沙棘叶片、果肉和种子中黄酮类成分的差异

2019-12-18 02:04阮成江王海明
植物资源与环境学报 2019年4期
关键词:黄酮类儿茶素沙棘

蔡 爽, 阮成江,①, 杜 维, 丁 健, 韩 平, 王海明

(大连民族大学: a. 资源植物研究所, b. 生物技术与资源利用教育部重点实验室, 辽宁 大连 116600)

沙棘(Hippopha⊇rhamnoidesLinn.)为落叶灌木或小乔木,广泛分布于欧亚温带地区,在中国主要分布于西北、西南、华北及东北地区,种质资源丰富[1-2]。沙棘属(Hippopha⊇ Linn.)植物现有9个亚种,其中,中国沙棘(subsp.sinensisRousi)、云南沙棘(subsp.yunnanensisRousi)、中亚沙棘(subsp.turkestanicaRousi)、蒙古沙棘(subsp.mongolicaRousi )和江孜沙棘〔subsp.gyantsensis(Rousi) Y. S. Lian〕5个亚种在中国有分布[3]。沙棘叶片和果实含丰富的生物活性成分,广泛应用于食品、药品和保健品等行业[4],其叶片、果肉和种子含丰富的黄酮类成分,有止咳平喘、改善心功能和抗肿瘤等功效[5-8]。

杜蕾蕾等[9]采用高效液相色谱(HPLC)法对15个来源于不同区域的沙棘叶片中的槲皮素、山柰酚和异鼠李素进行了分析,发现多数样本叶片中槲皮素含量较高;而张慧娟等[10]采用HPLC法对沙棘果肉和种子中的槲皮素、山柰酚和异鼠李素进行了分析,结果表明沙棘果肉和种子中的黄酮类成分以异鼠李素和山柰酚为主。此外,还有一些研究者采用液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)法对沙棘叶片和果实中的黄酮类成分进行了研究,结果显示沙棘叶片和果实中的黄酮类成分主要为山柰酚、槲皮素、芦丁、异鼠李素和柚皮素[11-14]。然而,已有的研究多集中于沙棘不同器官间黄酮类成分的比较,但对不同沙棘亚种(品种)间各器官的黄酮类成分差异尚缺乏深入了解,随着沙棘栽培品种(品系、优系)的不断增加,有必要了解其不同器官中黄酮类成分的差异,旨在有针对性地进行开发利用。

作者以52个沙棘样本(包括8个品种、14个品系和30个优系)为研究对象,采用LC-MS/MS法分析了叶片、果肉和种子中8种黄酮类成分(异鼠李素、槲皮素、山柰酚、表没食子儿茶素、芦丁、没食子儿茶素没食子酸酯、木犀草素和柚皮苷)的含量,研究不同沙棘品种(品系、优系)及各器官(叶片、果肉和种子)间黄酮类成分及其含量的差异,以期为沙棘的开发利用提供基础研究数据。

1 材料和方法

1.1 材料

于2018年8月24日,在黑龙江省农业科学院浆果研究所的沙棘资源圃选择52个品种(品系、优系)的样株各3株,株龄11 a;在样株的旺盛生长期采集叶片100 g,在果实完全成熟时采集果实200 g,叶片和果实样品分别混匀。依据林业采样标准LY/T 1211—1999进行叶片和果实采集,选择样株树冠的上、中、下3个部位,分别在东、南、西、北4个方向的内、外部采集叶片和果实。所有样品采集后立即置于液氮中,并于-80 ℃冰箱中保存、备用。

供试52个沙棘样本(8个品种、14个品系和30个优系)包括46个蒙古沙棘样本和6个中国沙棘与蒙古沙棘的杂交样本(H.rhamnoidessubsp.sinensis×subsp.mongolica)。46个蒙古沙棘样本为:引自俄罗斯的‘巨人’(‘Juren’)、‘金色’(‘Jinse’)、‘新俄3’(‘Xine 3’)和‘楚伊’(‘Chuyi’)4个品种;引自芬兰的 ‘无刺丰’(‘Wucifeng’)和‘芬兰’(‘Fenlan’) 2个品种;黑龙江省农业科学院浆果研究所利用引自俄罗斯的实生苗选育获得的‘绥3’(‘Sui 3’)和‘绥2’(‘Sui 2’) 2个品种;引自俄罗斯的‘TF2-1’、‘TF2-10’、‘TF1-15’、‘TF2-34’、‘TF2-36’、‘HS-21’、‘HS-14’、‘HS-01’、‘HS-20’和‘HS-19’ 10个品系;引自俄罗斯的 ‘01’、‘优株1’(‘You 1’)、‘12’、‘40’、‘36’、‘06’、‘201301’、‘201303’、‘201304’、‘201305’、‘201307’、‘201308’、‘201309’、‘201310’、‘201311’、‘201312’、‘201313’、‘201315’、‘201316’、‘201317’、‘201318’、‘201319’、‘201320’、‘201322’、‘CK1’、‘CK2’、‘CK3’和‘CK4’28个优系。6个中国沙棘与蒙古沙棘的杂交样本均为黑龙江省农业科学院浆果研究所以中国沙棘雄株为父本、蒙古沙棘种子实生母株为母本杂交选育获得,包括‘杂2-2’(‘Za 2-2 Hybrid’)、‘杂3-2’(‘Za 3-2 Hybrid ’)、‘杂3-3(‘Za 3-3 Hybrid’)’和‘杂5-21’(‘Za 5-21 Hybrid’) 4个品系,以及‘56’和‘2-6’ 2个优系。

试剂:异鼠李素、槲皮素、山柰酚、芦丁、表没食子儿茶素和没食子儿茶素没食子酸酯标准品购自上海源叶生物科技有限公司,木犀草素和柚皮苷标准品购自上海安普实验科技股份有限公司,纯度均大于99.99%。无水乙醇为分析纯,甲酸和甲醇为色谱纯。

1.2 方法

1.2.1 样品中黄酮类成分提取 分别精确称取叶片、果肉和种子粉末2 g,加入体积分数75%乙醇5.0 mL,超声波(200 W)提取10 min,4 ℃、4 500 r·min-1离心15 min,残渣同法提取2次,合并上清液;上清液用10.0 mL石油醚反复萃取,以除去色素。取0.5 mL萃取液,用甲醇定容至5.0 mL;取1.0 mL,用0.22 μm微孔有机滤膜过滤,供LC-MS/MS分析。

