11个大粒蚕豆品种蚕豆花左旋多巴资源评价
2020-06-15李程勋李爱萍徐晓俞
李程勋 李爱萍 徐晓俞
摘 要:研究不同大粒蚕豆品种蚕豆花左旋多巴含量及其经济价值,为蚕豆花的利用提供参考依据。收集11个大粒蚕豆品种生产中摘除的蚕豆花,提取其左旋多巴成分,利用液相色谱法检测蚕豆花左旋多巴的含量,进一步估算其经济价值。结果表明:陵西一寸品种蚕豆花左旋多巴含量最高,达到7.57%,通蚕鲜8号品种蚕豆花左旋多巴经济价值最高,每667 m2产量达到1893.97 g,每667 m2产值达到946.99元。
关键词:大粒蚕豆;蚕豆花;左旋多巴;经济价值
Abstract: The content and economic value of levodopa in broad bean flowers in the different varieties of large broad bean were studied to provide reference for the utilization of broad bean flowers. The broad bean flowers extracted from the production of 11 large broad bean varieties were collected to extract the components of levodopa. The content of levodopa in broad bean flowers was determined by liquid chromatography and its economic value was further estimated. The results showed that the content of levodopa in broad bean flowers of Lingxiyicun Variety was the highest (up to 7.57%), and the economic value of levodopa in broad bean flowers was the highest in the variety of Tongcanxian No.8, with the yield reaching 1893.97 g per 667 m2 and the output value reaching 946.99 yuan per 667 m2.
Key words: Large broad bean; Broad bean flower; Levodopa; Economic value
蚕豆,别名胡豆、兰花豆、南豆等,豆科、豌豆属,一年生草本植物[1-2]。蚕豆植株中含有丰富的左旋多巴成分[3-5],花、茎、叶、荚壳、种皮、子叶等部位均含有左旋多巴成分,其中蚕豆花中左旋多巴含量最高。左旋多巴是人体神经递质多巴胺的前体物质,是治疗帕金森病的基础药物,同时还具有促进骨折早期愈合、治疗心力衰竭、治疗弱视等作用[6]。蚕豆具有无限开花的特性,但是多花不多实,其有效荚不足现蕾数的15%[7-9],蚕豆现蕾开花后,营养需求增大,营养供应不足造成了大量落花落荚现象,生产过程中在蚕豆开花后会对蚕豆进行疏花处理,以保证蚕豆有效荚的营养供应,摘除的蚕豆花一般都直接舍弃在农田中,没有加以利用,造成资源的浪费。因此,利用废弃蚕豆花进行再加工利用可以创造出额外的经济价值,对提高农民和企业的经济收入具有重要的意义。大粒蚕豆粒宽而厚,具有高蛋白、高淀粉、低脂肪等特性[10],其外观良好、口感细腻、营养丰富,深受消费者喜爱[11],近年来全国各地的蚕豆种植也以大粒蚕豆为主,大粒蚕豆品种的落花落荚现象更为明显。目前,关于蚕豆花的研究主要集中在蚕豆花荚脱落[7,9]、蚕豆花形成过程[12-13]、蚕豆花功效成分[14-15]等方面的研究,尚未有关于大粒蚕豆品种蚕豆花种质资源间左旋多巴含量的比较研究,也没有关于蚕豆花左旋多巴经济效益的评估报道。因此,本研究收集不同大粒蚕豆品种摘除的蚕豆花,对其含有的左旋多巴进行提取测定,并对其创造的经济效益进行估算,以期为废弃蚕豆花资源的进一步利用提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试大粒蚕豆品种为:日本大白皮、通蚕鲜6号、通蚕鲜7号、通蚕鲜8号、通09-110-1、通蚕鲜10号、青海1号、青海2号、青海3号、青海4号、陵西一寸,其中日本大白皮、通蚕鲜6号、通蚕鲜7号、通蚕鲜8号、通09-110-1、通蚕鲜10号由江苏沿江地区农业科学研究所提供,青海1号、青海2号、青海3号、青海4号由青海省农林科学院提供,陵西一寸由福建省农业科学院作物研究所提供。
1.2 试验仪器和试剂
试剂:乙腈、甲醇为HPLC级,购自于墨客公司;冰醋酸、甲酸為GR级,磷酸为AR级,为国药集团化学试剂有限公司生产;左旋多巴标准品由中国药品生物制品检定所提供。
仪器:Agilent1200系列液相色谱仪;电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司);TP214 电子天平(DENVER INSTRUMENT);SB5200DTDN数控超声波清洗器(宁波新芝生物科技股份有限公司);0.45 μm微孔滤膜(上海兴亚净化材料厂)。
