不同品种玫瑰的成分含量及产品研发进展

李 雪,闫莎莎,魏 嘉,曹 竑,张福梅,田晓静,乔丽萍,朱永华,张连刚,王建康

(1.西北民族大学 生命科学与工程学院，甘肃 兰州 730030；2.西北民族大学 生物医学研究中心中国-马来西亚国家联合实验室，甘肃 兰州 730030；3.西北民族大学 医学部，甘肃 兰州 730030；4.天津科技大学 食品科学与工程学院，天津市 300457；5.甘肃绽放教育信息咨询有限公司，甘肃 兰州 730030；6.甘肃苦水玫瑰集团股份有限公司，甘肃 兰州 730030；7.中国苦水玫瑰协会，甘肃 兰州 730304)

玫瑰是蔷薇目(Rosales)蔷薇科(Rosaceae)蔷薇属(RosaL.)的落叶灌木，原产于中国.我国具有悠久的玫瑰栽培历史，其中山东平阴的玫瑰至少有 1300 年的栽培史[1].目前，全国玫瑰花种植面积已超过20万亩，国内玫瑰主产区以山东、甘肃、四川、辽宁和新疆等地为主[2]，种植面积较广.国外玫瑰主产区以保加利亚、土耳其、法国、俄罗斯等国家为主,其中保加利亚是目前世界上玫瑰油产量最高的国家[3].

目前，玫瑰的研究主要集中在产品研发、功效成分提取、组成含量鉴定和功能性研究等方面[4-7].对于产品研发而言，玫瑰产品主要包含了美容产品[8]、食品[9]和保健品[10]等.对于成分提取、组成含量鉴定而言，主要集中在精油呈香呈色的分离和鉴定[11]、黄酮提取工艺优化和成分含量鉴定[12]等.经过对玫瑰相关产品的功能性研究发现，玫瑰精油具有抗抑郁、抗氧化和抗菌[13-17]等功能特性；类黄酮具有治疗代谢、抗氧化[18-20]等功能特性.

本文从功能性成分提取、组成含量鉴定、功能性研究、产品研发等方面展开，并对成分含量鉴定进行汇总，综合分析国内外对玫瑰的研究与应用，旨在为后续研究提供理论依据.

1 玫瑰成分提取及其组成含量鉴定

1.1 基础营养物质

为探究玫瑰中的基础营养成分，选择碳水化合物、蛋白质和脂肪等成分[21]进行汇总，结果见表1.

表1 各种玫瑰基础营养成分组成

由表1可知，就鲜花朵而言，云南培育的5种玫瑰中，八街玫瑰的水分含量最高，红河玫瑰的水分含量最低；昆明玫瑰、红河玫瑰和大理玫瑰的蛋白质、灰分和脂肪含量较高，而墨红玫瑰和八街玫瑰的蛋白质、灰分和脂肪含量较低；墨红玫瑰和八街玫瑰的粗纤维、碳水化合物和维生素C含量相差不大.山东平阴玫瑰和内蒙古包头玫瑰水分、蛋白质、灰分和脂肪含量均与昆明玫瑰、红河玫瑰和大理玫瑰的含量接近.

就鲜花蕾而言，新疆培育的紫枝玫瑰、大马士革玫瑰和丰花玫瑰的水分、碳水化合物含量较高，而苦水玫瑰的水分、碳水化合物含量较低.粗纤维、脂肪和维生素C含量各品种之间相差不大.

云南培育的玫瑰鲜花朵与新疆培育的玫瑰鲜花蕾相比较，云南的水分和脂肪含量均较高，而粗纤维含量较低.总体而言，玫瑰中基础营养成分的含量受品种、培育地和生长阶段等因素的影响.

1.2 主要挥发性成分

挥发性成分是玫瑰及其相关产品的主要呈香成分[25-26].目前对玫瑰花、精油、纯露和细胞液中挥发性成分的提取、鉴定方法有很多，较为成熟的有全二维气相色谱技术(Comprehensive Two-dimensional Gas Chromatograph,GC×GC)和固相微萃取-气相色谱质谱(Solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，SPME-GC-MS)技术[27-28].对玫瑰及相关产品中主要挥发性成分组成和含量进行汇总，结果见表2.

