红薯叶、紫薯块根及不同时期紫薯叶中主要活性成分含量比较

徐 柯曾凡坤,2袁 美罗婧文

(1. 西南大学食品科学学院，重庆 400715；2. 重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆 400715)

甘薯(Sweet potato)又名地瓜、番薯等，属旋花科一年生草本植物[1]。根据块根内部的颜色可以将甘薯大致划分为白薯、红薯和紫薯。紫薯(Purple sweet potato)自引入中国以来得到广泛的种植，近年来它的营养价值得到越来越多研究者的认可[2-3]。紫薯叶作为紫薯的副产物，资源量巨大，目前除了部分用作家畜饲料外，绝大部分被丢弃，鲜有其他形式的开发，造成了资源的极大浪费[4-5]。而引入中国更早、营养价值较紫薯叶差的红薯叶已经作为新鲜蔬菜直接进入百姓厨房。因此，紫薯叶这一植物资源的研究与利用已成为一项亟待解决的问题。

据报道，紫薯叶中含有丰富的多糖[5]、氨基酸[6]、粗纤维、矿质元素、多酚[7-9]、黄酮[10-12]、花色苷[13]、类胡萝卜素[14-15]等成分，其中很多都具有抗氧化、抑菌、降血脂的功效[16]，对生理具有促进作用，被称为活性成分[17]。了解不同品种的紫薯叶中主要活性成分的含量，可为紫薯种植品种的选择和从叶中提取活性成分进行开发利用提供理论依据，对提高紫薯的社会和经济效益亦有重要的意义。

近年来，研究者对紫薯叶的关注日益增加，但研究最多的是紫薯叶中某一种或某一类活性成分的提取[18-20]，鲜有涉及不同品种紫薯叶中活性成分含量的比较，对紫薯叶中活性成分随时间变化规律的研究更是罕见。为了更好地了解薯叶中某类活性成分含量的大致情况，本研究选取总多酚、总黄酮、花色苷、绿原酸和芦丁作为考察指标，探讨不同品种及不同采收期紫薯叶中主要活性成分含量的动态变化，揭示紫薯叶活性成分含量随时期的变化规律，进而确定紫薯叶的最佳采收期。通过比较紫薯叶与红薯叶、紫薯叶与紫薯块根中主要活性成分含量，突出紫薯叶的优势，使其能得到更好的开发和利用。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

本试验选用重庆市常见的6个紫薯品种(渝紫3号，渝紫7号，11-10-153，渝苏43，山川紫，宁紫1号)和6个红薯品种(徐渝34，徐渝35，渝薯17，渝薯99，万薯7号，y25)，于2017年6月24日将试验田设置在重庆市合川区渭沱镇西南大学合川基地，试验的光照、土壤肥力和管理措施等条件一致。试验田中每种紫薯苗种植30株，每种红薯苗种植6株；每30 d采样一次，每次每个品种采样6株。30～120 d每次采摘6种紫薯叶，150 d采摘6种红薯叶、6种紫薯叶和紫薯。要求叶片无病虫害，清洗晾干，45 ℃下烘干、粉碎过100目筛、编号备用；块根无病虫害，紫薯粉的制备参照孙海燕等[21]的方法进行，并编号备用。

没食子酸、绿原酸、芦丁、苋菜红标准品：纯度均为98%，北京索莱宝科技有限公司；

柠檬酸、氢氧化钠、硝酸铝、亚硝酸钠、亚硫酸钠、碳酸钠、无水乙醇：分析纯，成都市科龙化工试剂厂；

磷酸、甲醇：色谱纯，成都市科龙化工试剂厂。

1.2 仪器与设备

小型超微粉碎机：ZK-FDV-98型，北京中科浩宇科技发展有限公司；

紫外可见分光光度计：UV-6100型，上海元析仪器有限公司；

台式离心机：TGL-16G型，上海安亭科学仪器厂；

数控超声波发生器：KQ5200DE型，昆山市超声仪器有限公司；

高效液相色谱仪：LC-20A型，日本岛津公司；

数显恒温水浴锅：HWS-28型，上海齐欣科学仪器有限公司；

旋转蒸发仪：RE-52AA型，上海亚荣生化仪器厂；

微波快速制样系统：MAS-Ⅱ型，上海新仪微波化学科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 提取方法对提取物中主要活性成分含量的影响 选用采收期150 d渝紫7号为材料，采用传统提取法[22]、酶提取法[22]、超声波提取法[23]及微波提取法[24]4种方法提取紫薯叶中主要活性成分，测定并比较其含量。

