植物学报 ›› 2018, Vol. 53 ›› Issue (1): 110-125.doi: 10.11983/CBB17011

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我国6种主要木本油料作物的研究进展

尹丹丹1,2, 李珊珊1, 吴倩1,2, 冯成庸1,2, 李冰1,3, 王倩玉1,2, 王亮生1,2,*(), 徐文忠1,*()   

  1. 1中国科学院北方资源植物重点实验室/中国科学院植物研究所北京植物园, 北京 100093
    2中国科学院大学, 北京 100049
    3湖南农业大学生物科学技术学院, 长沙 410128
  • 收稿日期:2017-01-18 接受日期:2017-06-06 出版日期:2018-01-01 发布日期:2018-08-10
  • 通讯作者: 王亮生,徐文忠 E-mail:wanglsh@ibcas.ac.cn;xuwzh@ibcas.ac.cn
  • 基金资助:
    北京市农业科技项目(No.Z161100000916015)

Advances in Research of Six Woody Oil Crops in China

Dandan Yin1,2, Shanshan Li1, Qian Wu1,2, Chengyong Feng1,2, Bing Li1,3, Qianyu Wang1,2, Liangsheng Wang1,2,*(), Wenzhong Xu1,*()   

  1. 1Key Laboratory of Plant Resources and Beijing Botanical Garden, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China
    2University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
    3College of Bioscience and Biotechnology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China
  • Received:2017-01-18 Accepted:2017-06-06 Online:2018-01-01 Published:2018-08-10
  • Contact: Liangsheng Wang, Wenzhong Xu E-mail:wanglsh@ibcas.ac.cn;xuwzh@ibcas.ac.cn

摘要:

选择我国3种传统木本油料作物油茶(Camellia oleifera)、核桃(Juglans regia)和文冠果(Xanthoceras sorbifolium)以及3种新兴木本油料作物油用牡丹(Paeonia suffruticosa)、星油藤(Plukenetia volubilis)和元宝枫(Acer truncatum), 从种质资源概况、脂肪酸组成、活性成分以及油脂合成代谢的分子生物学等方面进行了详细综述。文章旨在引导国内生产者因地制宜地种植木本油料作物, 从而发挥木本植物油的优势, 补充草本油料供给不足。同时, 在资源保护的前提下, 增加我国植物油供给量, 丰富人们的营养来源和提高健康水平。该文还分析了我国木本油料作物利用中存在的问题, 为进一步开发利用木本油料作物指明了研究方向。

关键词: 活性成分, α-亚麻酸;, 脂肪酸, 脂肪酸脱氢酶, 分子生物学, 木本油料作物

Abstract:

Here we characterize three traditional woody oil crops, Camellia oleifera, Juglans regia, and Xanthoceras sorbifolium, and three emerging woody oil crops, Paeonia suffruticosa, Plukenetia volubilis, and Acer truncatum. We review the germplasm resources, fatty acid composition, active compounds and molecular biology of lipid synthesis and metabolism of these crops in detail. The description can help in planting the resources according to local conditions, exerting the advantage of special woody oils, and supplying the deficiency of the herb oil crops. It could increase the quantity of vegetable oil and improve nutrition awareness and health level by a return to nature and the protection of resources. Finally, we analyze the problems in use of the woody oil crops and suggest directions for further exploration.

Key words: active compounds, α-linolenic acid;, fatty acid, fatty acid desaturase, molecular biology, woody oil crop

图1

我国6种木本油料作物(A) 油用牡丹(照片提供: 中国科学院植物研究所尹丹丹); (B) 核桃(照片提供: 山西省林业科学研究院常月梅); (C) 文冠果(照片提供: 中国科学院植物研究所周庆源); (D) 星油藤(照片提供: 中国科学院西双版纳热带植物园徐增富); (E) 油茶(照片提供: 湖南省林业科学院欧阳硕龙); (F) 元宝枫(照片提供: 中国科学院植物研究所王亮生)"

表1

我国6种木本油料作物概况"

