梁 月，李 蓉，殷麗強(qiáng)，楊 松，王 丹，徐 楠

（1.山合林（北京）水土保持技術(shù)有限公司，北京 100038；2.水利部水土保持植物開(kāi)發(fā)管理中心，北京 100038）

1 概述

早在公元618-907年，沙棘廣泛運(yùn)用于醫(yī)藥，直到19世紀(jì)，沙棘才被作為一種植物為人們所認(rèn)知。沙棘果中的生物化學(xué)組分具有多樣性，它們包含有不同的生物活性組分：維生素（特別是C、E、K1，以及P和B組），類(lèi)胡蘿卜素，甾醇類(lèi)，不飽和脂肪酸（亞油酸、亞麻酸，脂肪酸），總酚類(lèi)化合物，礦物質(zhì)。在中國(guó)和俄羅斯，沙棘作為一種功能性食品已經(jīng)用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)了人體臨床試驗(yàn)。沙棘果的抗氧化力已經(jīng)被多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。沙棘果的生物化學(xué)組分與品種起源、氣候環(huán)境、生長(zhǎng)地，以及生長(zhǎng)季節(jié)和成熟度有密切的關(guān)系。果實(shí)中平均含有79%的水分，3%的碳水化合物，3%的酸，4%的油，剩余的11%為維生素、礦物質(zhì)和其它化合物?？扇苄怨腆w的含量因氣候、品種和成熟度的不同，可從2.85～22.74°Brix不等。

沙棘果中含有不同的維生素，其中最主要的是維生素C。科研證實(shí)沙棘果中的維生素C含量是其它水果或蔬菜的4～100倍。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，歐洲沙棘果實(shí)的維生素C含量可以達(dá)到373mg/100g。維生素C含量隨著生長(zhǎng)地的不同有所區(qū)別。

決定果實(shí)皮膚顏色（從黃色到紅色）的類(lèi)胡蘿卜素很大程度上與沙棘品種起源有關(guān)。沙棘果實(shí)中有不同的類(lèi)胡蘿卜素，不同的品種和起源使得類(lèi)胡蘿卜素的含量最低值從0.5～10.4mg/100g不等，而有些數(shù)據(jù)顯示類(lèi)胡蘿卜素的含量高達(dá)120mg/100g。莫斯科的有關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示為11.2～65.5mg/100g，而諾夫哥羅德的科學(xué)研究顯示為9.5～18.7mg/100g。

維生素E是沙棘果實(shí)維生素中一種重要的可溶性脂肪。它的含量為1～12mg/100g。所提及的維生素E數(shù)值的不同與物種和亞種有關(guān)。例如，起源于高加索的沙棘品種維生素E含量為2.5～15.0mg/100g，有時(shí)候也會(huì)達(dá)到36mg/100g。如果與其他水果比較，云莓和黑加侖中的含量也很高。

具有抗氧化能力的黃酮是植物體內(nèi)和沙棘果實(shí)中含量很高的一類(lèi)酚類(lèi)化合物。不僅僅在沙棘果實(shí)中，在沙棘葉中也有含量較多的黃酮和其它生物活性化合物。在沙棘鮮果中的黃酮含量估計(jì)有552.0mg/100g。

10年多來(lái)，沙棘在拉脫維亞越來(lái)越受關(guān)注，它被認(rèn)為是一種非傳統(tǒng)作物。但并沒(méi)有開(kāi)展沙棘果實(shí)的工業(yè)化生產(chǎn)，也沒(méi)有進(jìn)行大量的沙棘產(chǎn)品出口。因?yàn)槿狈?duì)沙棘果實(shí)加工的認(rèn)識(shí)，所以沙棘產(chǎn)品在市場(chǎng)上很少被人們所熟知（除了沙棘油）。只有一些當(dāng)?shù)氐模袑?shí)用性的產(chǎn)品在市場(chǎng)上流通。

直到現(xiàn)在沒(méi)有任何的出版物中有關(guān)于拉脫維亞生長(zhǎng)的沙棘品種的相關(guān)生化數(shù)據(jù)。因此，這篇文章旨在研究拉脫維亞生長(zhǎng)的沙棘品種的生化含量，從而評(píng)估他們的生物化學(xué)活性組分：包括有維生素C和E、總酸、類(lèi)胡蘿卜素和酚類(lèi)化合物。

