全 文 ：第 19 卷 第 4 期
Vol. 19 No. 4
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2011 年 7 月
Jul. 2011
15种热带乔灌木单宁含量动态分析
李 茂1, 2 , 字学娟1, 2, 3, 周汉林1, 2, 3* , 徐铁山1, 2 , 刘国道1, 2
( 1.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,海南 儋州 571737; 2.中国热带农业科学院热带草业与畜牧研究所,
海南 儋州 571737; 3.海南大学应用科技学院(儋州校区) , 海南 儋州 571737)
摘要:通过对 15 种热带乔灌木不同月份( 2009年 3 月至 2010 年 2 月)单宁含量的测定, 以期明确部分木本饲用植
物单宁含量及其动态变化趋势。结果表明: 15 种热带乔灌木单宁平均含量由低到高顺序如下: 对叶榕 ( Ficus
his p ida L. f. ) ( 0. 39% ) < 刺桐 ( Ery thrina v ar iegata L inn. ) ( 0. 77% ) < 克拉豆 ( Craty lia argentea ( Desv . )
Kuntze) ( 0. 78% ) < 假木豆( Dendrolobium tr iangular e ( Retz. ) Schindl. ) ( 1. 16% ) < 木豆( Caj anus caj an ( L inn. )
Huth) ( 1. 29%) < 双荚决明 ( Senna bicap sul ar is ( L inn. ) Roxb. ) ( 1. 38% ) < 破布叶( Micr ocos p aniculata L inn. )
( 1. 56% ) < 圆叶舞草(Codar iocaly x gy r oides ( Roxb. ex L ink) H assk. ) ( 1. 57% ) < 大果榕( Ficus aur iculata Lour.
) ( 1. 62% ) < 长穗决明( Senna d idymobo tr ya ( Fr esen. ) H . S. Irw in et Barneby ) ( 1. 82% ) < 大叶千斤拔( Flemingia
macrop hy l la (Willd. ) Pr ain) ( 1. 91% ) < 黄牛木 (Cratox y lum cochinchinens e ( Lour . ) Blume) ( 2. 14% ) < 银合欢
( L eucaena leucocephala ( Lam. ) de W it) ( 2. 34% ) < 金合欢( Acacia f arnesiana ( L inn. ) W illd. ) ( 2. 67% ) < 白饭树
( Flueggea vir osa ( Roxb. ex W illd. ) Voig t) ( 2. 80% ) ; 15 种热带乔灌木单宁含量差异较大且含量随月份变化明
显。不同植物种类、生长时期、生长环境等可能是导致单宁含量差异的原因。
关键词:单宁; 动态变化;热带乔灌木
中图分类号: Q946. 84 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2011) 04-0712-05
Tannins Dynamic of 15 Tropical Trees and Shrubs
LI M ao1, 2 , ZI Xue- juan1, 2, 3 , ZH OU Han-lin1, 2, 3* , XU Tie-shan1 , L IU Guo-dao1, 2
( 1. Tropical Crops Genet ic Resources Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Danzhou, Hainan Province 571737,China;
2. Tropical Practaculture and Animal Science Inst itute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Danzhou, Hainan Province 571737, China;
3. College of Agronomy, H ainan University, Danzhou, H ainan Provin ce 571737, C hina)
Abstract: T annin contents of 15 t ropical t rees and shrubs w ere observed from M arch 2009 to Feb. 2010.
Tannin levels of forage plants w ere ranked as: Ficus hisp ida L. f . ( 0. 39%) , Er y thr ina var iegata Linn.
( 0. 77%) ; Craty l ia ar gentea ( Desv . ) Kuntze ( 0. 78%) ; Dendrolobium tr iangular e ( Retz. ) Schindl.