1.3.2 紫薯叶、紫薯块根、红薯叶提取物中主要活性成分含量比较 红薯和紫薯的生长周期即采收期一般为150 d左右。因此选取30～150 d的6个品种紫薯叶，分别测定总酚、总黄酮、花色苷、绿原酸及芦丁的含量，绘制各成分含量随时间变化的动态图；比较采收期150 d的紫薯叶与红薯叶、采收期150 d的紫薯叶与紫薯块根中总酚、总黄酮、花色苷、绿原酸和芦丁含量。

1.3.3 指标及测定方法

(1) 总酚：采用Folin—酚法[25-26]测定，以没食子酸为标准品绘制标准曲线，得到回归方程为y=0.085 86x+0.063 23(R2=0.996 3)。

(2) 总黄酮：采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH显色法[27]测定，以芦丁为标准品绘制标准曲线，得到回归方程为y=11.887x+0.007 9(R2=0.999 8)。

(3) 总花色苷：采用可见分光光度法[28]测定，以苋菜红为标准品绘制标准曲线，得到回归方程为y=0.023 4x-0.020 9(R2=0.999 1)。

(4) 绿原酸：采用高效液相色谱法，参照刘华亮[29]28的方法并稍做修改，以绿原酸为标准品绘制标准曲线，得到回归方程为y=22 442x-24 815(R2=0.999 5)。

(5) 芦丁：采用高效液相色谱法，参照李鑫[30]的方法并稍做修改，以芦丁为标准品绘制标准曲线，得到回归方程为y=17 584x-3 277(R2=0.999 6)。

1.3.4 数据处理方法 每组试验重复3次，采用Excel和Origin 9.0对试验数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 提取方法对提取物中主要活性成分含量的比较

从表1可以看出超声提取法对紫薯叶中主要活性成分的提取效果明显优于其他方法。传统提取法、酶提取法和微波提取法对活性物质的提取不充分，导致提取效果不佳。且传统提取法耗时太长，酶提取法所用的纤维素酶价格昂贵，微波提取法工艺繁琐。综上，选择超声提取法作为本试验的提取方法。

表1 不同方法提取物中主要活性成分含量†

† 同列上标字母不同表示差异显著(P<0.05)。

2.2 不同生长期不同品种的紫薯叶中主要活性成分含量比较

根据上述测定方法，计算出不同生长期及不同品种紫薯叶中总多酚、总黄酮、花色苷、绿原酸及芦丁含量，其动态变化规律见图1～5。

各品种紫薯叶中总多酚含量随生长期增加均呈现曲折上升的趋势(图1)。11-10-153和宁紫1号在30～90 d含量先上升后下降，而其他品种与之相反；90～120 d时有3个品种的紫薯叶总多酚含量下降，3个品种含量上升，且120 d时各品种间含量差异达到最小。所有品种的紫薯叶都在150 d采收期时总多酚含量达到最高，此时山川紫含量最大，为84.58 mg/g。因此150 d采样比较适宜，同时也能作为提取多酚的有用资源。

图1 不同时期紫薯叶中总多酚含量

Figure 1 Content of total polyphenols in purple potato leaves during different periods

图2 不同时期紫薯叶中总黄酮含量

Figure 2 Content of total flavonoids in purple potato leaves during different periods

图3 不同时期紫薯叶中花色苷含量

图4 不同时期紫薯叶中绿原酸含量

图5 不同时期紫薯叶中芦丁含量

由不同生长时期各品种紫薯叶中总黄酮含量变化(图2)可知，各品种总黄酮含量变化大体一致，除了渝紫7号在60～90 d呈上升趋势，其他品种均为下降趋势。此外，不同品种紫薯叶中总黄酮含量存在显著性差异(P<0.05)，山川紫>11-10-153>渝紫3号>渝紫7号>渝苏43>宁紫1号，且山川紫在各时期总黄酮含量几乎都为宁紫1号的2倍。所有品种紫薯叶的总黄酮含量都在120 d时达到最高，此时渝苏43含量最大，为132.68 mg/g。与李文芳等[31]研究结果基本一致，但本试验结果总黄酮含量稍高，可能是所选的薯类品种和生长环境不同。

