青藏高原地区四种野生茶藨子浆果营养成分和生物活性成分分析

孙晴，徐文华，周华坤

1(中国科学院西北高原生物研究所, 青海省寒区恢复生态学重点实验室，青海 西宁，810008) 2(中国科学院大学，北京，100049)

茶藨子属(RibesL.)植物在我国有59种30变种[1]，该属植物在青藏高原地区有大量野生资源，且还未开发利用。糖茶藨子(Ribeshimalense)，果实球形，直径约6～7 mm，紫红色，无毛，种子数枚；生长在海拔1 200～4 000 m的山谷、河边灌丛、针叶林中，分布在我国陕西、宁夏、青海、西藏等地区[1-2]。青藏茶藨(Ribesqingzangense)，果实球形，直径约3.5～4.8 mm，黄绿色，无毛；产于青海省互助、班玛，长在海拔2 600～3 700 m的林下、河谷[2]。门源茶藨(Ribesmenyuanense)，果实椭圆形，长约1.2～1.9 cm，宽约4.5～7 mm，黑紫色，有粗腺毛，生于海拔2 800 m的山麓[2]。长刺茶藨(Ribesalpestre)，果实卵圆形，直径约10～12 mm，紫红色，有腺毛；生于海拔2 700～4 000 m处的阳坡疏林下灌丛中、河岸边，在我国主要分布在青海、四川、西藏等地区[1-2]。这4种生长在青海省的茶藨子，其花果期均为5～9月。

目前对茶藨子属植物的研究多集中在(东北茶藨子、黑茶藨子、穗醋栗、香茶藨子等)资源开发[3]、繁育栽培[4]、化学成分[5]、药理活性[6]、基因表达[7]等方面，这为研究青海茶藨子及研发相关产品奠定了基础。随着对该属植物的不断深入研究，对分布在青海的糖茶藨、青藏茶藨、门源茶藨、长刺茶藨的营养成分、食用价值和药用价值鲜有报道。本文以青藏高原地区野生的4种青海茶藨子为对象，分别从常规营养成分(水分、粗纤维、脂肪、蛋白质)、多糖、维生素、矿物质、氨基酸等方面进行了含量测定，从营养学的角度，较全面地阐述糖茶藨、青藏茶藨、门源茶藨、长刺茶藨的使用价值。同时茶藨子果实作为青海省未开发的重点野生浆果资源品种，研究其营养成分不仅为该属植物功能性产品的开发提供支持，也为青海茶藨子资源品种选育工作提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 试剂

D-无水葡萄糖、芦丁(标品质量浓度0.209 4 mg/mL)、儿茶素(标品质量浓度0.805 mg/mL)、矿物质元素混合溶液标品[批号GBW(E)081531，50 μg/mL]、铅[批号GBW(E)080129，50 ng/mL]、镉[批号GBW(E)080119，5 ng/mL]、铬[批号GBW08614，20 ng/mL]、汞[批号GBW(E)083186，10 μg/mL]、总砷批号GBW08611，100 ng/mL)、17种AA混标[批号GBW(E)100062]、VB1(批号CDCTCT7455000，0.496 mg/mL)、VB2(批号100 369-201103，108.2 μg/mL)、L(+)抗环血酸(批号70611，0.556 mg/mL)、异抗环血酸(批号70154，0.556 mg/mL)、VA(批号CA17923820)、α-VE(批号71031)、γ-VE[批号CDAB-47785(1)]、δ-VE(批号CDAB-477-85)。

1.3 仪器与设备

101-1型电热鼓风干燥箱，北京科伟仪器有限公司；梅特勒-托多利MS205DU精密电子天平，瑞士Mettler Toledo公司；Varian Cary 300 Bio型紫外分光光度计，Varian公司；SZC-C脂肪测定仪、SLQ-6纤维测定仪，上海纤检仪器有限公司；HH-4恒温水浴锅，国华电器有限公司；TM-0912P马弗炉，北京盈安美诚科学仪器有限公司；AA240Z原子吸收石墨炉、OES-725型电感耦合等离子体光谱仪，美国Agilent公司；AFS-933型原子荧光光度计，北京吉天仪器有限公司；PHS-3C型pH计，上海精科雷磁；KQ-100E型超声波清洗器，昆山超声仪器科技公司。

