不同種皮色綠豆黃酮類含量的初步研究

廉 雪 ，張耀文

（1.山西大學(xué)生物工程學(xué)院，山西太原030006；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，山西太原030031）

綠豆（Vigna radiataL.）又名植豆、青小豆等，為豆科一年生草本植物的成熟種子。綠豆生育期短，播種適期長，耐瘠性強(qiáng)，并具有生物固氮能力，可以與禾谷類、棉花、薯類等間作套作，是良好的救荒和填閑作物[1]。我國綠豆品種資源非常豐富，在全國各地均有種植。綠豆富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)元素等營養(yǎng)物質(zhì)，且具有藥用價值，是廣受歡迎的醫(yī)食兩用作物[2-4]。

黃酮類又稱生物類黃酮（Biof lavonoids），為植物多酚類的代謝物，是廣泛存在于自然界的一大類化合物，大多有顏色[5]。綠豆含有豐富的生物活性物質(zhì)，綠豆中的高效抗氧化成分主要是綠豆種皮中的黃酮類物質(zhì)[6]。綠豆皮是綠豆芽、綠豆糕和粉絲等產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物，一般較多地被加工成飼料等初級產(chǎn)品，二次開發(fā)利用較少[7]。然而事實上，綠豆皮中50%左右的抗氧化物質(zhì)為生物類黃酮，可能主要是黃酮類和黃酮醇類物質(zhì)，但目前關(guān)于綠豆種皮中黃酮類物質(zhì)的種類和結(jié)構(gòu)尚無明確的報道[8]。綠豆種皮中的黃酮類是多酚化合物，屬植物次級代謝產(chǎn)物，其基本結(jié)構(gòu)是2-苯基-苯并吡喃酮，并具有C6-C3-C6的特點(diǎn)，即由2個芳香環(huán)A和B，通過中央三碳鏈相互連接而成的一系列化合物[9]。研究表明，黃酮類化合物具有抗?jié)儭⒔舛尽⒗蚝皖A(yù)防冠心病及降血脂等調(diào)節(jié)血管滲透性的類維生素P的功能[10-11]。

目前，我國綠豆種皮的顏色主要有綠色、黑色和黃色三大類[12]，還沒有對不同種皮色綠豆種皮中黃酮類含量的研究。本試驗在實驗室內(nèi)以22個綠豆品種為材料，對綠豆種皮中的黃酮類進(jìn)行提取并對其含量進(jìn)行分析研究，比較不同種皮色綠豆種皮中黃酮類含量的差異，旨在選育出高黃酮的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)綠豆品種，也為綠豆的加工利用提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

本試驗所選擇的綠豆品種均由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所食用豆課題組提供，共選擇了22個綠豆品種，其中，綠種皮14份、黑種皮4份和黃種皮4份。供試材料的來源地和種皮色如表1所示。

表1 供試材料種皮色和來源地

1.2 方法

選取健康、顆粒完整、大小均勻的供試綠豆種子，用蒸餾水清洗干凈[13]。將綠豆浸泡48 h，剝?nèi)【G豆皮烘干后研磨成粉末狀備用[14]。采用硝酸鋁絡(luò)合溶液提取比色法[15]測定不同種皮色綠豆的黃酮類含量。稱取干綠豆粉末1.00 g于50 mL離心管中，加入30 mL 60%的乙醇溶液于60℃水浴鍋中水浴2 h。過濾，將濾液定容至100 mL即為提取液。取1 mL提取液于10 mL離心管中，加入80%乙醇至5 mL，加5%亞硝酸鈉溶液0.5 mL，搖勻放置6 min；再加10%硝酸鋁溶液0.5 mL，搖勻放置6 min；再加4%NaOH溶液4 mL，用80%乙醇定容，搖勻放置15～20 min。每個品種試驗重復(fù)3次，分別在紫外分光光度計510 nm下測定吸光度。以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品作標(biāo)準(zhǔn)曲線，其標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：y＝0.168 2x－0.002 7（R2＝0.996 2），其中，x 表示吸光度，y 表示黃酮類的質(zhì)量濃度（mg/mL）。

1.3 統(tǒng)計分析

采用WPS 2019和IBM SPSS Statistics v.24軟件[16]分析黃酮類含量在不同種皮顏色之間的差異顯著性，以及相同種皮色之間黃酮類含量的差異性（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