( 1 16% ) ; Caj anus caj an ( Linn. ) Huth ( 1. 29% ) ; S enna bicap sular i s ( Linn. ) Roxb. ( 1. 38% ) ; M icr ocos
paniculata Linn. ( 1. 56% ) ; Cod ar iocaly x gy roides ( Roxb. ex Link) Hassk. ( 1. 57%) ; Ficus auriculata
Lour. ( 1. 62%) ; Senna didymobotr ya ( Fr esen. ) H . S. Irw in et Barneby ( 1. 82%) ; Fleming ia macro-
p hy l la ( Willd. ) Prain ( 1. 91%) ; Cr atoxy lum cochinchinense ( Lour. ) Blume ( 2. 14% ) ; L eucaena leuco-
cep hala ( Lam. ) de Wit ( 2. 34% ) ; A cacia f ar nesiana ( Linn. ) Willd. ( 2. 67% ) ; F lueg gea vi rosa ( Roxb.
ex Willd. ) Voig t ( 2. 80% ) . There w ere signif icant monthly dynamic of tannin contents in all tested t rop-i
cal t rees and shrubs leaves, related to species, g row ing period and environment. A ddit ionally, ut ilizat ion
and tannin physiolog y w ere also discussed in this paper.
Key Words: Tannins; Dynamics; Tr opical t rees and shrubs
植物单宁 ( Tannins) 又称植物多酚 ( Plant
Polypheno l) ,是广泛存在于植物体内的一类多元酚
化合物,是植物进化过程中由碳水化合物代谢衍生
出来的一种自身保护性物质,是植物与环境相互作
用的产物[ 1, 2]。单宁在亚热带和热带的一些乔木和
灌木中含量较高,家畜采食后可能导致中毒或消化
收稿日期: 2010-07-08; 修回日期: 2011-05-12
资助项目:中央级公益科研院所基本科研业务专项( PZS066) ;海南省重点科技项目( 090103)资助
作者简介:李茂( 1984- ) ,男,四川绵阳人,硕士,主要从事热带牧草与反刍动物营养研究, E-mail: limaohn@ yahoo. com. cn; 并列第一作者
字学娟( 1984- ) ,女,云南凤庆人,硕士,助教,主要从事热带牧草饲用价值研究; * 通讯作者 Author for correspondence, E- mail :
z houhanlin8@ 163. com
第 4期 李茂等: 15种热带乔灌木单宁含量动态分析
率下降、采食量降低等不良影响。白静等 [ 3] 报道对
于草食动物而言当牧草中单宁超过 2%时, 草食动
物会产生明显拒食的现象。因此,单宁含量是制约
家畜利用木本饲用植物的重要因素之一。
海南饲用植物共 1064 种, 其中属低等植物者
(主要是海藻类) 6 种,高等植物 1058种。被子植物
1042 种,包括单子叶植物 475 种, 双子叶植物 567
种[ 4]。其中木本植物蛋白质含量高且富含多种氨基
酸和动物必需的微量元素, 是海南黑山羊的优质饲
料,其单宁含量可能影响海南黑山羊采食,因此本研
究选择 15种海南黑山羊经常采食的热带乔灌木为
研究对象,测定不同月份单宁含量,明确单宁含量的
动态变化趋势, 为合理利用木本饲用植物资源提供
理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
试验材料: 大果榕( F icus aur iculata Lour. ) , 对
叶榕( Ficus hisp ida L. f. ) , 克拉豆 ( Cr aty lia ar-
gentea (Desv. ) Kuntze) , 银合欢 ( L eucaena leuco-
cep hala ( Lam . ) de Wit ) , 大叶千斤拔( Flemingia
