大葉小檗種子和果實的形態觀察與營養物質組分測定

周 浩，王京鵬，姚 楠，林其娟，趙盼盼，徐寧偉,3,#，王文頗,#

(1 河北科技師范學院a農學與生物科技學院，b園藝科技學院，c海洋資源與環境學院，河北 秦皇島，066600；2 溫州城市大學；3 河北農業大學園林與旅游學院)

大葉小檗(BerberisamurensisRupr.)為小檗科(Berberidaceae)小檗屬(BerberisL.)落葉灌木，生山坡、山溝、叢林、山林，分布于我國東北、山西、內蒙古、河南西部、陜西、甘肅、山東等地[1]。大葉小檗全株含有生物堿，其根、根皮、莖、莖皮均可入藥，治療細菌性痢疾、胃腸炎、消化不良、風濕性關節炎等疾病[2～4]；同時大葉小檗適應能力強，耐修剪，枝葉、花、果等具有獨特性，可廣泛應用于花壇、花境、花叢中或用作花籬、綠籬等，也可搭配其它喬木樹種造景，具有獨特的園林觀賞價值[5]。

目前有關大葉小檗的相關研究較少，范東旭[6]對大葉小檗原植物進行了生藥學鑒定，測定了大葉小檗根、莖、葉中總生物堿的含量(含量由高到低順序為根、莖、葉)，同時證實大葉小檗具有良好的抑菌效果；樸惠順等[7]采用二甲苯、巴豆油致小鼠耳廓炎癥、扭體法和熱板法制作疼痛模型研究大葉小檗的藥用價值，結果表明，大葉小檗根的水、乙醇提取物均具有較好的抗炎鎮痛作用；武永進等[2]分析了大葉小檗根的化學成分，從大葉小檗根的石油醚、二氯甲烷、醋酸乙酯萃取物中分離鑒定了11個單體化合物；李貴生等[8]探討了大葉小檗嫩枝全光霧扦插繁殖技術，試驗結果表明最適合大葉小檗嫩枝扦插的處理組合為ABT 1號100 mg/L，處理時間為30 min；吳東旭[5]利用大葉小檗的生物學特性和種子繁育技術，總結了批量生產大葉小檗的方法，強調了大葉小檗在遼西地區園林應用、荒山綠化和生物多樣性保護上的重要應用價值。以上研究主要集中在大葉小檗的藥用及觀賞等方面，對其果實及種子營養物質的研究未見報道。為此，筆者測定大葉小檗種子和果實中營養物質的組分，旨在為大葉小檗的開發利用提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 供試材料

大葉小檗果實測定試驗于2020年10月進行。果實原產地為河北省青龍縣祖山地區，2020年9月收集果實裝入密封袋中，于4 ℃溫度下儲存備用。

大葉小檗種子測定試驗于2021年3月進行。將采集的大葉小檗果實用水搓洗，去除果皮及果肉，留下飽滿的種子，在實驗室中自然風干后去雜，保存在廣口瓶中備用。

1.2 試驗方法

1.2.1大葉小檗種子的形態觀察與組分測定 種子外部形態觀察：觀察種子的形狀、顏色等[9]。

種子大小及單粒質量的測定：隨機抽取50粒種子，用游標卡尺和分析天平準確測定種子的大小(包括長、寬、厚)和質量，3次重復[10]。

種子中水的質量分數測定：根據樣品烘干后失去水分的質量，以種子干質量為基礎計算水分的質量分數[11]。

種子可溶性糖質量分數測定：蒽酮比色法[11]。

種子蛋白質質量分數的測定：考馬斯亮藍法[12]。

種子游離氨基酸質量分數的測定：茚三酮顯色法[12]。

種子總糖質量分數的測定：3,5-二硝基水楊酸法[12]。

種子粗脂肪質量分數的測定：殘余法[12]。

種子灰分質量分數測定：采用馬福爐灰化法，以樣品干質量為基礎計算樣品中灰分質量分數[13]。

1.2.2大葉小檗果實果肉的組分

果肉中蛋白質質量分數的測定：考馬斯亮藍法[12]。

果肉中游離氨基酸質量分數的測定：茚三酮顯色法[12]。

果肉中色氨酸質量分數的測定：二羥基乙酸鹽法[11]。

果肉中賴氨酸質量分數的測定：茚三酮溶液顯色法[11]。

果肉中總糖質量分數的測定：3,5-二硝基水楊酸法[12]。

果肉中單寧質量分數的測定：Folin-Denis法[14]。

果肉中SOD活性的測定：氮藍四唑(NBT)還原法[11]。

果肉中有機酸質量分數的測定：用水將果肉中的有機酸浸提出來，然后用堿滴定[14]。

果肉中花色素質量分數的測定：比色法[11]。

果肉中Vc質量分數的測定：2,6-二氯酚靛酚滴定法[11]。

果肉中可溶性固形物質量分數的測定：利用阿貝折射儀測定折射率，根據折射率于可溶性固形物換算表得出可溶性固形物百分質量分數。

1.2.3大葉小檗果實果肉礦質組分 大葉小檗種子樣品用高氯酸消化，礦質元素質量分數用原子吸收法測定[15,16]。

2 結果與分析

2.1 大葉小檗果實及種子形態特征

大葉小檗果實為紅色漿果，呈橢圓形，表面有白粉，內含1～2粒種子，種子外部有一層透明薄膜包裹(圖1)。種子近似楔形，一端圓鈍，一端尖銳，尖端有一圓形凹陷為種臍；種皮棕褐色，角質，色澤較暗淡(圖2)。

