要意义.目前,有关宁夏盐池县牧草脂肪酸的研究是以不同的草地类型为研究单位,检测的是混合牧草的脂肪酸含量⑵,尚未见单一牧草的脂肪酸评价.因此,本试验以宁夏盐池县放牧滩羊不同样地的20种代表性牧草为研究对象,采用气相谱仪对牧草的脂肪酸组成及含量进行测定,以期为牧草质量评价、滩羊品质改善的研究及生产实践提供一定依据.
1材料与方法
1.1植物样品采集
于2017年7月选取盐池县(37°04'—38°10'N、106°30'—107°47'E)柳杨堡村、杨寨子村、北王圈村3个地点进行采样.该地区属典型中温带大陆性气候,年均温度&4年均无霜期160d,年均降水量250~ 350mm[16].主要牧草有赖草(Leymus secalinus)、白刺花(Sophora davidii)、披针叶野决明(Thermopsis lanceo­late)、莎草(Cyperus microiri a)等.
采用点状取样法设置4个样方,用剪刀贴着地面将样方中的牧草全部剪下,留茬大约2cm,共采集20种代表性牧草(表1),每个牧草品种采集5份样本,每份样本约200g,按品种分别装入牛皮纸信封内封口、标号,并带回实验室.将装有牧草样品的信封放入干燥箱内65弋烘干至恒重,粉碎并过40目(0.425mm)筛后放于自封袋中密封备用.
羊肉的膻味主要来源于表1试验材料及编号
Table1Experiment materials and number
样品编号样品名称科别样品编号样品名称科别1赖草(Leymus secalinus)禾本科11白草(Pennisetum centrasiaticum)禾本科2白刺花(Sophora davidii)豆科12柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)豆科3披针叶野决明(Thermopsi lanceolata)豆科13甘草(Glycyrrhiza uralensis)豆科4莎草(Cyperus microiria)莎草科14
草木樨状黄耆(Astragalus meliloioides)豆科5达呼尔胡枝子(Lespedeza daurica)豆科15阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)菊科6金狗尾草(Setaria glauca)禾本科16拐轴鸦葱(Scorzonera divaricata)菊科7冰草(Agropyron cristatum)禾本科17藜(Chenopodium album)藜科8猪毛蒿(Artemisia scoparia)菊科18苦豆子(Sophora alopecuroides)豆科9沙蒿(Artemisia desertorum)菊科19紫花苜蓿(Medicago sativa)豆科10斜茎黄耆(Astragalus adsurgens)豆科20马齿苋(Portulaca oleracea)马齿苋科
1.2仪器与试剂
wt1000电子天平(靖江卓润仪器有限公司),Eppendorf移液(德国Eppendorf公司),Agilent7820A-气相谱仪、DB-23谱柱(美国Agilent公司),FID检测器(美国Agilent公司).正己烷(谱纯,国药集团化学试剂有限公司),甲醇、浓硫酸、氢氧化钾(分析纯,国药集团化学试剂有限公司).
1.3样品预处理
样品总脂肪的提取及脂肪酸甲酯化参考O'Fallon et al[17]的方法:称取植物样品约0.5g于15mL离心管中,加入含有0.1%丁基羟基甲苯(butylated hydroxytoluene,BHT)的0.1mL C17:1-甲醇溶液作为内标,再分别加入0.7mL10mol-L-1KOH水溶液和5.3mL甲醇;55°C条件下水浴1.5h后加入24mol-L-1 H2SO40.58mL;反复倒置混匀,然后在55C条件下水浴1.5h;再加入正己烷3mL,然后漩涡混匀5min, 3000r•min-1条件下离心5min;取上层液体进行气相分析或-20C条件下保存备用.将含有脂肪酸甲酯(fatty
acid methyl ester,FAME)的正己烷层抽取到气相谱样品瓶中,并置于-20C保存备用.
-110-福建农林大学学报(自然科学版)第50卷
1.4脂肪酸测定
参照文献[18]测定脂肪酸组成及含量.气相谱条件:初始温度为100弋,保持13min;然后以15弋-min-1上升至180°C,保持6min;再以1T-min-1上升至200°C,保持20min;再以4T-min-1上升至230C,保持10.5min.进样口温度270C,检测器温度280C,分流比100:1,进样体积1.0.每个样品测定2次,2次测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%,取平均值.
1.5数据处理与分析
通过Excel2016整理试验数据后,利用SPSS25.0软件进行单因素方差分析(ANOVA)、Duncan's多重比较,显著性水平为P<0.05.