macr ophy l la ( Willd. ) Prain) ,木豆( Caj anus caj an
( L inn. ) Huth) ,假木豆( Dendr olobium triangulare
( Retz. ) Schindl. ) , 长穗决明( Senna didymobotr ya
( Fr esen. ) H . S. Irw in et Barneby ) ,双荚决明( Sen-
na bicap sular is ( Linn. ) Roxb. ) , 刺桐( E ry thr ina
var iegata Linn. ) , 圆叶舞草 ( Cod ar iocaly x gy-
r oid es ( Roxb. ex Link) Hassk. ) , 白饭树( Flueg-
gea vir osa ( Roxb. ex Willd. ) Voigt ) , 黄牛木
( Cratoxy lum cochinchinense ( Lour. ) Blume) ,破布
叶( M icrocos paniculata Linn. ) , 金合欢 ( A cacia
f arnesiana ( Linn. ) Willd. )共 15 种, 于 2009- 2010
年每月15日采集每种植物嫩枝叶各约500 g。采集
的植物样本通过 120 杀青 20 min 后于 65 烘
48 h,置于空气中自然冷却, 过 40 目筛粉碎制成样
品备测。
1. 2 试验试剂
磷酸,无水碳酸钠,钨酸钠,磷钼酸, 无水乙醇,
丙酮,甲醇,单宁酸( C76H52O 46 )。所用溶剂均为分
析纯,水为去离子水。
饱和 Na2 CO 3 溶液: 30 g 无水 Na2 CO 3 加热溶
解在 100 mL 水中, 溶液冷却晶体析出后用快速滤
纸过滤。
Folin-Denis显色剂: 50 g 钨酸钠, 10 g 磷钼酸
溶于 375 mL 的烧瓶中, 再加入 25 mL 85% 的磷
酸,加热煮沸回流 2 h, 冷却后定容至 500 mL 棕色
瓶中保存。
1. 3 试验仪器
CHZ-82A 恒温振荡器来自金坛市富华仪器有
限公司; 723PCS 可见分光光度计来自上海欣茂仪
器有限公司。
1. 4 试验方法
1. 4. 1 单宁标准曲线的绘制 标准溶液制备, 准确
称取单宁 50 mg 于 100 mL 烧杯中,用少量水溶解,
移入 500 mL 容量瓶中定容(此溶液不能长期存放,
用时现配)。分别取单宁标准溶液 0. 0, 0. 5, 1. 0,
1 5, 2. 0, 2. 5, 3. 0, 3. 5 mL 于 8只盛有约 30 mL 水
的 50 mL 容量瓶中, 分别加入 2. 5 mL Folin-Denis
显色剂、5 mL 饱和 Na2 CO3 溶液,摇匀,用蒸馏水定
容至刻度,放置 30 min后, 以未加单宁试剂的混合
液作空白, 测定 756 nm 波长处吸光度值。以吸光
度值作纵坐标,以 50 mL 溶液中单宁的含量( mg)作
横坐标,绘制标准曲线。
1. 4. 2 单宁标准曲线 按上述步骤得到标准曲线,
见图 1。标准方程: y= 1. 4762x + 0. 0192, 相关系
数 R2 = 0. 9991。
图 1 单宁标准曲线
F ig . 1 Standard curve o f tannin contents
乔灌木单宁含量以干基中单宁的质量百分比来
表示,按以下公式计算:
单宁(干基, % ) = B 50
m 1000 ( 1- M ) 100
式中: B是由测得的吸光度值,在标准曲线上查
出相应 50 mL 溶液中的单宁含量( mg ) ; m 是样品
713
草 地 学 报 第 19卷
质量( g) ; M 是样品水分含量( %)。
1. 4. 3 植物中单宁的提取 准确称取 1 g 植物样
品放入 250 mL 锥形瓶中,加入一定比例的提取溶
剂,加塞密封,置于恒温水浴锅中加热回流, 双层滤
纸过滤,弃去前面少部分滤液,其余滤液保存待测。
2 结果与分析
2. 1 热带乔灌木单宁平均含量
本试验中 15 种热带乔灌木均含有水平不等的
单宁,最低值为 5月对叶榕( 0. 22% ) ,最高值为 7月
金合欢( 4. 21%) ; 乔灌木单宁含量平均值相比较,对
叶榕单宁含量最低, 平均为 0. 39% , 白饭树单宁含
量最高,平均为 2. 80%。按照乔灌木单宁含量分为
4组对其含量的动态变化进行分析,分别是: 含量小
于 1% ,包括对叶榕、刺桐、克拉豆 3种植物; 含量在
1%和 1. 5%之间,包括假木豆、木豆、双荚决明 3种
