李蕊蕊 周新萍 魏 亮 王龍忠 吳翠云 白紅進(jìn)*
(1 塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 新疆 阿拉爾843300) (2 新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)南疆化工資源利用工程實驗室, 新疆 阿拉爾843300) (3 塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院, 新疆 阿拉爾843300)
紅棗(ZiziphusjujubaMill.)是我國的一種特色果品。隨著社會的發(fā)展,人們對紅棗的營養(yǎng)及藥用價值研究的不斷深入,社會的需求量也迅速增加,有效地刺激了新疆紅棗產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展。近年來,紅棗種植在南疆地區(qū)發(fā)展迅速。依托天山南部特有的光熱條件,目前,新疆阿克蘇地區(qū)紅棗品種有300多種,紅棗種植面積102萬畝[1]。但作為副產(chǎn)品的棗核尚未得到重視和有效利用,每年至少有上百噸的棗核被當(dāng)作廢物爛掉或拋棄。
黃酮和多酚類化合物在植物界中分布廣泛,它們是一類重要的具有活性的天然有機化合物,具有抗菌、抗炎、抗衰老、抗氧化、降血脂、治療心腦血管疾病等多種生理活性[2]?,F(xiàn)代植物化學(xué)研究表明,棗肉[3]、棗核[4]、棗葉[5]中均有黃酮和多酚類化合物。所以,對新疆地產(chǎn)不同紅棗中黃酮和多酚含量測定和評估,從中揭示其抗氧化活性具有重要意義。
目前棗核大多為廢棄物,未被充分開發(fā)利用,文獻(xiàn)對紅棗棗核黃酮的活性研究雖有報道,尚存在深入研究的空間。苑靜等研究了微波輔助法提取新疆棗核總黃酮提取工藝[6],張娜等研究了棗核黃酮粗提物的抗氧化活性,但黃酮含量不清楚[7],二者棗核品種都不詳。張吉祥等優(yōu)化了滄州金絲小棗核黃酮最佳提取工藝條件并測定了粗品中黃酮含量[8]。焦中高等人優(yōu)化了新鄭灰棗核多酚超臨界萃取條件[9]。但對棗核中黃酮與多酚具體成分間的含量差異研究報道較少,特別是對同一產(chǎn)地同一栽培模式下的不同品種棗核中黃酮和總酚含量差異報道較少。
本研究以塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院紅棗資源圃引進(jìn)的不同品種棗核為試材,研究不同品種棗核中黃酮和多酚的含量差異,篩選出高黃酮和高含量多酚棗核資源,可以豐富紅棗生物資源的研究內(nèi)容,拓寬其資源利用度,進(jìn)而為延伸新疆紅棗產(chǎn)業(yè)鏈提供科學(xué)依據(jù),同時有利于保護(hù)生物資源的多樣性。本文采用乙醇提取總黃酮和總酚,測定棗核中的總黃酮和總酚的含量,并用分光光度法檢測60個不同品種棗核中總黃酮和總酚的含量,用聚類分析軟件進(jìn)行分類研究,以期為抗氧化藥食同源功能紅棗品種選育提供科學(xué)依據(jù)。
試驗以60個引進(jìn)嫁接的不同品種紅棗棗核為試驗材料,采集于塔里木大學(xué)園藝實驗站,見表2,所有紅棗品種經(jīng)塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院吳翠云教授鑒定。采集時間于2016年紅棗成熟期,采集后,去除棗肉并進(jìn)行清洗,經(jīng)50 ℃烘干,粉碎,密封,備用。
2.2.1 試劑
乙醇、蘆丁、沒食子酸(中國藥品生物制品鑒定所)、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉等均為分析純試劑、福林酚試劑、碳酸鈉均為國產(chǎn)分析純。
2.2.2 儀器
T6紫外-可見分光光度計新世紀(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);BS124S電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司);DHG-9101-2SA型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(揚州鴻都電子有限責(zé)任公司);DK-8D數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市醫(yī)療儀器廠);SY-500型超聲清洗儀(上海寧高超聲儀器有限公司);LXJⅡB型離心機(上海安亭科學(xué)儀器廠)。
2.3.1 總黃酮含量的測定
2.3.1.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制參考馬彥芳的方法[10]。精密稱取1 mg蘆丁用70%乙醇定容至100 mL容量瓶,量取0. 0、0. 5、1. 0、1. 5、2. 0、2. 5、3. 0、3. 5 mL至10 mL容量瓶中,先加0. 4 mL的5%的亞硝酸鈉溶液搖勻放置6 min,后加入0. 4 mL的10% 硝酸鋁溶液搖勻放置6 min,再加入4 mL的4%氫氧化鈉溶液,用70%乙醇定容至10 mL,搖勻靜置15 min,以70%乙醇加入相應(yīng)顯色劑為空白,用紫外分光光度儀在510 nm波長測定其吸光度,以蘆丁濃度為橫坐標(biāo),所測得吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.3.1.2 棗核樣品的總黃酮含量的測定
