不同产地酸枣果实及种仁品质比较与综合评价
2023-08-01王向东梁大琦马艳芝
王向东, 梁大琦, 马艳芝
(1.唐山师范学院实验管理中心,河北 唐山 063000; 2.唐山师范学院生命科学系,河北 唐山 063000;3.河北农业大学园艺学院,河北 保定 071000)
酸枣(Ziziphus acidojujubaC.Y.Cheng et M.J.Liu) ,别名棘、野枣、山枣,鼠李科枣属,是枣的变种,广泛分布在中国北方,如河北、山西、山东等地,常分布在海拔1 700 m以下的丘陵、山区的山坡或路旁等,喜欢温暖干燥的环境[1]。
酸枣的研究主要集中在营养价值、药用价值等方面[2]。杨冲等[3]研究表明,酸枣果肉含有丰富的营养物质,包括多种维生素、有机酸、矿质元素和可溶性糖等。刘孟军等[4]研究发现,新鲜的酸枣果肉中可滴定酸含量较高,可达0.29%~6.33%;孙延芳等[5]研究表明,酸枣果肉中可溶性总糖含量比栽培枣低,但高于大多数果品;赵祥忠等[6]研究指出,河北产酸枣的果肉中氨基酸类型丰富,包括18种氨基酸,其中包括人体必需的8种氨基酸。在药用价值方面,中医典籍《神农本草经》记载,酸枣有“安五脏,轻身延年”的功效,酸枣的镇定催眠功效来自于酸枣仁中含有的生物活性成分,酸枣仁的镇定催眠功效的主要成分之一是皂苷类化合物,也是近年来的研究热点[3]。曾路等[7]对酸枣仁化学成分进行分离提取,得到了酸枣仁皂苷A(jujubosides A)和酸枣仁皂苷B(jujubosides B)。另有研究[8-10]表明,皂苷、黄酮类成分为发挥镇静催眠作用的主要活性物质,其中酸枣仁皂苷A、酸枣仁皂苷B、斯皮诺素被认为是较为明确的活性成分,此外酸枣仁中的脂肪酸类、三萜类、黄酮类、生物碱类等多种化学成分,具有镇静催眠、抗惊厥、镇痛、抗心率失常等作用[11]。张蕾等[12]用乙醇提取的酸枣果肉提取物对小鼠进行灌胃,小鼠的睡眠时间明显加长,具有镇静催眠效果。前人也曾对不同产地、不同品种不同器官酸枣品质进行评价,阮凯华等[13]对不同产地酸枣果肉的化学营养成分和抗氧化生物活性等进行研究,发现酸枣果肉中总多糖、总三萜酸、总酚等资源型化学成分含量丰富、抗氧化活性显著;薛晓芳等[14]测定了不同品种酸枣不同器官(果实、果皮、果肉、叶片、花、种仁)总黄酮含量及果实黄酮提取液清除羟基自由基的能力,表明果肉中总黄酮含量最低,但各器官总黄酮含量都是酸枣>中间类型>栽培枣。李游等[15]利用HPLC(high performance liquid chormatography)指纹图谱和酸枣仁皂苷A定量分析,对13个产地酸枣仁质量进行比较,聚类分析结果表明环境对酸枣仁质量影响较大。
酸枣作为野生植物资源,既可以作为大枣的嫁接砧木,也可以作为深加工果品来源,酸枣仁更可入药,越来越受到重视。酸枣种质资源的搜集和评价为酸枣及其种仁的开发和利用提供了理论依据。本研究以10个产地酸枣果实及酸枣仁为试验材料,测定酸枣果实的营养成分,酸枣仁的皂苷A和皂苷B含量,并进行隶属函数分析,为优良野生酸枣资源的筛选及酸枣的开发利用提供理论参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为市场上常见的野生酸枣,分别来自山西吕梁(S1)、山西长治(S2)、河北唐山(S3)、辽宁朝阳(S4)、新疆喀什(S5)、宁夏中卫(S6)、河北邢台(S7)、陕西榆林(S8)、河北承德(S9)、北京平谷(S10)。试验于2021年9月开始,同地区多株混合取样,每地区采集处于全红期的果实1 kg,随机选取果实进行后续处理测定。
1.2 试验方法
