全 文 ：几种壳斗科植物叶中β-胡萝卜素含量的季节变化
郭圣茂1,2,彭 仁3,杜天真2*,邱业先4,赖晓莲2
(1.北京林业大学资源与环境学院,北京 100083;2.江西农业大学园林与艺术学院,江西 南昌 330045;
3.江西师范大学生命科学学院,江西 南昌 330027;4.仲恺农业技术学院农业与生物学院,广东 广州 510225)
摘 要:壳斗科植物叶中β-胡萝卜素含量年变化有如下规律:在全年,β-胡萝卜素含量大致可分为4个比较明显
的阶段,即3-5月的缓慢增长期、5-8月的相对稳定期、8-10月的快速增长期和10-11月的急速下降期。同时,实验结果也
显示,所分析的15种壳斗科植物中有12种的β-胡萝卜素含量在最高峰时超过了10mg/100g鲜叶,其中麻栎叶中含量最
高可达19.353mg/100g鲜叶,具有很高的开发利用价值。
关键词:壳斗科;β-胡萝卜素;含量;年变化规律
分类号:S789.4∶TS201.24 文献标识码:A 文章编号:1006-2505(2006)03-0001-03
江西林业科技 2006年第3期
β-胡萝卜素是维生素A的前体,广泛应用于食品着色
剂、营养食品、保健品及药品等诸多领域,是国际公认的有
营养的优秀色素[1]。天然β-胡萝卜素具有合成品所不具备
的有益特性而备受人们关注。我们对179种亚热带植物叶
的β-胡萝卜素含量进行了分析,发现壳斗科植物叶中β-胡
萝卜素含量较高,有很高的开发价值[2]。由于在植物的不同
生长发育时期干物质积累速率不同,内含物含量在不同时
期也存在较大差别。为此,我们从江西省壳斗科植物中选
取了15种植物,分析了叶中β-胡萝卜素含量,探明了β-胡
萝卜素含量随植物生长节律而变化的规律,可为合理开发
利用壳斗科植物β-胡萝卜素资源提供可靠依据。
1 材料和方法
1.1 材料
样品采集与处理:选取生长健康、树龄大致相近的植
物作为固定样株,记载样株的立地条件。不同月份从样株
不同部位随机多点取样,叶片用水冲洗干净,吸去水滴,切
碎并混合均匀备用。采样时期为2004年3月至11月,采样地
点为江西农业大学植物标本园及周边山上。
试剂和溶液:石油醚(沸程为30℃～60℃)、丙酮、无水
硫酸钠、无水乙醇、氢氧化钾均为化学纯。β-胡萝卜素为进
口标样。
1.2 方法
测定方法采用纸层析法[3]。
在年生长期内,每个月测定一次样株叶中β-胡萝卜
素含量。每次做3个重复,以平均值作为该树种该月β-胡
萝卜素含量。重复测定结果的相对偏差绝对值应小于
10%,否则须重新测定。
所分析的树种及其学名见表1。
树种及学名 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月
1.锥栗Castaneahenryi - 3.250 3.754 4.125 6.348 9.280 11.01 13.801 1.844
2.板栗Castaneamolissima 0.940 4.085 4.692 4.135 5.782 6.348 9.600 11.026 1.052
3.茅栗Castaneasequini 2.585 2.650 2.622 3.433 3.553 4.025 8.543 14.454 2.346
4.甜槠Castnopsiseyrei 1.368 1.553 1.614 2.760 5.326 5.362 6.550 8.270 1.375
5.栲Castnopsisfargesi. 2.031 2.510 4.125 3.825 4.028 5.730 6.312 12.420 2.753
6.乌楣栲Castanopsisjucunda - - 3.864 4.308 4.956 4.181 5.342 7.846 2.205
7.苦槠Castnopsissclerophyla 2.260 3.104 4.554 3.933 4.956 5.369 10.971 9.051 1.242
8.青冈Cyclobalanopsisglauca - 1.987 2.743 3.429 4.114 4.215 9.416 11.012 1.514
9.细叶青冈Cyclobalanopsismyrsinaefolia - - 3.312 4.002 3.166 4.125 6.706 13.077 2.753
10.白栎Quercusfabri 1.598 2.981 4.263 4.584 4.712 4.100 13.876 15.850 3.028
11.云山青冈Cyclobalanopsisnubium 1.776 2.023 2.466 2.393 2.484 5.623 7.159 11.790 2.756
12.水青冈Faguslongipetiolata 1.106 2.981 4.383 4.840 3.021 4.680 7.837 17.186 2.208
13.麻栎Quercusacutissima 1.305 3.754 4.225 4.405 4.509 11.640 19.353 15.358 2.205
14.短柄枹栎Quercusglanduliferavar.brevipetiolata 1.748 2.305 2.366 2.743 2.894 5.758 14.336 14.352 2.887
15.石栎Lithocarpusglaber 0.960 1.023 1.640 1.887 1.932 3.055 5.349 8.636 1.516
几种壳斗科植物β-胡萝卜素含量年变化规律 (单位:mg/100g鲜叶)表1
收稿日期:2006-03-10
基金项目:江西省自然科学基金资助项目(项目编号:0030032)。
作者简介:郭圣茂,男,讲师,博士研究生,从事植物资源利用、森林培育的教学和研究工作。
*通讯作者.
