李 祥, 王 蕓, 郭曉成, 楊 莉, 趙 飛, 楊選正
(1.陜西科技大學(xué) 化工學(xué)院/陜西省有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟/農(nóng)林技術(shù)推廣中心, 陜西 西安 710021;2.西安市果業(yè)技術(shù)推廣中心, 陜西 西安 710000; 3.西安市鄠邑區(qū)野生水果研究所, 陜西 西安 710000)
三葉木通(AkebiatrifoliateKoidz),俗名八月炸、野香蕉、八月瓜及黃狗腎等,為木通科木通屬多年生常綠木質(zhì)藤本野生植物[1],三葉木通環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),常生長(zhǎng)在荒野山坡、山谷疏林或灌木叢間的半陰濕處?;ㄆ陂L(zhǎng),雌雄同株,絮狀生長(zhǎng),是庭院、城市綠化的理想樹種[2]。主要分布在秦巴山區(qū)一帶的山麓谷地、林緣灌木叢中,果味香甜,細(xì)膩圓潤(rùn),富含多種維生素、糖及氨基酸,必需氨基酸含量為水果之王,具有清熱利濕、活血通脈、行氣止痛之功效,是治療小兒疝氣、女性子宮脫垂及乳汁不通的良藥[3-4]。三葉木通果實(shí)中嬰幼兒必需氨基酸(必須氨基酸+組氨酸)為192.79~231.01 mg/100g,居水果之首[5],故三葉木通是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值好、老小皆宜的水果。三葉木通的根莖是傳統(tǒng)醫(yī)藥“龍膽瀉肝丸”的主要組方,故三葉木通全身是寶,開發(fā)潛力大。
西安市野生果木研究所在西安市果業(yè)技術(shù)推廣中心、陜西科技大學(xué)農(nóng)林技術(shù)推廣中心的配合下,深入秦嶺腹地對(duì)三葉木通野生資源進(jìn)行調(diào)查,采用種子、埋條、分根和扦插等繁殖方法,率先在全國(guó)建成3.33 hm2三葉木通標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)示范基地,為三葉木通的推廣積累了經(jīng)驗(yàn)。但三葉木通果實(shí)成熟時(shí)開裂,易被污染,保質(zhì)期短,可食部分僅為全果的1/4,且籽粒多,食用不便,限制了三葉木通的推廣應(yīng)用。因此,選育少籽(無籽)三葉木通鮮食品種,或油脂含量高、籽多的加工品種是破解三葉木通大面積推廣難題的前提和基礎(chǔ)。鑒于此,采用現(xiàn)代分析技術(shù)對(duì)陜西省西安市鄠邑區(qū)三葉木通示范園4個(gè)三葉木通品種的生物學(xué)特性及果肉、籽粒和果皮的化學(xué)成分進(jìn)行分析,以期為三葉木通的推廣應(yīng)用與品種選育提供參考。
西安市鄠邑區(qū)三葉木通示范園位于東經(jīng)108°37′,北緯34°07′,海拔418.8 m,沙壤土質(zhì)。示范園面積3.33 hm2,品種主要為秦嶺山區(qū)的野生品種,栽植密度為95~111穴/667m2(每穴2株),株行距為2.0 m×3.5 m,架高2.2 m。
三葉木通果實(shí),采自西安市鄠邑區(qū)三葉木通示范園,按顏色粗分為4個(gè)主要品種:白色、深紫色、黃色和半黃半紫色。
試劑及儀器:硫酸銅、氫氧化鈉、甲基紅、硫酸、酒石酸鉀鈉、高錳酸鉀、硫酸鐵、鹽酸、乙醇、磷酸、氯化鈉等均為分析純,購(gòu)于西安化學(xué)試劑公司;BS2202S電子天平,北京賽多利斯儀器儀表公司;游標(biāo)卡尺,上海量具公司;蛋白質(zhì)自動(dòng)測(cè)定儀,山東海能科學(xué)儀器有限公司;全自動(dòng)氨基酸分析儀,德國(guó)-曼默博爾;全自動(dòng)脂肪酸值測(cè)定儀,山東海能科學(xué)儀器有限公司。