對22種綠豆品種的綠豆皮中黃酮類的質(zhì)量濃度進(jìn)行了測定。從圖1可以看出，品種間在不同種皮色和同種種皮色中差異都比較明顯。

2.1 不同種皮色黃酮類質(zhì)量濃度的差異性分析

對不同種皮色的黃酮類的測定表明，黑種皮、綠種皮和黃種皮的黃酮類平均質(zhì)量濃度分別為0.043 7、0.040 6、0.034 9 mg/mL。從圖 2 可以看出，這3種種皮色黃酮類質(zhì)量濃度為黑種皮＞綠種皮＞黃種皮，黑種皮中黃酮類質(zhì)量濃度最高，綠種皮中黃酮類質(zhì)量濃度居中，黃種皮中黃酮類質(zhì)量濃度最低。綠豆種皮色與綠豆種皮中黃酮類質(zhì)量濃度的相關(guān)系數(shù)為-0.306（P＜0.01），說明綠豆種皮色與黃酮類質(zhì)量濃度間存在極顯著相關(guān)性。

2.2 相同種皮色黃酮類含量的差異性分析

表2 綠種皮綠豆的黃酮類含量差異性分析

表3 黑種皮綠豆的黃酮類含量差異性分析

表4 黃種皮綠豆的黃酮類含量差異性分析

從圖1可以看出，相同種皮色間黃酮類質(zhì)量濃度也有較明顯的差異性，且黑種皮中黃酮類質(zhì)量濃度最高的為黑珍珠品種，綠種皮中黃酮類質(zhì)量濃度最高的為1133-5-2-1-2品種，黃種皮中黃酮類質(zhì)量濃度最高的為資源330品種。相同種皮色間不同品種黃酮類含量的差異性分析如表2～4所示。由表2～4可知，黑種皮和黃種皮綠豆的各品種間黃酮類含量差異性顯著，而綠種皮綠豆的不同品種間黃酮類含量大部分存在顯著性差異，部分品種的黃酮類含量差異并不明顯。

3 結(jié)論與討論

本研究表明，綠豆種皮色和種皮中黃酮類質(zhì)量濃度存在極顯著相關(guān)，由于相關(guān)系數(shù)絕對值越接近于1，2個變量之間的相關(guān)關(guān)系越緊密。綠豆種皮色和綠豆種皮中黃酮類質(zhì)量濃度的相關(guān)系數(shù)絕對值為0.306＜1，表明綠豆種皮色和綠豆種皮中黃酮類質(zhì)量濃度之間的相關(guān)關(guān)系緊密，同時也說明了綠豆種皮中黃酮類質(zhì)量濃度與綠豆的種皮顏色有關(guān)。總的來說，綠豆種皮中黃酮類的含量為黑種皮綠豆黃酮類較高，綠種皮綠豆次之，黃種皮綠豆黃酮類最低。當(dāng)然，同種種皮色綠豆種皮中的黃酮類含量也存在一定的差異性，造成這種情況的原因可能是由于品種、生長環(huán)境及不同的適應(yīng)情況等[17]。

綠豆是我國特有的雜糧作物，在我國廣泛種植。隨著國內(nèi)外市場對綠豆的需求量逐年上升，綠豆種植面積也逐年擴(kuò)大[18]。目前，針對綠豆種皮中黃酮類的研究方向主要集中在提高黃酮類含量的提取工藝上[19]，對不同種皮色間黃酮類含量的研究還只是初步階段。由于對綠豆的種皮顏色還沒有一個比較具體的標(biāo)準(zhǔn)，本試驗中將1989年國家標(biāo)準(zhǔn)的綠豆種皮顏色分類標(biāo)準(zhǔn)中的明綠豆和一部分黃綠豆均歸為綠綠豆，灰綠豆即綠豆種皮色顏色較綠色深（墨綠色）的歸為黑綠豆，種皮顏色為黃色的為黃綠豆。同時由于山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所食用豆育種和栽培實驗室內(nèi)黑種皮和黃種皮綠豆的材料有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于綠綠豆的材料，可能導(dǎo)致本試驗結(jié)果不夠準(zhǔn)確，因此，還需要大量的試驗數(shù)據(jù)來驗證此結(jié)論。