全 文 :中国农业大学学报 2016,21(2):31-40
Journal of China Agricultural University
http:∥xuebao.cau.edu.cn
DOI:10.11841/j.issn.1007-4333.2016.02.04
不同(品)种柿叶总酚与总黄酮含量年动态变化研究
韩卫娟1,2 李加茹1,2 李华威3 梁玉琴1,2 孙 鹏1,2 傅建敏1,2*
(1.国家林业局 泡桐研究开发中心,郑州450003;
2.中国林业科学研究院 经济林研究开发中心,郑州450003;
3.南京林业大学 林学院,南京210037)
摘 要 为了解不同(品)种柿叶总酚与总黄酮含量差异及其年动态变化规律,采用紫外分光光度法对15份柿叶
资源进行了研究。结果表明:15份柿叶资源总酚含量在13.84~107.42mg/g波动,变异系数较大;总黄酮含量在
12.06~58.20mg/g波动,变异系数较小。柿近缘种、野生柿、涩柿、甜柿总酚年均含量及变异系数分别为36.83、
43.82、46.05、38.86mg/g和32.46%、30.58%、35.31%、30.78%;总黄酮年均含量及其变异系数分别为33.92、
29.43、27.13、26.19mg/g和21.01%、19.75%、18.59%、17.33%。不同(品)种柿叶总酚和总黄酮含量年动态变
化差异较大,含量高峰时期分别集中在7—8月和8月中下旬。初步筛选出吊柿、栾川牛心、野柿2和玉环长柿等
总酚含量高以及油柿和野柿1等总黄酮含量高的优质种质。柿叶中含有丰富的酚类与黄酮类物质,不同(品)种间
含量差异较大,年动态变化也因(品)种不同而不同,因此做好柿资源的评价工作,对柿产业的发展具有重要意义。
关键词 柿叶;总酚;总黄酮;年动态变化
中图分类号 S 665.2 文章编号 1007-4333(2016)01-0031-10 文献标志码 A
收稿日期:2015-03-09
基金项目:国家“十二五”农村领域科技计划(2013BAD14D0502)
第一作者:韩卫娟,实习研究员,主要从事化学工艺与林产品分析,E-mail:hanweijuan2013@163.com
通讯作者:傅建敏,副研究员,主要从事经济林育种与栽培研究,E-mail:fjm371@163.com
Annual variation of total polyphenol and flavonoid contents in
leaves of diferent species(varieties)of Diospyros
HAN Wei-juan1,2,LI Jia-ru1,2,LI Hua-wei 3,LIANG Yu-qin1,2,SUN Peng1,2,FU Jian-min1,2*
(1.Non-timber Forestry Research &Development Center,Chinese Academy of Forestry,Zhengzhou 450003,China;
2.Paulownia Research &Development Center of China,State Forestry Administration,Zhengzhou 450003,China;
3.Colege of Forestry Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China)
Abstract In order to investigate the annual variation of total polyphenol and flavonoid contents in the leaves of diferent
species(varieties)of Diospyros,15samples were measured by spectrophotometric method.The total polyphenol
contents fluctuated within the range of 13.84to 107.42mg/g with higher variation coeficient,while the total flavonoid
contents fluctuated within the range of 12.06to 58.20mg/g with lower variation coeficient during the entire period
monitored;The annual average of total polyphenol contents in the relative varieties,wild varieties,astringent varieties
and non-astringent varieties were 36.83,43.82,46.05and 38.86mg/g and their variation coeficients were 32.46%,
30.58%,35.31%and 30.78%,respectively.The annual average of total flavonoid contents in the relative varieties,
wild varieties,astringent varieties and non-astringent varieties were 33.92,29.43,27.13 and 26.19mg/g,
respectively,with variation coeficients of 21.01%,19.75%,18.59%and 17.33%.The annual variation were shown to
be variable in samples,however,the optimum harvesting time were defined,as total polyphenol content was higher from
July to August while total flavonoid was higher from middle to late August.The germplasms of Diaoshi,Luanchuan
Niuxin,Yeshi 2and Yuhuan Changshi were rich in total polyphenol while D.oleifera and Yeshi 1were rich in total
flavonoid.It was clear that there were abundant polyphenol and flavonoid contents in persimmon leaves with high
variability,and the annual variation were variable in samples,indicating that resources evaluation based on leaves
中 国 农 业 大 学 学 报 2016年 第21卷
would be of great significance to the development of persimmon industry.
