蓝靛果忍冬研究现状综述

2020-12-19 15:01王柏茗聂江力况廷廷陈俊娥
天津农林科技 2020年4期
关键词:蓝靛含量资源

苏 雅,裴 毅,王柏茗,聂江力,况廷廷,陈俊娥,王 欢

(天津农学院 园艺园林学院,天津 300384)

蓝靛果忍冬(Lonicera caeruleaL.)为忍冬科忍冬属的多年生落叶灌木。多为野生,主要分布于欧洲、亚洲和美洲的北部,我国主要分布在东北、华北、西北及西南等地,其也可在农场、种植园和庭园种植(如波兰、捷克、斯洛伐克、奥地利、德国、加拿大)。蓝靛果忍冬无主根,侧根发达,植株呈丛生状,花为两性虫媒花,浆果细长,为蓝黑色。果实味道宜人,近似越橘、黑醋栗和蓝莓,味酸稍苦,其中含有丰富的天然紫红色素,可用于加工饮料、果酱、酿酒等,被称作“笫三代果品”,具有很高的营养价值和药用价值[1]。蓝靛果作为一种新兴的果树资源,具有早熟、抗寒性强、对土壤和气候条件要求不高,抗病虫等特点,可以为高纬度和寒冷气候地区的小浆果种植者提供额外的机会,使其在高端特色作物市场上的产品多样化。国外对蓝靛果忍冬的研究较早,而我国从20世纪80年代初期才开始进行蓝靛果的资源调查和引种栽培,且取得了一定的成果。现对国内外相关的研究进展进行总结,从而为进一步开发和利用这一珍贵的果树资源提供技术支持。

1 育种现状

蓝靛果忍冬在1894年首次被列为园艺植物,并且于1913—1915年在俄罗斯北部和东部首次进行驯化尝试,但更广泛的育种工作始于20世纪50年代的瓦维洛夫植物研究所[2]。其主要工作是在野生种质资源中进行选优,然后在此基础上,通过有性杂交试验将不同种和亚种所具有的抗寒、味甜和落粒轻等优良性状聚合到一个品种上,培育出了众多优良品种[3]。到1998年末,俄罗斯共有“蓝鸟”、“蓝纺锤”等17个品种通过国家审定,并得到推广利用,此后有60多个品种在生产中被推广栽培,使蓝靛果忍冬达到了商业化栽培的程度[2]。

在日本,蓝靛果忍冬主要分布于堪察加半岛、千岛群岛和北海道。北海道土著阿伊努人称其为Haskap。日本科学家开始在北海道培育和改良这种作物,主要利用体外秋水仙素处理茎段或用不同倍性的亲本间杂交来获得较大果实的多倍体品种用于商业生产,并于1992年培育出了第一个栽培品种“Yufutsu”(库页岛忍冬),该品种具有大果、丰产、味美等优良性状,主要在北海道地区栽植[4]。

相对于研究较深入的俄罗斯、日本等发达国家来说,我国蓝靛果的野生资源丰富,但种质资源的收集、保存和评价研究却刚刚起步。2000年,东北农业大学霍俊伟教授在国内率先开始蓝靛果育种研究,其带领的小浆果课题组从俄罗斯引进10个蓝靛果忍冬优良品系成立了国内第一个蓝靛果忍冬种质资源圃。经过10年的优选和观察,培育出我国第一个高产、质优、抗寒的优良品系,命名为“蓓蕾”,并且于2011年4月通过了黑龙江省农作物品种审定委员会审定,开始在黑龙江省等寒地进行推广栽培,这也是我国第一个也是目前唯一通过省级登记审定的蓝靛果品种[5]。

2 引种驯化方式

我国从20世纪80年代开始对野生蓝靛果忍冬进行了移植、繁育和栽培试验。许双庆最先发现用全株丛和根系进行移栽,成活率可达90%以上,扦插育苗成活率达57%,且以秋插效果最好;分根繁殖成活率高达100%;播种育苗第二年成活率达98%,通过人工驯化种子繁殖的苗木3年即可开花结果;水平压条与平茬等方式繁殖效果良好[6]。由于实生繁殖会导致蓝靛果在株形、产量、品质、成熟期等方面差异显著,无法获得高产和理想品质,故一般不采用。蓝靛果的无性系可以通过绿枝扦插,硬枝扦插和组织培养来获得,其中组织培养具有繁殖系数高、速度快、可全年实施等优点,既能保持品种的优良性状,又能达到快速繁育苗木、提高优质种植材料的产量的目的,是目前最为重要的无性繁殖技术之一。

3 蓝靛果忍冬的栽培管理

蓝靛果忍冬对土壤类型要求不严,土壤的酸碱度适应范围较广,pH值从5~7不等。对有机质含量要求较高,可通过增施有机肥提高土壤有机质含量。通过对蓝靛果忍冬进行田间施肥实验发现,以N∶P∶K=16∶10∶13进行组合施肥,蓝靛果忍冬生长最好,且适当增施硼肥可以显著提高果实中花青素和抗坏血酸的含量。

