10個核桃無性系鮮果內種皮苦澀味相關物質及易剝性比較

王 芳，鄭先強，糜加軒，呂 健，朱 艷，時羽杰，萬雪琴，楊漢波

（1.四川農業大學 a.長江上游林業生態工程四川省重點實驗室；b.長江上游森林資源保育與生態安全國家林業和草原局重點實驗室；c.華西雨屏區人工林生態系統研究長期科研基地；d.生態林業研究所，四川 成都 611130；2.達州市宣漢縣林業局，四川 達州 635017）

核桃Juglans regia是胡桃科Juglandaceae 胡桃屬Juglans所有種的統稱，是集營養、藥用、材用等多種經濟價值于一體的重要木本油料樹種和生態樹種[1-3]。核桃鮮果和干果的種仁外均有一層乳白色或者黃褐色的內種皮。有研究結果表明，核桃內種皮含有大量的多酚類物質，有益于人體健康，但具有苦澀味，是導致核桃口感變差的原因之一[4]。因此，在核桃食用或工業生產中常將核桃內種皮剝離，這極大地降低了核桃的市場價值。干果是最主要的核桃產品類型，然而隨著貯藏期的延長，營養成分會逐漸損失，且核仁含有的大量油脂和不飽和脂肪酸[5]在長期儲藏后會氧化酸敗、產生異味[6]。王文倩等[7]經研究發現，核桃干果貯藏6個月后，其油酸、亞油酸和亞麻酸含量分別降低了9.59%、10.58%和12.71%。尚艷姣等[8]研究了鮮食核桃和干食核桃種仁在低溫貯藏期間品質的變化，發現鮮食核桃種仁的總抗氧化能力、SOD 活性、總酚含量較高。孫媛等[9]經研究指出，鮮食最大限度地減少了核桃營養成分的流失，與干核桃相比，鮮食核桃作為新鮮果蔬在中國市場潛力較大。馬艷萍等[10]對鮮食核桃和干核桃種仁在冷藏條件下的貯藏生理及營養品質變化進行了研究，發現鮮食核桃種仁的脂肪、必需氨基酸、其他氨基酸及總氨基酸含量均高于干核桃。因此，鮮食核桃在口感、營養等方面均比核桃干果優異。隨著核桃產業的深入發展及人們生活水平的不斷提高，市場對核桃加工產品品質和營養價值的要求也越來越高，傳統的核桃產品類型已經難以滿足人們日益增長的消費需求。鮮食核桃因口感香甜，富含大量蛋白質、脂肪、氨基酸，抗氧化能力強，深受消費者喜愛，成為消費時尚[11]。鮮食核桃作為核桃產業發展的新方向，將極大拓展核桃產品的市場空間[12]。

在鮮食核桃品種選育方面，目前僅山西、河南、山東等地開展了少量的新品種選育工作[13-14]，有關于四川省攀枝花地區鮮食核桃資源堅果性狀的調查報道[15]，但關于選育適宜四川部分地區或全省栽培的鮮食核桃品種的研究鮮有報道。鑒于此，本研究中以核桃鮮果內種皮作為試驗材料，篩選鮮食優良核桃無性系，以期為鮮食核桃專用品種的開發和利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2009—2010年，在四川省馬邊彝族孜州縣等地進行鄉土核桃種質資源調查，收集泡核桃J.sigllata優良無性系185個。2011年3月，將所收集優良無性系的1年生核桃嫁接苗栽植于四川農業大學崇州基地，作為無性系測定林，株行距4 m×5 m。在8年的抗病性、生長狀況、產量、堅果品質等性狀綜合評測的基礎上，選出10個綜合表現優良的無性系，編號分別為64、65、71、86、91、92、100、106、199 和301號。以這10個無性系的果實為試驗材料。

在果實成熟期，分別在植株東、西、南、北4個方位，樹高2/3 處采摘果實。以單株為1個重復，每個無性系設置3個重復，每個重復采摘40個果，不足40個的全部采摘，按單株分裝后帶回實驗室，4 ℃條件下保存待用。

1.2 試驗方法

1.2.1 內種皮厚度和去皮耗時的測定

將每個無性系的核桃果實全部混在一起。每個無性系隨機選取3個果實，將內種皮完整取下，分別測量6個頂角（上端、下端及兩側頂角）內種皮的厚度，取平均值。每個無性系隨機選取9個果實，記錄3 位測試者完整剝下內種皮所耗費的時長，每位測試者每個無性系剝3個，計算剝去內種皮的平均耗時。

1.2.2 內種皮化學物質含量的測定

多酚含量的測定采用福林酚比色法[16]，單寧含量的測定采用鎢酸鈉比色法[17]，黃酮含量的測定采用紫外-分光光度計法[18]，多糖含量測定采用苯酚-硫酸法[19]。

