焦 坤 龔魁杰 王明清* 于麗娜 張初署 遲曉元 畢 潔宋 昱孫 杰*

(1.山東省花生研究所,山東 青島 266100;2.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所,山東 濟(jì)南 250100)

白藜蘆醇(resveratrol)是一種含有芪類結(jié)構(gòu)的非黃酮類多酚化合物,是植物受到病原微生物感染或逆境刺激等狀態(tài)下產(chǎn)生的植物抗毒素[1]。白藜蘆醇分布于多種植物中,如葡萄、虎杖、花生、桑樹等[2-3]。雖然白藜蘆醇較早被發(fā)現(xiàn),但卻一直未受重視,直到引人關(guān)注的20世紀(jì)90年代“法國悖論”——盡管法國人經(jīng)常食用高脂的食品,但是心臟病的發(fā)病率并不高,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這可能與經(jīng)常飲用含白藜蘆醇的紅酒有關(guān)[4],此后白藜蘆醇的研究備受關(guān)注。目前有關(guān)白藜蘆醇功能的研究較多,發(fā)現(xiàn)其具有抗氧化、抗腫瘤、抑菌、抗氧化、抑制血小板凝集、調(diào)節(jié)脂蛋白代謝、提高機(jī)體免疫力等多種藥物活性[5-9]。近年來,白藜蘆醇已經(jīng)廣泛應(yīng)用到食品、保健品、化妝品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。

目前,國外主要從葡萄中提取白藜蘆醇,國內(nèi)主要從虎杖中提取?；⒄仁且环N傳統(tǒng)的中藥材,臨床上需求較大,提取成本較高[10]。我國花生種植量大,且花生的營養(yǎng)器官根、莖、葉片含有白藜蘆醇,可作為提取白藜蘆醇的重要原料。目前花生的根、莖和葉大多作為“廢棄物”被焚燒、掩埋處理或部分作為飼料,造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。如能有效開發(fā),可極大提高花生植株的經(jīng)濟(jì)價值,變廢為寶。目前關(guān)于從花生中提取白藜蘆醇的報道大多集中在白藜蘆醇的提取工藝[11-12]、不同產(chǎn)地、品種和組織部位白藜蘆醇含量[13-14],且選用的花生品種數(shù)量有限或僅以花生根為研究對象,使得篩選白藜蘆醇含量高的花生品種迫在眉睫。

本研究以HY17等28個花生品種為研究對象,利用高效液相色譜法對其根、莖和葉片等營養(yǎng)器官中白藜蘆醇含量進(jìn)行測定,分析篩選高白藜蘆醇花生品種,確定相應(yīng)品種的最佳取材部位,發(fā)掘白藜蘆醇優(yōu)質(zhì)原料,為充分利用花生“廢棄物”資源并提供低成本的白藜蘆醇來源提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

28個花生品種均為山東省花生研究所培育,2017年在山東省花生研究所萊西試驗(yàn)農(nóng)場種植,成熟后采集花生植株的根、莖、葉片作為試驗(yàn)材料,風(fēng)干后備用。白藜蘆醇標(biāo)準(zhǔn)品(美國Sigma公司);無水乙醇(分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);色譜級甲醇和色譜級乙腈(德國默克公司)。

1.2 主要儀器設(shè)備

KQ-300VDE型三頻數(shù)控超聲波清洗器(昆山超聲儀器有限公司),Agilent 1206高效液相色譜(美國安捷倫科技有限公司),超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)(寧波新芝生物科技有限公司),R-300旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士步琦公司)。

1.3 方法

1.3.1 樣品預(yù)處理

將風(fēng)干的28個花生品種根、莖、葉片分類后洗凈,50 ℃干燥箱中烘干后研磨成粉,過200目篩,保存于自封袋中,避光保存?zhèn)溆?。分別稱取粉碎后的根、莖、葉片樣品各2.0 g,分別加入50 mL 80%的乙醇,浸泡24 h,超聲波輔助萃取60 min,再以4000 r/min離心10 min,取上清液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,用甲醇定容至10 mL,經(jīng)0.22 μm 有機(jī)系濾膜過濾,HPLC待測。5次重復(fù)。

1.3.2 色譜分析條件

色譜柱:色譜柱C18(4.6 mm×250 mm,5μm);流動相為V(乙腈)∶V(冰醋酸)∶V(水)=25∶0.9∶74.1,流速為0.7 mL/min,紫外檢測波長306 nm;柱溫30 ℃;進(jìn)樣體積20 μL。

1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)白藜蘆醇在高效液相色譜中的峰面積來定量樣品中白藜蘆醇含量。用Excel 2013 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,SPSS 17.0進(jìn)行顯著性分析和聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 花生營養(yǎng)器官中白藜蘆醇的含量分析

