意大利与土耳其榛树品种幼树期 phytochemical 化合物及品质特性的比较分析

《BMC Plant Biology》：Comparative analysis of phytochemical compounds and quality characteristics during the juvenile stage of hazelnut cultivars from Italy and Türkiye

本研究针对意大利与土耳其主要榛树品种在相同生态条件下幼树期的品质差异问题，研究人员开展了关于 phytochemical 化合物、抗氧化活性（DPPH、FRAP）及脂肪酸组成的比较分析。结果表明，不同品种在坚果物理特性、油脂含量、总酚（TPC）、总黄酮（TFC）及脂肪酸（如油酸C18:1、亚油酸C18:2）组成等方面存在显著差异，为品种选育及工业加工提供了重要依据。

　　

榛树（Corylus avellana L.）是全球广泛栽培的重要坚果作物，不仅因其独特风味深受消费者喜爱，更因其富含油脂、蛋白质、膳食纤维及多种生物活性成分而成为营养学和食品工业的研究热点。土耳其和意大利作为全球榛树的主要生产国，在种植面积、品种资源及产量方面均处于领先地位。然而，尽管两国均拥有悠久的栽培历史，其主栽品种在遗传背景、生态适应性及果实品质性状上存在显著差异。以往的研究多集中于单一产地或成熟期品种的评价，对于在不同生态条件下同一生长阶段（如幼树期）的多品种系统比较仍较为缺乏。这一问题限制了品种在跨区域引种、定向育种及特定加工用途中的科学筛选。因此，在相同生长环境下对意、土两国主栽榛树品种的物理特性、生化成分及脂肪酸组成进行全面比较，不仅有助于揭示品种间差异的遗传本质，也能为后续的品种改良和产业化应用提供理论依据。

为回答上述问题，Ozturk等研究人员在土耳其奥尔杜大学（Ordu University）的实验果园中，选取了四个意大利品种（‘Tonda Gentile Romana’、‘Tonda di Giffoni’、‘Nocchione’、‘Mortarella’）和三个土耳其品种（‘Tombul’、‘Fosa’、‘Cak?ldak’），在统一的栽培管理措施下进行培育。研究重点围绕坚果与核仁的物理性状（如果重、壳厚、出仁率）、基本营养成分（蛋白质、油脂、灰分含量）、植物化学物质（总酚、总黄酮、抗氧化活性）以及主要脂肪酸组成展开系统测定，并采用主成分分析（PCA）等统计方法对品种间差异进行综合评价。该研究成果发表于《BMC Plant Biology》期刊，为榛树品种资源利用和品质育种提供了重要数据支持。

在研究过程中，作者主要运用了以下几项关键技术方法：首先，通过田间试验设计，对七个榛树品种进行统一农艺管理，并在幼树期采集坚果样本；其次，利用物理测量手段（如数字天平和游标卡尺）系统测定坚果与核仁的重量、尺寸及壳厚等指标；第三，采用分光光度法测定总酚含量（TPC）、总黄酮含量（TFC）以及基于DPPH和FRAP法的抗氧化活性；第四，通过索氏提取法测定粗脂肪含量，并结合气相色谱（GC）技术分析脂肪酸组成（如棕榈酸C_16:0、硬脂酸C_18:0、油酸C_18:1和亚油酸C_18:2）；最后，利用主成分分析（PCA）和相关性分析对多维度数据进行整合，以揭示品种间的分类特征与性状关联。

Nut and kernel characteristics

研究结果显示，不同榛树品种在坚果与核仁物理特性上存在广泛变异。意大利品种如‘Nocchione’、‘Tonda di Giffoni’和‘Tonda Gentile Romana’的坚果重量最大（3.22–3.31 g），核仁重量也较高（1.44–1.49 g），但其壳厚较大（1.28–1.96 mm），导致出仁率偏低（39.61–45.70%）。相比之下，土耳其品种‘Tombul’的坚果重量最轻（1.82 g），核仁重量最小（0.96 g），但壳薄（1.10 mm），出仁率最高（52.87%）。此外，‘Tombul’品种在100 g坚果数量和100 g核仁数量上均显著高于其他品种，说明其果实尺寸较小但核仁产出效率高。这些差异表明意大利品种更适合带壳鲜食市场，而土耳其品种更适于核仁加工产业。