植物名称 拉丁名 科属 形态特征 含油量(%) 栽培分布 参考文献
油茶 Camellia oleifera 山茶科
山茶属
常绿小乔木 50 我国长江流域以南的14个省(市、
区), 尤以广西、湖南、江西等地最
多; 越南、缅甸、泰国、马来西亚
和日本等局部地区有少量栽培
Xia et al., 2014
核桃 Juglans regia 胡桃科
胡桃属
落叶乔木 60-65 我国华北、西北、西南、华中、华
南和华东地区
Calvo et al., 2012
文冠果 Xanthoceras sorbifolium 无患子科
文冠果属
落叶灌木
或小乔木
55-70 我国淮河-秦岭以北到黑龙江齐齐哈尔-双鸭山以南, 遍布东北、华北及
西北等地区
Zhang et al., 2010
油用牡丹 Paeonia suffruticosa 芍药科
芍药属
落叶小灌木 24-38 遍布中国各省(市、区), 集中在菏
泽、洛阳、彭州、北京、临夏和铜
陵等地
Han et al., 2016
星油藤 Plukenetia volubilis 大戟科
大戟属
常绿木质藤本植物 40-60 我国云南西双版纳境内, 秘鲁、老
挝、泰国等地有较大面积栽培
Zanqui et al., 2016
元宝枫 Acer truncatum 槭树科
槭树属
落叶乔木 45-48 东起吉林以南, 西至甘肃南部, 南
至安徽南部, 北至内蒙古科尔沁沙
地皆有分布
王性炎和王姝清, 2005

表2

几种主要木本作物与草本作物食用油脂肪酸组成比较"

植物油名称 棕榈酸
(%)
硬脂酸
(%)
油酸
(%)
亚油酸
(%)
亚麻酸
(%)
总不饱和
脂肪酸(%)
ω-6/
ω-3
参考文献
油茶油 8.32 2.21 81.88 6.68 0 88.56 - Su et al., 2014
核桃油 6.25 2.90 25.04 56.48 8.35 89.87 6.76 Bujdosó et al., 2016
文冠果油 6.12 3.25 25.34 38.62 0 87.97 - Zhang et al., 2010
牡丹油 5.14 1.20 20.80 25.90 45.40 92.10 0.6 Li et al., 2015b
星油藤油 4.24 2.50 8.41 34.08 50.41 93.06 0.68 Follegatti-Romero et al., 2009
元宝枫油 4.19 2.40 24.8 36.35 1.85 92.91 19.65 王性炎和王姝清, 2005
芝麻油 10.50 5.20 37.10 46.20 0.30 83.70 175 Corso et al., 2010
花生油 11.10 2.14 50.36 36.40 0 86.76 - Maguire et al., 2004
大豆油 10.15 3.65 25.47 52.35 8.38 86.20 6.25 Lee et al., 1998
菜籽油 8.08 1.69 57.09 23.12 10.02 90.23 2 Lee et al., 1998

表3

我国6种木本油料作物种子油的维生素E含量"

植物油名称 α-生育酚
(mg·(100g)-1)
(β+γ)-生育酚
(mg·(100g)-1)
δ-生育酚
(mg·(100g)-1)
总维生素E
(mg·(100g)-1)
参考文献
油茶籽油 11.60 1.76 - 13.36 张东等, 2014
核桃油 3.08 50.10 2.24 55.46 Calvo et al., 2012
文冠果油 5.88 40.07 5.30 51.25 赵芳等, 2011
牡丹籽油 1.21 48.42 2.56 56.30 毛程鑫等, 2014
星油藤油 0 114.00 125.00 239.00 Follegatti-Rowerc et al., 2009
元宝枫油 14.79 72.86 37.58 125.23 王性炎和王姝清, 2005

图2

植物种子中不饱和脂肪酸合成和三酰甘油组装示意图(改自周丹等, 2012; Yao et al., 2016)FAS: 脂肪酸合酶复合体; KASII: β-酮酰-ACP合酶II; SAD: 十八烷酰-ACP去饱和酶; FATA/B: 脂酰-ACP硫脂酶A/B; LACS: 长链酰基辅酶A合成酶; GPAT: 甘油-3-磷酸酰基转移酶; LPAT: 溶血磷脂酸酰基转移酶; PAP: 磷脂酸磷酸酶; PDAT: 磷脂二酰甘油酰基转移酶; DGAT: 二酰甘油酰基转移酶; FAD2: 油酸去饱和酶; FAD3: 亚油酸去饱和酶; CPT: 胆碱磷脂转移酶; PDCT: 磷脂酰胆碱: 二酰甘油胆碱磷酸转移酶; LPCAT: 溶血磷脂酰胆碱转酰酶; G3P: 甘油-3-磷酸; LPA: 溶血磷脂酸; PA: 磷脂酸; DAG: 二酰甘油; PC: 磷脂酰胆碱(卵磷脂); TAG: 三酰甘油"

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