文冠果是我国特有的木本油料植物，果仁富含脂肪和蛋白质，果仁中的食用油营养丰富[1-2]，故有“北方油茶”之称[3]。文冠果果仁榨油处理之后的文冠果粕，其蛋白含量高达43%，与豆粕中的蛋白含量接近[4-5]。文冠果粕含有18种畜禽所需的必需氨基酸[6-7]，在动物生产中具有较大的应用潜力[8]。于长青等[9]使用文冠果壳替代日粮中50%玉米秸秆作为滩羊粗饲料，并使用文冠果油渣替代日粮中12%麦麸和3%玉米进行饲喂；结果发现，用此方法配制的肉羊饲料能够显著促进滩羊生长，降低养殖成本。张云龙等[10]研究发现，文冠果粕替代50%豆粕能够提高肉鸡生长性能，改善盲肠菌群结构。张旭晖等[11]研究发现，使用基础日粮+15%的发酵文冠果叶替代等量苜蓿草能够促进肉兔的生长，提高肉兔的免疫力。目前，关于文冠果及其果仁、果叶、果渣油的开发利用的报道较多[12-14]，但关于吕梁山文冠果果仁的脂肪含量差异分析的研究较少。因此，本研究使用主成分分析法对吕梁10个县20份文冠果果仁中的脂肪酸进行分析，以期为其在动物生产中的应用提供参考。1材料与方法1.1试验材料选取吕梁10个县（交城县、文水县、兴县、临县、柳林县、石楼县、岚县、方山县、中阳县、交口县）的野生文冠果。野生文冠果产地及代号见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.23.020.T001表1野生文冠果产地及代号编号代号地区编号代号地区1A1文水县111F1中阳县12A2文水县212F2中阳县23B1交城县113G1方山县14B2交城县214G2方山县25C1兴县115H1岚县16C2兴县216H2岚县27D1临县117J1交口县18D2临县218J2交口县29E1柳林县119K1石楼县110E2柳林县220K2石楼县21.2试验试剂石油醚、2 mol/mL 氢氧化钾-甲醇溶液、NaHSO4、正己烷（正庚烷）、混合脂肪酸甲酯标准溶液、5.00 mg/mL的十一碳酸甘油三酯。1.3主要仪器设备BA-SXT-06索氏提取仪（上海本昂科学仪器有限公司）、BSA323S电子分析天平（济南欧莱博科学仪器有限公司）、DZF-6090真空干燥箱（苏州江东精密仪器有限公司）、GC-8890A气相色谱仪（山东金普分析仪器有限公司）、JC-20A直塔式自动进样器（北京博赛德科技有限公司）。1.4试验设计每个县随机选择2个拥有野生文冠果的地区，共检测10个县20组数据，每组做3个平行，试验结果取平均值。对各个试验样品，剥去绿皮，再进行脱壳处理，将果仁粉碎，测定脂肪酸含量。最终将得到的数据进行主成分分析及相关验证。1.5脂肪酸含量测定使用索氏抽提法检测脂肪含量，使用归一化法-酯交换法检测文冠果中11种脂肪酸含量[15-16]。1.6数据统计与分析数据使用SPSS 26.0软件进行分析，首先使用变异系数和相关性分析，在此基础上，以各种脂肪酸的百分比含量为指标进行主成分分析，根据主成分得分对吕梁野生文冠果果仁脂肪含量进行差异性分析，最后使用聚类分析法进行验证以及对数据进行分类。2结果与分析2.120份吕梁山野生文冠果的脂肪及脂肪酸含量的变异情况（见表2）由表2可知，吕梁市每个县的2份野生文冠果脂肪的差异主要是源于脂肪酸的种类及含量的不同。脂肪的含量均在60%以上，最高达到62.336%，不饱和脂肪酸的含量达到90%以上，最高达到91.96%，为临县2号。11种脂肪酸平均含量的排序为X1X2X3X4X5X9X8X7X11X10X6，其中亚油酸、油酸、亚麻酸是必需脂肪酸，且含量较多。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.23.020.T002表220份吕梁山野生文冠果的脂肪及脂肪酸含量的变异情况项目最小值最大值均值标准偏差变异系数亚油酸（X1）42.88145.62244.2751.0802.439油酸（X2）29.11433.65830.9751.3234.270花生三烯酸（X3）6.0547.6836.8250.4416.466亚麻酸（X4）5.9266.9426.3560.3235.074棕榈酸（X5）4.9176.1445.6990.3826.695花生酸（X6）0.1620.2840.2160.04018.458花生二烯酸（X7）0.3120.5180.4100.07518.165山俞酸（X8）0.3320.5370.4230.06615.539硬脂酸（X9）1.6512.1081.8850.1698.955木焦油酸（X10）0.1240.3310.2200.06127.683神经酸（X11）1.6213.0872.2450.51522.931不饱和脂肪酸（Y1）90.14091.96091.0870.5870.644脂肪（Y2）60.15762.33661.3830.6471.054注：文冠果营养指标：国家一级文冠果油神经酸含量≥3%，二级文冠果油神经酸含量≥2%。