植物;含量在 1. 5%和 2%之间, 包括破布叶、圆叶舞
草、大果榕、长穗决明、大叶千斤拔 5种植物;含量在
2%以上的包括黄牛木、银合欢、金合欢、白饭树共 4
种。具体情况如表 1所示。
表 1 热带乔灌木不同月份单宁含量( %干物质)
T able 1 Tannins contents of tr opical tr ees and shrubs in different months % DM
品种
Variety
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
平均值
M eans
标准差
SE
对叶榕 F. hi spid a 0. 35 0. 23 0. 46 0. 43 0. 22 0. 25 0. 42 0. 38 0. 60 0. 43 0. 44 0. 44 0. 39h 0. 11
刺桐 E. vari eg ata 0. 72 0. 59 0. 64 0. 95 0. 46 0. 48 0. 86 0. 77 1. 43 0. 82 0. 80 0. 72 0. 77gh 0. 25
克拉豆 C. ar gen tea 0. 94 0. 64 0. 74 0. 74 0. 67 0. 74 0. 72 0. 74 0. 79 0. 89 0. 62 1. 10 0. 78gh 0. 11
假木豆 D. tr iang ulare 1. 50 0. 88 1. 10 0. 89 1. 19 0. 75 1. 20 1. 41 1. 37 1. 11 1. 21 1. 32 1. 16fg 0. 23
木豆 C. caj an 0. 99 1. 60 1. 99 1. 19 1. 13 1. 07 1. 20 1. 25 1. 18 1. 37 1. 18 1. 32 1. 29e fg 0. 27
双荚决明 S. bic apsulari s 1. 31 1. 63 1. 51 1. 29 1. 09 1. 25 1. 71 1. 45 1. 46 1. 60 1. 04 1. 16 1. 38e f 0. 22
破布叶 M. paniculata 1. 25 1. 15 0. 93 0. 80 0. 86 1. 93 2. 71 1. 93 2. 31 1. 46 1. 58 1. 82 1. 56def 0. 60
圆叶舞草 C. gy roid es 1. 12 1. 27 1. 69 1. 44 1. 79 1. 63 1. 98 2. 12 1. 39 1. 70 1. 33 1. 37 1. 57def 0. 30
大果榕 F. auri cu lata 0. 55 1. 40 0. 59 1. 43 1. 24 1. 55 3. 07 2. 43 1. 32 1. 76 1. 73 2. 34 1. 62def 0. 73
长穗决明 S. d idy mobot ry a 0. 64 0. 65 1. 60 1. 36 1. 16 1. 85 2. 35 2. 27 2. 61 3. 17 2. 56 1. 63 1. 82cde 0. 79
大叶千斤拔 F. mac roph yl la 1. 63 2. 12 1. 32 1. 80 1. 68 1. 87 2. 89 1. 92 1. 95 1. 82 1. 84 2. 07 1. 91bcd 0. 37
黄牛木 C. cochinchinense 2. 05 1. 82 2. 31 1. 73 1. 96 2. 05 2. 83 2. 44 2. 40 2. 24 2. 10 1. 78 2. 14bc 0. 32
银合欢 L . l euc oce ph ala 1. 76 3. 05 2. 01 1. 98 2. 03 2. 41 2. 97 2. 18 2. 66 2. 83 2. 19 1. 95 2. 34ab 0. 44
金合欢 A. f arne siana 2. 21 3. 03 2. 59 2. 17 1. 85 2. 21 4. 21 2. 59 3. 79 2. 39 2. 52 2. 53 2. 67a 0. 69
白饭树 F. v ir osa 2. 52 2. 91 2. 49 2. 41 2. 05 3. 20 4. 08 2. 60 3. 73 2. 50 2. 54 2. 57 2. 80a 0. 59
注:同列不同小写字母表示差异极显著( P< 0. 01)
Note: Different small letters in th e same row are sign ificant ly dif feren t at the 0. 01 level
