不同品種龍眼花營養(yǎng)成分分析

黃石連，馮建平，韓冬梅，郭棟梁，呂新民，李建光

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南亞熱帶果樹生物學(xué)與遺傳資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省熱帶亞熱帶果樹研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510640；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院植物健康創(chuàng)新研究院/仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院/廣東省普通高校果蔬病蟲害綠色防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510225）

【研究意義】龍眼（Dimocarpus longanLour）為無患子科（Sapindaceae）龍眼屬（DimocarpusLour），俗稱桂圓［1］，主要生產(chǎn)地為我國的福建、臺(tái)灣、廣東、廣西等省（區(qū)），是我國南方地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)果樹作物［2］。花作為植物重要的組成部分，營養(yǎng)成分豐富，我國的龍眼種質(zhì)資源豐富，但是對(duì)龍眼花的營養(yǎng)成分研究報(bào)道較少。對(duì)不同龍眼品種花營養(yǎng)成分分析可以為龍眼種質(zhì)資源評(píng)價(jià)提供新的證據(jù)，同時(shí)為系統(tǒng)開展龍眼花可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C 的鑒定評(píng)價(jià)和綜合開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。

【前人研究進(jìn)展】龍眼花為雌雄同株異花。雌花柱頭發(fā)育正常，雄蕊發(fā)育不良花絲短；雄花雄蕊發(fā)育正常明顯比雌花的長許多。因此區(qū)分雌雄花的方式為：開花時(shí)雌花柱頭比四周雄蕊長；雄花開花時(shí)無柱頭，僅僅只有一圈花蕊通常為8 個(gè)。龍眼花的花序較大，多分支；一個(gè)正常的花序小花在500 個(gè)左右，這也是龍眼需要人工疏花疏果的原因，以此來提高單產(chǎn)量。龍眼花期遇到連續(xù)的大雨天氣，會(huì)把花全都打落，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。龍眼花中含有多種營養(yǎng)成分，包括可溶性糖、可溶性蛋白、維生素、氨基酸、鞣質(zhì)、酚酸、黃酮類、揮發(fā)油等物質(zhì)［3］。龍眼花作為民間傳統(tǒng)用藥，其味微苦中帶有甘甜、藥性平和，具有清熱利水的功效，主要能夠治療白帶、淋癥、血絲蟲病、糖尿病。龍眼花的萃取物還被用于研究免疫調(diào)節(jié)［4-5］，在抗癌中也具有重要應(yīng)用價(jià)值［6-7］。龍眼花精油含有醇類、醛類、酯類、酮類等功能成分［8］，通過質(zhì)譜、核磁共振波普技術(shù)從龍眼花中鑒定得到8 種化合物，分別為槲皮素-3-O-葡萄糖苷、山奈酚-3-O-蕓香糖、番石榴苷、沒食子酸甲酯、沒食子酸、山奈酚、槲皮素、金絲桃苷，其中前5 種為首次從龍眼花中分離得到［9］，這些物質(zhì)可能是龍眼花藥用效果的原因。其花蜜還能用來生產(chǎn)副產(chǎn)品，龍眼蜜是我國南方主要蜜種之一，有獨(dú)特的果香氣味，非常受消費(fèi)者們的喜愛［10-11］。

【本研究切入點(diǎn)】姜帆等［12］通過對(duì)32 份龍眼種質(zhì)資源花氨基酸的比較研究，篩選出5 份高氨基酸含量的龍眼資源，通過聚類分析提出龍眼氨基酸高、中、低分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。目前尚未有研究對(duì)龍眼花可溶性總糖、可溶性蛋白和維生素C 進(jìn)行檢測，本研究以廣東省龍眼種質(zhì)資源圃（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所內(nèi)）21 個(gè)龍眼品種為材料，檢測龍眼花3 種營養(yǎng)成分含量，擬對(duì)不同龍眼品種3 種營養(yǎng)成分進(jìn)行評(píng)價(jià)，為利用龍眼花營養(yǎng)成分對(duì)龍眼種質(zhì)資源評(píng)價(jià)提供思路，篩選高營養(yǎng)成分龍眼資源，為進(jìn)一步資源開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。【擬解決的關(guān)鍵問題】檢測21 個(gè)龍眼品種花可溶性總糖、可溶性蛋白和維生素C 含量，對(duì)21 個(gè)龍眼品種利用花可溶性總糖、可溶性蛋白和維生素C 含量進(jìn)行聚類，篩選高營養(yǎng)成分龍眼資源，提出3 種營養(yǎng)成分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試21 個(gè)龍眼品種為石硤、立秋本、處暑本、泉州本、烏龍嶺、紅殼、后壁鋪、良圓、海宴龍眼、青殼寶圓、瀘早、雙孖木、儲(chǔ)良、水眼、從化大個(gè)圓、雞卵眼、實(shí)生脆肉、紅核、東壁、華路廣眼、潘粵。2021 年3 月在廣東省龍眼種質(zhì)資源圃（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所內(nèi)，113° 22′ 1′ E、23° 9′ 13′′ N）采取每個(gè)品種處于盛花期的雌花與雄花各100～200 朵，每個(gè)品種選擇2～3 棵樹，每棵樹采雌雄花各40～100 朵，用錫箔紙包好，放置在-80 ℃超低溫冰箱備用。

