不同产地宁夏枸杞主要化学成分分析

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(国家枸杞工程技术研究中心,宁夏银川 750002)

不同产地宁夏枸杞主要化学成分分析

李越鲲,米佳+,闫亚美*,尹跃,禄璐,罗青,李晓莺,曹有龙*

(国家枸杞工程技术研究中心,宁夏银川 750002)

宁夏枸杞是我国传统道地性药材。目前种植分布于全国宁夏、内蒙、新疆、甘肃和青海等省区不同生态区域。本文以主栽品种‘宁杞1号’为材料,对新疆、青海、宁夏、甘肃、内蒙5等(区)共10个产区三批次的‘宁杞1号’的9个主要化学成分进行了测定分析,探讨不同产区枸杞主要化学成分差异性。结果表明,‘宁杞1号’枸杞化学成分类胡萝卜素、灰分等含量五省区差异不显著(p>0.05);宁夏产区的总糖和还原糖最低(p<0.05),但功效成分枸杞多糖(3.61%)、黄酮(0.56%)以及硒(0.62 mg/kg)含量居首位。即宁夏地区所产枸杞(‘宁杞1号’)在枸杞多糖、枸杞黄酮和硒的累积方面具有优势。

宁夏枸杞,不同产地,化学成分,多糖,黄酮,硒

宁夏枸杞(L.barbarum)是我国传统道地性药材。本草纲目记载,枸杞具有滋肝明目、保肝护肝等作用。现代医学表明,枸杞富含多糖、黄酮、类胡萝卜素、甜菜碱、氨基酸等多种功效成分[1],具有增强免疫力、抗氧化、抗衰老、预防和抗肿瘤等功效。

目前,枸杞种植面积突破200万亩(80%以上种植品种为‘宁杞1号’),但分布于宁夏、甘肃、青海、新疆的全国不同省区的不同生态区域。随着枸杞产区的不断扩大,关于不同产地的枸杞主要化学成分差异性研究多有报道,但诸多报道存在样本品种不确定或所取枸杞品种及栽培管理措施不统一[2]、取样点多集中在宁夏地区或单一的其它某一产区点或主要产区宁夏、青海、新疆取样覆盖不全[3-5];多以枸杞果实形态等外观品质、总糖含量、氨基酸含量等为评价标准[4];采用近红外等非国标方法测定[6]。本文以占全国种植面积80%以上种植品种“宁杞1号”为材料,采集宁夏、青海、甘肃、内蒙、新疆不同生态环境的10份样品,以枸杞多糖、枸杞类胡萝卜素、黄酮类化合物、硒等为指标,采用国标的测定方法,系统评价不同产地枸杞各主要化学成分含量及组分的差异性。为枸杞的引种、优质栽培及质量评价提供理论依据。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

枸杞果实采集于不同产地,均于53 ℃热风烘干8 h后,-18 ℃贮存待用。葡萄糖等试剂均为分析纯 国药集团化学试剂有限公司。220FS原子吸收分光光度计 瓦里安,美国;AFS-930原子荧光光度计 Titan,北京;2300自动氮分析仪 Foss;S433D氨基酸分析仪 Sykam Germany;UV755B紫外分光光度计 上海精密科学仪器有限公司;7890A气相色谱仪 Agilent USA。

表1 不同采样点地理因子表Table 1 Data of geographical factors for different collections sites

1.2实验方法

1.2.1 样品采集方法 ‘宁杞1号’(经国家枸杞工程技术研究中心秦垦研究员鉴定)采样点如图1、表1所示。在新疆、青海、宁夏、甘肃等省(区)的枸杞主产区选择树龄相同的‘宁杞1号’枸杞园。同期枸杞成熟后采集果实。每个实验点于果实第一次成熟采样,采样时间见表1,随机选用九成熟、无腐烂、无虫蛀的完好无损的枸杞鲜果,每次取样10公斤果实,50 ℃热风烘干,0～4 ℃低温贮存至待测。每个实验点随机取样,重复三次。

图1 枸杞采样点空间地理分布图Fig.1 Collections sites of geographic distribution for L. barbarum

1.2.2 枸杞化学成分的测定 总糖含量、还原糖含量、总多糖含量、总黄酮含量、总类胡萝卜素含量、氨基酸含量、甜菜碱含量、硒含量和灰分含量的检测分别按照GB/T15672-2009、GB/T 5009.7-2008、NY/T 1676-2008、NY/T 1295-2007、GB/T12389-1990、GB/T 5009.124-2003、NY/T 1746-2009、GB5009.93-2010和GB 5009.4-2010由宁夏分析测试中心测定。

1.3数据处理

采用SPSS 21.0软件,对数据进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1不同产地宁杞1号化学成分含量分析