1.4 实验方法

1.4.1 样品处理

将新鲜的糖茶藨、青藏茶藨、门源茶藨、长刺茶藨浆果分别用榨汁机打浆，然后进行各项指标的检测。

1.4.2 试验方法

本实验对新鲜的糖茶藨、青藏茶藨、门源茶藨、长刺茶藨果实中的营养成分(水分、蛋白质、脂肪、粗纤维、总糖、维生素、矿物质元素、氨基酸等)和生物活性成分(总黄酮、多酚、多糖、原花青素、花青素)进行检测，检测对象及所用方法如表1所示。

表1 实验方法汇总Table 1 Summary of experimental methods

2 结果与分析

2.1 茶藨子果实一般营养成分

对青海的糖茶藨、青藏茶藨、门源茶藨、长刺茶藨4种茶藨子果实进行水分、总糖、蛋白质、脂肪、粗纤维等营养成分的测定，结果见表2。4种茶藨子的含水量在78.3%～81.4%，平均(79.73±1.51)%；总糖含量在4.10%～6.10%，平均(5.23±0.94)%；总酸含量在3.04～55.81 g/kg，平均(30.81±27.43)g/kg；糖酸比分别为5.14、20.07、0.86、0.76；蛋白质含量在1.88%～2.28%，平均(2.12±0.18)%；脂肪含量在1.40%～2.20%，平均(1.83±0.39)%；粗纤维含量在1.40%～7.4%，平均(4.05±3.06)%(均为质量分数)。

表2 青海省4种茶藨子果实的一般营养成分的检测结果Table 2 The results of determination of general nutrient components of four kinds of ribes fruits in Qinghai province

2.2 茶藨子果实的生物活性成分

对青海的糖茶藨、青藏茶藨、门源茶藨、长刺茶藨4种茶藨子果实进行总黄酮、多酚、多糖、花青素、原花青素等活性成分含量的测定，结果见表3。4种茶藨子的总黄酮含量0.077 2%～0.3%，平均(0.18±0.11)%；多酚含量0.083 1%～0.5%，平均(0.22±0.20)%；多糖含量0.27%～6.1%，平均(3.34±3.09)%；花青素含量0.037 6%～0.141%，平均(0.09±0.07)%，且门源茶藨子和长刺茶藨子未检测出；原花青素含量0.0295%～0.72%，平均(0.27±0.33)%(均为质量分数)。

例如，在带领学生学习“圆”这部分知识时，我便按照班级学生的层级进行了分组，并为学生明确了合作学习过程中所应当遵守的准则，从而确保了合作学习的有效性。长此以往，学生会逐渐养成互动学习的良好习惯，在组内能够分工明确，各自为小组合作做出自己的贡献。

表3 四种野生茶藨子果实的活性成分 单位：%

2.3 茶藨子果实的维生素

对糖茶藨、青藏茶藨、门源茶藨、长刺茶藨果实进行VB、VC、VE含量测定，结果如表4所示。糖茶藨和青藏茶藨中含量维生素较高，分别为64.4和52.0 mg/100g，门源茶藨和长刺茶藨的VC低于0.4 mg/100g；VB1含量0.005～0.029 mg/100g，平均(0.02±0.01)mg/100g；VB2含量0.033～0.048 mg/100g，平均(0.04±0.01)mg/100g；α-生育酚含量0.201～2.66 mg/100g，平均(1.53±1.28)mg/100g；γ-生育酚含量0.048～0.99 mg/100g，平均(0.52±0.52)mg/100g；糖茶藨和青藏茶藨因含量低于检测限，因此其果实中未检测出δ-生育酚，而门源茶藨和长刺茶藨的δ-生育酚含量均低于0.04 mg/100g。

表4 茶藨子果实的维生素含量测定 单位：mg/100g

2.4 茶藨子果实的矿物质

对青海地区的糖茶藨、青藏茶藨、门源茶藨、长刺茶藨果实进行矿物质含量测定，结果如表5所示。4种茶藨子果实中矿物质含量最高的均为钾、钙、镁，具体情况如下：钾含量213～328 mg/100g，平均(271.50±64.14)mg/100g；钙含量57.20～80.80 mg/100g，平均(70.58±10.04)mg/100g；镁含量15.30～18.70 mg/100g，平均(17.15±1.66)mg/100g；铁含量0.60～0.91 mg/100g，平均(0.72±0.13)mg/100g；锌含量0.21～0.54 mg/100g，平均(0.31±0.15)mg/100g；锰含量0.15～0.53 mg/100g，平均(0.31±0.16)mg/100g；铜含量0.07～2.78 mg/100g，平均(1.00±1.26)mg/100g。

