馬天曉,姚順陽(yáng),劉 震,王艷梅*
(1.黃河科技學(xué)院工學(xué)院,河南鄭州 450000;2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,河南鄭州 450002)
酸角(Tamarindus indica Linn.),又名酸豆(海南)、酸梅、酸餃(《滇南本草》)、曼梅(云南)、羅望子(臺(tái)灣)、羅晃子(臺(tái)灣)、曼姆、德瑪罕姆(元江傣語(yǔ))、通血香、木罕、九層皮果(《本草綱目拾遺》)[1]等,屬蘇木科(Caesalpiniaceae)酸豆屬(Tamarindus Linn.)常綠喬木。
酸角原產(chǎn)地不詳,一般認(rèn)為它原產(chǎn)熱帶非洲的干旱大草原[2],后經(jīng)蘇丹引入印度繁衍,又由亞洲南部傳播到波斯、阿拉伯國(guó)家和歐洲等地。公元前4世紀(jì)酸角在古埃及和希臘一度受到熱捧。在世界上所有的熱帶果樹(shù)中,酸角分布最為廣泛,分布于除南極洲外的各大洲。
亞洲是世界酸角的主要出產(chǎn)區(qū)。印度、斯里蘭卡及東南亞各國(guó)均有栽植。主要生長(zhǎng)于熱量條件好、降雨少、海拔不超過(guò)米的旱坡地。其中印度、菲律賓、泰國(guó)有成片果園,僅印度年產(chǎn)果莢達(dá)近30萬(wàn)t,菲律賓每年出口價(jià)值近10萬(wàn)美元的酸角,泰國(guó)著名的甜酸角和酸酸角每年也大量出口創(chuàng)匯。在美洲,酸角主要分布于拉美許多國(guó)家及美國(guó)的干熱地區(qū),墨西哥栽培面積在本洲最大,達(dá)4500 hm2左右。美國(guó)主要分布于夏威夷、西部太平洋沿岸的南段、墨西哥灣沿岸和佛羅里達(dá)州,有著名的邁尼勒甜酸角。在危地馬拉,墨塔瓜干熱峽谷集中分布生長(zhǎng)著大片的野生酸角樹(shù)。
在非洲,酸角主要分布埃及、埃塞俄比亞、南非、萊索托、肯尼亞、尼日利亞、喀麥隆、蘇丹等國(guó)家的低海拔荒坡旱地和沙漠。南非、埃塞俄比亞數(shù)量相對(duì)較多。
在歐洲,酸角主要分布于葡萄牙、西班牙、法國(guó)、意大利、希臘等國(guó)家海拔以1000 m以下的近海坡地、荒山斜坡。一些家庭也喜歡栽植酸角來(lái)美化庭院。
在大洋洲,酸角主要分布于澳大利亞、斐濟(jì)等國(guó)。
酸角在我國(guó)南方各省廣泛分布,如臺(tái)灣、海南、廣東、福建、廣西、云南、四川、貴州等地,主要分布于海拔不超過(guò)1400 m的旱坡荒地、干熱河谷、庭院四旁和濱海,尤以海南島更為普遍。在海南早已馴化為本地鄉(xiāng)土樹(shù)種,沿海各地均有栽培,現(xiàn)為三亞市的市樹(shù)。酸角在云南主要分布于金沙江、怒江、元江干熱河谷及西雙版納一帶,海拔50~1350 m熱量好的地方,自然生長(zhǎng)有版納甜型和普通酸型兩個(gè)類型。其中川滇兩省境內(nèi)的金沙江干熱河谷是我國(guó)酸角的主要產(chǎn)區(qū),單產(chǎn)、品質(zhì)、風(fēng)味都優(yōu)于省內(nèi)其它地區(qū)。
