核桃雄花研究進展綜述

胡伯凱，張東亞，何佳麗,3

(1.貴州省核桃研究所，貴州 貴陽 550005；2.貴州省輕工業(yè)科學(xué)研究所，貴州 貴陽 550005；3.貴州省林業(yè)科學(xué)研究院,貴州 貴陽 550005)

核桃是我國栽培歷史悠久而廣泛的重要干果樹種之一，目前核桃樹主要采收的是核桃堅果，尚未對核桃雄花進行過合理的開發(fā)利用，核桃雌雄花序的比例為1∶30～1∶300，為盡可能地提高產(chǎn)量在核桃栽培過程中要疏掉大量雄花(可疏除95%)以供給果實營養(yǎng)，全國每年可產(chǎn)干雄花序100萬t，產(chǎn)量穩(wěn)定，具有產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的趨勢。若對核桃雄花加以合理研究及開發(fā)，將減少這一資源的浪費。本文從核桃雄花的生理特點、營養(yǎng)成分分析、功能性研究及及加工方式的影響等方面評述研究進展，為將來核桃雄花的研究及副產(chǎn)物開發(fā)提供思路。

1 核桃雄花花芽形態(tài)和生理特點

雄花序于每年的4月上旬伸長開花，在適宜的20～23℃時散粉，花期約1個月。雄花序長5～35cm，有雄蕊6～130個，可產(chǎn)花粉180多萬粒，重0.3～0.5g。同一枝上的雄花芽數(shù)量約是雌花芽的4～5倍。一株18年生核桃樹可產(chǎn)雄花序2000個左右，約0.8kg，而16～20年生核桃樹單株堅果平均產(chǎn)量為9.2kg，平均株產(chǎn)量為堅果的十分之一。

雄花芽在母芽春季萌發(fā)過程中在母芽內(nèi)開始分化，集中分化期為當(dāng)年的4月下旬至6月初和翌年的3月下旬至4月下旬，此期間如有雄花芽表面呈鱗片狀說明雄花來年能夠完全發(fā)育、開花散粉。成熟的雄花序中所含的雄蕊遠比蘋果、梨等的雄蕊多，體積更大，因雄花芽發(fā)育期間消耗大量的營養(yǎng)成分，必須及時盡快補充營養(yǎng)。

2 核桃雄花序營養(yǎng)成分分析

在核桃雄花序中富含豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，包括蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖、維生素、多酚、黃酮類化合物和礦質(zhì)元素等，Changlei Wang對核桃雄花在不同開花期物質(zhì)變化進行的分析結(jié)果表明，初花期(EFS)和開花期(FS)的蛋白質(zhì)、總氨基酸、碳水化合物、抗氧化劑和一些礦物元素高于散粉期(PSS)和后散粉期(LPSS)。初花期核桃雄花中酚類和黃酮類含量較高，其抗氧化活性也最高。而散粉期和后散粉期的粗脂肪、粗纖維和微量元素較高。

2.1 蛋白質(zhì)及多糖

河南盧氏縣核桃的雄花花粉中蛋白質(zhì)含量達26.59%、氨基酸含量23.70%，其中色氨酸和谷氨酸含量較高，必需氨基酸含量為9.61%，E/T比值(必需氨基酸與氨基酸總量比值)為40.55%，必需氨基酸含量高出理想蛋白模型值。羅蔚萍研究的薄殼山核桃雄花序中蛋白質(zhì)含量達17.90%，氨基酸種類達17種，其中7種為必需氨基酸，必需氨基酸比例達35.8%～39.1%。多糖具有降血糖、美容、免疫調(diào)節(jié)等保健功效。威斯頓(Western)和馬汗(Mahan)2種薄殼山核桃雄花序中多糖的含量為1.00～1.68mg/g，略高于玫瑰、黨參等花粉。

2.2 礦物元素

核桃雄花序中所含有的鉀、鎂、鐵、鈣、錳、鋅、硒等礦質(zhì)元素豐富，核桃雄花序中礦質(zhì)元素的含量大小順序為K>Ca>Mg>Mn>Fe>Zn>Se，以K、Ca、Mg 3種元素含量最為豐富，K含量高于百合(5100mg/kg)等富鉀蔬菜，Ca含量高于雪里蕻(2300mg/kg)等高鈣蔬菜、Mg含量高于綠莧菜(700mg/kg)等蔬菜；其中鉛、砷、銅、鎘的含量均符合GB16740-2014、GB5009.13-2017的標準，可以安全食用。核桃花粉具有高鉀低鈉的特點，核桃花粉中鉀、鈉的含量，分別為920mg/100g、2.8mg/100g，核桃花粉中鉀、鈉含量比值遠遠高于橄欖花粉、番木瓜花粉等。

