新疆7種桑葚理化品質的比較分析

劉承陽，王麗玲，劉燕林，施陽陽，蒲彬，蒲云峰，侯旭杰*，陳澤寧*

（1.塔里木大學食品科學與工程學院，南疆特色農產品深加工兵團重點實驗室，新疆 阿拉爾 843300；2.新疆維吾爾自治區和田蠶桑科學研究所，新疆 和田 848000）

桑葚是桑科（Moraceae）桑屬（Morus Linn）落葉喬木桑的果實，廣泛分布于溫帶和亞熱帶，可在各種氣候、地形和土壤條件下生長。據《中國藥典》記載，桑葚具有滋陰補血，生津潤燥的功效[1]。1988年桑葚被衛生部指定為首批藥用和食用植物之一，在維持人類健康方面發揮著突出的作用[2]。

新疆種植桑樹有3種：白桑（Morus alba L.）、韃靼桑（M.alba L.var.Tatarica.）和藥桑（Morus nigra L.），前2個品種主要用于養蠶和水果加工。藥桑屬黑桑種，黑桑屬白桑種的變種韃靼桑[3]。藥桑是極為罕見的體細胞染色體倍數為22倍體的稀貴桑樹資源，我國僅分布于新疆喀什、和田、阿克蘇等地。Iqbal等[4]和 Song等[5]的研究發現，桑葚果實中總酚含量分別為6.64 mg/100 g（黑桑葚）和7.55 mg/100 g（白桑葚）。槲皮素、蘆丁和異槲皮苷是一種富含于植物和人類飲食中的強多酚抗氧化劑，具有清除自由基以及潛在的抗氧化作用。Jiang等[6]研究發現，不同品種的桑葚營養價值存在明顯差異，桑葚中的營養物質與品種和種植地區密切相關。喻艷等[7]采用超聲波輔助技術提取浸膏中的酚類物質，結果表明乙醇提取物浸膏中的酚類含量最高。江巖等[8]分析新疆白桑的營養物質：水分79.47%、pH6.08、可溶性固形物19.40%、粗脂肪0.40%、總酸5.60 mg/g。韓愛芝等[9]、鄧青芳[10]對藥桑糖類物質組成進行了分析，發現庫車藥桑與和田藥桑中果糖含量分別為229.23、188.77 mg/g；葡萄糖含量分別為 183.48、225.93 mg/g。

由于桑葚具有抗微生物、抗高血糖、降血脂、抗炎、抗癌作用，被用于治療各種急慢性疾病，為桑葚作為保健功能食品研發提供了科學依據[11]。目前，國內外對桑葚的化學成分及功效活性研究較多，但針對新疆地區桑葚資源的合理利用研究較少，本研究對新疆7個果桑品種的果實理化成分進行測定，為當地規劃育種策略、產品加工及開發具有較高營養價值的功能性食品提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

大白桑和小黑桑：新疆阿拉爾托海鄉；藥桑、和田白、桂蜜、策沙一號、紫玉一號：新疆和田蠶桑研究所（本試驗除藥桑、紫玉一號、小黑桑、策沙一號為黑桑品種外其余品種均為白桑）。采摘的桑葚果實均為新鮮無病害的8～9成熟鮮果，按品種采摘分裝放在裝有冰袋的泡沫箱后盡快運至實驗室，并及時對鮮果中水分、pH值、總酸、總糖、還原糖含量等指標進行測定，VC待鮮果冷凍干燥處理后進行測定，將樣品冷凍干燥粉碎過60目篩，-40℃冷凍條件下貯藏備用測定其他指標。

1.2 試劑

原花青素、葡萄糖、果糖、綠原酸、表兒茶素、矢車菊-3-O-蕓香糖苷、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷（均為標準品，純度≥98%）：上海源葉生物技術有限公司；福林酚試劑（分析純）：上海荔達生物科技有限公司；亞硝酸鈉、硝酸鋁、碳酸鈉、鹽酸、硫酸、石油醚（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司。