Keywords persimmon leaves;polyphenol;flavonoid;annual variation
植物多酚具有芳环结构并结合一个或多个酚羟
基,是一类具有独特生理活性和药理活性的天然化
合物,主要来源于莽草酸途径和苯丙氨酸代谢途
径[1],属于植物的次生代谢产物,广泛存在于植物体
内。黄酮是植物界分布较广泛的一类天然酚类化合
物,泛指2个苯环通过3个碳原子相互连接而成的
一系列化合物[2],分为 A、B、C 3个环,环上不同的
取代基导致了不同的活性[3]。随着天然化合物开发
利用的逐渐兴起,植物多酚作为一种源于绿色植物
的生物材料被广泛应用于食品、药品、营养、生化、植
保等多个领域[4]。
柿(Diospyros kaki Thunb.)为柿科(Ebenaceae)
柿属(Diospyros)植物,是重要的木本粮油树种,主
要栽培国家有中国、日本、韩国等[5]。柿具有极高的
经济价值[6],除了果实可食用加工外,其叶、花、皮、
根、蒂等均可入药。柿叶作为传统中药材,始载于明
代药籍《滇南本草》[7]。现代医学研究表明,柿叶富
含黄酮和多酚类物质,是其抗氧化、止血、杀菌、抗
癌、免疫调节等多种药理活性的物质基础[8]。目前
以柿叶为原料开发了各种各样的产品,如化妆品、食
品、药品等,随着人们生活水平的提高,各类产品的
需求量逐渐增加[9]。研究表明,植物体内活性物质
的积累随着生长发育时期的不同而变化,且具有一
定的规律性[10];按照中药GAP的要求,药用植物的
采收具有很强的时期性和技术性,因此,搞清柿叶有
效成分含量变化规律,选择优良品种,对柿产业的发
展具有重要的现实意义。
目前,关于柿叶的研究多集中在单一品种或未
知资源的功能成分提取方法或药理作用方面[11-14],
针对不同(品)种柿叶多酚与黄酮含量年动态变化的
研究较少。费学谦等[15]研究了野生柿、涩柿和甜柿
等20份柿叶维生素C和酚类物质的含量差异,郝
晴晴等[16]对甜柿、涩柿和不完全甜柿等17份不同
时期柿叶总酚含量进行了分析。以上研究的试验材
料均未包含柿近缘种,且每月采样一次,对柿叶多酚
与黄酮含量的年动态变化监测不够详尽,研究结果
有一定的局限性。我国是柿原产地与分布中心之
一,现有品种近1 000种[17],资源数量繁多,分布范
围广泛,资源开发利用潜力巨大。不同(品)种柿叶
不仅多酚与黄酮类物质含量差异大,其含量高峰时
期也不同[16,18-19],因此对不同(品)种柿叶多酚与黄
酮类物质含量及年动态变化的研究迫在眉睫。本研
究选取15份具有代表性的柿属植物资源,包括柿近
缘种、野生柿、涩柿和甜柿,研究不同(品)种间总酚
与总黄酮的含量差异,分析其年动态变化,以期从品
(种)和采收时间2个方面为以柿叶为原材料的产品
开发提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 样品、试剂与仪器
样品:选取15份具有代表性的柿属植物不同种
(品种)为材料,包括 3 份柿近缘种 (油柿 D.