%神经酸对人体脑组织具有特异的保护和修复功能，能预防和改善多种脑疾病，含量1.621%~3.087%[17-18]。本试发现，有12份样品神经酸含量超过了2%，达到二级文冠果油标准，兴县的文冠果果仁油中神经酸达到3.087%，达到一级文冠果油标准。2.2吕梁山文冠果果仁油的脂肪酸含量的相关性分析（见表3）使用皮尔逊相关性分析[19]对果仁油中的11种脂肪酸之间的相关性进行分析。由表3可知，X1与X2、X3呈显著相关（P0.05），相关性系数为-0.544、0.480；X1与X4、X6、X8、X9呈极显著负相关（P0.01），相关性系数为-0.597、-0.827、-0.592、-0.915。X2与X3、X6、X7、X11呈极显著相关（P0.01），相关性系数为-0.759、0.607、-0.855、-0.772；X2与X10呈显著负相关（P0.05），相关性系数为-0.505。X3与X5、X6、X7、X11呈极显著相关（P0.01），相关性系数为-0.722、-0.640、0.632、0.564。X4与X5、X11呈显著相关（P0.05），相关性系数为-0.525、0.525；X4与X8、X9、X10呈极显著正相关（P0.01），相关性系数为0.818、0.708、0.651。X6与X7呈显著负相关（P0.05），X6与X9呈极显著正相关（P0.01）。X7与X8呈显著正相关（P0.05），X7与X10、X11呈显著正相关（P0.05）。X8与X9、X10、X11呈极显著正相关（P0.01）。研究表明，吕梁山各县城的野生文冠果果仁油中的脂肪酸拥有一定的相关性，进行相关性分析，以证明指标间的相关性，为使用主成分分析法分析脂肪的差异奠定理论基础。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.23.020.T003表3吕梁山文冠果果仁油的脂肪酸含量的相关性分析项目X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X11.000X2-0.544*1.000X30.480*-0.756**1.000X4-0.597**-0.1360.2811.000X5-0.1050.248-0.722**-0.525*1.000X6-0.827**0.607**-0.640**0.3720.1901.000X70.194-0.855**0.632**0.267-0.085-0.451*1.000X8-0.592**-0.3340.2030.818**-0.1950.4160.541*1.000X9-0.915**0.373-0.2530.708**-0.1550.790**-0.0800.704**1.000X10-0.406-0.505*0.2190.651**-0.0760.2980.658**0.950**0.529*1.000X11-0.068-0.772**0.564**0.525*-0.219-0.1980.913**0.779**0.2180.859**1.000注：1.“*”表示P0.05（双尾），相关性显著，“**”表示P0.01（双尾），相关性极显著。2.皮尔逊相关性系数（r）：r0.3、0.3r0.5、r0.5分别为弱、中、强相关。2.3主成分分析结果2.3.1KMO和巴特利特检验结果（见表4）使用SPSS软件进行主成分分析，首先可得到KMO和巴特利特检验结果。由表4可知，KMO指数为0.6590.600；巴特利检验中的显著性为0，小于0.01，表明此数据可以使用主成分分析法分析。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.23.020.T004表4KMO和巴特利特检验结果KMO取样适切性量数球形度检验近似卡方自由度显著性0.659386.75755.00002.3.2主成分分析的总方差解释及碎石图（见表5、图1）在主成分分析中，认为初始特征值≥1，累计贡献率为80%~95%的主成分具有代表性[20]。