Protein, oil, and ash contents

在基本营养成分方面，蛋白质含量以‘Nocchione’（18.78%）和‘Cak?ldak’（18.40%）最高，而‘Mortarella’和‘Tonda di Giffoni’较低（15.53–15.88%）。油脂含量则在土耳其品种中普遍较高，其中‘Tombul’达65.74%，‘Fosa’为62.29%，显著高于意大利品种（52.46–55.90%）。灰分含量也以土耳其品种（2.36–2.51%）高于意大利品种（2.18–2.24%）。这些数据提示土耳其品种在油脂积累和矿物质含量方面更具优势，适合用于油脂加工和营养强化食品开发。

Biochemical characteristics

植物化学物质分析表明，土耳其品种在总酚含量（TPC）上显著高于意大利品种，其中‘Tombul’、‘Fosa’和‘Cak?ldak’的TPC分别为50.86、49.49和48.61 g GAE kg^?1，而意大利品种中最低的‘Tonda di Giffoni’仅为21.84 g GAE kg^?1。总黄酮含量（TFC）以‘Tombul’（6.09 g QE kg^?1）和‘Tonda Gentile Romana’（6.07 g QE kg^?1）最高。抗氧化活性测定中，‘Cak?ldak’在DPPH法和FRAP法下均表现最高（37.51 mmol TE kg^?1和102.13 mmol TE kg^?1），而‘Tonda di Giffoni’和‘Tombul’的抗氧化能力相对较低。这些结果说明土耳其品种在抗氧化成分积累方面更具潜力，可能与其较高的酚类和黄酮物质基础有关。

Fatty acid composition

脂肪酸组成分析显示，所有品种均以油酸（C_18:1）为主要成分，其含量在83.21–87.37%之间，其中意大利品种‘Nocchione’和‘Tonda Gentile Romana’的油酸含量最高（87.37%和87.01%）。亚油酸（C_18:2）含量则以‘Tombul’最高（8.77%），且与油酸呈极显著负相关（r = ?0.95**）。棕榈酸（C_16:0）和硬脂酸（C_18:0）在品种间变异较小，但‘Cak?ldak’和‘Tonda Gentile Romana’的棕榈酸含量相对较高（5.79%和5.78%）。脂肪酸组成的差异反映了品种在油脂品质和氧化稳定性方面的不同特性，高油酸品种更适合长期储存和高端油脂产品开发。

Principal components and correlation analysis

主成分分析（PCA）进一步揭示，前三个主成分累计解释了84.9%的总体变异。PC1主要与核仁重量、坚果尺寸及油酸含量正相关，而PC2则与出仁率、油脂含量及灰分含量密切相关。聚类分析将品种分为两组：意大利品种（如‘Tonda Gentile Romana’和‘Tonda di Giffoni’）在物理性状和油酸含量上表现突出，而土耳其品种（如‘Tombul’和‘Fosa’）在生化成分和出仁率上更具优势。相关性分析还表明，坚果重量与油酸含量呈正相关，与油脂含量和亚油酸含量呈负相关，这些关系为品种性状的协同选育提供了重要参考。

综上所述，本研究通过系统比较意大利与土耳其榛树品种在幼树期的多项品质指标，揭示了品种间在物理特性、营养成分、植物化学物质及脂肪酸组成上的显著差异。意大利品种以大果形和高油酸含量为特点，更适合带壳销售和高端油脂用途；土耳其品种则以高出仁率、高油脂含量和丰富的生物活性成分见长，更适于核仁加工和营养保健产品开发。这些发现不仅为榛树品种的区域引种和栽培管理提供了科学依据，也为未来品质育种中目标性状的筛选与组合指明了方向。此外，研究中所建立的多维度评价体系与统计分析方法，可为其他坚果作物的品种比较研究提供借鉴。该成果发表于《BMC Plant Biology》，对推动全球榛树产业的高质量发展具有重要意义。