1.2 測定項(xiàng)目及方法

1.2.1 可溶性蛋白含量 參照考馬斯亮藍(lán)法［13-16］，配置考馬斯亮藍(lán)試劑，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

取龍眼的雌花和雄花各15 朵，3 次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5 朵花，稱其質(zhì)量，將稱重后的花放于研缽中，加入2 mL 去離子水充分研磨。取0.2 mL研磨液至2 mL 離心管，加1.8 mL 去離子水充分振蕩。放入離心機(jī)3 500 r/min 離心15 min；其上清液為蛋白質(zhì)提取液，取1 mL 提取液至10 mL 離心管中，加入5 mL 考馬斯亮藍(lán)溶液，搖勻，進(jìn)行反應(yīng)2 min；待5 min 后顏色穩(wěn)定，測定OD595吸光值。空白為1 mL 去離子水加5 mL 考馬斯亮藍(lán)溶液。

1.2.2 可溶性糖含量 參照蒽酮法［13-16］，配置濃度為200 μg/mL 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)液和蒽酮試劑，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

取龍眼的雌花和雄花各15 朵，3 次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5 朵花，稱其質(zhì)量，將稱重后的花放于研缽中，加入2 mL 去離子水充分研磨。取0.1 mL 研磨液至10 mL 離心管，加4.9 mL 80%乙醇溶液充分振蕩。在80 ℃水浴中浸提40 min；取0.5 mL 提取液加去離子水1.5 mL 至2 mL 離心管，10 000 r/min 離心5 min；離心后取0.5 mL 提取液在冰浴中，每支試管加入1 mL 蒽酮試劑，全部加完后浸于90 ℃水浴中15 min，然后冰浴冷卻；待顏色穩(wěn)定后，測定OD620吸光值。空白為0.5 mL無菌水加1 mL 蒽酮試劑。

1.2.3 維生素C 含量 參照2，4-二硝基苯肼比色法［13-16］，配置85%硫酸、4.5 mol/L 硫酸、2% 2，4-二硝基苯肼試劑、20 g/L 草酸試劑、10 g/L 草酸、2%硫脲試劑、1 mol/L 鹽酸、活性炭、500 μg/mL 維生素C 標(biāo)準(zhǔn)液和維生素C 處理液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

取龍眼的雌花和雄花各30 朵，3 次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10 朵花，稱其質(zhì)量，將稱重后的花放于研缽中，加5 mL 去離子水充分研磨。取2 mL研磨液至2 mL 離心管加0.01 g 活性炭，充分振蕩1 min。放入離心機(jī)1 000 r/min 離心5 min；取0.5 mL 上清液于10 mL 離心管，加0.5 mL 濃度為20 g/L 草酸，加入0.5 mL 濃度為2%硫脲溶液，混勻；加入0.5 mL 濃度為2%2，4-二硝基苯肼溶液，混勻后放入37 ℃恒溫箱中保溫3 h；放置冰浴，邊滴邊搖加入1 mL 濃度為15.6 mol/L 硫酸；室溫放置30 min，待顏色穩(wěn)定，測定OD500吸光值。空白為1 mL 濃度為10%草酸加0.5 mL 濃度為2%硫脲溶液和0.5 mL 濃度為2%2，4-二硝基苯肼溶液以及1 mL 濃度為15.6 mol/L 硫酸。

1.3 數(shù)據(jù)分析及處理

利用SPSS 21.0 進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA）、相關(guān)性分析（Pearson）、主成分分析和聚類分析，利用Microsoft Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種龍眼雌雄花營養(yǎng)成分含量差異