2.3 多酚、黃酮類化合物

多酚具有較好的抗氧化作用，王長雷等比較了核桃雄花多酚提取的方法，找出了以超聲波輔助浸提的方法，在30%甲醇、料液比1∶30(g/mL)、70℃浸提10min的方法下提取所得的多酚含量為6.56%。黃酮作為抗氧化劑能夠阻遏食物氧化作用引起的氧化腐敗，對油脂類、脂溶性成分及其它天然組分起保護作用，類黃酮在人體內(nèi)可清除游離自由基，起到預(yù)防衰老、心血管疾病和癌癥等作用。威斯頓(Western)和馬汗(Mahan)2種核桃雄花序的黃酮類化合物含量為22.9～37.3mg/g，多酚類化合物含量為44.7～88.5mg/g；而黔核5號、黔核7號、黔核8號、財神-10、香玲五種核桃雄花的總酚含量為3.44～4.35g/100g，黃酮含量為2.86～3.99g/100g。賈忠等從甘肅核桃花中共分離鑒定出7個黃酮類化合物：槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-α-L-呋喃阿拉伯糖苷、槲皮素-3-O-α-L-吡喃阿拉伯糖苷、槲皮素、山柰酚-3-O-α-L-鼠李糖苷、山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖苷、山柰酚-3-α-L-吡喃阿拉伯糖苷。

核桃雄花的營養(yǎng)突出，蛋白質(zhì)和多糖含量高，富含礦物元素和多酚黃酮類物質(zhì)，可作為優(yōu)質(zhì)的蛋白和纖維補充來源，各地的核桃產(chǎn)區(qū)均可在雄花盛開期見到人們食用核桃雄花，或做泡菜，或炒制食用，其營養(yǎng)價值也得到大眾消費者的認可和追捧。

3 核桃雄花功能性研究

3.1 抗氧化活性

對不同基因型核桃雄花的抗氧化活性研究顯示，其抗壞血酸含量為0.08～0.13g/100g，總酚含量為3.44～4.35g/100g，總黃酮含量為2.86～3.99g/100g，各基因型間的抗氧化能力顯著，以生物活性物質(zhì)含量最高的“黔核8號”具有最強的DPPH自由基清除活力及鐵離子還原能力，可作為提取抗氧化活性物質(zhì)的重要原料來源。

威斯頓核桃雄花序的抗氧化能力強于馬汗品種，自由基清除率最高達到74.92%。威斯頓品種的DPPH自由基清除半抑制濃度(4.321mg/mL)高于Vc(0.3751mg/mL)，表現(xiàn)出較強的抗氧化活性[6]。

3.2 降血糖作用

S.Ebrahim Hossein測定核桃雄花水提液對糖尿病大鼠的降血糖效果顯示，與未治療組相比，核桃雄花水提液可明顯提高胰島素水平，降低血糖、AST、ALP酶活性(p<0.05)，抗糖尿病作用無劑量依賴性，對糖尿病大鼠有預(yù)防肝損傷和降血糖的作用。

核桃雄花具有較強的抗氧化活性和一定的降血糖作用，但其更廣泛的藥理、生理活性有待于科研工作者深入挖掘，這是目前食品基礎(chǔ)研究較為薄弱的研究瓶頸和高增值的開發(fā)空間，針對核桃雄花功能性研究應(yīng)加大研發(fā)力度，推進產(chǎn)品的市場化應(yīng)用。

4 不同加工方式對核桃雄花序的影響

4.1 不同前處理方式對核桃雄花序的影響

漂燙是蔬菜烹飪和加工過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，減少后期營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，可有效鈍化蔬菜中的酶活性，防止色澤劣變，抑制不良風(fēng)味的產(chǎn)生。張文娥對核桃雄花序營養(yǎng)成分的影響試驗結(jié)果表明：漂燙對礦質(zhì)元素、總酚和總黃酮的損失較嚴重，漂燙3min處理營養(yǎng)損失較小，抗氧化能力較強，較好的保持核桃雄花序的營養(yǎng)價值。俞秀玲探究出核桃雄花序的最佳漂燙條件為：用0.3%亞硫酸鈉和300mg/kg醋酸鋅組成的護色液，95℃時燙漂30s能較好保持其化學(xué)色澤。李麗紅以核桃雄花序為原料研究護綠效果的結(jié)果表明，影響核桃雄花序護綠的程度由大到小的順序依次為醋酸鋅濃度、Vc濃度、pH值、亞硫酸鈉濃度，核桃雄花序護綠的最佳工藝配方為醋酸鋅濃度254mg/kg、Vc濃度0.048%、亞硫酸鈉濃度0.498%、pH值8.91、燙漂溫度為100℃、燙漂時間20s。

