兩種楤木嫩芽內(nèi)含物含量對(duì)比研究

夏苗, 易卓, 帥偉, 姜欣華*, 余海清, 文嬙, 劉燕云, 達(dá)瓦志瑪

1. 甘孜藏族自治州林業(yè)科學(xué)研究所, 四川 康定 626001；

2. 汶川縣林業(yè)和草原局, 四川 汶川 623000；

3. 甘孜縣林業(yè)和草原局, 四川 甘孜 626700

楤木屬（AraliaLinn.）是五加科、楤木屬植物。俗稱刺老芽、刺嫩芽、黃龍苞、鵲不踏、通刺和刺樹椿。楤木屬植物共有40余種，分布于南美洲和亞洲[1]，甘孜藏族自治州有楤木（Aralia chinensis）、棘莖楤木（Aralia echinocaulis）、圓葉楤木（Aralia caesia）等9種分布[2]，其中棘莖楤木和圓葉楤木嫩芽為馴化栽培品種。楤木食藥兼用，是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高的植物。其嫩芽味道鮮美，含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、還原糖、有機(jī)酸、多種維生素和礦物質(zhì)，被稱為“山菜之王”[3]。其根、莖、葉、花和果實(shí)中含有豐富的皂苷、黃酮、木質(zhì)素、生物堿和揮發(fā)油等[4]，可供工業(yè)制皂用，還具有除濕活血、安神祛風(fēng)、滋陰補(bǔ)氣、抗炎抗氧化、降糖、解熱鎮(zhèn)痛、利尿解毒等功效[5-7]，用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、肝硬化腹水、陽痿和糖尿病等眾多疾病。到目前為止，野生楤木資源已無法滿足市場的需求，人工栽植的需求急劇增加，對(duì)于楤木的栽培、引種、馴化及大面積推廣勢在必行。目前有關(guān)于楤木的研究多是栽培技術(shù)管理、解除種子休眠等方面，對(duì)于楤木品種的選育卻鮮少有人研究。研究擬通過對(duì)棘莖楤木和圓葉楤木嫩嫩芽中的葉綠素、花青素、蛋白質(zhì)、維生素C、皂苷、黃酮和多酚7種內(nèi)含物的測定，對(duì)比分析棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽中內(nèi)含物含量的差異，為選育推廣營養(yǎng)價(jià)值較高的楤木提供數(shù)據(jù)參考。

1 研究區(qū)概況

捧塔鄉(xiāng)位于四川省甘孜藏族自治州康定市，東與寶興縣接壤，南接金湯鄉(xiāng)，西靠孔玉鄉(xiāng)，北與小金縣毗鄰。平均海拔在2 200 m左右，鄉(xiāng)內(nèi)高山河谷交錯(cuò)分布，境內(nèi)多為高山峽谷，屬山地暖溫帶氣候，年平均氣溫9～23 ℃，1月份均溫0～4 ℃，年降水量650～850 mm，無霜期250 d。境內(nèi)自然資源豐富，盛產(chǎn)名貴中草藥材地蠶（Stachys geobombycis）、天麻（Gastrodia elata）、川貝母（Fritillaria cirrhosa）、掌葉大黃（Rheum palmatum）等，經(jīng)濟(jì)林木主要有花椒（Zanthoxylum bungeanum）、烏梅（Prunus mume）、核桃（Juglans regia）等。

2 研究方法

2.1 樣品采摘

研究在康定市捧塔鄉(xiāng)楤木種植基地隨機(jī)采取樹齡成熟、生長正常無病蟲害的棘莖楤木和圓葉楤木各21株，著生于樹冠上部且出芽5 d的嫩芽，分別做好標(biāo)記，裝袋保鮮，置于保鮮箱內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室檢測。

2.2 指標(biāo)測定

葉綠素測定采用楊春瑜等[8]的分光光度法；花青素測定采用王玉書和趙爽[9]的pH示差法；蛋白質(zhì)測定參照張志良[10]和俞建瑛[11]及GB/T 5009.5-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》的凱氏定氮法；維生素C測定參照李占清[12]的紫外-分光光度法；皂苷測定參照徐芳菲[13]提取同科植物三七總皂苷和劉紀(jì)成[14]提取同科同屬植物龍芽楤木皂苷的紫外-分光光度法；黃酮測定參考張桂芳[15]的NaNO2-Al(NO3)3分光光度法；多酚測定參考黃麗[16]和羅永會(huì)[17]的紫外-分光光度法。