2. 2 热带乔灌木单宁含量的月际特征
对叶榕单宁平均含量为 0. 39%, 刺桐、克拉豆
单宁平均含量分别为 0. 77%和 0. 78%。对叶榕单
宁含量极显著低于刺桐、克拉豆( P< 0. 01) ,后二者
间差异不显著。由图 2 可知, 对叶榕单宁含量变化
趋势较平缓,最大值出现在 9月份,为 0. 60%; 刺桐
单宁含量变化趋势为单峰型, 9 月份最高, 含量为
1 43%;克拉豆单宁含量的峰值出现在 1月和 2月,
分别为 0 94%和 1. 10% ,此时为盛花期。
假木豆、木豆、双荚决明单宁平均含量分别为
1. 16%, 1. 29%和 1. 38%, 其中双荚决明单宁含量
极显著高于假木豆、木豆( P< 0. 01) , 后二者间差异
不显著。由图 3可知, 假木豆单宁含量变化趋势为
波浪型,最大值为 1. 50%出现在 1 月;木豆单宁含
量的峰值出现在 3月为 1. 99% ,其余月份变化平缓;
双荚决明单宁含量变化呈波浪型, 在 2月, 7月和 10
月有 3个较大的值分别为 1. 63%, 1. 71%和 1. 60%。
图 2 乔灌木单宁含量动态变化(平均含量小于 1%)
Fig . 2 Monthly changes in t he tannins contents of
tropical trees and shrubs
( T annins content less than 1% )
714
第 4期 李茂等: 15种热带乔灌木单宁含量动态分析
图 3 乔灌木单宁含量动态变化(平均含量大于 1%小于 1. 5%)
F ig . 3 M onthly changes in the tannins contents o f
tr opical tr ees and shrubs
( Tannins content betw een 1% and 1. 5% )
破布叶、圆叶舞草、大果榕、长穗决明、大叶千斤
拔单宁含量平均值分别为 1. 56%, 1. 57% , 1. 62% ,
1. 82%和 1. 91% , 其中长穗决明、大叶千斤拔单宁
含量极显著高于破布叶、圆叶舞草、大果榕 ( P <
0. 01) ,后三者间无显著差异。由图 4可知, 破布叶
单宁含量变化趋势为单峰型, 最大值出现在 7 月为
2. 71%;圆叶舞草单宁含量变化趋势为波浪型,最大
值出现在 8月为 2. 12%;大果榕单宁含量变化趋势
为单峰型,最大值出现在 7月为 3. 07%, 1月有最小
值 0 55%;长穗决明也为单峰型, 但从 1月至 10月
有比较明显的上升趋势, 10月出现最大值为 3. 17%,
1月和 2月有最小值 0. 64%和 0. 65%; 大叶千斤拔
单宁含量变化趋势为单峰型, 峰值出现在 7 月为
2 89%,其他月份变化较小。
图 4 乔灌木单宁含量动态变化(平均含量大于 1. 5%小于 2%)
F ig . 4 M onthly changes in the tannins contents o f
tr opical tr ees and shrubs
( Tannins content betw een 1. 5% and 1% )
黄牛木、银合欢、金合欢、白饭树单宁含量平均
值分别为 2. 14% , 2. 34%, 2. 67%和 2. 80%, 其中金
合欢、白饭树单宁含量显著高于黄牛木、银合欢
( P< 0. 05) ,后两者间差异不显著。由图 5可知,黄
牛木单宁变化曲线起伏较小, 峰值为 2. 88%出现在
7月; 银合欢单宁含量变化曲线呈波浪型, 在 2月、7
月、10 月有 3 个峰值, 分别为 3. 05% , 2. 97% 和
2 83% ;金合欢和白饭树单宁含量变化曲线也呈波
浪型,在 2月、7月、9月有3个峰值,金合欢为 3. 03%,
421%和3. 79%,白饭树为 2. 91%, 4. 08%和 3. 73%。
这 4 种植物单宁含量均较高, 最小值都维持在
1 5%以上,由此可见, 单宁含量始终在一个较高的
水平上波动。
图5 乔灌木单宁含量动态变化(平均含量大于2%)
Fig . 5 Monthly changes in t he tannins contents of
tropical trees and shrubs
( Tannins content more than 2% )
3 讨论
不同植物种类所含单宁的量不同。Jackson 和
Bar ry 等[ 5] 发现花生属 ( A rachis spp. ) 和决明属