酸角屬半常綠喬木,樹(shù)高可達(dá)20~34 m,胸徑達(dá)90 cm。樹(shù)冠圓形、圓錐形、橢圓形或傘形等。葉濃密,偶數(shù)羽狀復(fù)葉,長(zhǎng)5~10 cm;小葉8~20對(duì),長(zhǎng)橢圓形,長(zhǎng)約1~2 cm,寬5~8 mm,頂端微凹入、基部扁斜?;▋尚?,花序?yàn)閭?cè)生總狀花序或頂生圓錐花序;花梗在花萼下具節(jié)、苞片早落;萼管陀螺狀,上部擴(kuò)大,長(zhǎng)6~8 mm,裂片披針形,長(zhǎng)約l cm,復(fù)瓦狀排列,最下2片合生;花盤位于萼管的基部;花瓣僅上部3片發(fā)達(dá),中央l片兜狀,側(cè)生2片卵形,黃色,帶紫紅色線紋,長(zhǎng)1 cm左右,稍不相等;雄蕊僅3枚發(fā)育,其余退化呈刺狀;花藥長(zhǎng)橢圓形,丁字著生、縱裂。莢果圓柱狀、舌形、彎拱而不規(guī)則的腫大,長(zhǎng)5~13 cm,寬約2 cm,外果皮褐色,薄脆殼質(zhì),內(nèi)有種子1~10顆,種子為肉質(zhì)中果皮所包裹。
不同地區(qū)的酸角其物候存在著差異。酸角具有每年多次開(kāi)花的習(xí)性,但春季開(kāi)的花結(jié)果數(shù)量多、果型大、品質(zhì)好。酸角花芽為混合芽,著生在短枝上,發(fā)芽時(shí)先長(zhǎng)葉后開(kāi)花。在澳大利亞,酸角春季換新葉,夏季開(kāi)花,冬季結(jié)果,果熟期在早春[3]。在蘇丹,花期5~7月,果期從8月至翌年4月。國(guó)內(nèi)酸角一般2~4月?lián)Q新葉,5~8月開(kāi)花,翌年1~2月果熟。酸角為陽(yáng)性樹(shù)種,性較喜光和喜熱,具有適應(yīng)干旱炎熱氣候的特性,在熱帶、亞熱帶地區(qū)生長(zhǎng)良好,尤其適應(yīng)干熱氣候類型,也能適應(yīng)季風(fēng)氣候類型。溫度和濕度是影響酸角分布與生長(zhǎng)的主要生態(tài)因子,其中心分布區(qū)的年平均溫度 18.2℃ ~23.8℃,最冷月平均溫度 12.5℃ ~ 15.2℃,積溫6650~8600℃,極端低溫-3.9℃,年降雨量540~1200 mm,年平均相對(duì)濕度 50% ~79%[4-5]。多雨氣候?qū)ιL(zhǎng)和發(fā)育不利,在馬來(lái)西亞南部,降雨充沛,許多酸角樹(shù)表現(xiàn)生長(zhǎng)不良的現(xiàn)象。
酸角繁殖力強(qiáng)、生長(zhǎng)快、結(jié)果早,實(shí)生樹(shù)3~5年生即可開(kāi)花結(jié)果,7~8年生進(jìn)入盛果期,大小年不明顯,20年生進(jìn)入盛果期,壽命長(zhǎng)可達(dá)300年,經(jīng)濟(jì)壽命可達(dá)100年。通常成齡酸角樹(shù)可產(chǎn)莢果150~225 kg。酸角的主根發(fā)達(dá),抗風(fēng)力強(qiáng)。在海南島,近幾十年來(lái)曾有數(shù)十次11級(jí)以上臺(tái)風(fēng),但均未見(jiàn)有折桿倒樹(shù)現(xiàn)象[6]。
酸角對(duì)土壤條件要求不很嚴(yán),在質(zhì)地疏松、較肥沃的南亞熱帶紅壤、磚紅壤和沖積沙質(zhì)土壤均能生長(zhǎng),發(fā)育良好,而在粘土和瘠薄土壤上生長(zhǎng)發(fā)育較差。酸角不與糧食作物爭(zhēng)地,最適合在山坡地種植。
酸角是單屬單種植物,過(guò)去曾分為東印度與西印度2種。西印度種(T.occidentalis),莢果長(zhǎng)為寬的3倍以上,種子1~4粒;東印度種(T.indica),長(zhǎng)為寬的6倍或更多,種子6~12粒。然而,目前關(guān)于酸角類型尚無(wú)統(tǒng)一科學(xué)的劃分,各地叫法均有差異。主要按照酸角果形、果肉顏色、果肉厚薄、果肉風(fēng)味、果莢皮粗糙程度、種子形狀大小等性狀,直觀地把酸角分為甜酸角和酸酸角。泰國(guó)果園多為甜型栽培種(makahm wahn)如“Muen Chong”、“Nazi Zad”、“Si Chompoo”,在菲律賓為 Manila Sweet[2]。