1.3 儀器與設備

UV-2450紫外分光光度計、LC-20A液相色譜：日本島津公司；IKA A11BASIC研磨機：德國艾卡儀器設備有限公司；LGJ-25C型冷凍干燥機：北京四環科學儀器廠有限公司；TGL-20B高速臺式離心機：上海安亭科學儀器廠；PB-10型pH計：德國SARTORIUS有限公司；SB-1100數顯恒溫磁力攪拌水浴鍋：金壇市科順儀器有限公司；AR2140型電子天平：奧豪斯國際商貿（上海）有限公司；Kjeltec 2300型全自動凱氏定氮儀：瑞典FOSS TECATOR公司；SB-5200DT數控超聲波清洗器：寧波新芝生物科技股份有限公司；LE203E/02電子天平：上海梅特勒-托利多儀器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 營養成分的測定

水分參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》中的直接干燥法測定；總糖參照GB/T 10782—2021《蜜餞質量通則》中的斐林試劑法測定；還原糖參照GB 5009.7—2016《食品安全國家標準食品中還原糖的測定》中的直接滴定法測定（以葡萄糖計）；總酸參照GB 12456—2021《食品安全國家標準食品中總酸的測定》中的電位滴定法測定（以蘋果酸計）；粗蛋白參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質含量的測定》中的凱氏定氮法測定；粗脂肪參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法測定；可溶性固形物參照NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的測定折射儀法》測定；VC含量參照GB 5009.86—2016《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》中的方法測定；葡萄糖、果糖參照蒲云峰等[12]的研究方法進行測定。

1.4.2 活性成分的測定

樣品的前處理：桑葚冷凍干燥后粉碎，過60目篩得樣品。稱取1.0 g樣品加入20 mL 60%乙醇，混勻后在25℃下超聲20 min，靜置12 h后，離心（10 000 r/min，10 min）取上清液，獲得桑葚提取物。

原花青素參考毛雪等[13]的方法進行測定，在500 nm處測定其吸光度，顯色在50 min左右穩定，以備用液濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制標準曲線，得到回歸方程 y=0.002 4x+0.019 7（R2=0.997 4）。

總酚采用林倩等[14]的Folin-Ciocalteus比色法進行測定，在745 nm處測定其吸光度，以沒食子酸濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制標準曲線，得到回歸方程 y=1.662 4x-0.022 6（R2=0.999 1）。

總黃酮參考王鑫等[15]的方法進行測定，在503 nm處測定其吸光度，以蘆丁濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制標準曲線，得到回歸方程y=2.593 0x+0.001 2（R2=0.999 6）。

酚類化合物的測定：酚類化合物均采用液相色譜法（high performance liquid chromatography，HPLC）進行測定，液相色譜條件采用王鑫等[15]的方法進行設定，將酚類化合物標準品進行配制，根據各濃度梯度下的峰面積和進樣濃度繪制各標準品的回歸方程。

1.5 數據處理

每個處理測定3次，結果以平均值±標準差表示。數據采用SPSS 25.0進行方差分析，并進行Duncan's多重比較（P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 7種桑葚果實的水分分析

水分含量是影響桑葚品質穩定性和耐儲性的主要原因[16]。7種桑葚果實的水分含量見圖1。

圖1 7種桑葚果實的水分含量Fig.1 Water content of seven mulberry cultivars

由圖1可知，7個桑葚品種的水分含量差異顯著（P＜0.05），其中紫玉一號的水分含量最高，為89.62%，桂蜜的水分含量88.46%、策沙一號的水分含量87.58%、和田白的水分含量84.87%、藥桑的水分含量85.54%、小黑桑的水分含量83.28%，大白桑的水分含量82.95%。從貯藏角度看，水分越高越不利于鮮果品質保藏，這也是桑葚鮮果容易腐敗變質，不耐儲藏的原因之一[17]。因此，利用桑葚水分含量高的特點將其加工成果酒、果醋等飲品，提高桑葚產業附加值較為適宜。

2.2 7種桑葚果實的pH值和總酸含量分析

pH值、總酸含量是評價水果品質風味的重要指標[18]。7種桑葚果實的pH值和總酸含量見圖2。

圖2 7種桑葚果實的pH值和總酸含量Fig.2 pH and total acid content of seven mulberry cultivars

由圖2可知，除小黑桑和紫玉一號的總酸含量差異不顯著外，其余桑葚果實的pH值和總酸含量差異顯著（P＜0.05），其中藥桑的總酸含量最高，為 1.86%，紫玉一號次之為0.73%，其次是小黑桑為0.72%，和田白最低，為0.51%。在7個品種中，總酸含量越高，其pH值相應越低。當pH值小于3.5時，口感較酸。藥桑總酸含量是和田白和紫玉一號的2.55倍～3.65倍，這可能是藥桑直接食用比其它品種口感稍差的原因。而和田白、桂蜜、大白桑等品種總酸含量低，適口性好，因此適合于鮮食。