1.2.2 LC-MS/MS分析条件和方法 用DGU-20A液相色谱(日本岛津公司)-API3200三重四级杆质谱仪(美国AB公司)进行LC-MS/MS分析。

色谱条件:岛津C18色谱柱(2.1 mm×50 mm,1.9 μm);流速0.2 mL·min-1,流动相A为质量体积分数0.1%甲酸水溶液,流动相B为质量体积分数70%甲醇;采集时间10 min,柱温30 ℃,进样量2 μL。

质谱条件:电喷雾离子源(ESI),负离子电离模式;质量扫描范围100~1 000 amu;干燥气(N2)流速3 L·min-1, 温度550 ℃;气帘气压力30 psi;离子化电压-4 500 V;扫描方式为多重反应监测。

精确称取各标准品5.0 mg,分别配制成质量浓度10、20、50、100、500和1 000 ng·mL-1的混合标样。采用上述色谱和质谱条件对混合标样进行系统测定。以定量离子峰面积为纵坐标、标准品溶液的质量浓度为横坐标绘制标准曲线。

取‘56’和‘金色’的叶片、果肉和种子的黄酮类提取液,按上述条件进样分析,对检测条件进行优化。

1.2.3 样品中黄酮类成分测定 按上述LC-MS/MS分析条件和方法对各样品提取液进行测定,进样量2 μL,3次重复。以定量离子峰面积为指标,依据各黄酮类成分的标准曲线计算样品中各成分的含量,黄酮类总含量为8个黄酮类成分含量之和。

1.2.4 方法学考察 以8个黄酮类成分混合标准品为样品,分别在最佳实验条件下对上述方法的日内精密度和日间精密度进行考察,每个浓度水平(质量浓度10、20、50、100、500和1 000 ng·mL-1)连续测定6次。日内精密度在同一天的00:00、4:00、8:00、12:00、16:00和20:00测定;日间精密度在每天的8:00和16:00各测定1次,连续测定3 d。

利用加标回收率对回收率进行考察。称取‘56’和‘金色’叶片、果肉和种子粉末适量,按照上述样品中黄酮类成分的提取方法进行提取,分别加入8个黄酮化合物标准品各100 ng,并设置3次重复;按照上述LC-MS/MS分析条件和方法进行测定,并计算回收率,考察基质效应和提取方法的影响效应。

1.3 数据处理和分析

采用SPSS 22.0软件对数据进行单因素方差分析,并采用t检验进行差异显著性分析。

2 结果和分析

2.1 沙棘黄酮类成分LC-MS/MS分析

结果(表1)显示:在本研究设置的实验条件下,8个黄酮类标准品的日内精密度和日间精密度分别低于4.85%和6.48%,加标回收率为91.85%~100.20%,说明本研究采用的黄酮类成分测定条件适宜、方法稳定、误差较小,可以满足黄酮类成分的定量分析要求。异鼠李素和芦丁的加标回收率分别为100.20%和100.00%,说明基质对这2种黄酮类成分的抑制效应非常弱;其余6种黄酮类成分的加标回收率为91.85%~97.60%,说明基质对这6种黄酮类成分的抑制效应较弱。

2.2 叶片中黄酮类成分及其含量的比较

供试52个沙棘样本叶片中黄酮类成分的含量见表2。结果显示:供试52个样本叶片均含有8个黄酮类成分,其中,芦丁、槲皮素、表没食子儿茶素、山柰酚和异鼠李素的含量分别为33.806~195.783、24.725~161.888、4.611~110.501、3.640~13.508和1.301~26.923 μg·g-1,含量较高,是供试沙棘样本叶片中黄酮类的主要成分;没食子儿茶素没食子酸酯、木犀草素和柚皮苷含量较低,分别为2.140~3.903、0.548~1.235和0.128~0.492 μg·g-1。在供试52个样本中,‘杂3-2’、‘TF2-36’和‘CK3’叶片中芦丁含量较高,分别为195.783、190.909和189.363 μg·g-1;‘201318’、‘杂3-3’、‘201317’和‘201301’的叶片中槲皮素含量较高,分别为161.888、147.244、142.944和140.899 μg·g-1;‘HS-21’叶片中表没食子儿茶素含量最高,为110.501 μg·g-1;‘TF2-10’、‘CK3’和‘40’叶片中山柰酚含量较高,分别为13.508、12.449和12.349 μg·g-1。

成分1)Constituent1)保留时间/minRetention timem/z2)线性方程 Regression equation线性范围/(mg·L-1)Linear range相关系数Correlation coefficient日内精密度/%Intra-day precision日间精密度/%Inter-day precision加标回收率/%Recovery of standard additionC11.76300.1∗/153.0y=14.70x0.025-1.0000.999 91.423.54100.20±2.63C21.24151.0∗/299.0y=3.38x-123.000.050-0.9500.992 50.552.9191.85±1.71C31.66117.0∗/258.0y=31.70x+828.000.040-0.9000.999 00.973.0296.75±2.20C40.69124.8∗/179.2y=95.10x-2 540.000.010-1.0000.998 82.136.4895.75±3.74C50.82300.0∗/132.0y=14.40x-6.550.010-1.0000.999 43.994.06100.00±3.12C60.68169.1∗/169.0y=102.00x-2 090.000.035-0.9500.999 72.645.6994.60±2.73C71.36133.0∗/135.8y=816.00x-4 260.000.015-0.9900.999 92.513.0397.60±1.30C80.77150.9∗/116.0y=326.00x+97.500.010-1.0000.999 74.856.1496.25±1.54

1)C1: 异鼠李素Isorhamnetin; C2: 槲皮素Quercetin; C3: 山柰酚Kaempferol; C4: 表没食子儿茶素(-)-Epigallocatechin; C5: 芦丁Rutin; C6: 没食子儿茶素没食子酸酯(-)-Gallocatechingallate; C7: 木犀草素Luteolin; C8: 柚皮苷Naringin.

