广西玉良天坑特色植物茎花山柚的营养价值评价*

2020-04-13朱成豪唐健民蒋昊龙秦惠珍柴胜丰

广西科学院学报 2020年1期

朱成豪，唐健民，蒋昊龙，邹蓉，秦惠珍，柴胜丰，韦霄

(1.广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所，广西植物功能物质研究与利用重点实验室，广西桂林 541006；2.桂林医学院药学院，广西桂林 541004)

0 引言

茎花山柚(ChampereiamanillanaBL.)系山柚子科(Opiliaceae)台湾山柚属(Champereia)灌木或常绿小乔木植物，因茎上开花结果而得名，又名鳞尾木[1]，主要分布于热带、南亚热带、中亚热带地区，一般混生于海拔800-1 700 m的常绿阔叶林中。茎花山柚在尼泊尔、锡金、印度东北部、缅甸、泰国、越南、马来西亚、印度尼西亚等均有分布[2]，国内主要分布在云南东南部和广西西南部，多生长于河谷密林或石缝间隙中，是一种地道的野生木本蔬菜，每年3-8月可采其嫩茎叶做汤、炒食或腌制，味道鲜嫩爽口，深得百姓喜爱。此外，茎花山柚因含有丰富的营养成分及大量的活性化学物质，具有极高的药用价值，被用来预防心脑血管疾病、糖尿病，改善肾功能，降血压等[3]。广西玉良天坑内有地下暗河，其中植物种群丰富，在坑底石崖边发现有茎花山柚的大片种群存在，保存良好。目前有关茎花山柚营养成分的报道见于其相似种，即云南甜菜树的营养成分分析，此外，不同生境可能会对茎花山柚的成分造成不同的影响，所以本研究以采自玉良天坑内茎华山柚的新鲜叶片为试材，测定其粗蛋白、粗脂肪、粗纤维等活性物质，以及氨基酸、矿物质元素等含量，并分析其醇溶液体外抗氧化活性，以期为其进一步开发利用及天坑植物调查提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

材料及预处理：茎花山柚新鲜嫩叶于2018年5月采自广西南宁市隆安县玉良天坑内(23°7′41″ N，107°22′29″ E)，为原生株的可食用部位，用液氮保存好备用。

仪器设备：自动凯氏定氮仪(济南海能)，日立L-8900型全自动氨基酸分析仪(日本Hitachi公司)，高速冷冻离心机(日本日立)，高效液相色谱系统(美国Waters)，双光束扫描紫外可见光分光光度计(美国热电)，X7Series等离子体质谱仪(美国热电)，TU-1810紫外可见光分光光度计(北京谱析)等。

1.2 方法

1.2.1 营养成分测定

氨基酸含量测定参照GB/T 5009.124—2016[4]，粗蛋白采用凯氏定氮法(GB 5009.5—2016)[5]测定，粗脂肪采用索氏抽提法(GB/T 5009.6—2016)[6]测定，粗纤维和灰分采用重量法(GB/T 8310—2013，GB 5009.4—2016)[7]测定，维生素C采用HPLC法测定(GB/T 5009.86—2016)[8]。钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、钠(Na)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钒(V)、钼(Mo)、硒(Se)采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS) 测定(GB 5009.268—2016)[9]。

1.2.2 体外抗氧化活性

以茎花山柚嫩叶干样过60目筛后为原料，取0.5 g，溶于80%乙醇中超声提取后，过滤提取液定容到50 mL容量瓶备用。

1.2.2.1 对·OH的清除作用

试管中加入1 mL 0.75 mmol/L 邻二氮菲，2 mL pH值为7.45的PBS溶液，1 mL蒸馏水，1 mL 0.75 mmol/L FeSO4溶液，1 mL 0.01% H2O2，充分混匀后于37℃下恒温水浴1 h。536 nm 处测定其吸光度Ap；用1 mL水代替H2O2，测定其吸光度Ab；用1 mL样液代替1 mL水，测定其吸光度As。以VC作对照[10]。

1.2.2.2 对DPPH·的清除作用

不同浓度的样液与DPPH溶液等体积混合，30 min后用无水乙醇作参比，在517 nm 处测定其吸光度A1，测定不同浓度的样液与无水乙醇等体积混合液的吸光度A2，DPPH溶液与无水乙醇等体积混合液的吸光度A0，取3次平行试验结果根据下列公式计算对DPPH·的清除率。以VC作对照[11]。

1.2.2.4 总还原力的测定

于1.0 mL样液加入2.5 mL的1 %铁氰化钾溶液和2.5 mL的0.22 mol/L磷酸盐缓冲液，混合均匀后于50℃水浴中反应30 min，迅速冷却加入10%三氯乙酸2.5 mL，在4 000 r/min下离心10 min。最后取2.5 mL上清液，加2.5 mL蒸馏水和2.5 mL 0.1%三氯化铁溶液，混匀后静置10 min 测定700 nm处的吸光度值。以VC作对照[13]。