1.3 试验方法
1.3.1 蚕豆种植 试验地设于福州市连江县马鼻镇馆读村,每个品种小区面积18 m2(畦宽×畦长=1.5 m×12 m),每畦种植2行,穴距45 cm,每穴播1粒,每个小区约52株,每个小区3次重复,随机区组排列,共种植33个小区。采取完全随机区组排列。试验地周围设保护行或保护区。
选择土壤肥力中等、均匀,中性至弱碱性土壤田作为试验地,酸性土壤地块可用石灰进行调节pH值。田间管理参照《大粒青蚕豆无公害栽培技术规程》。待蚕豆花盛花期收取蚕豆花(每簇蚕豆花最下层两朵花不采,留着结荚)作为待测样品。
1.3.2 HPLC色谱条件 色谱柱:资生堂CAPCELL PAK CR色谱柱(150 mm×4.6 mm,5 μm);流动相的配比为CH3CN∶0.1% HCOOH=5∶95(%,v/v)。流动相的流速:1.0 mL·min-1;检测波长:280 nm;柱温:30℃;进样量:20 μL。
1.3.3 标准品的制备 精密称取LDopa标准品10 mg置于10 mL容量瓶中,用0.1 mol·L-1CH3COOH溶液溶解,定容至刻度,摇匀,使之成为浓度为1000 mg·L-1的标准贮备液,备用。
1.3.4 LDopa标准曲线 精密移取1.6 mL、800 μL、400 μL、200 μL、100 μL、50 μL、10 μL的标准储备液分别置于10 mL容量瓶中,用0.1 mol·L-1CH3COOH定容至刻度,摇匀,配制成浓度为160、80、40、20、10、5、1 μg·L-1的标准溶液。在确立的HPLC色谱条件下,分别测定以上各标准浓度系列样品。以LDopa浓度(X)为横坐标,峰面积(Y)为纵坐标做标准曲线,进行线性回归,计算相关系数。
1.3.5 供试品溶液的制备 蚕豆花样品经40℃干燥48 h后,粉碎機磨成细粉,过筛(200目)。精密称取粉末0.01 g,置于10 mL刻度试管中,加入0.1 mol·L-1CH3COOH溶液5 mL,超声处理30 min,过滤。取滤液1.0 mL至10 mL容量瓶,用0.1 mol·L-1CH3COOH溶液定容至刻度,经0.45 μm滤膜过滤,即得供试品溶液。HPLC测定蚕豆花LDopa含量重复3次,以平均含量进行比较分析。
1.3.6 供试品溶液含量的测定 外标法测定,抽取供试品溶液20 uL,进样,走完峰后洗柱,重复3次,得出样品左旋多巴浓度,计算样品左旋多巴含量。左旋多巴含量计算公式:
1.3.7 数据分析 采用Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 11个大粒蚕豆品种蚕豆花左旋多巴的含量和产量
对11个大粒蚕豆品种蚕豆花左旋多巴的含量和产量进行测定,结果见表1。由表1可以看出,供试大粒蚕豆品种的蚕豆花左旋多巴含量不同,其中,陵西一寸品种的蚕豆花左旋多巴含量最高,为7.57%;青海4号品种的蚕豆花左旋多巴含量排在第2位,为7.54%;这两个品种间左旋多巴含量差异未达显著水平,与其他品种间差异达显著水平,陵西一寸蚕豆花左旋多巴含量是含量最低的通蚕鲜6号品种的1.66倍。通蚕鲜8号品种的蚕豆花产量最高,每株蚕豆产花干重达到14.60 g,是产花量最低的青海3号品种的2.22倍。通蚕鲜8号品种的蚕豆花左旋多巴产量最高,其蚕豆花左旋多巴每667 m2产量达到1 893.97 g,是产量最低的青海3号品种的3.00倍。
2.2 11个大粒蚕豆品种蚕豆花左旋多巴的经济效益
左旋多巴单价以500元·kg-1计算,11个大粒蚕豆品种的蚕豆花左旋多巴每667 m2产值见图1。由图1可以看出,左旋多巴每667 m2产值排序为:通蚕鲜8号>陵西一寸>日本大白皮>通09-110-1>通蚕鲜7号>青海4号>通蚕鲜10号>青海2号>通蚕鲜6号>青海1号>青海3号;其中通蚕鲜8号的蚕豆花左旋多巴每667 m2产值最高,为946.99元。
3 讨论与结论
曹奕鸯[6]通过对197个蚕豆品种的蚕豆花左旋多巴含量进行测定,得出蚕豆花左旋多巴含量为3.99%~10.18%,本研究中11个大粒蚕豆品种左旋多巴含量为4.55%~7.57%,与前人的研究结果一致。由于品种不同,蚕豆花功效成分左旋多巴含量有所差异,加上不同品种蚕豆花产量不同,导致不同蚕豆品种的蚕豆花左旋多巴产量和经济价值也不同。本研究结果表明,陵西一寸及通蚕系列品种的蚕豆花产量高于青海的蚕豆品种,除了通蚕鲜6号和通蚕鲜10号左旋多巴含量较低外,其余的江苏的通蚕系列品种及陵西一寸的左旋多巴每667 m2产值均高于青海的蚕豆品种。青海系列的蚕豆花左旋多巴产量相对较低,可能是由于福建地区的气温较青海地区高,青海系列的品种在福建种植时发育较快,生育期提前,生育日数较少,生殖生长不足,使得蚕豆花产量较低,蚕豆花的左旋多巴产量也相对较低。
对11个大粒蚕豆品种的蚕豆花左旋多巴的研究发现,不同大粒蚕豆品种均有一定的产值,其中通蚕鲜8号品种产值最高,每667 m2产值达到946.99元。因此,对生产过程中摘除的蚕豆花加以利用,可以创造出一定的经济价值。关于蚕豆收获后剩余的蚕豆荚、蚕豆枝、叶等的左旋多巴含量及其经济价值还有待进一步研究。
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(责任编辑:林玲娜)