1.2.3 優良無性系的篩選

采用獨立選擇標準法對試驗中10個無性系鮮食核桃內種皮中的單寧、黃酮、多酚、多糖含量以及內種皮厚度、去皮耗時進行選擇，篩選出更加優良的核桃品種。

1.3 數據處理與分析

使用Excel 軟件對數據進行初步統計處理，使用SPSS 27 軟件對各性狀進行方差分析和多重比較。方差分析采用一般線性模型，并利用方差分量估算遺傳變異系數（genetic coefficient of variation，GCV）。采用Spearman 相關分析法探討內種皮性狀間的相關性。

參考林木無性系測試中的重復估算方法進一步估算各性狀的重復力（h2）[20]。

h2=(SB?SE)/[SB+(k?1)SE]。

式中：SB為處理間均方，SE為處理內均方，k為個體的度量次數。

2 結果與分析

2.1 不同核桃無性系的鮮果內種皮厚度和去皮耗時

不同核桃無性系的鮮果內種皮厚度和去皮耗時如圖1所示，其方差分析結果見表1。

圖1 不同核桃無性系的鮮果內種皮厚度和去皮耗時Fig.1 Endotesta thickness and peeling time-consuming of different walnut clones

表1 不同核桃無性系的鮮果內種皮厚度與去皮耗時的方差分析結果?Table 1 Variance analysis of endotesta thickness and peeling time-consuming of different walnut clones

由表1 可知，10個無性系的內種皮厚度和去皮耗時在無性系間存在極顯著差異（P＜0.01），在無性系內差異不顯著（P＞0.05）。參試無性系的內種皮厚度為0.10 ～0.25 mm，其中92號無性系的內種皮最薄，199號無性系的內種皮最厚，且兩者均與其他無性系之間存在顯著差異。10個核桃無性系的去除鮮果內種皮耗時為1.53 ～2.82 min，其中72號內種皮最易去除，65號無性系內種皮最難去除。由表1 可知，內種皮厚度和去皮耗時在10個無性系間差異均達到極顯著水平（P＜0.01）。進一步對無性系間內種皮厚度和去皮耗時進行多重比較分析（圖1），結果顯示72、86、91 和92號無性系鮮果的去除內種皮耗時顯著低于其他6個無性系，92號無性系鮮果內種皮厚度顯著低于其他無性系。

2.2 不同核桃無性系的鮮果內種皮苦澀味相關物質和多糖含量

不同核桃無性系的鮮果內種皮苦澀味相關物質和多糖含量如圖2所示，其方差分析結果見表2。

圖2 不同核桃無性系的鮮果內種皮苦澀味相關物質和多糖含量Fig.2 Contents of bitter and astringency related substances and polysaccharide content in seed coats of different walnut clones

由表2 可知，內種皮單寧含量、多糖含量、黃酮含量和多酚含量在各無性系間均存在極顯著差異（P＜0.01），無性系內差異不顯著（P＞0.05）。進一步對無性系間的差異進行多重比較，結果如圖2所示。由圖2 可見，內種皮單寧含量為2.81 ～11.54 mg/g，91、92號無性系鮮果內種皮的單寧含量最高，分別為10.58 和11.54 mg/g，顯著高于其他無性系，64號無性系鮮果內種皮的單寧含量最低（2.81 mg/g）。10 種無性系鮮果內種皮的多糖含量為2.41 ～5.77 mg/g，其中301號無性系鮮果內種皮的多糖含量最高，為5.77 mg/g，且顯著高于其他9個無性系。91號無性系鮮果內種皮的黃酮和多酚含量最高，分別為16.31、28.27 mg/g，且均顯著高于其他無性系，86號無性系鮮果內種皮的黃酮含量最少（7.41 mg/g），72號無性系鮮果內種皮的多糖含量最少（2.42 mg/g）。

表2 不同核桃無性系的鮮果內種皮苦澀味相關物質和多糖含量的方差分析結果?Table 2 Variance analysis result of the content of bitterness and astringency related substances and polysaccharide content in the seed coats of different walnut clones

2.3 核桃無性系鮮果內種皮各性狀間的相關性和遺傳參數

核桃無性系的鮮果內種皮各性狀間的相關系數見表3。由表3 可知，單寧含量與去皮耗時存在顯著負相關關系，多酚含量與黃酮含量之間存在極顯著正相關關系，其余性狀間均不存在顯著的相關關系。

表3 核桃無性系的鮮果內種皮各性狀間的相關系數?Table 3 Correlation coefficient between characters of seed coat in fresh fruit of walnut clones

核桃無性系的鮮果內種皮各性狀遺傳參數的估算結果見表4。由表4 可知，除去皮耗時的遺傳變異系數為0.195 外，其余性狀的遺傳變異系數均在0.200 以上，表明無性系鮮果內種皮的易剝性和苦澀味物質含量受中等強度的遺傳效應作用。各性狀的重復力均在0.850 以上，表明無性系鮮果內種皮的易剝性和苦澀味物質含量受遺傳效應和固定環境效應的控制較強，受隨機環境因素的影響較弱，無性系鮮果內種皮的易剝性和苦澀味物質含量的性狀具有較高的遺傳穩定性。

