伊再提古丽·加帕尔 焦灰敏 努尔买买提 热娜古丽 王新建
(1 塔里木大学植物科学学院,新疆阿拉尔843300)
(2 南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室,新疆 阿拉尔843300)
核桃(juglansrejia. L)又名胡桃,是四大干果之一,木本油料树种[1-3],具有很大的药用作用和经济效应[4-6]。核桃多酚是核桃中多种酚类化合物的复合体,广泛存在于核桃种皮、核仁、青皮、叶片、分心木和壳中[7-8]。根据近几年核桃多酚类化合物的研究结果表明,核桃多酚具有抗氧化能力,在保健品、油脂产品及化妆品等方面有很大的利用开发前景。黄小龙等[9]研究核桃多酚化学及生物活性进展表明,核桃多酚类化合物中对人体健康有主要作用的酚类物质有没食子酸、鞣花酸、懈皮素、绿原酸、儿茶素等。因此,本研究以新疆10 个核桃品种及实生后代为试验材料,研究核桃叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量,采用相关性分析和含量分析比较亲本与亲本之间,亲本与实生后代之间坚果不同部位总多酚含量的差异,为新疆核桃多酚类化合物的有效开发利用提供理论依据。
试验于2018 年9月到2019年5 月在新疆阿拉尔市塔里木大学进行,塔里木大学园艺试验站属干早荒漠气候类型,土质为沙壤土,年均降水量为41.5-84.7 mm,年均气温10.7℃,≥10℃积温为4113℃,无霜期220天,年均日照2 556-32 991.8小时。
10 个核桃品种及实生后代为试验材料,新巨丰(北1-17、北3-17、北5-17、北1-18、北3-18、等)、扎71(北1-1、北2-1、北3-1、北4-1 等)、新乌417(南半1-39、南4-11、南6-10、南半2-37、南3-12 等)、新丰(中1-18、中2-18、中4-18、中1-19、中2-19 等)、温179(中1-2 1、中2-21、中7-22 等)、新早丰(中1-1、中1-2、中5-1、中2-5、中1-7 等)、扎343(南2-16、南3-17、南半2-33、南半2-25、南半2-33 等)、温81(北1-15、北2-5、北1-6、北2-8等)、温611(北2-4、北3-4、北5-6、北6-6、北7-4 等)和温91(北4-2、北7-2、北3-2、北1-2 等)。2018 年9 月17 日-20 日,核桃成熟期采摘,每株3 个重复,每个重复采30 个果实,2018 年8 月20-30 日各品种实生后代采生长量好,完整成熟叶片30 片。核桃坚果带回实验室分离青皮、种皮和核仁。叶片和青皮先杀青干水分,后用40℃烘干48个小时,干燥粉碎,过筛测定总多酚含量。种皮和核仁在实验室通风处自然晾晒粉碎,过筛测定总多酚含量。
1.3.1 没食子酸标曲溶液制备及样品测定:(参考T/AHFIA 005-2018 安徽省食品行业协会团体标准)
1.3.2 数据处理方法
采用Excel 2010进行数据整理,DPS 7.55 软件进行相关性分析。
从表1 和表2 可以看出,新巨丰核桃叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量分别为13.83 mg/g、11.53 mg/g、256. 98 mg/g 、4. 56 mg/g,实生后代平均总多酚含量分别为13. 90 mg/g、11. 56 mg/g、257. 01 mg/g、4.76 mg/g。实生后代中叶片和青皮总多酚含量超过亲本的同样占60%,低于亲本的占40%;种皮和核仁总多酚含量超过亲本的分别占53.3%、56.6%。研究结果表明新巨丰核桃实生后代中总多酚含量超过亲本的是‘北4-17’、‘北3-17’,含量最多,总多酚含量低于亲本的是‘北1-18’、‘北7-18’。
扎71 核桃亲本叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量分别为12. 45 mg/g、10. 62 mg/g、243. 56 mg/g、3. 72 mg/g,实生后代平均总多酚含量分别为12. 66 mg/g、10.68 mg/g、245.70 mg/g、3.86 mg/g。扎71 核桃实生后代中叶片、青皮、种皮和核仁总多酚含量中超过亲本的分别占60%、43.3%、50.4%、53%。试验结果可以看出扎71 核桃实生后代中‘北1-1’、‘北2-1’总多酚含量超过亲本,‘北4-1’总多酚含量低于亲本,含量最少。
