全 文 :沙棘属 (Hippophae L . ) 植物的系统化学
成分分析初报
吕荣森
(水利部沙棘开发管理中心 , 北京 100038; 中国科学院成都生物研究所 , 四川成都 610041)
摘 要: 本文主要分析了沙棘果实的特征、 水溶性化学成分、 油脂及其脂溶性物质 ; 沙棘属植物中的黄酮物
质、 叶片的营养成分 ; 柳叶沙棘的迁地保存及引种栽培。
关键词: 沙棘属植物 ; 化学成分分析 ; 初报
中图分类法: S793. 678 文献标识码: B 文章编号: 1672-4836 ( 2004) 01-001-03
收稿日期: 2003-09-10
作者简介: 吕荣森 ( 1939-) , 男 , 研究员 , 从事沙棘引种的生化成分研究。
沙棘属 ( Hippophae L. ) 植物具有显著的经
济效益。 迄今为止的研究大多仅限于中国沙棘
( H . rhamnoides ssp. sinensis L. )、 蒙古沙棘
( H . rhamnoides ssp.mongolica ) 和海 滨沙 棘
( H. rhamnoides ssp. rhamnoides )。其它的种类很
少有人涉及。为此从 1996年至今水利部沙棘开发
管理中心连续委托中科院成都生物研究所对沙棘
属各主要种和亚种的基本化学成分进行了分析 ,
研究了它们之间营养成分和生物活性物质方面存
在的差异 , 以便为这些潜在的资源的合理利用提
供依据。
1 沙棘属植物果实的特征
沙棘属植物种类虽然不多、 却表现出丰富的
多样性 ,在已经研究过的 13个种和亚种中 ,果实
最大的是西藏沙棘 ,其百粒重为 41. 5~ 52. 4g。最
小的为肋果沙棘其百粒重为 3. 5~ 4. 0g。百粒重
的大小与果实的含汁率有关。果汁丰富的种类 ,如
中国沙棘、 云南沙棘、 中亚沙棘、 蒙古沙棘、 海
滨沙棘、 溪生沙棘、 柳叶沙棘、 西藏沙棘 , 百粒
重比较大 ; 而含汁率低的种类如江孜、 棱果、 理
塘沙棘等 , 百粒重比较小 ; 而几乎没有果汁的种
类如肋果沙棘、 密毛肋果沙棘百粒重最小。
果实的颜色 , 除了肋果和密毛肋果沙棘是暗
灰色、 浅黑色以外 , 大多数沙棘种类的果实呈黄
色—橙黄色—橙红色—红色 , 或其过渡颜色。 只
有西藏沙棘果实顶部有一个五角星状的黑斑 , 显
著不同于其它种类。
2 沙棘属植物果实的水溶性化学成分
沙棘果实的含糖量一般都在 10%以下。平均
含糖量以江孜沙棘最低 , 为 3. 0% ; 中亚沙棘最
高 , 为 12. 3%。果实的含糖量对果汁的糖酸比有
很大的影响 , 在制造沙棘饮料时 , 果汁含糖量越
高 , 加入的糖量越少 , 成本越低。
沙棘果实的有机酸含量高是其果实的突出特
点之一。在普通水果当中 ,柠檬的含酸量最高 ,一
般为 1%~ 3%。沙棘属植物各种和亚种果实的含
酸量平均在 1. 64%~ 5. 95%之间 ,比柠檬的含酸
量高得多。含酸量最高的是柳叶沙棘 ,为 5. 95% ;
最低的是蒙古沙棘 , 为 1. 64% 。在制造果汁饮料
时 , 为了调配合适的糖酸比 , 必须加糖并加水以
稀释到合适的浓度。
高维生素 C含量是沙棘果实的最大特点之
一。但沙棘属各种和亚种之间 , 其变化也是十分
显著的 , 维生素 C含量最低的是江孜沙棘 , 平均
为 30. 4mg /100g , 含量最高的是柳叶沙棘 , 平均
含量为 1784. 7mg /100g。许多研究者都注意到沙
12004年 3月第 2卷第 1期 国际沙棘研究与开发
棘果实的维生素 C含量与海拔高度的关系。即海
拔越高 , 维生素 C含量也越高。
超氧物歧化酶 ( SOD)被认为是重要的水溶
性生物活性物质。前人的研究已经证明 , 沙棘果
实 SOD含量是比较高的。本研究也对沙棘属植
物果实的 SO D进行了分析。 柳叶沙棘 ( H .
