文摘
主要组件的内容在45个核桃内核从5 walnut-planting省份在中国(云南、陕西、山东、河北、四川)使用比色法测定,高效液相色谱,气相色谱法,包括类黄酮、维生素E、微量元素、脂肪酸和氨基酸。类黄酮的水平和维生素E的核桃核桃从云南高于其他四个省份。锌和铁的含量相对高从山东核桃,核桃和钙含量从云南低得多。没有发现明显的差异对坚果的粗脂肪浓度五个省份,但粗蛋白的差异观察内容。油酸是主要的不饱和脂肪酸在所有核桃物种;单一不饱和脂肪酸含量最高的是来自云南核桃。这里获得的数据提供了洞察核桃的差异导致不同的成长环境和种质遗传性状。
1。介绍
胡桃木(胡桃regia)被认为是高质量的食品与人类健康的好处,因为核桃内核富含蛋白质、不饱和脂肪酸、磷脂、维生素、矿物质、必需脂肪酸,和其他营养素。核桃具有重要的药用价值和保健功能在预防和缓解心血管疾病、糖尿病和肥胖(1]。
普通核桃(胡桃regial .)是一个全球经济重要物种培育优质木材和坚果。核桃栽培历史悠久,是广泛种植在欧亚大陆的大部分地区2]。然而,大规模分子的相对稀缺性phylogeographic胡桃木的研究很难准确地确定本地的地理范围。中国是一个核桃遗传多样性的主要中心,作为核桃育种种质来源(3,4]。从西汉(公元前206年到公元9),核桃是培养通过选择从地理上不同的自然种群幼苗,然后通过贸易传播和军事征服(2,5]。许多古典研究世界上作物的起源探索原始的作物在中国和提出,中国是最大的原始农业中心和栽培植物(6,7]。
核桃属(胡桃),三个物种起源于中国胡桃效果马克斯。胡桃Hopeiensis胡,胡桃cathayensisDode);和核桃胡桃regial .来自中国以外的(8]。核桃资源广泛分布在中国,云南、河北、山东,山东、辽宁、四川、陕西、西藏(9,10]。许多研究报道出现显著差异,价值,从不同生产区域(核桃的营养成分11]。这些差异可能导致变异的生长环境或遗传变异。更好的理解起源、遗传多样性,共同在中国核桃的野生种群的结构需要解决这些差异的来源。
采样地点在这项研究是位于云南(1)j . regia和j . sigillata同域的,包含地区吗j . regia和其他胡桃中国物种;(2)Qinling-Daba山脉,包括陕西和四川地区已知的支持高水平的遗传多样性;和(3)j .效果的格言。,which belongs to the胡桃属胡桃科家族的,主要生长在中国东北沿黄河流域,在河北和山东12)(图1)。此外,五个地区有不同的地貌和气候类型,其中云南高原山区地形,亚热带季风气候。四川盆地地形,亚热带湿润季风气候,陕西黄土高原地形,暖温带气候,北部、河北和山东主要是平原地形与温带季风气候。显然,他们的温带、年降水量和日照是不同的。因此,本研究旨在比较不同walnut-producing核桃内核的主要组件的省份在中国(云南、陕西、山东、河北、四川);数据被用来估计的主要组件分化程度在中国核桃。
2。材料和方法
2.1。化学药品和试剂
的所有化学试剂均为分析纯或高效液相色谱法(HPLC)(99.9%) /气相色谱法(GC)(> 99.5%)年级从Beyotime有限公司有限公司(南通,中国)和天津化工公司,有限公司(天津)。标准从西格玛化工有限公司(圣路易斯,密苏里州,美国),除非另有指示。
2.2。核桃样品
总共45核桃品种获得在他们的工作时间(7月和9月之间,2017)从云南、陕西、河北、和山东在中国。33个品种源自Yunnan-Kweichow高原包括Yunxin系列(36号。64年,303年,4 - 3,301年和306年),Yangpao系列(Lijiang-1号,京东,,曾多次Dali-Yongping,临沧,Yangbi, Lijiang-2,迪庆,马林- machang - 1734, Yangbi - 1902, Yangpao - 21662,光明- 2300和Yangpao - 2563),和其他15个主要品种(Baoshan-Xixiang,紫金矿业、Dayao-Santai Yongpao-1, Huaning-Dashake, Huaning-Dabaike, Yunnan-Dabaike, Yunnan-Dashake, Niangqing-Ziren, Yunnan-Dayuan, Yunnan-Xiaoyuan, Niangqing-Bairen,和Yong-11)。