宁夏、青海、新疆、内蒙和甘肃五省区产区各取样点宁杞1号主要化学成分如表2、表3所示,各产地主要化学成分差异较大,其中,枸杞化学成分类胡萝卜素含量、灰分含量五省区差异不显著(p>0.05);宁夏产区的总糖和还原糖最低(p<0.05),但功效成分枸杞多糖、黄酮以及硒含量居首位,其中总黄酮含量为0.56%,较其他四省区高出40%左右;各取样点中,宁夏兴仁镇郝集村的枸杞类胡萝卜素、硒、黄酮都高于其它地区,其中硒和黄酮含量显著高于其它地区(p>0.05)。且该地枸杞的氨基酸和甜菜碱含量也较高。对于该地区枸杞主要功效成分均体现良好富集或积累原因,如土壤、气候等条件,有待于进一步深入研究。

表2 不同产地宁杞1号化学成分含量Table 2 Chemical constituents of L. barbarumin different region

注：*值为平均值±标准差,n≥3,每列中不同的字母表示显著性差异(p≤0.05),表3同。

表3 不同省区宁杞1号化学成分含量Table 3 Chemical constituents of L. barbarumin different province

各产地总糖含量如表3所示,各省区宁杞1号总糖平均含量高低为:甘肃>青海>内蒙>新疆>宁夏,宁夏地区所产枸杞总糖含量与其他省区相比显著较低(p<0.05),其他四省区之间没有显著差异(p>0.05);

各省区宁杞1号还原糖如表3所示,含量高低为:甘肃>内蒙>新疆>青海>宁夏,宁夏地区所产枸杞还原糖含量与其他省区相比显著较低(p<0.05)。

总糖和还原糖作为枸杞的主要化学成分,赋予其营养功效,并作为感官品质的主要的评价指标之一,赋予枸杞甜味。但枸杞目前主要的加工工艺为制干。较高的总糖含量特别是还原糖含量给枸杞制干造成了时间等成本的增加。同时,糖含量的提高造成枸杞易于返潮,从而不利于贮藏[7]。因此,从制干加工贮藏适应性角度分析,宁夏产区的枸杞品质优于其它四省区。

各省区宁杞1号多糖平均含量如表3所示,从高到低依次为:宁夏、青海、新疆、内蒙和甘肃,尽管各省区多糖平均含量没有显著差异,宁夏地区所产枸杞中枸杞多糖平均含量为3.61%,较其他省区较高。且如表2所示,十个产区中,宁夏几个区均较高。其中,宁夏中宁舟塔乡枸杞多糖含量最高(4.81%),其它产区依次为宁夏固原黑城镇、宁夏兴仁郝集村、青海格尔木新乐村、宁夏银川芦花台园林场。枸杞多糖具有免疫增强、抗氧化、预防肿瘤,保肝护肝等功效[8-9],而成为枸杞的主要功效成分之一。《中国药典》2005版将宁夏作为宁夏枸杞的道地性产区,特别是宁夏中宁县作为枸杞的发源地,此研究多糖含量指标与药典的道地性和产地发源地相一致[10]。

各省区产地宁杞1号灰分平均含量如表3所示,差异没有达到显著水平。如表2所示,十个产区中,宁夏银川芦花台园林场最高(4.76%),甘肃瓜州县所产宁杞1号灰分含量显著低于其他地区(2.84%)。

各省区宁杞1号类胡萝卜素含量如表3所示,各省区枸杞类胡萝卜素含量差异不显著,青海地区略高,宁夏由于各产区类胡萝卜素含量差异较大,所以整体水平居中,但如表2所示,宁夏兴仁郝集村类胡萝卜素含量可达295.85 mg/100 g显著高于其它产区。

各省区宁杞1号甜菜碱含量如表3所示,含量差异不显著,其中青海地区略高,新疆地区枸杞甜菜碱含量较低;各取样点枸杞甜菜碱含量如表2所示,10个点的甜菜碱含量介于0.93%～2.26%间,差异较大。其中,青海格尔木新乐村最高,但和青海德令哈农场、甘肃瓜州县、内蒙乌拉特前旗联光一社差异不显著,和宁夏固原黑城镇、宁夏兴仁郝集村、宁夏银川芦花台园林场、宁夏中宁舟塔乡、宁夏惠农燕子墩、新疆精河托里乡克孜勒加尔村差异显著。新疆精河托里乡克孜勒加尔村甜菜碱含量最低。

黄酮类化合物作为枸杞植物的次生代谢产物,在枸杞的功效发挥中,起到重要的作用[11],各省区宁杞1号平均黄酮含量如表3所示,即省区间差异显著,其中,宁夏枸杞总黄酮平均含量为0.56%,高于其它产区,显著高于甘肃和青海省区。如表2所示,各取样点中,中宁夏兴仁郝集村枸杞黄酮含量可达0.56%,显著高于其它取样点。宁夏产区总黄酮含量各点均列前列。甘肃和青海的各产地较低。宁夏的气候和土壤条件是否整体有利于黄酮类次生代谢产物的累积,有待于进一步探讨。