2)m/z: 质荷比Mass-to-charge ratio. *: 定量离子Quantitative ion.

样本1) Sample1)各成分的含量/(μg·g-1)2) Content of each constituent2)异鼠李素Isorhamnetin槲皮素Quercetin山柰酚KaempferolC4芦丁RutinC6木犀草素Luteolin柚皮苷Naringin总计Total563.514±0.01655.138±1.2303.699±0.02112.481±0.83254.135±1.1202.406±0.0310.556±0.0210.183±0.003132.112±6.2312-61.301±0.03245.993±2.10411.672±0.83117.364±1.123148.084±3.7812.189±0.0110.819±0.0340.137±0.002227.559±9.235Za 2-2 Hybrid5.591±0.41693.768±3.4135.941±0.08516.715±0.93454.747±1.2362.895±0.3020.810±0.1010.128±0.012180.595±4.862Za 3-2 Hybrid2.620±0.061107.430±2.86310.392±0.86322.189±2.102195.783±5.1242.264±0.2060.748±0.0230.272±0.021341.698±13.215Za 3-3 Hybrid14.934±0.427147.244±4.21210.049±0.93217.725±1.01685.136±1.3673.350±0.1371.026±0.0350.332±0.013279.796±8.723Za 5-21 Hybrid2.791±0.021113.396±1.7898.474±0.11314.081±0.98474.143±1.1083.302±0.3480.748±0.1020.173±0.007217.108±6.272HS-214.103±0.31624.725±0.9365.598±0.436110.501±3.28379.976±2.0132.906±0.0430.629±0.0370.194±0.036228.632±14.726TF2-103.548±0.218137.705±3.21213.508±1.03213.967±0.132116.721±3.8622.793±0.0171.056±0.0830.238±0.024289.536±8.325011.815±0.062108.404±1.4877.308±0.86111.510±0.67852.253±1.1383.015±0.7020.767±0.0220.226±0.013185.298±9.273Juren5.365±0.43336.842±1.0243.654±0.08222.967±1.13297.488±5.6252.231±0.0070.616±0.0110.256±0.028169.419±7.118HS-148.602±0.786115.591±3.2825.679±0.11637.030±0.89379.973±2.3482.681±0.3010.813±0.0450.274±0.037250.643±12.487You 12.085±0.04567.173±1.1134.136±0.83118.925±1.104139.603±6.2712.652±0.1260.583±0.0110.218±0.012235.375±11.224HS-0115.572±1.032111.953±3.8247.551±1.01117.424±0.930113.636±8.1343.316±0.3811.044±0.0340.320±0.008270.816±9.162TF2-16.080±0.32141.654±1.1685.171±0.4239.613±0.87138.674±3.4102.996±0.0840.931±0.0160.265±0.003105.384±9.631Sui 34.237±0.086125.341±2.7815.899±0.8118.787±0.63674.251±1.9333.583±0.0090.715±0.0320.330±0.012223.143±13.426Jinse2.911±0.01567.742±1.9825.641±0.73117.309±1.01186.546±2.1063.721±0.0120.710±0.0150.375±0.009184.955±11.262123.065±0.12757.961±3.1148.110±0.96310.495±0.83764.401±3.2182.970±0.1120.692±0.0080.308±0.031148.002±6.317Xine 37.557±0.64361.229±4.1524.831±0.03716.548±0.76433.806±1.2773.239±0.0330.835±0.0170.277±0.003128.322±8.932405.905±0.82179.489±3.11212.349±0.82325.266±1.468110.717±4.8323.903±0.4211.235±0.0240.345±0.026239.209±14.786HS-2022.836±1.68479.893±1.1898.123±0.71534.421±0.783131.158±1.7862.989±0.0830.912±0.0320.375±0.012280.707±11.882TF2-346.667±0.36278.692±2.3137.861±0.31211.219±0.668135.593±1.3293.487±0.3220.977±0.0180.380±0.047244.876±7.937Wucifeng14.039±0.672102.320±4.1127.020±0.8609.518±0.326104.700±3.1652.540±0.0170.732±0.1100.335±0.028241.204±11.202Sui 23.974±0.06199.812±3.4477.219±0.77815.443±1.03676.585±2.3672.398±0.2060.722±0.0230.293±0.010206.446±14.983HS-1917.786±0.933110.130±5.1268.068±0.93211.955±0.921120.730±4.7812.261±0.1160.748±0.0420.249±0.022271.927±16.288369.231±0.06582.943±1.19211.906±0.62115.050±0.31295.652±3.2772.415±0.0310.950±0.0670.294±0.041218.441±14.320062.213±0.01282.321±2.0348.030±0.4316.815±0.167161.269±6.9812.632±0.0430.715±0.0380.202±0.006264.197±11.761TF2-3626.923±1.31579.021±1.1866.245±0.08612.657±0.834190.909±3.2903.580±0.6220.874±0.0240.313±0.035320.522±18.214Fenlan6.561±0.66276.357±2.3167.410±0.8329.276±1.01372.398±1.6732.873±0.0330.758±0.0110.311±0.081175.944±7.683TF1-151.589±0.02093.685±4.3524.906±0.62313.810±2.124139.486±6.7323.185±0.0170.708±0.0330.232±0.004257.601±13.274Chuyi12.715±0.962113.402±3.2789.536±0.87113.058±1.182146.907±5.4313.497±0.2031.031±0.0670.492±0.035300.638±14.6632013016.337±0.048140.899±4.3158.454±0.91612.490±1.106151.561±8.7922.925±0.0180.725±0.0820.381±0.027323.772±11.0982013033.229±0.012126.201±2.8666.662±0.6486.131±0.21653.491±3.1273.632±0.3070.782±0.0710.332±0.012200.460±8.2932013042.201±0.00667.122±1.3433.970±0.3125.455±0.83177.929±2.8862.383±0.1020.548±0.0320.251±0.007159.859±9.1122013053.818±0.014115.290±4.1688.667±0.6437.776±0.867115.290±3.7233.451±0.0350.859±0.0270.336±0.013255.487±13.2802013073.965±0.36368.819±1.2546.300±0.87112.229±1.10496.877±2.8712.462±0.0270.572±0.0180.242±0.004191.466±11.2762013087.294±0.782129.412±3.1168.294±0.3687.706±0.321115.882±3.4463.559±0.0350.888±0.0330.373±0.062273.408±8.9212013093.300±0.46893.101±6.4527.739±0.32613.217±1.154103.076±3.7893.283±0.0670.786±0.0120.306±0.038224.808±14.36420131024.516±1.681110.220±3.21810.154±0.84725.985±1.38370.808±4.1122.859±0.0180.822±0.0330.316±0.024245.68±12.3712013115.812±0.632117.123±1.7645.544±0.03118.332±1.10474.475±3.2112.896±0.0230.713±0.0250.352±0.011225.247±11.25820131216.167±1.10982.019±0.1376.459±0.13212.066±1.00362.539±4.1283.407±0.0810.946±0.0180.238±0.012183.841±19.43220131312.013±0.986126.518±2.4536.262±0.4679.137±1.06271.565±3.2102.869±0.0310.620±0.0110.388±0.045229.372±12.34120131514.335±1.10189.595±1.08411.908±1.01611.445±1.03193.642±1.7892.231±0.0450.890±0.0420.269±0.013224.315±11.8092013164.234±0.062104.399±2.3187.101±0.4125.029±0.767125.066±4.3872.448±0.0280.647±0.0060.232±0.008249.156±10.3842013175.500±0.087142.944±4.3527.268±0.7635.597±0.32190.854±3.2122.792±0.0370.733±0.0310.295±0.032255.983±8.2362013185.000±0.031161.888±3.89212.545±1.0245.783±0.286111.111±4.6712.963±0.0620.932±0.0520.445±0.084300.667±12.8622013192.338±0.01190.305±1.8946.039±0.0837.645±0.123132.410±8.3022.199±0.0170.551±0.0060.217±0.018241.704±11.0352013203.883±0.64580.454±1.9265.312±0.0129.799±0.78293.347±3.7642.140±0.1180.624±0.0130.207±0.030195.766±12.32720132211.185±0.86380.079±2.3363.640±0.06720.582±1.36874.785±4.5623.388±0.3460.702±0.0240.353±0.027194.714±7.630CK11.699±0.02479.596±1.84310.802±0.9215.174±0.87684.649±2.6632.647±0.1670.745±0.0160.184±0.034185.496±12.341CK22.590±0.01648.514±2.1066.376±0.6725.239±1.24688.501±5.1202.855±0.2810.678±0.0260.165±0.002154.918±8.942CK34.115±0.20895.850±3.48212.449±1.1034.611±0.831189.363±6.1122.367±0.3610.906±0.0350.162±0.007309.823±15.281CK42.131±0.04296.080±2.7635.522±0.67826.118±1.34876.753±4.5772.711±0.0210.646±0.0240.147±0.018210.108±11.436均值Average7.210±0.11793.317±0.5697.554±0.04815.528±0.288100.281±0.7172.885±0.0090.783±0.0030.278±0.002227.837±0.995

