Oil content and fatty acid composition of cottonseeds from different genotypes

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Summary

Cottonseed is a by-product of the production of fibre and an important raw material for the edible oil industry and for biodiesel production. The aim of this study was to evaluate the genetic diversity of the cotton cultivars and strains available in Brazil, with respect to the oil characteristics. The oil content and fatty acid composition were determined in the seeds of 18 cotton genotypes, cultivated in three distinct localities in Brazil. The oil was extracted from the seeds using hexane, and the fatty acids analysed by gas chromatography after methylation. The analyses of variance of the results for oil content and fatty acid composition revealed highly significant differences between the genotypes and locations and for the genotypes x locations interactions. The average oil content from the three distinct localities varied from 23 to 27% amongst the genotypes. The fatty acids presented the following ranges: linoleic (55.6-59.0%); palmitic (22.7-24.8%); oleic (13.4-15.8%) and stearic (1.83-2.14%). Although statistically significant, the range of genetic diversity for the fatty acids was not sufficiently wide to carry out genetic improvement programs. The genotypes FMT 523, FIBERMAX 966, IAC 06/205 and LD CV 22 stood out from the others for having higher oleic and palmitic acid contents and lower linoleic acid contents, thus being more suitable for biodiesel production and for use as frying oil, due to the greater oxidative stability provided by this composition.

Keywords:
Gossypium hirsutum; Cottonseed oil; Cultivars; Oleic acid; Linoleic acid

Genótipos	Óleo
Genótipos	(%)
CNPAMT04-2080		27,0^a	0,529^g	23,3^c	0,388^c	2,14^a	14,2^d	58,7^a	25,9^b	73,4^a
EPAMIG 110403		26,8^a	0,613^e	23,2^c	0,424^a	2,02^b	14,7^c	58,2^b	25,9^b	73,4^a
IPR 140		25,5^b	0,675^c	24,0^b	0,399^b	1,89^d	14,0^e	58,2^b	26,6^a	72,7^b
IPR JATAÍ		25,5^b	0,610^e	22,7^c	0,420^a	2,01^b	15,0^b	58,5^b	25,3^b	74,0^a
FIBERMAX 966		25,1^c	0,677^c	24,8^a	0,427^a	1,99^b	15,7^a	55,6^f	27,4^a	71,8^c
LD CV 22		24,9^c	0,659^d	24,2^a	0,407^b	1,95^c	15,1^b	56,8^d	26,9^a	72,4^c
LD 99012021		24,9^c	0,656^d	23,8^b	0,401^b	2,13^a	14,6^c	57,6^c	26,6^a	72,7^b
DP 604 BG		24,9^c	0,563^f	23,9b	0,397^b	1,99^b	13,4^g	58,9^a	26,4^a	72,8^b
IAC 25 RMD		24,9^c	0,689^c	24,1b	0,433^a	1,87^d	14,8^c	57,3^c	26,7^a	72,6^b
NUOPAL		24,7^c	0,593^e	23,7^b	0,367^c	2,05^b	14,1^d	58,5^b	26,3^b	73,0^a
FMT 523		24,6^c	0,680^c	24,2^a	0,408^b	1,91^c	15,8^a	56,2^e	26,8^a	72,4^c
IMA 03 – 1318		24,6^c	0,732^b	24,3^a	0,409^b	2,05^b	14,2^d	57,4^c	27,1^a	72,1^c
IAC 06/205		24,5^c	0,774^a	24,3^a	0,418^a	1,83^d	15,1^b	56,8^d	26,9^a	72,3^c
FIBERMAX 993		24,3^c	0,642^d	23,9^b	0,371^c	1,92^c	14,7^c	57,7^c	26,5^a	72,8^b
CNPAGO2005-809		24,1^d	0,674^c	23,4^c	0,418^a	2,01^b	14,0^e	58,7^a	26,1^b	73,2^a
FMT 701		23,9^d	0,600^e	23,2^c	0,382^c	2,05^b	14,1^d	58,9^a	25,8^b	73,5^a
CNPABA2003-059		23,5^d	0,590^e	23,4^c	0,418^a	1,94^c	13,8^f	59,0^a	26,0^b	73,3^a
FIBERMAX 910		23,0^d	0,570^f	23,2^c	0,379^c	2,01^b	14,0^e	59,0^a	25,8^b	73,5^a
Média Geral		24,8	0,640	23,8	0,404	1,99	14,5	57,9	26,4	72,9
F (Local)		4,2*	9,4^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	24,7^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	27,2^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	0,7ns	19,1^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	15,4^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	21,8^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	20,6^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.
F (Genótipo)		2,86^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	8,99^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	6,77^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	2,90^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	7,42^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	4,62^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	5,26^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	5,73^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	5,60^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.
F (Gen x Local)		12,1^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	17,1^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	3,7^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	21,3^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	8,0**	105^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	17,4^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	4,0^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.	4,2^ e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.
C.V.%		1,66	1,92	1,11	1,52	1,35	0,49	0,45	1,06	0,39

