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不同桑品种桑椹花青素及可溶性糖含量差异研究

龚大刚 杜鸿 曲都 郑胜眉 蔡晓明

龚大刚, 杜鸿, 曲都, 等. 不同桑品种桑椹花青素及可溶性糖含量差异研究[J]. 四川林业科技, 2020, 41(4): 64−68 doi: 10.12172/202004130001
引用本文: 龚大刚, 杜鸿, 曲都, 等. 不同桑品种桑椹花青素及可溶性糖含量差异研究[J]. 四川林业科技, 2020, 41(4): 64−68 doi: 10.12172/202004130001
Gong D G, Du H, Qu D, et al. Study on differences of anthocyanin and soluble sugar content in different mulberry varieties[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2020, 41(4): 64−68 doi: 10.12172/202004130001
Citation: Gong D G, Du H, Qu D, et al. Study on differences of anthocyanin and soluble sugar content in different mulberry varieties[J]. Journal of Sichuan Forestry Science and Technology, 2020, 41(4): 64−68 doi: 10.12172/202004130001

不同桑品种桑椹花青素及可溶性糖含量差异研究


doi: 10.12172/202004130001
详细信息
    作者简介:

    龚大刚(1962—),男,研究员,13340775998@163.com

    通讯作者: xmcai2015@163.com
  • 基金项目:  校地合作项目-桑圣红酒功能成分及其开发利用研究资助

Study on Differences of Anthocyanin and Soluble Sugar Content in Different Mulberry Varieties

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    Corresponding author: xmcai2015@163.com
  • 图(1) / 表(2)
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    • 被引次数: 0
    出版历程
    • 收稿日期:  2020-04-13
    • 网络出版日期:  2020-06-28
    • 刊出日期:  2020-08-17

    不同桑品种桑椹花青素及可溶性糖含量差异研究

    doi: 10.12172/202004130001
      作者简介:

      龚大刚(1962—),男,研究员,13340775998@163.com

      通讯作者: xmcai2015@163.com
    基金项目:  校地合作项目-桑圣红酒功能成分及其开发利用研究资助

    摘要: 为筛选优质果桑品种,探讨不同桑品种桑椹花青素及可溶性糖含量差异,用阆中蚕种场筛选的阆场1号,阆场2号,阆场3号,阆场4号,阆场5号,阆场6号,阆场7号作实验材料,采用植物源性花青素高效液相色谱法、可溶性糖通用分析法,对不同桑品种桑椹花青素及可溶性糖含量检测表明:花青素和可溶性糖最高的桑品种为阆场4号,花青素为1.024 mg·g−1,可溶性糖达16.348 mg·g−1,是适宜推广的最好果桑品种。

    English Abstract

    • 桑椹在许多中药著作中都有记载,如《本草纲目》有“捣汁饮,解酒中毒;酿酒服,利水气,消肿”等,另外,桑椹的作用在《本草拾遗》《滇南本草》《本草求真》《随息居饮食谱》中也有记载。中医认为,桑椹性寒,味甘,功能补肝、益肾、熄风、滋液,主治肝肾亏虚、消渴、便秘、目暗、耳鸣、关节不利。研究表明,桑椹营养成分十分丰富,鲜桑椹中含有大量水分(80%~85%),此外含总糖12%~15%,粗纤维0.91%、粗蛋白0.8%~1.8%,游离酸0.3%~1.86%。桑椹营养成分十分丰富。桑椹中还含有丰富的黄酮类物质,主要是芦丁和槲皮素,其中芦丁含量较高。现代医学对桑椹进行药理、药效、毒理测试,结果表明,桑椹入胃能补充胃液的缺乏,促进胃液的消化;入肠能促进肠液分泌,增进胃肠蠕动,因而有补益强壮的功效。1993年,就已将桑椹列入“既是食品又是药品”的名单之中[1]

      桑椹一直被认为具有乌发明目等功能,对人体具有多种生理保健功能[1-2]。桑椹中含有3种花色苷成分,按其含量高低依次为矢车菊-3-葡萄糖苷、天竺葵-3-葡萄糖苷和牵牛花-3-芸香糖苷,桑椹的药理学活性在于其含有丰富的花色苷化合物[3]。桑椹多糖是桑椹多种临床功效的主要作用因子,其生物活性高,在食品和生物医药方面具有广阔的应用前景,桑椹甜度主要来至可溶性糖[4]。因此将花青素和可溶性糖作为筛选指标,筛选适宜的果桑品种。