2.3 7種桑葚果實的總糖和還原糖含量分析

7種桑葚果實的總糖和還原糖含量見圖3。

圖3 7種桑葚果實的總糖和還原糖含量Fig.3 The content of total sugar and reducing sugar of seven mulberry cultivars

由圖3可知，大白桑總糖、還原糖含量最高，分別為17.39%、8.58%，也是7個果桑中能量密度最高的品種，小黑桑次之，其總糖、還原糖含量分別為15.36%、7.81%。藥桑、策沙一號、小黑桑、紫玉一號的總糖、還原糖含量均低于大白桑，其中紫玉一號的總糖、還原糖含量最低，分別為2.24%、1.22%。從以上結果來看，7個品種果桑總糖、還原糖含量大小排序趨勢一致，總糖、還原糖含量差異顯著（P＜0.05）。這可能與桑葚品種間的差異有關，糖類是鮮果中的主要營養物質，是影響鮮果品質和風味的重要原因[19]，李長城等[20]的研究發現新疆桑葚總糖含量為白桑＞黑桑＞藥桑，與本試驗結果基本一致。糖含量和pH值較高的果實口感較好[21]，這也是大白桑適口性好，適合鮮食、釀酒的主要原因。

2.4 7種桑葚果實的VC含量分析

7種桑葚果實的VC含量見圖4。

圖4 7種桑葚果實的VC含量Fig.4 VCcontent of seven kinds of mulberries

由圖4可知，藥桑和策沙一號兩個品種差異不顯著（P＞0.05），其余桑葚品種間的 VC含量差異顯著（P＜0.05）。其中小黑桑VC含量最高為0.35 mg/g DW，其次是策沙一號和藥桑，分別為0.30、0.29 mg/g DW。和田白含量最低為0.10 mg/g DW。VC又名抗壞血酸，是一種有效的抗氧化劑，被認為是評價蔬菜水果營養的重要指標。江巖等[8]測定新疆藥桑和白桑的VC含量，分別為48.40、6.01 mg/100 g DW。結果表明，藥桑VC含量明顯高于白桑，與本研究結果基本一致。VC有解毒功效，能有效減少患癌的風險[22]，藥桑果實VC含量豐富，這對維持人體膳食平衡有著積極作用[23]。VC含量差異可能是由于不同的品種和不同采摘期造成的。這種差異有助于選擇營養成分合理、活性成分高的品種作為膳食補充劑、功能性食品生產。

2.5 7種桑葚品種的粗脂肪和粗蛋白含量分析。

7種桑葚果實的粗脂肪和粗蛋白含量分析見圖5。

圖5 7種桑葚果實的粗脂肪和粗蛋白含量Fig.5 Crude fat and protein of seven mulberry cultivars

由圖5可知，7種桑葚中粗脂肪、粗蛋白含量普遍較低，前4個粗脂肪含量依次為小黑桑（2.83%）、大白桑（2.77%）、桂蜜（2.77%）、紫玉一號（2.53%）；7個桑葚品種中桂蜜和大白桑粗脂肪含量差異不顯著（P＞0.05），其余5個品種間差異顯著（P＜0.05），這種差異可能是由于不同品種和不同采摘時期造成的。7種桑葚粗蛋白含量差異顯著（P＜0.05），前4個依次為小黑桑1.93%＞桂蜜1.84%＞藥桑1.71%＞紫玉一號1.04%，7個果桑品種中和田白粗蛋白含量最低（0.13%），而小黑桑、桂蜜、藥桑粗蛋白含量較高，因此具有良好的食用膳食價值。這一結果與Ercisli等[24]報道的桑葚品種總脂肪含量較低的研究結果較為接近，這種差異可能與栽培地區和品種差異有關。研究表明，桑葚中含有豐富的必需脂肪酸，其中亞油酸含量最高，占總肪酸含量的50%以上[25]。因此，這對桑葚作為營養健康食品的研發提供了思路。