表1所示,從器官部位看,白藜蘆醇含量最高的器官分別是HY910根、HY50莖、HY19葉片。整體來看,所有品種根、莖和葉片中白藜蘆醇的平均含量分別為0.276 mg/g、0.173 mg/g和0.098 mg/g,白藜蘆醇含量趨勢表現(xiàn)為根>莖>葉。HY17、HY21、HY32、HY612、HY910、HY911、HY 913、HY918和HY919等9個品種根部白藜蘆醇含量均高于所檢測品種的平均水平,分別為0.289、0.386、0.284、0.448、0.738、0.562、0.618、0.717和0.328 mg/g。顯著性分析結(jié)果表明,HY910根中白藜蘆醇含量明顯高于其他品種(p<0.05),HY26根中白藜蘆醇含量顯著低于其他品種(p<0.05)。莖部白藜蘆醇含量高于所檢測品種平均值的有HY19、HY23、HY32、HY50、HY60、HY612、HY 910、HY911和HY913等9個品種,且HY50莖中白藜蘆醇含量顯著高于其他品種(p<0.05),HY33根中白藜蘆醇含量顯著低于其他品種(p<0.05)。葉片中白藜蘆醇均高于所有品種的平均水平品種有HY17、HY19、HY23、HY32、HY38、HY55、HY910、HY913和HY917等9個品種,且HY19和HY26葉中白藜蘆醇含量分別顯著高于和顯著低于其他品種 (p<0.05)。

表1 不同品種花生根莖葉中白藜蘆醇含量分析Table 1 Resveratrol contents from roots,stems and leaves of different peanut cultivars

2.2 各營養(yǎng)器官中白藜蘆醇含量聚類分析

聚類分析結(jié)果表明,花生根、莖、葉片中白藜蘆醇含量均可分為高、中、低三組 (圖1A),其中HY910、HY911、HY913、HY918屬于根中白藜蘆醇含量較高組,HY21和HY612屬于根中白藜蘆醇含量中等組,HY919等22個品種根中白藜蘆醇中含量較低;HY50屬于莖中白藜蘆醇含量較高組,HY23、HY32、HY60、HY612、HY910、HY911、HY913屬于莖中白藜蘆醇含量中等組,HY26等20個品種莖中含量較低 (圖1B);葉片中含量較高組僅HY19,HY23、HY38、HY60、HY910、HY911、HY913、HY917為含量中等組,HY26等20個品種葉片中白藜蘆醇含量較低 (圖1C)。

圖1 花生不同營養(yǎng)器官中白藜蘆醇含量聚類分析Fig.1 Cluster analysis of resveratrol content in different nutritional organs of peanut varieties

3 討論

從花生營養(yǎng)器官(根、莖、葉片)中獲得白藜蘆醇,擴(kuò)大了白藜蘆醇的原料來源,有利于花生資源的高值化利用,也有助于降低提取成本。花生植株中白藜蘆醇含量因品種和器官不同其含量差異較大。宋健等測定了花生植株各部位的白藜蘆醇含量,富硒黑花生根、莖、葉中白藜蘆醇含量分別為0.629、0.018、0.083 mg/g,而白花生根、莖、葉中白藜蘆醇含量分別為0.015、0.005、0.340 mg/g[15]。張初署等研究了花生植株不同部位白藜蘆醇含量,從高到低依次為根、莖和葉[12]。吳向陽等分析了山東省、江蘇省和河北省的花生根、莖、葉片混合物的白藜蘆醇含量分別為0.904、0.116、0.089 mg/g,其中山東省產(chǎn)的花生中白藜蘆醇含量最高,表明白藜蘆醇含量與花生產(chǎn)地有關(guān)[13]。張磊等研究了珍珠紅1號等不同品種白藜蘆醇含量,發(fā)現(xiàn)不同品種花生的白藜蘆醇含量不同,且各部位含量也不同[14]。程杏安等研究了在廣東種植的花生品種,發(fā)現(xiàn)成熟期根莖的白藜蘆醇含量高于花針期,其中成熟期桂花9102和粵油29根和莖中總白藜蘆醇含量分別為0.3748 mg/g和0.3726 mg/g[16]。

本研究結(jié)果與以往研究有相似之處,28個花生品種的根、莖和葉片中白藜蘆醇含量差異較大。HY910根的白藜蘆醇含量約是HY42根的6倍,HY50莖的白藜蘆醇含量約是HY33莖的20倍,HY19葉的白藜蘆醇含量約是HY26葉的13倍。白藜蘆醇含量從高到低依次為根、莖和葉片?；ㄉ堪邹继J醇較高,很可能是因?yàn)榛ㄉ挥谕寥乐?受到微生物及害蟲侵害的可能性較高有關(guān)。

不同品種花生植株不同器官中白藜蘆醇含量差異較大。聚類分析發(fā)現(xiàn)HY910根、HY911根、HY913根、HY918根,HY50莖和HY19葉片中白藜蘆醇含量相對較高,HY21根、HY612根、HY23莖、HY32 莖、HY60 莖、HY612 莖、HY910 莖、HY911莖、HY913莖中白藜蘆醇含量相對中等,而HY23、HY38、HY60、HY910、HY911、HY913、HY917葉片中白藜蘆醇含量相對中等。值得注意的是,HY910、HY911、HY913 三品種的根中白藜蘆醇含量較高,而其莖中白藜蘆醇含量中等。考慮到收獲的花生植株在曬干后,根和莖比重較大且不易丟失,因而根或莖中白藜蘆醇含量較高的HY910、HY911、HY913、HY50四個花生品種的植株具有較高利用價值和開發(fā)潛力。