      目前,果桑生产和利用日趋流行,仅四川就有果桑8000 hm2,鲜桑椹产量达13万t,部分果桑品种可达60 t·hm−2。因此,对果桑品种筛选及其开发利用迫在眉睫。

      • 由阆中蚕种场提供的阆场1号,阆场2号,阆场3号,阆场4号,阆场5号,阆场6号,阆场7号。

      • 水为GB/T 6682规定的一级水。无水乙醇(色谱纯)、甲酸(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、盐酸(优级纯)、矢车菊色素(CAS号528-58-5,纯度≥98%)、飞燕草色素(CAS号528-53-0,纯度≥96%)、矮牵牛色素(CAS号1429-30-7,纯度≥96%)、天竺葵色素(CAS号134-04-3,纯度≥96%)、芍药素(CAS号134-01-0,纯度≥98%)、氢氧化钠溶液(200 g·L−1)、葡萄糖标准溶液(2.5 g·L−1)、次甲基蓝指示液(10 g·L−1)、费林溶液(Ⅰ、Ⅱ)。

      • 高效液相色谱仪(waters e2695)、天平、水浴锅、匀浆机、超声波清洗机、粉碎机、三角瓶、滴定管。

      • 称取不同品种桑椹阆场1号(果形大、紫黑色),阆场2号(果形中等、较长、紫黑色),阆场3号(果形较小、紫黑色),阆场4号(果形最大、紫黑色、口感好),阆场5号(果形中等、紫黑色),阆场6号(果形较小、白色),阆场7号(果形中等、白中略带紫色)各500 g鲜果(采摘4 h内),粉碎,匀浆,全部收集至抽提瓶(用无水甲醇洗涤粉碎匀浆器皿),用1000 mL无水甲醇避光抽提24 h,2500 r·min−1离心,收集上清液备用。

      • 采用植物源性花青素高效液相色谱法(中华人民共和国农业行业标准,NY/T 2640-2014),2次重复,取平均值。色谱柱:C18柱,250 mm×4. 6 mm×5 μm;流动相A为含1%甲酸水溶液,流动相B为含1%甲酸乙腈溶液;检测波长:530 nm;柱温:35 ℃;进样量:20 μl;梯度洗脱[5]

      • 采用中华人民共和国国家标准可溶性糖通用分析法(GB/T 15038-2006),3次重复,取平均值。预备试验:吸取费林溶液Ⅰ、Ⅱ各5. 00 mL于250 mL三角瓶中,加50 mL水,摇匀,在电炉上加热至沸,在沸腾状态下用葡萄糖标准溶液滴定,当溶液的蓝色将消失呈红色时,加2滴次甲基蓝指示液,继续滴至蓝色消失,记录消耗葡萄糖标准溶液的体积。正式试验:吸取费林溶液Ⅰ、Ⅱ各5. 00 mL于250 mL三角瓶中,加50 mL水和比预备试验少1 mL的葡萄糖标准溶液,加热至沸,并保持2 min,加2滴次甲基蓝指示液,在沸腾状态下于1 min内用葡萄糖标准溶液滴至终点,记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积[6]

      • 实验检测,不同桑品种桑椹的矢车菊色素含量差异较大,在阆中蚕种场提供的5种紫黑色桑椹(1~5号)中,其花青素以矢车菊色素为主,平均0.743 mg·g−1,其次有痕量天竺葵色素,无读取意义(<0.15),飞燕草色素、矮牵牛色素、芍药素均未检出。在阆中蚕种场提供的2种白色桑椹(6、7号)中,6号有少量矢车菊色素,为0.006 mg·g−1,其他天竺葵色素、飞燕草色素、矮牵牛色素、芍药素均未检出。从送检的不同桑品种桑椹花青素含量看,矢车菊色素含量差异较大,以紫黑色桑椹含量较多,白色桑椹含量少。在紫黑色桑椹品种中,矢车菊色素含量也有显著差异,最高达1.024 mg·g−1,最低为0.450 mg·g−1,相差2.3倍(见表1图1)。因此,从桑椹功能利用的角度看,应选择不同桑品种进行种植。