圖1 大葉小檗的果實 圖2 大葉小檗的種子

2.2 大葉小檗種子大小及單粒質量

大葉小檗種子長5.48～6.98 mm，寬2.16～3.12 mm，厚1.40～2.24 mm，大約有92 %的種子長度分布在5.48～6.65 mm范圍之內；94%的種子寬度分布在2.34～3.06 mm范圍之內；82%的種子厚度分布在1.51～1.93 mm范圍之內；大葉小檗種子單粒質量大部分分布在13～19 mg范圍之內，約占測定種子總數的90%(表1)；種子平均長寬厚分別為6.12 mm，2.73 mm和1.78 mm，平均單粒質量為17.7 mg。

表1 大葉小檗種子大小與單粒質量及其分布

對所測大葉小檗種子大小及單粒質量做相關性分析(表2)。可以看出大葉小檗種子長、寬、厚及單粒質量各性狀之間均呈極顯著正相關，尤其是單粒質量與寬度相關性較大，接近于0.9。因此，在篩選分級時可按寬度對大葉小檗種子進行分離。

表2 大葉小檗種子大小、單粒質量之間的相關性

2.3 大葉小檗種子的營養物質含量

大葉小檗種子中粗脂肪的質量分數較高，其營養物質的質量分數從高到低的排序為粗脂肪(166.9 mg/g)，總糖(26.4 mg/g)，可溶性糖(23.7 mg/g)，蛋白質(1.2 mg/g)和游離氨基酸(0.6 mg/g)，其中粗脂肪的質量分數最高，是主要的貯藏物質；種子灰分的質量分數為27.1 mg/g；水分的質量分數為88.2 mg/g(表3)。

表3 大葉小檗種子營養物質含量 mg·g-1

2.4 大葉小檗果實果肉中營養物質含量

大葉小檗果實果肉中營養物質種類及含量豐富。營養物質的質量分數從高到低的排序為酒石酸(25.3 mg/g)，蘋果酸(22.6 mg/g)，總糖(17.0 mg/g)，單寧(3.2 mg/g)，賴氨酸(1.7 mg/g)，色氨酸(0.3 mg/g)，游離氨基酸(0.3 mg/g)，蛋白質(0.2 mg/g)，其中有機酸的質量分數最高；果肉中維生素C的質量分數為0.04 mg/g，超氧化物歧化酶(SOD)的活性為610.6 U/g，可溶性固形物的質量分數為154.6 mg/g，花色素的質量分數為4.7 U/g。

2.5 大葉小檗種子和果肉中中礦質元素含量

大葉小檗種子中的礦質元素中Mg的質量分數最高，為0.220 mg/g，明顯高于Zn，Mn，Cu等的質量分數；果實果肉中礦質元素Ca和Mg的質量分數最高，分別為3.206 mg/g和0.417 mg/g，明顯高于Fe，Mn，Zn等的質量分數(表5)。

表4 大葉小檗果實果肉中營養物質的質量分數

表5 大葉小檗種子和果肉中礦質元素的質量分數 mg·g-1

3 結論與討論

3.1 大葉小檗種子屬于中型種子

大葉小檗種子平均長、寬、厚分別為6.12，2.73，1.78 mm，平均單粒質量為17.7 mg，屬中型種子。種子的長、寬、厚在種子清選上有特殊重要意義，且在農業生產上，往往用其質量作為衡量種子品質的主要指標之一[17]。大葉小檗種子長、寬、厚及單粒質量各性狀之間均呈極顯著正相關。因此，在篩選分級時可按種子大小對大葉小檗種子進行分離。

3.2 大葉小檗種子富含油脂、易于儲存

據研究絕大多數植物的種子含有油脂，在自然界中油脂種子植物特別是油料作物的種子含油脂成分很高，大豆含170～200 mg/g[17]。大葉小檗種子脂肪質量分數較高，達166.9 mg/g，接近于大豆的含油量，屬于油脂種子。大葉小檗具有作為新型油料植物的潛力，能否在此方面開發利用尚需進一步試驗研究。

脂肪作為疏水性物質，其含量的增加會導致種子的水分含量下降，而種子水分是種子質量的重要指標，是種子安全貯藏的重要因素。有研究表明，一般成熟種子中水的質量分數在80～140 mg/g范圍內，各部分組織比較堅實緊密，細胞內含物呈干燥的凝膠狀態容易貯藏保存[18]。大葉小檗種子以脂肪作為主要貯藏物質，采摘后于室內風干自然保存了6個月，水的質量分數達88.2 mg/g，在容易貯藏保存范圍內。

3.3 大葉小檗果實屬酸性果實

大葉小檗果肉中有機酸質量分數較高，其中酒石酸質量分數達25.3 mg/g，蘋果酸質量分數達22.6 mg/g，而總糖的質量分數較低(17.0 mg/g)，屬于酸性果實。其可溶性固形物質量分數較高(154.6 mg/g)，維生素C的質量分數為0.04 mg/g，略高于蘋果(0.01 mg/g)[19]。

3.4 大葉小檗果實果肉中SOD活性較高

一直以來，刺梨被認為其Vc質量分數和SOD活性居所有蔬菜水果之冠，其SOD活性最高為546.9 U/g[20]。經研究分析，發現大葉小檗果肉的SOD活性為610.6 U/g，是刺梨的1.12倍。大葉小檗果肉中高活性的SOD有利于清除活性氧危害，從而提高果實的抗氧化能力[21]，其延緩衰老的應用潛力有待進一步試驗研究。

3.5 大葉小檗果實果肉中Ca質量分數豐富

大葉小檗果實果肉中含有Ca，Mg，Fe，Mn，Zn等礦質元素，其中Ca質量分數最高，達3.206 mg/g，比白花刺薔薇果肉中的Ca(3.372 mg/g)略低[10]，但遠高于山楂(0.424～1.060 mg/g)[22]和木瓜(0.169～0.433 mg/g)[23]的含量。