1. 引言
我国沙棘(Hippophae rhamnoides)资源量占到全球90%以上,不仅“三北”地区而且在西藏等西南地区也建设了大量的人工资源 [1] [2];沙棘企业几乎遍布全国,开发的产品种类多且紧扣百姓生活,向美日欧盟等出口创汇额逐年增加。生产实践中也注意到,虽然国内自然沙棘种、亚种虽然很多,但可用于种植园建设的沙棘优良品种不多。因此,通过积极引进国外沙棘优良品种,不仅可以有效提升我国沙棘资源建设所用优质品种,在此基础上还可以做一些适合于工业加工良种的选育和培育,关乎我国沙棘产业的整体发展水平,特别是还决定着我国在国际上的沙棘领导地位。国家948项目(引进国际先进农业科学技术项目)“俄罗斯第三代沙棘良种引进”(201216)于2013年至2020年在我国“三北”地区不同气候地理区的试验,成功引进了21种沙棘雌株优良无性系,极大地丰富了我国种植园建设中沙棘良种不足的问题 [3]。
目前,随着《国民营养计划(2017~2030年)》《“健康中国2030”规划纲要》等一系列文件相继提出并开展实施 [4],我国居民的健康要求已经上升到国家战略层次。有关研究表明,沙棘油是一种营养十分丰富,开发潜力很大的植物油脂 [5],具有抗炎、抗氧化、增强免疫力等药理功能 [6]。果肉、籽和全果3类沙棘油对GSH-Px基因的表达有极显著的上调作用;而对于SOD基因,果肉油和全果油也表现出了极显著的上调作用,显示出其有一定的延缓衰老作用 [7]。沙棘果油可提高慢性疲劳综合症(CFS)大鼠NK细胞杀伤活性 [8]。沙棘油治疗急性口服药物中毒所致的上消化道烧伤疾病,疗效显著,且无不良反应 [9]。用沙棘油参与配制的牙膏,也具有较好的体内抗炎和止血、体外修复的功用 [10]。本文即是对前述引进沙棘果实油脂含量的相关研究,以期科学评价不同品种、不同产地间的差异,为有序利用引进沙棘提供有关依据。
2. 材料与方法
2.1. 材料
引进沙棘定植在5地(表1)。2016年沙棘果实材料来源于已有结实的3地,包括位于华北土石山区的辽宁建平、东北黑土区的黑龙江绥棱、西北戈壁滩的新疆额敏;2017年取样果实材料来源于全部5处定植地,除了前述3地外,还有黄土高塬沟壑区的甘肃庆阳、祁连山南麓的青海大通;2018年取样果实材料只来自黑龙江绥棱1地,出于延长年度间比较序列的需要。

Table 1. Basic information of 5 test localities
表1. 引种试验5地基本情况
2.1.1. 引进沙棘
引进沙棘指于2013年底从俄罗斯引进的第三代沙棘雌株21个无性系果实材料,其中:
2016年:辽宁朝阳有6个无性系“201301”“201302”“201304”“201305”“201308” “201309”;黑龙江绥棱有“201301”至“201322”的全部21个雌株无性系(不包括“201306”雄株);新疆额敏有17个雌株无性系,比绥枝点少4个无性系“201310”“201313”“201315”“201319”。
2017年:辽宁朝阳有8个无性系,除了上一年的6个外,新增加了“201303”“201307”2个无性系;黑龙江绥棱有19个无性系,较上一年少了“201302”“201316”2个无性系;甘肃庆阳有“201304”“201305”2个无性系;青海大通有“201301”“201302”“201304”“201305”“201308” 5个无性系;新疆额敏有“201301”至“201322”的全部21个雌株无性系(不包括“201306”雄株)。
2018年:黑龙江绥棱有除“201302”“201314”“201321”之外的其余18个雌株无性系。
2.1.2. 对照沙棘
用于引进沙棘对照的是蒙中杂雌沙棘无性系,包括“杂雌优1号”“杂雌优10号”“杂雌优12号”“杂雌优54号”,由于挂果有无致使年度间取样沙棘品种并不完全相同,其中:
2016年:黑龙江绥棱有“杂雌优10号”“杂雌优12号”“杂雌优54号”3个无性系,新疆额敏只有“杂雌优54号”1个无性系。
2017年:辽宁朝阳、黑龙江绥棱、甘肃庆阳和新疆额敏有全部4个无性系;青海大通只有“杂雌优01号”“杂雌优10号”2个无性系。
2018年:黑龙江绥棱有全部4个无性系。
2.2. 方法
沙棘果实按照有关标准 [11] 及相关文献 [12],采用索氏抽提法分析计算干果肉、干籽和干全果3个油脂含量。所用主要仪器包括索式提取器、蒸馏瓶、旋转蒸发仪等。
取适量沙棘全果,将果肉与籽分离,分别烘干研碎,准确称重。分别用滤纸包好,放入抽提瓶中安装好索式提取器,蒸馏瓶中加入正己烷至三分之二处,加热水浴锅,将温度控制在70℃,回流提取60 min。提取完成后,将蒸馏瓶取下,在旋转蒸发仪上去正己烷,即得沙棘鲜果、干果的果肉油和籽油数据,再计算得沙棘湿基和干基的果肉、籽和全果的油脂含量。
3. 结果与分析
