扁桃种质资源及其开发利用研究进展

2016-03-28 18:39张倩茹王红宁王贤萍
农产品加工 2016年16期
关键词:长柄种仁扁桃

张倩茹,尹 蓉,王红宁,王贤萍

(山西省农业科学院果树研究所,果树种质创制与利用山西省重点实验室,山西太原 030031)

扁桃种质资源及其开发利用研究进展

张倩茹,尹蓉,王红宁,*王贤萍

(山西省农业科学院果树研究所,果树种质创制与利用山西省重点实验室,山西太原030031)

扁桃资源丰富、营养价值高,研究和利用扁桃对化工、建材、石油、医药、农业、食品等领域有着重要的意义。通过综述扁桃的种类和分布、我国扁桃产业的发展现状,以及扁桃中植物多酚类物质活性的研究进展,为扁桃资源的研究及开发利用提供参考依据。

扁桃;多酚;抗氧化活性

扁桃(Amygdalus communis L.),又名巴旦杏、美国大杏仁,蔷薇科桃属,树体高大的落叶乔木;产量居四大干果(扁桃、核桃、榛子、腰果)之首。扁桃种植区域广泛,遍及世界五大洲的30多个国家和地区,包括美国、希腊、意大利、西班牙、伊朗、瑞士、巴基斯坦、土耳其、突尼斯、摩洛哥、叙利亚、利比亚、前苏联、黎巴嫩和中国等,其中美国栽植面积及产量居世界各国之首。扁桃浑身是宝,不仅仁香脆可口,富含脂肪、蛋白质、维生素、矿物质,深受消费者喜爱;扁桃果实的各个组成部分还富含色素、苦杏仁苷以及抗氧化活性很高的植物多酚类物质,是国内外学者研究的热点。近年来,对扁桃资源现状、生产现状、营养价值、药用价值、工业价值、观赏及生态价值的开发利用进行了大量研究,但对扁桃资源的全面调查、扁桃中植物多酚等活性成分的研究和应用相对较少。本文综述了我国扁桃资源种类和分布、扁桃产业的发展现状及扁桃中植物多酚类物质活性的研究进展,为扁桃资源的研究及开发利用提供参考依据。

1 我国扁桃资源的种类和分布

全世界扁桃有53个种,我国现有6个种,分别为扁桃(Amygdalus communis L.)、野巴旦(Amygdalus Ledebouriana Schleche.)、西康扁桃 (Amygdalus tangutica Korsh.)、蒙古扁桃(Amygdalus mongolica(Maxim.)Yu)、长柄扁桃(Amygdalus Pedunculata Pall.)、榆叶梅 (Amygdalus triloba(Lindl.)Ricker)[1]。

对全国范围内的扁桃种质资源进行了相关调查。马松梅等人[2]调查了气候变化对蒙古扁桃适宜分布范围和空间格局的影响,发现蒙古扁桃在历史气候条件下的潜在分布区集中在蒙古的南戈壁省及东戈壁省,我国内蒙古巴彦淖尔市、阿拉善左旗、鄂尔多斯市、锡林郭勒盟西部,河西走廊中部及东部,宁夏北部及陕西北部,以及河北北部的部分地区,随着气候的变化,分布格局表现出不断向我国河北及内蒙古东部,蒙古东部、北部及西部大幅度扩散和迁移的趋势。张杰等人[3]采用ISSR分子标记对蒙古扁桃6个自然种群的遗传多样性进行了分析,结果表明乌海千里沟种群和东升庙那仁乌拉种群遗传一致度最大,包头萨拉齐种群的遗传多样性最丰富。梅立新等人[4]通过对国内扁桃的地理分布、生长环境等文献数据收集整理,发现普通扁桃主要分布在新疆、山西、甘肃等地,长柄扁桃主要分布在内蒙古阴山浅山区和陕西省北部沙漠地带,西康扁桃主要分布在甘肃东南部、四川西北部,矮扁桃主要分布在塔栽盆地、伊利山地,榆叶梅主要分布在东北和华北地区及江苏、江西、浙江等省份。郭改改等人[5]研究了来自河北丰宁、内蒙古乌审旗和固阳、陕西神木和榆阳共5个地区的长柄扁桃,发现陕西榆阳区的长柄扁桃抗旱性最好。罗树伟等人[6]比较了神木与杨凌两地区长柄扁桃的光合能力,发现神木地区长柄扁桃光合能力显著大于杨凌地区,表现出对强光低浓度CO2的高效光合特性及较强适应能力。马恒[7]研究了取自榆阳、神木、固阳、乌审旗和河北丰宁5个不同种源地长柄扁桃、陕西澄城的普通扁桃、甘肃礼县的西康扁桃,陕西米脂县的榆叶梅以及内蒙古磴口县的蒙古扁桃,发现各地区不同扁桃中富含矿物质元素、可溶性糖,以及还原糖、蛋白质、不饱和脂肪酸。侯国峰等人[8]对选自陕西神木、内蒙古包头、内蒙古阿拉善盟、河北承德4个不同产地长柄扁桃种仁的成分进行分析,研究表明长柄扁桃种仁可以作为开发食用油、蛋白粉以及苦杏仁苷的原材料,具有较好的经济价值,适宜于广大北方荒漠地区推广种植。