酸角從品種資源上分為酸型(酸豆或酸角)、甜酸型、甜型(甜角)3個(gè)群體品種類型,國(guó)內(nèi)資源以酸型為主,云南本地種植的酸角口味太酸、產(chǎn)量低.不適合用做水果食用。在我國(guó)金沙江干熱地區(qū),其品種資源主要有以下幾種[7]:(1)馬蹄酸角(彎果形酸酸角):莢果馬蹄狀,稍扁平,味酸、高產(chǎn)。(2)泥鰍酸角(直果形甜酸角):樹(shù)體高大,莢果形似泥鰍,味較甜,產(chǎn)量較低。(3)米易酸角:樹(shù)體高大,莢果半彎曲,肉質(zhì)厚,昧較甜,結(jié)果早,產(chǎn)量高。云南省農(nóng)科院熱區(qū)經(jīng)濟(jì)作物資源圃則對(duì)國(guó)外引進(jìn)的酸角資源初稱為泰國(guó)純甜酸角、西雙版納酸甜酸角、元謀甜酸酸角、元謀極酸酸角。
在非洲熱帶草原發(fā)現(xiàn)有許多酸角變異類型,經(jīng)選擇的品種顯示出耐干旱、強(qiáng)風(fēng)、貧瘠土地、水淹、高pH、低pH和耐放牧等各種特性。菲律賓Los Banos的植物育種研究所保存有所收集的各類酸角種資(登記入冊(cè)46 個(gè))[2]。
酸角果實(shí)為莢果,果肉是莢果中食用價(jià)值最高、利用最廣泛的部分,果肉多呈棕色或紅色,含有豐富的還原糖、有機(jī)酸、果酸、礦物質(zhì)、維生素[8-11],營(yíng)養(yǎng)豐富。
酸角果肉含葡萄糖、果糖、蔗糖等多種糖類,總糖含量約34.68%,其中還原糖占33.33%,還原糖中70%為葡萄糖,30%為果糖。還原糖在總糖含量中高達(dá)95%以上,這在水果中除葡萄外,還很少見(jiàn)。
酸角果肉中的有機(jī)酸高達(dá)13.86%,遠(yuǎn)較檸檬、梅等含量高,屬天然最酸的一種可食水果。有機(jī)酸主要是酒石酸,約為8%,其次是草酸,約為2%,蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸及奎寧酸等含量甚微。
酸角果肉含豐富的蛋白質(zhì),據(jù)分析酸豆每100 g鮮果中,含蛋白質(zhì)6.79 g。果肉中含18種氨基酸,總量達(dá)5.75% ,其中8種人體必需氨基酸的含量為1.75%,占氨基酸總量的30.43%。18種氨基酸中,脯氨酸含量最高,達(dá)1.01%,其次是谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸,明顯高于柑桔、蘋果、桃、李、獼猴桃等水果。
酸角果肉含多種人體所需的礦質(zhì)元素,其中鉀、鈣、磷、鎂的含量均較一般水果高,且鈣、磷比平衡,接近1∶1,此為酸豆果肉營(yíng)養(yǎng)成分的特性之一,為大多數(shù)水果所無(wú)法媲美。
酸角果肉含多種維生素,以胡蘿卜素、B族維生素和維生素E含量較高,尤以維生素E的含量高達(dá)48.27 mg每100 g,超過(guò)核桃、榛子等堅(jiān)果類,維生素B以維生素B1、B2、B6為主,但維生素C的含量較少。
酸角果肉芳香濃郁,含有多種芳香物質(zhì)及色素。Lee等使用GLC-MS技術(shù),定性了61種芳香類物質(zhì),主要成分a-乙酰呋喃、苯乙醛、苯甲醛、已醇、已烯醇、萜品醇、a-苯乙醇、里那醇、黃樟素等[12]。ZHANG等運(yùn)用溶劑抽提并同時(shí)蒸餾,再經(jīng)GC-MS分析,確定了糖醛、5-甲基-2(3H)呋喃糖、苯乙醛和5-甲基糖醛等28種化合物[13]。酸角所含色素因品種而異,多為花黃素、菊胺及無(wú)色花青素[14]。
