• 中国中文核心期刊
  • 中国科学引文数据库(CSCD)核心库来源期刊
  • 中国科技论文统计源期刊(CJCR)
  • 第二届国家期刊奖提名奖

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

板栗坚果营养物质和抗氧化成分综合评价

武妍妍 史文石 石新如 陈荣荣 赵悦 赵佳冰 江泽平 王志伟 史胜青

引用本文:
Citation:

板栗坚果营养物质和抗氧化成分综合评价

    通讯作者: 史胜青, shi.shengqing@caf.ac.cn
  • 中图分类号: S

Comprehensive Evaluation of Nutrients and Antioxidant Components in Nuts of Chestnut

    Corresponding author: SHI Sheng-qing, shi.shengqing@caf.ac.cn
  • CLC number: S

  • 摘要: 目的 探讨抗氧化酶作为种质评价指标的可行性,完善板栗优良种质资源评价体系。 方法 在河北省燕山地区收集18份板栗(Castanea mollissima BI.)种质,测定外观特征、营养物质及抗氧化成分(4种酶指标:超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和3种非酶指标:总多酚、总黄酮和维生素C),并在有或无抗氧化酶时进行基于隶属函数-因子分析相结合的综合评价,筛选优良种质资源。 结果 18份板栗种质单果鲜质量TPZ的最大(12.51 g),QTC的最小(7.88 g),平均为9.65 g;含水量TPZ的最高(51.59%),LJT的最低(45.95%),平均为48.85%;淀粉含量LJT的最高(53.69%),JCY-1最低(38.28%),平均为46.81%;可溶性糖含量ZQ1的最高(11.62%),YHZ的最低(4.51%),平均为7.96%;SOD活性TPZ的最高(1 310.42 U·g−1),ZQ1的最低(717.40 U·g−1),平均为1 012.37 U·g−1;POD活性JIH的最高(5 965.33 U·g−1),JCY-3的最低(3 009.33 U·g−1),平均为4 168.67 U·g−1 结论 根据有或无4种抗氧化酶,现有4份栽培品种综合得分排名都是:QX107>QL3113>QX3113>HHZ20。除3个良种外,ZJ2和ZQ1可作为候选优良种质深入挖掘;抗氧化指标SOD、POD、CAT和PPO可考虑作为板栗种质评价的指标。
  • 表 1  板栗种质采集信息

    Table 1.  Collection information of chestnut germplasms

    代号或名称
    Name
    单株类型
    Plant type
    采集地
    Collection location
    经度(E)
    Longitude
    纬度(N)
    Latitude
    QL3113青龙燕山早丰品种青龙满族自治县娄杖子镇118°40′07″40°21′56″
    QX3113迁西燕山早丰品种迁西县汉儿庄镇118°15′11″40°24′07″
    QX107迁西燕奎品种迁西县汉儿庄镇118°15′11″40°24′07″
    HHZ20燕山短枝品种迁西县汉儿庄镇118°15′11″40°24′07″
    LJT实生树迁西县罗家屯镇118°26′28″40°9′31″
    YHZ实生树迁西县渔户寨乡118°24′44″40°18′3″
    JCY-1实生树迁西县金厂峪镇118°29′28″40°19′40″
    JCY-2实生树迁西县金厂峪镇118°31′27″40°21′36″
    JCY-3实生树迁西县金厂峪镇118°27′26″40°19′44″
    XCZ实生树迁西县兴城镇118°16′59″40°8′42″
    TPZ实生树迁西县太平寨镇118°30′43″40°19′21″
    YZX实生树迁西县尹庄乡118°30′09″40°7′37″
    ZQ1实生树青龙满族自治县娄杖子镇118°40′07″40°21′56″
    ZJ2实生树迁西县汉儿庄镇118°15′11″40°24′07″
    JIH实生树迁西县汉儿庄镇118°15′11″40°24′07″
    LMY-1实生树迁西县洒河镇118°13′03″40°20′01″
    JSY-7实生树迁西县汉儿庄镇118°14′36″40°23′11″
    QTC实生树迁西县太平寨镇118°36′23″40°15′39″
    下载: 导出CSV

    表 2  板栗坚果外部形态特征

    Table 2.  External morphological characteristic of chestnut nuts

    编号
    NO.
    名称
    Name
    形态指标 Morphological indexes
    单果鲜质量
    Fruit fresh weight/g
    横径
    Transverse diameter/mm
    纵径
    Vertical diameter/mm
    侧径
    Lateral diameter/mm
    果型指数
    Nut shape index
    坚果体积
    Nut volume/cm3
    1 QL3113 7.98 ± 0.06k 34.84 22.54 18.73 0.65 7.70
    2 QX3113 9.37 ± 0.16fgh 29.39 22.82 22.30 0.78 7.83
    3 QX107 11.34 ± 0.23b 34.41 28.12 19.10 0.82 9.67
    4 HHZ20 9.62 ± 0.42efgh 30.98 25.92 18.98 0.84 7.98
    5 LJT 8.35 ± 0.10jk 28.97 25.29 20.44 0.87 7.84
    6 YHZ 10.80 ± 0.32bcd 32.39 25.73 21.15 0.79 9.22
    7 JCY-1 9.21 ± 0.13ghi 28.21 24.13 19.46 0.86 6.93
    8 JCY-2 9.48 ± 0.11fgh 28.79 24.43 21.56 0.85 7.94
    9 JCY-3 9.09 ± 0.08hij 29.12 26.05 20.83 0.89 8.27
    10 XCZ 9.99 ± 0.30efg 31.05 26.05 18.81 0.84 7.96
    11 TPZ 12.51 ± 0.25a 33.40 27.52 20.21 0.82 9.72
    12 YZX 8.43 ± 0.18ijk 28.37 24.29 17.65 0.86 6.37
    13 ZQ1 9.60 ± 0.11fgh 31.15 27.00 21.57 0.87 9.49
    14 ZJ2 10.40 ± 0.12cde 31.88 25.84 20.12 0.81 8.67
    15 JIH 11.07 ± 0.16bc 30.95 27.35 21.85 0.88 9.68
    16 LMY-1 10.09 ± 0.02def 30.68 26.16 18.39 0.85 7.72
    17 JSY-7 8.55 ± 0.06ijk 28.25 25.25 19.60 0.89 7.32
    18 QTC 7.88 ± 0.70k 30.29 24.53 18.39 0.81 7.15
    均值 Mean 9.65 30.73 25.50 19.95 0.83 8.19
    注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
      Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (P<0.05).
    下载: 导出CSV

    表 3  不同种质板栗坚果营养指标

    Table 3.  Chestnut nut nutritional index of different germplasms

    编号
    NO.
    名称
    Name
    营养指标 Nutrient indexes/%
    含水量
    Water content
    淀粉
    Starch
    可溶性糖
    Soluble sugar
    可溶性蛋白
    Soluble protein
    氨基酸
    Amino acid
    1QL311348.29 ± 1.5753.60 ± 2.2110.15 ± 0.691.15 ± 0.041.51 ± 0.01
    2QX311347.40 ± 0.7951.40 ± 1.6110.95 ± 0.441.05 ± 0.041.47 ± 0.07
    3QX10749.76 ± 0.3449.23 ± 4.569.30 ± 0.321.11 ± 0.031.82 ± 0.02
    4HHZ2046.45 ± 0.1838.30 ± 0.939.45 ± 0.550.48 ± 0.111.53 ± 0.06
    5LJT45.95 ± 1.0753.69 ± 4.057.69 ± 0.310.73 ± 0.171.45 ± 0.07
    6YHZ50.17 ± 3.3439.17 ± 2.364.51 ± 0.530.72 ± 0.041.63 ± 0.03
    7JCY-148.67 ± 0.6338.28 ± 2.398.40 ± 1.040.50 ± 0.031.35 ± 0.10
    8JCY-249.41 ± 0.9645.11 ± 3.355.18 ± 0.210.82 ± 0.201.55 ± 0.13
    9JCY-349.64 ± 0.1850.34 ± 1.179.20 ± 0.530.40 ± 0.171.36 ± 0.11
    10XCZ49.12 ± 0.3844.36 ± 1.676.59 ± 0.910.57 ± 0.101.35 ± 0.07
    11TPZ51.59 ± 0.7146.08 ± 1.276.76 ± 0.520.35 ± 0.031.03 ± 0.01
    12YZX47.05 ± 0.3751.82 ± 2.685.10 ± 1.020.89 ± 0.261.27 ± 0.10
    13ZQ146.72 ± 0.4948.26 ± 4.1611.62 ± 0.531.05 ± 0.191.72 ± 0.01
    14ZJ251.55 ± 0.4545.60 ± 4.167.58 ± 0.490.58 ± 0.101.77 ± 0.05
    15JIH50.22 ± 0.3743.50 ± 1.037.58 ± 0.910.62 ± 0.221.47 ± 0.06
    16LMY-149.39 ± 0.3152.95 ± 3.067.47 ± 0.550.45 ± 0.111.52 ± 0.08
    17JSY-749.26 ± 0.6644.71 ± 1.718.95 ± 1.500.59 ± 0.141.51 ± 0.10
    18QTC48.58 ± 0.3346.24 ± 4.786.81 ± 0.730.84 ± 0.441.66 ± 0.02
    均值 Mean48.8546.817.960.721.50
    标准差 SD1.584.881.930.250.18
    变异系数 CV/%3.2310.4324.2534.7212.00
    下载: 导出CSV