各省区枸杞氨基酸平均含量如表3所示,差异不显著。氨基酸为人体必需的营养物质,如表2所示,青海德令哈农场和宁夏兴仁郝集村含量显著高于其它产区,内蒙乌拉特前旗联光一社所产宁杞1号氨基酸含量最低(p<0.05),其他几个产区宁杞1号氨基酸含量差异不显著。

各省区宁杞1号硒平均含量如表3所示,其中,宁夏地区的枸杞硒含量高于其它省区,为0.62%,其次是内蒙、新疆和甘肃,青海最低。其中,内蒙、新疆和甘肃枸杞硒含量差异不显著,青海省区的硒含量显著低于其它省区(p<0.05)。不同产地枸杞中的硒含量如表2所示,其中,宁夏兴仁郝集村最高,可达1.05 mg/kg,其它产地依次为宁夏银川芦花台园林场>宁夏惠农燕子墩>宁夏固原黑城镇>内蒙乌拉特前旗联光一社>新疆精河托里乡克孜勒加尔村>宁夏中宁舟塔乡>甘肃瓜州县>青海德令哈农场>青海格尔木新乐村,宁夏各产地均表现出较高的硒含量。高宇等报道,宁夏为富硒地区[12]。本研究与此相一致。硒特别是有机硒具有多种生理功能和功效作用,如预防心血管疾病、抗癌、增强免疫、促进生育等[13],但硒在枸杞中的存在形式、功效作用特别是其对枸杞的功效作用的贡献度有待于进一步研究。

综上所述,宁夏地区所产枸杞在枸杞多糖、枸杞黄酮和硒的累积方面具有优势,这与雷建刚等人的报道较一致[2]。前人研究报道,生态条件对道地性药材枸杞的主要功效成分影响较大,即枸杞主要化学成分与生态环境、地理分布密切相关,在品种和栽培条件特定的条件下,枸杞药材品质基于特有的生态条件[3,14-15]。但其和气候、土壤等条件的相关性如何？有待于进一步进行深入研究。枸杞不同品种或品系、不同树龄、栽培条件对其功效成分的差异较大,本文采用同一品种、同一树龄及同一批次的枸杞进行分析,但是,不同年份数据重复性如何,还有待于进一步验证。

3 结论

在全国宁夏、内蒙、青海、新疆及甘肃等五省区产区中,‘宁杞1号’枸杞化学成分类胡萝卜素、灰分等含量五省区差异不显著(p>0.05);宁夏产区的总糖和还原糖最低(p<0.05),但功效成分枸杞多糖(3.61%)、黄酮(0.56%)以及硒(0.62 mg/kg)含量居首位。即宁夏地区所产枸杞在枸杞多糖、枸杞黄酮和硒的累积方面具有优势。但其和气候、土壤等条件的相关性如何？有待于进一步进行深入研究,从而为枸杞引种栽培及其资源可持续发展提供科学依据。

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MainchemicalconstituentsanlysisofLyciumbarbarumL.fromdifferentregions

LIYue-kun,MIJia+,YANYa-mai*,YINYue,LULu,LUOQing,LIXiao-ying,CAOYou-long*

(National Wolfberry Engineering Research Center,Yinchuan 750002,China)

LyciumbarbarumL.(L.barbarum)is one of the traditional Chinese medicinal herbs,distributed in different ecological areas at present,such as Ningxia,Xinjiang region,Qinghai,Gansu Province,Inner Mongolia and so on. The chemical constituents ofL.barbarumin different regions were measured. Nine of main chemical components of “Ningqi” No.1(one of the main cultivars ofL.barbarum)in 10 different places from Ningxia Hui Autonomous Region,Xinjiang uygur autonomous region,Qinghai Province,Gansu Province,Inner Mongolia Autonomous region were determined. The results showed that there was no difference among the contents of the chemical components of carotenoids and ash in different 5 regions mentioned above(p>0.05),but the contents of the total sugar and total reducing sugar were the lowest in Ningxia Autonomous region,and the total contents of polysaccharide(3.61%),flavones(0.56%)and Se(0.62 mg/kg)were the highest from Ningxia Autonomous region. It means that Ningxia Autonomous region is benefit forL.Barbarum(“Ningqi” No.1)to accumulate polysaccharide,flavones and Se.

L.barbarum;different regions;chemical component;polysaccharide;flavones;Se

2016-10-24

李越鲲(1978-)，女，硕士，副研究员，研究方向：枸杞功效成分，E-mail:linda28772877@163.com。米佳(1989-)，女，硕士，副研究员，研究方向：枸杞深加工，E-mail:lorna0102@163.com。

*

闫亚美(1982-)，女，博士，副研究员，研究方向：枸杞加工与贮藏，E-mail:yanyamei@163.com。曹有龙(1963-)，男，博士，研究员，主要从事枸杞植物学方面的研究，E-mail:youlongck@163.com。

国家自然基金(31360076)；宁夏农林科学院先导项目(NKYZ-16-05；JLC201601)。

TS201.4

A

1002-0306(2017)21-0286-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.21.056