復(fù)水是重新吸回水分，恢復(fù)原狀的過程，復(fù)水的快慢直接影響產(chǎn)品的性能，李雪等探究了復(fù)水時間對干制核桃雄花中主要營養(yǎng)成分、抗氧化活性的影響，隨復(fù)水時間的延長，常規(guī)營養(yǎng)成分、大部分礦質(zhì)元素、17種氨基酸以及總酚和總黃酮含量均呈不同程度的下降，在不影響口感的前提下，復(fù)水時宜控制在10min左右。

干燥方式差異直接決定干基的營養(yǎng)成分含量和損失程度，張文娥探究了恒溫干制和陰(風(fēng))干2種干燥方式對鐵核桃雄花營養(yǎng)素損失的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)脂肪、可溶性糖、淀粉、可滴定酸、總酚、總黃酮含量和15種氨基酸含量差異明顯，均表現(xiàn)為恒溫烘干效果優(yōu)于陰干的，同時恒溫烘干鐵核桃雄花中的抗氧化能力顯著高于陰干鐵核桃雄花的；而干燥方式對灰分、礦質(zhì)營養(yǎng)元素、粗纖維、蛋白質(zhì)以及Gly和Leu含量無明顯影響。

超高壓處理可破壞氫鍵、離子結(jié)合等，易使蛋白變性，酶失活，促使微生物菌體破壞死亡。陳發(fā)慶研究不同處理壓力和時間對核桃雄花序體內(nèi)的多酚氧化酶，過氧化物酶活性。以500MPa、15min的超高壓處理可有效抑制這兩種酶的活性，減緩采摘后褐變速率，同時較好地保留其體內(nèi)的主要營養(yǎng)成分。

4.2 貯藏條件對核桃雄花序營養(yǎng)成分的影響

Wen-EZhang探討了貯藏溫度和時間對核桃雄花中營養(yǎng)物質(zhì)、活性及抗氧化成分的影響。結(jié)果表明，核桃雄花中水分、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、氨基酸、抗壞血酸、酚類、黃酮類的含量與抗氧化活性受貯藏溫度的影響顯著，25℃貯藏的核桃雄花營養(yǎng)成分損失率高于4℃貯藏條件。而灰分和礦物質(zhì)含量并不受貯藏溫度的影響，粗纖維含量受溫度變化的影響顯著，核桃雄花在4℃環(huán)境貯藏6d的營養(yǎng)物質(zhì)含量變化較小。

5 展望

核桃雄花的總產(chǎn)量豐富，但一直未獲得開發(fā)利用，主要因為生產(chǎn)季節(jié)性強，貴州地區(qū)僅在每年的3月中下旬至4月中下旬核桃傳花授粉時節(jié)才能采收，營養(yǎng)成分流失迅速，貯藏保存困難，尚無完善的商品化加工貯藏方案；單株產(chǎn)量有限，一株18年生核桃樹可產(chǎn)雄花序2000個左右，同期的核桃堅果產(chǎn)量可達10kg，僅為堅果產(chǎn)量的1/10；采收過程繁瑣，雖然花絮輕拽即落，但國內(nèi)核桃樹普遍未做矮化處理，樹高難以采摘，目前農(nóng)戶采收方式以在樹下?lián)焓盀橹鳎形撮_發(fā)出集中快速采收的方法。

核桃雄花開發(fā)前景廣闊，核桃雄花的花粉占干重大部分，花粉可制成抗疲勞的保健品、家畜飼料添加劑和高端化妝品等。雄花因低脂肪、纖維豐富的特點，可以成為良好的代餐產(chǎn)品；蛋白質(zhì)含量較高，是理想的蛋白質(zhì)補充來源，有待于開發(fā)成各種氨基酸及多肽類產(chǎn)品提升附加值；核桃雄花中多酚、黃酮類物質(zhì)具有較高的降血糖作用和抗氧化活性，可提取活性物質(zhì)用于醫(yī)療用途。

雄花作為營養(yǎng)豐富均衡的新型食物來源，在食品開發(fā)、藥用醫(yī)療、生物酶制劑等方面具有良好的市場開發(fā)潛力。現(xiàn)有文獻主要集中在營養(yǎng)成分和前處理影響研究上，對核桃雄花的功能活性及貯藏加工等研究相對匱乏，而這兩方面恰恰是延伸核桃雄花深加工產(chǎn)業(yè)鏈、提高附加值的重要研究方向和熱點，若對核桃雄花加以合理研究及開發(fā)，將大幅減少這一資源的浪費，對核桃種植及副產(chǎn)物加工產(chǎn)業(yè)具有重要意義。望廣大科研工作者對其進行更為深入全面的研究，促進雄花資源的開發(fā)利用。