oleifera、浙江柿D.glaucifolia、君迁子D.lotus)、
3份野生柿(野柿1、野柿2和野柿3,均为柿种内的
野生资源,野柿1来自浙江省、野柿2和野柿3来自
陕西省),5份涩柿品种(耀县五花柿、吊柿、玉环长
柿、博爱八月黄、栾川牛心)和4份甜柿品种(正月、
次郎、阳丰、富有)。2014年5—9月每隔10d于新
乡市原阳县原武镇靳屋村(中国林业科学研究院经
济林研究开发中心原阳试验基地)采集叶片。每份
材料选择长势健壮、无病虫害的单株进行叶片的采
集,每一单株从东南西北4个方向分别在枝条的中
部采集典型叶片5片,共20片柿叶,低温冷藏带回
实验室备用。
试剂:没食子酸标准品(HPLC≥98%,上海源
叶生物科技有限公司);芦丁标准品 HPLC≥98%,
上海源叶生物科技有限公司);Folin-ciocalteu试剂
(美国Sigma公司),其他试剂均为国产分析纯。
仪器:紫外可见分光光度计(Agilent CARY300);
HT-300BQ型数控超声波清洗器(济宁恒通超声电
子设备有限公司);AL204电子天平(海特勒-托利多
仪器(上海)有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 样品制备
柿叶样品60℃干燥至恒重,粉碎后过0.3mm
筛。精密称取2.000g,用50mL 60%乙醇超声波
萃取30min,减压抽滤后定容至100mL,4℃冰箱
保存备用。
1.2.2 总酚与总黄酮含量测定
柿叶总酚含量的测定采用 Folin-Ciocalteu
23
第2期 韩卫娟等:不同(品)种柿叶总酚与总黄酮含量年动态变化研究
法[20](略有改动),以没食子酸为标准品,765nm处
测定其吸光度,样品中总酚含量以以没食子酸计,
mg/g(DW)。
总黄酮含量的测定采用AlCl3-(HAc-NaAc)显
色法[21],以芦丁为标准品,400nm 处测定其吸光
度,样品中的总黄酮含量以芦丁的含量表示,mg/g
(DW)。
1.3 数据统计与分析
采用SPSS 20.0和Excel软件计算各指标平均
值、标准差、变异系数等,其中变异系数计算公式为
CV=σ/μ,σ为标准差,μ为均值。
2 结果与分析
2.1 不同(品)种总酚、总黄酮年均含量差异
柿叶中含有丰富的多酚类物质(表1),柿近缘
种、野生柿、涩柿和甜柿四种不同类型资源年均含量
分别为36.83、43.82、46.05和38.86mg/g,变异系
数分别为32.46%、30.58%、35.31%和30.78%。
涩柿总酚年均含量和变异系数最高,说明涩柿资源
总酚含量高但在生长发育过程中波动较大;甜柿资
源变异系数最小,说明甜柿资源总酚含量在生长发
育期间较稳定。吊柿、栾川牛心柿和野柿2总酚年
均含量较高,分别为51.95、50.99和50.35mg/g,
且吊柿变异系数仅为25.27%,说明在生长发育期
间吊柿总酚含量保持较高水平,是高含总酚的优质
资源;君迁子总酚年均含量明显低于其他样品,仅为
24.57mg/g;玉环长柿的变异系数最高,为53.94%,
油柿最低,为21.92%,说明玉环长柿总酚含量在生
长发育期间波动较大,而油柿总酚含量整个生长发
育过程中较为稳定。
表1 15份柿属植物叶片总酚与总黄酮年均含量
Table 1 The mean content of total plyphenol and flavonoid in the leaves of 15species(varieties)of Diospyros
柿类型
Type
材料
Materal
总酚含量 总黄酮含量
均值/
(mg/g)
Average
总均值/
(mg/g)
Grand
average
变异
系数/%
CV
平均变异
系数/%
Average
CV
均值/
(mg/g)
Average
总均值/
(mg/g)
Grand
average
变异
系数/%
CV
平均变异
系数/%
Average
CV
油柿 48.12 21.92 47.91 15.90
近缘种 浙江柿 37.79 36.83 38.79 32.46 29.26 33.92 26.06 21.01
君迁子 24.57 36.67 24.60 21.08
野柿1 42.78 24.69 34.65 17.87