( Cassia spp. )等植物单宁含量不足 5. 5 g kg- 1 DM,
而银合欢属( L eucaena Bentham )和朱樱花属( Cal-
liandr a Bentham) 等部分植物单宁含量高达 60~
90 g kg- 1 DM。本研究中, 各种乔灌木单宁平均
含量也有较大差异, 含量小于 1%的有 3种植物包
括对叶榕、刺桐、克拉豆;含量在 1%和 1. 5%之间的
植物有 3 种包括假木豆、木豆、双荚决明; 含量在
1. 5%和 2%之间, 包括破布叶、圆叶舞草、大果榕、
长穗决明、大叶千斤拔 5种植物; 含量在 2%以上的
包括黄牛木、银合欢、金合欢、白饭树 4种植物。从
含量最低的对叶榕为 0. 39%, 到含量最高白饭树
2. 80% ,所有植物单宁含量的平均值为 1. 53%。
相同植物不同部位以及不同生长时期的单宁含
量也存在差异。郭彦军 [ 6]研究发现灌木单宁含量在
整个季节都呈下降趋势, 而珠芽蓼 ( Polygonum
v iv ip ar nm L. )和苔草( Carex tr istachya)从 5月到
715
草 地 学 报 第 19卷
7月逐渐上升,然后又开始下降。王静 [ 7]研究发现
高寒植物单宁含量变化趋势大致有波浪型和 V字
型 2种。李素群等[ 8] 研究表明红豆草 ( Onobr y chis
viciaef ol ia Scop)营养期单宁含量高于盛花期。本
试验中,各种乔灌木单宁含量也随着生长月份有一
定的波动,概括有如下规律:单宁含量变化曲线波动
较小的有对叶榕、克拉豆、双荚决明、圆叶舞草、黄牛
木;单宁含量变化曲线为单峰型的有破布叶、大果
榕、长穗决明、大叶千斤拔; 单宁含量变化曲线为 3
个峰值的有银合欢、金合欢、白饭树。
温度、降水量等气候条件也可能影响单宁含量。
Jackson等[ 5] 研究发现生长在亚热带地区多年生黑
麦草( L olium per enne L. )的单宁含量明显高于温
带地区。Lees和 Hinks等[ 9] 研究发现高温条件下,
湿地百脉根( L otus cornculatus L. )植株成熟早, 单
宁含量明显高于低温条件。Shur e等 [ 10] 研究发现,
由于旱季植物体中碳水化合物的分配发生了改变,
用于形成酚类化合物的碳源不足,导致叶蛋白和酚
类化合物的量明显降低, 经过雨季后,植物中叶蛋白
含量和缩合单宁含量再次升高。
海南岛干湿季分明, 雨季一般出现在 5- 10月,
雨季降水约占年降雨量的 80%。最热月大部分地区
出现在 7月,年极端最低气温主要出现在 1月份,也
有在 2月或 12月,极端最低气温的多年平均值, 中部
山区低于 5 (白沙最低 3. 6 ) , 大部分地区为 6~
8 ,南部沿海稍高于 10 。本试验中, 15 种乔灌木
单宁含量的峰值出现在全年温度较高、雨水较多的月
份( 6月至 10月)有 11种, 其中峰值出现在最热的 7
月的有 7种,峰值出现在 1月和 2月的各 1种。结果
也表明单宁含量与温度、降水量有密切的关系,少部
分植物单宁含量的峰值可能不符合这个规律,可能是
样品的采集、土壤的肥力等原因造成的。
4 结论
热带乔灌木不同种类、不同月份间单宁含量差
异较大。单宁平均含量由低到高顺序如下: 对叶榕
( 0. 39%) < 刺桐( 0. 77% ) < 克拉豆( 0. 78%) < 假木
豆( 1. 16%) < 木豆( 1. 29% ) < 双荚决明( 1. 38% ) <
破布叶 ( 1. 56%) < 圆叶舞草 ( 1. 57% ) < 大果榕
( 1 62% ) < 长穗决明 ( 1. 82% ) < 大叶千斤拔
( 1 91% ) ,黄牛木( 2. 14%) < 银合欢( 2. 34%) < 金
合欢( 2. 67% ) < 白饭树( 2. 80% )。需要注意的是家
畜在饲喂单宁平均含量在 2%以上的植物(黄牛木、
银合欢、金合欢、白饭树)和部分月份含量在 2%以
上的植物(破布叶、圆叶舞草、大果榕、长穗决明、大
叶千斤拔等)时应注意动物的不良反应,可搭配王草
( Pennisetum p ur pureum K. Scbumacb P . ty-
phoideum Rich)等其他粗饲料饲喂, 适当补充精料,
保证足够的饮水, 只有保证动物健康的情况下才能
提高家畜的生产性能。
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(责任编辑 李美娟)
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