1.3 氨基酸营养价值评价

根据FAO/WHO(1973年)建议的氨基酸评分标准模式[14]和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式[15]计算必需氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)；氨基酸的支/芳值(F值)按Brett法[16]计算。

AAS=实验样品每克氮的某种氨基酸含量(mg/g N)/FAO评分模式中同种氨基酸含量(mg/g N)，

CS=实验样品每克氮的某种氨基酸含量(mg/g N)/鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量(mg/g N)，

式中，n为比较的氨基酸个数，aai为茎花山柚嫩叶蛋白质中每克氮的某种必需氨基酸含量(mg/g N)；AAi为鸡蛋蛋白质中同种必需氨基酸含量(mg/g N)。

1.4 数据处理

用Excel整理原始数据，用SPSS 22.0对相关数据进行统计分析，并用Origin 2015作图。

2 结果与分析

2.1 主要活性物质的组成及含量

由表1可看出，茎花山柚嫩叶中的粗蛋白、粗纤维、维生素C含量较高，并含有一定量的粗脂肪。其粗蛋白含量分别是生菜、芥菜、空心菜、甘薯叶、枸杞叶和萝卜[17]的9.15倍、5.35倍、3.04倍、2.42倍、2.51倍和15.20倍；粗纤维含量分别是生菜、芥菜、空心菜、甘薯叶、枸杞叶和萝卜的2.60倍、3.68倍、1.80倍、1.85倍、1.40倍和4.04倍。维生素C含量分别是生菜、芥菜、空心菜、甘薯叶、枸杞叶和萝卜的3.72倍、1.15倍、3.91倍、3.95倍、1.95倍和4.22倍。茎花山柚嫩叶中粗脂肪含量(0.53 g/100 g)虽低于枸杞叶含量(1.27 g/100 g)，但高于其他5种蔬菜粗脂肪含量。

表1 几种蔬菜主要活性物质含量

Table 1 Contents of main active substances in several vegetables

蔬菜名称Name of vegetables粗蛋白Crude protein (g/100 g)粗纤维Crude fiber (g/100 g)粗脂肪Crude fat (g/100 g)维生素CVC (mg/100 g)茎花山柚Champereia manillana BL.7.60∗∗7.36∗∗0.53046.70∗∗生菜Lettuce0.832.830.17012.54芥菜Mustard1.422.000.11040.66∗∗空心菜Water spinach2.504.080.16011.92甘薯叶Sweet potato3.143.990.08011.83枸杞叶Lycium3.035.27∗∗1.270∗∗24.01萝卜Radish0.501.820.06311.06

注：**表示同列数据中具有显著性差异(P<0.05)

Note:** indicates a significant difference in the same column of data (P<0.05)

2.2 氨基酸组成及含量

从表2可看出，茎花山柚嫩叶中氨基酸种类较多，其中，赖氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸和苏氨酸为人体必需氨基酸。从含量看，谷氨酸最高，其次是天门冬氨酸，蛋氨酸最少。

从表3看出，茎花山柚嫩叶中氨基酸总含量为4.26 g/100 g，约为香椿芽、茴香和茼蒿氨基酸总含量的1.50倍、2.16倍和1.75倍。

表2 茎花山柚嫩叶的氨基酸含量

Table 2 Amino acid content of young leaves of theChampereiamanillanaBL.

氨基酸Amino Acid含量Content (g/100 g)氨基酸Amino Acid含量Content (g/100 g)天门冬氨酸Asp△0.56苯丙氨酸Phe☆0.24苏氨酸Thr☆0.16赖氨酸Lys☆0.38丝氨酸Ser0.19组氨酸His▲0.15谷氨酸Glu△0.57精氨酸Arg▲0.27脯氨酸Pro0.19氨基酸总量∑TAA4.26甘氨酸Gly△0.23必需氨基酸总量∑EAA1.55丙氨酸Ala△0.24半必需氨基酸总量∑HEAA0.42胱氨酸Cys0.08非必需氨基酸总量∑NEAA2.06缬氨酸Val☆0.23鲜味氨基酸总量∑DAA1.60蛋氨酸Met☆0.04∑DAA/∑TAA0.376异亮氨酸Ile☆0.17∑EAA/∑TAA0.363亮氨酸Leu☆0.33∑EAA/∑NEAA0.752酪氨酸Tyr0.23F1.553

注：△鲜味氨基酸，☆必需氨基酸，▲半必需氨基酸

Note:△fresh amino acids,☆essential amino acids,▲semi essential amino acids

表3 茎花山柚嫩叶与常见蔬菜氨基酸总含量的比较

Table 3 Comparison of total amino acids in young leaves of theChampereiamanillanaBL.and common vegetables