新乌417核桃叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量分别为13. 64 mg/g、11. 46 mg/g 、245. 67 mg/g、4. 56 mg/g,实生后代平均总多酚含量分别为13.47 mg/g、11.44 mg/g、244.86 mg/g、4.55 mg/g。新乌417 核桃实生后代中叶片和青皮总多酚含量超过亲本的分别占35%、43.3%;种皮和核仁总多酚含量超过亲本的分别占46. 7%、63. 3%。温417 核桃实生后代中‘南半1-39’、‘南半2-37’总多酚含量最高,超过亲本,总多酚含量低于亲本的是‘南3-12’、‘南半1-28’。
新丰核桃叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量分别为13. 45 mg/g 、11. 31 mg/g、244. 76 mg/g 、4. 21 mg/g,实生后代平均总多酚含量分别为13. 27 mg/g、11. 32 mg/g 、245. 87 mg/g、4. 24 mg/g。实生后代中叶片、青皮、种皮和核仁总多酚含量超过亲本的分别占61.2%、57%、56.7%、54%。新丰核桃实生后代中‘中7-20’、‘中7-18’、‘中5-20’的总多酚含量较高,超过亲本,总多酚含量低于亲本的是‘中3-18’、‘中3-19’。
表1 新疆10个核桃品种与实生后代坚果核仁和青皮总多酚含量组成对比
温179 核桃叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量分别为12. 43 mg/g 、9. 85 mg/g 、243. 12 mg/g 、3. 58 mg/g,实生后代平均总多酚含量分别为12.46 mg/g、9.87 mg/g、242.54 mg/g、3.60 mg/g。实生后代中叶片和青皮总多酚含量超过亲本的分别占51. 3%、52. 5%;种皮和核仁总多酚含量中超过亲本的分别占48. 6%、50. 3%。温179 核桃实生后代中‘中1-21’、‘中2-21’总多酚含量最高,超过亲本,‘中5-21’总多酚含量明显低于亲本。
新早丰核桃叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量分别为12.23 mg/g、11.96 mg/g、243.35 mg/g、4.12 mg/g,实生后代平均总多酚含量分别为12.47 mg/g、11. 86 mg/g 、243. 52 mg/g 、4. 01 mg/g。新早丰实生后代中叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量超过亲本的分别占52.4%、46.8%、52.6%、45.6%。新早丰实生后代中超过亲本的为‘北1-19’、‘北1-20’、‘中7-2’,低于亲本的是‘中2-2’、‘中3-3’。
扎343 核桃叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量分别为13. 45 mg/g 、11. 50 mg/g、243. 45 mg/g 、3. 37 mg/g。实生后代平均总多酚含量分别为13. 40 mg/g、11. 52 mg/g、242. 15 mg/g、3. 41 mg/g。扎343 核桃实生后代中叶片和青皮总多酚含量超过亲本的分别占50.4%、48.2%;种皮和核仁总多酚含量超过亲本的分别占48. 6%、53. 5%。扎343 核桃实生后代中‘南半1-38’、‘南半2-37’、‘南3-13’总多酚含量超过亲本,含量最多,‘南4-12’、‘南4-23’总多酚含量明显低于亲本,含量最少。
表2 新疆10个核桃品种与实生后代坚果种皮和叶片总多酚含量组成对比
温81 核桃叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量分别为12. 56 mg/g 、9. 56 mg/g 、236. 45 mg/g 、3. 44 mg/g,实生后代平均总多酚含量分别为12. 40 mg/g、9.59 mg/g、238.27 mg/g、3.46 mg/g。温81 核桃实生后代中叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量超过亲本的分别占48.3%、55.7%、56.3%、52.8%。实生后代中超过亲本的是‘北1-16’、‘北7-7’、‘北1-8’,总多酚含量最多,‘北3-6’、‘北3-7’总多酚含量明显低于亲本。
