‘红羽2号’油茶新品种果熟期营养成分动态及相关性分析

蔡 娅，陈国臣，郝丙青，江泽鹏，夏莹莹

(广西壮族自治区林业科学研究院 广西特色经济林培育与利用重点实验室，广西 南宁 530002)

油茶(Camellia.spp)是兼具经济效益和生态效益的传统经济林树种之一，是山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)中油脂含量较高且具有一定栽培面积的树种的总称[1-2]。油茶富含酚类、黄酮和原花青素等多种有益的功能性物质，其中酚类物质具有很好的抗氧化、防辐射、锁水保湿、抑菌、抗炎、滋养头发的功效[3]；黄酮具有广泛的药学保健功能，可以抗氧化、抗炎、抗血栓、抗癌、降血脂等[4]，黄酮苷类化合物还具有明显的抑制黄曲霉菌的生长和产毒效果[5]；原花青素是天然抗氧化剂，高含量的原花青素使其具有清除氧自由基的功能，从而起到提高机体免疫力、延缓衰老、预防癌症和隔离紫外线等的作用，在医药、保健品、食品、化妆品等领域应用前景广阔[6-8]。总酚、黄酮和原花青素对油茶也有重要的调节作用，总酚能大大改善茶油品质，增加茶油储藏稳定性，相关研究也表明较其他食用植物油，茶油中酚类化合物含量最高，耐储性最好[9]。

我国是世界上油茶产量最高、分布最广、品种最多的国家，广西是我国油茶的主产区之一，在广西境内主栽的品种有普通油茶、小果油茶、广宁红花油茶等[10-11]，广宁红花油茶(C.semiserrata)与其他油茶品种一样富含维生素、多糖、酚类、茶皂素等多种功能性成分，具有巨大开发利用价值[12]，而且广宁红花油茶果实大、花色美，也受到种植者的青睐，但其果皮厚、出籽率低，严重制约了发展规模。‘红羽2号’是从广宁红花油茶实生群体中选育出来的，具有皮薄、出籽率高的特点，鲜出籽率可达27.88%，高出传统广宁红花油茶85.87%，2015年12月，经国家林业局植物新品种保护办公室授权为植物新品种[13]，研究‘红羽2号’对油茶产业发展具有重要意义。

在油茶果实的发育过程中，叶片及果皮中的物质会向茶籽中转移[14-15]，有关油茶果实发育的研究相对集中在发育过程，而果熟期种子由生理成熟转入形态成熟[16]，油脂累计达到高峰，有关此时期果实内含物的含量动态变化的报道较少。为探明‘红羽2号’油茶新品种活性成分的保存率、品质特性及合理采收时间，本研究在‘红羽2号’果实成熟期对叶片、果皮、果壳、种仁的营养成分进行分析测定，旨在分析各成分的变化、分配规律及其相关性，从而为‘红羽2号’油茶的开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于广西藤县境内的‘红羽2号’油茶新品种种植基地(22°55′51″N，108°20′03″E)，地处亚热带，北回归线南侧，属湿润的亚热带季风气候，年均气温21℃，日照1 721.9 h，无霜期332 d，年降水量1 000～2 000 mm，平均1 472 mm。土壤类型主要为红壤和黄红壤，pH4.5～6，属偏酸性土壤。

1.2 材料

供试品种为2010年嫁接的‘红羽2号’油茶新品种，砧木为广宁红花油茶。试验于果实采收前1个月(2018年10月)进行，连续采样4次，每次采样间隔7 d，采样时间分别为2018年10月17日、2018年10月23日、2018年10月30日、2018年11月7日。在连续固定的10株树不同方向采样，每株分别采3个果实，同时将结果枝上的叶片一起采集，采样时间9：00-11：00，带回实验室后将果皮、叶片、种壳、种仁充分混合，再随机选择各部位进行总酚、黄酮、还原糖和原花青素测定。

1.3 测定方法[17-20]

总酚采用福林酚比色法测定，黄酮采用有机溶剂法进行提取，还原糖参照的方法采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法进行测定，原花青素采用香草醛-盐酸法进行测定。

1.4 数据分析

数据统计采用Excel 2003和SPSS 22.0进行处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 ‘红羽2号’叶片及果实各部分总酚含量变化