    表 4  不同种质板栗坚果抗氧化指标

    Table 4.  Chestnut nut antioxidant index of different germplasms

    编号
    NO.
    名称
    Name
    抗氧化指标 Antioxidant indexes
    超氧化物歧化酶
    SOD/
    (U·g−1)
    多酚氧化酶
    PPO/
    (U·g−1)
    过氧化物酶
    POD/
    (U·g−1)
    过氧化氢酶
    CAT/
    (nmol·min−1·g−1)
    维生素C
    Vitamin C/
    (μg·g−1)
    总多酚
    Total polyphenol/
    (μg·g−1)
    总黄酮
    Total flavonoid/
    (μg·g−1)
    1 QL3113 1 104.59 ± 37.37 11.22 ± 1.72 5 424.00 ± 179.44 348.82 ± 48.68 564.07 ± 46.55 683.33 ± 3.84 145.33 ± 5.54
    2 QX3113 799.00 ± 53.85 21.36 ± 3.15 4 188.00 ± 261.11 308.41 ± 88.77 470.97 ± 46.18 796.33 ± 23.38 145.67 ± 0.79
    3 QX107 894.11 ± 101.06 18.23 ± 1.56 4 320.00 ± 179.17 314.98 ± 26.51 417.24 ± 12.36 822.33 ± 15.84 144.33 ± 2.56
    4 HHZ20 944.50 ± 36.34 66.64 ± 5.77 4 320.00 ± 161.15 186.11 ± 22.43 203.81 ± 17.51 501.00 ± 17.35 113.00 ± 0.81
    5 LJT 1 060.81 ± 33.05 38.96 ± 6.34 3 645.33 ± 144.17 350.16 ± 17.26 508.15 ± 71.31 470.00 ± 9.07 97.00 ± 0.90
    6 YHZ 1 102.69 ± 45.54 27.38 ± 3.34 4 752.00 ± 128.75 316.92 ± 31.23 434.04 ± 97.53 385.33 ± 26.85 89.67 ± 3.11
    7 JCY-1 1 047.25 ± 60.78 74.67 ± 5.10 3 045.33 ± 225.83 260.14 ± 25.48 329.77 ± 47.60 773.33 ± 51.30 99.67 ± 9.21
    7 JCY-2 1 010.34 ± 60.80 34.55 ± 5.71 3 681.33 ± 216.79 165.53 ± 20.23 528.00 ± 33.50 573.33 ± 24.88 106.33 ± 1.10
    8 JCY-3 1 042.59 ± 38.71 30.86 ± 2.14 3 009.33 ± 178.07 304.50 ± 16.32 446.43 ± 68.96 338.67 ± 6.06 103.00 ± 0.88
    9 XCZ 1 130.47 ± 61.58 21.14 ± 1.26 4 373.33 ± 75.34 77.68 ± 8.47 355.75 ± 71.97 718.00 ± 10.82 103.33 ± 0.96
    10 TPZ 1 310.42 ± 20.37 26.43 ± 6.15 4 013.33 ± 209.38 283.56 ± 9.17 301.13 ± 14.07 436.67 ± 28.98 97.67 ± 6.00
    11 YZX 1 138.58 ± 55.71 89.06 ± 8.33 3 936.00 ± 149.45 284.37 ± 36.50 412.29 ± 53.46 343.67 ± 4.81 101.00 ± 2.12
    12 ZQ1 717.40 ± 13.57 83.67 ± 1.89 3 494.67 ± 263.05 48.20 ± 7.54 443.01 ± 46.53 626.67 ± 6.36 146.00 ± 2.16
    13 ZJ2 955.12 ± 81.36 32.45 ± 1.25 5 582.67 ± 216.69 329.26 ± 61.90 279.31 ± 21.99 728.33 ± 9.33 134.33 ± 8.29
    15 JIH 1 177.03 ± 60.80 37.36 ± 4.69 5 965.33 ± 109.89 367.19 ± 37.40 443.38 ± 43.17 417.33 ± 32.09 111.33 ± 2.36
    16 LMY-1 1 033.95 ± 82.20 87.41 ± 2.13 3 688.00 ± 246.13 220.71 ± 17.39 499.44 ± 65.92 711.33 ± 28.42 126.33 ± 0.84
    17 JSY-7 819.82 ± 133.11 14.54 ± 3.80 3 950.67 ± 188.13 321.77 ± 37.21 595.40 ± 73.90 428.33 ± 13.30 109.00 ± 1.60
    18 QTC 934.01 ± 58.94 13.95 ± 2.93 3 646.67 ± 212.97 353.79 ± 28.12 593.12 ± 15.24 557.67 ± 31.99 115.67 ± 2.38
    均值 Mean 1 012.37 40.55 4 168.67 269.01 434.74 572.87 116.04
    标准差 SD 142.41 26.16 796.96 91.05 105.64 158.82 18.66
    变异系数 CV/% 14.07 64.51 19.12 33.85 24.30 10.55 7.05
    下载: 导出CSV

    表 5  板栗坚果品质指标相关性系数

    Table 5.  Correlation coefficient of chestnut nut quality indexes

    品质指标
    Quality indexes
    单果鲜质量
    Single
    seed
    fresh
    果型指数
    Nut
    shape
    index
    体积
    Volume
    含水量
    Water
    content
    淀粉
    Starch
    可溶性糖
    Soluble
    sugar
    可溶性蛋白
    Soluble
    protein
    氨基酸
    Amino
    acid
    维生素C
    Vitamin
    C
    总多酚
    Total
    polyphenol
    总黄酮
    Total
    flavonoid
    超氧化物
    歧化酶
    SOD
    多酚
    氧化酶
    PPO
    过氧
    化物酶
    POD
    果型指数
    Nut shape index
    0.101
    体积
    Volume
    0.804** 0.000
    含水量
    Water content
    0.647** −0.054 0.458*
    淀粉
    Starch
    −0.308 −0.210 −0.142 −0.248
    可溶性糖
    Soluble sugar
    −0.167 −0.139 0.134 −0.359 0.245
    可溶性蛋白
    Soluble protein
    −0.311 −0.501* 0.002 −0.396 0.420* 0.309
    氨基酸
    Amino acid
    −0.092 −0.145 0.218 −0.039 −0.033 0.242 0.490*
    维生素
    C Vitamin C
    −0.539** −0.129 −0.269 −0.144 0.494* 0.022 0.442* 0.200
    总多酚
    Total polyphenol
    0.063 −0.369 −0.005 0.007 0.096 0.405* 0.349 0.394 −0.087
    总黄酮
    Total flavonoid
    −0.046 −0.452* 0.193 −0.119 0.424* 0.712** 0.637** 0.572** 0.140 0.666**
    超氧化物歧化酶
    SOD
    0.330 −0.102 0.071 0.390 −0.064 −0.622** −0.443* −0.674** −0.237 −0.380 −0.605**
    多酚氧化酶
    PPO
    −0.050 0.412* −0.221 −0.397 −0.021 0.002 −0.166 −0.110 −0.320 −0.041 −0.060 −0.047
    过氧化物酶
    POD
    0.303 −0.469* 0.382 0.348 −0.092 −0.062 0.174 0.247 −0.134 0.062 0.268 0.231 −0.346
    过氧化氢酶
    CAT
    −0.096 −0.255 −0.057 0.246 0.184 −0.101 0.043 0.005 0.283 −0.227 −0.066 0.223 −0.444* 0.331
    注:*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01)。下同。
      Notes: *Significance is 0.05,**Significance is 0.01.The same below.
    下载: 导出CSV

    表 6  板栗坚果品质指标因子分析(不含抗氧化酶)

    Table 6.  Analysis of chestnut nut quality index factor (in the absence of antioxidant enzymes)

    品质指标   
    Quality indexes   
    因子1
    Factor1
    因子2
    Factor2
    因子3
    Factor3
    共同度
    Common degrees
    单果鲜质量 Single seed fresh 0.023 0.871 −0.370 0.896
    果型指数 Nut shape index −0.363 −0.162 −0.517 0.425
    体积 Volume 0.245 0.805 −0.127 0.724
    含水量 Water content −0.237 0.846 0.001 0.772
    淀粉 Starch 0.155 −0.226 0.650 0.498
    可溶性糖 Soluble sugar 0.787 −0.261 −0.088 0.695
    可溶性蛋白 Soluble protein 0.548 −0.147 0.648 0.742
    氨基酸 Amino acid 0.586 0.124 0.252 0.423
    维生素 C Vitamin C −0.120 −0.257 0.824 0.760
    总多酚 Total polyphenol 0.760 0.070 0.029 0.584
    总黄酮 Total flavonoid 0.903 0.048 0.320 0.920
    方差贡献率 Variance contribution/% 26.756 21.614 19.242
    累计贡献率 Cumulative contribution/% 26.756 48.370 67.612
    权重系数 Weight coefficient 0.396 0.320 0.285
    下载: 导出CSV