sal ici folia )所含的 SOD最高 ,为 130. 2± 1. 76U /
g ,理塘沙棘 ( H . rhamnoides ssp. li tanegensis )最
低 , 为 39. 4± 1. 28 U /g。一个很明显的趋势是 ,
超氧物歧化酶 ( SOD)含量与维生素 C的含量似
乎有一定的相关性 ,即凡是维生素 C含量高的种
类 , 如中国沙棘、 云南沙棘、 柳叶沙棘 , 它们的
SOD含量也比较高。
3 沙棘属植物果实的油脂及脂溶性
物质
沙棘属植物的果实中有两种油脂。一种存在
于果肉及果皮中 , 称为果肉油 , 另一种存在于种
子中 , 称种子油。 与普通的油脂植物相比 , 这两
种油脂的含量虽然不高 , 但其营养成分很高 , 已
经引起营养和医学界的重视。沙棘各种和亚种的
种子平均含油量变化在 7. 80%~ 17. 85%之间。
含量最高的是西藏沙棘 ,达 17. 85% ;其次是肋果
沙棘 ,含量为 13. 63% ; 含量最低的江孜沙棘 , 为
7. 8%。 其他种类大多在 9. 50%~ 12. 36%之间。
各种和亚种的果肉油平均含量在 2. 46% ~
18. 45%之间 , 含量最高的是肋果沙棘 , 达
18. 45% ; 含量最低的是云南沙棘 , 为 2. 4% ~
5. 44%之间。含油量高的沙棘以提取油脂为目的 ,
可以直接利用。根据其显著的生物活性 , 许多保
健品和药品已经陆续开发出来。
沙棘中的脂溶性维生素主要有维生素 E (生
育酚 ) 和胡萝卜素。在果肉油和种子油中维生素
E的含量是不同的。种子油中的维生素 E含量一
般 都高于果肉油中的含量。 其变化范围为
98. 10mg /100g (西 藏 沙 棘 H . tibetana ) ~
273. 32mg /100g (密毛肋果沙棘 H . goniocarpa
ssp. stal latopilosa )。果肉油中维生素 E的含量范
围 为 54. 32mg /100g (密 毛 肋 果 沙 棘 ) ~
181. 23mg /100g (棱 果 沙 棘 H. gonicarpa
ssp. goniocarpa )。沙棘果实油脂中的维生素 E含
量较普通油脂植物 (如玉米油中维生素 E的含量
为 34. 0mg /100g ) 要高得多 , 因此 , 这是沙棘油
具有很高的生物活性的重要原因。
4 沙棘属植物果实中油脂的脂肪酸
油脂的脂肪酸组成是油脂的品质及生物活性
大小的重要根据。 沙棘油中的脂肪酸约有 20种 ,
即从 14碳酸到 24碳酸。各种脂肪酸在果肉油和
种子油中的含量也是很不相同的。综合起来看 ,不
论是种子油还是果肉油 , 其不饱和脂肪酸的含量
都要高于饱和脂肪酸的含量。其中种子油中不饱
和脂肪酸的含量要比果肉油中的还要高。例如 ,各
种和亚种中种子油的不饱和脂肪酸含量变化在
82. 6% (密毛肋果沙棘 H . rhamnoides ) ~ 88. 3%
(肋果沙棘 H .neurocarpas ) 之间。而果肉油的不
饱和脂肪酸含量变化在 58. 5% (中亚沙棘 H .