1.2.1 酸枣果实品质指标测定 取新鲜采集的全红酸枣果实500 g,在70~80 ℃条件下烘干至恒重。得干燥样品后充分研磨至粉末状,过60目筛,保存备用。采用考马斯亮蓝G-250法进行可溶性蛋白含量的测定[16];采用酸碱中和滴定法测定可滴定酸含量[17];采用蒽酮-硫酸法测定可溶性糖含量[18];采用苯酚-硫酸法测定多糖含量[19];采用福林-酚法测定总酚含量[20];采用2,6-二氯酚靛酚滴定法测定维生素C含量[21];采用茚三酮法测定氨基酸含量[22];采用比色法测定总黄酮含量[23];所有测定重复3次。
1.2.2 酸枣种仁皂苷含量测定 用酸枣种仁生品进行酸枣仁皂苷含量测定。剥取果核,砸出种仁,挑选完整种仁,室温自然放置。高效液相色谱法测定酸枣仁皂苷A和皂苷B。取种仁50粒进行粉碎,精密称取样品1 g加50 mL石油醚索氏提取4 h,取出挥干药渣,药渣加70%乙醇20 mL加热回流2 h,旋干,用甲醇定容至5 mL,混匀过0.45 μm滤膜,上机检测(Thermo U3000)皂苷含量。
色谱条件:色谱柱C18,4.6 mm×250 mm,5 μm,以乙腈(A)-水(B)为流动相梯度洗脱(表1)。柱温25 ℃,进样量10 μL,流速1.0 mL·min-1,检测器ELSD,检测参数75 ℃ 30 ℃。
表1 流动相及流动相梯度Table 1 Mobile phase and mobile phase gradient
参照下列公式计算酸枣仁皂苷含量。
式中,X为样品中酸枣仁皂苷的含量(mg·kg-1),m为样品质量(g),V为样品定容体积(mL),c为酸枣仁皂苷在标曲上计算的质量浓度(μg·mL-1)。
1.3 数据处理
使用 SPSS 19.0 软件进行差异显著性分析,采用模糊数学的隶属函数法进行综合评价[24-25]。
2 结果与分析
2.1 不同产地酸枣果实营养成分比较分析
不同产地酸枣果实营养成分如表2所示。其中,可溶性糖含量以S5(新疆喀什)最高,达4.45 mg·g-1,显著高于其他品种;最低的为S10(北京平谷), 仅1.78 mg·g-1,其他品种介于二者之间。不同产地酸枣果实中可滴定酸含量相对都较高,介于2.01%~9.49%,可滴定酸含量最高的是S2(山西长治),显著高于其他品种;最低的为S5(新疆喀什),与S6(宁夏中卫)含量差异不显著,但二者均显著低于其他品种。不同产地酸枣果实中可溶性蛋白含量差异变化较大,最高的为S6(宁夏中卫),达55.79 mg·g-1,与S4(辽宁朝阳,53.16 mg·g-1)和S8(山西榆林,48.53 mg·g-1)差异不显著,但三者均显著性高于其他品种;最低的为S2(山西长治),仅9.45 mg·g-1,与S9(河北承德,12.47 mg·g-1)差异不显著,但均显著低于其他品种,而且与同一省份的S1(山西吕梁)可溶性蛋白含量相差1倍以上。不同产地酸枣果实氨基酸含量以S10(北京平谷)最高,达17.60 mg·g-1,显著高于其他品种;最低为S9(河北承德),仅6.30 mg·g-1,与S4(辽宁朝阳,6.90 mg·g-1)和S7(河北邢台,6.90 mg·g-1)差异不显著,三者均显著低于其他品种。综上可知,不同产地对酸枣果实品质影响较大,如可溶性糖含量以来自新疆喀什的S5最高,主要是因为新疆地区温度较高,且昼夜温差大,有利于糖分的积累。
表2 不同产地酸枣果实营养成分Table 2 Nutritional quality of sour jujube fruits from different origins
2.2 不同产地酸枣果实生物活性成分比较分析
