梁 月，李 蓉，殷麗強，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發(fā)管理中心，北京 100038）

1 概述

早在公元618-907年，沙棘廣泛運用于醫(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），類胡蘿卜素，甾醇類，不飽和脂肪酸（亞油酸、亞麻酸，脂肪酸），總酚類化合物，礦物質(zhì)。在中國和俄羅斯，沙棘作為一種功能性食品已經(jīng)用于動物實驗，并通過了人體臨床試驗。沙棘果的抗氧化力已經(jīng)被多項實驗所證實。沙棘果的生物化學(xué)組分與品種起源、氣候環(huán)境、生長地，以及生長季節(jié)和成熟度有密切的關(guān)系。果實中平均含有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?？蒲凶C實沙棘果中的維生素C含量是其它水果或蔬菜的4～100倍。同時發(fā)現(xiàn)，歐洲沙棘果實的維生素C含量可以達到373mg/100g。維生素C含量隨著生長地的不同有所區(qū)別。

決定果實皮膚顏色（從黃色到紅色）的類胡蘿卜素很大程度上與沙棘品種起源有關(guān)。沙棘果實中有不同的類胡蘿卜素，不同的品種和起源使得類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)顯示類胡蘿卜素的含量高達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，有時候也會達到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)和沙棘果實中含量很高的一類酚類化合物。不僅僅在沙棘果實中，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有552.0mg/100g。

10年多來，沙棘在拉脫維亞越來越受關(guān)注，它被認(rèn)為是一種非傳統(tǒng)作物。但并沒有開展沙棘果實的工業(yè)化生產(chǎn)，也沒有進行大量的沙棘產(chǎn)品出口。因為缺乏對沙棘果實加工的認(rèn)識，所以沙棘產(chǎn)品在市場上很少被人們所熟知（除了沙棘油）。只有一些當(dāng)?shù)氐?，有實用性的產(chǎn)品在市場上流通。

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

2 材料和方法

實驗材料——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，在葉柄處有一個小標(biāo)記，平均果重0.58g。

2.“Prozrachnaya”——淺橘色的桶形果實，在每個果實的底部有個深色的點，平均果重0.72g。

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

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

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

6.“Luchistaya”——淺黃色的橢形果實，平均果重0.60g。

沙棘果實冷凍在溫度-25±1℃的“PORKKA BF 710”冷庫中。冷凍的果實每1～1.5kg分裝在聚丙烯袋中，然后儲存在-18±1℃的“VTK201V”低溫容器中，保存3個月。

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)字折射計來測量（測量儀器的偏差值為±1%）（ISO2173：2003）；

·總酸量（%）用0.1N的氫氧化鈉滴定測定（ISO750 1998）；

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

·總酚含量（mg/100g）通過光譜測定法來測定，波長765mm的UV-1650-PC光譜儀；

·樣品中維生素E含量的測定通過改進的方法。這種方法是用石油苯萃取類胡蘿卜素。同樣的溶劑也可用來測定維生素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。過濾樣本。濾渣用10mL96%的乙醇和水沖洗，水要沖洗兩次。通過分離后，分析上層物。在25mL的曲頸瓶中填滿黃色的石油苯。

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的分光光度計測吸光度。同時以準(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含量用分級曲線和公式計算：

其中：c=通過分級曲線測定的維生素E含量，mg/25mL；12.5=樣品因子稀釋；a=樣品重量，g。

3.1 類胡蘿卜素含量分析

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

通過多層分析、基礎(chǔ)指標(biāo)多重判斷和計算每個定性指標(biāo)和定性指標(biāo)系數(shù)的和，就可以評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）。沙棘果實中的可溶性固體、總酸、類胡蘿卜素、酚類、維生素C和E都可作為評判的定性指標(biāo)。