2结果与分析
20种牧草样本中共检测出33种脂肪酸,不同品种牧草中脂肪酸的组成及含量差异较大(表2、表3).牧草总脂肪酸(total fatty acids,TFA)含量为8.61~31.32g-kg-1,平均含量为18.32g-kg-1,其中以猪毛蒿
(Artemisia scoparia)TFA含量最咼,而草木樨状黄耆(Astragalus melilotoides)TFA含量最低(表3).牧草脂肪酸主要以棕榈酸(平均含量为3.84g-kg-1)、硬脂酸(平均含量为0.70g-kg-1)、油酸(平均含量为1.02 g-kg-1)、亚油酸(平均含量为3.53g-kg-1)和a-亚麻酸(平均含量为5.23g-kg-1)为主(表2).20种牧草中这5种主要脂肪酸占TFA含量的比例均咼于50%,其中以白刺花最咼,达89.09%,猪毛蒿最低,为51.44%(表3).此外,丁酸、己酸、顺-11-二十碳烯酸、二十碳五烯酸(EPA)、全顺-13,16-二十二碳二烯酸和二十四碳烯酸在半数以上的牧草中均未被检出;十三烷酸在猪毛蒿中含量最高,为1.84g-kg-1,而在其他牧草中的含量均低于0.1g•kg-1;顺-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸(DHA)在披针叶野决明、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)和苦豆子(Sophora alopecuroides)中的含量较咼,均咼于0.2g•kg-1,而在猪毛蒿、沙蒿(Artemisia desertorum)、草木樨状黄耆和藜(Chenopodium album)中均未被检出(表2).
表2牧草样品中脂肪酸组成及含量“
Table2Fatty acids composition and contents in herbage samples g-k gT
样品编号C4:0
丁酸
C6:0
己酸
C8:0
辛酸
C10:0
羊蜡酸
C12:0
月桂酸
C13:0
十三
烷酸
C14:0
十四
烷酸
C14:l
十四烷
烯酸
C15:0
十五
烷酸
C15:l
顺-10-十
五烷酸
C16:0
棕榈酸
1--0.040.180.070.030.110.010.020.02  2.14 2--0.140.020.050.040.150.320.020.02  4.20 3---0.020.090.010.230.040.040.13  4.16 4--0.020.290.150.020.250.290.020.11  2.88 5-0.010.060.010.070.010.170.320.020.13  3.82 6-0.010.060.010.060.010.160.290.020.12  3.46 7-0.010.030.350.090.050.440.260.030.03  3.48 80.020.030.050.030.02  1.840.140.030.040.10  3.53 90.100.040.030.180.100.090.180.210.040.16  2.99 100.020.010.040.240.030.040.110.450.030.13  4.29 11--0.130.020.130.050.150.540.040.13  4.50 12--0.120.130.040.040.280.340.080.03  5.40 130.030.030.050.030.060.120.420.030.19  4.26 14--0.030.280.070.030.130.160.030.04  2.50 15-0.010.020.060.020.060.210.320.040.10  3.65 16-0.070.020.45-0.060.220.530.03-  5.09 17--0.360.220.060.040.130.290.020.01  3.71 180.02--0.390.100.050.190.350.04-  3.82 190.02--0.350.090.040.170.320.04-  3.45 20--0.420.070.070.050.140.580.03-  5.56 SEM(标准误)0.000.000.010.010.000.040.010.020.000.010.09 P值<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01平均值0.030.020.090.170.070.130.180.300.030.09  3.84
第1期冯帆等:宁夏荒漠化草场代表性牧草的脂肪酸组成及含量
-111 -
1)1-20对应的样品如表1所示表示未检出.EPA 为二十碳五烯酸;DHA 为顺-4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸.
