錐栗無性系堅果活性成分變異與性狀相關(guān)性研究

陳柳英

(建甌市林業(yè)科技推廣中心，福建建甌 353100)

?

錐栗無性系堅果活性成分變異與性狀相關(guān)性研究

陳柳英

(建甌市林業(yè)科技推廣中心，福建建甌 353100)

摘要[目的] 研究錐栗果實的生物學(xué)性狀與其活性成分的相關(guān)性，擴(kuò)展其藥用價值并完善其質(zhì)量控制。 [方法]測定了12個錐栗無性系堅果的縱橫徑比、種皮厚度、鮮出仁率3個生物學(xué)性狀和總黃酮、總酚2種活性成分含量，并對測定性狀進(jìn)行了相關(guān)性分析。[結(jié)果]試驗表明，12個無性系中總黃酮和總酚的含量均值分別為1 412.83 μg/g和580.26 μg/g，不同無性系間總黃酮含量差為4.18倍，總酚含量差為3.33倍，差異明顯。性狀相關(guān)性分析顯示,果實的縱橫徑比與總黃酮含量呈顯著負(fù)相關(guān)，而總黃酮含量與總酚含量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。以總黃酮含量和總酚含量作二維點聚圖分析，可將參試無性系分為4種類型，其中S6、S8、S9、S10、S125個無性系所在的第(1)類型黃酮含量平均為2 026.698 μg/g，總酚含量平均值為727.954 μg/g，可作為保健型錐栗選育的育種材料，而果實縱橫徑比可作為初步篩選的依據(jù)。[結(jié)論]研究可為保健型錐栗良種選育提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞錐栗;活性成分;性狀

錐栗[Castaneahenryi(Skam) Rehd.et Wils.]為殼斗科栗屬落葉喬木，其果實富含淀粉、蛋白質(zhì)和多種維生素，營養(yǎng)價值豐富。中醫(yī)認(rèn)為，錐栗主益氣，有補(bǔ)腎氣、厚胃腸之功效[1]。已有研究表明，板栗堅果中所含的黃酮類和酚酸類成分具有抗氧化、抗心律失常和降脂等功效[2-3]，而錐栗和板栗同屬，因此研究錐栗果實中這些成分，對進(jìn)一步擴(kuò)展其藥用價值及完善質(zhì)量控制具有重要的意義。目前已有對錐栗果實中總黃酮[4-5]和總酚[6]含量測定方法的報道，但尚未見到對不同無性系果實中黃酮和總酚測定及生物學(xué)性狀和活性成分之間相關(guān)性的報道。筆者詳細(xì)測定了12個種錐栗無性系的果實生物學(xué)性狀與活性成分含量，同時分析了各性狀之間的相關(guān)關(guān)系，并從活性成分含量方面對12個無性系進(jìn)行了評價，為保健型錐栗良種選育提供研究基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1材料供試無性系來自福建省建甌市林業(yè)科技推廣中心錐栗無性系測定圃(表1)，為筆者課題組早期從錐栗主產(chǎn)區(qū)福建省建甌市龍村鄉(xiāng)、川石鄉(xiāng)、水源鄉(xiāng)等地農(nóng)家種植園中根據(jù)表型，按獨立標(biāo)準(zhǔn)法初選、復(fù)選、決選出的優(yōu)株的無性系后代。1993年采穗嫁接建園。于2014年9月～10月份采集其果實，每個無性系選取3株生長發(fā)育良好的成年樹，從每株樹體不同方向采摘30個栗苞轉(zhuǎn)黃褐色、頂部微開裂的成熟栗苞，帶回實驗室，取出堅果，對其表型性狀及活性成分指標(biāo)進(jìn)行測定。

表1　參試無性系來源及采集時間

1.2方法

1.2.1表型測定。利用游標(biāo)卡尺測量堅果長度、寬度，單果重采用百分之一電子天平稱量。

1.2.2總黃酮含量的測定。參照文獻(xiàn)[5]中的方法略作改進(jìn)。

1.2.2.1對照品溶液的制備。精密稱取蘆丁對照品4 mg于10 ml量瓶中，加70%乙醇溶解并定容至刻度，搖勻，備用。

1.2.2.2供試品溶液的制備。精密稱取錐栗粉末約1 g，置于100 ml錐形瓶中，量取60%乙醇10 ml，稱定重量，浸泡30 min后，于50 ℃超聲提取30 min，放至室溫后稱重，補(bǔ)足失重，離心，取上清液，即得。

1.2.2.3最大吸收波長的確定。精密吸取上述蘆丁對照品溶液1 ml，置于10 ml量瓶中，加入70%乙醇2.4 ml，加入5%亞硝酸鈉溶液0.4 ml，搖勻，放置6 min后，加入10%硝酸鋁溶液0.4 ml，搖勻，放置6 min后，加入4%氫氧化鈉4 ml，加70%乙醇至刻度，搖勻，放置15 min后，以相應(yīng)試劑為空白，于波長200 ～ 800 nm掃描，結(jié)果在波長510 nm處有最大吸收，故確定510 nm為測定波長。