表4 核桃無性系的鮮果內種皮各性狀的遺傳參數Table 4 Genetic parameters of various traits in endotesta of walnut clones

3 結論與討論

為了篩選出內種皮苦澀味輕、易去內種皮的優良無性系，培育鮮食核桃品種，本研究中選取鮮食核桃內種皮的單寧、黃酮、多酚、多糖含量以及內種皮厚度和去皮耗時共6個指標，運用獨立選擇標準法，從10個優良核桃無性系中初步篩選出1個符合選育目標的優良無性系（86號）。該無性系具有易去除內種皮，且內種皮中多酚、單寧等苦澀味相關物質含量相對較低等優良特性，適宜作為鮮食核桃專用品種進一步開發利用。

黃酮具有抗氧化[21]、抗病毒、抗菌、健腦等功效，其數量較多，在天然酚類化合物中居于首位[22]，是藥用成分的主要活性物質之一[23]。大量植物中有黃酮類物質存在。盛幼珍等[24]對桂花、甘草、竹葉、松葉中的黃酮類物質進行了提取和比較，發現桂花黃酮具有較強的抗氧化性能。多酚也是天然植物性原料的有效成分[25]，具有抗炎、抗癌等功效，葡萄、高粱、大麥中含有豐富的多酚類化合物[26]。單寧是植物體中普遍存在的一類高相對分子質量的水溶性多酚類化合物的總稱[27]，具有抗氧化、抑菌等功效。大量研究結果表明，黃酮、多酚、單寧等是導致食品澀味重的主要因子[28]。程福建等[29]認為，茶葉的苦味成分主要包括生物堿、氨基酸、茶皂素、多酚類物質。李輝等[30]通過對黑龍江省大豆品種的大豆異黃酮含量進行分析，發現異黃酮是引起大豆食品苦澀味的主要因子。章志遠等[31]采用感官評定方法研究麻竹筍苦澀味物質含量與口感的關系，結果表明引起麻竹筍苦澀味的主要物質是可溶性單寧。

有研究結果表明，鮮核桃具有苦澀味主要是因為內種皮含有大量單寧、黃酮、多酚等物質[32-33]。本研究中對不同核桃無性系鮮果內種皮的苦澀味相關物質（單寧、黃酮等）的含量進行了比較分析，發現苦澀味相關物質含量在無性系間存在顯著差異。鮮食核桃品質包括營養品質和口感風味品質。口感品質是鮮食核桃仁品質的重要組成部分，其相關物質含量是衡量鮮食核桃仁品質的重要指標。內種皮單寧、黃酮、多酚等苦澀味物質的含量越少，鮮核桃仁的口感就越好。

冀愛青等[34]以7 種早實核桃品種為材料，研究青皮中總酚和黃酮含量的動態變化，結果表明，爛果率與總酚含量顯著正相關，與黃酮含量顯著負相關，保持青皮中較低的總酚含量和較高的黃酮含量可延長核桃鮮果的保存期。本研究中，10個無性系鮮果內種皮的單寧含量為2.81 ～11.54 mg/g，整體低于北方8個主栽品種內種皮的單寧含量（11.11 ～34.54 mg/g）[35]，但高于新疆核桃（0.80 ～5.62 mg/g）[36]，表明品種或無性系及栽培環境對核桃內種皮的單寧含量均有較大影響，同時本研究中內種皮單寧含量在10個無性系間的差異達極顯著水平，表明以內種皮單寧含量為目標的選育基礎較好且改良潛力較大，并且宜選擇受環境因素影響相對較小的優良鮮食核桃無性系。

多糖是植物體中廣泛存在的重要生物大分子[37]，是維持生命活動正常運轉的基本物質之一。多糖具有提高機體免疫力、抗菌、防衰老[38]及抗氧化[39]等功效。王少武等[40]經研究發現，核桃仁種皮多糖對霉菌具有一定的抑制作用。多糖含量越高，鮮食核桃的營養價值越高，抗氧化能力越強。本研究結果表明，核桃無性系鮮果內種皮中多糖物質含量為2.41 ～5.77 mg/g，說明核桃內種皮具有較高的營養價值。

鮮食核桃內種皮苦味較重，在食用過程中基本會將其剝除。多數研究報道集中在篩選去除核桃內種皮的簡便機械方法等方面[41-43]。本研究結果表明，內種皮厚度與去皮耗時在無性系間存在顯著差異，說明選育易剝皮鮮食核桃無性系具有一定的選擇基礎和改良潛力，此類鮮食核桃適宜機械加工，可用于開發休閑零食。但是本研究中參試無性系偏少，代表性不足，而且采用的是單年單點數據，難以確保性狀的穩定性。下一步將會增加研究材料，擴大評價范圍，同時設置區域試驗，開展多年多點試驗。