    表 7  板栗坚果品质指标因子分析(含抗氧化酶)

    Table 7.  Analysis of chestnut nut quality index factor (in the presence of antioxidant enzymes)

    品质指标
    Quality indexes
    因子1
    Factor1
    因子2
    Factor2
    因子3
    Factor3
    因子4
    Factor4
    因子5
    Factor5
    共同度
    Common degrees
    单果鲜质量 Single seed fresh −0.158 0.925 −0.164 0.035 −0.130 0.926
    果型指数 Nut shape index −0.027 0.074 −0.257 −0.877 −0.153 0.864
    体积 Volume 0.177 0.915 0.045 −0.014 0.068 0.876
    含水量 Water content −0.214 0.695 0.337 0.076 −0.269 0.720
    淀粉 Starch −0.009 −0.187 0.188 0.070 0.887 0.863
    可溶性糖 Soluble sugar 0.571 0.035 −0.264 0.107 0.502 0.660
    可溶性蛋白 Soluble protein 0.537 −0.253 0.208 0.409 0.369 0.699
    氨基酸 Amino acid 0.869 0.048 0.190 0.133 −0.188 0.846
    维生素 C Vitamin C 0.232 −0.406 0.651 −0.177 0.364 0.806
    总多酚 Total polyphenol 0.483 0.040 −0.318 0.561 0.091 0.658
    总黄酮 Total flavonoid 0.691 0.115 −0.090 0.474 0.468 0.942
    超氧化物歧化酶 SOD −0.917 0.207 0.115 0.157 −0.087 0.929
    多酚氧化酶 PPO −0.085 −0.214 −0.730 −0.239 0.033 0.644
    过氧化物酶 POD 0.013 0.392 0.339 0.615 −0.174 0.677
    过氧化氢酶 CAT −0.183 0.000 0.745 0.135 0.068 0.611
    方差贡献率 Variance contribution/% 20.783 18.039 14.271 13.501 11.546
    累计贡献率 Cumulative contribution/% 20.783 38.822 53.093 66.594 78.140
    权重系数 Weight coefficient 0.266 0.231 0.183 0.173 0.148
    下载: 导出CSV

    表 8  不同种质板栗坚果品质综合评价(根据式(1))

    Table 8.  Comprehensive evaluation of quality from different germplasm of chestnut nuts (according to equation (1))

    种质
    Germplasm
    因子1
    Factor 1
    因子2
    Factor 2
    因子3
    Factor 3
    综合得分
    Comprehensive score
    排序
    Order
    QX1073.1591.5251.2921.4231
    QL31133.0050.0472.4141.2792
    QX31133.0420.2111.6351.1743
    ZQ13.0330.5451.2311.1664
    ZJ22.1281.6570.4971.0235
    LMY-11.6520.7471.0140.7996
    QTC1.4840.0801.5110.7057
    JIH1.0321.5840.2980.6768
    JCY-21.0620.7681.0000.6429
    YHZ0.5441.6410.3740.57210
    XCZ1.1540.9370.2930.56811
    TPZ0.3542.167−0.3050.50412
    JSY-70.9780.2350.8970.48513
    LJT1.087−0.2281.1750.46814
    HHZ201.4540.577−0.2630.46315
    JCY-11.1910.520−0.0560.42016
    JCY-30.6860.6210.4980.41417
    YZX0.514−0.2821.0850.28518
    下载: 导出CSV

    表 9  不同种质板栗坚果营养品质综合评价(根据式(2))

    Table 9.  Comprehensive evaluation of quality from different germplasm of chestnut nuts (according to equation (2))

    种质
    Germplasm
    因子1
    Factor1
    因子2
    Factor2
    因子3
    Factor3
    因子4
    Factor4
    因子5
    Factor5
    综合得分
    Comprehensive score
    排序
    Order
    QX1072.5021.9591.0021.4211.5111.3831
    QL31131.9670.5141.7932.1082.1751.2932
    QX31132.4410.6250.8401.3652.0421.1603
    ZJ21.4572.1810.9141.2680.5721.0644
    ZQ12.8900.849−0.5080.4111.8200.9475
    JIH0.3642.3151.3060.4660.4190.7916
    QTC1.3830.2051.5520.4831.1010.7387
    JSY-71.1610.5651.318−0.1140.9000.6208
    YHZ0.2061.9201.3910.328−0.1080.6209
    LMY-11.0070.9210.1600.2431.2890.58010
    JCY-20.9000.8840.8100.1510.6640.55911
    XCZ0.5091.3910.2570.4440.4190.50212
    TPZ−0.8492.7260.7690.1010.2540.46813
    LJT0.6700.1351.030−0.0811.4200.46414
    JCY-30.2941.0060.871−0.4830.9970.41715
    HHZ200.9831.083−0.3900.1500.2970.39816
    JCY-10.5530.681−0.255−0.0120.2820.23217
    YZX−0.018−0.1440.497−0.1891.0670.13918
    下载: 导出CSV
  • [1]

    Zou F, Guo S J, Xie P, et al. Megasporogenesis and development of female gametophyte in Chinese chestnut (Castanea mollissima) cultivar ‘Yanshanzaofeng’[J]. International Journal of Agriculture & Biology, 2014, 16(5): 1001-1005.
    [2]

    Zhang L, Lin Q, Feng Y, et al. Transcriptomic identification and expression of starch and sucrose metabolism genes in the seeds of Chinese chestnut (Castanea mollissima)[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2015, 63(3): 929-942. doi: 10.1021/jf505247d
    [3]

    Li Q, Shi X, Zhao Q, et al. Effect of cooking methods on nutritional quality and volatile compounds of Chinese chestnut (Castanea mollissima Blume)[J]. Food Chemistry, 2016, 201: 80-86. doi: 10.1016/j.foodchem.2016.01.068
    [4] 陈在新, 雷泽湘, 刘会宁, 等. 板栗营养成分分析及其品质的模糊综合评判[J]. 果树学报, 2000, 17(4):286-289. doi: 10.13925/j.cnki.gsxb.2000.04.013

    [5] 刘 帅, 陈良珂, 房克凤, 等. 板栗种子淀粉体发育的扫描电镜观察[J]. 电子显微学报, 2015, 34(4):346-350. doi: 10.3969/j.issn.1000-6281.2015.04.013

    [6] 刘 艳, 柳文祥, 王金金, 等. 炒食板栗品种营养品质评价及糖组分分析[J]. 北京农学院学报, 2013, 28(2):21-24.

    [7] 周家华, 常 虹, 熊 融, 等. 不同板栗品种营养品质的模糊综合评价研究[J]. 食品工业, 2013, 34(1):113-116.

    [8] 于婷娟, 王慧卿, 白瑞娟, 等. 山东地区不同品种板栗品质研究[J]. 山东林业科技, 2014, 44(4):5-11. doi: 10.3969/j.issn.1002-2724.2014.04.002

    [9] 路 超, 郭素娟. 16份板栗种质资源主要营养品质分析与综合评价[J]. 食品工业科技, 2016, 37(23):358-362. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2016.23.059

    [10] 张馨方, 郭 燕, 李 颖, 等. 板栗内腐病研究进展[J]. 中国植保导刊, 2018, 38(11):25-28, 38.

    [11] 王贵禧, 梁丽松, 宗亦臣. 板栗贮藏保鲜条件及品质变化研究[J]. 林业科学研究, 2000, 13(2):118-122. doi: 10.3321/j.issn:1001-1498.2000.02.002

    [12] 杨小胡, 梁丽松, 王贵禧. 水浴处理板栗MA贮藏期间抗氧化酶活性变化规律[J]. 湖南林业科技, 2006, 33(4):11-14. doi: 10.3969/j.issn.1003-5710.2006.04.004

    [13] 胡海文, 尚巧霞, 赵晓燕, 等. 板栗贮藏期三种抗性酶活性变化与实腐病发生的关系[C]. 中国植物保护学会学术年会, 2010: 813.

    [14] 吴雪辉, 张喜梅, 李廷群, 等. 板栗花粗提物的抗氧化活性研究[J]. 现代食品科技, 2008, 24(1):14-16,19. doi: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2008.01.026

    [15] 王 敏, 周劲杰, 谢媛媛, 等. 板栗壳多酚对食用油脂的抗氧化作用[J]. 食品工业, 2020, 41(1):148-151.

    [16] 李 钢, 彭 飞, 尹洪洋, 等. 板栗叶总黄酮提取工艺的优化及其抗氧化活性[J]. 食品研究与开发, 2020, 41(3):64-72. doi: 10.12161/j.issn.1005-6521.2020.03.012

    [17] 杜常健, 孙佳成, 武妍妍, 等. 燕山北部山区板栗优良种质资源收集及其品质评价[J]. 林业科学研究, 2020, 33(3):1-11.

    [18] 马玉敏, 陈学森, 何天明, 等. 中国板栗3个野生居群部分表型性状的遗传多样性[J]. 园艺学报, 2008, 35(12):1717-1726. doi: 10.3321/j.issn:0513-353X.2008.12.001

    [19]

    Nishio S, Yamada M, Takada N, et al. Environmental variance and broad-sense heritability of nut traits in Japanese chestnut breeding[J]. HortScience, 2014, 49(6): 696-700. doi: 10.21273/HORTSCI.49.6.696
    [20] 朱灿灿, 姬付勇, 耿国民. 不同板栗品种(单株)果实重要农艺性状的模糊综合评价[J]. 经济林研究, 2017, 35(4):13-21.