1.2.2.4最佳提取工藝條件。乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%，提取時間為20 min，固液比為1∶24 g/ml。

1.2.3總酚含量的測定?？偡雍繀⒄瘴墨I(xiàn)[6]中的方法，略作修改。

1.2.3.1對照品溶液的制備。精密稱取沒食子酸對照品0.5 mg于25 ml量瓶中，加無水乙醇溶解并定容至刻度，搖勻，冰箱冷藏備用。

1.2.3.2供試品溶液的制備。精密稱取錐栗粉末約0.5 g，置于100 ml錐形瓶中，量取70%乙醇20 ml，稱定重量，浸泡30 min后，于30 ℃超聲提取40 min，放至室溫后稱重，補(bǔ)足失重，離心，取上清液，即得。

1.2.3.3最大吸收波長的確定。精密量取上述沒食子酸對照品溶液1 ml，置于25 ml量瓶中，加入無水乙醇至5 ml，加入0.3%十二烷基硫酸鈉溶液2 ml和0.6%三氯化鐵及0.9%鐵氰化鉀混合液(1∶0.9) 1 ml，搖勻，暗處放置5 min后，以0.1 mol/L的鹽酸溶液定容至刻度，搖勻，暗處放置20 min后，以相應(yīng)試劑為空白，于波長200～800 nm掃描，結(jié)果在波長720 nm處有最大吸收，因而確定720 nm為測定波長。

1.2.3.4最佳條件?？刂铺崛囟葹?0 ℃，90%乙醇，料液比為1∶40 g/ml，超聲提取40 min。

1.3數(shù)據(jù)分析運(yùn)用SPSS 20.0軟件對12個無性系的生物學(xué)性狀和活性成分進(jìn)行相關(guān)性分析，并做黃酮含量和總酚含量的二維點聚圖。

2結(jié)果與分析

2.1參試錐栗無性系的生物學(xué)性狀和活性成分分析通過測定錐栗的活性成分含量和性狀(表2)，得出12個建甌錐栗無性系中，總黃酮和總酚的含量均值分別為1 412.83 μg/g和580.26 μg/g，不同無性系間總黃酮含量差為4.18倍，總酚含量差為3.33倍，差異明顯。

2.2相關(guān)分析對參試無性系果實縱橫徑比、種皮厚度、鮮出仁率、總黃酮和總酚含量進(jìn)行相關(guān)性分析(表3)，結(jié)果顯示錐栗的縱橫徑比與總黃酮含量呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.624)，即縱橫徑比越小的錐栗中總黃酮含量越高；種子的種皮厚度與鮮出仁率存在顯著的負(fù)相關(guān)(r=-0.602)，種皮厚度大的種子，質(zhì)量所占的比例自然更大，經(jīng)濟(jì)價值也就降低了；總黃酮含量與總酚含量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(r=0.693)，結(jié)合總黃酮與縱橫徑比呈負(fù)相關(guān)，可推測縱橫徑比與總酚也存在一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系；種皮厚度和鮮出仁率與總黃酮和總酚之間相關(guān)不明顯。從結(jié)果可知，以活性成分為主要指標(biāo)，種皮厚度和鮮出仁率非重要的性狀指標(biāo)。

表2　12個錐栗無性系的生物學(xué)性狀和活性分成含量

表3　活性成分與形狀相關(guān)系數(shù)矩陣

注：相關(guān)系數(shù)*表示P<0.05。

2.3聚類分析以總黃酮含量為橫坐標(biāo)，總酚含量為縱坐標(biāo)，含量均值為原點做二維點聚圖(圖1)。將12個參試無性系分為4種類型：①總黃酮和總酚含量均高的類型，包括S6、S8、S9、S10、S125個無性系，其中總黃酮含量最高的S8為2 309.06 μg/g，總酚含量最高的S9為894.56 μg/g。②總黃酮含量較低，總酚較高的類型有S4和S5無性系。③其中總酚含量較低，總黃酮含量較高的類型是S7無性系。④兩活性成分均較低的類型為S1、S2、S3和S11無性系，其總黃酮含量最低的S2為552.60 μg/g，總酚最低的S1為269.04 μg/g，這種類型沒有選種意義。

圖1　總黃酮和總酚點聚圖

3結(jié)論

黃酮類化合物是一類低分子量的天然物質(zhì)，是植物體內(nèi)的次級代謝產(chǎn)物，廣泛地分布于多種植物體內(nèi)。研究表明，黃酮類化合物具有清除生物體內(nèi)的自由基、抗腫瘤、抗衰老、抗心血管疾病等作用，且無毒無害，在食品、藥品、保健品等方面得到廣泛應(yīng)用[7-8]。有研究表明，板栗種仁中富含黃酮類化合物[4]，錐栗與板栗同科同屬，果實成分應(yīng)該相似。該