酸角果肉味酸甜,可直接生食。在海南有些人直接把酸角果肉蘸鹽巴和辣椒面吃。張家華等[15-21]對(duì)酸角的食品安全性進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究,認(rèn)為酸角食用安全性可靠,無(wú)潛在的致突變作用,不致造成遠(yuǎn)期遺傳危害。
酸角可以做湯。因?yàn)樗峤菢?shù)全身都是酸的,而且其果實(shí)在成熟時(shí)會(huì)分泌一種氨基酸,所以海南本地人都用其嫩樹(shù)葉、果實(shí)和鮮魚一起熬湯喝。據(jù)說(shuō)對(duì)身體非常滋補(bǔ),特別是對(duì)孕婦。
酸角果肉還可加工生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味特殊、酸甜可口的高級(jí)飲料和食品,如果汁、果凍、果糖、果醬和濃縮汁、果粉。濃縮汁用于配制生產(chǎn)果汁等,果粉供生產(chǎn)多糖食品。關(guān)于酸角果實(shí)加工的研究,國(guó)內(nèi)外已有報(bào)道。其中有關(guān)酸角復(fù)合飲料開(kāi)發(fā)應(yīng)用的研究主要集中在工藝流程、工藝參數(shù)和配方等方面[22-39]。酸角可作為蜜餞、調(diào)味醬和泡菜。在熱帶地區(qū)的國(guó)家,人們常將酸角擠汁加入牛奶、冰淇淋、蛋糕等食品中,制成具有特殊風(fēng)味的地方小吃[10]。在蘇丹、印度、印度尼西亞、泰國(guó)、巴基斯坦等酸角主產(chǎn)國(guó),用酸角開(kāi)發(fā)加工的糕點(diǎn)、面餅、蜜餞、果脯、酸角糖(片)、咖喱粉、果醬、果凍、酸角濃縮汁、酸角果肉粉等產(chǎn)品非常普遍。
酸角不但可以食用,還有很高的藥用價(jià)值。酸角性甘、辛、酸、涼,有祛熱解暑、消積化食、清腦提神的功效,能治緩瀉、妊娠嘔吐、便秘、小兒疳積、高血壓等多種病癥[40]。明《滇南本草》:“酸角、味甘、酸(性)平。治酒化疾,隔于胃中,同白糖煎膏,早晚服一錢……。清《本草綱目拾遺》:“羅晃子、味甘、性溫,治臟腑生蟲(chóng)及小兒食土腹痛、癬痞積硬、養(yǎng)肝膽、明目去翳,止渴退熱,解利風(fēng)邪……消煩降火……水煎服、蟲(chóng)自下”。食用酸角后,對(duì)腎結(jié)石和泌尿系統(tǒng)結(jié)石有顯著的抑制作用,對(duì)人體內(nèi)氟化物的排泄也有一定的作用[41];在印度南部由于盛產(chǎn)酸角而使南方人的腎結(jié)石患者大大少于北方人,因?yàn)樗峤枪夂剖岚扁浐途剖岣哌_(dá)11% ~13%,它們都是很強(qiáng)的螯合劑,從而能很好地抑制泌尿系統(tǒng)的草酸鈣結(jié)晶。酸角果肉的藥理作用研究表明其具有抑菌[16]、降血糖[42]、輕瀉[41]、抗突變和抗致癌物[43]、保護(hù)細(xì)胞損傷等作用。酸角果肉乙醇或乙醚的提取物中含有抗菌成分,印度和蘇丹開(kāi)發(fā)的酸角保健飲料已被證明有很好的治感冒、消炎等作用。此外,酸角果肉在熱帶國(guó)家作為治療膽汁混亂,黃疸病及粘膜炎患者的特殊利尿劑。進(jìn)一步用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明酸角果肉有很高的醫(yī)藥保健作用。特別是酸角是在所有水果中含鈣量較高的一種,對(duì)其制成的各種食品(酸角片、酸角醬等系列產(chǎn)品),不但兒童喜食,而且對(duì)兒童缺鈣癥狀有良好的防治功效。
酸角種皮含大量單寧,可用作治療痢疾與膿瘍;酸角種皮抽提物具有很強(qiáng)的抗氧化性,是一種安全、純天然和低成本的抗氧化劑,可廣泛用于食品、食用油和肉類的加工上[44-45];酸角種皮色素是一種棕色無(wú)毒的食品添加色素[46],應(yīng)用廣泛。