	Óleo	C 14:0	C 16:0	C 16:1	C 18:0	C 18:1	C 18:2	C 20:1	AGS	AGI
Óleo	1,0
C 14:0	-0,011	1,0
C 16:0	-0,085	0,625^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	1,0
C 16:1	-0,059	0,349^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	0,472^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	1,0
C 18:0	0,178	-0,370^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	-0,250	-0,185	1,0
C 18:1	0,192	0,554^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	0,294*	0,060	0,111	1,0
C 18:2	-0,091	-0,744^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	-0,752^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	-0,326*	0,172	-0,847^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	1,0
C 20:1	0,256	0,489^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	0,134	0,081	-0,250	0,344*	-0,315*	1,0
AGS	-0,060	0,651^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	0,992^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	0,464^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	-0,146	0,322*	-0,775^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	0,143	1,0
AGI	0,064	0,665^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	-0,992^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	-0,476^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	0,160	-0,326*	0,779^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	-0,148	-0,999^ e * significativo a 1% e 5% de probabilidade, respectivamente, pela correlação de Pearson.	1,0

Locais	Óleo	C 14:0	C 16:0	C 16:1	C 18:0	C 18:1	C 18:2	AGS	AGI
Locais	(%)
Campinas	24,5^b	0,613^b	23,8^a	0,418^a	1,98^a	13,9^b	58,5^a	26,4^a	72,9^a
Londrina	24,5^b	0,664^a	24,2^a	0,418^a	2,00^a	14,8^a	57,1^b	26,8^a	72,4^b
Pr Leste	25,4^a	0,644^a	23,3^b	0,375^b	1,99^a	14,8^a	58,0^a	26,0^b	73,3^a
Média	24,8	0,640	23,8	0,404	1,99	14,5	57,9	26,4	72,9

Genótipos		Ácido Oleico (C 18:1)			Ácido Linoleico (C 18:2)
		(%)			(%)
		Campinas	Londrina	Pr Leste	Campinas	Londrina	Pr Leste
CNPA MT 04-2080	13,5^f		14,3^g	14,7^f	59,4^a	58,1^c	58,7^a
EPAMIG 110403	14,1^e		14,9^e	15,2^e	59,1^b	57,2^d	58,2^a
IPR 140	13,4^f		14,6^f	14,1^h	58,5^c	57,4^d	58,7^a
IPR JATAÍ	14,0^e		15,8^b	15,1^e	59,6^a	57,0^d	59,0^a
FIBERMAX 966	15,1^c		16,2^a	15,9^b	56,2^e	54,5^g	56,2^c
LD CV 22	14,4^d		15,6^c	15,3^d	57,4^d	55,9^f	57,2^b
LD 99012021	14,4^d		14,6^f	14,7^f	57,7^d	56,7^e	58,6^a
DP 604 BG	12,4ⁱ		14,2^g	13,7^j	60,1^a	57,6^d	59,1^a
IAC 25 RMD	13,9^e		15,2^d	15,2^e	58,2^c	56,2^f	57,5^b
NUOPAL	13,3^g		14,6^f	14,3^h	59,1^b	58,1^c	58,3^a
FMT 523	15,6^b		15,7^b	16,1^a	56,2^e	56,1^f	56,2^c
IMA 03 – 1318	13,5^f		14,6^f	14,5^g	58,5^c	56,2^f	57,7^b
IAC 06/205	14,0^e		15,5^c	15,7^c	58,2^c	56,0^f	56,1^c
FIBERMAX 993	15,9^a		13,8ⁱ	14,2^h	56,2^e	58,2^c	58,7^a
CNPAGO2005-809	13,3^g		14,7^f	13,9ⁱ	60,0^a	57,3^d	58,8^a
FMT 701	13,0^h		14,0^h	15,4^d	60,2^a	59,3^a	57,2^b
CNPABA2003-2059	13,1^h		14,1^g	14,2^h	60,2^a	57,9^c	58,9^a
FIBERMAX 910	13,2^h		14,3^g	14,5^g	59,1^b	58,7^b	59,3^a

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[1] ⁽¹⁾Ácidos mirístico (C 14:0); palmítico (C 16:0); palmitoleico (C 16:1); esteárico (C 18:0); oleico (C 18:1); linoleico (C 18:2); AGS – ácidos graxos saturados, AGI – ácidos graxos insaturados. Médias seguidas de letras distintas, nas colunas, diferem entre genótipos pelo teste de grupamento de médias de Scott & Knott a 5% de probabilidade. ns – não significativo;

[TFN1] ^**
e * significativo a 1% e 5%, respectivamente, pelo teste F.