蔬菜名称Name of vegetables氨基酸总量Total amino acids (g/100 g)甘薯茎尖 Sweet potato2.81茴香 Fennel2.16茼蒿 Chrysanthemum coronarium1.75菠菜 Spinach2.03蒜苗 Garlic bolt1.55韭菜 Leek1.76香椿芽 Toona sinensis bud1.50空心菜 Water spinach1.43茎花山柚叶Champereia manillana BL.leaves4.26∗∗

注：**表示同列数据中具有显著性差异(P<0.05)

Note:** indicates a significant difference in the same column of data (P<0.05)

2.3 氨基酸营养价值评价

食物蛋白质的营养价值在很大程度上取决于其为体内合成含氮化合物所提供的必需氨基酸的量和比例[18]。将茎花山柚嫩叶中每克氮含氨基酸毫克数，与FAO/WHO和鸡蛋蛋白的氨基酸模式进行比较，发现其必需氨基酸总量低于FAO/WHO和鸡蛋蛋白模式，赖氨酸与FAO/WHO模式比较接近，酪氨酸与苯丙氨酸总和高于FAO/WHO模式(表4)。根据茎花山柚嫩叶中必需氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)，除酪氨酸+苯丙氨酸、赖氨酸的AAS外，其余必需氨基酸的AAS均小于1；除蛋氨酸+胱氨酸的CS外，其余的必需氨基酸的CS均大于0.5。茎花山柚嫩叶中必需氨基酸的AAS和CS均以蛋氨酸+胱氨酸的最小，其次是异亮氨酸，所以这两者分别为其第一和第二限制性氨基酸，必需氨基酸指数EAAI值为54.13 (表4)。

根据FAO/WHO推荐模式，必需氨基酸占总氨基酸含量的40%，必需氨基酸与非必需氨基酸比值在60%以上为优质蛋白，本研究中此两项数据分别为38%和75%，接近该指标。同时，茎花山柚嫩叶中大部分必需氨基酸的AAS接近或大于1，CS大于0.5。值得关注的是，茎花山柚嫩叶中酪氨酸+苯丙氨酸评分较高，酪氨酸可作为一种营养增补剂，用于治疗脊髓炎、结核脑炎和甲状腺功能亢进等症，是人体的条件必需氨基酸和生酮生糖氨基酸。苯丙氨酸可提高身体灵活度和活力。茎花山柚嫩叶中氨基酸的支/芳值(F)在1.5以上，人体的正常支/芳值为3.0-3.5，肝受损伤时，则降为1.0-1.5。高支、低芳氨基酸及混合物具有保肝作用，可见茎花山柚嫩叶还具有一定的保肝作用。

表4 茎花山柚嫩叶中必需氨基酸与FAO/WHO模式和鸡蛋模式的比较

Table 4 Comparison of essential amino acids in young leaves of theChampereiamanillanaBL.with FAO/WHO mode and egg pattern

项目Item必需氨基酸含量Essential amino acid content (mg/g N)苏氨酸Thr缬氨酸Val异亮氨酸Ile亮氨酸Leu酪氨酸+苯丙氨酸Tyr+Phe蛋氨酸+胱氨酸Met+Cys赖氨酸Lys总计Total(mg/g N)茎花山柚叶Leaves of the Champereia manillana BL.1602301703304701203801 860FAO/WHO评分模式FAO/WHO mode2503102504403802203402 190鸡蛋模式Egg pattern2924113315345653864412 960AAS0.640.740.680.751.240.551.120.85CS0.550.560.510.620.830.310.860.63

注：表中AAS和CS为茎花山柚嫩叶中必需氨基酸评分和化学评分

Note：AAS and CS in the table are the scores of essential amino acids in the young leaves of theChampereiamanillanaBL.

2.4 矿物质元素含量

由表5可看出，茎花山柚嫩叶中富含多种矿质元素，钾、镁、铁、锌、猛、磷含量较高，分别达599，375，171，113，112，113 mg/100 g；其中镁、铁、锌三者含量远远高于生菜、芥菜、空心菜、甘薯叶、枸杞叶和萝卜；此外，茎花山柚嫩叶中还含有微量的钙。值得注意的是，茎花山柚嫩叶具有明显的高钾低钠的特征，钾含量约是钠含量的8.07倍。

表5 茎花山柚嫩叶与常见蔬菜主要矿质元素含量比较

Table 5 Comparison of the contents of main mineral elements in young leaves of theChampereiamanillanaBL.and common vegetables