酸角種子含淀粉63%,泰國(guó)人將其去皮焙烤磨成粉末,調(diào)制咖啡飲品;種子粉可治慢性腹瀉和痢疾[47];工業(yè)上種子粉末用于纖維上漿、彩色印刷、紙張上光、塑料加工和瓦片、木頭粘接。酸角種仁粉末替代玉米淀粉,可節(jié)約成本30%?,F(xiàn)在日本、美國(guó)、加拿大、英國(guó)每年都要進(jìn)口大量的工業(yè)用酸角種仁粉。種仁含有脂肪酸,經(jīng)提煉是上等的食用油,可工業(yè)化上釉和拋光。酸角種仁含有18種氨基酸和八種人體必須氨基酸,賴氨酸(1.25%)和亮氨酸(0.97%)含量比較高[8]。
酸角種子是一種富膠材料[48]。Duke報(bào)道,在羅望子種子中,非纖維碳水化合物含量為65% ~73%,蛋白質(zhì)含量15% ~20%,脂肪含量為6% ~8% ,纖維為 3% ~5% ,灰分為 2.5% ~3.2%[49]。羅望子膠(Tamarnd Seed Gum),又稱為羅望子多糖(tamarind seed polysaccharide,TSP)或酸角多糖,是從酸角種子仁中提取出的一種多糖物質(zhì),具有膠粘、增稠、穩(wěn)定、凝膠、分散、乳化、保水、成膜等作用,可說(shuō)是一種多功能的食品添加劑。從20世紀(jì)50年代開(kāi)始,美國(guó)、日本、西班牙等國(guó)家先后開(kāi)展了從酸角種子仁提取羅望子膠的研究,其中日本研究得最多。20世紀(jì)60年代日本首先工業(yè)化生產(chǎn)羅望子膠并以商品出售用作食品添加劑。我國(guó)是酸角產(chǎn)地之一,但是有關(guān)羅望子膠的研究起步較慢,1987年應(yīng)慧卿等人在實(shí)驗(yàn)室提取羅望子膠獲得成功[50],其后探索了羅望子膠的加工工藝[51-54],羅望子膠的毒性及其應(yīng)用[55-66],羅望 子萃取物成分及營(yíng)養(yǎng)成分分析[67-69]。
酸角可由壓條、枝接與芽接及種子繁殖。國(guó)內(nèi)外酸角嫁接技術(shù)的研究起始于20世紀(jì)90年代,一些專家學(xué)者分別從嫁接方法、嫁接時(shí)間和年齡效應(yīng)等不同的角度對(duì)酸角嫁接技術(shù)進(jìn)行了研究。在印度、泰國(guó)、蘇丹等國(guó)家采用補(bǔ)片芽接法、嫩枝接法、切接法和靠接法等嫁接方法大規(guī)模運(yùn)用于繁殖酸角[70],效果較好。在菲律賓,盾狀芽接、補(bǔ)片芽接和劈接是快速、可靠的方法,大規(guī)模運(yùn)用于繁殖酸角。嫁接最適宜的時(shí)間是冷涼、干燥的11~1月份,雨季來(lái)臨時(shí)(5~6月)定植于大田,植距8~10 m(菲律賓)。在印度巴斯達(dá)半濕潤(rùn)氣候地區(qū),酸角嫁接的最佳時(shí)間是在3~4月份,嫁接成活率76.6% ~82.5%。李建增等對(duì)進(jìn)行高接換種技術(shù),嫁接成活率 85%以上[71]。
酸角外種皮堅(jiān)硬,自然狀態(tài)下發(fā)芽難。Masano研究發(fā)現(xiàn),用粗糙的砂紙摩擦酸角種子堅(jiān)硬的種皮,然后進(jìn)行保濕層積催芽,發(fā)芽率92%以上[72],但這種方法在生產(chǎn)上難以推廣;El-Siddig研究表明用98%的硫酸處理酸角種子30min處理種子10min,發(fā)芽率均達(dá)80%以上[4];Parameswari每1 kg種子用95%的硫酸200 mL處理20 min,發(fā)芽率達(dá)85%以上[73]。
