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高油酸花生發展態勢分析

2021-06-17 16:02孔祥彬付春姜官恒張連曉初文紅許子峰劉英柴樹桔魯成凱宋曉峰
安徽農業科學 2021年2期
關鍵詞:發展態勢花生

孔祥彬 付春 姜官恒 張連曉 初文紅 許子峰 劉英 柴樹桔 魯成凱 宋曉峰

摘要 普通花生油酸含量低、穩定性較差、不耐儲藏,已經不能滿足食用油及食品加工的要求?;凇稗r業專業知識服務系統”收錄的資料文獻,對文獻的作者、機構以及關鍵詞等方面進行梳理,分析了農業前沿領域高油酸花生的研究熱點和趨勢,發現國內農業科研領域高油酸花生研究主要集中在品種選育、推廣種植、品種評價及營養保健、產品開發4個方面,并對其進行了分析,旨在為該領域的進一步研究提供參考。

關鍵詞 高油酸;花生;發展態勢;農知網

中圖分類號 F.323.7文獻標識碼 A文章編號 0517-6611(2021)02-0233-05

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.02.062

開放科學(資源服務)標識碼(OSID):

Development Trend Analysis of Peanut with High Oleic Acid

KONG Xiangbin, FU Chun, JIANG Guanheng et al

(Shandong Weifang Academy of Agricultural Sciences, Weifang, Shandong 261071)

Abstract Common peanut oil has the disadvantages of low oleic acid, poor stability and no resistance to storage, which could not meet the requirement of edible oil and food processing. In order to provide references for the further research on high oleic acid peanut in agricultural scientific research field, we studied the author, organization and key words of literature based on the document literature of agricultural professional knowledge service system, analyzed the research hotspots and trends high oleic acid peanut in agricultural frontier. It was found out that the researches on domestic agricultural research in the field of high oleic acid peanut were mainly focused on four aspects of variety breeding, promotion planting, product evaluation, variety evaluation and nutrition and health care.

Key words High oleic acid;Peanut;Development trend;Agricultural knowledge website

花生是世界上主要的油料作物、雜糧作物,我國是世界上最大的花生生產、消費和出口國?;ㄉ缓退?、亞油酸、棕櫚酸,花生籽仁脂肪含量40%~56%,脂肪酸成分以油酸和亞油酸為主,約占80%。籽粒油脂的品質是由脂肪酸的組成決定的,高油酸花生中的油酸由于其分子結構比亞油酸少一個烯鍵,所以不易于被氧化產生哈味,因此高油酸花生制品的貨架時間比較長。由于油酸的氧化穩定性優于亞油酸,高油酸花生油可以加熱到較高的溫度不產生油煙,具有烹飪時間短、油煙被吸收少的優點,所以高油酸花生具有更高的市場價值與營養價值[1-3]。高油酸花生新品種選育在20世紀80年代美國Norden 等[4] 在研究不同基因型花生脂肪酸組分含量變異時,從494 份材料中篩選出2 份高油酸突變體:435-1 和 435-2,從此開啟了高油酸花生育種。高油酸花生的標準普遍認為是美國佛羅里達大學農學系Moore和Knauft于1989年發表在《Journal of Heredity》關于高油酸花生遺傳規律的文章,指出油酸含量大于等于70%的花生為高油酸花生。我國的王傳堂等[5]也將高于70%油酸含量的花生定義為高油酸花生。目前公認的高油酸花生品種油酸含量高達70%,而普通花生的油酸含量在40%~50%。高油酸花生的品種選育和推廣種植備受關注,其加工特性與品質評價、營養保健功效的研究以及產品開發正逐步開展。

鑒于此,基于農業專業知識服務系統收錄的資料文獻,筆者對文獻的作者、機構以及關鍵詞等方面進行梳理,分析了農業前沿領域高油酸花生的研究熱點和趨勢,旨在為該領域的進一步研究提供參考。

1 數據來源

以“農業專業知識服務系統”為檢索平臺,檢索主題詞為“高油酸花生”,在中外文農業科技文摘庫、國家知識產權局、國家科技成果網、國家自然基金委等期刊數據庫檢索,時間為2010年1月—2019年12月。共檢索出中文科技期刊論文138篇,年均發文13.8篇,文獻數量隨年份的變化如圖1所示。從圖1可以看出,2010—2019年高油酸花生發表論文呈上升態勢,2010—2013年發表在5篇以下,從2014年開始逐步發展,至2019年達到高峰,這與國家提倡健康生活及育種方向的調整有很大關系。

