不同棗品種果實(shí)中 功能性成分含量的比較研究

周曉鳳,郭雪飛,馮一峰,王志強(qiáng),吳翠云,2,*

(1.塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院/南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培 與深加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室,新疆阿拉爾 843300;2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)利用兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆阿拉爾 843300;3.新疆大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院阿克蘇校區(qū),新疆阿克蘇 843100)

棗(ZiziphusjujubaMill.)是國家衛(wèi)生部批準(zhǔn)的藥食兩用植物之一[1]。棗果實(shí)中含有多種生物活性物質(zhì),如多糖、黃酮類、三萜類、皂苷類、生物堿類等,對(duì)人體具有增強(qiáng)免疫力[2]、抗氧化[3]、抗腫瘤[4]等功效,是上等的膳食保健果品。棗果實(shí)成為新疆重要的林果業(yè)之一,近年來,對(duì)棗果實(shí)中功能性成分的研究已有不少工作[5-7],劉聰[8]對(duì)棗果實(shí)中不同部位的有效成分含量進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)棗皮中的總黃酮和總酚含量最高。彭艷芳[9]研究結(jié)果顯示棗果實(shí)中總?cè)啤⒃碥蘸烤S果實(shí)成熟而增加。但是對(duì)新疆不同品種棗果實(shí)中功能性成分含量比較分析的相關(guān)研究還鮮有報(bào)道。本文通過對(duì)新疆引進(jìn)的10個(gè)品種棗果實(shí)中總黃酮、總酚、三萜、皂苷等活性成分的含量測(cè)定分析,進(jìn)行棗果實(shí)功能性成分的評(píng)價(jià),為棗果實(shí)功能性產(chǎn)品開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試材料 取自塔里木大學(xué)棗種質(zhì)資源圃的伏脆蜜(鮮食)、蜂蜜罐(鮮食)、冬棗(鮮食)、京39(鮮食)、金絲小棗(制干)、灰棗優(yōu)株(制干)、中棗1號(hào)(兼用)、贊2(兼用)、駿1(兼用)、駿棗(兼用)10個(gè)棗品種,2012年引進(jìn)并高接于成齡大樹上,至今已保存五年,2015年9月底至10月中旬,每個(gè)品種于果實(shí)完熟期從每株樹的樹冠中部外圍采集2～4年生棗股上棗吊中部發(fā)育正常的果實(shí),每個(gè)品種取30個(gè)果;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、沒食子酸、熊果酸標(biāo)準(zhǔn)品、齊墩果酸 純度>98%,上海融合醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司;甲醇、乙醇、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、硝酸鋁、碳酸鈉、香草醛、冰醋酸、高氯酸等 均為國產(chǎn)分析純。

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1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品制備 將采集的樣品用冰盒帶回實(shí)驗(yàn)室,依次用自來水、0.2% 鹽酸、去離子水進(jìn)行清洗,洗凈的果實(shí)采用手工分離,用不銹鋼刀去皮去核后將果肉切片置于105 ℃干燥箱中30 min,65 ℃下烘干至恒重,冷卻后用粉碎機(jī)粉碎,磨粉,過40目篩,密封后置于-20 ℃的冰箱中保存,即為待測(cè)的棗粉試樣。

1.2.2 總黃酮含量測(cè)定 精密稱取棗粉試樣1.000 g左右,于三角瓶中加入16 mL 70%乙醇,200 W超聲輔助提取30 min,過濾,再用70%乙醇潤洗濾渣3～5次,取濾液用70%乙醇溶液定容至25 mL,即得果肉供試品溶液,于-4 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,采用硝酸鋁—亞硝酸鈉比色法測(cè)定總黃酮含量[10]?？傸S酮濃度在0.1～0.7 mg/mL范圍內(nèi)符合該線性關(guān)系:A=1.1643c-0.0233,相關(guān)系數(shù)r為0.9999,根據(jù)公式計(jì)算總黃酮含量,每份樣品平行測(cè)定三次,取平均值。