    [21] 曹小艳, 李 志, 张 卿, 等. 不同板栗品种(系) 抗性淀粉综合评价[J]. 中国粮油学报, 2019, 34(7):39-46. doi: 10.3969/j.issn.1003-0174.2019.07.008

    [22]

    Gallardo A, Morcuende D, Solla A, et al. Regulation by biotic stress of tannins biosynthesis in Quercus ilex: Crosstalk between defoliation and Phytophthora cinnamomi infection[J]. Physiologia Plantarum, 2019, 165(2): 319-329. doi: 10.1111/ppl.12848
    [23]

    Deng N, Chang E, Li M, et al. Transcriptome characterization of Gnetum parvifolium reveals candidate genes involved in important secondary metabolic pathways of flavonoids and stilbenoids[J]. Frontiers in Plant Science, 2016, 7(222): 174.
    [24] 唐忠厚, 魏 猛, 陈晓光, 等. 不同肉色甘薯块根主要营养品质特征与综合评价[J]. 中国农业科学, 2014, 47(9):1705-1714. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.09.005

    [25] 王广鹏, 张树航, 韩继成, 等. 燕山板栗新品种—‘燕奎’的选育[J]. 果树学报, 2013, 30(2):328-329.

    [26] 黄 杨, 熊信果, 邹小云, 等. 江西地方花生种质资源主要农艺性状分析与评价[J/OL]. 植物遗传资源学报: 1-11

    1-08-12].https://doi.org/10.13430/j.cnki.jpgr.20210316001.
    [27] 唐兆宏, 刘 霞, 刘树庆, 等. 燕山板栗和太行山板栗品质差异的研究[J]. 中国农学通报, 2010, 26(19):103-107.

    [28] 邵艳军, 山 仑, 李广敏. 干旱胁迫与复水条件下高粱、玉米苗期渗透调节及抗氧化比较研究[J]. 中国生态农业学报, 2006, 14(1):68-70.

    [29] 张慧琴, 谢 鸣, 张 琛, 等. 猕猴桃果实发育过程中淀粉积累差异及其糖代谢特性[J]. 中国农业科学, 2014, 47(17):3453-3464. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.17.013

    [30] 张 乐, 王赵改, 杨 慧, 等. 不同板栗品种营养成分及风味物质分析[J]. 食品科学, 2016, 37(10):164-169. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201610028

    [31] 任 菲, 董 炜, 史胜青, 等. 板栗叶焦枯病相关病菌分离及病因初探[J]. 林业科学研究, 2021, 34(2):185-192. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.02.021

    [32] 邓全恩, 龚榜初, 吴开云, 等. 柿果生理性病害顶腐病发病规律调查研究[J]. 林业科学研究, 2014, 27(5):689-696. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2014.05.019

    [33] 陆定志, 傅家瑞, 宋松泉. 植物衰老及其调控[M]. 北京: 中国农业出版社, 1997.

    [34] 程丽莉, 程运河, 兰彦平, 等. 板栗PPO基因克隆及生物信息学分析[J]. 西南农业学报, 2020, 33(7):1360-1365. doi: 10.16213/j.cnki.scjas.2020.7.004

    [35] 蒋侬辉, 陈金印, 钟 云. 热处理对板栗果实生理及贮藏效果的影响[J]. 食品科学, 2003, 24(3):135-138. doi: 10.3321/j.issn:1002-6630.2003.03.037

  • [1] 彭兴民吴疆翀王有琼郑益兴马李一张燕平 . 药用印楝表型选择的因子分析及综合评价. 林业科学研究,
    [2] 刘振华王军辉童方平孙良李贵陈瑞吴敏刘作群麻文俊 . 基于因子分析的不同楸树无性系耐锑综合评价. 林业科学研究,
    [3] 江锡兵滕国新范金根罗修宝盛建洪龚榜初 . 长江中下游区板栗主栽品种果实表型和品质综合评价. 林业科学研究, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2022.01.008
    [4] 杜常健孙佳成武妍妍张国庆樊清波陈卫东任菲严冬辉江泽平史胜青 . 燕山北部山区板栗优良种质资源收集及其品质评价. 林业科学研究, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.03.001
    [5] 徐娟梁丽松王贵禧马惠铃 . 不同品种板栗贮藏前后主要营养成分变化研究. 林业科学研究,
    [6] 苏梦云周国璋吴祖洪 . TDS调节剂对板栗营养状况的影响*. 林业科学研究,
    [7] 李好方学智钟海雁费学谦罗凡 . 油茶籽成熟过程中油脂及营养物质变化的研究. 林业科学研究,
    [8] . 常用景观指数的因子分析和筛选方法研究. 林业科学研究,
    [9] 郭丽刘福王越孔祥波张苏芳李如华张真 . 杨小舟蛾产卵行为对2种黑杨派无性系叶片的营养物质及抗性物质的影响. 林业科学研究, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.02.002
    [10] 徐嫚嫚于雪丹郑勇奇张涛夏新合付其迪张川红 . 花楸树(Sorbus pohuashanensis)营养物质与药用成分探究. 林业科学研究, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.019
    [11] 梁丽松王贵禧 . 高CO2 和纯N2 冲击处理对板栗货架期萌芽及激素含量变化的影响. 林业科学研究,
    [12] 刘金龙肖斌 . 民权县农区林业综合效益评价. 林业科学研究,
    [13] 杜庆鑫庆军刘攀峰王璐杜兰英何凤杜红岩 . 杜仲种质资源果实性状变异及综合评价. 林业科学研究, doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.002
    [14] 郝德君谈家金陈凤毛杨剑霞戴华国 . 黑松和马尾松苗受松材线虫侵染后部分化学物质的响应. 林业科学研究,
    [15] . 喷施营养液和NaHSO3对'蓝星'高山桧扦插生根的影响. 林业科学研究,
    [16] 程实张怀清陈永富 . 兴凯湖湿地资源综合评价研究. 林业科学研究,
    [17] 王贵禧梁丽松宗亦臣 . 板栗贮藏保鲜条件及品质变化研究. 林业科学研究,
    [18] 姜春前徐庆姜培坤 . 不同森林植被下土壤化学和生物化学肥力的综合评价. 林业科学研究,
    [19] 陆钊华徐建民卢国桓赵汝玉黎元伟李光友 . 韦塔桉种源多性状综合评价及育种值的估算. 林业科学研究,
    [20] . 园林绿化树种灰色综合评价与分级选择的研究. 林业科学研究,
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  95
  • HTML全文浏览量:  97
  • PDF下载量:  3
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-21
  • 录用日期:  2021-11-01
  • 网络出版日期:  2022-09-21

板栗坚果营养物质和抗氧化成分综合评价

    通讯作者: 史胜青, shi.shengqing@caf.ac.cn
  • 1. 林木遗传育种国家重点实验室,国家林业和草原局林木培育重点实验室,中国林业科学研究院林业研究所,北京 100091
  • 2. 中国林业科学研究院成果转化与产业开发处,北京 100091
  • 3. 林木遗传育种国家重点实验室,中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所,北京 100091
  • 4. 河北省秦皇岛市青龙满族自治县娄杖子镇小鹿沟村,河北 秦皇岛 066508

摘要:  目的 探讨抗氧化酶作为种质评价指标的可行性,完善板栗优良种质资源评价体系。 方法 在河北省燕山地区收集18份板栗(Castanea mollissima BI.)种质,测定外观特征、营养物质及抗氧化成分(4种酶指标:超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和3种非酶指标:总多酚、总黄酮和维生素C),并在有或无抗氧化酶时进行基于隶属函数-因子分析相结合的综合评价,筛选优良种质资源。 结果 18份板栗种质单果鲜质量TPZ的最大(12.51 g),QTC的最小(7.88 g),平均为9.65 g;含水量TPZ的最高(51.59%),LJT的最低(45.95%),平均为48.85%;淀粉含量LJT的最高(53.69%),JCY-1最低(38.28%),平均为46.81%;可溶性糖含量ZQ1的最高(11.62%),YHZ的最低(4.51%),平均为7.96%;SOD活性TPZ的最高(1 310.42 U·g−1),ZQ1的最低(717.40 U·g−1),平均为1 012.37 U·g−1;POD活性JIH的最高(5 965.33 U·g−1),JCY-3的最低(3 009.33 U·g−1),平均为4 168.67 U·g−1 结论 根据有或无4种抗氧化酶,现有4份栽培品种综合得分排名都是:QX107>QL3113>QX3113>HHZ20。除3个良种外,ZJ2和ZQ1可作为候选优良种质深入挖掘;抗氧化指标SOD、POD、CAT和PPO可考虑作为板栗种质评价的指标。

English Abstract

  • 板栗(Castanea mollissima Bl.)是壳斗科(Fagaceae)栗属(Castanea Mill.)经济林树种,不仅提供品质优良的坚果,还是重要的生态恢复树种[1-3]。板栗坚果营养丰富,以淀粉为主,同时还含有丰富的可溶性糖、蛋白质、粗脂肪、维生素C及黄酮类化合物,有“木本粮食”的美称[4-5]