从陕西5品种(曲江县,Xiangling, Zhonglin-5、Liaohe-4 Xifu-2)。3品种来自河北(Liao-1 Zanmei,清香),和2个品种来自山东(Jinlong-2和鲁光)、四川(Sichuan-Yuanyuanzao和Zhonglin-1),分别。
简而言之,新鲜的核桃被打破,贝壳被带出去了。核桃是干在恒温干燥箱45°C,直到含水率小于10%;水分含量是记录。所有样本被停飞磨床,密封,避光存储在−20°C。
2.3。脂质提取
脂质提取来自45个样本核桃内核采用索氏提取法n己烷为溶剂13]。对于每个萃取,3.0 g干核桃内核被包装在一个滤纸和插入到索氏仪器。有机溶剂(200毫升)补充道,然后系统加热到蒸发的溶剂。6 h后回流提取,主要的溶剂回收,然后材料干2 h的鼓风干燥箱60°C。在干燥器中冷却1 h,瓶称重和调整一个常数值。
2.4。脂肪酸分析
2.4.1。脂肪酸衍生化
脂肪酸在石油提取测量如下。首先,100μL核桃油提取的内核与4毫升的混合n己烷,然后孵化在室温下15分钟。有机溶液然后结合2.0毫升的4%氢氧化钾和涡30年代。接下来,相同体积的蒸馏水洗碱添加了有机相,和混合物被允许站为2分钟。上面的n己烷层然后转移到一个新管,然后洗了三次蒸馏水。最后,约0.15毫升的上层己烷层被转移到一个玻璃小瓶和储存在−20°C GC-mass光谱法(gc - ms)分析之前14,15]。
2.4.2。气相色谱条件
脂肪酸甲酯(名声)在每个样本被确定使用GC-MS-QP2010超(日本岛津制作所的仪器)。一个DB蜡列(30米长度内部直径×0.25×0.25毫米μm膜厚度;美国)使用;和氦用作载气(1.5毫升/分钟)。样本注入的分裂模式(0.3μL,分流比30)初始温度为80°C 2分钟,然后在10°C /分钟增加到160°C,关押了5分钟,增加到250°C的速度5°C / min,然后举行8分钟。质谱是在35 - 500年阿姆河每秒十次扫描。注入器和检测器温度维持在250°C和300°C,分别为(16]。的身份和名声峰的面积相匹配的样本被保留时间(s)与名声标准采用气解决方案软件(日本岛津公司科学仪器)以及匹配NIST14的质谱库。
2.5。血清总蛋白测定
核桃内核的蛋白质含量测定采用AOAC公认的凯氏法使用Kjeltec 8400系统(美国自由/开源软件)17]。总蛋白质含量测量氮内容转化为通过应用转换因子为6.25。测量进行了一式三份,平均价值。
2.6。氨基酸分析
氨基酸分析,100毫克的干核桃内核粉和8毫升6.0 mol / L盐酸混合在一个密封的管,然后在120°C水解进行了22 h氮气填充后3分钟。冷却后,4.8毫升10 mol / L氢氧化钠加入中和酸水解样品,用去离子水稀释到25毫升。接下来,1毫升的样品在10000转离心10分钟和0.45过滤μ微孔过滤器。
随后,进行色谱分析使用高效液相色谱系统配备一个光电二极管阵列检测器(PDA)从安捷伦(美国安捷伦1260)[18]。一个示例10μL滤液是应用于高效液相色谱法,使用列挤满了一个定制的离子交换树脂(4.6毫米×100毫米,颗粒大小7μ米)、列温度35°C,进样速度0.8毫升/分钟,在570 nm和440 nm和监控。氨基酸浓度是用克/ 100克干重表示。
2.7。总类黄酮检测