1)‘56’、‘2-6’、‘杂2-2’、‘杂3-2’、‘杂3-3’和‘杂5-21’为中国沙棘与蒙古沙棘的杂交品系(优系),其余样本均为蒙古沙棘品种(品系、优系)‘56’, ‘2-6’, ‘Za 2-2 Hybrid’, ‘Za 3-2 Hybrid’, ‘Za 3-3 Hybrid’, and ‘Za 5-21 Hybrid’ are the strains (superior lines) ofH.rhamnoidessubsp.sinensis×subsp.mongolica, and other samples are the cultivars (strains, superior lines) ofH.rhamnoidessubsp.mongolica.

2)C4: 表没食子儿茶素(-)-Epigallocatechin; C6: 没食子儿茶素没食子酸酯(-)-Gallocatechingallate.

由表2还可见:供试52个样本叶片中8个黄酮类成分的总含量差异明显,其中,‘杂3-2’、‘201301’、‘TF2-36’和‘CK3’叶片中黄酮类成分的总含量较高,分别为341.698、323.772、320.522和309.823 μg·g-1;‘TF2-1’、‘新俄3’、‘56’和‘12’叶片中黄酮类成分的总含量较低,分别为105.384、128.322、132.112和148.002 μg·g-1。

2.3 果肉中黄酮类成分及其含量的比较

供试52个沙棘样本果肉中黄酮类成分的含量见表3。结果显示:供试52个样本果肉含有7个黄酮类成分,未检出山柰酚;其中,‘56’、‘金色’和‘201310’果肉含有全部的7个黄酮类成分;而‘HS-14’和‘CK2’果肉中黄酮类成分最少,仅检出3个成分。表没食子儿茶素、芦丁和木犀草素均存在于供试52个样本果肉中,而其余4个成分仅存在于部分样本果肉中,其中,大多数样本果肉中未检出没食子儿茶素没食子酸酯。