精密稱取1. 00 g棗核粉于三角瓶中,按照料液比1:25加入 50%乙醇,超聲提取40 min,離心10 min后,移取上清液2. 0 mL至10 mL容量瓶中,按照標(biāo)準(zhǔn)品的方法測定其吸光度,計算總黃酮含量,每個樣品做三組平行,進(jìn)行測定。
2.3.2 總酚含量的測定
2.3.2.1 總酚標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
習(xí)近平精準(zhǔn)扶貧思想在中國取得了巨大成就,得到了國際社會的深度贊譽,是對世界扶貧理論的貢獻(xiàn),充分體現(xiàn)和發(fā)揮了中國的社會主義制度的優(yōu)勢;習(xí)近平精準(zhǔn)扶貧思想是以習(xí)近平同志為核心的黨中央治疆方略的重要內(nèi)容,是對共產(chǎn)黨治疆理論的創(chuàng)新與發(fā)展。南疆的特殊區(qū)情決定了南疆精準(zhǔn)扶貧的復(fù)雜性和艱巨性。南疆精準(zhǔn)扶貧雖然取得了顯著的成效,但由于歷史的欠帳太多,南疆精準(zhǔn)扶貧的道路仍然漫長而艱巨。
總酚標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制參考李靜的方法[11]。精密稱取2 mg的沒食子酸溶于100 mL的容量瓶中蒸餾水定容至刻度,分別準(zhǔn)確移取0. 0、0. 5 、1. 0、1. 5、2. 0、2. 5、3. 0 、3. 5 mL于10 mL容量瓶中,加入1 mL的福林酚試劑,5 min后加入4 mL 20%的碳酸鈉溶液,50 ℃水浴鍋中加熱1 h,冷卻靜置15 min。用紫外分光光度儀在760 nm波長測其吸光度,以沒食子酸的濃度為橫坐標(biāo),所測得吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.3.2.2 棗核樣品中總酚含量的測定
取2.3.1.2的上清液液1 mL至25 mL容量瓶中,加入1 mL的福林酚試劑,然后加入4 mL 20%的碳酸鈉溶液,50 ℃水浴鍋中1 h后,用紫外分光光度儀在760 nm波長測其吸光度,以加入1 mL 蒸餾水為空白參比計算總酚含量。每個樣品做三組平行,進(jìn)行測定。
2.3.3 統(tǒng)計方法
3.1.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲
按照2.3.1.1方法做標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到線性方程Y=7.9752X-0.139,R2=0.999,見圖1。
3.1.2 總黃酮含量測定
由表1可知,60個棗核樣品中總黃酮含量各不相同,其中總黃酮含量最高的是臨猗辣椒棗10. 25±0. 70 mg/g,最低的是雙仁1. 81±0. 22 mg/g。新疆種植面積較廣的干制駿棗核總黃酮含量為5. 72±0. 96 mg/g,鮮食紅棗冬棗棗核是3. 44±0. 07 mg/g;60個棗核樣品中總黃酮含量低于5 mg/g的一共有45種,5~10 mg/g的有14種,高于10 mg/g的僅有1種。
圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線
品種黃酮品種黃酮品種黃酮大荔知棗6.8±0.08義烏大棗2.30±0.28大荔圓棗3.95±0.36贊晶2.95±0.05臨縣虎棗5.97±0.66龍棗3.54±0.51金絲小棗3.77±0.07短果長紅3.17±0.17疙瘩棗2.51±0.78棗施婆棗3.23±0.22相棗2.52±0.18檳榔棗8.98±0.99孔脆3.27±0.16新鄭圓小棗4.91±0.94新鄭紅3號2.46±0.05三棱棗2.24±0.02觀音棗2.7±0.06灰棗優(yōu)株5.61±0.28早脆王2.98±0.17樂金3號2.54±0.05扁核酸4.7±0.41婆婆棗2.46±0.10哈八棗3.64±0.15圓玲新2號5.72±0.69饅饅棗4.81±0.1長雞心2.71±0.09金陵長棗2.7±0.14寧陽玲棗3.16±0.11中棗3號2.32±0.13大百鈴5.17±0.35耳陸尖棗2.35±0.05山東蘋果4.65±0.62十月紅3.46±0.11永城長紅5.45±0.17臨猗辣椒棗10.25±0.70骨頭小棗2.63±0.27魯棗6號4.33±0.1710-203.27±0.10八陽棗6.95±0.16魯棗8號5.67±0.07宣城新棗7.73±0.61乳脆密5.48±2.18魯棗9號2.09±0.08晉矮3號4.01±0.32金芒果5.57±0.62廣洋棗6.03±0.89魯棗3號2.14±0.27中棗1號2.96±0.36苦諫棗3.74±0.51魯棗4號3.85±0.44蜂蜜罐2.34±0.15孔府脆棗2.03±0.60林澤小棗1.94±0.20襄汾圓棗2.34±0.15雙仁1.81±0.22金谷小谷4.44±0.13冬棗3.44±0.07猴頭棗4.93±1.32六月紅4.23±0.76駿棗5.72±0.96