        表 1  不同桑品种桑椹花青素含量

        Table 1.  Anthocyanin content in different mulberry varieties

        桑品种
        Mulberry varieties
        飞燕草色素
        Delphinidin/(mg·g−1)
        矮牵牛色
        Petunidin/(mg·g−1)
        天竺葵色
        Pelargonidin/(mg·g−1)
        芍药
        Paeonidin/(mg·g−1)
        矢车菊色素
        Cyanidin/(mg·g−1)
        阆场1号未检出未检出痕量,未读出未检出0.736
        阆场2号未检出未检出痕量,未读出未检出0.968
        阆场3号未检出未检出痕量,未读出未检出0.537
        阆场4号未检出未检出痕量,未读出未检出1.024
        阆场5号未检出未检出痕量,未读出未检出0.450
        阆场6号未检出未检出未检出未检出0.608×10−3
        阆场7号未检出未检出未检出未检出痕量,未读出

        图  1  5种紫黑色桑椹色谱

        Figure 1.  Chromatography of five purple-black mulberry varieties

      • 桑椹可溶性糖含量看,5种紫黑色桑椹可溶性糖含量平均10.45 mg·g−1,2种白色桑椹可溶性糖含量平均12.25 mg·g−1,从送检的7种桑椹看,白色桑椹含可溶性糖略高。在5种紫黑色桑椹中,可溶性糖含量最高为16.348 mg·g−1,最低为7.027 mg·g−1,相差2.3倍。在2种白色桑椹中,6号可溶性糖含量13.642 mg·g−1、7号可溶性糖含量10.860 mg·g−1,相差25.6%(见表2)。表明不同桑品种桑椹可溶性糖含量差异极大。本实验在桑椹采摘4 h内对鲜果用甲醇进行提取,基本反映了不同桑品种桑椹鲜果的可溶性糖含量水平,且7种桑椹鲜果的平均可溶性糖占1.1%,表明在鲜桑椹中,可溶性糖只占桑椹总糖的约10%左右。

        表 2  不同桑品种桑椹可溶性糖含量

        Table 2.  Soluble sugar content in different mulberry varieties

        桑品种
        Mulberry varieties
        可溶性糖含量
        Contents of soluble sugar/(mg·g−1)
        阆场1号9.217
        阆场2号8.943
        阆场3号10.702
        阆场4号16.348
        阆场5号7.027
        阆场6号13.642
        阆场7号10.860
      • 本研究检测不同桑品种花青素和可溶性糖发现,桑品种不同,花青素和可溶性糖差异十分明显,在紫黑色桑椹品种中,矢车菊色素含量显著差异,最高达1.024 mg·g−1,最低为0.450 mg·g−1,相差2.3倍。表明在实际农业生产中应根据用途选择不同品种进行种植,从而提高产量和经济效益。需要指出的是,本实验花青素提取是自然条件下的醇提取,没有酸性条件富集,可能导致部分花青素残留在残渣中,可能其结果值与实际鲜果含量稍小,但由于不同品种噪音方式相同,条件一致,它依然能反映不同桑品种花青素变化规律。桑椹中糖的种类复杂,含量多样[7-11],本实验仅检测了醇提液中可溶性糖含量,且以单糖葡萄糖作标样,可溶性糖含量最高为16.348 mg·g−1,最低为7.027 mg·g−1,相差2.3倍,由于对桑椹中多糖、复合糖、淀粉等[12]物质未做检测,在实际桑椹中,总糖含量应高于本实验检测值。不同品种可溶性糖含量变化规律是否反映其总糖变化规律,目前未有报道,尚需进一步深入细致研究。

        从桑椹既是食品又是药品的角度考虑,作为推广的最好果桑品种,以阆场4号最适宜。同时阆场4号桑椹果形最大,口感最好,也是果桑考虑条件之一,只是,尚需研究几种桑品种的单位产量,从而提高土地利用效率。

        我国栽桑养蚕历史悠久,桑树品种资源丰富,野生种有长穗桑、长果桑、黑桑、华桑、吉隆桑、蒙桑、川桑、唐鬼桑、滇桑、鸡桑等,栽培种有鲁桑、白桑、广东桑、山桑、瑞穗桑,变种有蒙桑的变种鬼桑、白桑的变种大叶白桑、垂枝桑等,这些不同桑品种中,由于基因差异,其桑椹生化代谢途径可能存在极大不同,从而导致桑椹中营养成分及分布可能迥异,加之我国地域辽阔,环境差异明显,也会导致不同桑品种桑椹化学成分差异[12-14],具体花青素含量、总糖含量、可溶性糖含量及其变化规律,基因表达规律及其调控机制等,还有待进一步深入研究。

    参考文献 (14)

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