播種時(shí)可將種子取出用60~70℃溫水浸泡至水溫自然冷卻后,再浸泡4~5 d,種子吸水充分膨脹.待表面泛白后按1∶4的比倒與含水量為5%的干凈細(xì)河沙分層混堆催芽,沙床要保持濕潤(rùn),促進(jìn)萌發(fā)。3~4 d后種子胚根露白即可播種,胚根不可過(guò)長(zhǎng),以免播種困難。播后經(jīng)常淋水,保持土壤濕潤(rùn)并及時(shí)清除雜草,一般7 d左右小苗可出土。幼苗期避免陽(yáng)光直接暴曬。5月份育苗應(yīng)在苗床上搭設(shè)遮蔭網(wǎng),高度1.5 m以上;3月份育苗則可不搭遮蔭網(wǎng)。苗高10 cm時(shí)可旅20% 稀薄人糞尿,15 d新梢老熟后噴0.2% ~0.4% 磷酸二氫鉀,15~20 d施一次肥。防治病害可噴50%多菌靈800~1000倍液,出現(xiàn)白粉病可加粉銹寧。兩個(gè)月后苗高達(dá)25 cm以上,莖粗0.4 cm左右時(shí)即可移人大田定植,苗期太長(zhǎng),根系太多,起苗易傷根,影響成活率,最好是當(dāng)年7月定植,8月補(bǔ)苗,力求整個(gè)果園幼樹(shù)長(zhǎng)勢(shì)整齊。
品種開(kāi)發(fā)力度不夠。酸角是單屬單種植物,種類較少。在國(guó)內(nèi),酸角栽培管理粗放,集中表現(xiàn)為品種單一,品質(zhì)差。印度、蘇丹、泰國(guó)及非洲大草原等國(guó)家地區(qū)雖在酸角生產(chǎn)上選育了一些優(yōu)良品種,但總體凸顯出品種開(kāi)發(fā)力度不足。
酸角繁殖技術(shù)有待改進(jìn)。酸角的繁殖方法主要有種子繁殖與嫁接繁殖等方法育苗,但由于酸角種子種皮致密堅(jiān)硬,自然萌發(fā)較難,而嫁接工作量大,不能適應(yīng)現(xiàn)代化的良種的需要。20世紀(jì)80代以來(lái),國(guó)內(nèi)外對(duì)容器育苗及組培繁育技術(shù)進(jìn)行了探索,積累了一定經(jīng)驗(yàn);但組培技術(shù)要求高和成本投資大,使得組培苗較少應(yīng)用于生產(chǎn)。扦插技術(shù)研究國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)鮮見(jiàn)有報(bào)道。
酸角生理生態(tài)學(xué)研究較少。有關(guān)酸角開(kāi)花結(jié)實(shí)規(guī)律、酸角種子休眠解除以及內(nèi)含物變化等生理生態(tài)特性,目前的文獻(xiàn)報(bào)道很少。
針對(duì)上述問(wèn)題,應(yīng)該采取以下對(duì)策:加強(qiáng)酸角種質(zhì)資源的保護(hù),進(jìn)一步深入研究酸角野生資源現(xiàn)狀,為資源保護(hù)和可持續(xù)利用決策提供科學(xué)依據(jù)。加快良種培育進(jìn)程,在探明種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上,以現(xiàn)代的分子遺傳標(biāo)記為遺傳育種研究的輔助手段,可將大大加快酸角育種進(jìn)程,縮短育種年限,提高育種效率。探索高效繁殖栽培技術(shù),在積極改善傳統(tǒng)育苗技術(shù)的同時(shí),探討扦插、組織培養(yǎng)等方法,提高育苗技術(shù),為遺傳改良奠定基礎(chǔ)。研究酸角的生理生態(tài)學(xué)特性,探討酸角種子休眠萌發(fā)規(guī)律及種子萌發(fā)過(guò)程中的內(nèi)源激素變化等。
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