总黄酮类化合物的数量核桃内核是由紫外线或可见光分光光度法,以芦丁为对照样品和艾尔(没有3)3为揭示代理(19]。此外,0.5 g的每个样本与15毫升的甲醇混合,超声提取30分钟,迅速冷却至室温,然后用甲醇稀释30毫升。接下来,1.0毫升提取纳米结合1毫升的0.5%2解决方案。休息5分钟,1毫升的10%(没有3)3的解决方案是添加,6分钟前加入5毫升的4%氢氧化钠溶液。样品被孵化37°C水浴与30%甲醇稀释后10分钟25毫升。检测波长510 nm的用于测量。芦丁是可溶性生成甲醇和稀释到适当的浓度标准曲线后上述提取步骤。
2.8。维生素E的分析
维生素E浓度在核桃内核是由反相高效液相色谱法,使用荧光和可见的检测(20.]。样品处理的45核桃样本与前面描述的脂肪酸衍生化是相一致的。流动相,n己烷是使用1.0毫升/分钟的流量。注射体积是10μL,柱的温度是30°C。激发和发射波长294 nm和328 nm,分别。量化是由比较反对γ生育酚标准曲线在适当的浓度,结果被表示为毫克/克核桃。
2.9。微量元素
用于测量中微量元素含量的核桃仁样本,0.5 g从45核桃核桃粉内核样本与6.0毫升硝酸混合消化槽和简化在120°C,持续15分钟。然后,1毫升30% H2O2补充说,坦克被进一步消化系统消化。操作条件(1)130°C, 1013 kPa, 5分钟;(2)150°C, 1520 kPa, 5分钟;(3)180°C, 2230 kPa, 5分钟。接下来,15毫升蒸馏水添加和加热去除酸。样本然后用2%硝酸洗几次样品成交前调整到25毫升通过添加蒸馏水。同时分析锌、铁,Ca进行使用珀金埃尔默2380模型法斯(21]。吸收数据得到的平均三个测量和评估基于最小二乘的退化校准图表。
2.10。统计分析
结果表示为平均值±标准偏差(SD)的至少三个复制。数据统计分析使用社会科学统计软件包(IBM SPSS统计)软件22.0版。占据12被用来绘制图形。数据进行了方差分析(方差分析)其次是矫正人员事后测试和主成分分析(PCA)方法( )。
3所示。结果与讨论
3.1。类黄酮素和维生素E
黄酮类化合物被认为是人类饮食中的重要组成部分,尽管他们通常被认为是nonnutrients。在常见的核桃(胡桃regial .),类黄酮是主要的酚类化合物(22]。类黄酮浓度在45个样本的核桃内核主要5 walnut-producing省份在中国被检测到,如图2(一个)。类黄酮浓度小于5%的核桃品种栽培Qinling-Daba山脉,包括陕西和四川。类黄酮浓度的核桃也低于5%,沿着黄河流域在中国东北地区,包括河北、山东、陕西和四川。从云南核桃中的类黄酮浓度高于其他四个省,平均浓度6.4%左右。
(一)
(b)
的主要膳食维生素E的来源是植物油,坚果,谷物,蔬菜,和水果。核桃的消费是一个健康的选择,由于维生素E含量高。维生素E成分受到环境因素的影响,除了遗传因素(23]。维生素E的浓度测定核桃内核的五个主要walnut-producing省份在中国,如图2 (b)。维生素E浓度平均核桃栽培Qinling-Daba山脉,包括陕西、四川、河北和山东在中国东北沿黄河流域,低于0.9毫克/克。维生素E浓度在核桃核桃从云南高于其他四个省,平均1.09±0.17毫克/克的浓度。同时,云南核桃的更大的遗传多样性导致了更大范围的维生素E浓度(如图2 (b))。
3.2。微量元素
研究下比较的矿物质和微量元素水平的核桃5 walnut-producing省份建立多样性和起源的影响。锌是对人类最重要的微量元素之一,因为它是一个辅助因子的酶与DNA和RNA相互作用,如锌指蛋白和RNA聚合酶(24]。锌参与调节多种生理反应,如生长、免疫、神经细胞,和感官功能(25,26]。如图3(一个),分析了锌含量在45核桃仁样本。结果表明核桃从山东的锌含量最高(0.06±0.01毫克/克)和最低的内容从河北核桃(0.03±0.01毫克/克)。从云南核桃中锌的含量几乎相同的水平,在陕西和四川的核桃但有点低。
(一)
(b)
(c)