    营养品质评价是优良种质资源选育的重要步骤,目前在种质资源收集与评价方面开展了大量工作,如利用等距分级评价法[6]、模糊数学法[7]、方差分析与相关分析结合法[8]、因子分析与隶属函数结合法[9]等对河北省燕山地区和山东省的板栗种质或主要品种从表型和营养成分等方面进行了比较研究,包括单粒鲜质量、含水量、淀粉、直链淀粉和支链淀粉、总糖、可溶性糖、还原糖、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、灰分及矿质元素等。

    板栗在采后或贮藏期间果仁内腐病发生严重[10-11]。研究发现,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性维持在一个较高的水平有利于板栗贮藏[12];POD、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性下降后内腐病发生严重,而增强时腐烂现象则减缓[13],表明抗氧化酶的活性对板栗采后坚果品质的维持具有十分重要的作用。然而,目前对板栗抗性物质的研究多集中在贮藏期间以及叶、壳和花中[12-16],在板栗种质评价中尚较少引入。

    本研究在对燕山地区63个板栗种质进行营养评价[17]的基础上,以河北省迁西县3个板栗品种为参照,对收集的14个板栗优良单株坚果的营养物质和抗氧化成分进行分析,并采用隶属函数-因子分析相结合的方法进行综合评价,以期为优良板栗品种选育及采后运输和贮藏等提供理论依据。

    • 2020年秋季在河北省燕山地区成年板栗园(树龄均在35年以上)收集18份种质。4份栽培品种包括燕奎、燕山短枝和燕山早丰,其中,燕山早丰分别采集于迁西县和青龙县2个栗园;其余14份种质在走访农户和实地调查的基础上采集,选取具有高产、稳产,坚果大小均匀、品相口感好,抗病虫、耐贫瘠、抗旱性强等特点的单株或农家种。当树上约1/3以上栗苞自然裂开落果后,采集健康无病害的坚果。每个种质随机取3~5 kg健康坚果,在当地冷库(0~2 ℃)或冰箱(4 ℃)临时贮藏后带回实验室。一部分称质量烘干保存,用于营养物质和维生素C测定;一部分置于-80 ℃冰箱保存,用于抗氧化成分测定。每个种质3个实验重复,每个重复随机选取15~20个大小均匀的坚果。

    • 采集的板栗种质相关信息见表1

      表 1  板栗种质采集信息

      Table 1.  Collection information of chestnut germplasms

      代号或名称
      Name
      单株类型
      Plant type
      采集地
      Collection location
      经度(E)
      Longitude
      纬度(N)
      Latitude
      QL3113青龙燕山早丰品种青龙满族自治县娄杖子镇118°40′07″40°21′56″
      QX3113迁西燕山早丰品种迁西县汉儿庄镇118°15′11″40°24′07″
      QX107迁西燕奎品种迁西县汉儿庄镇118°15′11″40°24′07″
      HHZ20燕山短枝品种迁西县汉儿庄镇118°15′11″40°24′07″
      LJT实生树迁西县罗家屯镇118°26′28″40°9′31″
      YHZ实生树迁西县渔户寨乡118°24′44″40°18′3″
      JCY-1实生树迁西县金厂峪镇118°29′28″40°19′40″
      JCY-2实生树迁西县金厂峪镇118°31′27″40°21′36″
      JCY-3实生树迁西县金厂峪镇118°27′26″40°19′44″
      XCZ实生树迁西县兴城镇118°16′59″40°8′42″
      TPZ实生树迁西县太平寨镇118°30′43″40°19′21″
      YZX实生树迁西县尹庄乡118°30′09″40°7′37″
      ZQ1实生树青龙满族自治县娄杖子镇118°40′07″40°21′56″
      ZJ2实生树迁西县汉儿庄镇118°15′11″40°24′07″
      JIH实生树迁西县汉儿庄镇118°15′11″40°24′07″
      LMY-1实生树迁西县洒河镇118°13′03″40°20′01″
      JSY-7实生树迁西县汉儿庄镇118°14′36″40°23′11″
      QTC实生树迁西县太平寨镇118°36′23″40°15′39″
    • 用游标卡尺分别测量坚果的横、纵、侧径,果形指数=坚果纵径/横径[18],体积V=(4/3)πabcabc分别代表横径、纵径、侧径值的一半)[19-20]

    • 参照GB/T 5009.3—2003《食品中水分的测定》,利用千分之一天平测定15~20个坚果鲜质量并记录;然后,参照曹小艳等[21]方法略有修改,将每个坚果切成均等4份,放入105 ℃烘箱中杀青30 min,65 ℃烘至恒质量,测定干质量并记录,计算单果鲜质量和含水量。

    • 利用蒽酮比色法测定可溶性糖、淀粉,利用氨基酸与水和茚三酮生成紫色化合物的原理测定总氨基酸,具体测定方法详见植物可溶性糖含量试剂盒、植物淀粉含量试剂盒、氨基酸含量测定试剂盒(苏州科铭生物技术有限公司)。利用考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白,具体测定方法详见改良型Bradford蛋白浓度测定试剂盒(上海生工生物工程有限公司)。

    • 维生素C是利用它与固蓝盐B在乙酸溶液中反应生成黄色的草酰肼-2-羟基丁酰内脂衍生物的原理测定;超氧化物歧化酶(SOD)是利用黄嘌呤及黄嘌呤氧化酶反应系统产生超氧阴离子(O2-),O2-可与WST-8反应产生水溶性染料甲臜的原理测定;多酚氧化酶(PPO)是利用PPO能够催化邻苯二酚产生醌的原理测定;过氧化物酶(POD)是利用POD催化H2O2氧化特定底物的原理测定;过氧化氢酶(CAT)是利用CAT能够分解H2O2的原理测定。具体测定方法详见相关试剂盒(苏州科铭生物技术有限公司)。

      总多酚含量测定:采用福林酚比色法测定[22]。称取0.1 g 样品,加入5 mL 50%甲醇(料液比为1/50 g·mL−1)超声波提取30 min。然后,12 000 r离心10 min,取上清液置于4 ℃待测。以没食子酸(北京世纪奥科生物技术有限公司)为标准,配制质量浓度为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 mg·mL−1的系列标准溶液。按照待测液/标准液∶福林酚∶Na2CO3溶液为1∶5∶4比例,分别加入10% 福林酚试剂和7.5% Na2CO3溶液,混匀后在25 ℃条件下避光放置40 min,记录波长725 nm下吸光值A。利用标准曲线方程y=0.005 6x + 0.012 4计算,式中,x为总多酚含量,y为吸光值A。

      总黄酮含量测定:提取方法同总多酚含量测定,采用比色法测定[23]。以槲皮素(北京索莱宝科技有限公司)为标准,配制质量浓度为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mg·mL−1的系列标准溶液。取25 μL待测液/标准液加入7.5 μL 5% NaNO2,混匀,立即加入7.5 μL 10% Al(NO3)3,静置5 min,再依次加入50 μL 4% NaOH和160 μL 50%甲醇,混匀,静置5 min后,在波长510 nm处测定吸光值A。利用标准曲线方程y=0.000 5x-0.000 05计算,式中,x为总黄酮含量,y为吸光值A。

    • 利用Microsoft Excel 2010、SPSS 20.0软件对原始数据进行方差分析、相关性分析和因子分析。

      应用计算公式S(in)= (XinXimin)/(XimaxXimin)对原始数据进行标准化得到隶属函数值,其中,S(in)指第n个样品第i个指标,Xin指第n个样品第i个指标的原始测定值,XimaxXimin分别为第i个指标的最大值和最小值。之后利用因子分析筛选出影响果实品质的若干公因子,同时得到各个指标的公因子分值Fm,以每个公因子分值Fm乘以因子分析中相对应的方差贡献率Em,最后相加得到综合得分D,其计算公式为:

      D=∑(Ei × Fi

      式中:Ei为样品第i个公因子分值,Fi为第i个公因子的方差贡献率,i=1,2,3,4……nn为公因子的个数[24]

    • 18份板栗种质单果鲜质量之间存在较大差异(表2),平均为9.65 g,其中,QTC的单果鲜质量最小(7.88 g),TPZ的最大(12.51 g),TPZ是QTC的1.59倍。坚果果型指数变化幅度为0.65~0.89(表2),其中,JCY-3和JSY-7的果型指数最大,均为0.89,说明这二者坚果形状最近似圆形;而QL3113的果形指数只有0.65,说明该坚果形状近似扁圆形。TPZ的体积最大(9.72 cm3),YZX的体积最小(6.37 cm3),TPZ体积是YZX的1.53倍。