由表3可知,不同产地酸枣果实多糖含量变化较大,最高含量几乎是最低含量的3倍,其中,多糖含量最高的为S7(河北邢台),达79.34 mg·g-1,显著高于其他品种,最低的为S9(河北承德),仅28.89 mg·g-1,与S3(河北唐山,33.80 mg·g-1)和S8(陕西榆林,36.48 mg·g-1)差异不显著,但显著低于其他品种。黄酮含量变化在25.37~70.03 mg·g-1,其中以S6(宁夏中卫)酸枣果实黄酮含量最高,达70.03 mg·g-1,与S9(河北承德,68.53 mg·g-1)含量差异不显著,二者均显著高于其他品种;S7(河北邢台)酸枣果实黄酮含量最少,仅25.37 mg·g-1,显著低于其他品种。不同产地酸枣果实中总酚含量差异较大,最高含量是最低含量的5倍多,其中,总酚含量最高的为S1(山西吕梁),达73.51 mg·g-1,显著高于其他品种;最低的为S5(新疆喀什),仅14.13 mg·g-1,与S2(山西长治,14.53 mg·g-1)和S4(辽宁朝阳,15.09 mg·g-1)差异不显著,但三者均显著低于其他品种。维生素C含量介于18.40~75.23 mg·100 g-1,最高的为S6(宁夏中卫),显著高于其他品种;最低的为S5(新疆喀什),显著低于其他品种。
表3 不同产地酸枣果实生物活性成分Table 3 Bioactive components of sour jujube fruits from different origins
2.3 不同产地酸枣种仁生物活性成分比较
不同产地酸枣的酸枣仁皂苷A含量如图1所示,S2(山西长治)、S5(新疆喀什)、S6(宁夏中卫)、S8(陕西榆林)、S9(河北承德)的酸枣仁皂苷A含量小于0.03%,其他均大于0.03%。酸枣仁皂苷A含量最高的为S1(山西吕梁),为0.429 mg·g-1,显著高于其他地区,最低的为S2(山西长治),仅0.138 mg·g-1,显著低于其他地区,其他产地的介于二者之间。S1(山西吕梁)和S2(山西长治)均为山西产地,酸枣仁皂苷A含量差异也较大。
图1 不同产地酸枣的酸枣种仁皂苷A含量Fig.1 Content of jujuboside A in seed kernel of sour jujube from different origins
不同产地酸枣的酸枣仁皂苷B含量如图2所示,供试品种的酸枣仁皂苷B含量差异较大,最大值和最小值相差2倍以上。其中,酸枣仁皂苷B含量最高的为S10(北京平谷),达0.186 mg·g-1,显著高于其他地区;含量最小的为S2(山西长治),仅0.060 mg·g-1,显著低于其他地区,其他产地介于二者之间。
图2 不同产地酸枣的酸枣种仁皂苷B含量Fig.2 Content of jujuboside B in seed kernel of sour jujube from different origins
2.4 不同产地酸枣果实及酸枣仁品质综合评价
对供试材料可溶性糖含量等8个品质指标进行隶属函数值计算,隶属函数值越高,供试材料综合品质越好。不同产地酸枣果实品质综合评价如表4所示,其中,隶属函数值最高的为S6(宁夏中卫),最低的为S9(河北承德),其他品种介于二者之间。隶属函数值从高到低即果实品质从高到低依次为:S6(宁夏中卫)、S8(陕西榆林)、S1(山西吕梁)、S5(新疆喀什)、S4(辽宁朝阳)、S2(山西长治)、S3(河北唐山)、S10(北京平谷)、S7(河北邢台)、S9(河北承德)。从表4可知,S5(新疆喀什)酸枣果实可溶性糖含量最高而可滴定酸含量最低,口感最甜,这和新疆喀什当地气候条件有关,温度高、昼夜温差大有利于糖分积累。S6(宁夏中卫)酸枣果实的Vc含量、可溶性蛋白含量和总黄酮含量最高;S10(北京平谷)酸枣果实氨基酸含量最高;S1(山西吕梁)酸枣果实的总酚含量最高,在进行各成分提取时可予以优先考虑。