2 研究主體力量分析

從“農業專業知識服務系統”檢索 “高油酸花生” 領域,對文獻主要來源、重點研究機構、高發文第一作者、高發文作者進行分析。由圖2可知,發表的論文主要集中在《花生學報》《山東農業科學》等雜志。從圖3可以看出,研究單位主要集中在山東省花生研究所、河南省開封市農林科學研究院、中國農業科學院油料作物研究所等。由圖4可知,王傳堂、程增書、于樹濤、任麗、蘇江順、韓柱強發文都在3篇以上,其中王傳堂發表數量9篇,居第1位。由圖5可知,王傳堂、唐月異、王秀貞、吳琪、孫全喜、王志偉、鄧麗發表論文在10篇以上,其中王傳堂、唐月異、王秀貞、吳琪、孫全喜、王志偉都來自山東省花生研究所,鄧麗、任麗來自河南省開封市農林科學研究院。

3 研究趨勢分析

關鍵詞能較全面地反映出文章的主旨,通過關鍵詞的出現頻率可以較清晰地分析出高油酸領域研究熱點的變化。從圖6可以看出,國內高油酸領域高頻關鍵詞主要集中在花生、高油酸、高油酸花生、產量、栽培技術、育種、品種、油酸、脂肪酸等,除去“高油酸花生”本位詞,主要可以分為品種選育(產量、育種、品種)、推廣種植(產量、栽培技術)、品種評價及營養保?。ㄖ舅幔?、高油酸產品開發(油酸)4個研究方向。

4 研究方向分析

4.1 品種選育分析

4.1.1 選育品種。

花生作為第一批國家非主要農作物登記目錄品種,自2017年5月1日起不再進行審定(鑒定),截至2016年12月底,我國共選育了38個高油酸品種并通過國家或省級審定(鑒定)[6-12],具體名稱見表1。由表1可知,山東省花生研究所相繼選育出“花育32號”“花育951號”“花育51號”等19個高油酸花生品種,位居選育品種之首;開封市農林科學研究院選育出“開農H03-3”“開農61”“開農58”等6個高油酸花生品種,位居第2;河北省農林科學院糧油作物研究所選育出“冀花11號”“冀花13號”“冀花19號”等5個高油酸花生品種,位居第3。山東省花生研究所等利用自主創制的高油酸輻射突變體育成高油酸花生新品種“花育32號”(魯農審2009040號)于2009年通過山東省審定[5],為山東省審定的第1個高油酸花生品種。河南省開封市農林科學研究院選育的“開農H03-3”(皖品鑒登字第0605006)2007年通過安徽省級鑒定,“開農61”(豫審花2012001)為河南省審定的第1個高油酸花生[11]。

4.1.2 遺傳育種研究。

王傳堂等[13]利用抗青枯病不親和野生種種間雜種 06I8B4 為母本、以自育高油酸親本 CTWE 為父本雜交,后代選擇用分子標記輔助與近紅外模型進行,青枯病抗性實施自然病地鑒定,由此育成抗青枯病、高油酸、高產、食用型品種花育 963 和花育 668。陳靜等[14]檢測出分析標記AH1TC5D06和FI298287與控制高油酸特性基因的遺傳距離為7.4和19.8 cm,可用于花生油酸含量的分子標記輔助選擇??梢岳梦锢碚T變和化學誘變得到油酸含量顯著提高的突變體,這些突變體經選擇可直接育成品種或作為親本材料用于高油酸品種選育。研究人員首次報道太空處理誘變花生的育種效果,太空誘變為開發新的花生種質和有用的基因提供了有效的方法。于明洋等[15]利用輪回親本連續回交,最后獲得改良的花育22高油酸新品系24 個,其油酸含量為 70% 以上,油酸 O/L 值大于 7。張照華等[16]通過 1 次雜交、4次回交以及1次自交獲得了與輪回親本綜合性狀最接近的株系,為ZJ019、ZJ109、ZJ160和ZJ805,其油酸含量分別為82.54%、79.85%、79.22%和78.94%,可作為輪回親本對應的高油酸新品種,證明了利用連續回交、南繁加代和分子標記輔助選擇等技術可在3年內快速實現現有推廣花生品種的高油酸化改良。