3.1. 引进沙棘不同无性系的全果油脂含量对比
引进沙棘共21个雌株无性系,2016年在辽宁、黑龙江、新疆3地结实取样的为全部21个无性系的44个样品;2017年取样的为全部5地21个无性系的52个样品;2018年取样的仅为黑龙江的18个无性系样品。3年间,引进沙棘共计取样21个无性系、117个样品,剔除了3个测定值异常的样品后,实际用于分析的样品共114个。对于这些分析样品,按21个无性系计算得干全果油脂含量有关数据详见表2,表中按均值从小到大依次排列。

Table 2. Oil contents of dried whole fruits among different clones of introduced seabuckthorn (%)
表2. 引进沙棘不同无性系干全果油脂含量(%)
从引进沙棘21个无性系干全果油脂含量平均值来看,114个样品的总体平均值为16.59%;21个无性系间测定结果平均值相差很大,从平均值最小的“201307”的10.83%,到最大的“201322”的23.50%,两者间相差12.67个百分点,后者是前者的2.17倍。如果将干全果油脂含量按<10%、10%~15%、15%~20%、>20%人为划分为4类,则可发现,引进沙棘无<10%这类低油脂含量沙棘,干全果油脂含量全部都在10%以上。
干全果油脂含量10%~15%的无性系:7个,按平均值从低到高依次为“201307”“201309”“201301” “201316”“201314”“201319”“201302”,可以认为是中油脂含量沙棘。
干全果油脂含量15%~20%的无性系:11个,按平均值从低到高依次为“201310”“201320” “201305”“201303”“201312”“201318”“201304”“201311”“201317”“201321”“201315”,可以认为是较高油脂含量沙棘。
干全果油脂含量>20%的无性系:3个,按平均值从低到高依次为“201313”“201308”“201322”,可以认为是高油脂含量沙棘。
3.2. 引进沙棘果实不同部位的油脂含量对比
我国对沙棘油的提取,事实上是对果肉油(或称果油)和籽油(也称种子油)一前一后,前者采用物理方法、后者采用“萃取法”的不同技术分别提取的。因此,对于引进沙棘2017年和2018年所取样品(2016年测了全果,未分别测果肉和籽),也分别测定了果肉和籽的油脂含量,并计算得全果油脂含量,详见表3,表中所列数据为干基含量。

Table 3. Oil contents of dried whole fruits, pulps and seeds of introduced seabuckthorn clones
表3. 引进沙棘无性系干全果、果肉和籽的油脂含量
2017年测定数据表明,5地52个引进沙棘无性系果实样品的干果肉油脂含量为22.07% ± 6.26%,较干籽油脂含量20.44% ± 8.84%高了1.63%;2018年的数据只是黑龙江1地取样测得,果肉、籽含量与2017年趋势相反,干籽油脂含量15.83% ± 1.83%,较干果肉的14.93% ± 1.89%高了0.9%,差别较小。
综合2年(2017年至2018年)的测定值,所有5地73个引进沙棘无性系果实样品的干果肉油脂含量平均值为20.23% ± 6.13%,较干籽的19.26% ± 7.44%大了0.97%。这一综合数据与2017年的趋势一致,也比较合理可信,因为2017年的数据反映了所有5地的情况,而2018年只是黑龙江1地的情况。
3.3. 引进沙棘与杂交沙棘间的果实油脂含量对比
作为引进沙棘的对照,4个杂交沙棘无性系于2016~2018年也同步取样测定了有关数据。表4所列为参试2类沙棘无性系的全果油脂含量测定结果的统计值,全果又按湿基、干基分别计算了2类指标。

Table 4. Oil contents of whole fruits between clones of both introduced and hybrid seabuckthorn
表4. 引进与杂交沙棘2类无性系的全果油脂含量
表4中所列统计值,除了杂交沙棘2016年鲜全果油脂含量这一指标外,其余各指标均以引进沙棘测定数据为大。
来自所有5地3年(2016年至2018年)114个样品的引进沙棘鲜全果和干全果油脂含量平均值分别为3.01% ± 1.13%、16.59% ± 5.91%,较28个样品的杂交沙棘的平均值2.81% ± 0.83%、15.62% ± 5.05%,分别高0.20%、0.97%。引进沙棘干全果油脂含量较杂交沙棘约高1%,反映了引进沙棘较杂交沙棘油脂含量略高、但差别不大的实际情况。
3.4. 不同产地间引进沙棘果实油脂含量对比