缺铁性贫血是常见的婴儿和儿童,以及怀孕期间(27]。足够的铁含量增强造血功能,提高人体免疫力。核桃的铁含量相对高于在其他坚果28,29日]。因此,45核桃仁中的铁含量测量样本。如图3 (b)从河北,核桃中的铁含量为0.04±0.01毫克/克,这是最低的5个样本区域的内容。核桃从山东的铁含量相对高于核桃从陕西、四川、云南;和铁核桃从这三个省份的内容非常相似。此外,两种核桃(Dali-Yongping和Yongpao-1)从云南来显示更高水平的铁(0.19±0.03毫克/ g和0.17±0.05毫克/克,分别),这可能是一种特异的财产或反映生长环境的差异。
钙不仅促进骨骼健康,还需要保持大脑和心脏的正常功能(30.,31日]。参与钙在人体和细胞调控的一个主要矿物在核桃32]。如图3 (c),小钙浓度的变化被发现核桃样本五省,尽管更大范围的云南样本中钙含量(0.71毫克/克- 0.25毫克/克)。
3.3。粗脂肪和粗蛋白
脂肪通常提供必需脂肪酸和超过一半的身体的能源需求。它占-70%的营养含量60%左右核桃,和大部分是高质量的脂肪33]。接下来,大量的粗脂肪测定45核桃仁的样本。如图4(一)没有发现明显的差异,粗脂肪含量核桃五省的内核。从云南核桃中的粗脂肪含量(60.43±5.55%)有点高于核桃从山东(55.67±3.67%)、陕西(56.66±4.77%)。在不同类型的云南省核桃,Niangqing-Ziren粗脂肪含量最低(45%)和Yangbi-Yangpao粗脂肪含量最高(69.99%)。
(一)
(b)
蛋白质是人体的基本材料有许多各种代谢活动的重要角色。核桃内核是蛋白质的很好来源,免疫调节,抗氧化,抗肿瘤作用[34]。本研究分析了粗蛋白含量45核桃核桃样本,发现相当的差异来自不同地区的增长。如图4 (b),平均粗蛋白含量为15.0%,核桃内核从河北和山东,这是高于大多数核桃类型从其他省份。Qinling-Daba山脉,核桃中粗蛋白的含量从陕西和四川有点低(14.75±0.48%)。在33个来自云南核桃类型,平均粗蛋白含量相对较低(13.8±1.22%),范围从10.97%到16.14%。
3.4。总脂肪酸
核桃品种不同生产区域可能有相同的脂肪酸组成,然而单个组件的相对含量可能显著不同。亚油酸、油酸、亚麻酸、硬脂酸和棕榈酸是主要的脂肪酸中发现核桃(35]。因此,饱和脂肪酸(美国)的内容,多不饱和脂肪酸(pfa),单不饱和脂肪酸(mfa),硬脂酸,油酸,亚油酸,亚麻酸,在45核桃仁样品测量,如图5(一个)。总的来说,国家林业局内容从河北核桃,陕西和四川是非常相似的(平均含量分别为8.79±0.44%,8.24±0.80%,和8.63±1.35%,分别)。国家林业局的平均含量为7.53±0.55%云南核桃内核,在核桃水平显著低于其他四省。这可能与环境因素或核桃品种。
(一)
(b)
(c)
坚果富含不饱和脂肪酸,人体中也是必不可少的(36];和不饱和脂肪酸的影响目前正在调查(37]。MFA的膳食替换或n-6 pfa SFA降低血液胆固醇和炎症可能有益影响,血栓形成,血管反应性(38- - - - - -41]。PFA内容是45核桃样本测量五个省份,如图5 (b)。PFA含量高于50%,43个核桃从五个省份,预计Yunnan-Dabaike Shuangjiang-Yangpao,表明核桃内核被PFA的良好来源。平均PFA内容类似核桃从河北、陕西(分别为62.70±2.02%和61.91±3.63%)。山东PFA平均含量约为57%(56.69±6.13%)、四川(57.19±0.38%),这是一个小低于河北、陕西。PFA的内容也是云南省57.50±4.27%,但其内容从45.62%到64.88%不等。
MFA如油酸含量高的山核桃,更少的受到脂质过氧化;因此,它可能有一个优势pfa (42]。核桃是报告为mfa的良好来源43]。因此,MFA内容以45核桃样本,如图5 (c)。MFA的平均内容内容的核桃Qinling-Daba山脉和中国东北沿黄河流域,包括陕西、四川、河北、山东,分别为29.07±4.05%,34.20±1.92%,29.3±4.04%,分别和35.24±7.09%。在云南,平均MFA内容34.89±4.27%,广泛的27.50% - -46.11%。