表5 茶藨子果实矿物质含量检测结果 单位：mg/100g

2.5 茶藨子果实中的重金属

对生长在青海的野生的糖茶藨、青藏茶藨、门源茶藨、长刺茶藨果实进行重金属含量测定，结果如表6所示。4种茶藨子果实中重金属含量最高的均为铅、铬，具体分别为总汞含量在0.000 8～0.012 mg/kg，平均(0.006 0±0.005 8)mg/kg；总砷含量0.000 5～0.006 1 mg/kg，平均(0.002 5±0.002 5)mg/kg；铅含量0.016～0.57 mg/kg，平均(0.256 3±0.282 4)mg/kg；镉含量0.002～0.004 4 mg/kg，平均(0.002 2±0.001 5)mg/kg；铬含量0.026～0.29 mg/kg，平均(0.149 0±0.140 7)mg/kg。

表6 茶藨子果实重金属含量检测结果 单位：mg/kg

2.6 茶藨子果实中的氨基酸

对茶藨子属的糖茶藨、青藏茶藨、门源茶藨、长刺茶藨果实进行氨基酸含量的测定，结果给出17/16种氨基酸的含量，如表7所示。4种茶藨子果实中氨基酸含量最高的分别为天冬氨酸(0.22 g/100g)、谷氨酸(0.46 g/100g)。其中茶藨子的总氨基酸含量分别是2.03、2.46、1.77、1.80 g/100g，平均含量(2.01±0.32)g/100g；必需氨基酸的平均含量0.77 g/100g，占总氨基酸的37.83%；非必需氨基酸的平均含量1.24 g/100g，占氨基酸总量的62.17%。

表7 青海4种茶藨子果实氨基酸含量测定Table 7 Determination of amino acid content of four kinds of ribes fruits in Qinghai

3 讨论与结论

3.1 营养成分分析

由表2可知，糖茶藨和青藏茶藨果实的水分、总糖、粗纤维较高于门源茶藨和长刺茶藨，但前者的总酸含量却远远低于后者。水分不仅影响果实的鲜度、嫩度、硬度和口感，果实的腐败变质、运输、保鲜期也受其影响[8-9]。糖茶藨、青藏茶藨、门源茶藨、长刺茶藨的糖酸比分别为5.14、20.17、0.86、0.78，即青藏茶藨纯甜，糖茶藨酸甜适度，门源茶藨和长刺茶藨有明显酸味[10]。茶藨子中的6种维生素，糖茶藨和青藏茶藨以VC和α-生育酚为主，且VC高于野生清水河枸杞[11]、野生毛叶/小果蔷薇果实及是日常食用水果(苹果、西瓜、柑橘、香蕉)的3～16倍[8]，其可被开发成富含VC的日常食用水果[12]；而门源茶藨和长刺茶藨以α-生育酚和γ-生育酚为主，生育酚中α型的活性最强，可作为抗氧化剂和营养强化剂。由表5可知，茶藨子中的7种矿物质元素，以常量元素钾、钙、镁为主，且矿物质是生长发育的必需元素，对酶的合成，促进新陈代谢、提高免疫等方面发挥重要作用[13-14]，若长期缺乏不仅会影响其他元素的吸收，也会导致软骨病、贫血、生长停滞等疾病的发生[15]。考虑果实安全性的问题，对其进行了5种重金属含量的检测，根据GB 2762—2017 食品中污染物限量(浆果Pb≤0.2 mg/kg，新鲜水果Cd≤0.05 mg/kg，但水果中的总汞、总砷、铬限量未明确列出，可以参考蔬菜中的总汞≤0.01 mg/kg，总砷≤0.5 mg/kg，Cr≤0.5 mg/kg)和国家无公害食品水果蔬菜对重金属的安全限量(Pb≤0.5 mg/kg，Hg、Cd≤0.05 mg/kg，As≤0.10 mg/kg)可知[8,16]，门源茶藨子、长刺茶藨重金属含量均完全符合这2个标准的限量要求，即可安全食用；而糖茶藨和青藏茶藨质量安全不完全符合这2个标准，因糖茶藨中的铅含量0.57 mg/kg皆超出两者安全限量范围，青藏茶藨铅含量0.42 mg/kg不符合GB 2762—2017要求，同一时间同一采样地，糖茶藨和青藏茶藨的铅含量明显远远高于门源茶藨子和长刺茶藨子，且藏医民常用糖茶藨的果实药用和生吃，因此应重新采样检测这两种果实中的铅含量。茶藨子中氨基酸种类齐全、含量丰富，其中鲜味氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸)含量相对较高，与氯化钠反应后生成的氨基酸钠盐，是食物中的鲜味物质[17-19]。谷氨酸具有提高记忆力和参与机体解毒的作用，天冬氨酸可以保护牙齿和延缓骨骼的损坏[20]。