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用origin 2020進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、匯總、整理及圖表制作，判斷棘莖楤木與圓葉楤木嫩嫩芽葉綠素、總花青素、維生素C、蛋白質(zhì)、皂苷、黃酮及多酚含量數(shù)據(jù)是否滿足正態(tài)性和方差齊性，若不滿足需將數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)處理。利用SPSS 26.0中的獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素、總花青素、維生素C、蛋白質(zhì)、皂苷、黃酮及多酚含量進(jìn)行分析比較，Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)分析楤木嫩芽中7種測定內(nèi)含物之間的相關(guān)性。

3 結(jié)果與分析

獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析的結(jié)果表明：花青素、皂苷和多酚在棘莖楤木嫩芽中的含量顯著高于圓葉楤木嫩芽中的含量，黃酮在圓葉楤木嫩芽中的含量顯著高于棘莖楤木嫩芽中的含量，棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽中的葉綠素、維生素C和蛋白質(zhì)含量無顯著差異。

3.1 葉綠素

棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽葉綠素的含量之間的差異不顯著（F=1.231）（見圖1）。棘莖楤木嫩芽中的葉綠素a含量平均為0.27 mg·g-1，其含量范圍0.23～0.31 mg·g-1；圓葉楤木中的葉綠素a含量平均為0.28 mg·g-1，其含量范圍0.21～0.35 mg·g-1。棘莖楤木嫩芽中的葉綠素b含量平均為0.08 mg·g-1，其含量范圍0.07～0.09 mg·g-1；圓葉楤木嫩芽中的葉綠素b含量平均為0.08 mg·g-1，其含量范圍0.06～0.10 mg·g-1。棘莖楤木嫩芽中葉綠素a平均含量約為葉綠素b平均含量的3.40倍，圓葉楤木嫩芽中葉綠素a平均含量約為葉綠素b平均含量的3.50倍。棘莖楤木嫩芽中葉綠素總含量平均為0.34 mg·g-1，其含量范圍0.28～0.40 mg·g-1；圓葉楤木嫩芽中葉綠素總含量平均為0.35 mg·g-1，其含量范圍0.26～0.44 mg·g-1。

圖1 棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽中葉綠素含量對(duì)比Fig. 1 Comparison of chlorophyll content in buds of Aralia echinocaulis and Aralia caesia

3.2 花青素

由圖2可看出，棘莖楤木嫩芽中的花青素平均含量為圓葉楤木嫩芽中的花青素平均含量的3.4倍（F=6.360）。棘莖楤木嫩芽中的花青素平均含量為0.17 mg·g-1，其含量范圍0.13～0.21 mg·g-1；圓葉楤木嫩芽中的花青素平均含量為0.05 mg·g-1，其含量范圍0.04～0.06 mg·g-1。

圖2 棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽中花青素含量對(duì)比Fig. 2 Comparison of anthocyanidin content in buds of Aralia echinocaulis and Aralia caesia

3.3 維生素C

棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽中的維生素C平均含量之間的差異不顯著（F=3.919）（見圖3）。棘莖楤木嫩芽中的維生素C平均含量為218.40 mg·100 g-1，其含量范圍215.01～221.79 mg·100 g-1；圓葉楤木嫩芽中的維生素C平均含量為164.93 mg·100 g-1，其含量范圍141.91～187.95 mg·100 g-1。

圖3 棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽中Vc含量對(duì)比Fig. 3 Comparison of Vc content in buds of Aralia echinocaulis and Aralia caesia

3.4 蛋白質(zhì)

棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽中的蛋白質(zhì)平均含量之間的差異不顯著（F=3.201）（見圖4）。棘莖楤木嫩芽中的蛋白質(zhì)平均含量為2.88 mg·100 g-1，其含量范圍2.17～3.59 mg·100 g-1；圓葉楤木嫩芽中的蛋白質(zhì)平均含量為2.27 mg·100 g-1，其含量范圍1.85～2.63 mg·100 g-1。

圖4 棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽中蛋白質(zhì)含量對(duì)比Fig. 4 Comparison of protein content in buds of Aralia echinocaulis and Aralia caesia

3.5 皂苷

由圖5可看出，棘莖楤木嫩芽中的皂苷平均含量為圓葉楤木嫩芽中皂苷平均含量的1.25倍（F=0.113）。棘莖楤木嫩芽中的皂苷平均含量為1.30 %，其含量范圍1.21～1.39 %；圓葉楤木嫩芽中的皂苷平均含量為1.04 %，其含量范圍0.92～1.16 %。

圖5 棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽中皂苷含量對(duì)比Fig. 5 Comparison of saponin content in buds of Aralia echinocaulis and Aralia caesia