由表5可知，成分1的特征值是4.860，累计贡献率为44.178%；成分2的特征值是4.148，累计贡献率是81.887%；成分3的特征值是1.429，累计贡献率是94.882%；其余成分的特征值均小于1，因此可提取3个主成分。本试验可由第1、第2、第3主成分反映各脂肪酸数据的大部分信息，达到降维目的。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.23.020.T005表5主成分分析的总方差解释成分初始特征值提取载荷平方和特征值方差百分比/%累积/%特征值方差百分比/%累积/%14.86044.17844.1784.86044.17844.17824.14837.70981.8874.14837.70981.88731.42912.99594.8821.42912.99594.88240.2732.48397.36550.1541.40498.77060.0690.63099.40070.0370.33499.73380.0170.15499.88790.0070.06599.952100.0030.02699.978110.0020.022100.000由图1可知，第1、第2、第3主成分特征值均大于1，整体呈下降趋势，从第4个成分开始特征值均小于1，且折线图的变化趋势不显著，验证3个主成分具有代表性，可解释全部变量。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.23.020.F001图1主成分分析碎石图2.3.3主成分载荷矩阵及载荷分析（见表6、图2）载荷矩阵可以反映脂肪酸对主成分负荷相对大小的作用情况。由表6可知，主成分1主要解释的是X4、X7、X8、X10、X11，均为正向指标，其中X8的正向载荷最大，X8、X10为饱和脂肪酸，X4、X7、X11为不饱和脂肪酸，表明这5个指标对主成分1产生正向的影响，主成分1的得分增大时，X4、X7、X8、X10、X11的正向指标的值也随之增大。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.23.020.T006表6主成分载荷矩阵项目主成分123X80.9280.3410.102X110.924-0.2620.226X100.9160.1740.296X40.7850.378-0.379X70.752-0.5140.337X60.0770.9460.044X1-0.310-0.917-0.012X90.4870.825-0.154X2-0.6030.749-0.172X30.523-0.709-0.430X5-0.3850.2120.885主成分2主要解释的是X1、X2、X3、X6、X9，其中X2、X6、X9为正向载荷，X1、X3为负向载荷，结果反之，X1、X2、X3为不饱和脂肪酸，它们对主成分2产生正向影响，主成分2得分增大时，它们的正向指标也增大，X6、X9为饱和脂肪酸。主成分3主要解释的是X5，为正向载荷，X5为饱和脂肪酸。出现主成分中同时解释了饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸情况是因为脂肪酸计算方法为某个脂肪酸占总量的百分比，而且饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸数据之间的联系也较为紧密。图2将主成分1、2、3的值作三维坐标图。由图2可知，X4、X7、X8、X10、X11聚在一起，说明样本的相似度较高，为第一主成分；X1、X2、X3、X6、X9中X2、X6、X9为正向载荷在图中上方聚集，X1、X3为负向载荷，数值上关于主成分2的0点坐标对称，在数值上这5个指标会聚集在一起，数值上相似度较高，为第二主成分；主成分3的X5独立存在三维坐标上，与表6的描述相符。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.23.020.F002图2主成分载荷分析各个主成分的解释不同，难以通过单一主成分得分解释结果，所以需要根据主成分得分进行分析。