《Agronomy》：Polyphenols in White and Green Shoots of Cultivated Hop (Humulus lupulus L.)
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绿色和白色啤酒花嫩梢在啤酒花生产过程中 routinely 被移除，代表了一种未被充分利用、具有增值潜力的生物质流。本研究评估了三个栽培啤酒花品种（Aurora、Celeia 和 Styrian Wolf）嫩梢的生物质产量和多酚组成。2021年采集了白色和绿色
绿色和白色啤酒花嫩梢在啤酒花生产过程中 routinely 被移除，代表了一种未被充分利用、具有增值潜力的生物质流。本研究评估了三个栽培啤酒花品种（Aurora、Celeia 和 Styrian Wolf）嫩梢的生物质产量和多酚组成。2021年采集了白色和绿色嫩梢，2023年额外采集了绿色嫩梢。采用福林–酚（Folin–Ciocalteu）法测定总酚含量，并通过高效液相色谱（HPLC）对单一多酚进行定量。整形期间移除的绿色嫩梢生物质在不同品种间差异显著，范围从Aurora的76 kg/ha到Styrian Wolf的188 kg/ha。绿色嫩梢的总酚含量为2.22至3.47 mg CAE/g干物质，其中Styrian Wolf最高。嫩梢类型间的多酚谱差异显著：白色嫩梢含有较高浓度的儿茶素、表儿茶素和柚皮苷，而绿色嫩梢含有槲皮素、较高水平的阿魏酸以及啤酒花特有的异戊烯基黄酮类化合物黄腐酚。绿色嫩梢的年际变化呈化合物特异性：2021年2—4月较为湿润，与较高的表儿茶素和阿魏酸浓度相对应，而柚皮苷和4-羟基苯甲酸在2023年较干燥的2—4月期间含量更高。与常见富含多酚的食物相比，啤酒花嫩梢中单一多酚的浓度相对较低；然而，其作为农业副产物流的常规产生可能使其成为选择性回收特定化合物（尤其是啤酒花特有的黄腐酚）的诱人原料。
**啤酒花嫩梢多酚组成与生物质产量的品种及年际差异研究——论文解读**
**研究背景与意义**
植物多酚是一类广泛存在于水果、蔬菜、茶叶等植物性食物中的天然化合物，具有抗氧化活性，能够保护细胞免受氧化应激和炎症损伤，并与降低癌症、心血管疾病和阿尔茨海默病等慢性病风险相关。啤酒花（Humulus lupulus L.）是雌雄异株的多年生攀缘植物，其雌性球果富含α-酸、β-酸及多种多酚类次生代谢物，尤其是啤酒花特有的异戊烯基黄酮类化合物黄腐酚。啤酒花球果中的多酚赋予啤酒风味、稳定性和抗菌特性，并在制药和食品工业中作为天然添加剂受到关注。随着消费者对饮食与健康关联的认识增强，以及环境可持续性理念的普及，此前被忽视的农业副产物流（如啤酒花嫩梢）作为生物活性化合物的潜在来源日益受到重视。在春季，栽培啤酒花的根茎上会萌发15至40个芽，这些芽在地下阶段呈白色，称为白色嫩梢；在3—4月常规修剪中被机械移除，构成第一种啤酒花副产物。修剪后新萌发的嫩梢破土后变绿，当长度达到约30厘米时被视为珍稀蔬菜，但50至70厘米长时，在整枝操作中大部分嫩梢被人工移除，通常作为废弃物处理。已有研究对白色嫩梢的总酚含量和抗氧化活性进行了初步报道，但对栽培啤酒花绿色嫩梢中单一多酚化合物的系统表征尚未见报道。本研究旨在表征这一未被充分开发的植物材料的多酚组成，并量化常规整枝过程中移除的绿色嫩梢生物质产量，以评估其作为新型植物来源资源的增值潜力。