样本1) Sample1)各成分的含量/(μg·g-1)2) Content of each constituent2)异鼠李素Isorhamnetin槲皮素QuercetinC4芦丁RutinC6木犀草素Luteolin柚皮苷Naringin总计Total561.643±0.0316.955±1.2011.688±0.04333.651±1.8321.262±0.0150.356±0.0340.010±0.00345.565±2.3172-62.052±0.03619.932±2.4322.804±0.08534.122±4.310—0.524±0.0270.015±0.00159.449±5.423Za 2-2 Hybrid5.700±0.3248.689±1.1242.651±0.10427.614±1.237—0.480±0.0820.026±0.00445.160±2.928Za 3-2 Hybrid0.743±0.086—2.235±0.20337.217±2.354—0.348±0.0120.017±0.00240.560±1.782Za 3-3 Hybrid0.787±0.025—2.608±0.71128.490±3.371—0.459±0.021—32.344±3.137Za 5-21 Hybrid0.378±0.030—2.291±0.08232.494±2.987—0.420±0.0130.014±0.00135.597±4.125HS-219.601±0.723—3.397±0.02926.359±1.283—0.591±0.0200.011±0.00739.959±2.386TF2-10——2.608±0.11326.083±1.245—0.558±0.0340.002±0.00029.251±1.292010.881±0.024—2.384±0.32512.510±0.983—0.519±0.017—16.294±3.210Juren1.747±0.1288.434±2.0731.977±0.12248.576±3.182—0.357±0.0080.002±0.00061.093±4.317HS-14——2.430±0.78329.333±1.227—0.475±0.027—32.238±2.890You 10.195±0.0328.558±1.8622.977±0.12917.209±2.983—0.596 0.0280.007±0.00129.542±1.352HS-018.405±0.78310.328±0.9802.635±0.08363.960±4.152—0.485±0.014—85.813±6.782TF2-12.317±0.125—3.040±0.09214.051±0.781—0.523±0.021—19.931±1.208Sui 34.394±0.72110.422±1.1322.452±0.04739.578±1.057—0.427±0.0630.026±0.00257.299±5.233Jinse7.547±0.3469.491±1.0732.224±0.02847.570±2.4161.309±0.0260.387±0.0230.008±0.00368.536±6.727124.314±0.1209.782±0.8652.224±0.01736.312±3.271—0.497±0.0710.037±0.00053.166±3.282Xine 34.053±0.7826.383±0.9132.259±0.32525.914±1.054—0.364±0.024—38.973±3.337400.160±0.009—3.738±0.43134.783±2.383—0.516±0.0180.008±0.00239.205±4.318HS-201.086±0.138—1.967±0.07827.904±1.9251.331±0.1670.382±0.025—32.670±2.925TF2-340.485±0.005—2.121±0.09227.499±2.0811.179±0.0820.350±0.016—31.634±3.272Wucifeng5.482±0.93112.361±1.1362.176±0.32754.017±3.262—0.405±0.0310.012±0.00174.453±4.781Sui 20.466±0.0357.057±1.2631.952±0.43515.367±1.286—0.357±0.0840.005±0.00025.204±1.432HS-190.450±0.017—2.150±0.07827.354±1.167—0.443±0.010—30.397±3.90136——1.971±0.02422.707±2.382—0.356±0.0080.016±0.00425.050±3.506061.665±0.247—1.773±0.07137.058±1.986—0.375±0.0240.017±0.00240.888±4.326TF2-361.778±0.039—1.912±0.03320.181±1.024—0.353±0.0320.017±0.00124.241±1.285Fenlan0.434±0.028—2.338±0.02840.299±3.718—0.450±0.0180.011±0.00343.532±3.281TF1-150.398±0.019—3.726±0.05220.881±2.054—0.613±0.004—25.618±1.864Chuyi1.679±0.372—1.772±0.02147.429±3.1161.253±0.0610.357±0.035—52.490±5.3322013012.835±0.2799.859±0.9852.407±0.062136.558±5.348—0.459±0.0710.011±0.001152.129±10.2712013036.811±0.84311.660±0.8622.703±0.06952.124±2.951—0.541±0.0620.033±0.00473.872±5.2192013045.908±1.01410.247±1.1862.657±0.03155.406±3.662—0.487±0.0030.050±0.00274.755±1.3862013058.389±0.9259.240±1.0332.274±0.02831.976±2.953—0.426±0.018—52.305±2.9022013071.557±0.076—1.960±0.07075.925±10.318—0.463±0.0330.001±0.00079.906±4.880201308——2.111±0.03240.486±7.8931.324±0.0730.419±0.046—44.340±4.9572013090.279±0.062—1.957±0.02930.163±2.379—0.387±0.0280.011±0.00132.797±2.3812013107.819±0.07311.334±1.1322.511±0.33249.928±4.9211.607±0.0620.488±0.0190.005±0.00173.692±6.2902013110.748±0.022—2.793±0.72152.892±3.412—0.540±0.061—56.973±3.0882013126.151±0.7188.404±0.8631.961±0.03814.312±3.121—0.408±0.032—31.236±3.2192013131.023±0.2437.392±1.3672.466±0.28462.685±5.432—0.407±0.0290.004±0.00073.977±3.1822013150.548±0.062—1.710±0.52728.013±1.028—0.364±0.016—30.635±3.1732013161.760±0.727—2.514±0.120100.559±12.094—0.494±0.0570.017±0.002105.344±11.2082013170.845±0.063—2.528±0.73188.643±7.328—0.475±0.0210.023±0.00392.514±8.973201318—5.451±0.8422.121±0.03654.331±6.2531.332±0.0260.411±0.038—63.646±4.7322013190.644±0.037—2.872±0.08237.579±8.329—0.545±0.019—41.640±6.2272013201.690±0.1627.081±1.2762.218±0.01716.232±1.236—0.432±0.0520.013±0.00327.666±1.3682013220.780±0.0478.192±1.3452.874±0.06229.194±1.036—0.418±0.0170.015±0.00141.473±5.432CK10.988±0.0259.083±0.3072.689±0.39330.988±2.301—0.569±0.006—44.317±3.952CK2——2.847±0.41734.672±1.874—0.401±0.024—37.920±2.567CK31.757±0.0819.652±0.8322.296±0.282112.710±9.268—0.418±0.063—126.833±11.425CK41.629±0.043—2.208±0.09153.652±3.222—0.409±0.0250.046±0.00257.944±6.734均值Average2.558±0.0559.304±0.1112.396±0.00842.068±0.4871.324±0.0130.445±0.0010.015±0.000101.714±0.916

1)‘56’、‘2-6’、‘杂2-2’、‘杂3-2’、‘杂3-3’和‘杂5-21’为中国沙棘与蒙古沙棘的杂交品系(优系),其余样本均为蒙古沙棘品种(品系、优系)‘56’, ‘2-6’, ‘Za 2-2 Hybrid’, ‘Za 3-2 Hybrid’, ‘Za 3-3 Hybrid’, and ‘Za 5-21 Hybrid’ are the strains (superior lines) ofH.rhamnoidessubsp.sinensis×subsp.mongolica, and other samples are the cultivars (strains, superior lines) ofH.rhamnoidessubsp.mongolica.

2)C4: 表没食子儿茶素(-)-Epigallocatechin; C6: 没食子儿茶素没食子酸酯(-)-Gallocatechingallate. —: 未检出No detection.

