高 杨,魏舒芳,安志鹏,白志强,*
(1.大同市新荣区于政府阳光苗圃,山西 大同 037002;2.山西大同大学生命科学学院,山西 大同 037009)
黑果枸杞(Lycium ruthencium Murr)是一种我国西北地区常见的野生经济作物,属于茄科枸杞属,主要分布于宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏等中国西北荒漠地区[1-2]。黑果枸杞对生长环境具有非常强的适应能力,其植物根系非常发达,持水能力很强,可以在荒漠地带、河岸湖堤、盐碱沙地等环境下生长,植株具有优良的耐盐碱、耐旱、耐寒、耐高温等特点,是盐碱地治理、护坡、防止水土流失的良好物种[3-4]。黑果枸杞被称作是“软黄金”,其天然原花青素含量丰富,是目前天然原花青素含量最高的野生植物,同时富含有多糖、花青素、总黄酮等多种药效成分,以及多种人体必需的氨基酸、维生素等营养物质,而且黑果枸杞的铁、钙、镁、锌、铜等微量元素含量要高于红果枸杞[5]。黑果枸杞具有降血脂、降血糖、抗氧化等作用功效,可以调节人体免疫力,预防心脑血管疾病,预防动脉硬化以及延缓衰老和抗癌作用。因此,黑果枸杞是一种集经济与生态效益兼具的一种优良野生植物[6-8]。大同市盐碱地较多,约占山西省盐碱地面积的21%,其中大同市有48.9万亩的盐碱地荒废无法进行耕种,是制约大同市农业发展的主要影响因素之一[9]。本课题组前期从青海、新疆和内蒙古等产地选出最为优良的黑果枸杞种源在大同地区进行引种栽培,目前已试种成功。本研究通过大同地区人工栽培的黑果枸杞与青海、新疆和内蒙古等产地野生黑果枸杞进行营养成分对比分析,从而为大同地区能够科学引种黑果枸杞,实现资源开发利用提供参考依据。
野生黑果枸杞分别采自青海省都兰县,新疆石河子炮台镇垦区,内蒙古阿拉善盟额济纳旗;人工栽培黑果枸杞为大同市新荣区于政府阳光苗圃自种。样品均经过山西大同大学生命科学学院鉴定,各样品详细信息见表1。
表1 不同产地黑果枸杞样品信息
紫外可见分光光度计 752型,上海元析仪器有限公司;电热恒温水浴锅 HH-2型,无锡沃信仪器制造有限公司;电子分析天平 ME204E型,特勒托-利多电子有限公司;电热鼓风干燥箱 DHG-9030型,上海一恒科学仪器有限公司;原子吸收光谱仪 TAS-990AFG型,北京普析通用仪器有限公司;全自动索氏提取仪 BSXT-02型,上海科銮仪器有限公司;粗纤维测定仪 CXC-06型,恒通瑞利仪器有限公司。芦丁标准品 分析纯,美国Sigma公司;各微量元素标准液 分析纯,中国计量科学研究院;乙腈 色谱纯,中国医药集团有限公司;甲醇 色谱纯,中国医药集团有限公司;香草醛 分析纯,中国医药集团有限公司。
1.2.1 样品处理
将收集的样品放置于阴凉干燥处通风至风干状态,之后在真空干燥箱中烘干50h,粉碎后使用60目筛,装入密封袋密封保存,放置在避光处保存备用。
1.2.2 营养成分检测方法
多糖和可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定;原花青素含量采用可见-紫外分光光度仪测定;花青素含量采用pH示差法进行测定;总多酚含量采用酒石酸亚铁分光光度比色法进行测定;总黄酮含量采用三氯化铝比色法进行测定;水分含量测定采用减压干燥法进行;灰分含量采用马弗炉灼烧法进行测定;粗脂肪含量采用索氏抽提法进行测定;粗纤维含量测定采用CXC-06型粗纤维测定仪进行;蛋白质含量采用考马斯亮蓝G-250结合法进行测定;维生素C含量采用紫外快速测定法进行。微量元素测定采用原子吸收光谱仪法进行。
本研究数据处理分析使用SPSS 21.0软件进行,计量资料采用x ± s方式表示,计量资料的比较采用t检验方法,多组间计量资料的比较采用方差分析。P < 0.05表示差异有统计学意义。
对不同黑果枸杞中营养成分进行检测,结果显示A1组多糖含量高于W1组,低于W2和W3组(P<0.05);A1组可溶性糖含量低于W3组(P<0.05),与W1和W2相比差异无统计学意义(P>0.05); A1组花青素和原花青素含量均高于W2组,但低于W1和W3组(P<0.05);A1组总多酚含量与W2组相比差异无统计学意义(P>0.05),高于W1组,低于W3组(P<0.05);A1组总黄酮含量则高于其他三组(P<0.05)。具体结果见表2。