      表 2  板栗坚果外部形态特征

      Table 2.  External morphological characteristic of chestnut nuts

      编号
      NO.
      名称
      Name
      形态指标 Morphological indexes
      单果鲜质量
      Fruit fresh weight/g
      横径
      Transverse diameter/mm
      纵径
      Vertical diameter/mm
      侧径
      Lateral diameter/mm
      果型指数
      Nut shape index
      坚果体积
      Nut volume/cm3
      1 QL3113 7.98 ± 0.06k 34.84 22.54 18.73 0.65 7.70
      2 QX3113 9.37 ± 0.16fgh 29.39 22.82 22.30 0.78 7.83
      3 QX107 11.34 ± 0.23b 34.41 28.12 19.10 0.82 9.67
      4 HHZ20 9.62 ± 0.42efgh 30.98 25.92 18.98 0.84 7.98
      5 LJT 8.35 ± 0.10jk 28.97 25.29 20.44 0.87 7.84
      6 YHZ 10.80 ± 0.32bcd 32.39 25.73 21.15 0.79 9.22
      7 JCY-1 9.21 ± 0.13ghi 28.21 24.13 19.46 0.86 6.93
      8 JCY-2 9.48 ± 0.11fgh 28.79 24.43 21.56 0.85 7.94
      9 JCY-3 9.09 ± 0.08hij 29.12 26.05 20.83 0.89 8.27
      10 XCZ 9.99 ± 0.30efg 31.05 26.05 18.81 0.84 7.96
      11 TPZ 12.51 ± 0.25a 33.40 27.52 20.21 0.82 9.72
      12 YZX 8.43 ± 0.18ijk 28.37 24.29 17.65 0.86 6.37
      13 ZQ1 9.60 ± 0.11fgh 31.15 27.00 21.57 0.87 9.49
      14 ZJ2 10.40 ± 0.12cde 31.88 25.84 20.12 0.81 8.67
      15 JIH 11.07 ± 0.16bc 30.95 27.35 21.85 0.88 9.68
      16 LMY-1 10.09 ± 0.02def 30.68 26.16 18.39 0.85 7.72
      17 JSY-7 8.55 ± 0.06ijk 28.25 25.25 19.60 0.89 7.32
      18 QTC 7.88 ± 0.70k 30.29 24.53 18.39 0.81 7.15
      均值 Mean 9.65 30.73 25.50 19.95 0.83 8.19
      注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
        Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (P<0.05).
    • 不同种质板栗坚果营养物质含量均有一定差异,其中,可溶性糖(24.25%)、可溶性蛋白(34.72%)的变异系数较大(表3)。含水量为45.95%~51.59%,TPZ和ZJ2号水分含量较高,分别为51.59%和51.55%。淀粉含量为38.28%~53.69%,其中,>50.00%的有QL3113、QX3113、LJT、JCY-3、YZX、LMY-1。可溶性糖含量为4.51%~11.62%,其中,>10.00%的有QL3113、QX3113和ZQ1。可溶性蛋白质含量为0.35%~1.15%,其中,>1.00%的有QL3113、QX3113、QX107和ZQ1。氨基酸含量为1.03%~1.82%,其中,>1.70%的有QX107、ZQ1、ZJ2。结果表明,ZQ1与现有栽培品种燕山早丰、燕奎比较接近,有待于深入挖掘。

      表 3  不同种质板栗坚果营养指标

      Table 3.  Chestnut nut nutritional index of different germplasms

      编号
      NO.
      名称
      Name
      营养指标 Nutrient indexes/%
      含水量
      Water content
      淀粉
      Starch
      可溶性糖
      Soluble sugar
      可溶性蛋白
      Soluble protein
      氨基酸
      Amino acid
      1QL311348.29 ± 1.5753.60 ± 2.2110.15 ± 0.691.15 ± 0.041.51 ± 0.01
      2QX311347.40 ± 0.7951.40 ± 1.6110.95 ± 0.441.05 ± 0.041.47 ± 0.07
      3QX10749.76 ± 0.3449.23 ± 4.569.30 ± 0.321.11 ± 0.031.82 ± 0.02
      4HHZ2046.45 ± 0.1838.30 ± 0.939.45 ± 0.550.48 ± 0.111.53 ± 0.06
      5LJT45.95 ± 1.0753.69 ± 4.057.69 ± 0.310.73 ± 0.171.45 ± 0.07
      6YHZ50.17 ± 3.3439.17 ± 2.364.51 ± 0.530.72 ± 0.041.63 ± 0.03
      7JCY-148.67 ± 0.6338.28 ± 2.398.40 ± 1.040.50 ± 0.031.35 ± 0.10
      8JCY-249.41 ± 0.9645.11 ± 3.355.18 ± 0.210.82 ± 0.201.55 ± 0.13
      9JCY-349.64 ± 0.1850.34 ± 1.179.20 ± 0.530.40 ± 0.171.36 ± 0.11
      10XCZ49.12 ± 0.3844.36 ± 1.676.59 ± 0.910.57 ± 0.101.35 ± 0.07
      11TPZ51.59 ± 0.7146.08 ± 1.276.76 ± 0.520.35 ± 0.031.03 ± 0.01
      12YZX47.05 ± 0.3751.82 ± 2.685.10 ± 1.020.89 ± 0.261.27 ± 0.10
      13ZQ146.72 ± 0.4948.26 ± 4.1611.62 ± 0.531.05 ± 0.191.72 ± 0.01
      14ZJ251.55 ± 0.4545.60 ± 4.167.58 ± 0.490.58 ± 0.101.77 ± 0.05
      15JIH50.22 ± 0.3743.50 ± 1.037.58 ± 0.910.62 ± 0.221.47 ± 0.06
      16LMY-149.39 ± 0.3152.95 ± 3.067.47 ± 0.550.45 ± 0.111.52 ± 0.08
      17JSY-749.26 ± 0.6644.71 ± 1.718.95 ± 1.500.59 ± 0.141.51 ± 0.10
      18QTC48.58 ± 0.3346.24 ± 4.786.81 ± 0.730.84 ± 0.441.66 ± 0.02
      均值 Mean48.8546.817.960.721.50
      标准差 SD1.584.881.930.250.18
      变异系数 CV/%3.2310.4324.2534.7212.00
    • 表4表明:18份板栗种质中,PPO的变异系数最大(64.51%),CAT的变异系数次之(33.85%)。SOD为717.40~1 310.42 U·g−1,其中,>1 100.00 U·g−1的有QL3113、YHZ、XCZ 、TPZ、YZX、JIH。PPO为11.22~89.06 U·g−1,其中,>80.00 U·g−1的有YZX、ZQ1、LMY-1。POD为3 009.33~5 965.33 U·g−1,其中,>5 000.00 U·g−1的有QL3313、ZJ2、JIH。CAT为48.20~367.19 nmol·min−1·g−1,其中,>340.00 nmol·min−1·g−1的有QL3113、LJT、JIH、QTC。维生素C含量为203.81~595.40 μg·g−1,其中,>560.00 μg·g−1的有QL3313、JSY-7、QTC。总多酚含量为338.67~822.33 μg·g−1,其中,>700.00 μg·g−1的有QX3113、QX107、JCY-1、ZJ2、LMY-1。总黄酮含量为89.67~146.00 μg·g−1,其中,>130.00 μg·g−1的有QL3313、QX3113、QX107、ZQ1、ZJ2。结果表明,18份板栗种质抗氧化成分均存在较大差异,其中,ZJ2、ZQ1和QTC与燕山早丰、燕奎比较接近,有待于进一步比较分析。