3.2.1 沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線
按照2.3.2.1方法做標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到線性方程Y=8. 442 9X+0. 033,R2=0. 999 5,見圖2。
圖2 沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線
3.2.2 總酚含量
由表2可知,60個棗核樣品中總酚含量各不相同,其中總酚含量最高的是魯棗8號77. 24 ±1. 08 mg/g,最低的是三棱棗18. 09 ±3. 71 mg/g,新疆種植面積較廣的駿棗核總酚含量為31. 02±1. 04 mg/g,冬棗棗核是20. 51±1. 12 mg/g;60個棗核樣品中總酚含量低于40 mg/g的一共有44種,40~60 mg/g的有12種,高于60 mg/g的一共有4種。
表2 60個品種棗核樣品中總酚含量
運用DPS 7.05數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件對60個品種的棗核的含量進(jìn)行聚類分析,采用歐氏距離平方和法。
由圖3可知,可將60個紅棗棗核樣品分成4類,聚類結(jié)果可反映出每個觀測量的主要成分,這4類的特征成分均為主要成分。聚類結(jié)果對應(yīng)了主要成分分析結(jié)果,說明聚類分析的合理性、科學(xué)性、正確性。分成了4類,第一類:大荔知棗、饅饅棗、六月紅、樂金3號、金陵長棗、耳陸尖棗、魯棗9號、10-20、永城長紅、駿棗、贊晶、龍棗、冬棗、苦諫棗、大荔圓棗、魯棗3號、棗施婆棗、孔脆、晉矮3號、婆婆棗、義烏大棗、骨頭小棗、中棗3號、孔府脆棗、林澤小棗、三棱棗、襄汾圓棗、早脆王、相棗、長雞心、寧陽玲棗、觀音棗、疙瘩棗、十月紅;第二類:金絲小棗、金芒果、扁核酸、圓玲新2號、山東蘋果、新鄭紅3號、灰棗優(yōu)株、魯棗6號、乳脆密、臨縣虎棗、短果長紅、魯棗4號、金谷小谷、雙仁、蜂蜜罐、哈八棗、猴頭棗、中棗1號、廣洋棗、大百鈴、八陽棗、宣城新棗;第三類:魯棗8號、新鄭圓小棗、檳榔棗、臨猗辣椒棗。第一類中,總黃酮的含量在2. 03~6. 81mg/g之間,總酚的含量在18. 09~32. 40 mg之間;第二類中,總黃酮的含量在1. 81~7. 73 mg/g之間,總酚的含量在18. 09~55. 72 mg/g之間;第三類中,總黃酮的含量在4. 91~10. 25 mg/g之間,總酚的含量在63. 00~77. 24 mg/g之間。
圖3 60個棗核樣品的聚類分析
植物中黃酮和多酚作為一類重要的生物活性物質(zhì),其提取分離技術(shù)及生物功效研究已越來越多地引起了國內(nèi)專家的密切關(guān)注[12-13]。本研究以阿拉爾地區(qū)同一產(chǎn)地同一栽培模式下的不同引進(jìn)品種的棗核為研究材料,在測定的60個樣品棗核中,不同品種棗核中總酚的含量高于總黃酮的含量,總黃酮含量最高的是臨猗辣椒棗10. 25±0. 70 mg/g,含量最少的是雙仁1. 81±0. 22 mg/g;總酚最高的是魯棗8號77. 24±1. 08 mg/g,含量最少的是三棱棗18. 09±3. 71 mg/g。新疆駿棗核中黃酮含量是5. 72±0. 96 mg/g,總酚含量是31. 02±1. 04 mg/g,其黃酮含量低于張春蘭的研究結(jié)果11. 54mg/g[14],可能是與試材的樹齡等因素有關(guān)。新疆主要鮮食品種冬棗核中黃酮含量是3. 44±0. 07 mg/g,總酚含量是20. 51±1. 12 mg/g,其黃酮含量低于鄭州冬棗最高含量13. 45 mg/g[15],這可能與提取工藝、產(chǎn)地、栽培模式和樹齡有關(guān)。張吉祥等人測定河北滄州金絲小棗棗核中黃酮的含量為6. 83 mg/g[16],郝婕等人測定滄州金絲小棗棗核中總酚含量(鮮重)為9. 80 mg/g[17]。經(jīng)本試驗測定,金絲小棗棗核中黃酮含量為3. 77±0. 07 mg/g,金絲小棗棗核(成熟后)中總酚含量為50. 93±1. 12 mg/g。鮮棗和成熟后的紅棗核中總酚含量不同,成熟后的棗核中總酚含量要高于鮮棗。本試驗未從提取工藝的進(jìn)一步優(yōu)化總黃酮和多酚的提取條件,使得測定的金絲小棗棗核中總黃酮的含量低于張吉祥等人測定,也可能是品種遺傳因素與栽培因素等導(dǎo)致的結(jié)果。
本試驗測定了同一栽培地60個品種的紅棗棗核中的總黃酮和總酚的含量,從而明確了所測定的紅棗棗核中總黃酮和總酚含量差異。棗核作為棗加工中的廢料常被隨意丟棄,如能合理回收利用其中的黃酮和多酚類物質(zhì),則可變廢為寶,降低污染,實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏效果。
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