雌花可溶性糖含量最高的龍眼品種為紅核318.84 mg/g，含量最低的為良圓97.06 mg/g；海宴龍眼、烏龍嶺、從化大個(gè)圓、立秋本、儲(chǔ)良的可溶性糖含量相當(dāng)，在200～250 mg/g 之間；雞卵眼、華路廣眼、雙孖木、瀘早、泉州本的可溶性糖含量相當(dāng)，在150～200 mg/g 之間；潘粵、實(shí)生脆肉、水眼、東壁、青殼寶圓、處暑本、后壁鋪、石硤、紅殼的可溶性糖含量相當(dāng)，在100～150 mg/g之間。雄花可溶性糖含量最高的為從化大個(gè)圓350.14 mg/g，與立秋本可溶性糖含量313.05 mg/g無顯著差異，但與其余品種有顯著差異；可溶性糖含量最低的為泉州本13.86 mg/g；儲(chǔ)良、紅殼、雞卵眼的可溶性糖含量相當(dāng)，在250～300 mg/g 之間；青殼寶圓、烏龍嶺、瀘早、紅核、石硤、海宴龍眼的可溶性糖含量相當(dāng)，在200～250 mg/g 之間；雙孖木、華路廣眼、東壁的可溶性糖含量相當(dāng)，在150～200 mg/g 之間；處暑本、良圓、潘粵的可溶性糖含量相當(dāng)，在50～100 mg/g 之間（表1）。

蛋白是植物最重要的營養(yǎng)成分之一，雌花可溶性蛋白含量最高的為華路廣眼24.41 mg/g，與東壁22.32 mg/g 無顯著差異，但與其余品種有顯著差異；含量最低的為海宴龍眼1.43 mg/g，與良圓1.85 mg/g、烏龍嶺1.64 mg/g 無顯著差異；青殼寶圓、瀘早、從化大個(gè)圓、潘粵的可溶性蛋白含量相當(dāng)，在15～20 mg/g 之間；儲(chǔ)良、雙孖木、后壁鋪、水眼、泉州本、立秋本、實(shí)生脆肉、石硤、紅核、雞卵眼的可溶性蛋白含量相當(dāng)，在10～15 mg/g 之間；紅殼和處暑本的可溶性蛋白含量相當(dāng)，在5～10 mg/g 之間。雄花可溶性蛋白含量最高的為東壁27.33 mg/g，與其余品種有顯著差異；其次為石硤21.90 mg/g；紅殼、雙孖木、潘粵、儲(chǔ)良、從化大個(gè)圓、后壁鋪、紅核的可溶性蛋白含量相當(dāng)，在15～20 mg/g 之間；水眼、實(shí)生脆肉、華路廣眼、雞卵眼、青殼寶圓、瀘早、泉州本、處暑本、立秋本的可溶性蛋白含量相當(dāng)，在10～15 mg/g 之間；良圓可溶性蛋白含量為4.42 mg/g，與其余品種有顯著差異；含量最低的為烏龍嶺1.23 mg/g，與海宴龍眼1.51 mg/g 無顯著差異（表1）。

維生素C 有抗氧化性，也是植物最重要的營養(yǎng)成分之一。雌花維生素C 含量最高的為水眼，與其余品種有顯著差異，其含量為16.56 mg/g；含量最低的為泉州本1.44 mg/g；雞卵眼、石硤、從化大個(gè)圓、紅核、良圓、紅殼、良圓、紅殼、華路廣眼、雙孖木、青殼寶圓、實(shí)生脆肉的維生素C 含量相當(dāng)，在5～10 mg/g 之間；儲(chǔ)良、潘粵、烏龍嶺、瀘早、東壁、立秋本、處暑本、后壁鋪、海宴龍眼的維生素C 含量相當(dāng)，在1～5 mg/g 之間。雄花維生素C 含量最高的為紅核11.25 mg/g，與烏龍嶺10.99 mg/g 無顯著差異青殼寶圓、水眼、石硤、雙孖木、實(shí)生脆肉、雞卵眼、后壁鋪、紅殼的維生素C 含量相當(dāng)，在5～10 mg/g 之間；海宴龍眼、立秋本、泉州本、儲(chǔ)良、華路廣眼、良圓、處暑本、潘粵、瀘早的維生素C 含量相當(dāng)，在1～5 mg/g 之間；含量最低的為東壁0.68 mg/g，與從化大個(gè)圓0.75 mg/g 無顯著差異（表1）。

表1 不同品種龍眼花營養(yǎng)成分分析Table 1 Nutritional component analysis of different varieties of longan flowers