研究表明，12個錐栗無性系總黃酮和總酚的含量均值分別為1 412.83 μg/g和580.26 μg/g。不同無性系間2種活性成分含量差異明顯，總黃酮含量相差達(dá)4.18倍，總酚含量差為3.33倍，可見，開展高活性成分錐栗無性系選育是可行的。以總黃酮含量和總酚含量作二維點聚圖分析，可將參試無性系分為4種類型，其中第1類型總黃酮和總酚含量均高，包括S6、S8、S9、S10、S125個無性系，黃酮含量平均為2 026.698 μg/g，總酚含量平均值為727.954 μg/g，這個類群可作為育種材料，進(jìn)入錐栗的育種群體，結(jié)合其他性狀開展保健型優(yōu)良無性系定向選育。

秦玉星等進(jìn)行了21個錐栗無性系營養(yǎng)品質(zhì)的遺傳變異分析，認(rèn)為基因型對營養(yǎng)品質(zhì)起主要影響，開展優(yōu)良品質(zhì)錐栗無性系選育在理論上可行[9]。筆者應(yīng)用pearson雙變量分析方法，分析了測定性狀之間的相關(guān)性。從分析結(jié)果來看，錐栗果實中總黃酮含量和總酚含量明顯正相關(guān)，這表明，選擇黃酮類和酚類化合物含量雙高的錐栗優(yōu)良無性系在理論上是可行的，而總黃酮含量和栗果縱橫徑比間顯著的負(fù)相關(guān)。因此，可通過觀測錐栗的縱橫徑比來初步推測其黃酮類化合物的含量，降低選擇的盲目性，節(jié)約儀器分析成本，提高選擇效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊利民.植物資源學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2008:173.

[2] 趙國強(qiáng),高慧媛,王曉毅,等.板栗種仁化學(xué)成分的初步研究[J].中國現(xiàn)代中藥,2006,8(9)：14-16.

[3] 王慧．黃酮類化合物生物活性的研究進(jìn)展[J]．食品與藥品,2012,12(9)：347-350.

[4] 張艷萍，俞遠(yuǎn)志.超聲法提取栗黃酮的工藝[J].食品研究與開發(fā)，2009,30(3):95-99.

[5] 朱思，牛廣俊，蘇素嬌，等.用星點設(shè)計-效應(yīng)面法優(yōu)化錐栗總黃酮超聲提取工藝[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2015,33(1):127-130.

[6] 馬宏峰,孫志,王鳳春,等.板栗種仁中總酚酸的提取純化工藝研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(36)：17721-17722.

[7] 裴凌鵬，惠伯棣，金宗濂.黃酮類化合物的生理活性及其制備技術(shù)研究進(jìn)展[J].食品科學(xué)，2004，25(2)：203-207.

[8] 陳亞藍(lán)，王雪青，李月嬌，等.板栗花黃酮的抗氧化作用及其對HeLa細(xì)胞活力的影響[J].食品工業(yè)科技，2015，36(14)：165-168，179.

[9] 秦玉星,龔榜初,吳小林,等.錐栗不同無性系營養(yǎng)品質(zhì)的變異和相關(guān)性分析[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2008,30(4):675-679.

Study on Variance and Correlation among Bioactive Components and Characters of Nuts inCastaneahenryiClones

CHEN Liu-ying (Extending Center for Forestry Science and Technology of Jian’ou City, Jian’ou, Fujian 353100)

Abstract[Objective] To study correlation between biological characteristics and active components ofCastaneahenryi, expand its medicinal value and improve its quality control.[Method] By measuring the vertical and horizontal diameter, seed coat thickness, fresh kernel rate, total phenol and flavonoids content of nuts, the variance and correlation among bioactive components and characters of 12Castaneahenryiclones were analyzed.[Result] The results showed that the total flavonoids and total phenolic content mean was 1 412.83 and 580.26 μg/g in all clones.The total flavonoids content differ 4.18 times, and the total phenolic content differ 3.33 times among different clones, the difference is obvious.The vertical and horizontal diameter ratio and flavonoids content has significant negative correlation, but the flavonoids content and total phenol content was significantly positive correlation.All clones have been distinguished four types according to two-dimensional scatter diagram analysis of total flavonoid and phenolic content.The first type of total flavonoids and total phenolic content were higher, including S6, S8, S9,S10,S12five clones, the average flavonoid content 2 026.698 μg/g, total phenols average content 727.954 μg/g, the groups can be used as breeding material.[Conclusion] The study can provide reference basis for breeding of healthyCastaneahenryivarieties.

Key wordsCastaneahenryi; Bioactive components; Characters

收稿日期2015-11-23

作者簡介陳柳英(1962- )，女，福建建甌人，高級工程師，從事森林培育研究和林業(yè)技術(shù)推廣。

基金項目福建省林木種苗科技攻關(guān)四期項目(閩林科〔2013〕1 號)。

中圖分類號S 789.5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611(2015)36-112-02