從同一時(shí)間采摘4個(gè)三葉木通品種的果實(shí)中隨機(jī)抽取2筐(約100個(gè)成熟果實(shí)/筐),再?gòu)拿靠鹬须S機(jī)抽取25個(gè)果實(shí),分別測(cè)定果實(shí)的長(zhǎng)、胸徑、單果重量和果皮厚度。果皮、果肉、籽粒分離后,采用重量法分別測(cè)定其質(zhì)量并計(jì)算其占比。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分別測(cè)定4個(gè)品種果肉的總酸、還原糖、蛋白質(zhì)及果肉中各種氨基酸的含量及籽粒中油脂的含量及脂肪酸組成,果皮經(jīng)干燥處理后測(cè)定其果膠、綠原酸和皂苷含量。
從表1和表2看出,不同品種果實(shí)縱徑為115.8~141.2 cm,橫徑為59.2~68.5 cm;單果重為156.31~250.80 g,差異較大。籽粒數(shù)為191~240粒/個(gè),籽粒占比為11.93%~14.99%;果皮厚度為0.63~0.78 cm,果皮占比為61.52%~65.03%;果肉占比為22.23%~23.49%,差異較小。
以深紫色品種的果形最大、單果最重,其縱徑、橫徑和單果重分別為141.2 cm、68.5 cm和250.80 g;果面光滑圓潤(rùn),肉質(zhì)細(xì)膩透亮、甘甜鮮美;果肉占比最高,為23.49%;果皮較薄,為0.63 cm,果皮占比最低,為61.52%;籽粒最多,為240粒/個(gè),籽粒占比最高,為14.99%。白色品種果形最小、單果最輕,縱徑、橫徑和單果重分別為115.8 cm、59.2 cm和156.31 g;果面土白色,外觀光滑圓潤(rùn),無銹斑;長(zhǎng)橢圓形,微彎;肉白色,綿軟香甜,果肉占比23.04%。果皮較厚,為0.78 cm,果皮占比最大,為65.03%;籽粒數(shù)最少,為191粒/個(gè),籽粒占比最低,為11.93%。黃色及半黃半紫色品種介于深紫色和白色品種之間。各品種在成熟時(shí)底部均出現(xiàn)白色腹線,但白色由于色澤反差小,顯現(xiàn)不明。
表1 4個(gè)三葉木通品種的果實(shí)生物學(xué)特征
2.2.1果肉
1) 主要化學(xué)成分。從表3看出,4個(gè)三葉木通品種果肉的蛋白質(zhì)、脂肪、總酸和還原糖含量分別為0.524~0.598 g/100g、0.092~0.290 g/100g、0.14~0.20 g/100g和6.6~8.2 g/100g;可溶性固形物含量以深紫色品種最高,為19.5 g/100g,白色品種最低,為15.9 g/100g。
表34個(gè)三葉木通品種果肉主要化學(xué)成分的含量
2) 必須氨基酸。從表4看出,果肉中必需氨基酸總量與組氨酸的含量均以深紫色品種的最高,分別為200.86 mg/100g和30.15 mg/100g,白色品種的最低,分別為167.65 mg/100g和25.11 mg/100g。兩者的變化趨勢(shì)一致,大小依次均為深紫色>黃色>半黃半紫色>白色。
表4 4個(gè)三葉木通品種果肉氨基酸的含量
2.2.2籽粒從表5看出,籽粒中4個(gè)品種的粗脂肪和粗蛋白含量分別為45.40%~48.07%和15.38%~17.28%。深紫色品種的粗脂肪、飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量分別為48.07%、24.39%和75.12%;白色品種的粗脂肪、飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量分別為45.40%、24.05%和75.43%。與萬明長(zhǎng)等[6]的研究結(jié)果基本相同。
表54個(gè)三葉木通品種的籽粒粗脂肪含量及脂肪酸組成
2.2.3果皮從表6看出,4個(gè)三葉木通品種果皮的水分含量為85.14%~85.26%,干果皮中的果膠、總皂苷、綠原酸、總黃酮和生物堿含量分別為13.41%~13.85%、1.83%~1.95%、0.91%~0.98%、2.51%~2.63%和5.4%~6.0%。說明,果皮中富含果膠、多酚及黃酮等活性物質(zhì)。
表64個(gè)三葉木通品種果皮主要化學(xué)成分的含量
注:果膠等化學(xué)成分的含量均指在干果皮中的百分含量。
Note: The content of pectin and other chemical components refers to the percentage content in dry peel.