引进沙棘定植在我国从东到西的黑龙江、辽宁、甘肃、青海和新疆5地。自然条件和人为栽培措施的综合影响,反映在5地引进沙棘无性系果实的油脂含量上。利用2016年至2017年在5地采到的114个果实样品测定数据,整理的5地引进沙棘无性系鲜全果、干全果油脂含量统计值列于表5中。

Table 5. Oil contents of whole fruits of introduced seabuckthorn clones in different test localities
表5. 不同产地引进沙棘无性系全果油脂含量对比
表5中虽然列出了甘肃、青海的统计数据,但由于这两个点只有2017年的资料,而且样品数仅分别有2个和4个,因此其代表性太差,故在下面不参与与其他3地的对比。
从辽宁、黑龙江和新疆3地的测定情况来看,黑龙江的取样年份有2016~2018年3年,而辽宁和新疆只有2016~2017年2年;辽宁的样品数量明显少于黑龙江和新疆2地(辽宁分配到引进品种数较少)。这是看3地统计值的前提。
3地干全果油脂含量平均值,以新疆最高,达16.09% ± 5.70%,其次为辽宁,为14.50% ± 8.88%,黑龙江名列第三,为11.75% ± 8.71%。这一值新疆较辽宁高1.59%,较黑龙江高4.34%;辽宁较黑龙江高2.75%,3地间的差距,远较引进与杂交两类沙棘间的差距为大。
3.5. 不同年份间引进沙棘全果油脂含量对比
引进沙棘于2016年至2018年在5地取样测定油脂含量,故按2016年、2017年、2018年分别统计了全果油脂含量平均值,详见表6。

Table 6. Oil contents of whole fruits of introduced seabuckthorn clones in different test years
表6. 不同年份引进沙棘无性系全果油脂含量
2016年,有辽宁、黑龙江和新疆3地的44个果实样品;2017年,有所有5地的52个果实样品;2018年,只有黑龙江1地的18个样品,也就使该地数据拥有了3个年份。从表6中可以看出,2016年、2017年、2018年,黑龙江试验地引进沙棘干全果油脂含量平均值显现出“小–大–小”的情况。
2016年辽宁、黑龙江和新疆3地44个样品的干全果油脂含量平均值为10.63% ± 4.04%;2017年,所有5地52个样品的干全果油脂含量平均值为21.90% ± 5.61;2018年,黑龙江1地18个样品的干全果油脂含量平均值为15.83% ± 1.83%。由于2016年、2017年这两年黑龙江与其他4地的引进沙棘油脂含量变化趋势较为一致,故虽然2018年只有黑龙江1地,但仍可以认为年度间所有点引进沙棘油脂含量有具有“小–大–小”的规律。
4. 讨论
引进俄罗斯沙棘无性系俗称“大果沙棘”,实际上为从蒙古沙棘(Hippophaerhamnoides ssp. mongolica)中选育出的优良品种。我国自然分布的蒙古沙棘主要位于北疆的阿勒泰地区。我们在新疆青河对蒙古沙棘果实取样(2个样品)测定的结果表明,野生蒙古沙棘干全果油脂含量为21.73%,干果肉油脂含量为23.68%,干籽油脂含量为14.31% [13]。引进沙棘果实取样(73个样品)测定的结果是,干全果油脂含量为20.35%,干果肉油脂含量为20.23%,干籽油脂含量为19.26%。野生蒙古沙棘的干全果、干果肉2个油脂含量指标,分别较引进沙棘高1.38%、3.45%,而干籽油脂含量这个指标较引进沙棘低4.95%。
野生蒙古沙棘果实的3个油脂含量数值,以果肉油脂含量最高、籽最低、全果居中为特征,3个数值相差较大。反观引进蒙古沙棘的3个数据十分接近,干全果略高,干果肉次之,干籽略低。
干全果油脂含量这个指标,在蒙古沙棘的野生和引进类型间相差不大,野生沙棘虽然只高1.38%,但给我们以启示,即我国野生蒙古沙棘的油脂含量数值较高,从中直接选育优良品种供生产上使用,或者通过与中国沙棘等开展杂交育种,都应该会有很好的愿景。有关我国野生的蒙古沙棘这方面的工作以往也开展过,但由于各方面原因多以不了了之结束。今后需要给予高度重视,做好工作中的传承,加大投入力度,有效开展这方面的育种工作。
同时也注意到,引进沙棘干全果油脂含量平均值为16.59% ± 5.91%,较杂交沙棘的15.62% ± 5.05%,仅高0.97%,说明两类间差别不是太大。对于杂交育种工作者来说,需要做的是继续选育高油脂含量品种,逐步逼近甚至超过引进沙棘。这一目标一定要落实在未来的引种及转化工作中。
沙棘果实产量有“大小年”现象,但质量上未听说过有此现象。显然测定3年的干全果油脂含量数据,黑龙江试验地2016年、2017年、2018年显现出“小–大–小”的情况。考虑到2016年是定植在田间的第3年,果实基本上多为初果,含量上可能较低一些;2017年进入盛果期,含量较高也可理解;但2018年含量变低,是不是因为前一年的高含量,而使这一年的含量降低?