野生柿 野柿2 50.35 43.82 36.21 30.58 28.02 29.43 18.59 19.75
野柿3 38.33 30.83 25.63 22.79
耀县五花柿 45.17 30.63 26.87 18.04
吊柿 51.95 46.05 25.27 35.31 30.65 27.13 15.57 18.59
涩柿 玉环长柿 46.61 53.94 25.16 19.02
博爱八月黄 35.52 30.17 24.19 23.31
栾川牛心 50.99 36.55 28.79 16.99
正月 35.18 38.86 26.11 30.78 24.06 26.19 16.05 17.33
甜柿
次郎 38.22 28.35 28.01 18.86
阳丰 42.79 25.21 27.99 15.57
富有 39.26 43.44 24.72 18.82
平均 41.84 32.59 28.70 18.97
柿叶中黄酮类物质含量丰富(表1),15份资源
总黄酮年均含量在24.06~47.91mg/g变化,变异
系数在15.57~26.06%波动。柿近缘种、野生柿、
涩柿和甜柿年均含量分别为33.92、29.43、27.13和
26.19mg/g,变异系数分别为20.88%、19.75%、
18.59%和17.33%,年均含量越高变异系数越大。
33
中 国 农 业 大 学 学 报 2016年 第21卷
柿近缘种年均含量最高且变异系数最大,说明柿近
缘种在监测期内黄酮含量波动较大;甜柿年均含量
最低,变异系数最小,说明甜柿在监测期内黄酮含量
保持较低水平。油柿年均含量最高(47.91mg/g)
且变异系数较小(15.90%),说明油柿在生长发育期
间内总黄酮含量保持较高水平,是高含总黄酮的优
质资源;正月年均含量最低,为24.06mg/g;浙江柿
的变异系数最大,吊柿和阳丰变异系数最小,分别为
26.06%和15.57%。
2.2 不同(品)种柿叶总酚年动态变化
柿近缘种总酚含量年动态变化如图1所示,生
长发育初期,油柿多酚类物质逐渐积累,6月中旬达
到最高峰,随后略有下降,在7月中下旬含量较高;浙
江柿和君迁子均在7月中旬含量最高,此外,浙江柿
总酚含量波动较大,除在7月份含量最高外,分别在5
月下旬与8月下旬有2个含量相对较高时期。总体
而言,油柿、浙江柿和君迁子的含量高峰时期因(品)
种不同而略有差异,含量高峰期集中在7月中旬。
野生资源总酚含量年动态变化如图2所示,野
柿1年动态变化相对较小,为双峰曲线,最高峰出现
在5月下旬和7月中旬;野柿2总酚含量波动最大,
在7月下旬含量达到最高值;野柿3总酚含量较野
图1 柿近缘种资源叶片总酚含量的年动态变化
Fig.1 Annual variation of total polyphenols in leaves of relative persimmon germplasm
图2 野生柿资源叶片总酚含量的年动态变化
Fig.2 Annual variation of total polyphenols in leaves of wild persimmon germplasm
43
第2期 韩卫娟等:不同(品)种柿叶总酚与总黄酮含量年动态变化研究
柿1和野柿2波动较小,年动态变化规律呈波浪形
变化,分别在5月中旬、8月上旬与9月上旬含量相
对较高。总体而言,不同(品)种野生柿资源之间年
动态变化规律不同,但含量高峰期集中在7月中
旬—8月上旬。
涩柿总酚含量年动态变化如图3所示,含量高
峰期集中在7月中旬—8月上旬。耀县五花柿在5
月中旬、7月中下旬含量最高;吊柿和博爱八月黄监
测期内总酚含量变化较平稳,7月下旬含量最高;玉
环长柿总酚含量波动最大,最高含量为107.42mg/g,
最低含量为24.34mg/g,年动态变化呈单峰曲线,7
月上旬迅速积累,7月中下旬达到最高,随后迅速下
降;栾川牛心柿总酚含量年动态变化为单峰曲线,7
月初迅速积累,7月底—8月上旬含量最高。
图3 涩柿资源叶片总酚含量的年动态变化
Fig.3 Annual variation of total polyphenols in leaves of astringent persimmon germplasm
甜柿总酚含量年动态变化如图4所示,其中,富