1· ·
DOI:10.16259/j.cnki.36-1342/s.2006.03.001
图3 细叶青冈、云山青冈、水青冈、麻栎的β-胡萝卜素含量年变化
图2 栲、乌楣栲、苦槠、青冈的β-胡萝卜素含量年变化
2 结果与分析
2.1测定结果
测定结果见表1。为了更好的分析植物生长期间叶中
β-胡萝卜素含量的变化规律,将表1的数据以图的形式表
达(见图1、图2、图3、图4)。
2.2 结果分析
(1)在所分析的15种壳斗科植物中,有12种植物一年
中的某个时期β-胡萝卜素含量会高于10mg/100g鲜叶,其
中麻栎叶中含量最高可达19.353mg/100g鲜叶。
(2)从图可以看出,在壳斗科植物年生长期间,变化大
致可分为4个比较明显的阶段:
第一阶段从3月到5月,β-胡萝卜素含量呈逐渐增大的
趋势。
第二阶段从5月到8月,这一期间,β-胡萝卜素含量虽
有所波动,但相对比较稳定。
第三阶段从8月到10月,在这个阶段,多数植物的β-
胡萝卜素含量迅速增加,并达到最大值。
第四阶段从10月到11月,在这个阶段,植物开始转入
休眠,酶和激素的活性降低,生理活动开始减弱,β-胡萝卜
素含量急速下降到最低值。
(3)上述4个阶段的划分是从总体上进行的,各个种仍
有其特有的规律。例如,锥栗叶中的β-胡萝卜素含量呈现
的是逐渐增高,到最大值后,急速降低。而麻栎叶则在7月
份β-胡萝卜素含量即开始迅速上升,并于9月份达到最大
值19.353mg/100g鲜叶,随后开始降低,并在11月份降到最
低值。
(4)不同种在各个阶段的波动幅度是不相同的。如水青
冈叶中的含量由8月份的4.680mg/100g鲜叶增加到10月份的
17.186mg/100g鲜叶,增加了267%;麻栗叶中的含量由7月份
的4.509mg/100g鲜叶增加到9月份的19.353mg/100g鲜叶,增
加了329%;而乌楣栲叶中的含量则由8月份的4.181mg/100g
鲜叶增加到10月份的7.846mg/100g鲜叶,仅增加了87.7%。
3 讨论
我国天然β-胡萝卜素的生产方法主要是生物提取法
和微生物发酵法。生物提取法以β-胡萝卜素含量高的植物
为原料,生产中常用盐藻和胡萝卜为原料[1]。从上述结果分
析中可以看出,多数壳斗科植物叶中β-胡萝卜素含量在最
高值时超过了10mg/100g鲜叶,麻栎叶中最高含量更高达
19.353mg/100g鲜叶,均比文献报道的胡萝卜中的β-胡萝
卜素含量(2～10mg/100g鲜重[4,5])要高出许多。壳斗科植物
广布温带、热带和亚热带;我国有6属,近300种,各地均有分
布。本次研究的15种植物也在全国有分布,因此壳斗科植
物在生产天然β-胡萝卜素方面具有潜在的开发利用价值。
要开发利用壳斗科植物叶中的β-胡萝卜素,就原料
方面仍有许多问题有待解决。本次研究的样品均采自江西
农业大学校园及周边地区,大部分为人工移栽的树种,未
考虑生境及栽培措施对其的影响,也未展开种质资源的研
究。另外所选的树种也不全,壳斗科植物中是否还有β-胡
萝卜素含量更高的树种我们暂时难以下结论。
参考文献:
[1]张伦.β-胡萝卜素产销分析[J].中国制药信息,2005,21(7):33-37.
[2]郭圣茂,彭仁,杜天真,等.森林植物叶中β-胡萝卜素含量分析[J].江
西农业大学学报,2006,28(1):48-55.
[3]中华人民共和国国家标准GB12389-90.胡萝卜素的纸层析法[S].北
京:中国标准出版社,1990.
[4]张建华,张忠兵.胡萝卜中β-胡萝卜素测定的方法[J].内蒙古农业
大学学报,2000,21(1):121-124.