2 材料和方法

實(shí)驗(yàn)材料——廣泛種植于拉脫維亞的沙棘品種，2004～2005年采摘自多貝萊縣。品種有：

1.“Avgustinka”——深黃色的橢圓形果實(shí)，在葉柄處有一個(gè)小標(biāo)記，平均果重0.58g。

2.“Prozrachnaya”——淺橘色的桶形果實(shí)，在每個(gè)果實(shí)的底部有個(gè)深色的點(diǎn)，平均果重0.72g。

3.“Botanicheskaya Lubitelskaya”——黃色的圓形果實(shí)，略長(zhǎng)，平均果重0.55g。

4.“Podarok Sadu”——橘黃色的圓形大果實(shí)，平均果重0.76g。

5.“Trofimovskaya”——橘紅色的橢形果實(shí)，略長(zhǎng)，平均果重0.46g。

6.“Luchistaya”——淺黃色的橢形果實(shí)，平均果重0.60g。

沙棘果實(shí)冷凍在溫度-25±1℃的“PORKKA BF 710”冷庫(kù)中。冷凍的果實(shí)每1～1.5kg分裝在聚丙烯袋中，然后儲(chǔ)存在-18±1℃的“VTK201V”低溫容器中，保存3個(gè)月。

下列為不同沙棘品種的化學(xué)組分：

·可溶性固體含量（°Brix），在20℃下，用ATAGO N20數(shù)字折射計(jì)來(lái)測(cè)量（測(cè)量?jī)x器的偏差值為±1%）（ISO2173：2003）；

·總酸量（%）用0.1N的氫氧化鈉滴定測(cè)定（ISO750 1998）；

·維生素C含量（mg/100g）用碘酒測(cè)定（T-138-15-01:2002）；

·總酚含量（mg/100g）通過(guò)光譜測(cè)定法來(lái)測(cè)定，波長(zhǎng)765mm的UV-1650-PC光譜儀；

·樣品中維生素E含量的測(cè)定通過(guò)改進(jìn)的方法。這種方法是用石油苯萃取類(lèi)胡蘿卜素。同樣的溶劑也可用來(lái)測(cè)定維生素E。

壓碎5g的沙棘漿果，并將其放入100mL的曲頸瓶中，加入10mL96%的乙醇，混合5min。然后加入25mL石油苯混合后放置4h，再加入30mL的水混合15min。過(guò)濾樣本。濾渣用10mL96%的乙醇和水沖洗，水要沖洗兩次。通過(guò)分離后，分析上層物。在25mL的曲頸瓶中填滿(mǎn)黃色的石油苯。

3 分析

取2mL的石油苯倒入25mL的曲頸瓶中，加入10mL的乙醇混合，將1mL0.5%2.2’-dipiridy1溶劑加入到乙醇和混合溶液中；1mL0.2%FeCl3溶劑加入到乙醇中，并將曲頸瓶放在暗房中靜置。15min后再加入適量的乙醇。用50nm的分光光度計(jì)測(cè)吸光度。同時(shí)以準(zhǔn)備分析性物質(zhì)同樣的方式準(zhǔn)備控制性物質(zhì)，但僅僅需要2mL的石油酚。維生素E含量用分級(jí)曲線(xiàn)和公式計(jì)算：

其中：c=通過(guò)分級(jí)曲線(xiàn)測(cè)定的維生素E含量，mg/25mL；12.5=樣品因子稀釋?zhuān)籥=樣品重量，g。

3.1 類(lèi)胡蘿卜素含量分析

將2mL的石油酚溶劑加入到25mL的曲頸瓶中。吸光率達(dá)到450nm。石油酚用來(lái)作為抑制劑。

通過(guò)多層分析、基礎(chǔ)指標(biāo)多重判斷和計(jì)算每個(gè)定性指標(biāo)和定性指標(biāo)系數(shù)的和，就可以評(píng)判沙棘品種并確定出最佳含量。最大的定性指標(biāo)系數(shù)值為1（0＜K＜1）。沙棘果實(shí)中的可溶性固體、總酸、類(lèi)胡蘿卜素、酚類(lèi)、維生素C和E都可作為評(píng)判的定性指標(biāo)。

可用下面的公式來(lái)評(píng)估：

其中：K i=定性指標(biāo)系數(shù)；I=定性指標(biāo)值；Imax=最大定性指標(biāo)系數(shù)。

生長(zhǎng)季節(jié)的氣象數(shù)據(jù)如表1所示。

通過(guò)SPSS和Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。通過(guò)雙因素方差分析評(píng)估品種和年份的影響，差異水平為P=0.05。根據(jù)皮爾遜的相關(guān)分析決定指標(biāo)之間親密關(guān)系的相關(guān)性。

表1 2004～2005年氣象數(shù)據(jù)