4.2 推廣種植

目前,美國、阿根廷和澳大利亞等國家已實現商業化種植。美國高油酸花生占總種植面積的30%;阿根廷占總種植面積的80%;澳大利亞專注于高油酸花生生產。而我國高油酸花生的推廣種植處于起步階段,僅占總面積的2.6%[17]。山東省花生研究所禹山林主持的“高產高油酸花生種質創制和新品種培育”項目于2013年獲國家技術發明獎二等獎,“高油酸花生種質創制研究與應用”2011年獲農業部中華農業科技獎一等獎,“高產、高油酸/亞油酸比值花生新品種花育19號培育與應用”2011年獲山東省科技進步獎二等獎。河南省開封市農林科學研究院與河南省農業科學院共同主持完成的“高油酸花生育種技術創新及新品種選育”項目榮獲2018年度河南省科學技術進步獎一等獎,該項目針對我國花生供給側改革需要,開展優異種質培創利用、高效育種技術研究、高油酸花生新品種選育等,建立了高油酸花生分子標記輔助選擇高效育種技術和快速鑒定方法,培創了優異花生種質資源120余份,育成了開農H03-3、開農61、開農176、豫花37等5個抗病、高產、高油酸花生新品種。培創的種質“開選016”已成為我國高油酸花生育種的骨干親本材料,到該項目申報時,由其育成高油酸花生新品種19個;育成的開農H03-3、開農61、開農176等品種填補了河南省內乃至國內的3項空白,項目所育成高油酸花生品種在生產上得到了大面積的推廣,取得了顯著的社會和經濟效益,以上獲獎成果信息通過“農業專業知識服務系統”成果檢索獲得。高油酸栽培技術也隨著品種推廣相應地開展研究并示范應用[18-21]。

4.3 品質評價營養保健分析

相比普通花生品種,高油酸花生品種油酸含量較高,可達到70%~80%,部分品種可超過80%,亞油酸含量較低,油酸/亞油酸值大幅提高,其產品的穩定性更高,不易產生由脂質氧化反應引發的氧化酸敗。此外,高油酸花生的風味也有一定改善。較高的油酸含量和油酸/亞油酸值在增強高油酸花生及其制品氧化穩定性的同時,也在一定程度上改善了風味,高油酸花生油的芳香氣味數值更高而不良氣味數值更低,在感官評定中高油酸花生更加受品評者的喜愛[4]。張青云等[22]研究證實,高油酸陳花生作種收獲的種子在發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數和簡化活力指數等種用特性上相當于新花生(發芽率均高于 80%),油酸、脂肪、蔗糖含量等營養品質性狀也與新花生相當,有的品種僅棕櫚酸和蛋白質含量存在一定差異,花育 661 陳果所結種子的棕櫚酸含量較新米所結種子顯著提高(均值差異在 0.2百分點以內),而蛋白質含量顯著降低(均值差異在1.8百分點以內),說明高油酸花生長時間儲存品質變化不大,仍然適合種用、油用、食用。

高油酸花生及其制品具有多種營養保健功能。潘麗娟等[23]研究發現,含有高油酸花生的飼料能夠降低高脂模型大鼠的血液甘油三酯和膽固醇水平 。高油酸花生及其制品在營養價值和保健功效方面具有巨大潛力,但目前的研究很不充分。例如,橄欖油在糖尿病等疾病的防控方面涵蓋動物實驗、人群干預試驗和流行病學調查等大量研究,而高油酸花生油僅有個別的細胞和動物試驗研究,研究類型和數量都很匱乏。事實上,雖然高油酸花生油在UFA 和油酸含量方面與橄欖油接近,但其中的微量活性成分組成和含量差異較大,其防控慢性病的功效和機理與橄欖油不同。

4.4 高油酸產品開發分析

4.4.1 高油酸花生油。

中國作為花生油的生產和消費大國,一半的花生用于榨油[4]。高油酸花生油的油酸含量、植物甾醇含量、氧化誘導期和貨架期分別比普通油酸花生油增加了28.03百分點、16.457 mg/kg、27.27 h和4.09 a;2種花生油中均檢測到α-維生素E和γ-維生素E,且存在顯著差異(P<0.05),但二者的總量無顯著差異。因此,與普通油酸花生油相比,高油酸花生油具有更好的氧化穩定性和更高的營養價值,是一種具有市場潛力和競爭力的優質食用油[24]。近年來,高油酸食用油營養和經濟價值不斷顯現,花生油企業重視高油酸花生油的開發,目前已經有多款產品上市。山東魯花集團研發出的高油酸花生油已經上市,高油酸花生油以高油酸花生品種為原料,油酸含量高于75%。河南省淇花食用油有限公司也有高油酸花生油產品上市,其油酸含量超過60%。市場上的高油酸花生油產品正在逐步興起,但產品數量仍然較少,相關標準正在制定出臺,2019年3月29日全國糧油標準化技術委員會發布《高油酸花生油》等27項糧食標準,油酸含量超過73% 的才被認定為高油酸花生[25]。