果肉中芦丁、槲皮素、表没食子儿茶素和异鼠李素分别为12.510~136.558、5.451~19.932、1.688~3.738和0.160~9.601 μg·g-1,含量较高,这4个成分是供试沙棘样本果肉中黄酮类的主要成分;果肉中没食子儿茶素没食子酸酯、木犀草素和柚皮苷含量较低,分别为1.179~1.607、0.348~0.613和0.001~0.050 μg·g-1。在供试52个样本中,‘201301’、‘CK3’和‘201316’果肉中芦丁含量较高,分别为136.558、112.710和100.559 μg·g-1;‘2-6’、‘无刺丰’、‘201303’和‘201310’果肉中槲皮素含量较高,分别为19.932、12.361、11.660和11.334 μg·g-1;‘40’、‘TF1-15’、‘HS-21’和‘TF2-1’果肉中表没食子儿茶素含量较高,分别为3.738、3.726、3.397和3.040 μg·g-1;‘HS-21’、‘HS-01’和‘201305’果肉中异鼠李素含量较高,分别为9.601、8.405和8.389 μg·g-1。

由表3还可见:供试52个样本果肉中7个黄酮类成分的总含量差异明显,其中,‘201301’、‘CK3’和‘201316’果肉中黄酮类成分的总含量较高,分别为152.129、126.833和105.344 μg·g-1;‘01’和‘TF2-1’果肉中黄酮类成分的总含量较低,分别仅为16.294和19.931 μg·g-1。

2.4 种子中黄酮类成分及其含量的比较

供试52个沙棘样本种子中黄酮类成分的含量见表4。结果显示:供试52个样本种子中共含有8个黄酮类成分;其中,‘杂3-3’、‘HS-01’、‘201303’、‘201305’、‘201310’、‘201320’、‘CK1’和‘CK4’种子中黄酮类成分最多,含有其中7个成分;而‘2-6’、‘01’、‘巨人’、‘TF2-1’、‘新俄3’、‘40’和‘HS-20’种子中黄酮类成分最少,仅检出3个成分。表没食子儿茶素、芦丁和柚皮苷均存在于供试52个样本种子中,而其余5个成分仅存在于部分样本种子中,其中,大多数样本种子中未检出山柰酚和木犀草素。

种子中表没食子儿茶素、芦丁、槲皮素和异鼠李素的含量分别为4.661~31.488、3.306~55.204、5.121~15.149和0.386~11.175 μg·g-1,含量较高,是供试沙棘样本种子中黄酮类的主要成分;没食子儿茶素没食子酸酯、木犀草素、山柰酚和柚皮苷含量较低,分别为1.320~2.841、0.405~0.749、0.034~2.088和0.027~0.195 μg·g-1。在供试52个样本中,‘201307’、‘TF2-36’和‘金色’种子中表没食子儿茶素含量较高,分别为31.488、27.629和19.557 μg·g-1;‘CK3’、‘201311’和‘201301’种子中芦丁含量较高,分别为55.204、38.222和24.561 μg·g-1;‘HS-01’、‘201311’、‘无刺丰’和‘CK1’种子中槲皮素含量较高,分别为15.149、10.541、10.531和10.445 μg·g-1;‘HS-01’和‘201304’种子中异鼠李素含量较高,分别为11.175和8.824 μg·g-1。