4 結(jié)果與結(jié)論

可溶性固體含量是沙棘的一個(gè)定性指標(biāo)。它們體現(xiàn)為果實(shí)中的酸含量、糖量、果膠量、鞣酸類(lèi)、可溶性氨基酸和其它一些物質(zhì)。果實(shí)中的可溶性固體含量與年份（P=0.03）和品種（P=0.00）有關(guān)?！癙odarok Sadu”（平均為7.75°Brix）中的可溶性固體含量最低，而“Trofimovskaya”（平均為9.00°Brix）中含量最高（圖1）。

如果比較2004和2005年的可溶性固體含量，“Botanicheskaya Lubitelskaya”沙棘果中的含量變化很大：2005年 （9.0°Brix） 要比 2004年 （7.1°Brix）的多一些。“Luchistaya”和“Podarok Sadu”果實(shí)也有相似的規(guī)律：2005年（分別為9.0和8.1°Brix）的可溶性固體含量要比2004年（分別為8.1和7.4°Brix）的多一些。

圖1 沙棘果實(shí)中的可溶性固體含量

沙棘果實(shí)有一種令人愉悅的酸味或是酸甜味，而沒(méi)有一點(diǎn)的苦味。果實(shí)中的總酸包含有維生素C、蘋(píng)果酸、草酸和丁二酸。果實(shí)中酸的含量取決于沙棘生長(zhǎng)的環(huán)境（氣候因素）和品種。研究的樣品總酸含量存在顯著的差異性（P＜0.05）?！癙odarok Sadu”、“Luchistaya”、“Botanicheskaya Lubitelskaya”、“Avgustinka”果實(shí)中的總酸含量從2.55%～3.10%不等；而“Prozrachnaya”和“Trofimovskaya”果實(shí)中的總酸含量可達(dá)3.55%（圖2）?？傮w來(lái)說(shuō)所有的品種2005年的總酸含量比2004年高。愛(ài)沙尼亞生長(zhǎng)的沙棘也有相似的數(shù)據(jù)，“Botanicheskaya Lubitelskaya” 和“Avgustinka”的總酸含量分別為3.0%（2.9%）和2.5%。

沙棘果實(shí)和漿果中的維他命含量決定了它們的生化活性。沙棘果實(shí)最顯著的一個(gè)特征是維生素C含量很高。冷凍果實(shí)中的維生素C含量很顯著（P=0.00）。果實(shí)中的維生素C含量平均為84.92mg/100g。“Prozrachnaya”的含量最低平均為72.55mg/100g，“Podarok Sadu”的含量最高平均為112.36mg/100g（圖3）。2005年維生素C的含量有上升的趨勢(shì)，特別是“Avgustinka”、“Botanicheskaya Lubitelskaya”、“Podarok Sadu” 和“Luchistaya”更明顯。2005年7、8月份（果實(shí)形成和成熟期）每天的溫度都要比2004年的低，這有利于果實(shí)中維生素C的積累。

圖2 沙棘果實(shí)中的總酸量

生長(zhǎng)于拉脫維亞的“Avgustinka”、“Botanicheskaya Lubitelskaya”和“Trofimovskaya”與生長(zhǎng)在愛(ài)沙尼亞的相比，它們的維生素C含量要高一些，但是比生長(zhǎng)在德國(guó)的要低一些。

沙棘果中的維生素E含量是一個(gè)重要的參數(shù)。并且，沙棘中的維生素E含量要比油性植物中的高?！癙odarok Sadu”中的維生素E含量較高，平均為32mg/100g，而“Luchistaya”中的含量要低一些，平均為16.76mg/100g（圖4）。維生素E的含量很大程度上取決于品種（P=0.00）?！癓uchistaya”、“Avgustinka”和“Botanicheskaya Lubitelskaya”果實(shí)中含有較低的維生素E，從16.76到17.88mg/100g（P=0.61），而“Trofimovskaya”和“Prozrachnaya”果實(shí)中含有較高的維生素E，從27.48到28.64mg/100g（P=0.26）。通過(guò)觀(guān)察可知，2005年“Prozrachnaya”、“Podarok Sadu”、“Avgustinka”的維生素E含量明顯要比2004年同品種的高，而“Trofimovskaya”、“Luchistaya”、“Botanicheskaya Lubitelskaya”恰好相反，2005年的要低一些。維生素E含量的不同可能與品種在生長(zhǎng)期適應(yīng)溫度和降水產(chǎn)生的不同反應(yīng)有關(guān)系。