蔬菜名称Name of vegetables主要矿质元素含量Contents of main mineral elements (mg/100 g)钙Ca镁Mg锰Mn铁Fe锌Zn磷P铜Cu钾K钠Na茎花山柚叶Leaves of the Champereia manillana BL.1.48375∗∗112.0171.00∗∗113.00∗∗113∗∗47.10∗599.0∗∗74.20∗∗生菜Lettuce31.60767.90.490.22204.1522.811.40芥菜Mustard174.00∗∗1831.70.800.24258.72222.031.20空心菜Water spinach39.602939.30.700.11471.75323.08.80甘薯叶Leaves of sweet potato48.801282.41.170.433211.30249.027.20枸杞叶Leaves of Lycium146.00∗∗9256.02.220.443112.50412.023.50萝卜Radish20.20163.50.140.10131.34168.05.53

注：*表示同列数据有显著性差异(P<0.05),**表示同列数据差异极其显著(P<0.01)

Note:*indicates that there is a significant difference in the same column of data (P<0.05);**indicates that the difference in the same column of date is extremely significant (P<0.01)

2.5 茎花山柚嫩叶醇溶液体外抗氧化活性

3 讨论

茎花山柚嫩叶中营养成分较为丰富，并具有一定的抗氧化活性，其粗蛋白、粗纤维及粗脂肪含量高，富含包括7种人体必需氨基酸在内的多种氨基酸和多种矿质元素，是一种多功能保健森林特色野菜，味道鲜美，食药用价值兼具，开发前景广阔。

3.1 主要活性物质

蛋白质是人体的必需营养素，是生命的物质基础，而蔬菜是人类不可忽视的蛋白质来源，可为人体提供的蛋白质约占实际膳食需要量的8%-10%[19]。茎花山柚嫩叶中粗蛋白含量显著高于生菜、芥菜、空心菜、甘薯叶、枸杞叶、萝卜，且粗纤维、粗脂肪、维生素C等含量也比常见蔬菜高。这可能是茎花山柚独有的营养价值，或者是因其生长在天坑底部，独特的生境造成，这有待进一步考究。

3.2 氨基酸

产物的风味主要决定于其具有的鲜味游离氨基酸的含量[20]。因此，一般认为，游离氨基酸含量可以作为食品鲜美度的评价指标或重要影响指标[21-22]。Yoshie等[23]研究指出，游离氨基酸含量越高且Ala、Asp、Gly和Glu等鲜味氨基酸越多，越能让人感到味美鲜甜。经检测，茎花山柚嫩叶中Asp、Glu、Gly及Ala的含量分别为0.56，0.57，0.23，0.24 g/100 g，其总量占氨基酸总量的37.6%，这一结果验证了茎花山柚嫩叶作为特色野菜味道鲜美的由来。

医学上，谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷，还可改善儿童智力发育；天门冬氨酸可调节脑和神经的代谢功能，用于治疗心脏病、肝脏病、高血压症，具有防止疲劳和恢复精力的作用，可用于制作氨解毒剂、肝功能促进剂和疲劳恢复剂。食品工业上，味精是常用的食品增鲜剂，其主要成分是谷氨酸钠盐[24]；天门冬氨酸是一种良好的营养增补剂，添加于各种清凉饮料。茎花山柚嫩叶中二者含量较高，说明可作为一种清凉野菜来替代食盐，以预防高盐饮食带来的心脏病、肝脏病、高血压症等现代高发疾病。此外，从茎花山柚嫩叶中氨基酸总含量明显高于香椿芽、茴香、茼蒿等可看出，其作为森林特色野菜的价值远高于普通蔬菜。

3.3 矿物质元素

人体中必需的无机元素有K、Na、Ca、Cu、Mn、Fe和Zn等，这些矿物质元素在体内适量有益于身体健康，K、Na作为人体内维持细胞内外酸碱平衡的必需元素，主要参与碳水化合物、蛋白质的代谢，钾可以促使肾脏排出更多的钠，从而缓冲钠盐升高血压的副作用。研究发现，高钾低钠的食物有消肿利水的作用，不但对缓解经常熬夜出现的熊猫眼、肿眼泡有效，而且高钾低钠的食物也是“三高”疾病非常好的经常性膳食，可以降低血压、预防并发症，适当多吃含钾的食物对脑血管有保护作用。茎花山柚嫩叶中具有显著高钾低钠的特征，有助于高血压的降低，从而起到保护心脏的作用。

蔬菜中含有维生素C、维生素A等维生素，K、Ca、Mg等矿质元素及总黄酮、总酚等物质使其具有抗氧化功能[25]。研究表明，维生素C所具有的还原性是其最突出的特性，它是血浆中最有效的抗氧化剂，通过还原作用可消除有害氧自由基的毒性，从而起到抑制脂质过氧化的作用[26]。对茎花山柚嫩叶醇溶液体外抗氧化活性试验的研究发现，其定量浓度可达到同等浓度VC抗氧化能力的一半以上，具有一定的还原能力。