樣品中總黃酮含量(g/mg)=樣品總黃酮濃度×稀釋倍數(shù)×提取液體積/樣品質(zhì)量

1.2.3 總酚含量測(cè)定 試樣處理同1.2.1。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品,采用福林一酚試劑法測(cè)定總酚含量[10]。總酚濃度在0.01～0.07 mg/mL范圍內(nèi)符合該線性關(guān)系:A=15.054c+0.0051,相關(guān)系數(shù)r為0.9994,根據(jù)公式計(jì)算總酚含量,每份樣品平行測(cè)定三次,取平均值。

樣品中總酚含量(g/mg)=樣品總酚濃度×稀釋倍數(shù)×提取液體積/樣品質(zhì)量

1.2.4 三萜含量測(cè)定 精密稱取棗粉試樣1.000 g左右,于三角瓶中加入20 mL甲醇,超聲輔助提取30 min,過濾,再用甲醇潤洗濾渣3～5次,取濾液用甲醇溶液定容至25 mL,即得果肉供試品溶液,于-4 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。以熊果酸為?biāo)準(zhǔn)品,采用紫外分光光度法測(cè)定三萜含量[10]。三萜濃度在0.01～0.12 mg/mL范圍內(nèi)符合該線性關(guān)系:A=8.6201c-0.0361,相關(guān)系數(shù)r為0.9994,根據(jù)公式計(jì)算三萜含量,每份樣品平行測(cè)定三次,取平均值。

樣品中三萜含量(g/mg)=樣品三萜濃度×稀釋倍數(shù)×提取液體積/樣品質(zhì)量

1.2.5 皂苷含量測(cè)定 試樣處理同1.2.3。以齊墩果酸為標(biāo)準(zhǔn)品,采用紫外分光光度法測(cè)定皂苷含量[10]。皂苷濃度在0.01～0.1 mg/mL范圍內(nèi)符合該線性關(guān)系:A=9.069c-0.0106,相關(guān)系數(shù)r為0.9993,根據(jù)公式計(jì)算皂苷含量,每份樣品平行測(cè)定三次,取平均值。

樣品中皂苷含量(g/mg)=樣品皂苷濃度×稀釋倍數(shù)×提取液體積/樣品質(zhì)量

1.2.6 棗果實(shí)中功能性成分含量進(jìn)行相關(guān)性分析 對(duì)10個(gè)棗品種果實(shí)中功能性成分含量(總黃酮,總酚,三萜,皂苷)的相關(guān)性分析。

1.2.7 棗果實(shí)中功能性成分含量對(duì)應(yīng)分析 對(duì)10個(gè)品種棗和4個(gè)有效成分含量進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析,雙標(biāo)圖能夠更好的體現(xiàn)出功能性含量突出品種。

1.2.8 棗果實(shí)中功能性成分含量的灰色關(guān)聯(lián)度分析 對(duì)10種棗果實(shí)中功能性成分含量進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析,篩選出表現(xiàn)較好的品系。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理和簡單計(jì)算,再用DPS 7.05軟件進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析及灰色關(guān)聯(lián)度分析,最后用DPS 7.55軟件進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種棗果實(shí)中總黃酮含量比較分析

由圖1可以看出,供試的10個(gè)品種棗果實(shí)中總黃酮含量平均值為(3.07±0.26) mg/g。其中,灰棗優(yōu)株、贊2果實(shí)中總黃酮含量最高,分別為(5.63±0.19)、(5.11±0.10) mg/g,兩者無顯著性差異,但均極顯著高于其它各品種;冬棗果實(shí)總黃酮含量次之(3.78±1.01) mg/g,顯著高于除灰棗優(yōu)株、贊2外的其它品種;而伏脆蜜果實(shí)中的總黃酮含量最低,極顯著低于除駿棗、駿1和中棗1號(hào)外的其它品種,而與這三個(gè)品種存在顯著性差異。