我们获取的可以用作对比的资料是,2019年大连民族大学副教授丁健继续在黑龙江绥棱采果取样,测定了果肉干基油脂含量,其中包括了引进沙棘“2013015”和杂交沙棘“杂雌优12号”;由于2016年只测了全果,未测果肉,这样凑成的黑龙江2个沙棘无性系的系列还是3年(2017~2019年):
“2013015”干果肉油脂含量:2017年为14.68%,2018年为17.09%,2019年为12.35%,呈现出“小–大–小”的趋势。
“杂雌优12号”干果肉油脂含量:2017年为13.76%,2018年为8.88%,2019年为10.50%,呈现出“大–小–大”的趋势。
可见,整个引进沙棘3年间(2016年至2018年)的干全果油脂含量得出“小–大–小”的情况;两个引进沙棘无性系3年间(2017年至2019年)干果肉油脂含量一个为“小–大–小”、另一个为“大–小–大”的情况。沙棘果实油脂含量等质量上是否也像果实产量一样,也存在“大小年”情况,以往未见过有关报道,需要以后列专题开展研究。
5. 结论
连续3年(2016年至2018年)对21个引进沙棘果实油脂含量按全果、果肉、籽3类,干、湿基2个范畴,做了较为全面的测定,主要测定结果有5个方面:
1) 引进21个沙棘无性系干全果油脂含量总体平均值为16.59% (114个样品),含量最低的也在10%以上。干全果油脂含量10%~15%的无性系有7个,为中油脂含量沙棘;15%~20%的无性系有11个,为较高油脂含量沙棘;20%以上的无性系有3个——“201322”“201308”“201313”,为高油脂含量沙棘,其中“201322”干全果油脂含量达到了23.50%。
2) 引进沙棘无性系果实的干果肉油脂含量为20.23% ± 6.13%,较干籽的19.26% ± 7.44%大了0.97%,果肉、籽两者间油脂含量相差较小。
3) 引进沙棘鲜全果和干全果油脂含量分别为3.01% ± 1.13%、16.59% ± 5.91% (114个样品),较杂交沙棘的2.81% ± 0.83%、15.62% ± 5.05% (28个样品)分别高0.20%、0.97%,引进与杂交两类沙棘间油脂含量差别也较小。
4) 引进沙棘定植后结实比较好的新疆、黑龙江、辽宁3地,干全果油脂含量以新疆最高,达16.09% ± 5.70%,其次为辽宁的14.50% ± 8.88%,黑龙江的11.75% ± 8.71%只名列第三。3地间干全果油脂含量的差距较大。
5) 引进沙棘连续3年取样测定干全果油脂含量,2016年为10.63% ± 4.04% (辽宁、黑龙江和新疆3地44个样品);2017年为21.90% ± 5.61 (所有5地52个样品);2018年为15.83% ± 1.83% (黑龙江1地18个样品)。3年间干全果油脂含量平均值显现出“小–大–小”的明显起伏现象。
杂交沙棘虽然作为引进沙棘的对照,但从果实油脂含量数值来看,两类沙棘的油脂含量都很高。因此在我国引进沙棘适生的新疆和东北地区,杂交沙棘适生的整个“三北”地区,应做好系统全面的沙棘种植与开发布局,严格遵循“适地适树”原则,建立以油用为主要目标的沙棘工业原料林,并通过科学营林育林,配置融种植–收购–运输–加工–销售为一体的可持续发展体系,特别注重以市场为先导的产品研发系统建设与维护,从而生产更多更好的沙棘油用保健产品甚至药品来服务社会,造福人类。
基金项目
中央预算行政事业类项目“水土保持业务”(126216223000210001)。