蓝靛果忍冬生长在潮湿的土壤上,但不生长在死水或沼泽中。整个生长期内若土壤含水量不足40%时,应及时进行浇灌,以保证苗木的正常生长。灌水方式多以喷灌和滴灌为主。

4 研究价值

4.1 营养成分研究

对蓝靛果忍冬果实营养价值的研究始于20世纪80年代。Zholobova Z P首次提出蓝靛果是维生素、矿物质和其他生物活性物质的良好来源,之后又陆续发现果实中还富含碳水化合物、多元醇、有机酸、氨基酸、微量元素以及黄酮类成分。其中碳水化合物、多元醇及有机酸以葡萄糖、山梨糖醇及柠檬酸含量最多;果实中共含有18种氨基酸,其中必需氨基酸占总氨基酸的40%左右;含有钾、铁、钙、镁、锌等14种微量元素,以钾含量最高;VB1、VB2、VPP含量丰富,尤其VPP高出水果近百倍[7]。国外学者还研究了其果实中的苦味成分,分离出3种苹果酸酯和9种柠檬酸酯,研究表明,苹果酸酯具有强烈的苦味,其中苹果酸二丁酯含量最高;在柠檬酸酯中,含有至少一个丁基的完全酯化的化合物是苦的[8]。

4.2 天然色素研究

蓝靛果忍冬的果实是一种蓝黑色的浆果, 含有丰富的天然紫红色素, 属黄酮花色甙类化合物,是提取天然食用色素的良好资源。1990年,我国将蓝靛果色素列入添加剂,允许在食品中使用。经测定,其红色素主要成分花青定-3-葡萄糖,此外还有少量花青定-3,5-双葡萄糖、花青定-3-芸香糖、花青定-3-龙胆二糖、芍药定-3-葡萄糖[9]。然而其化学性质不稳定, 难以分离纯化,易受食品中化学成分的影响。因此,优化色素的提取纯化方式,研究其稳定性及理化性质是当前研究的主要方向。目前,除传统的溶剂提取法以外,还发展出来多种红色素提取方法,如超声波辅助提取法、微波辅助提取法等。

4.3 药用价值研究

蓝靛果忍冬自古以来就在俄罗斯北部、中国和日本广泛用于民间医药。蓝靛果全株含有桃叶珊瑚甙,种子含有花色甙,果实、花、叶、枝、皮均可入药,如枝条浸液可作为利尿剂;新鲜果实和果汁有防腐功效,也被用于治疗扁桃体炎;叶片浸液用于治疗咽痛等。这些药用价值都归功于其总多酚含量高和总抗氧化活性高。研究证实蓝靛果忍冬含有高含量的花青素(1.40 mg·100 g-1)、酚酸(160 mg·100 g-1)和黄酮类(140 mg·100 g-1),主要化合物包括原花青素(700 mg·100 g-1)、儿茶素(650 mg·100 g-1)、芦丁(100 mg·100 g-1)及少量槲皮素和异槲皮素(30 mg·100 g-1),这些化合物具有广泛的生物活性,如抗菌、抗癌和抗炎[10]。

5 前景展望

蓝靛果忍冬凭借其独特的风味、高营养价值和较强抗病虫能力而得到了消费者和有机种植者的普遍接受,尤其是作为加工产品。目前,我国加工蓝靛果果汁、果酱及酿酒技术已趋于成熟,黑龙江和吉林等省已率先实现蓝靛果忍冬加工利用产业化,其中勃利县蓝宝酒业公司采用先进工艺精酿的蓝靛果干红、蓝靛果红酒等产品远销国外[3]。蓝靛果浆果有望在特色食品市场中占据一席之地,从而吸引注重健康的客户和寻求有机种植产品的人群。由于它是较早成熟的果实,可以与其他具有相似营养价值的浆果(例如蓝莓)在上市时间上形成良好的补充。

虽然我国野生蓝靛果忍冬资源丰富,但分布不均衡,且受采收条件和贮运条件的制约,利用率不高,加之人类无节制的采摘,致使野生资源遭到严重破坏,市场上供不应求的情况日趋严重。因此,应积极开发蓝靛果忍冬大面积种植基地,实现规模化、标准化种植是解决资源相对不足问题、实现其可持续开发利用的最佳途径。此外,在保护天然种质基因库的同时,开展杂交育种、诱变育种及倍性育种的研究,以期早日选育出丰产优质耐贮的优良品种,广泛用于大面积栽培;加大功能性保健食品的开发力度,优化其加工产品的生产工艺,提高生产和利用效率,从而提高产品的附加值,创造出更大的经济效益。

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