3.5。饱和脂肪酸
硬脂酸是美国的主要形式之一,坚果。硬脂酸的含量是45核桃中的下一个测量样本,如图6(一)。硬脂酸含量高于2.5%的平均核桃从河北、山东、陕西、四川(从2.9%到4.1%)。然而,从云南核桃是硬脂酸含量平均2.44±0.48%,这远远低于核桃的其他四个省。同时,核桃的硬脂酸含量从云南从1.70%到3.75%不等。油酸是主要的MFA组件,并描述了核桃基因型与油酸含量高(44]。本研究下测量油酸含量核桃的五个主要walnut-producing省份,如图6 (b)。类似观察为硬脂酸、核桃从河北、陕西显示类似的油酸含量(分别为28.48±4.02%和27.19±2.35%),但从山东核桃(34.22±7.07%)、四川(33.24±1.92%)略高油酸含量。云南核桃显示类似的平均油酸内容来自河北、陕西。然而,云南核桃中油酸的含量分布非常大,从12.9%降至45.3%,这可能是由于不同的品种。
(一)
(b)
(c)
(d)
亚油酸,n−3 PFA的植物来源,可以降低血胆固醇,防止动脉粥样硬化。核桃内核包含大量的植物的α罂酸比其他坚果类(45,46]。因此,亚油酸含量测量了45核桃样本,如图6 (c)。亚油酸含量高于50.0%的平均核桃从河北、山东、陕西、四川。亚油酸含量平均油酸含量表现出相反的趋势。的α罂酸内容非常相似的核桃从河北、陕西(分别为61.91±3.63%和63.33±2.16%),这有点高于核桃从山东、四川。α亚麻酸是一个重要的脂肪酸在人类饮食和校长n−3 PFA在西方饮食47]。的α亚麻酸含量45核桃主要walnut-producing五省也测试样本,如图6 (d)。平均α核桃从云南亚麻酸含量为5.24%,高于在其他省份的核桃(平均含量为0.8%)。
3.6。氨基酸
核桃可以反映蛋白质的氨基酸组成内容或核桃蛋白的比例及其氨基酸组成。PCA分数说明大多数种类的核桃从云南不同于其他省份。重叠部分物种引进其他省份,如图7(一)。氨基酸组成相似的核桃河北、山东、四川。陕西具有独特的地理和气候特征。陕西的氨基酸组成显示一个不同的分布PCA得分。结合PCA加载分析,精氨酸和赖氨酸的主要氨基酸丰富的核桃。核桃也包含一氧化氮前体,一个强有力的血管舒张药能抑制血小板粘附和聚集。由于在植物蛋白质、赖氨酸、精氨酸比值较低的精氨酸从植物资源具有较高的生物利用度48]。从云南核桃有更高的内容甲硫氨酸和脯氨酸。其余氨基酸表现出相反的趋势,如图7 (b)。
(一)
(b)
热图分析构建活性成分的概述核桃样本进行测试。“欧几里得”应用聚类分析的结果对核桃的五省更好地理解潜在的地区差异。大部分云南核桃都集中在分析。核桃从河北、山东、四川、陕西主要包含相同的成分。31活性成分的聚类分析揭示集群的氨基酸除了脯氨酸和蛋氨酸,从云南丰富的核桃。宏观上,低水平的氨基酸被发现从云南核桃,降低这些核桃富含粗蛋白质。PFA的内容,亚油酸、FA和硬脂酸也降低从云南核桃与来自其他四个省份的核桃相比,如图8。然而,来自云南核桃更丰富的黄酮类化合物,维生素E,粗脂肪和亚麻酸。在微量元素没有发现显著差异,包括锌、铁、钙,在不同省份的核桃。
4所示。结论
本研究确定的主要营养成分和物种差异45核桃来自中国不同地区的样本,包括陕西、河北、山东、四川、云南。结果显示组成和含量的变化分析了核桃样品在不同的生长环境中,黄酮类化合物的内容的差异,维生素E、微量元素、脂肪酸和氨基酸。核桃不同样本之间的差异观察种植地区。PCA分数和热图结果说明,从云南核桃不同于其他省份,可能是因为生长环境或遗传多样性的变化。在目前的研究中获得的数据提供了一个更好的理解的差异不同的核桃品种的构成在中国主要种植地区。结果可能会促进种质资源的保护、引导核桃加工,提高核桃的品质的产品。
数据可用性
没有数据被用来支持本研究。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
这项工作得到了云南省科技计划(2018 zg003)。