可用下面的公式來評估：

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)。

生長季節(jié)的氣象數(shù)據(jù)如表1所示。

通過SPSS和Excel進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。通過雙因素方差分析評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定性指標(biāo)。它們體現(xiàn)為果實中的酸含量、糖量、果膠量、鞣酸類、可溶性氨基酸和其它一些物質(zhì)。果實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 沙棘果實中的可溶性固體含量

沙棘果實有一種令人愉悅的酸味或是酸甜味，而沒有一點的苦味。果實中的總酸包含有維生素C、蘋果酸、草酸和丁二酸。果實中酸的含量取決于沙棘生長的環(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”果實中的總酸含量從2.55%～3.10%不等；而“Prozrachnaya”和“Trofimovskaya”果實中的總酸含量可達3.55%（圖2）?？傮w來說所有的品種2005年的總酸含量比2004年高。愛沙尼亞生長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%。

沙棘果實和漿果中的維他命含量決定了它們的生化活性。沙棘果實最顯著的一個特征是維生素C含量很高。冷凍果實中的維生素C含量很顯著（P=0.00）。果實中的維生素C含量平均為84.92mg/100g?！癙rozrachnaya”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，特別是“Avgustinka”、“Botanicheskaya Lubitelskaya”、“Podarok Sadu” 和“Luchistaya”更明顯。2005年7、8月份（果實形成和成熟期）每天的溫度都要比2004年的低，這有利于果實中維生素C的積累。

圖2 沙棘果實中的總酸量

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

沙棘果中的維生素E含量是一個重要的參數(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”果實中含有較高的維生素E，從27.48到28.64mg/100g（P=0.26）。通過觀察可知，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 沙棘果實中的維生素C含量

圖4 沙棘果中的維生素E含量

類胡蘿卜素的含量與氣象條件有關(guān)?？諝鉁囟取⑷照諘r間、陰天與晴天數(shù)對類胡蘿卜素的形成，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、相對較少的降水和較少的空氣水分，將有利于果實中類胡蘿卜素的積累。而春季（春寒、霜凍和低溫）和夏季的氣象條件不利于果實中類胡蘿卜素的形成。

“Podarok Sadu”果實中類胡蘿卜素的含量最高（深紅色，21.35mg/100g），而“Luchistaya”果實中的類胡蘿卜素含量最低（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，生長在拉脫維亞的沙棘果中的類胡蘿卜素含量與生長在德國的沙棘有相似的數(shù)值。

圖5 沙棘果中類胡蘿卜素含量

酚類化合物是沙棘中含量較多的一種有機化合物，它們在光合作用中扮演著重要的角色。酚類化合物可分為幾個組，其中黃酮是最多的一類，它存在于沙棘的果實、葉和嫩芽中。研究顯示不同的品種中的酚類化合物含量是不同的。“Botanicheskaya Lubitelskaya”和“Podarok Sadu”果實中的酚類化合物含量最多（平均為141.7mg/100g），“Prozrachnaya”果實中的含量最低（平均為105.36mg/100g）（圖6）?！癙rozrachnaya”、“Luchistaya”和“Podarok Sadu”的總酚類化合物含量2005年要比2004年高很多。而其它品種的含量2005年要低一些，這可能與生長期不同的氣象條件有關(guān)。

圖6 沙棘果的總酚類化合物含量

沙棘果中不同化合物的相關(guān)性見表2。

沙棘果中的總酸大部分是由維生素C組成的?；诜宇惡途S生素C的緊密關(guān)系，可以解釋多酚類的生化影響這一廣泛而深遠(yuǎn)的理論。酚類化合物使得植物和植物類產(chǎn)品中的維生素C穩(wěn)定。維生素C不像多酚類一樣可以抑制氧化，但是可以延緩氧化發(fā)生。沙棘中的酚類化合物和維生素C有正相關(guān)性。

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

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的6種品種，研究表明維生素C、E、類胡蘿卜素和酚類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，總類胡蘿卜素為14.5mg/100g，總酚類化合物為126.1mg/100g。

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