[5]张平,吴增茹,王永健.胡萝卜贮藏期间β-胡萝卜素含量的动态研
究[J].华北农学报,1999,14(3):119-122. (下转第22页)
图1 锥栗、板栗、茅栗、甜槠的β-胡萝卜素含量年变化
含
量
( m
g/
10
0g
鲜
叶
)
月份/月
含
量
( m
g/
10
0g
鲜
叶
)
细叶青冈
云山青冈
水青冈
麻栎
含
量
( m
g/
10
0g
鲜
叶
)
月份/月
栲
乌楣栲
苦槠
青冈
含
量
( m
g/
10
0g
鲜
叶
)
2· ·
SeasonalChangesofβ-caroteneContentinLeavesof
SeveralVarietiesofFagaceaeFamily
GUOShengmao1,2,PENGRen3,DUTianzhen2,QIUYexian4,LAIXiaolian2
(1.ColegeofResourcesandEnvironment,BeijingForestryUniversity,Beijing100083,China;
2.ColegeofLandscapeArchitectureandArt,JiangxiAgriculturalUniversity,Nanchang330045,China;
3.LifeScienceSchool,JiangxiNormalUniversity,NanchangJiangxi330027,China;
4.ColegeofAgricultureandBiology,ZhongkaiUniversityofAgricultureandTechnology,Guangzhou510225,China)
Abstract:Thecontentsofβ-caroteneinleavesofFagaceaeplantsvarywithmonthsinoneyear.ItincreasesslowlyfromMarchtoMay,keepssteady
fromMaytoAugust,increasesrapidlyfromAugusttoOctober,decreasesdrasticalyfromOctobertoNovember.Thecontentsinmostspeciesof
Fagaceaeplantsarehigherthan10mg/100gatthemaximumpeaks.ThemostisinQuercusacutissima,19.353mg/100g.
Keywords:Fagaceae;β-carotene;Content
(上接第2页)
2.2 苗木生长规律
于2001年和2003年连续2a采种开展棱角山矾种子育
苗试验,以了解其苗期生长规律。苗高生长情况如(图1)
从图1可以看出,两试验点的棱角山矾1年生苗高生
长高峰期均在7-10月底,11月份开始下降,种子萌发后采
用留床培育方式的鹰潭试验点,1年生苗平均高达38cm,
最高达73cm;地径达0.96cm。2年生苗平均高生长可达1m
以上。而种子萌发后采用小苗移栽培育方式的万载试验
点,1年生苗平均高不足30cm,但其根系发育较留床培育
好,苗木整齐,2年生苗平均高生长亦达80cm。
3 结论与讨论
1)棱角山矾种子内生虫的危害严重,种子发芽率与
虫害程度密切相关。为此,为了保存种子的有胚率,种子一
旦成熟,需及时采集并进行杀虫处理。
2)棱角山矾种子存在深休眠,具有隔年发芽的特性,
种子萌发之前,夏秋干旱季节适时浇水,保持土壤湿润。棱
角山矾苗木喜阴,宜在湿度较大、光照偏弱的环境条件下
生长。为此,育苗时要及时搭荫棚遮阳,以免幼苗灼伤,促
进苗木生长。
3)本试验育苗播种量为750kg/hm2,出苗率达500
株/kg。由于棱角山矾幼苗粗壮,叶片大,出苗密度偏大,
虽可通过间苗方式来减少密度,但由于自然分布的棱
角山矾资源少,有隔年结果的性状,种价贵且购种难,
间苗浪费大,采用小苗移栽则影响苗木的生长。经过杀
虫处理的种子播种量以300kg/hm2为好。
4)本试验发现在8-9月有轻微虫害,用甲胺磷和杀虫
双混合喷施4-5次即可。
棱角山矾种子育苗技术尚未见报道。
参考文献:
[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志(第60卷·第二分
册)[M].北京:科学出版社,1987.
表1 棱角山矾种子萌发情况 (单位:年.月.日)
播种
日期
胚根
初露期
胚芽
初露期
胚芽
出土
大量
发芽期
发芽
结束期
2003·12·102005·2·15 2·23 3·9 3·20-4·10 4·25
StudyontheSeedling-raisingTechniques
andGrowthRhythmofSeedlingStageofSymplocostetagona
DENGXiaomei1,FUShugen1,HUBin2,HUANGBaoxiang1,WUGengsheng3,ZENGZesheng2
(1.JiangxiAcademyofForestry,NanchangJiangxi330032,China;
2.YingtanCityForestryBureau,YingtanJiangxi,335001,China;
3.WanzaiCountyForestryBureau,WanzaiJiangxi,336100,China)
Abstract:Aseriesofseedling-raisingtrialsonSymplocostetagona, includingseedcolecting, seedtreatment, seedlingnursingmethod,shoot
elongationlawandsoon,aremade.AndthegrowthrhythmofseedlingstageofSymplocostetagonaisstudied.
KeyWords:Symplocostetagona;Seedling-raisingtechniques;Growthrhythm
图1不同试验点的苗高生长规律
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22· ·