3.6 黃酮

由圖6可看出，圓葉楤木嫩芽中的黃酮平均含量為棘莖楤木嫩芽中的黃酮平均含量的1.16倍（F=1.724）。棘莖楤木嫩芽中的黃酮平均含量為11.68 mg·mL-1，其含量范圍11.10～12.26 mg·mL-1；圓葉楤木嫩芽中的黃酮平均含量為13.53 mg·mL-1，其含量范圍12.54～14.51 mg·mL-1。

圖6 棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽中黃酮含量對(duì)比Fig. 6 Comparison of flavonoids content in buds of Aralia echinocaulis and Aralia caesia

3.7 多酚

由圖7可看出，棘莖楤木嫩芽中的多酚平均含量顯著高于圓葉楤木嫩芽中的多酚平均含量，為后者的1.22倍（F=1.482）。棘莖楤木嫩芽中的多酚平均含量為164.41 mg·mL-1，其含量范圍155.78～173.04 mg·mL-1；多酚在圓葉楤木嫩芽中的多酚平均含量為134.29 mg·mL-1，其含量范圍 130.38～138.00 mg·mL-1。

圖7 棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽中多酚含量對(duì)比Fig. 7 Comparison of polyphenols content in buds of Aralia echinocaulis and Aralia caesia

3.8 楤木嫩芽中7種內(nèi)含物間的相關(guān)性

對(duì)兩種楤木嫩芽中7種內(nèi)含物含量進(jìn)行相關(guān)性分析：葉綠素a含量與葉綠素b含量、總?cè)~綠素含量間呈顯著正相關(guān)；花青素含量與維生素C含量、皂苷含量和多酚含量間呈顯著正相關(guān)，與黃酮含量間呈顯著負(fù)相關(guān)；皂苷含量與黃酮含量間呈顯著負(fù)相關(guān)（見表1）。

表1 兩種楤木嫩芽中內(nèi)含物參數(shù)相關(guān)性Tab. 1 Correlation of inclusion parameters in buds of two Aralia species

4 結(jié)論與討論

兩種楤木嫩芽種7種內(nèi)含物花青素含量與維生素C含量、皂苷含量和多酚含量間呈顯著正相關(guān)，與黃酮含量間呈顯著負(fù)相關(guān)；皂苷含量與黃酮含量間呈顯著負(fù)相關(guān)。棘莖楤木與圓葉楤木嫩芽中葉綠素、維生素C、蛋白質(zhì)含量差異不顯著，棘莖楤木嫩芽中花青素、皂苷和多酚含量均顯著高于圓葉楤木嫩芽中的含量，但棘莖楤木嫩芽中黃酮含量要顯著低于圓葉楤木嫩芽中的含量。

光因子包括光照強(qiáng)度、光質(zhì)及光周期等，均對(duì)楤木有效成分的積累產(chǎn)生影響。研究區(qū)位于四川省甘孜州境內(nèi)，州內(nèi)光照強(qiáng)度大，紫外線強(qiáng)烈，對(duì)花青素、黃酮和多酚的合成與積累產(chǎn)生積極的影響，對(duì)葉綠素的合成產(chǎn)生負(fù)面的影響[18-21]。皂苷含量通常在經(jīng)受低溫脅迫后升高，適度低溫（-4 ℃）有利于皂苷的合成積累[22-24]，而彭密軍[25]發(fā)現(xiàn)黃酮在抵御低溫脅迫方面發(fā)揮著一定作用，適度低溫有利于黃酮的累積。研究區(qū)平均海拔在2 200 m左右，氣候?yàn)樯降嘏瘻貛夂?，年平均氣?～23 ℃[26]，對(duì)多酚的積累產(chǎn)生積極的影響，對(duì)皂苷和黃酮的積累產(chǎn)生負(fù)面的影響。

植物的組成結(jié)構(gòu)、生物活性代謝酶和基因調(diào)控等內(nèi)部因子對(duì)其內(nèi)部活性成分的合成積累過程也產(chǎn)生重要影響[27-29]。棘莖楤木與圓葉楤木由于體內(nèi)結(jié)構(gòu)組成、生物活性代謝酶和基因調(diào)控等因素的差異[2]，面對(duì)外界因子影響時(shí)作出不同的響應(yīng)，產(chǎn)生不同的生理生化反應(yīng)，表現(xiàn)在多種內(nèi)含物含量的差異上。

多酚、花青素都具有抗氧化等重要藥用功能，而楤木中皂苷種類多、含量高，根、莖、葉各部位均可綜合利用、開發(fā)，具有較高的藥用價(jià)值[30]。棘莖楤木嫩芽中花青素、皂苷和多酚含量均顯著高于圓葉楤木，研究初步認(rèn)為棘莖楤木的營養(yǎng)價(jià)值較高于圓葉楤木。