研究結(jié)果顯示,鄠邑區(qū)4個(gè)三葉木通品種的縱徑、橫徑和單果重分別為115.8~141.2 cm,59.2~68.5 cm和156.31~250.80 g,差異較大。籽粒數(shù)為191~240粒/個(gè),占比為11.93%~14.99%;果皮厚度為0.63~0.78 cm,占比為61.52%~65.03%;果肉占比為22.23%~23.49%,差異較小。形狀差異不大。果實(shí)組成中以果皮的占比最大,均在60%以上。果肉細(xì)膩圓潤(rùn),甘甜可口,但可食部分占比較低[6],因此,需通過特殊育種技術(shù),提高可食部分含量,這也是三葉木通今后的主要研究方向。
果肉的可溶性固形物含量以深紫色品種的最高,白色品種的最低;4個(gè)品種的蛋白質(zhì)、脂肪、總酸和還原糖等含量均豐富,酸甜可口,綿潤(rùn)甘甜。4個(gè)三葉木通品種均富含8種必需氨基酸,其含量為167.65~200.86 mg/100g,略低于紫果西番蓮(243 mg/100g)、香蕉(261 mg/100g)和火龍果(234 mg/100g),高于芒果(162 mg/100g)、臍橙(101 mg/100g)、木瓜(116 mg/100g)和沙棘(151 mg/100g)等水果[5]??傮w趨勢(shì),果肉中可溶性固形物含量越高,蛋白質(zhì)、必需氨基酸、脂肪、總酸和還原糖含量也越高。
我國(guó)油料資源不足,豐富食用油品種具有十分重要的意義。三葉木通籽油澄清透亮,具有芝麻油的正常香味。我國(guó)含油量大于40%的油料樹種有154種,含油量為50%~60%的僅50種[6-8],4個(gè)三葉木通品種籽粒的粗脂肪為45.40%~48.07%,高于光皮樹(含油率30.3%~36%)、黃連木(含油率42.5%)、麻風(fēng)樹(含油率40%)及文冠果(含油率30%~36%)??梢姡~木通籽粒是一種理想的油料資源。
三葉木通籽粒中不飽和脂肪酸的含量較高[9],研究中4個(gè)三葉木通品種籽粒的不飽和脂肪酸含量為74.27%~76.43%,與橄欖油中不飽和脂肪酸的含量(72.24%)基本一致。亞油酸又叫十八碳二烯酸,是公認(rèn)的唯一必需脂肪酸,具有降血脂、軟化血管、促進(jìn)微循環(huán)的作用,有“血管清道夫”的美譽(yù),4個(gè)三葉木通品種籽粒的亞油酸(C18∶2)含量為不飽和脂肪酸含量的37.29%~38.57%,略低于橄欖油,與茶籽油(25.37%)基本一致。亞麻酸包含α-亞麻酸和γ-亞麻酸,α-亞麻酸是DHA和EPA的前體,γ-亞麻酸是α-亞麻酸的同分異構(gòu)體,γ-亞麻酸對(duì)血清甘油三酯的降脂作用是目前報(bào)道的降血脂較佳和安全性最高的脂肪酸。4個(gè)三葉木通品種籽粒的亞麻酸(C18∶3)為飽和脂肪酸的0.54%~0.57%,高于橄欖油(0.47%)和茶籽油(0.12%)中亞麻酸的含量。三葉木通籽油營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、保健功能強(qiáng),作為木本植物油料的開發(fā)潛力較大。
另外,三葉木通果皮中活性物質(zhì)是提取果膠、酚類物質(zhì)及生物堿的重要原料,這些活性物質(zhì)對(duì)人類健康具有極其重要的意義。4個(gè)三葉木通品種果皮中活性物質(zhì)的含量較高。
4個(gè)三葉木通品種成熟時(shí)底部均出現(xiàn)白色腹線,但白色品種成熟時(shí)由于色澤反差小,不明顯。果皮出現(xiàn)腹線是果實(shí)成熟的表征,此時(shí)采摘、包裝能延長(zhǎng)三葉木通的貯藏保鮮期。
綜上,三葉木通果肉細(xì)膩甘甜,富含蛋白質(zhì)、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),組氨酸+必需氨基酸含量居水果之首,是一種老幼皆宜的新型水果,Vc含量?jī)H次于獼猴桃和大棗,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。三葉木通籽粒中脂肪含量遠(yuǎn)超光皮樹、黃連木、麻風(fēng)樹和文冠果(我國(guó)重點(diǎn)開發(fā)的油料木本作物種植),不飽和脂肪酸中亞油酸的含量?jī)H次于橄欖油,亞麻酸含量居所有木本油料植物之首。果皮富含多種活性物質(zhì)。果皮、果肉及籽粒均具營(yíng)養(yǎng)與保健功能,是一種極具開發(fā)潛力的新型水果。
深紫色品種的果形最大、單果最重,果面光滑圓潤(rùn),肉質(zhì)細(xì)膩透亮,甘甜鮮美,果肉占比在4個(gè)品種中最高,為23.49%;果皮較薄,為0.63 cm,果皮占比在4個(gè)品種中最低,為61.52%;籽粒最多,為240粒/個(gè);果肉中必需氨基酸含量最高,為200.86 mg/100g;籽粒中粗脂肪含量最高,為48.07%??傮w而言,鄠邑區(qū)三葉木通種植園中以深紫色品種最優(yōu)良。因此,可將其作試材,通過特殊育種技術(shù),篩選無籽(少籽)的三葉木通品種,使其更適合鮮食?;蜻x育籽多、油脂含量高的加工品種,使其成為木本植物油的原料,改善我國(guó)油脂依靠進(jìn)口的現(xiàn)狀。
致謝:感謝陜西省雜交油菜育種中心、西安市食品和藥品監(jiān)督局對(duì)研究的幫助。