2 我国扁桃产业的发展现状

从我国扁桃产业的发展分析,新疆喀什地区是我国扁桃种植的主要区域,截至2013年扁桃种植面积8.61×104hm2,产量达到2.258×104t,种植面积和总产量均居全国之首[9]。近年来,山西省汾西、万荣、稷山、平陆等地也大力发展扁桃产业,目前已种植1 000 hm2,成为山西省最大的扁桃试验基地。除此之外,新疆莎车、疏勒、英吉沙、和田以及甘肃、陕西、四川等地也有种植。扁桃生态适宜性强,盛产期亩产可达400~600 kg,已成为发展山区经济的新选择。然而,我国扁桃加工产业比较落后,还处在浅加工阶段,除直接食用外,主要是初级产品,如多味扁桃仁、各式扁桃仁面包、仁饼、坚果罐头、扁桃酱、扁桃乳饮料、扁桃油等;深加工研究刚刚起步,目前主要用其挥发油来制造高品质的油脂,如扁桃乳等化妆美容产品以及健康保健产品。特别是就国内扁桃产业分析,目前仅以种仁为收获器官,进行加工利用,其他部分弃而不用,或者使用传统加工方法将其加工成燃料或动物饲料,不仅扁桃果肉(皮)没有得到充分的利用,还造成了资源浪费及环境污染。按照我国目前扁桃的种植规模和生产能力测算,每年产生的扁桃果肉(皮) 大约可达40×104t,其中植物多酚理论值约2×104~3×104t,其市场潜力约3.0亿~4.5亿元。因此,大力发展我国扁桃深加工产业,对提高可再生资源的利用、产业的延伸和产业结构调整以及提高企业经济效益有着极为重要的意义。

3 扁桃中多酚类物质活性的研究进展

植物多酚是植物体内重要的次生代谢产物,是一类储量丰富的绿色可再生资源,不仅因在医疗保健方面具有多种生理功能而受到人们的关注,而且在化工、建材、石油、医药、农业等领域有重要的意义,是目前备受关注的热点研究领域。

研究发现,扁桃果实的各个组成部分均富含抗氧化活性较高的植物多酚类物质。Bradley W Bolling通过对美国加州7个扁桃栽培品种的研究发现,水仙苷(Isorhamnetin-3-O-rutinoside) 是扁桃中含量最多的类黄酮物质,不同品种的多酚含量变化为4.0~10.7 mg/100 g,不同年份间的变化幅度可达13%。João C M Barreira利用葡萄牙2个不同地区的扁桃研究结果表明,不同品种对脑细胞中所产生自由基TBARS类物质的抑制能力差异极为显著。Jara Pérez-Jiménez等人[10]采用HPLC-MS/MS等技术的研究结果表明,扁桃种仁中含有大量对人体健康有益的小分子量酚类物质和大分子量原花色素类物质,在加工漂洗过程中易造成活性成分的流失和水质的污染,如果将此回收利用,则可以开发出低聚体的植物多酚功能性食品。Ali Jahanban Sfahlan等人[11]研究比较了伊朗不同基因型的18种扁桃种仁皮和壳,以及所含酚类物质、抗氧化活性和抗自由基能力的差异。结果表明,扁桃种仁皮和壳中酚类物质、抗氧化活性和抗自由基能力,依基因类型的不同存在明显差异,其中S3-7基因型扁桃种仁中的酚类物质含量最高且抗氧化活性能力最大。Begoña Bartolomé等人[12]首次在扁桃果肉中研究发现,A,B型的原花青素、原天竺葵素和原花翠素的聚合物。Giuseppina Mandalari等人[13]的研究结果表明,服用天然的扁桃果肉粉,有利于炎症性肠病治疗。Adriana Arena等人研究了扁桃果肉的免疫和抗病毒活性,结果表明扁桃果肉具有通过激活助手细胞(TT1和TT2)子系统,改善外周血单个核细胞对病毒感染的免疫监督功能。G Mandalari等人[14]在研究扁桃果肉对脊髓损伤的神经保护作用中发现,口服天然扁桃果肉粉,可以减缓炎症和组织损伤的扩展,从而有利于脊髓损伤的治疗。苏锐[15]发现不同种源地的长柄扁桃仁中多酚提取物均有不同的清除自由基能力,其中神木样品的IC50值和VCEAC值分别为199.90±14.07 μg/mL 和139.65±1.43 μmol/g,清除自由基能力显著高于陕西榆阳、内蒙古乌审旗、内蒙古固阳和河北丰宁的样品。黄艳[16]采用DPPH法,测定出南宁扁桃的抗氧化活性为671 Trolox μmol/L。国内外诸多研究结果表明,扁桃的种仁和果肉等部位均含有丰富的植物多酚类物质和较强抗氧化能力,同时二者均受不同品种特性、生态环境和阶段发育的影响。在进行扁桃品种资源评价与果肉开发利用时,研究不同品种特性、生态环境和阶段发育等对扁桃多酚类物质及抗氧化活性的影响,是其理论和技术基础。