续表2
样品编号C16:1棕榈油酸C17:0十七烷酸C18:0硬脂酸C18:1n9t 反油酸C18:1n9c 油酸C18:2n6t  反亚油酸C18:2n6c 亚油酸C18:3n6Y-亚麻酸C18:3n3 a-亚麻酸C20:0
花生酸C20:1n9 顺-11-二 十碳烯酸
1
0.070.030.35
0.060.410.08  1.770.01  4.400.07
-20.350.08  1.15-0.360.08  5.160.0910.30
0.29-
3
0.250.12
1.28-0.560.10
3.000.037.070.38
0.0140.270.070.61
-
0.550.08  2.02
0.03  3.840.14-5
0.31
0.09
0.700.400.630.05  2.470.05
5.590.30-60.280.080.630.360.57
0.04
2.230.04  5.050.27
-70.25
0.040.400.97
0.320.07  2.030.04  5.37
0.21-
8
0.320.040.50  4.610.780.07  4.890.07  6.410.56  5.6690.240.06
0.46
0.59  1.16
0.05  4.580.03
4.570.75
-10
0.310.080.780.81
0.630.08  2.74
0.068.81
0.31-
110.41
0.070.48  1.000.730.08  3.180.079.590.15
0.0312
0.220.14
0.81
-
3.970.06
4.160.070.060.46-130.440.080.690.740.53
0.07  2.00
0.070.07
0.20-14
0.17
0.090.630.940.560.08  1.920.050.040.26-150.290.10
0.490.70
0.700.07  3.320.03  6.370.19-16
0.38
0.070.64  1.060.560.07  4.250.0510.05
0.33-
170.190.040.36
0.93  1.72
0.08  3.46
0.05
0.040.170.0218
0.260.09
1.04  1.41
1.650.08  6.250.040.040.380.02190.230.080.94
1.27
1.49
0.07
5.64
0.04  5.890.35
0.0220
0.650.09  1.13  1.16  2.480.11  5.470.0611.05
0.260.03
SEM (标准误)0.01
0.00
0.030.10
0.090.00
0.14
0.000.360.020.12
P 值
<0.01<0.01<0.01
<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01
<0.01<0.01
<0.01平均值0.290.08
0.70  1.06  1.020.07
3.53
0.05  5.230.300.83
样品编号C21:0二十一 烷酸C20:3n6 顺-8,11, 14-二十 碳三烯酸C20:3n3 顺-11,14,17-二十 碳三烯酸C22:0山芋酸C20:5EPA
C22:1芥酸C22:2
全顺-13,
16-二十二
碳二烯酸
C23:0
二十三
烷酸
C24:0 二十四 烷酸
C24:1 二十四 碳烯酸
C22:6DHA 1
0.030.100.080.08
0.010.030.020.050.050.020.0320.01
0.060.06
0.340.12-
-0.040.15
-0.17
30.070.060.030.29-0.08-0.07
0.16-0.364-
-
-
0.19-0.49
-
0.090.13
-0.0450.020.030.090.36-0.21-0.07
0.21-0.07
6
0.020.030.090.33-0.19
-0.060.19-
0.0670.020.060.160.27
-0.05-0.090.17
0.030.0680.030.09
-0.46-0.31-0.28
0.42
-
-90.03
0.07-
0.86--
-0.060.71--
100.02-
0.060.26-
0.22-0.050.09-0.0511
0.020.030.080.190.020.02-0.050.17-0.03
120.040.08-
0.78--
-0.08
0.57
-0.2913
0.020.030.120.67
-0.28-0.060.26-0.0914-
0.04
0.060.30---
0.05
0.12--
150.020.07-
0.26--
0.050.060.23
-
0.10160.02-
0.030.20-0.080.050.100.19-0.0317
0.020.120.150.21
-0.13
-0.05
0.24--
180.02-0.030.25-0.11-0.040.16-0.2019
0.02-
0.030.23-0.10
-0.040.15
-0.18
20
0.020.050.090.31
-
0.08-
0.030.36-
0.02SEM (标准误)0.000.00
0.000.020.000.010.000.010.02
0.000.01
P 值
<0.01
<0.01<0.01
<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01
<0.01<0.01
<0.01平均值0.020.06
0.080.34
0.05
0.16
0.04
0.070.24
0.02
0.11
・112・福建农林大学学报(自然科学版)第50卷
表3牧草样品中各类脂肪酸含量
Table3Contents of fatty acids in herbage samples
样品TFA SFA SFA/TFA UFA UFA/TFA
SFA/UFA EFA EFA/TFA
n-6/n-3
主要脂肪