圖3 沙棘果實(shí)中的維生素C含量

圖4 沙棘果中的維生素E含量

類(lèi)胡蘿卜素的含量與氣象條件有關(guān)?？諝鉁囟?、日照時(shí)間、陰天與晴天數(shù)對(duì)類(lèi)胡蘿卜素的形成，起著很大的影響作用。5、6月份和7月初，日照天數(shù)多、溫度高、相對(duì)較少的降水和較少的空氣水分，將有利于果實(shí)中類(lèi)胡蘿卜素的積累。而春季（春寒、霜凍和低溫）和夏季的氣象條件不利于果實(shí)中類(lèi)胡蘿卜素的形成。

“Podarok Sadu”果實(shí)中類(lèi)胡蘿卜素的含量最高（深紅色，21.35mg/100g），而“Luchistaya”果實(shí)中的類(lèi)胡蘿卜素含量最低（深黃色，8.75mg/100g）（圖5）。

2004年與2005年的相比，“Botanicheskaya Lubitelskaya”和“Prozrachnaya”的類(lèi)胡蘿卜素含量有所增加，而“Avgustinka”卻有所減少。

不同的研究者研究的結(jié)果也有所不同，數(shù)值從0.5～30.3mg/100g不等。在本研究中，生長(zhǎng)在拉脫維亞的沙棘果中的類(lèi)胡蘿卜素含量與生長(zhǎng)在德國(guó)的沙棘有相似的數(shù)值。

圖5 沙棘果中類(lèi)胡蘿卜素含量

酚類(lèi)化合物是沙棘中含量較多的一種有機(jī)化合物，它們?cè)诠夂献饔弥邪缪葜匾慕巧?。酚?lèi)化合物可分為幾個(gè)組，其中黃酮是最多的一類(lèi)，它存在于沙棘的果實(shí)、葉和嫩芽中。研究顯示不同的品種中的酚類(lèi)化合物含量是不同的?！癇otanicheskaya Lubitelskaya”和“Podarok Sadu”果實(shí)中的酚類(lèi)化合物含量最多（平均為141.7mg/100g），“Prozrachnaya”果實(shí)中的含量最低（平均為105.36mg/100g）（圖6）?！癙rozrachnaya”、“Luchistaya”和“Podarok Sadu”的總酚類(lèi)化合物含量2005年要比2004年高很多。而其它品種的含量2005年要低一些，這可能與生長(zhǎng)期不同的氣象條件有關(guān)。

圖6 沙棘果的總酚類(lèi)化合物含量

沙棘果中不同化合物的相關(guān)性見(jiàn)表2。

沙棘果中的總酸大部分是由維生素C組成的?；诜宇?lèi)和維生素C的緊密關(guān)系，可以解釋多酚類(lèi)的生化影響這一廣泛而深遠(yuǎn)的理論。酚類(lèi)化合物使得植物和植物類(lèi)產(chǎn)品中的維生素C穩(wěn)定。維生素C不像多酚類(lèi)一樣可以抑制氧化，但是可以延緩氧化發(fā)生。沙棘中的酚類(lèi)化合物和維生素C有正相關(guān)性。

沙棘果實(shí)富含色素和脂類(lèi)，它們主要集中于細(xì)胞膜和果皮中。果實(shí)細(xì)胞中含有大量的類(lèi)胡蘿卜素和脂類(lèi)。

表2 沙棘果中不同化合物的相關(guān)性

在拉脫維亞普遍生長(zhǎng)的“Podarok Sadu”和“Trofimovskaya”的品質(zhì)較高（0.72），而“Luchistaya”的品質(zhì)系數(shù)較低（0.56）。此次的研究結(jié)果表明這些品種可用于加工。

5 結(jié)論

（1）此次研究是基于拉脫維亞普遍生長(zhǎng)的6種品種，研究表明維生素C、E、類(lèi)胡蘿卜素和酚類(lèi)化合物與年份和品種有關(guān)系。

（2）所有品種的生物化學(xué)組分的平均含量為：可溶性固體為8.3°Brix，總酸為3%，維生素C為84.9mg/100g，維生素E為23.2mg/100g，總類(lèi)胡蘿卜素為14.5mg/100g，總酚類(lèi)化合物為126.1mg/100g。

（3）不同種類(lèi)化合物的相關(guān)性研究顯示總酚類(lèi)化合物含量與維生素C含量相關(guān)性緊密，總酸和總酚類(lèi)化合物含量相關(guān)性較小。

（4)“Podarok Sadu”和“Trofimovskaya”因含有較高品質(zhì)的生物化學(xué)組分適宜于加工。

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