      表 4  不同种质板栗坚果抗氧化指标

      Table 4.  Chestnut nut antioxidant index of different germplasms

      编号
      NO.
      名称
      Name
      抗氧化指标 Antioxidant indexes
      超氧化物歧化酶
      SOD/
      (U·g−1)
      多酚氧化酶
      PPO/
      (U·g−1)
      过氧化物酶
      POD/
      (U·g−1)
      过氧化氢酶
      CAT/
      (nmol·min−1·g−1)
      维生素C
      Vitamin C/
      (μg·g−1)
      总多酚
      Total polyphenol/
      (μg·g−1)
      总黄酮
      Total flavonoid/
      (μg·g−1)
      1 QL3113 1 104.59 ± 37.37 11.22 ± 1.72 5 424.00 ± 179.44 348.82 ± 48.68 564.07 ± 46.55 683.33 ± 3.84 145.33 ± 5.54
      2 QX3113 799.00 ± 53.85 21.36 ± 3.15 4 188.00 ± 261.11 308.41 ± 88.77 470.97 ± 46.18 796.33 ± 23.38 145.67 ± 0.79
      3 QX107 894.11 ± 101.06 18.23 ± 1.56 4 320.00 ± 179.17 314.98 ± 26.51 417.24 ± 12.36 822.33 ± 15.84 144.33 ± 2.56
      4 HHZ20 944.50 ± 36.34 66.64 ± 5.77 4 320.00 ± 161.15 186.11 ± 22.43 203.81 ± 17.51 501.00 ± 17.35 113.00 ± 0.81
      5 LJT 1 060.81 ± 33.05 38.96 ± 6.34 3 645.33 ± 144.17 350.16 ± 17.26 508.15 ± 71.31 470.00 ± 9.07 97.00 ± 0.90
      6 YHZ 1 102.69 ± 45.54 27.38 ± 3.34 4 752.00 ± 128.75 316.92 ± 31.23 434.04 ± 97.53 385.33 ± 26.85 89.67 ± 3.11
      7 JCY-1 1 047.25 ± 60.78 74.67 ± 5.10 3 045.33 ± 225.83 260.14 ± 25.48 329.77 ± 47.60 773.33 ± 51.30 99.67 ± 9.21
      7 JCY-2 1 010.34 ± 60.80 34.55 ± 5.71 3 681.33 ± 216.79 165.53 ± 20.23 528.00 ± 33.50 573.33 ± 24.88 106.33 ± 1.10
      8 JCY-3 1 042.59 ± 38.71 30.86 ± 2.14 3 009.33 ± 178.07 304.50 ± 16.32 446.43 ± 68.96 338.67 ± 6.06 103.00 ± 0.88
      9 XCZ 1 130.47 ± 61.58 21.14 ± 1.26 4 373.33 ± 75.34 77.68 ± 8.47 355.75 ± 71.97 718.00 ± 10.82 103.33 ± 0.96
      10 TPZ 1 310.42 ± 20.37 26.43 ± 6.15 4 013.33 ± 209.38 283.56 ± 9.17 301.13 ± 14.07 436.67 ± 28.98 97.67 ± 6.00
      11 YZX 1 138.58 ± 55.71 89.06 ± 8.33 3 936.00 ± 149.45 284.37 ± 36.50 412.29 ± 53.46 343.67 ± 4.81 101.00 ± 2.12
      12 ZQ1 717.40 ± 13.57 83.67 ± 1.89 3 494.67 ± 263.05 48.20 ± 7.54 443.01 ± 46.53 626.67 ± 6.36 146.00 ± 2.16
      13 ZJ2 955.12 ± 81.36 32.45 ± 1.25 5 582.67 ± 216.69 329.26 ± 61.90 279.31 ± 21.99 728.33 ± 9.33 134.33 ± 8.29
      15 JIH 1 177.03 ± 60.80 37.36 ± 4.69 5 965.33 ± 109.89 367.19 ± 37.40 443.38 ± 43.17 417.33 ± 32.09 111.33 ± 2.36
      16 LMY-1 1 033.95 ± 82.20 87.41 ± 2.13 3 688.00 ± 246.13 220.71 ± 17.39 499.44 ± 65.92 711.33 ± 28.42 126.33 ± 0.84
      17 JSY-7 819.82 ± 133.11 14.54 ± 3.80 3 950.67 ± 188.13 321.77 ± 37.21 595.40 ± 73.90 428.33 ± 13.30 109.00 ± 1.60
      18 QTC 934.01 ± 58.94 13.95 ± 2.93 3 646.67 ± 212.97 353.79 ± 28.12 593.12 ± 15.24 557.67 ± 31.99 115.67 ± 2.38
      均值 Mean 1 012.37 40.55 4 168.67 269.01 434.74 572.87 116.04
      标准差 SD 142.41 26.16 796.96 91.05 105.64 158.82 18.66
      变异系数 CV/% 14.07 64.51 19.12 33.85 24.30 10.55 7.05
    • 表5表明:单果鲜质量与体积、含水量呈极显著正相关,与维生素C呈极显著负相关;可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸和总多酚与总黄酮呈极显著正相关;可溶性糖、氨基酸和总黄酮与SOD呈极显著负相关。

      表 5  板栗坚果品质指标相关性系数

      Table 5.  Correlation coefficient of chestnut nut quality indexes

      品质指标
      Quality indexes
      单果鲜质量
      Single
      seed
      fresh
      果型指数
      Nut
      shape
      index
      体积
      Volume
      含水量
      Water
      content
      淀粉
      Starch
      可溶性糖
      Soluble
      sugar
      可溶性蛋白
      Soluble
      protein
      氨基酸
      Amino
      acid
      维生素C
      Vitamin
      C
      总多酚
      Total
      polyphenol
      总黄酮
      Total
      flavonoid
      超氧化物
      歧化酶
      SOD
      多酚
      氧化酶
      PPO
      过氧
      化物酶
      POD
      果型指数
      Nut shape index
      0.101
      体积
      Volume
      0.804** 0.000
      含水量
      Water content
      0.647** −0.054 0.458*
      淀粉
      Starch
      −0.308 −0.210 −0.142 −0.248
      可溶性糖
      Soluble sugar
      −0.167 −0.139 0.134 −0.359 0.245
      可溶性蛋白
      Soluble protein
      −0.311 −0.501* 0.002 −0.396 0.420* 0.309
      氨基酸
      Amino acid
      −0.092 −0.145 0.218 −0.039 −0.033 0.242 0.490*
      维生素
      C Vitamin C
      −0.539** −0.129 −0.269 −0.144 0.494* 0.022 0.442* 0.200
      总多酚
      Total polyphenol
      0.063 −0.369 −0.005 0.007 0.096 0.405* 0.349 0.394 −0.087
      总黄酮
      Total flavonoid
      −0.046 −0.452* 0.193 −0.119 0.424* 0.712** 0.637** 0.572** 0.140 0.666**
      超氧化物歧化酶
      SOD
      0.330 −0.102 0.071 0.390 −0.064 −0.622** −0.443* −0.674** −0.237 −0.380 −0.605**
      多酚氧化酶
      PPO
      −0.050 0.412* −0.221 −0.397 −0.021 0.002 −0.166 −0.110 −0.320 −0.041 −0.060 −0.047
      过氧化物酶
      POD
      0.303 −0.469* 0.382 0.348 −0.092 −0.062 0.174 0.247 −0.134 0.062 0.268 0.231 −0.346
      过氧化氢酶
      CAT
      −0.096 −0.255 −0.057 0.246 0.184 −0.101 0.043 0.005 0.283 −0.227 −0.066 0.223 −0.444* 0.331
      注:*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01)。下同。
        Notes: *Significance is 0.05,**Significance is 0.01.The same below.

      果形指数与可溶性蛋白、总黄酮和POD呈显著负相关,与PPO呈显著正相关;体积与含水量呈显著正相关;淀粉与可溶性蛋白、维生素C和总黄酮呈显著正相关;可溶性糖与总多酚呈显著正相关;可溶性蛋白与氨基酸、维生素C呈显著正相关,与SOD呈显著负相关;PPO与CAT呈显著负相关。

    • 表6表明:在不含抗氧化酶时,因子1在总黄酮、可溶性糖和总多酚上的载荷值较大;因子2在单果鲜质量、含水量和体积上的载荷值较大;因子3在维生素C、淀粉和可溶性蛋白上的载荷值较大。3个因子累计贡献率为67.612%。表7表明:在含抗氧化酶时,因子1在SOD、氨基酸和总黄酮上的载荷值较大;因子2在单果鲜质量、体积和含水量上的载荷值较大;因子3在CAT、PPO和维生素C上的载荷值较大;因子4在果型指数、POD和总多酚上的载荷值较大;因子5在淀粉、可溶性糖和总黄酮上的载荷值较大。5个因子累计贡献率为78.140%,表明所列因子可代替评价板栗的品质质量,能够反映原始数据的大部分信息。

      表 6  板栗坚果品质指标因子分析(不含抗氧化酶)

      Table 6.  Analysis of chestnut nut quality index factor (in the absence of antioxidant enzymes)

      品质指标   
      Quality indexes   
      因子1
      Factor1
      因子2
      Factor2
      因子3
      Factor3
      共同度
      Common degrees
      单果鲜质量 Single seed fresh 0.023 0.871 −0.370 0.896
      果型指数 Nut shape index −0.363 −0.162 −0.517 0.425
      体积 Volume 0.245 0.805 −0.127 0.724
      含水量 Water content −0.237 0.846 0.001 0.772
      淀粉 Starch 0.155 −0.226 0.650 0.498
      可溶性糖 Soluble sugar 0.787 −0.261 −0.088 0.695
      可溶性蛋白 Soluble protein 0.548 −0.147 0.648 0.742
      氨基酸 Amino acid 0.586 0.124 0.252 0.423
      维生素 C Vitamin C −0.120 −0.257 0.824 0.760
      总多酚 Total polyphenol 0.760 0.070 0.029 0.584
      总黄酮 Total flavonoid 0.903 0.048 0.320 0.920
      方差贡献率 Variance contribution/% 26.756 21.614 19.242
      累计贡献率 Cumulative contribution/% 26.756 48.370 67.612
      权重系数 Weight coefficient 0.396 0.320 0.285

      表 7  板栗坚果品质指标因子分析(含抗氧化酶)

      Table 7.  Analysis of chestnut nut quality index factor (in the presence of antioxidant enzymes)