2.6 7種桑葚果實的葡萄糖、果糖含量分析

7種桑葚果實的葡萄糖、果糖含量見圖6。

圖6 7種桑葚果實的葡萄糖、果糖含量Fig.6 Glucose glucose，fructose and sucrose in seven mulberry cultivars

由圖6可知，除紫玉一號外，其余品種桑葚原料糖含量由高到低依次為葡萄糖＞果糖；新疆7種桑葚葡萄糖含量在小黑桑和藥桑，和田白和策沙一號兩兩間差異不顯著，其余各品種間差異均顯著（P＜0.05）；果糖含量除小黑桑和藥桑差異不顯著，其余品種間差異均顯著（P＜0.05）。其中，大白桑含葡萄糖和果糖最高，分別為528.09、294.26 mg/g DW；其次是小黑桑分別為496.95、269.94 mg/g DW；紫玉一號含量最低，分別為224.59、144.74mg/g DW。黃新球等[26]研究發現桑葚主要包含葡萄糖和果糖，與與本試驗結果測定基本一致。

2.7 7種桑葚果實的總酚、總黃酮含量分析

7種桑葚果實的總酚含量和總黃酮含量見圖7。

圖7 7種桑葚果實的總酚含量和總黃酮含量Fig.7 Total phenol and total flavonoids of seven mulberry cultivars

由圖7可知，紫玉一號總酚、總黃酮含量最高，分別為17.09 mg GAE/g DW、12.46 mg RE/g DW，策沙一號次之分別為9.85 mg GAE/g DW、6.16 mg RE/g DW，大白桑總酚含量最低為5.18 mg GAE/g DW，和田白總黃酮含量最低為1.10 mg RE/g DW。品種間除藥桑和策沙一號總酚含量差異不顯著外，其余桑葚品種間總酚、總黃酮含量差異均顯著（P＜0.05）。由于新疆高緯度、日照充足、晝夜溫差大的特點，非常有利于植物中黃酮類、花青素等次生代謝產物的運輸、轉化和積累[27]。相關研究表明，桑葚酚類物質具有明顯的抗氧化和抗糖尿病活性，合理食用桑葚可預防和減少神經炎癥的發生[28]。陳虎[29]研究提取藥桑黃酮含量高達35.39 mg/g，與本試驗相比提取含量較高，這可能與所選提取工藝及操作方法有關。因此，測定紫玉一號、藥桑、策沙一號和小黑桑的活性成分對研究功效作用、研制抗炎藥物有重要意義，總酚、總黃酮含量可作為桑葚品種分類及篩選的有效參考指標。

2.8 7種桑葚果實的原花青素含量分析

原花青素也叫前花青素，酸性條件下加熱均可產生花青素，是桑葚果實中重要的多酚類物質[30]，具有降血糖、抗癌、抗氧化等功效[31-32]。7種桑葚果實的原花青素含量見圖8。

圖8 7種桑葚果實的原花青素含量Fig.8 Proanthocyanidin content of seven mulberry cultivars

由圖8可知，7個果桑品種原花青素含量從大到小依次為紫玉一號（3.47mg/gDW）、藥桑（2.14mg/gDW）、策沙一號（1.28 mg/g DW）、小黑桑（0.89 mg/g DW）、桂蜜（0.18 mg/g DW）、和田白（0.14 mg/g DW）和大白桑（0.10 mg/g DW），7種桑葚品種間差異顯著（P＜0.05）。飲食中原花青素的攝取既能刺激微生物的生長，也能增加短鏈脂肪酸的產量[33]。這些結果為果汁、果酒、糖漿、蜜餞、果醬等桑葚產品及功能性食品研發提供了重要參考價值，這種差異可能與個體成熟度及品種間差異有關。

2.9 7種桑葚果實的酚類化合物含量分析

7種桑葚品種的酚類化合物含量見表1。

表1 7種桑葚品種的酚類化合物含量Table 1 Phenolic compounds from seven mulberry cultivars（μg/g DW）