所有品种的紫薯叶在30～90 d花色苷含量变化趋势一致；在90～150 d渝苏43和渝紫3号花色苷含量呈现先下降后上升的趋势，而其他4个品种的变化趋势与之相反(图3)。傅玉凡等[32]认为是紫甘薯品种间的花色苷含量在生育过程中存在缓慢增加、波动变化和曲折上升等变化类型。此外，各品种紫薯叶中花色苷含量差异大，宁紫1号在各时期花色苷含量都很低，渝苏43和山川紫花色苷含量较高，渝苏43花色苷含量最高时可达到1.35 mg/g。

如图4所示，各品种紫薯叶中绿原酸含量随时间变化呈现大体相似的趋势，均为先下降再上升的过程，且采收期150 d 时各品种紫薯叶中绿原酸含量均达到最大值，渝苏43可达到16.66 mg/g。向昌国等[33]研究表明甘薯叶中绿原酸含量在10月份达到最大，而本试验在150 d(11月)含量达到最大，可能是本研究所种植的紫薯时期比正常的甘薯种植期晚1个月。刘华亮[29]34研究表明，甘薯叶中绿原酸含量最大为3.977 mg/g，可能与所选甘薯品种、采摘时期及生态环境等因素有关。

由图5可知，6种紫薯叶中芦丁含量的变化趋势大体一致，除了11-10-153和山川紫在90～120 d芦丁含量有所降低，其他品种在该时期黄酮含量均呈上升趋势。从图5中还可看出，不同品种紫薯叶中芦丁含量存在显著性差异(P<0.05)，山川紫>11-10-153>渝苏43>宁紫1号>渝紫7号>渝紫3号，与图2的结果相似。60 d时山川紫中的芦丁含量达到最大，为7.48 mg/g。

2.3 紫薯叶与红薯叶中主要活性成分含量比较

6种紫薯叶和6种红薯叶中总多酚、总黄酮、花色苷、绿原酸及芦丁含量结果见表2。

从表2可知，紫薯叶的总多酚、花色苷及芦丁含量普遍较红薯叶多；总黄酮和绿原酸含量在紫薯叶和红薯叶中大体一致，且几种活性成分的含量在品种间产生的差异显著(P<0.05)，紫薯叶尤其突出。因此，红薯叶和紫薯叶都是很好的自然资源，特别是紫薯叶中某些活性成分的含量比红薯叶更高，值得开发和研究。

2.4 紫薯叶与紫薯块根中主要活性成分含量比较

从6种紫薯叶和紫薯块根中主要活性成分的含量(表3)来看，紫薯块根除了花色苷含量比紫薯叶高，其他几种活性成分含量都远低于紫薯叶。因此，紫薯叶值得开发利用。

表2 紫薯叶红薯叶中主要活性成分含量†

† 同列同类薯叶上标字母不同表示差异显著(P<0.05)。

表3 紫薯叶紫薯块根中主要活性成分含量

3 结论

(1) 通过比较几种提取方法对紫薯叶中主要活性成分的提取效果，发现超声提取法最适合作为本试验的提取方法，且操作相对简单，节约时间和成本。

(2) 通过测定不同生长期6个品种的紫薯叶中主要活性成分的含量，发现每种活性成分含量随时间都有一定的变化趋势，且各品种的紫薯叶都遵循相似的变化趋势。不同品种间含量差异明显，可根据所需的活性成分选择含量最高的紫薯叶品种进行提取。几种活性成分均在采收期为150 d时含量达到最大，且此时薯叶资源丰富，采收紫薯块根的同时收集薯叶，有利于紫薯资源的综合利用。

(3) 通过比较紫薯叶和红薯叶、紫薯叶和紫薯块根中主要活性成分含量，发现紫薯叶中总多酚、花色苷及芦丁含量普遍较红薯叶多，总黄酮和绿原酸含量在紫薯叶和红薯叶中大体一致；紫薯块根除了花色苷含量比紫薯叶高，其他几种活性成分含量都远低于紫薯叶。总之，紫薯叶比红薯叶和紫薯块根更具营养价值，大有开发前景。