3.2 生物活性成分分析

糖茶藨和青藏茶藨果实中的总黄酮、多酚、多糖、花青素、原花青素的含量均高于门源茶藨子和长刺茶藨子。多酚和黄酮都具有强抗氧化[21-23]、降血糖、抗肿瘤的作用[24]。除多酚、黄酮外，多糖、花青素、原花青素也具抗氧化能力[25-27]。因多糖水溶性较好，且在降血糖时安全无副作用，已作为开发降血糖药物及其保健品的热点物质[28]。因此茶藨子不仅可以作为天然抗氧剂的来源，其降血糖活性成分(黄酮、多酚、多糖)[29]，具有开发成降血糖药的潜力。因此，需要进一步筛选活性单体的化学结构并验证现代药理作用，以明确果实药用的有效成分的结构类型、有效剂量、功效及作用机制。

3.3 茶藨子野生资源开发的价值

很少有学者对青海茶藨子属植物的果实进行系统且全面的营养学研究。本文主要通过对4种茶藨子果实营养成分含量的检测分析，阐明了4种茶藨子果实营养构成和内涵，有利于进一步理解茶藨子的药用功效以及为进军食品领域、研发新食品奠定理论基础和提供丰富的原材料；茶藨子的食用营养价值对提升当地经济、大健康战略[30]意义非凡。

3.4 结论

3.4.1 茶藨子营养成分大体上呈现低脂肪、高VC、VE、高钾等特征

从检测结果上来看，茶藨子果实营养成分含量总体上呈现低脂肪、高VC和VE、高钾等特点。水果的营养价值主要取决于维生素的含量，茶藨子果实若作为日常水果食用，其糖茶藨和青藏茶藨浆果富含大量的VC和适度的糖酸比，且果实中丰富的必需氨基酸、微量元素，都能满足人体所需的营养，有潜力成为新时代的新型绿色水果。

3.4.2 茶藨子果实具有研发新食品的潜在优势

第一，茶藨子低脂且含较高粗纤维含量，符合时下的减肥潮流，为瘦身餐配料提供来源。第二，茶藨子高钾的特点，有助于调节体内渗透压和酸碱平衡，有助于保持神经健康、血压正常、保护心脏和预防中风。第三，水溶性VC大量存在于糖茶藨和青藏茶藨果实中，脂溶性VE之一的α-生育酚在门源茶藨和长刺茶藨果实含量最丰富。因此茶藨子可作为维生素补充剂和天然抗氧化剂的来源。第四，茶藨子氨基酸种类齐全且含量丰富，必需氨基酸含量37.83%，可作为优质蛋白源。

3.4.3 茶藨子果实作为功能性产品/药用的前景

茶藨子果实检测到的几种生物活性物质(总黄酮、多酚、多糖、花青素)，具有良好的体内外药理作用，如抗氧化、抗菌、抗肿瘤、提高免疫、治疗心血管疾病等功效。因此，分离活性单体和天然抗氧化、天然色素资源的深度开发利用，有利于筛选具有特定功能的有效成分和研究茶藨子植物体内活性成分的积累及作用机制。

本文对不同茶藨子品种的果实进行了一般营养成分、维生素、矿质元素、氨基酸、生物活性成分含量的全面分析与比较，为制定地方相关标准、筛选新型观赏、药食兼用优质品种资源、筛选制成特定功能的药品和食品，为丰富的茶藨子植物野生资源的开发利用提供了依据。