從表1可以看出，7種桑葚酚類化合物中表兒茶素含量最高的品種是紫玉一號（18 249.61 μg/g DW），藥桑次之（10 622.25 μg/g DW），大白桑中未檢測出表兒茶素含量。研究表明，表兒茶素具有抗氧化、降血壓、降血脂等功效[34]，對腦、心臟、骨骼肌缺血損傷等具有一定保護作用[35]。因此，紫玉一號和藥桑在研究抗氧化性藥物治療方面具有極大的研究價值。

7個桑葚品種中槲皮素鼠李糖苷、山奈酚蕓香糖苷和槲皮素葡萄糖苷均在策沙一號中含量最高，槲皮素鼠李糖苷在大白桑、和田白和藥桑3個品種間差異不顯著，在桂蜜和紫玉一號2個品種間差異不顯著（P＞0.05）；山奈酚蕓香糖苷在大白桑、和田白中差異不顯著（P＞0.05），其余品種間差異顯著（P＜0.05）；槲皮素葡萄糖苷在紫玉一號和藥桑中差異不顯著，其余品種間差異顯著（P＜0.05）。7種桑葚中槲皮素三糖苷只在大白桑中檢出，上述差異可能由于種植產地和桑果采摘位置不同造成。由此可知桑葚中含有豐富的酚酸糖苷類化合物，是天然酚類化合物的優質資源。因此，7個品種中紫玉一號具有極大的功能性保健品開發潛力，也是值得推薦的果桑種植品種。

桑葚果實主要富含高水平的花青素：矢車菊素3-O-葡萄糖苷和矢車菊素3-O-蕓香糖苷，可用于食品工業的天然著色劑[36]，能夠有效抑制高脂膳食引起的肥胖[37]。由表1可以看出，2種花色苷含量由大到小依次為紫玉一號（2 674.21 μg/g DW 和 6 409.88 μg/g DW），藥桑（1 315.93 μg/g DW 和 3 632.71 μg/g DW），策沙一號（466.99 μg/g DW 和 1 820.29 μg/g DW），小黑桑（343.67 μg/g DW 和 926.19 μg/g DW），且 4個品種間差異顯著（P＜0.05），白桑中均未檢測出兩種花色苷，這可能與桑葚品種間差異及果實采摘時期有關。此外，7種果桑中還含有其他豐富的酚酸和黃烷酮類酚類化合物，例如綠原酸、對羥基苯甲酸等，對羥基苯甲酸在大白桑和藥桑，小黑桑和策沙一號兩兩間差異不顯著，其余品種差異顯著（P＜0.05），其中紫玉一號含量最高（47.25 μg/g DW）。綠原酸在7個果桑品種間差異顯著（P＜0.05），其中藥桑綠原酸含量最高（88.63μg/gDW），分別是桂蜜和和田白的3.16、3.34倍。以上酚類化合物含量差異可能與桑葚在種植過程土壤水分、酸堿度和氣候等條件差異有關，具體機理有待進一步研究。

3 結論

本文以新疆7種桑葚果實為研究對象，通過測定各品種間營養物質及活性成分可知，7個主栽桑葚品種的水分、糖類以及原花青素、矢車菊素、表兒茶素、綠原酸和蘆丁含量差異顯著（P＜0.05）。其中藥桑的總酚（9.84 mg GAE/g DW）、VC含量（0.29 mg/g DW）、原花青素（2.14 mg/g DW）含量較高，總酸（1.86%）和綠原酸（88.63μg/g DW）含量最高，適合開發為藥物和保健品資源；紫玉一號的總酚含量（17.09 mg GAE/gDW）、總黃酮含量（12.46mgRE/gDW）、原花青素含量（3.47 mg/g DW）最高，表明其功能性價值高，具有極大的開發研究意義，適合作為功能性食品和藥物成分提取進行加工；小黑桑中粗蛋白（1.93%）、粗脂肪（2.83%）和VC（0.35 mg/g DW）含量最高，適合作為膳食補充劑；大白桑中總糖（17.39%）、還原糖（8.58%）含量最高，適口性好，適合作為鮮食或釀酒品種。

綜合來看，7個主栽桑葚品種含有豐富的營養成分，各品種理化品質間存在較大差異。所測桑葚中主要含葡萄糖、果糖。由于桑葚中酚類化合物含量普遍較高，品種間含量差異較大，根據品種間差異研究開發不同加工產品，一定程度上為企業生產研發功能性食品提供理論依據，同時也為南疆栽培桑葚優良品種提供科學參考。