圖1 10個(gè)棗品種果實(shí)中總黃酮的含量比較Fig.1 The comparison of the total flavonoids contents in the fruit of 10 jujube varieties注:不同小寫字母表示顯著差異(p<0.05);不同大寫字母表示極顯著差異(p<0.01);圖2～5同。

2.2 不同品種棗果實(shí)中總酚含量比較分析

10個(gè)品種棗果實(shí)中總酚含量分布在12.28～23.70 mg/g之間,平均值為(17.39±1.26) mg/g(圖2)。其中,京39、中棗1號(hào)(21.95±1.43) mg/g與贊2(20.47±1.17) mg/g果實(shí)中總酚含量最高,三者無顯著差異,但均極顯著高于除灰棗優(yōu)株外的其他品種。金絲小棗、蜂蜜罐與伏脆蜜等3個(gè)品種果實(shí)中總酚含量最低,且它們之間無顯著性差異。

圖2 10個(gè)棗品種果實(shí)中總酚的含量比較Fig.2 The comparison of the total phenols contents in the fruit of 10 jujube varieties

2.3 不同品種棗果實(shí)中三萜含量比較分析

圖3結(jié)果顯示,10個(gè)品種棗果實(shí)中三萜含量平均值為(39.45±2.46) mg/g,含量最高的為贊2(64.35±5.67) mg/g,其次為駿1(56.88±3.78) mg/g,兩者之間存在極顯著差異,且均極顯著高于其它品種;灰棗優(yōu)株和伏脆蜜果實(shí)中三萜含量位于第三,金絲小棗果實(shí)中的三萜含量最低,極顯著低于除京39、駿棗和蜂蜜罐外的其它品種,且與這3個(gè)品種無顯著性差異。

圖3 10個(gè)棗品種果實(shí)中三萜的含量比較Fig.3 The comparison of the triterpene contents in the fruit of 10 jujube varieties

2.4 不同品種棗果實(shí)中皂苷含量比較分析

供試的10個(gè)品種棗果實(shí)中皂苷含量主要分布在20.36～55.18 mg/g之間,平均值為(30.50±2.02) mg/g(圖4)。其中,贊2果實(shí)中皂苷含量最高為(55.18±3.02) mg/g,其次為駿1(48.20±4.96) mg/g,兩者之間存在極顯著差異,且均極顯著高于其它品種;京39、蜂蜜罐與駿棗等3個(gè)品種果實(shí)中皂苷含量最低,且它們之間無顯著差異。

圖4 10個(gè)棗品種果實(shí)中皂苷的含量比較Fig.4 The comparison of the saponin contents in the fruit of 10 jujube varieties

2.5 不同品種棗果實(shí)中功能性成分含量相關(guān)性分析

從表1可以看出,三萜含量與皂苷含量呈極顯著的正相關(guān)(R=0.96),其余指標(biāo)之間無顯著相關(guān)性。

表1 10個(gè)棗品種果實(shí)中功能性成分含量相關(guān)性分析Table 1 The correlation matrix of feature components contents in the fruit of 10 jujube varieties

2.6 不同品種棗果實(shí)中功能性成分含量對(duì)應(yīng)分析

由圖5可知,將這10個(gè)品種和4個(gè)性狀分為4類:第一類為駿1、贊2果實(shí)中三萜、皂苷含量較高;第二類為灰棗優(yōu)株果實(shí)中總黃酮含量較高;第三類為京39果實(shí)中總酚含量較高;第四類為中棗1號(hào),伏脆蜜、駿棗、金絲小棗、蜂蜜罐、冬棗,與其他品種相比,它們和指標(biāo)之間的特征關(guān)聯(lián)度較小,果實(shí)中功能性成分的含量不突出。(見圖5)

圖5 10個(gè)品種棗果實(shí)中功能性成分含量對(duì)應(yīng)分析Fig.5 The corresponding analysis of feature components contents in the fruit of 10 jujube varieties注:AXI I,AXI II代表主因子,載荷量。