编号g-k g"'g-k g-1%g-k g-1%g-k g-1%酸占比/% 110.37  3.2531.397.1168.610.46  6.2660.440.40:187.56 223.76  6.6728.0917.0871.910.3915.6365.780.50:189.09 318.63  6.9137.0911.7262.910.5910.2054.750.41:186.21 412.58  4.8638.607.7261.400.63  5.9747.430.53:178.69 516.27  5.9236.4110.3563.590.578.1650.120.44:181.22 614.71  5.3636.419.3663.590.577.3750.120.44:181.22 715.39  5.7037.049.6962.960.597.5148.780.38:175.36 831.327.9825.4723.3474.530.3411.4436.520.77:151.44 918.35  6.6936.4511.6663.550.579.2350.29  1.01:175.03 1020.72  6.3930.8314.3469.170.4511.6856.380.31:183.21 1122.07  6.1527.8515.9272.150.3912.9258.530.34:183.71 1218.248.9649.109.2850.900.96  4.3523.8611.85:17
8.95 1311.62  6.5956.75  5.0243.25  1.31  2.2018.9413.34:165.00 148.61  4.5452.80  4.0647.20  1.12  2.0824.1948.70:165.67 1517.55  5.4230.9112.1269.090.459.7955.770.52:182.75 1624.637.4930.4217.1469.580.4414.4258.540.43:183.57 1712.83  5.6443.927.2056.080.78  3.6328.2992.65:172.38 1817.05  6.6138.7710.4461.230.63  6.4137.5825.90:175.11 1921.25  5.9728.0915.2871.910.3911.6454.780.93:181.97 2030.378.5328.0921.8471.910.3916.6954.950.50:184.54 SEM(标准误)0.600.130.850.510.850.030.42  1.34  2.240.89 P值<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01平均值18.32  6.2836.2212.0363.780.608.8846.8010.02:178.13
1)1~20对应的样品如表1所示.TFA为总脂肪酸;SFA为饱和脂肪酸;LFA为不饱和脂肪酸;EFA为必需脂肪酸,包括亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸,其中花生四烯酸在20种牧草中均未被检出;n-6为亚油酸和y-亚麻酸,n-3为a-亚麻酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸;主要脂肪酸占比为棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和a-亚麻酸总量占总脂肪酸含量的比例.
牧草中亚麻酸、油酸和硬脂酸与羊肉膻味相关.分析发现,白刺花、拐轴鸦葱(Scorzonera divaricata)和马齿苋(Portulaca oleracea)中亚麻酸的含量较高,均高于10g•kg-1,苦豆子、藜和草木樨状黄耆中的亚麻酸含量较低,均低于0.1g・kg-1;柠条锦鸡儿和马齿苋中油酸含量相对较高,分别为3.97和2.48 g・kg-1,其他多数牧草中油酸含量均低于1g・kg-1;白刺花、披针叶野决明、苦豆子和马齿苋中硬脂酸的
含量相对较高,均高于1g・kg-1,赖草和藜中硬脂酸含量较低,分别为0.35和0.36g・kg-1(表2).
对牧草脂肪酸进行分类(表3)发现,牧草脂肪酸主要以不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acids,LFA)为主,平均含量为12.03g•kg-1,占TFA含量的43.25%-74.53%;而饱和脂肪酸(saturated fatty acids, SFA)平均含量仅为6.28g・kg-1,约为UFA含量的1/2,占TFA含量的25.47%〜56.75%.牧草中SFA的含量相对稳定,为3.25〜8.96g・kg-1,其在柠条锦鸡儿中的含量最高,而在赖草中的含量最低;牧草中UFA 的含量差异较大,为4.06〜23.34g・kg-1,其在猪毛蒿中含量最高,而在草木樨状黄耆中含量最低.对必需脂肪酸(essential fatty acids,EFA)含量进行分析发现,仅检出亚油酸和亚麻酸;不同牧草间EFA含量差异较大,其在马齿苋中含量最高,为16.69g-kg-1,而在草木樨状黄耆中含量仅为2.08g-kg-1,平均含量为8.88g・kg-1,占TFA含量的18.94%〜65.78%.SFA/UFA是评价脂肪酸平衡性的重要指标,在20种牧草中甘草(Glycyrrhiza uralensis)的SFA/UFA值最高,为1.31,猪毛蒿最低,仅为0.34;n-6/n-3也具有重要的生理意义,多数牧草的n-6/n-3值均小于3:  1.
3讨论
20种牧草的TFA含量为8.61〜31.32 g・kg-1,各个牧草品种间差异较大,这与不同牧草的遗传特性[⑼有关.有研究发现,相同物候期的多年生黑麦草(Lolium perenne)、白三叶(Trifolium repens)、高羊茅(Festuca arundinacea)的TFA含量差异也较大[20].本试验中,紫花苜蓿(Medicago saliva)的多不饱和
脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)占TFA含量的55.77%,明显高于冯德庆等[21]的研究结果(29.8%),这