样本1) Sample1)各成分的含量/(μg·g-1)2) Content of each constituent2)异鼠李素Isorhamnetin槲皮素Quercetin山柰酚KaempferolC4芦丁RutinC6木犀草素Luteolin柚皮苷Naringin总计Total561.026±0.071——7.958±0.45112.729±0.982——0.045±0.00721.758±2.4312-6———13.511±1.0323.306±0.362——0.048±0.00216.865±1.862Za 2-2 Hybrid0.580±0.023——11.971±2.1346.409±0.681——0.148±0.01319.108±1.928Za 3-2 Hybrid———4.661±0.1877.049±1.0111.320±0.231—0.049±0.00213.079±3.210Za 3-3 Hybrid1.057±0.016—2.088±0.0367.814±0.9324.813±0.4671.556±0.1210.546±0.0330.073±0.01117.947±1.225Za 5-21 Hybrid1.010±0.104——5.551±0.0826.142±0.8302.102±0.0860.727±0.0280.045±0.00515.577±2.190HS-213.321±0.086—0.340±0.0128.870±0.4734.276±0.563——0.080±0.00216.887±3.123TF2-10———8.535±0.1784.251±0.721—0.655±0.0110.052±0.01213.493±1.22801———5.238±0.2343.506±0.084——0.027±0.0088.771±0.992Juren———11.929±1.2168.616±0.738——0.041±0.00320.586±1.836HS-141.326±0.107—0.170±0.03517.823±3.2126.330±0.1892.037±0.107—0.089±0.01027.775±1.237You 10.643±0.009——8.048±1.0807.044±0.893——0.073±0.01415.808±1.395HS-0111.175±1.13215.149±1.3241.076±0.07110.017±1.26710.017±1.011—0.676±0.0060.051±0.00348.161±2.378TF2-1———6.406±0.9328.327±0.892——0.066±0.00414.799±1.364Sui 30.472±0.031——15.645±1.0126.377±0.4762.187±0.204—0.104±0.01224.785±1.478Jinse2.260±0.8749.077±0.876—19.557±1.43512.454±1.4332.269±0.313—0.195±0.03145.812±1.93412———15.563±2.38913.328±1.0261.879±0.046—0.143±0.02530.913±3.183Xine 3———14.086±1.6326.086±0.778——0.041±0.00820.213±1.15740———9.332±1.1207.166±0.682——0.075±0.00716.573±1.562HS-20———10.102±1.0789.012±1.014——0.067±0.01219.181±1.202TF2-34———11.845±0.9438.758±0.6781.615±0.0720.577±0.0120.062±0.00822.857±1.336Wucifeng1.926±0.16710.531±1.251—13.757±1.6218.529±0.893——0.086±0.02034.829±2.724Sui 20.386±0.0628.088±0.936—16.354±1.46612.601±1.435——0.085±0.01737.514±3.862HS-19———13.980±1.33311.001±0.9121.849±0.143—0.136±0.04226.966±1.117361.097±0.106——6.838±0.9247.921±0.413—0.565±0.0310.102±0.00716.523±1.032061.661±0.092——8.339±0.43812.485±0.324——0.110±0.00322.595±2.093TF2-361.163±0.0359.251±1.042—27.629±2.13214.989±1.3122.841±0.082—0.157±0.00856.030±3.182Fenlan2.394±0.108——8.709±1.04111.724±0.8862.296±0.053—0.047±0.00525.170±1.236TF1-15—5.121±0.723—9.272±1.7208.650±1.0241.425±0.041—0.157±0.00724.625±1.092Chuyi2.892±0.243——12.048±1.6788.842±0.776——0.081±0.01023.863±1.781201301———12.558±0.94624.561±2.1032.188±0.080—0.127±0.01339.434±2.9202013033.861±0.8147.742±0.8920.289±0.0065.994±0.43210.989±1.788—0.405±0.0240.059±0.00829.339±1.8632013048.824±0.9319.062±0.778—12.162±1.08317.409±2.304——0.110±0.00147.567±2.1172013056.062±1.2107.102±1.0130.034±0.0037.448±0.4369.007±1.025—0.482±0.0160.091±0.00230.226±1.2452013071.760±0.067——31.488±3.48916.062±1.237——0.187±0.01449.497±2.783201308———11.597±1.26311.176±1.090—0.683±0.0320.108±0.01323.564±1.376201309———16.806±1.0989.532±0.8722.149±0.103—0.137±0.00928.624±2.7342013104.852±0.0648.329±0.7721.639±0.01210.317±0.9317.039±1.0831.376±0.009—0.070±0.00233.622±2.1982013113.071±0.03110.541±1.238—18.332±0.07238.222±3.1672.016±0.301—0.144±0.00672.326±2.099201312—6.846±0.229—12.469±1.13112.714±0.9421.972±0.072—0.192±0.03234.193±1.2732013130.681±0.024——7.800±0.5607.956±1.3261.326±0.0210.420±0.0170.112±0.01718.295±1.2042013150.812±0.072——8.426±1.2358.118±0.9321.476±0.034—0.109±0.00318.941±0.832201316———12.615±1.33317.035±2.3462.164±0.0680.749±0.0260.143±0.01032.706±1.013201317———11.675±1.02413.134±1.3561.800±0.062—0.140±0.00726.749±1.785201318———14.674±1.46716.141±1.4781.731±0.1070.602±0.0300.107±0.02033.255±1.682201319———16.247±1.22214.135±1.0022.177±0.060—0.112±0.00132.671±2.3082013200.691±0.0135.822±0.185—11.270±1.0815.517±0.7741.706±0.0390.512±0.0410.136±0.02625.654±1.3472013221.759±0.4116.774±0.983—16.009±0.7888.991±0.8231.735±0.057—0.116±0.02435.384±1.230CK15.625±0.72510.445±0.7241.440±0.0238.539±0.43213.126±1.2771.694±0.024—0.053±0.00640.922±2.439CK22.070±0.018——14.673±1.35717.388±2.3642.103±0.081—0.131±0.00236.365±3.123CK32.862±0.0825.805±0.083—9.356±1.02255.204±5.327——0.133±0.00773.360±3.420CK41.368±0.0367.212±0.462—16.891±1.72816.069±3.2722.115±0.0630.623±0.0230.096±0.00344.374±2.181均值Average2.538±0.0798.405±0.1350.884±0.09412.091±0.09711.581±0.1611.831±0.0160.456±0.0140.099±0.00129.348±0.264

1)‘56’、‘2-6’、‘杂2-2’、‘杂3-2’、‘杂3-3’和‘杂5-21’为中国沙棘与蒙古沙棘的杂交品系(优系),其余样本均为蒙古沙棘品种(品系、优系)‘56’, ‘2-6’, ‘Za 2-2 Hybrid’, ‘Za 3-2 Hybrid’, ‘Za 3-3 Hybrid’, and ‘Za 5-21 Hybrid’ are the strains (superior lines) ofH.rhamnoidessubsp.sinensis×subsp.mongolica, and other samples are the cultivars (strains, superior lines) ofH.rhamnoidessubsp.mongolica.

2)C4: 表没食子儿茶素(-)-Epigallocatechin; C6: 没食子儿茶素没食子酸酯(-)-Gallocatechingallate. —: 未检出No detection.

由表4还可见:供试52个样本种子中8个黄酮类成分的总含量差异明显,其中,‘CK3’、‘201311’和‘TF2-36’种子中黄酮类成分的总含量较高,分别为73.360、73.326和56.030 μg·g-1;‘01’、‘杂3-2’和‘TF2-10’种子中黄酮类成分的总含量较低,分别为8.771、13.079和13.493 μg·g-1。

2.5 不同器官中黄酮类成分总含量的比较

对供试52个沙棘样本叶片、果肉和种子中黄酮类成分的含量进行进一步统计和分析,结果显示:供试52个样本叶片、果肉和种子中黄酮类成分的总含量之和为140.114~515.335 μg·g-1。其中,‘201301’和‘CK3’叶片、果肉和种子中黄酮类成分的总含量之和较高,依次为515.335和510.016 μg·g-1;‘TF2-1’和‘新俄3’叶片、果肉和种子中黄酮类成分的总含量之和较低,分别仅为140.114和187.508 μg·g-1。

‘56’、‘2-6’、‘杂2-2’、‘杂3-2’、‘杂3-3’和‘杂5-21’6个杂交品系(优系)叶片、果肉和种子中黄酮类成分的总含量之和为199.435~395.337 μg·g-1,平均值为290.311 μg·g-1;46个蒙古沙棘品种(品系、优系)叶片、果肉和种子中黄酮类成分的总含量之和为140.114~515.335 μg·g-1,平均值为310.71 μg·g-1。t检验结果表明:蒙古沙棘品种(品系、优系)叶片、果肉和种子中黄酮类成分的总含量之和显著(P<0.05)高于中国沙棘与蒙古沙棘的杂交品系(优系)。

2.6 不同器官中黄酮类成分含量的变异分析

对供试52个沙棘样本叶片、果肉和种子中黄酮类成分含量的变异系数进行比较,结果见表5。供试52个样本中8个黄酮类成分含量的变异系数为1.421%~101.211%,变幅很大。