在整个试验周期，叶片、果皮、种壳、种仁总酚含量变化分别为29.51～31.64、62.89～65.96、7.37～10.75、5.98～8.00 mg·g-1，种仁变化幅度最小，种壳变化幅度最大。同一采样时间，‘红羽2号’叶片、果皮、种壳和种仁的总酚含量差异较大，果皮含量始终保持在较高水平，种仁中含量最低，其中10月17日、10月23日、11月7日叶片、果皮、种壳之间的总酚含量有显著性差异，而种壳与种仁之间的总酚含量差异不显著；10月30日叶片、果皮、种壳、种仁之间的总酚含量均有显著性差异(图1，表1)。

注：不同小写字母表示在P=0.05水平上差异显著，下同。图1 ‘红羽2号’各部位总酚含量差异Fig.1 Difference of total phenols in different parts of the fruit of C.semiserrata ‘Hongyu No.2'

表1 ‘红羽2号’各部位总酚含量方差分析Table 1 Variance analysis of the total phenol in different parts of C.semiserrata ‘Hongyu No.2'

2.2 ‘红羽2号’叶片及果实各部分黄酮含量变化

‘红羽2号’黄酮含量总体变化范围为3.30～194.16 mg·g-1，叶片、果皮、种壳和种仁含量变化分别为31.21～41.08、31.83～59.26、34.38～194.16、3.3～5.82 mg·g-1，其中种壳含量变化幅度较大，种仁变化幅度最小，种壳整个试验期的变化都达到极显著水平(P<0.05)(表2)。种壳中黄酮含量最高，种仁中最低，各部位黄酮含量总体呈下降趋势，叶片、果皮与种壳与种仁之间含量差异始终达到显著性水平(图2)。

图2 ‘红羽2号’各部位黄酮含量差异Fig.2 Differences of flavonoids in different parts of C.semiserrata ‘Hongyu No.2'

各部位黄酮含量整体呈下降趋势(图2)，但叶片、果皮、种仁中的黄酮含量在连续的采样过程中差异均不显著(P>0.05)，种壳中的黄酮含量在连续的采样过程中差异达到极显著(P<0.01)。(表2)。

表2 ‘红羽2号’各部位黄酮含量方差分析Table 2 Variance analysis of flavonoid content in different parts of C.semiserrata ‘Hongyu No.2'

2.3 ‘红羽2号’叶片及果实各部分还原糖含量变化

叶片、果皮、种壳和种仁还原糖含量变化分别为2.14～3.73、6.32～6.58、1.31～1.93、0.54～1.41 mg·g-1，果皮还原糖含量最高，种仁含量最少，叶片和果皮还原糖含量呈上升趋势，果皮还原糖含量变化相对稳定，种壳和种仁变化呈下降趋势。方差分析显示叶片、种壳、种仁整个试验期都达到极显著性差异水平(表3)。‘红羽2号’叶片、果皮、种壳和种仁还原糖含量各部位差异明显，果皮与其他3个部位始终有显著性差异(图3)。

图3 ‘红羽2号’各部位还原糖含量差异Fig.3 Difference of reducing sugar content in different parts of C.semiserrata ‘Hongyu No.2'

表3 ‘红羽2号’各部位还原糖含量方差分析Table 3 Variance analysis of reducing sugar content in different parts of C.semiserrata ‘Hongyu No.2'

2.4 ‘红羽2号’叶片和果皮中原花青素含量变化

‘红羽2号’果皮中原花青素总体表现为下降，变化幅度为1.32～1.47 mg·g-1，叶片中原花青素含量为0.41～0.63 mg·g-1，随时间呈上升趋势(图4)。由表4可知，各个时期果皮与叶片中原花青素含量都达到了极显著水平(P<0.01)，且果皮中原花青素含量始终高于叶片。

表4 ‘红羽2号’叶片与果皮原花青素含量方差分析Table 4 Variance analysis of proanthocyanidins distribution difference in the leaves and fruit shells of C.semiserrata ‘Hongyu No.2'

图4 ‘红羽2号’叶片与果皮原花青素含量差异Fig.4 Differences of proanthocyanidins in leaf and fruit shells of C.semiserrata ‘Hongyu No.2'