有和阳丰总酚含量均呈双峰变化,分别在5月中下
旬和7月下旬含量较高,随后逐渐下降;次郎呈单峰
变化规律,在7月中旬含量最高;正月总酚含量随
着生长发育逐渐积累,8月上旬含量最高,随后逐
渐下降。总体来讲,不同品种甜柿总酚含量年动
态变化略有差异,但含量高峰集中于7月中旬—8
月上旬。
图4 甜柿资源叶片总酚含量的年动态变化
Fig.4 Annual variation of total polyphenols in leaves of non-astringent persimmon germplasm
53
中 国 农 业 大 学 学 报 2016年 第21卷
综上所述,不同(品)种柿叶总酚含量差异较大,
年动态变化规律因(品)种不同而不同。柿近缘种、
野生柿、涩柿和甜柿4种类型柿资源总酚含量的高
峰时期均集中在7—8月。
2.3 不同(品)种柿叶总黄酮含量年动态变化
柿近缘种叶片总黄酮含量变化较平稳,由图5
可知,油柿总黄酮含量在监测期内明显高于浙江
柿和君迁子,5月上旬—6月中旬期间含量较高,
随后逐渐下降,8月中旬略有回升后继续降低;浙
江柿总黄酮含量年动态变化呈三峰曲线,波动较
大,分别在5月下旬、7月上旬和8月下旬含量较
高;君迁子总黄酮含量在生长发育期内变化平稳,
生长发育初期含量较高,随后逐渐下降,8月初含
量逐渐上升,8月下旬达到最高。综上所述,柿近
缘种叶片总黄酮含量高峰集中在5月份和8月中
下旬。
图5 柿近缘种叶片总黄酮含量的年动态变化
Fig.5 Annual variation of total flavonoids in leaves of relative persimmon germplasm
野生柿叶片总黄酮含量年动态变化如图6所
示,含量在17.61~43.94mg/g波动,8月上旬前野
柿1>野柿2>野柿3,随后野柿1和野柿3含量迅
速上升达到含量高峰,而野柿2含量增加较缓慢。
野柿1分别在5月下旬—6月中旬、7月上旬和8月
下旬含量较高,但以8月下旬含量最高;野柿2在6
图6 野生柿叶片总黄酮含量的年动态变化
Fig.6 Annual variation of total flavonoids in leaves of wild persimmon germplasm
63
第2期 韩卫娟等:不同(品)种柿叶总酚与总黄酮含量年动态变化研究
月中旬总黄酮含量最高,7月上旬和8月下旬时次
之;野柿3在监测期内总黄酮含量波动较大,6月
中旬含量较高,随后逐渐降低,8月下旬含量反升,
达到最高,随后迅速下降。由此可知,野柿1、野柿
2和野柿3在6月中旬和8月下旬有含量高峰
时期。
由图7可知,5个不同品种涩柿叶片总黄酮含
量差异较小,在12.06~39.61mg/g波动。吊柿、
玉环长柿和博爱八月黄总黄酮含量年动态变化基本
一致,5月下旬、7月上旬和8月下旬含量较高。栾
川牛心柿在6月上旬、7月上旬和8月中旬含量较
高。耀县五花柿在6月上旬、7月中上旬和8月下
旬含量较高。综上所述,7月上旬和8月中下旬期
间涩柿资源总黄酮含量较高。
图7 涩柿叶片总黄酮含量的年动态变化
Fig.7 Annual variation of total flavonoids in leaves of astringent persimmon germplasm
甜柿总黄酮含量年动态变化如图8所示,正月
总黄酮含量年动态变化呈三峰曲线,5月中旬、7月
中旬和8月中下旬含量较高;阳丰和次郎有3个含
量高峰时期,分别为5月中旬、7月上旬和8月中
旬;富有总黄酮含量在生长发育初期较高,随后逐渐
下降,8月初期含量迅速上升,8月中旬达到含量高
图8 甜柿叶片总黄酮含量的年动态变化
Fig.8 Annual variation of total flavonoids in leaves of non-astringent persimmon germplasm
73
中 国 农 业 大 学 学 报 2016年 第21卷
峰后又迅速下降。综上所述,4个甜柿品种总黄酮
含量年动态变化虽因品种不同而略有差异,但含量
高峰期集中在5月份和8月中下旬。
综上所述,柿叶总黄酮含量在整个生长发育期
间保持较高水平,不同(品)种间有较大差异,年动态
变化也因(品)种不同而略有差异,但柿近缘种、野生