**研究技术与方法**
研究在斯洛文尼亚下萨维尼亚山谷扎莱茨传统啤酒花种植区的商品化啤酒花田中进行，供试品种为Aurora（3300株/ha）、Celeia（3000株/ha）和Styrian Wolf（2800株/ha），均由斯洛文尼亚啤酒花研究与酿造研究所培育。2021年采集白色和绿色嫩梢，2023年仅采集绿色嫩梢，每个品种固定在同一田块取样；每个田块设三个取样点，每点连续取40株，边缘植株剔除，称量鲜重并合并为一个样品（一次重复）。生物质产量按单株生物量与种植密度乘积换算。采用SIST EN ISO 665:2001方法测定含水量；总酚采用Singleton和Rossi的福林–酚法（Folin–Ciocalteu法），以绿原酸为标样，结果以mg CAE/g干物质表示；单一多酚鉴定采用高效液相色谱（HPLC），使用Agilent 1100系统、C18反相柱（YMC Triart C18, 150 mm×4.6 mm, 5 μm），以乙腈和5 mM乙酸为流动相梯度洗脱，分别于280 nm（儿茶素、表儿茶素、柚皮苷、羟基香豆素、香豆素）、320 nm（咖啡酸、香豆酸、阿魏酸）、254 nm（芦丁、4-羟基苯甲酸）和370 nm（黄腐酚、槲皮素）检测。数据经STATGRAPHICS Centurion XVI软件进行双因素方差分析（ANOVA），因素为品种和年份，均设为固定效应，处理均值采用Duncan多重极差检验（p≤0.05）。
**主要研究结果**
**绿色嫩梢总酚含量**：2021和2023年废弃绿色嫩梢的总酚含量存在品种和年份相关差异。品种×年份交互作用不显著，因此仅展示主效应。Styrian Wolf的总酚含量最高（3.47 mg CAE/g干物质），显著高于Aurora（2.22 mg/g）和Celeia（2.42 mg/g），后两者间无显著差异。年份间无显著差异（2021年2.95 vs. 2023年2.45 mg CAE/g干物质），但2021年2—4月降水量显著高于2023年（251 mm vs. 177 mm，高约42%），总酚含量也高出约17%，提示水分供应可能影响嫩梢多酚积累，但由于仅两个生长季数据，该关系仅为描述性而非因果性。与啤酒花球果（总酚含量通常更高，报道范围为干物质2.0%–14%）相比，绿色嫩梢属于中等酚类含量的副产物流；与绿茶（9.5–25.8 mg GAE/g）相比则偏低，但考虑到嫩梢是废弃副产物，其生物质可获得性具有优势。
**绿色嫩梢生物质产量**：2023年整枝移除的绿色嫩梢生物质在品种间差异显著。Styrian Wolf单株废弃鲜物质最高（67 g鲜物质，折合188 kg/ha），Aurora最低（23 g鲜物质，折合76 kg/ha）。品种内变异很高，变异系数约为61%–69%；单株鲜物质范围宽，Aurora为4–114 g，Celeia为6–183 g，Styrian Wolf为5–211 g。高变异反映了植株活力、嫩梢直径、根茎位置、单株萌发嫩梢数量、局部土壤条件及移除时发育阶段的差异。与文献中意大利研究（仅取顶部20 cm可售部分，单株15–38 g）相比，本研究数值更高，源于整枝时移除的完整多余嫩梢长度更长。嫩梢长度以Celeia显著最长，Aurora最短，但该参数随年份和整枝时间（约10天内进行）变化。
**白色和绿色嫩梢多酚组成比较**：2021年同一田块采集的三种品种嫩梢多酚谱存在显著差异。白色嫩梢中儿茶素、表儿茶素和柚皮苷浓度显著较高；绿色嫩梢中槲皮素、阿魏酸和啤酒花特有黄腐酚含量较高。