3 種營養(yǎng)成分都較高的品種有石硤、紅殼、雙孖木、水眼、從化大個(gè)圓、雞卵眼、紅核。龍眼雄花營養(yǎng)成分平均高于雌花，但總體上差異不大，每個(gè)龍眼品種花營養(yǎng)成分變異系數(shù)都較大，在30%以上，說明不同龍眼品種花營養(yǎng)成分差異較大，不同龍眼品種花營養(yǎng)成分指標(biāo)差異均達(dá)到極顯著水平，說明不同龍眼品種營養(yǎng)成分均存在顯著差異（表1）。

2.2 數(shù)據(jù)分散及異常值分析

龍眼花不同營 養(yǎng)成分變異系數(shù)較大，說明不同品種營養(yǎng)成分指標(biāo)差異較大，對(duì)數(shù)據(jù)分散和異常值分析發(fā)現(xiàn)：龍眼花可溶性糖含量四分位距較大，正常值的分布為分散，主要集中在100～250 mg/g 范圍，且含量顯著高于可溶性蛋白和維生素C；可溶性蛋白四分位距較小，正常值的分布為集中，主要集中在10～20 mg/g 范圍；維生素C 的四分位距較小，正常值的分布為集中，主要集中在2～10 mg/g 范圍。所測數(shù)據(jù)中雌花維生素C 含量有1 個(gè)異常值16.57（水眼），可溶性糖和可溶性蛋白含量無異常值；雄花可溶性蛋白含量有4個(gè)異常值27.34（東壁）、4.42（良圓）、1.51（海宴龍眼）、1.24（烏龍嶺），可溶性糖和維生素C 含量無異常值。

圖1 龍眼花3 種營養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)分散及差異值分析Fig.1 Data dispersion and different value analysis of three nutritional components in longan flower

2.3 不同品種龍眼花營養(yǎng)成分相關(guān)性及主成分分析

以21 個(gè)品種龍眼雌雄花的3 個(gè)營養(yǎng)成分進(jìn)行相關(guān)性分析（表2），不同營養(yǎng)成分之間沒有相關(guān)性，雌雄花可溶性蛋白含量呈極顯著相關(guān)，雌雄花可溶性糖含量呈顯著相關(guān)，而雌雄花維生素C 含量沒有顯著相關(guān)。

表2 龍眼花營養(yǎng)成分相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of nutritional components in longan flower

以21 個(gè)品種龍眼雌雄花3 個(gè)營養(yǎng)成分指標(biāo)構(gòu)成的21×6 矩陣，利用SPSS 21.0 對(duì)營養(yǎng)成分進(jìn)行主成分分析，提取出3 個(gè)主成分，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到78.56%（表3），綜合21 個(gè)品種龍眼雌雄花3 個(gè)營養(yǎng)成分的大部分信息。PC1 方差貢獻(xiàn)率為30.83%，與雌雄花可溶性蛋白呈正相關(guān)；PC2 方差貢獻(xiàn)率為25.14%，與雌雄花可溶性糖呈正相關(guān)；PC3 方差貢獻(xiàn)率為19.85%，與雌雄花維生素C 含量呈正相關(guān)。

表3 主成分的特征值、貢獻(xiàn)率、累計(jì)貢獻(xiàn)率和載荷矩陣Table 3 Characteristic value,contribution rate,cumulative contribution rate and load matrix of principal components

2.4 21 份品種龍眼花不同營養(yǎng)成分聚類分析

主成分分析發(fā)現(xiàn)可溶性蛋白在其中具有主要的貢獻(xiàn)值，利用歐式距離和離差平方和法對(duì)21 份龍眼雌雄花可溶性蛋白平均含量進(jìn)行聚類分析，發(fā)現(xiàn)閾值為5 時(shí)可以把21 份龍眼種質(zhì)分為3 類，第Ⅰ類可溶性蛋白含量＜5 mg/g，第Ⅱ類5 mg/g ≤可溶性蛋白含量＜25 mg/g，第Ⅲ類可溶性蛋白含量≥25 mg/g（圖2）。

圖2 龍眼花不同營養(yǎng)成分聚類分析Fig.2 Cluster analysis of different nutritional components in longan flower