turkestanica ) ~ 78. 5% (密毛肋果沙棘 )之间。这
些数据表明 , 沙棘油的生物活性与沙棘油中高含
量的不饱和脂肪酸有密切关系。
5 沙棘属植物中的黄酮物质
沙棘属植物的果实和叶子含有相当数量的
黄酮类物质。经过多年的研究 , 从果肉里提取的
总黄酮已开发成治疗心血管疾病的药物。因为需
要的资源供不应求 , 因此需要寻找新的来源。本
研究除了从不同种类中的果实提取黄酮外 ,也从
它们的叶子中提取出黄酮物质 ,沙棘属植物中的
黄酮类物质 , 主要以异鼠李素、 槲皮素为主 , 其
次是山奈酚、再其次是杨梅黄素 , 还有相当数量
的未知物有待鉴定。从开发利用的角度来看 , 主
要是利用它的总黄酮 ,因为总黄酮有明显的生物
活性。总的来看 , 沙棘属植物各种和亚种中果实
的总黄酮含量要比叶子中的少。果实总黄酮的含
量变化在 0. 04% (肋果沙棘 ) ~ 1. 18% (云南沙
棘 ( H. rhamnoides ssp. yunnanensis )之间。叶子
总黄酮变化在 0. 66% (云南沙棘 ) ~ 2. 57% (肋
果沙棘 )之间。这些总黄酮含量并不包括未知物 ,
但已经可以看出 ,叶子中的总黄酮含量大大高于
果实中的含量 ,而且叶子中含有与果实中相同的
黄酮甙成分。因此 , 其应用前景很大。
6 沙棘属植物叶片的营养成分
许多研究与生产实践都已经证实 ,沙棘的叶
2 沙棘属 ( Hippophae L . ) 植物的系统化学成分分析初报 第 1期
子具有很高的营养价值 , 它在贫瘠、 干旱、 高寒
地区是很好的饲料资源。过去的研究只限于中国
沙棘一个亚种 , 本研究涉及到沙棘属植物中 13
个种和亚种。特别是分析了那些在高寒边缘地区
的种类的叶子营养成分 ,这对于该类地区的畜牧
业发展有重要的意义。
沙棘属植物各种及亚种的叶片 ,含有丰富的
蛋白质和脂肪。蛋白质含量变化在 15. 87% (蒙
古沙棘 ) ~ 21. 83% (西藏沙棘 )之间。这意味着
大多数种类沙棘叶的蛋白质含量都超过了被称
为 “饲料之王”的苜蓿 (其蛋白质含量为 15% ~
16% )。其脂肪含量变化在 3. 88% (云南沙棘 ) ~
7. 07% (江孜沙棘 H. gyantseusis ) 之间。这一
含量也远远超过苜蓿 (其脂肪含量为 3%左右 )。
7 柳叶沙棘的迁地保存及引种栽培
柳叶沙棘是原产在喜马拉雅山南麓的高海
拔地区 ( 2800~ 3800m ) 的特有种 , 由于它的植
株高大 , 无刺或少刺 , 果实品质好 , 它的果汁丰
富 , 含糖多 , 含酸量高 , 尤其是维生素 C含量高
达 1700mg /100g以上。 其综合品质优于其它种
类 , 具有很大栽培和引种价值。但是它生长在高
海拔、 边远地区 , 很难直接利用。本研究通过迁
地保存 , 把它从西藏错那县 (海拔 3500m) 引种
到四川茂县 (海拔 1850m)获得成功。通过 10年
观测记录 , 柳叶沙棘生长发育正常 , 已经完成世
代交替。 其生物学特性与其原产地基本相似。
1989年播种育苗 , 1990年定植 , 1995年开始结
果。其单株产量平均为 3~ 5kg ,与原产地野生植
株的产量也很相近。中国沙棘与柳叶沙棘果汁的
化学成分分析结果表明 , 柳叶沙棘果实在百粒
重、 含汁率、 可溶性固形物、 有机酸含量及维生
素 C的含量方面都是比较稳定的 ,与中国沙棘相
比 , 柳叶沙棘的维生素 C含量要高出 33. 3%
( 1642. 3~ 1232. 3mg /100g )。柳叶沙棘从高海拔
地区引种到较低海拔地区的成功 ,为扩大利用柳
叶沙棘资源提供了依据 ,因为我国大多数沙棘主
产区都是在 1500~ 2500m的范围内。
Preliminary Report on Chemical Analysis of Hippophae L .
Lu Rong sen
(China N at ional Administration Center for Seabuckthorn Development , Bei jing 100038;
Chengdu Insti tute of B iology , Chinese Academy of Sciences , Chengdu , Sichuan 610041)
Abstracts: The a rticle mainly analy zed the cha racters, chemical composi tion of w ater-soluble
substances, lipid and lipid-soluble substances of seabucktho rn f ruit s, the f lav one components of
Hippophae L. as w ell as the nutritious components o f seabucktho rn leaves. It also included resul ts of
conserv ation and introduction of H. salici folia D. Don.
Keywords: Hippophae L. ; chemical analysis; preliminary repo rt
32004年 3月第 2卷第 1期 国际沙棘研究与开发