4 结论

扁桃是世界著名的木本坚果油料树种,具有极高经济价值及良好的市场前景,应进一步加强研究,特别是扁桃野生资源的保护利用、扁桃深加工产业的发展,应充分挖掘扁桃潜在的生态、经济和社会价值,促进扁桃产业的快速可持续发展。

[1]田建保,何勇,程恩明,等.中国扁桃 [M].北京:中国农业出版社,2008:14.

[2]马松梅,聂迎彬,耿庆龙,等.气候变化对蒙古扁桃适宜分布范围和空间格局的影响 [J].植物生态学报,2014,38(3):262-269.

[3]张杰,王佳,李浩宇,等.濒危植物蒙古扁桃不同地理种群遗传多样性的ISSR分析 [J].生态学报,2012,32(14):4 443-4 452.

[4]梅立新,刘文倩,魏钰,等.中国扁桃资源与利用价值分析 [J].西北林学院学报,2014,29(1):69-72.

[5]郭改改,封斌,麻保林,等.不同区域长柄扁桃叶片解剖结构及其抗旱性分析 [J].西北植物学报,2013,33(4):720-728.

[6]罗树伟,郭春会,张国庆.神木与杨凌地区长柄扁桃光合与生物学特性比较 [J].干旱地区农业研究,2009,27(5):196-202.

[7]马恒.长柄扁桃及6个近缘种营养成分研究 [D].杨陵:西北农林科技大学,2015.

[8]侯国峰,李聪,陈邦.不同产地长柄扁桃种仁成分分析 [J].西北植物学报,2014,34(9):1 843-1 848.

[9]李东远.喀什地区扁桃产业发展的制约因素与对策研究 [D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2015.

[10]Jara Pérez-Jiménez,Josep Lluís.Analysis of proanthocyanidins in almond blanch water by HPLC-ESI-QqQ-MS/MS and MALDI-TOF/TOF[J].Food Research International,2012,49(2):798-806.

[11]Ali Jahanban Sfahlan,Ahmad Mahmoodzadeh,Abdollah Hasanzadeh.Antioxidants and antiradicals in almond hull and shell(Amygdalus communis L).as a function of genotype[J].Food Chemistry,2009(2):529-533.

[12]Begoña Bartolomé,María Monagas,Ignacio Garrido.Almond(Prunus dulcis(Mill). D.A.Webb) polyphenols:From chemical characterization to targeted analysis of phenolic metabolites in humans[J].Archives of Biochemistry and Biophysics,2010(1):124-133.

[13]Giuseppina Mandalari,Carlo Bisignano,Tiziana Genovese.Natural almond skin reduced oxidative stress and inflammation in an experimental model of inflammatory bowel disease[J].International Immunopharmacology,2011,11(8):915-924.

[14]G Mandalari,T Genovese,C Bisignano,et al.Neuroprotective effects of almond skins in experimental spinal cord injury[J].Clinical Nutrition,2011,30(2):221-233.

[15]苏锐.长柄扁桃仁多酚提取工艺及抗氧化活性研究 [D].杨凌:西北农林科技大学,2014.

[16]黄艳.南宁扁桃果肉主要成分及抗氧化性的测定 [J].轻工科技,2012(9):5-8.◇

Research Progress of the Germplasm Gesources and the Exploitation and Utilization of Almond

ZHANG Qianru,YIN Rong,WANG Hongning,*WANG Xianping
(Pomology Institute Shanxi Academy of Agricultural Science,Shanxi Key Laboratory of Germplasm Innovation and Utilization in Pomology,Taiyuan,Shanxi 030031,China)

The research and use of almond is of great importance in the fields of chemical industry,building materials,oil,medicine,agriculture,food,etc.for its rich resources and high nutritional value.The kinds and distribution,and the developing situation of the industry and the activity of plant polyphenols of almond are summarized to provide a reference for the research,development and utilization of almond resources.

almond;polyphenols;antioxidant activity

S661.1

A

10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.08.043

1671-9646(2016)08b-0049-03

2016-07-15

山西省农业科学院“果蔬粉综合加工利用技术研究”项目(YJKT1424)。

张倩茹(1985— ),女,硕士,研究实习员,研究方向为果品加工与质量安全。

王贤萍(1961— ),女,本科,研究员,研究方向为农产品安全与果品加工研究。

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