对各个时期原花青素和对应的总酚、黄酮和还原糖含量做回归分析，结果表明(表5)，叶片花青素含量与叶片还原糖含量的决定系数为0.991，回归方差分析结果P=0.04<0.05，说明叶片原花青素含量与还原糖含量间存在显著的线性关系，其回归方程和相关系数分别为：y=0.133x+0.140，R2=0.991方程P值<0.05，所以此回归方程有意义，可根据原花青素含量估计还原糖含量(图5)，且原花青素含量的变异中，有99.10%是叶片总酚含量的不同造成的。果皮原花青素含量与黄酮和还原糖含量的决定系数分别为0.788、0.812，说明果皮原花青素含量与黄酮和总酚含量之间有一定的相关关系，但不是线性相关。

图5 叶片原花青素含量和还原糖含量的关系Fig.5 Relationship between proanthocyanidins content and reducing sugar content in the leaves

表5 原花青素与其他物质一元回归分析Table 5 Single regression analysis of proanthocyanidins and other substances

2.5 采样时间和采样部位对各营养成分影响的交互作用分析

采用交互方差分析方法分析采样时间与采样部位对‘红羽2号’总酚含量、黄酮含量、还原糖含量和原花青素含量的影响，结果表明(表6)，各部位的营养成分含量均有极显著差异；采样时间对总酚含量、还原糖含量与原花青素含量差异没有显著性差异；采样部位与采样时间及其交互作用对‘红羽2号’黄酮含量有极显著影响。

表6 采样时间与采样部位对‘红羽2号’各营养成分影响的方差分析Table 6 Variance analysis of the effects of sampling time and location on nutrient components of C.semiserrata ‘Hongyu 2'

2.6 ‘红羽2号’各营养物质相关性分析

对红羽2号油茶新品种各部位还原糖、总酚、黄酮和原花青素各成分间的相关性进行了分析，结果表明(表7)，种壳中总酚含量与种仁还黄酮、叶片还原糖含量与叶片花青素含量、叶片黄酮含量与叶片总酚含量极显著正相关，种壳还原糖与叶片总酚显著负相关，种仁总酚与果皮黄酮含量、叶片还原糖和果皮还原糖含量、叶片花青素和果皮还原糖含量呈显著正相关。

表7 ‘红羽2号’各营养成分间Pearson相关性分析Table 7 Pearson correlation between functional substances and nutrition in different parts of C.semiserrata ‘Hongyu No.2'

3 结论与讨论

‘红羽2号’种壳和种仁中的总酚和黄酮含量达到显著性差异，总体呈下降趋势，而总酚和黄酮是茶籽油主要的苦味物质[21-22]，罗凡等[23]与N.Martinezetal[24]分别研究油茶和橄榄油发现，果实成熟后立刻采摘其油的口味会稍苦和辛辣，因此在一定程度上也能说明‘红羽2号’茶果成熟再延后采摘能减少茶籽油的苦味口感。总酚具有良好的抗氧化能力，充分成熟后保留适当含量的总酚也可以增强油脂的耐储性[25]。

叶片和果皮的总酚含量在研究期间变化幅度较小，含量始终高于种壳和种仁，说明‘红羽2号’果皮和叶片提取总酚利用可以在果熟期前开始，作为化妆品和保健药品的利用价值远远大于种壳和种仁。交互方差分析表明，采样时间对黄酮含量具有极显著性差异，说明在果熟期同一部位的黄酮含量变化差异很大。

相关研究表明，花青素的含量与还原糖有着密切的关系，花青素的合成需要糖的参与[26]。本研究中‘红羽2号’叶片还原糖含量、叶片原花青素含量与果皮还原糖含量的Person相关性达到显著水平，叶片花青素含量与叶片还原糖含量的Person相关性达到极显著水平，在一定程度说明同一部位(叶片)的还原糖、原花青素的含量以及不同部位(叶片与果皮之间)还原糖、花青素含量存在着制约关系，叶片原花青素含量与叶片还原糖含量之间存在显著线性关系，果皮中还原糖与原花青素含量未达到显著线性关系。杨道光等[27-28]研究表明油茶果皮花青素的含量与还原糖含量呈显著线性正相关，与本研究结果不一致，其原因可能与所测的品种和采样时间有关。本研究中仅试验了‘红羽2号’果熟期1个月的营养物质含量变化及差异，果皮中还原糖与原花青素含量未达到显著线性关系是否与采样时间有关，还有待进一步试验证实。