4.4.2 其他產品。

高油酸花生除油用之外,其花生仁因氧化穩定性強、產品貨架期長、產品風味好等優點,也在花生食品的加工中受到青睞?,斒霞瘓F的士力架產品為提高產品氧化穩定性、延長貨架期,已經全部采用高油酸花生品種作為原料花生。鮮食高油酸花生營養豐富,除含有大量的脂肪、蛋白質及各種礦物質外,還含有多種維生素。烘烤花生、咸酥花生、炒食花生等是主要的花生休閑食品,深受廣大消費者的喜愛,高油酸花生由于耐儲存,隨著種子硬度和蔗糖含量的增加,口味品質會變好,因此從口感、甜度、風味和硬度來看,高油酸花生品種適合烘烤加工,具有良好的烘烤風味和質量,且含有較高的花生香氣[26]。在國內也逐漸開展高油酸花生醬等產品的研究和推廣工作[27]。

5 問題與展望

5.1 存在問題

我國高油酸花生的育種已取得一定成績,但高油酸花生的推廣種植、高油酸花生油、高油酸花生食品等產業仍處于起步階段。制約高油酸花生產業發展的主要因素如下:①高油酸花生遺傳基礎狹窄,遺傳機理研究不夠透徹。例如,花育系列的品種主要為 06-I8B4和 CTWE 衍生系,06-I8B4為高含糖量普通油酸花生品系,CTWE 為山東省花生研究所自主創造的高油酸突變體;冀花系列和開農系列品種都來源于開封市農林科學院從國外引進的高油酸材料的系選后代開選 01-6[5]。②適宜不同加工用途的專用型品種有限,尤其缺乏具有耐陰雨、抗干旱、抗病害、高產穩產等優良性狀的專用型高油酸品種。③加工特性與品質評價的研究不夠充分,高油酸花生營養健康評價不夠全面。④高油酸花生深加工不足,目前僅有少量花生油產品,其他產品較少。⑤市場宣傳和引導不足,群眾對高油酸花生產品的認知度有待提高。

5.2 展望

發展高油酸花生油不僅具有經濟效益,還有助于保障我國食用油供給安全。相比橄欖油,高油酸花生油特有的花生油香氣適合多種烹飪方式,也能夠更好滿足中國居民對風味的要求。此外,我國花生食品占花生總產量的比例逐年提高,高油酸花生在花生食品中的應用也具有廣闊的前景。下一步要做好如下幾個方面:①要深入開展高油酸花生品種的遺傳基礎研究工作,做好種質資源收集、評價、利用工作,不斷拓寬高油酸花生的遺傳基礎。②要加快高油酸花生品種的推廣種植,做好良種繁育,采取基地+農戶+專家種植等多種方式相結合,為高油酸花生產業做好良種良法保障。③要不斷選育油酸含量高、性狀優良的高油酸花生品種,同時也要注重加工專用型品種的選育,具有不同加工用途的高油酸花生專用品種是未來的發展方向。④開展高油酸花生深加工研究,為下游產品開發提供依據,開展高油酸花生及其制品在營養和保健方面的研究。

6 結語

筆者利用“農業專業知識服務系統”對于近10年農業科研領域的中文期刊中與高油酸花生主題有關的文獻進行分析,較清晰地呈現了現今農業科研領域內高油酸花生的研究主體力量。發現山東省花生研究所是國內農業科研領域高油酸花生研究的核心和中堅力量,該團隊的研究方向和研究主題涉及范圍廣泛,包括遺傳育種、品種選育、栽培技術、品質分析等,其他主體力量包括河南省開封市農林科學院團隊、河北省農林科學院團隊和中國農業科學院油料作物研究所等團隊。研究主題主要集中在品種選育(產量、育種、品種)、推廣種植(產量、栽培技術)、品種評價及營養保?。ㄖ舅幔?、產品開發(油酸)4個方向。隨著人們生活水平和農業科學技術的進步,分子輔助育種逐漸替代常規選育方法,從而能夠快速選育出符合要求的高油酸品種。研發適于高油酸花生的栽培技術并研究適于大面積示范推廣的模式開發,通過大力宣傳使百姓經濟效益得到提高。結合我國基本國情,大力開發高油酸保健花生油及其他功能產品,未來農業科研工作者高油酸花生研究的重點方向應為滿足種植戶、企業、消費者等群體的高油酸花生產品需求。

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