计算得到主成分得分函数关系式：F1=-0.141X1-0.273X2+0.237X3+0.356X4-0.175X5+0.035X6+0.341X7+0.421X8+0.221X9+0.415X10+0.419X11 (1)F2=-0.450X1+0.368X2-0.348X3+0.186X4+0.104X5+0.464X6-0.252X7+0.167X8+0.405X9+0.085X10-0.129X11 (2)F3=-0.010X1-0.144X2-0.360X3-0.317X4+0.741X5+0.037X6+0.282X7+0.085X8-0.129X9+0.248X10+0.189X11 (3)F=0.442F1+0.377F2+0.130F3 (4)将函数公式输入SPSS软件后，计算标准化后的数据，即可得到主成分得分和综合得分，见表7。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.23.020.T007表720个文冠果果仁脂肪酸含量的各主成分得分、综合得分代号地区F1排名F2排名F3排名F排名C1兴县13.34111.38060.63772.0801H1岚县13.07631.43051.04022.0342H2岚县23.16821.34670.89352.0243C2兴县22.74641.21281.14711.8204F2中阳县2-1.817133.26820.61580.5095F1中阳县1-1.857143.15930.58390.4466B1交城县1-2.078163.43510.362130.4247G2方山县20.94660.0599-1.879170.1968D2临县21.5525-0.65112-2.520200.1139D1临县10.9137-0.21410-2.009190.06110G1方山县10.8458-0.25911-1.986180.01711B2交城县2-1.903151.5564-1.35116-0.43012K2石楼县20.44311-2.179170.45710-0.56613J2交口县20.8389-3.018190.9533-0.64414J1交口县10.83210-3.032200.8974-0.65815K1石楼县10.40312-2.688180.8346-0.72716E2柳林县2-2.87219-1.042130.40711-1.61017A2文水县2-2.78317-1.184140.20915-1.64918A1文水县1-2.84318-1.275150.32314-1.69519E1柳林县1-2.95120-1.301160.38612-1.74420由表7可知，各主成分的得分表明吕梁山各地区的野生文冠果果仁油的脂肪酸含量具有差异，脂肪酸之间的差异和关联与各地区的地势环境有关。由第1主成分得分可知，兴县1号、岚县1号、岚县2号的得分最高，且第1主成分的贡献率为44.178%，占比最高，相对其他2个主成分更具有说服力，这3个地区的样品中亚麻酸、花生二烯酸、山俞酸、木焦油酸、神经酸相对含量最高，这5项之间具有极显著相关性，说明其对这果仁油中脂肪的差异性影响最大。由第2主成分得分可知，交城1号、中阳县1号、中阳县2号的得分最高，第2主成分的贡献率为37.709%，占比较高，说明这3个地区的样品中亚油酸、油酸、花生三烯酸、花生酸、硬脂酸的相对含量最高，这5项之间具有显著相关性，但是由于其含量较高，单项数值间离散程度较小，所以其对果仁油脂肪差异性的影响程度相对主成分1较小。由第3主成分得分可知，兴县2、岚县1、交口县1得分最高，但是第3主成分的贡献率小，棕榈酸对果仁油脂肪的差异性影响较小。第1、2主成分的得分前3的是兴县、岚县、中阳县、交城县，这可能与其地理位置、经济条件、环境保护程度以及乡村山区开发程度有关[21-22]。各个主成分从不同的角度反映了吕梁山不同地区文冠果脂肪的差异性，但是说明的问题方向单一，需要再通过综合得分来分析。根据综合得分可知，兴县1、岚县1、岚县2、兴县2得分最高，其次是中阳县和交城县。综上所述，兴县和岚县野生文冠果脂肪的品质最优，也说明这两个县城文冠果果仁油拥有开发利用价值，为之后人工培养改良野生文冠果提供了科学的数据支撑。2.4吕梁20个地区文冠果果仁脂肪酸系统聚类分析（见图3）由图3可知，以欧氏距离20为临界值，将20个地区的野生文冠果油脂品质分为两大类。首先，第1类是兴县和岚县，这两个地区的综合得分最高，且主成分1的得分也是最高，饱和脂肪酸含量相对最高，亚麻酸、花生烯酸含量相对最高。