芦丁平均含量在嫩梢类型间无显著差异，但品种特异分析显示Celeia和Styrian Wolf的绿色嫩梢芦丁含量显著高于白色嫩梢，而Aurora无差异。表儿茶素是2021年白色和绿色嫩梢中含量最高的多酚，白色嫩梢（尤其Aurora，21.33 μg/g干物质）显著高于绿色嫩梢，但远低于苹果、浆果、可可、茶等食物中的mg/g鲜重水平。柚皮苷在白色嫩梢显著较高（最高为Styrian Wolf白色嫩梢3.73 μg/g干物质），但远低于柑橘类水果。阿魏酸在绿色嫩梢中显著较高（Styrian Wolf达6.33 μg/g干物质），但远低于谷糠等富含阿魏酸的材料。黄腐酚仅在绿色嫩梢中检出（1.13–1.73 μg/g干物质），白色嫩梢未检出，与其在光合活性组织中的生物合成一致。4-羟基苯甲酸在品种平均水平上白色嫩梢显著较高，但Celeia和Styrian Wolf的绿色嫩梢浓度更高，显示嫩梢类型和基因型共同影响其积累。槲皮素仅在绿色嫩梢中痕量检出，白色嫩梢未检出；这与意大利野生啤酒花嫩梢中黄酮醇（如山柰酚衍生物和槲皮素糖苷）为主的报道不同，可能归因于基因型（野生vs.栽培）、环境条件及分析聚焦于苷元而非结合型黄酮醇。
**2023年绿色嫩梢多酚的品种和年际差异**：2023年品种间差异最强的化合物是阿魏酸和对香豆酸，Styrian Wolf显著高于Celeia和Aurora；儿茶素、柚皮苷和槲皮素也存在显著品种差异，而表儿茶素、芦丁、黄腐酚、4-羟基苯甲酸和咖啡酸无显著品种差异。将2021与2023年比较，绿色嫩梢整体多酚谱保持稳定，但多个化合物浓度变化显著，且年际效应呈化合物特异性：表儿茶素平均降低约65%（2021年约3.08 μg/g DM对2023年1.07 μg/g DM）；阿魏酸平均降低约83%（Styrian Wolf从6.33降至0.84 μg/g DM）；柚皮苷平均升高约107%；4-羟基苯甲酸在三个品种中均升高；芦丁趋于升高；儿茶素和黄腐酚相对稳定；槲皮素无一致趋势。2021和2023年2—4月平均气温几乎相同（6.7℃ vs. 6.6℃），但累计降水量差异显著（251 mm vs. 177 mm），降水差异可能促成了观察到的年际变化，但同样因仅两个生长季而不能确立因果关系。
**讨论与结论**
绿色啤酒花嫩梢总酚含量中等，品种间差异显著，Styrian Wolf最高；2021年平均值虽高于2023年，但年份效应未达统计显著。与啤酒花其他组织及富含酚类的植物材料相比，绿色嫩梢属于中等酚类来源，其主要价值并非极高的酚含量，而在于每年大量产生且基本未被利用的副产物流特性，支持其作为酚类提取原料和循环生物经济应用的潜力。常规整枝可产生可观且可预测的新鲜植物材料副产物流，尤其Styrian Wolf品种，进一步支持绿色嫩梢作为可开发原料的评估。品种内极高的变异性表明，嫩梢生物质受植株活力和整枝操作具体时间强烈影响。就农艺评估和增值规划而言，以公顷计的生物质产量比嫩梢长度或单株生物量更具指示意义。嫩梢多酚组成受嫩梢类型、品种和生长年份强烈影响：白色嫩梢富含儿茶素、表儿茶素和柚皮苷，绿色嫩梢富含阿魏酸、槲皮素并唯一含有啤酒花特有的异戊烯基黄酮类黄腐酚。尽管单一化合物浓度通常低于常规膳食植物来源，但嫩梢独特的多酚谱及其作为未利用副产物流的年度产生特性，支持其潜在的增值途径，尤其是目标性回收特定生物活性化合物以及啤酒花生产中更广泛的循环生物经济应用。该研究发表在《Agronomy》。