柿、涩柿和甜柿4种类型柿资源总黄酮含量高峰期
集中在8月中下旬。
3 结论与讨论
本试验结果表明,4种不同类型柿资源总酚含
量在13.84~107.42mg/g波动,变异系数较大。
其中,吊柿总酚年均含量最高且变异系数较小,总酚
含量在监测期内保持较高水平,可作为高含酚类物
质的优质资源。此外,栾川牛心柿和野柿2总酚年
均含量较高,但变异系数较大,作为高含酚类物质的
优质资源时,应在7月下旬—8月上旬采收为宜;玉
环长柿在7月中下旬总酚含量高达107.42mg/g,
但在生长发育期间含量波动大,作为高含酚类物质
的优质资源时,采收时间以7月中下旬为宜。4种
类型柿资源总黄酮含量在12.06~58.20mg/g波
动,变异系数较小。其中,油柿总黄酮年均含量最高
且变异系数较小,在监测期内含量保持较高水平,是
高含黄酮类物质的优质资源;野柿1作为高含黄酮
的优质资源时,应在8月底采收。
柿叶含有丰富的多酚类物质,主要以黄酮和缩
合单宁的形式存在,是柿叶多种药理作用的物质基
础。涩柿总酚年均含量最高,总黄酮年均含量却低
于柿近缘种和野生柿,说明其酚类物质中单宁所占
比例较高。据文献报道,涩柿果实中含有大量的单
宁类物质[22],叶片与果实中单宁含量是否具有相关
性,尚未见到文献报道,需要进一步的研究证明。除
君迁子外,柿近缘种与野生柿总酚与总黄酮年均含
量均较高,这与费学谦等[15]的研究一致。目前,柿
近缘种几乎都处于野生状态,说明柿属植物野生资
源可能存在特异变异,可能是杂交育种的优良种质,
值得深入开发利用。此外,君迁子总酚年均含量为
24.57mg/g,总黄酮年均含量为24.60mg/g,说明
君迁子中的总酚主要以黄酮形式存在,单宁类物质
含量较低。因此,君迁子作为北方温带地区最常用
的柿砧木[23],嫁接时嫁接口分泌的单宁类物质较少
而不易被氧化,有利于愈伤组织的形成,嫁接成活
率高。
本研究发现,不同(品)种柿叶总酚和总黄酮含
量年动态变化差异较大,柿近缘种、野生柿、涩柿和
甜柿4种类型柿资源总酚含量高峰时期集中在7—
8月,总黄酮含量高峰集中在8月中下旬。费学谦
等[15]对野生资源、甜柿和涩柿品种等20份柿叶中
多酚、黄酮含量季节差异性进行的研究表明,大部分
栽培品种总酚在5月含量最高,其他野生种和栽培
品种含量高峰时期在6—7月,这与本研究总酚在
7—8月含量较高的结论不同。造成这种结果的原
因,一是由于供试(品)种的不同,二是文献中采样日
期为每隔30d采样一次,对样品的年动态变化规律
监测不够详尽。此外,本研究发现总黄酮含量8月
中下旬含量较高,这与费学谦等的结论基本一致,总
黄酮含量年动态变化与总酚有所不同,说明柿叶中
总酚含量的变化是由黄酮类以外的其他组分引起
的,如单宁含量的动态变化。林娇芬[19]对不同采收
时期油柿类黄酮和多酚含量的研究发现,类黄酮在
9月份含量最高,总酚含量在整个采收时期维持较
高水平;郝晴晴等[16]研究发现柿叶总酚含量在5月
份达到最高;吴玉林等[24]研究证明安溪油柿柿叶总
酚含量在9月份最高;梅为云等[18]研究结果表明柿
叶黄酮含量在4月15—30日较高;刘军等[25]的研
究结果显示柿叶总黄酮在7—9月含量较高,这些结
果的差异主要是由于供试品种与采样时期的不同引
起的。
本研究从品种和采收时间2个方面对柿叶总酚
与总黄酮含量的动态变化进行了分析,并对柿近缘
种进行考察,不仅弥补了文献中的不足,也证实柿近
缘种酚类与黄酮类物质含量较高,说明柿属植物野
生种可能存在特异优良变异。我国柿品种近1 000
种,分布范围广泛,除黑龙江、内蒙、新疆、宁夏和青
海等地外,其他省(区)均有柿栽培与分布[26],资源
开发利用潜力巨大,尤其是各地农家品种,野生资源
等,今后可加强这些资源的收集与评价。关于柿叶
的研究尚处于起步阶段,今后应在柿属植物资源收
集的基础上,系统全面地分析柿叶有效成分,为以柿
叶作为原材料的产品开发提供理论基础,促进柿产
业的健康快速发展。
参 考 文 献
[1] 尚红梅,王雪昭,潘丹,杨忠富,马培东,吴成扬.干燥方式对菊
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责任编辑:王燕华
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