表4 不同产地酸枣果实品质的综合评价Table 4 Comprehensive evaluation of fruit quality of wild jujube from different origins
对供试材料酸枣仁皂苷A和皂苷B含量进行隶属函数值计算,隶属函数值越高,酸枣仁品质越好。不同产地酸枣仁品质综合评价如表5所示,隶属函数值从高到低及酸枣仁品质从高到低依次为:S10(北京平谷)、S1(山西吕梁)、S4(辽宁朝阳)、S9(河北承德)、S7(河北邢台)、S3(河北唐山)、S8(陕西榆林)、S5(新疆喀什)、S6(宁夏中卫)、S2(山西长治)。
表5 不同产地酸枣种仁生物活性成分综合评价Table 5 Preliminary comprehensive evaluation on the quality of wild jujube kernel from different origins
3 讨论
酸枣种质资源作为一种宝贵的基因库,是发现优良基因和选择育种的基础,在我国北方地区分布广泛,随着近年来酸枣野生资源的有效开发利用,酸枣中丰富的营养成分和药用成分也得到广泛的关注[26]。
本研究对不同产地酸枣果实营养成分、生物活性成分进行了测定。营养成分中可滴定酸是影响果实风味的一项重要指标,消费者中有不少占比的人群偏爱酸味,其有滋阴润肺、加强肝功能保护的医疗保健效果[26]。可溶性糖能通过糖代谢合成很多保护性物质,为正常的生命代谢过程供能,维持细胞的渗透势和膨压,从而维持细胞正常生命状态[27]。本研究中测定的可滴定酸含量略低于孙亚强等[28]的研究结果,可溶性糖的含量与朗杰等[29]的研究结果存在差异,可能是由于供试材料来源不同,且前期处理不一样,本研究中酸枣果实进行了干燥然后才进行测定。酸枣果实中含有丰富的生物活性成分,如总多糖、维生素C和黄酮类物质等[29-31],本研究中维生素C和黄酮含量与武媛林[32]的研究结果基本一致,果实总多糖的含量与武媛林[32]的结果存在差异。蛋白质和氨基酸是食物中营养成分的重要组成,是食品营养价值的重要评价指标[33-34],酚类物质具有消炎抑菌、抗氧化、抗肿瘤等生理作用[35],本研究表明酸枣果实中存在丰富的氨基酸和总酚类物质。造成不同供试材料果实中营养成分和生物活性物质不同的原因可能是不同产地的地理环境和气候条件不同,也可能是各产地之间的供试材料存在一定差异,还需要进一步研究。
前人对酸枣仁的化学成分和药理作用进行过大量研究[36],认为酸枣仁皂苷A、酸枣仁皂苷B是酸枣仁的主要活性成分[37]。武延生等[38]、闫艳等[39]、周赛男等[40]曾对不同产区酸枣仁皂苷含量进行测定,结果均表明不同产地间酸枣仁皂苷含量有或大或小的差异,地理环境、气候条件对酸枣仁质量产生较大影响,环境对酸枣仁质量影响较大。毛怡宁[41]利用基于UHPLC-LTQ-Orbitrap MS的代谢组学技术有效区分了来自10个产地的酸枣仁样品,不同产区的酸枣仁样品之间均有良好的区分,认为不同产地间温度、光照、降水、土壤等环境因子对酸枣仁化学组成影响显著。
隶属函数法可以对不同性状指标进行综合分析[42],本研究中供试酸枣的果实品质的综合评价从高到低依次为:S6(宁夏中卫)、S8(陕西榆林)、S1(山西吕梁)、S5(新疆喀什)、S4(辽宁朝阳)、S2(山西长治)、S3(河北唐山)、S10(北京平谷)、S7(河北邢台)、S9(河北承德);酸枣仁品质从高到低依次为:S10(北京平谷)、S1(山西吕梁)、S4(辽宁朝阳)、S9(河北承德)、S7(河北邢台)、S3(河北唐山)、S8(陕西榆林)、S5(新疆喀什)、S6(宁夏中卫)、S2(山西长治)。可见,二者结果并不一致,如果想获得质量较好的酸枣果实可以从宁夏中卫、山西榆林、山西吕梁等地进行选择,如果想获得质量较好的酸枣仁,可以考虑北京平谷、山西吕梁、辽宁朝阳等地。