      品质指标
      Quality indexes
      因子1
      Factor1
      因子2
      Factor2
      因子3
      Factor3
      因子4
      Factor4
      因子5
      Factor5
      共同度
      Common degrees
      单果鲜质量 Single seed fresh −0.158 0.925 −0.164 0.035 −0.130 0.926
      果型指数 Nut shape index −0.027 0.074 −0.257 −0.877 −0.153 0.864
      体积 Volume 0.177 0.915 0.045 −0.014 0.068 0.876
      含水量 Water content −0.214 0.695 0.337 0.076 −0.269 0.720
      淀粉 Starch −0.009 −0.187 0.188 0.070 0.887 0.863
      可溶性糖 Soluble sugar 0.571 0.035 −0.264 0.107 0.502 0.660
      可溶性蛋白 Soluble protein 0.537 −0.253 0.208 0.409 0.369 0.699
      氨基酸 Amino acid 0.869 0.048 0.190 0.133 −0.188 0.846
      维生素 C Vitamin C 0.232 −0.406 0.651 −0.177 0.364 0.806
      总多酚 Total polyphenol 0.483 0.040 −0.318 0.561 0.091 0.658
      总黄酮 Total flavonoid 0.691 0.115 −0.090 0.474 0.468 0.942
      超氧化物歧化酶 SOD −0.917 0.207 0.115 0.157 −0.087 0.929
      多酚氧化酶 PPO −0.085 −0.214 −0.730 −0.239 0.033 0.644
      过氧化物酶 POD 0.013 0.392 0.339 0.615 −0.174 0.677
      过氧化氢酶 CAT −0.183 0.000 0.745 0.135 0.068 0.611
      方差贡献率 Variance contribution/% 20.783 18.039 14.271 13.501 11.546
      累计贡献率 Cumulative contribution/% 20.783 38.822 53.093 66.594 78.140
      权重系数 Weight coefficient 0.266 0.231 0.183 0.173 0.148
    • 利用隶属函数-因子分析相结合的方法,得到各个指标的公因子得分,再根据各自方差贡献率,建立板栗营养物质和抗氧化成分综合评价的数学模型:

      $ F_y-\left(26.756 F_1 + 21.614 F_2 + 19.242 F_3\right) / 100$

      (1)

      $ \begin{array}{c} F_y=(20.783 F_1 + 18.039 F_2 + 14.271 F_3 + \\13.501 F_4 + 11.546 F_5) / 100 \end{array}$

      (2)

      式中:Fy代表综合得分,F1F5分别代表因子1~因子5。

      表89可看出:18份板栗种质品质存在显著差异。4份栽培品种中,有或无抗氧化酶时综合得分排名均为:QX107>QL3113>QX3113>HHZ20,表明3个良种中QX107品质较好,HHZ20品质较差。除3个良种外,无抗氧化酶时综合得分前四名分别是ZQ1、ZJ2、LMY-1,QTC;有抗氧化酶时综合评价前四名分别是ZJ2、ZQ1、JIH、QTC。其中,QTC坚果在18份板栗种质中个头较小。

      表 8  不同种质板栗坚果品质综合评价(根据式(1))

      Table 8.  Comprehensive evaluation of quality from different germplasm of chestnut nuts (according to equation (1))

      种质
      Germplasm
      因子1
      Factor 1
      因子2
      Factor 2
      因子3
      Factor 3
      综合得分
      Comprehensive score
      排序
      Order
      QX1073.1591.5251.2921.4231
      QL31133.0050.0472.4141.2792
      QX31133.0420.2111.6351.1743
      ZQ13.0330.5451.2311.1664
      ZJ22.1281.6570.4971.0235
      LMY-11.6520.7471.0140.7996
      QTC1.4840.0801.5110.7057
      JIH1.0321.5840.2980.6768
      JCY-21.0620.7681.0000.6429
      YHZ0.5441.6410.3740.57210
      XCZ1.1540.9370.2930.56811
      TPZ0.3542.167−0.3050.50412
      JSY-70.9780.2350.8970.48513
      LJT1.087−0.2281.1750.46814
      HHZ201.4540.577−0.2630.46315
      JCY-11.1910.520−0.0560.42016
      JCY-30.6860.6210.4980.41417
      YZX0.514−0.2821.0850.28518

      表 9  不同种质板栗坚果营养品质综合评价(根据式(2))

      Table 9.  Comprehensive evaluation of quality from different germplasm of chestnut nuts (according to equation (2))

      种质
      Germplasm
      因子1
      Factor1
      因子2
      Factor2
      因子3
      Factor3
      因子4
      Factor4
      因子5
      Factor5
      综合得分
      Comprehensive score
      排序
      Order
      QX1072.5021.9591.0021.4211.5111.3831
      QL31131.9670.5141.7932.1082.1751.2932
      QX31132.4410.6250.8401.3652.0421.1603
      ZJ21.4572.1810.9141.2680.5721.0644
      ZQ12.8900.849−0.5080.4111.8200.9475
      JIH0.3642.3151.3060.4660.4190.7916
      QTC1.3830.2051.5520.4831.1010.7387
      JSY-71.1610.5651.318−0.1140.9000.6208
      YHZ0.2061.9201.3910.328−0.1080.6209
      LMY-11.0070.9210.1600.2431.2890.58010
      JCY-20.9000.8840.8100.1510.6640.55911
      XCZ0.5091.3910.2570.4440.4190.50212
      TPZ−0.8492.7260.7690.1010.2540.46813
      LJT0.6700.1351.030−0.0811.4200.46414
      JCY-30.2941.0060.871−0.4830.9970.41715
      HHZ200.9831.083−0.3900.1500.2970.39816
      JCY-10.5530.681−0.255−0.0120.2820.23217
      YZX−0.018−0.1440.497−0.1891.0670.13918
    • 燕山板栗种质资源丰富,遗传多样性复杂。对地方种质资源进行综合评价,筛选优良、丰产、早熟型板栗,有利于地方种质品种选育和改良[25-26]。由于板栗品质受基因型、环境条件、栽培技术等众多因素的影响[27],因此,后续研究还需将这几个优良种质在同一资源圃中种植后再进行比较。以往种质评价研究主要将形态特征和营养指标考虑在内,本研究发现,18份板栗种质无论是在种实特征、营养物质还是抗氧化成分方面均存在显著差异。

      18份板栗种质中淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸含量变异系数为10.43%~34.72%,SOD、PPO、POD、CAT、维生素C、总多酚、总黄酮变异系数为7.05%~64.51%,营养物质中以可溶性蛋白含量变异系数最大,抗氧化成分中PPO活性变异系数最大。含水量的变化范围与杜常健等[17]对相同分布区的63份板栗种质研究结果类似,含水量影响板栗贮藏时间长短,因此,把含水量纳入品质评价中具有重要意义。可溶性糖直接影响板栗的甜度和风味,其含量的高低与板栗自身抗性密切相关[28],因此,可溶性糖是品质评价的一个重要指标。可溶性糖的变化范围为4.51%~11.62%,比路超等[9]研究结果略高,与杜长健等[17]研究结果类似,因此,本研究为筛选含糖量较高的板栗种质提供了借鉴。淀粉可以转化为可溶性糖,在果实品质的形成过程中发挥着重要作用[29],是决定板栗食用品质的最主要因素。淀粉含量的变化范围为38.28%~53.69%,与张乐等[30]的测定结果22.89%~24.58%存在差异,原因可能是:一方面板栗不同种质差异显著,另一方面可能是采样区域不同。此外,可溶性蛋白也是评价板栗营养价值的重要指标。由于测定方法不同,本研究中测定的可溶性蛋白含量为0.35%~1.15%,低于张乐等[30]和刘艳等[6]测定的粗蛋白含量。

      植物病害因造成产量下降和经济损失而受到人们广泛关注,如板栗的叶焦枯病[31]、果仁内腐病 [10-11],柿果的顶腐病[32]。由于板栗含水量在50%左右,采后及贮藏过程中容易发生腐烂。因此,采后合理贮藏是板栗果实能够发挥食用价值和经济价值的关键一步。板栗坚果随贮藏时间延长容易产生并积累活性氧,膜脂过氧化加剧,腐烂率增加[33]。抗氧化酶SOD、CAT和POD在板栗贮藏过程中可以通过清除果实体内的活性氧,有效阻止膜脂过氧化,降低腐烂率[12-13],PPO与植物褐变密切相关[34]。本研究首次将4种抗氧化酶引入到板栗种质评价中,发现无论有或无抗氧化酶指标,3个良种中燕奎和燕山早丰综合排名均在前;其余14份种质中ZJ2、YHZ综合排名总体在前,值得后续深入挖掘。ZQ1在无抗氧化酶指标时排名在前,但有抗氧化酶指标时排名偏后,是否意味着种质不耐贮藏,还需后续进一步验证。

      此外,抗氧化酶活性的高低与外界环境变化密切相关。有研究发现,热处理能抑制板栗果实贮藏过程中呼吸强度以及POD、CAT活性[35]。本研究在4种抗氧化酶活性测定过程中实验条件一致,并且在采样过程中也尽可能保证贮藏条件相似,可以排除测定过程和采集时外部因素的干扰。另外,2种评价体系中青龙县和迁西县两地栗园的燕山早丰综合排名均在前。因此,除生长环境影响外,所获得的抗氧化酶活性高低应该是该种质内在特征。这表明抗氧化酶可以考虑作为板栗种质评价指标。

    • 本研究采用外观特征、营养物质、抗氧化成分以及新引入的4种抗氧化酶为指标,对燕山地区4份栽培品种和14份候选种质进行综合评价发现,除审定的3个良种外,ZJ2和ZQ1可以作为候选优良种质深入挖掘;抗氧化酶SOD、POD、CAT和PPO可以考虑作为板栗种质评价的指标。今后将在种质资源保存圃中对这2个候选优良种质及抗氧化酶指标进行深入研究。

参考文献 (35)

目录

    /

    返回文章
    返回