第2类是方山县、临县、柳林县、交口县、石楼县、文水县，它们的综合得分相邻，且其他3个主成分得分较低。第3类是中阳县和交城县，这两个地区综合得分相邻，第二主成分得分最高，不饱和脂肪酸含量相对最高，花生酸、硬脂酸含量相对最高。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.23.020.F003图3吕梁20个地区文冠果果仁脂肪酸系统聚类分析3讨论在动物日粮中添加文冠果叶、果壳及种子等能够改善动物的生长性能和胃肠道健康，防止肠道微生物群紊乱[1,5,7]。检测文冠果及其副产品的营养成分对其应用于动物生产具有重要意义[23]。其中，脂肪是主要的营养素之一，配制饲料必须考虑脂肪水平。研究表明，饲料中添加不同游离脂肪酸对鸡蛋质量的影响小于不同脂肪来源的影响[24]，而在饲料中添加中链脂肪酸对35~52 d的仔猪生长有利[25]。因此，饲料中添加不同的脂肪源对动物的生长、发育和繁殖具有一定的影响。本研究以吕梁山不同地区的文冠果为研究对象，对其脂肪酸种类及含量进行测定，从而对其果仁油品质的差异性进行分析和评价，为文冠果在动物生产中的研究和应用提供参考。3.1吕梁山不同地区文冠果脂肪及脂肪酸含量差异分析亚油酸、油酸、亚麻酸是必需脂肪酸，也是不饱和脂肪酸[26]。本试验研究表明，不同地区野生文冠果果仁油中不饱和脂肪酸和脂肪的含量比较稳定，亚油酸、油酸、亚麻酸标准偏差为1.080%、1.323%和0.323%，变异系数为2.439%、4.270%和5.074%，表明野生文冠果果仁油中亚油酸、油酸、亚麻酸的含量较为稳定，且含量高于其他脂肪酸[27]。本试验测得花生三烯酸、花生二烯酸和神经酸的含量较少，其变异系数为6.466%、18.165%、22.931%，其中花生三烯酸含量较高，也相对稳定，花生二烯酸和神经酸含量较少，且数值不稳定。棕榈酸、花生酸、山俞酸、硬脂酸、木焦油酸为饱和脂肪酸，含量较少，仅有棕榈酸的变异系数为6.695%10%，其他的均大于10%，表明棕榈酸含量相对稳定，其他4种饱和脂肪酸的含量较少且数值不稳定。原因可能是试验样品均来自山西吕梁地区，该地区的生长环境对文冠果脂肪酸的含量影响较小。3.2吕梁山不同地区文冠果脂肪及脂肪酸含量的主成分分析本试验结果发现，各指标之间的相关性较强，互相影响的程度大，具有较强的联系[28-29]。所以此组数据具有使用主成分分析的条件，可使用此方法对吕梁山野生文冠果果仁油的脂肪含量差异进行分析。本试验共检测吕梁山各县20份文冠果果仁油的脂肪酸数据，数据量较大且烦琐，无法直观分析，而且脂肪酸数据之间具有较强的关联性，存在不同程度的差异。因此可以使用主成分分析法将多个指标转化为少量的综合指标进行统计分析[30-31]。通过主成分分析结果可知，本数据一共得到3个主成分，且这3个主成分排序不同，造成这个情况的原因可能是生长地理位置环境不同，导致文冠果脂肪酸种类及含量存在差异。综合分析得分最终发现，兴县和岚县野生文冠果脂肪的品质最优，造成这一现象的原因可能是兴县与岚县所处的地理环境海拔比较高，空气清新、无污染，早晚温差大，有助于文冠果生长，对文冠果的脂肪含量具有积极影响。3.3吕梁山不同地区文冠果脂肪及脂肪酸含量的聚类分析本研究中聚类分析与主成分分析的结果基本一致，相关性分析与KMO检验，以及两种分析结果相互印证，证明了本试验分析的可靠性，具有较高的可信度，可作为野生文冠果果仁油开发和品种改良的数据基础。主成分分析结果表明，野生文冠果果仁油的油脂品质的差异主要源于脂肪酸的差异。其中以岚县和兴县地区的文冠果果仁油品质最佳，不饱和脂肪酸含量高，且数值较稳定，其次是中阳县和交城县的文冠果油脂品质较高。这可能与这些野生文冠果生长的地理位置、生长环境有关，大部分脂肪酸含量随着经纬度的增加而增加，果仁油也与海拔有关[32]。4结论本文对山西省吕梁山10个县的野生文冠果果仁脂肪酸进行分析，结果显示，吕梁山野生文冠果的果仁脂肪含量平均值为61.383%，不饱和脂肪酸占比的平均值为91.087%，且变异系数较小。6种脂肪酸的变异系数较小，说明其含量较为稳定，5种脂肪酸的变异系数较大，但其百分比含量较小，所以含量虽不稳定，但是离散程度小。相关性分析表明了各个脂肪酸含量之间大部分呈显著相关。吕梁山野生文冠果果仁油的必需脂肪酸和不饱和脂肪酸的含量较高，且在不同地区的果仁油中含量较为稳定，并且含有神经酸，表明文冠果果仁油营养价值较高。