此外，利用可溶性糖和維生素C 含量進(jìn)行分別聚類，發(fā)現(xiàn)均可以在閾值為5 時(shí)將21 份龍眼種質(zhì)分為3 類。利用可溶性糖含量聚類時(shí)，第Ⅰ類可溶性糖含量≥220 mg/g，第Ⅱ類150 mg/g＜可溶性糖含量＜220 mg/g，第Ⅲ類可溶性糖含量≤150 mg/g。利用維生素C 含量聚類時(shí)，第I 類維生素C 含量≤5 mg/g，第Ⅱ類5 mg/g＜維生素C含量＜10 mg/g，第Ⅲ類維生素C 含量≥10 mg/g。

3 討論

本研究首次對(duì)21 份龍眼花可溶性糖、可溶性蛋白和維生素C 含量進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)龍眼花營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，可溶性糖含量主要集中在100～250 mg/g 范圍，可溶性蛋白含量主要集中在10～20 mg/g 范圍；維生素C 含量主要集中在2～10 mg/g 范圍。其中3 種營養(yǎng)成分都較高的品種有石硤、紅殼、雙孖木、水眼、從化大個(gè)圓、雞卵眼、紅核。

龍眼花可溶性糖含量比可溶性蛋白和維生素C 含量要高，是因?yàn)辇堁刍ǖ拿巯儇S富，在開花前期到盛花期采摘花的蜜汁分泌量多，含有的多糖類物質(zhì)較多。研究表明植物在花粉散播前和柱頭展開后開始分泌蜜汁［17］，因此推斷采摘的雄花要比雌花更早分泌蜜汁，從而導(dǎo)致龍眼雄花可溶性糖含量整體高于雌花，這種模式可能是植物為了適應(yīng)授粉，先吸引昆蟲至雄花處沾染花粉從而提高授粉率。研究表明花的營養(yǎng)成分含量對(duì)花粉活性有影響，普通核桃花粉的生活力平均在97.58%水平，比麻核桃花粉生活力的25.37%水平要高出不少［18］。煙草花粉可溶性蛋白、可溶性糖等物質(zhì)的含量對(duì)花粉活性有著正向的作用［19］。花粉主要來自于雄花，所以測定的雄花可溶性蛋白含量要高于雌花，因?yàn)樾刍ㄐ枰S持花粉的活力。因此測定花的營養(yǎng)成分含量可以間接反映花粉的活力，對(duì)于龍眼的人工授粉有輔助效果。維生素C 能夠促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長［20］。推測龍眼雌花授粉后維生素C 參與到花粉的萌發(fā)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果中雌雄花的維生素C 含量相當(dāng)，為保證龍眼授粉后花粉管萌發(fā)起到重要的保障作用。廣泛栽培品種石硤具有較高的營養(yǎng)成分，可以部分解釋其具有較好的環(huán)境適應(yīng)性以及優(yōu)良的品質(zhì)。

結(jié)合聚類分析結(jié)果，可以將龍眼花可溶性糖含量進(jìn)行初步分級(jí)：≥220 mg/g 為高可溶性糖龍眼資源，150～220 mg/g 之間為中可溶性糖龍眼資源，≤150 mg/g 為低可溶性糖龍眼資源；將龍眼花可溶性蛋白含量進(jìn)行初步分級(jí)：≥25 mg/g 為高可溶性蛋白龍眼資源，5～25 mg/g 之間為中可溶性蛋白龍眼資源，≤5 mg/g 為低可溶性蛋白龍眼資源；根據(jù)維生素C 含量進(jìn)行初步分級(jí)：≥10 mg/g為高維生素C 含量龍眼資源，5～10 mg/g 之間為中維生素C 含量龍眼資源，≤5 mg/g 為低維生素C 含量龍眼資源。今后可以繼續(xù)擴(kuò)大龍眼種質(zhì)資源的營養(yǎng)成分檢測，進(jìn)一步完善確定分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

本研究通過測定不同品種龍眼花的營養(yǎng)成分，發(fā)現(xiàn)龍眼可溶性糖含量較高，主要集中在100～250 mg/g 范圍，可溶性蛋白和維生素C 含量相對(duì)較低，分別集中在10～20 mg/g 和2～10 mg/g范圍。對(duì)不同營養(yǎng)成分聚類結(jié)果具有較大差異，根據(jù)聚類結(jié)果將雌雄花不同營養(yǎng)成分進(jìn)行初步分級(jí)。主成分分析發(fā)現(xiàn)可溶性蛋白含量貢獻(xiàn)值較大，后續(xù)豐富龍眼品種檢測數(shù)據(jù)后可以按可溶性蛋白含量為分類依據(jù)對(duì)龍眼品種資源進(jìn)行分類。