表2 不同黑果枸杞中营养成分对比分析(g/100g)
对不同黑果枸杞中水分、灰分、粗脂肪、粗纤维、蛋白质和维生素C等其他营养成分进行检测,结果显示,四组黑果枸杞水分和维生素C含量相比差异均无统计学意义(P>0.05);A1组粗脂肪含量低于W3组,粗纤维含量则高于W2组(P<0.05);A1组蛋白质含量高于W1组,低于W3组(P<0.05),与W2组相比差异无统计学意义(P>0.05)。具体结果见表3。
表3 不同黑果枸杞中其他营养成分对比分析(g/100g)
通过原子吸收光谱仪检测不同黑果枸杞中微量元素含量,结果显示,A1组铁、钙含量高于其他三组黑果枸杞,而镁、铜、锌、钴、锰和镍含量均低于其他三组黑果枸杞(P<0.05);A1组钾含量高于W2组和W3组(P<0.05),与W1组相比差异无统计学意义(P>0.05);W1组、W2组、W3组和A1组钠含量相比差异无统计学意义(P>0.05);W1组、W2组、W3组和A1组铅和镉含量均未检出。具体结果见表4。
表4 不同黑果枸杞中微量元素成分对比分析(mg/kg)
目前对黑果枸杞的研究方向主要为盐胁迫下黑果枸杞的耐盐机制研究,以及野生黑果枸杞产物提取和营养价值研究,然而对人工栽培黑果枸杞的研究相对较少[2-4]。本研究主要对大同市人工栽培的黑果枸杞各种营养成分与产自青海、新疆、内蒙的三种野生黑果枸杞营养成分进行对比分析,通过对比分析结果为人工规模化种植黑果枸杞提供数据支持,也起到维持黑果枸杞种子资源多样性和保护环境的作用。
对黑果枸杞品质影响最为重要的指标是多糖含量、可溶性糖含量、花青素含量、原花青素含量、总多酚含量和总黄酮含量,以及脂肪和蛋白质含量[5]。将本研究人工栽培的黑果枸杞粗营养成分含量与青海、新疆和内蒙古等产地三种野生黑果枸杞进行营养成分对比,在本研究中,花青素含量和原花青素含量分别为4.24 ± 0.12 g/100 g和2.55 ± 0.22 g/100 g,汪洋对北京地区人工种植的黑果枸杞进行营养测定,花青素含量达到2.84 ± 0.05 g/100 g,低于本研究结果,而原花青素含量达到5.68 ±0.54 g/100 g,则高于本研究结果[10]。岳媛研究结果显示,人工栽培的黑果枸杞受种植条件影响较大,在施肥条件下,人工种植的黑果枸杞颗粒饱满,体积更大,其花青素含量和原花青素含量高于野生黑果枸杞[11]。本研究人工栽培的黑果枸杞粗脂肪含量较低,实验结果显示其粗脂肪含量为1.43 ± 0.08 g/100 g,远小于3.0 g/100 g,是一种低脂肪食品。大同地区人工栽培的黑果枸杞植物蛋白含量丰富,为6.38 ± 0.62 g/100 g,达到了中等蛋白食品的标准[5],内蒙古阿拉善盟额济纳旗野生黑果枸杞的蛋白含量最高,达到了10.87 ± 0.49 g/100 g,按照高蛋白固体食品的定义为蛋白质含量≥20% NRV(即蛋白质含量为12 g/100 g),在本研究四种黑果枸杞样品中,内蒙古阿拉善盟额济纳旗野生黑果枸杞的蛋白含量最接近于高蛋白食品。
微量元素含量虽然微小,但是在人体内发挥重要生物学作用,维持机体正常生命活动具有重要意义[12]。本研究人工种植的黑果枸杞11钟微量元素中,其中镁、铜、锌、钴、锰和镍含量均低于野生品种,而铁、钙含量则高于野生品种,铅和镉含量均未检出,原子吸收检测结果显示本研究人工栽培的黑果枸杞微量元素含量丰富,且各微量元素在该浓度范围对人体不会造成有害威胁。魏伟的研究结果显示,人工栽培的黑果枸杞微量元素含量最高的是锌、钙、铁三种元素,而野生黑果枸杞含量最高的是锰、镁元素,与本研究结果相近[8]。
大同市处于山西省北部地区,在山西省盐碱地分布占比较高,山西省全省有21%的盐碱地分布在大同市境内[9],这种恶劣的生态环境无法进行传统经济作物的耕种,而黑果枸杞耐盐碱、耐旱、耐寒和防风固沙的优良特性非常适合在大同市区域内进行种植。从本研究人工栽培的黑果枸杞营养成分分析来看,大同市内人工栽培品种可溶性糖、花青素、原花青素、总多酚和总黄酮等指标高于个别野生品种,具有良好的营养价值和经济价值,对于大同地区盐碱地的综合利用和治理具有重要的生态效益。