叶片中表没食子儿茶素和异鼠李素含量的变异系数均超过85%,芦丁、山柰酚和槲皮素含量的变异系数均在30%以上,而没食子儿茶素没食子酸酯和木犀草素含量的变异系数均在20%以下;果肉中芦丁含量变异系数超过100%,柚皮苷和槲皮素含量的变异系数均在30%以上,而异鼠李素、表没食子儿茶素和木犀草素含量的变异系数均在5%以下;种子中芦丁和山柰酚含量的变异系数均在85%以上,异鼠李素和柚皮苷含量的变异系数均在30%以上,而表没食子儿茶素和木犀草素含量的变异系数均在15%以下。

表5 沙棘叶片、果肉和种子中黄酮类成分含量的变异系数

Table 5 Coefficient of variation of contents of flavonoid constituents in leaf, pulp, and seed ofHippopha⊇rhamnoidesLinn.

器官Organ各成分含量的变异系数/%1) Coefficient of variation of content of each constituent1)异鼠李素Isorhamnetin槲皮素Quercetin山柰酚KaempferolC4芦丁RutinC6木犀草素Luteolin柚皮苷Naringin总计Total叶片Leaf86.14832.21733.78897.40637.57616.30919.01728.67723.019果肉Pulp3.44130.704—2.585101.2119.4781.42176.76452.731种子Seed68.50824.02988.07229.33496.25211.50413.36532.33247.174

1)C4: 表没食子儿茶素(-)-Epigallocatechin; C6: 没食子儿茶素没食子酸酯(-)-Gallocatechingallate. —: 无数据No datum.

3 讨论和结论

黄酮类成分是沙棘叶片和果实中主要活性成分之一,具有广泛的药理活性[15]。供试52个沙棘样本叶片、果肉和种子中黄酮类成分的总含量分别为105.384~341.698、16.294~152.129和8.771~73.360 μg·g-1,且叶片中黄酮类成分的总含量明显高于果肉和种子,种子中黄酮类成分的总含量最低,这可能与供试52个品种(品系、优系)大多为蒙古沙棘有关,蒙古沙棘分布于气候较寒冷的地区,其叶片中黄酮类成分含量的增加,有利于其在极端环境下的生长发育[16]。李春英等[17]发现,引种于俄罗斯的大果沙棘叶片中总黄酮含量明显高于果肉,与本研究结果一致;但布海力且木等[18]的研究结果表明:产自陕西吴起的野生中国沙棘果实中黄酮类总含量高于叶片,与本研究结果有一定差异。这主要是由于供试沙棘隶属于不同的亚种以及生长环境有差异。

沙棘叶片是沙棘茶的主要原料,黄酮类含量是沙棘茶品质的重要指标之一[19]。本研究供试52个品种(品系、优系)叶片中主要黄酮类成分为芦丁、槲皮素、表没食子儿茶素和山柰酚,叶片中黄酮类成分的总含量较高的样本有‘杂3-2’、‘201301’、‘TF2-36’和‘CK3’,且这4个样本中芦丁含量也较高,因而,针对叶片黄酮资源,可将这4个品种(品系、优系)作为沙棘茶原料培育和示范推广的优良种质进行定向育种。沙棘黄酮及其他活性成分具有降低高血压、软化血管、改善血液循环等作用[20]。供试52个品种(品系、优系)中,‘201301’和‘CK3’叶片、果肉和种子中黄酮类成分的总含量之和较高,分别为515.335和510.016 μg·g-1,因而,这2个优系可作为黄酮类化合物原料的定向育种材料。张慧娟等[10]检出沙棘果肉和种子中黄酮类含量最高的成分分别为异鼠李素和山柰酚,而本研究中沙棘果肉和种子中黄酮类含量最高的成分分别为芦丁和表没食子儿茶素,这一现象与“沙棘不同器官中黄酮类成分的组成及比例随采摘时间、产量和品种的不同而存在很大差异”[21]有关,因而,在实际生产过程中,应综合考虑品种(品系、优系)和栽培环境的差异。

供试52个沙棘样本叶片、果实和种子中黄酮类成分的含量存在不同程度的差异,其中,叶片中表没食子儿茶素和异鼠李素、果肉中芦丁和柚皮苷、种子中芦丁和山柰酚含量的变异系数均大于75%,但有一些黄酮类成分含量的变异程度很小,如叶片、果肉和种子中没食子儿茶素没食子酸酯和木犀草素含量的变异系数均在20%以下。不同器官的黄酮类成分组成也存在较大差异,其中有些品种(品系、优系)叶片、果肉和种子中黄酮类成分较全面,如‘201310’果肉和种子中均可检出7个黄酮类成分,而有些品种(品系、优系)果肉和种子中仅可检出3个黄酮类成分。可见导致沙棘不同部位黄酮类成分含量变异的原因与栽培生境的差异有关,但主要与各品种(品系、优系)的遗传特性以及黄酮类成分的代谢途径有关,因而,在针对沙棘黄酮资源的定向育种过程中,有必要了解不同品种(品系、优系)的黄酮类成分的分子调控机制,以便更准确地选择育种材料。

供试52个沙棘品种(品系、优系)不同器官中黄酮类总含量由高到低依次为叶片、果肉、种子;芦丁、槲皮素和表没食子儿茶素均为沙棘叶片、果肉和种子中主要黄酮类成分。‘杂3-2’、‘201301’、‘TF2-36’和‘CK3’叶片中黄酮类成分的总含量较高,‘201301’、‘CK3’和‘201316’果肉中黄酮类成分的总含量较高,‘CK3’、‘201311’和‘TF2-36’种子中黄酮类成分的总含量较高;‘201301’和‘CK3’叶片、果肉和种子中黄酮类成分的总含量之和较高。此外,蒙古沙棘品种(品系、优系)叶片、果肉和种子中黄酮类成分总含量之和显著(P<0.05)高于中国沙棘与蒙古沙棘的杂交品系(优系)。因而,在实际生产过程中,应依据不同器官中主要黄酮类成分的差异,有针对性地进行沙棘食品、药品和保健品的开发。

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