2.7 不同品種棗果實(shí)中功能性成分含量的灰色關(guān)聯(lián)度分析

從表2可以看出,灰色系統(tǒng)理論認(rèn)為關(guān)聯(lián)度越大的品種與“理想品種”越相近,現(xiàn)將各品種的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行排序,從排序情況可以看出,等權(quán)關(guān)聯(lián)序排名前三的品種為贊2、灰棗優(yōu)株、駿1,加權(quán)關(guān)聯(lián)序排名前三的品種為贊2、灰棗優(yōu)株、京39。等權(quán)關(guān)聯(lián)度是給各性狀的權(quán)重定為一樣,而在實(shí)際中,各性狀主次程度不一樣,權(quán)重也不一樣,故棗品種排序時(shí)以加權(quán)關(guān)聯(lián)度為主。因此表現(xiàn)較好的品系依次有贊2、灰棗優(yōu)株、京39、中棗1號(hào)、駿1。

表2 10個(gè)棗品種果實(shí)中功能性成分灰色關(guān)聯(lián)度分析Table 2 The gray-related degree analysis of feature components contents in the fruit of 10 jujube varieties

3 討論與結(jié)論

不同水果中同一功能性成分含量差異較大。郭長江[11]等采用高效液相色譜法測(cè)定了38種水果中的黃酮類化合物,結(jié)果表明石榴、山植、紅提中最為豐富,含量高達(dá)0.062、0.042、0.040 mg/g,而遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于棗果實(shí)中黃酮的含量。黃酮類化合物能夠通過對(duì)炎癥因子的調(diào)節(jié)起到抗炎、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)活性的作用[12]。本研究結(jié)果表明,灰棗優(yōu)株與贊2的總黃酮含量最高適合開發(fā)增強(qiáng)人體免疫力的棗黃酮提取物產(chǎn)品。已有文獻(xiàn)報(bào)道,油梨[13]、獼猴桃[14]、杏[15]、番茄[16]等果實(shí)中都含有總酚成分,但棗果實(shí)中總酚含量是它們的2～20倍。棗果實(shí)中多酚粗提物是一種良好的天然抗氧化劑和自由基清除劑,可用來減緩人體衰老進(jìn)程、預(yù)防疾病的發(fā)生[7]。本研究結(jié)果表明,京39與中棗1號(hào)的總酚含量最高,可作為以總酚為開發(fā)目標(biāo)的最佳品種。三萜類化合物具有一定的抗癌活性以及抑制艾滋病病毒的作用[17]。本研究中,供試10個(gè)棗果實(shí)中三萜含量的平均值為39.45 mg/g,高于枇杷[18]、刺梨[19]等水果,其中,贊2和駿1棗果實(shí)中三萜、皂苷的含量均為最高,可作為開發(fā)棗保健品的最佳品種。

基于南疆獨(dú)特的地域與氣候條件,棗中多種功能性成分含量難免與疆外棗果實(shí)具有一定的差異。前人研究表明,金絲小棗總黃酮[20]、三萜[21]及皂苷[9]的含量分別為1.07、0.148、3.03 mg/g,而本研究中,金絲小棗總黃酮、三萜及皂苷的含量分別為以上地區(qū)的2倍、193倍、8倍。本區(qū)冬棗果實(shí)中皂苷含量是河北地區(qū)[9]的8倍,說明新疆的地域條件可能更有利于其果實(shí)功能性成分含量的積累。

本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,10個(gè)品種棗果實(shí)中功能性成分含量總體表現(xiàn)為贊2>灰棗優(yōu)株>京39>中棗1號(hào)>駿1>冬棗>駿棗>蜂蜜罐>伏脆蜜>金絲小棗,且果實(shí)中三萜含量與皂苷含量呈極顯著的正相關(guān)。其中,棗果實(shí)中總黃酮與總酚含量最高的品種分別為灰棗優(yōu)株、京39,三萜與皂苷含量最高均為贊2與駿1。