温611 核桃叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量分别为11. 76 mg/g 、11. 76 mg/g、246. 34 mg/g、3. 98 mg/g,实生后代平均总多酚含量分别为11. 98 mg/g、11.73 mg/g、244.81 mg/g、4.08 mg/g。温611 核桃实生后代中叶片和青皮总多酚含量超过亲本的分别占56. 1%、51. 8%;种皮和核仁总多酚含量中超过亲本的分别占48.7%、53.5%;温611 核桃实生后代中‘北1-3’、‘北1-4’总多酚含量最多,超过亲本,‘北4-3’、‘北5-13’总多酚含量明显低于亲本。
温91 核桃叶片、青皮、种皮、核仁总多酚含量分别为13. 48 mg/g 、11. 72 mg/g、258. 34 mg/g、4. 64 mg/g,实生后代平均总多酚含量分别为13. 53 mg/g、11.73 mg/g、255.56 mg/g、4.65 mg/g。温91 核桃实生后代中叶片、青皮、种皮和核仁总多酚含量超过亲本的分别占54.3%、48.5%、46.2%、49.7%。实生后代中超过亲本的是‘北2-1’、‘北3-2’总多酚含量最多,‘北4-2’、‘北7-2’总多酚含量低于亲本。
表3 新疆不同核桃品种与实生后代坚果不同部位总多酚含量相关性分析
为了验证新疆10个核桃品种与实生后代坚果叶片、青皮、种皮和核仁总多酚含量差异进行相关性分析,表3可以看出不同核桃品种与实生后代坚果不同部位总多酚含量中核仁与种皮之间呈极显著正相关,相关系数为0. 84,叶片与种皮之间、核仁与叶片之间呈极显著正相关,相关系数分别为0. 74、0. 70。其他指标之间相关性比较小。说明核仁与叶片,叶片与种皮有密切的相关性,10 个核桃品种优良实生后代选育和推广过程中通过测定核桃苗叶片就可以预测结果后及其坚果核仁和种皮总多酚。
本研究结果可以看出10 个核桃品种坚果叶片、青皮、种皮和核仁总多酚含量之间,种皮总多酚含量明显高于叶片、青皮和核仁总多酚含量。近几年的研究结果可以看出鲜核桃加工保鲜过程中产生的副产物青皮、核桃仁和种皮含有十分丰富的酚类化合物[11-12]。
前人的研究结果表明核桃叶片多酚含量呈动态性变化[13-15]。本试验进一步测定出的核桃坚果不同部分总多酚含量的结果显示,10 个核桃品种之间,新巨丰、新乌417、温91 等品种实生后代叶片总多酚含量比别的品种实生后代的总多酚含量高,说明亲本与实生后代之间有一定的遗传特异性。魏欢等[3]测定核桃叶片多酚含量和抗氧化活性,研究结果表明核桃叶片的多酚类物质有抗菌、抗肿瘤、消炎镇痛和抗氧化等药理的功效,核桃叶片总多酚含量研究结果跟本试验中核桃叶片总多酚含量的研究结果较一致,均较低。核桃青果皮,又叫青龙衣[16-17],目前已经检测出核桃青皮中含有多种化学成分,包括多糖、多酚、脂肪酸、醇类等物质,核桃青皮有祛风疗癣、清热解毒、止痛止痢等保健功能。本试验研究中的10 个核桃品种之间,温91、新早丰、温611等品种实生后代青皮总多酚含量比别的品种实生后代含量高,说明亲本与实生后代之间遗传特异性更好。周文秀[12]研究的青皮总多酚含量结果跟本试验的研究结果有差异,这可能与材料产地和栽培环境的差异有关。耿树香[10]等研究结果表明核桃仁中的多酚含量较低,而核桃种皮中的多酚含量较高,为32.2%-40.0%,可见核桃多酚95%以上分布在种皮。10个品种实生后代中新早丰、新丰、扎71、新巨丰、温81等种皮总多酚含量超过亲本,有很强的遗传特性,具有选择育种的前景。
新疆作为我国核桃生产的大省,种植面积、产量均在全国前列,核桃产业是发展新疆经济和农民扶贫的重要经济林之一[18-19],本研究对鲜核桃加工保鲜过程中产生的副产物(叶片、青皮、内种皮)中多酚类化合物的有效开发利用具有实际意义。本试验研究得出的相关性分析结果可以作为核桃育种中预先选择的参考,在实生后代中通过测定核桃幼树叶片多酚含量就可以预测其结果后坚果核仁和种皮总多酚含量的高低。