由表2可知，玫瑰花中鉴别出70余种挥发性成分，其中最主要成分是苯乙醇、香茅醇、橙花醇、香叶醇和芳樟醇.对不同品种和培育地的玫瑰花而言，苯乙醇的含量在1.77%～67.94%，其中山西紫枝玫瑰、山西大马士革玫瑰和浙江大马士革玫瑰含量较高，均在50%以上，而云南玫瑰、山西苦水玫瑰和浙江墨红玫瑰含量较低，均在5%以下；香茅醇的含量在0.64%～30.00%，其中山西苦水玫瑰、山西丰花玫瑰和北京丰花玫瑰含量较高，均在25%以上，而浙江白玫瑰和浙江墨红玫瑰含量较低，均在1%以下；香叶醇的含量在0.42%～21.34%，山西苦水玫瑰含量最高，而浙江白玫瑰和山西紫枝玫瑰含量较低，均在1%以下；橙花醇的含量在0.77%～13.87%，其中北京单瓣白玫瑰含量最高，浙江八街玫瑰含量最低；芳樟醇的含量在0.12%～0.35%.

玫瑰精油中鉴别出了240余种挥发性成分，其中最主要的成分为香茅醇、香叶醇、橙花醇、芳樟醇和苯乙醇.对不同品种和培育地的玫瑰精油而言，苯乙醇的含量在0.10%～2.31%，香茅醇的含量在10.64%～54.26%，山东丰花一号含量最高，甘肃苦水玫瑰含量最低.香叶醇的含量在2.98%～13.17%，橙花醇的含量在1.80%～7.44%，芳樟醇的含量在1.23%～4.09%.目前对于玫瑰纯露和细胞液的研究较少，玫瑰细胞液作为玫瑰干花蕾的副产品，纯露作为生产精油的副产物[29]，两者在主要挥发性成分的含量上存在差异.

总体而言，玫瑰及其相关产品中挥发性成分的含量受品种、培育地和提取方式等因素的影响.

表2 各种玫瑰产品的挥发性成分汇总

1.3 类黄酮成分

玫瑰花中含有大量的类黄酮，其具有抗氧化[38]等多种功效.而玫瑰花的主要产品为精油，在精油制取过程中会产生大量的玫瑰花渣，一般作为废料处理，不仅会导致环境污染，还造成极大浪费，其实花渣中也含有丰富的黄酮类化合物，具有很高的利用价值[39-40].本文对玫瑰花和花渣中类黄酮含量进行了汇总，结果见表3.

表3 各种玫瑰类黄酮含量分析汇总

由表3可知，在玫瑰花瓣中，类黄酮含量在44.413～80.123 mg/g，其中含量最高的为单瓣白玫瑰，最低的为保罗瑞考特玫瑰.在玫瑰花渣中，类黄酮含量在43.820～72.240 mg/g，其中含量最高的为甘肃苦水玫瑰，其次为山东重瓣红玫瑰和甘肃大马士革玫瑰.

总体而言，玫瑰中类黄酮的含量受品种、培育地、生长阶段和花型等因素影响.且由上述分析可知，玫瑰花渣与玫瑰花瓣中类黄酮含量相比较，两者差异不大，因此应对玫瑰花渣中的类黄酮进行进一步的开发和利用，避免浪费.

1.4 矿物质成分

矿物质对玫瑰具有重要的影响，会直接影响玫瑰的生理代谢，进而影响玫瑰的产量和品质[43].本文对不同玫瑰品种的矿物质成分进行了汇总，结果见表4.

由表4可知，甘肃苦水玫瑰钙含量明显高于其他品种玫瑰，高达12376.5 μg/g，其他品种玫瑰钙含量在107.0～5600.0 μg/g；各品种玫瑰中钾含量在2070.0～16600.0 μg /g，其中新疆大马士革玫瑰钾含量最高，福建丰花1号最低；除云南八街玫瑰和墨红玫瑰镁、锰和锌含量较低外，其余各品种玫瑰含量差异不大；云南八街玫瑰和广东‘中天’玫瑰铁含量较低；新疆大马士革玫瑰硒含量最低；各品种玫瑰铜含量差异不大.总体而言，玫瑰中矿物质含量会受到品种和培育地等因素的影响.

表4 各种玫瑰矿物质成分含量分析汇总

1.5 氨基酸成分

有研究表明，食用玫瑰与常见蔬菜比较营养价值更高，具有多种必需氨基酸，可作为良好膳食来源，是一种具有广阔市场前景的特色食品[21-22].氨基酸的种类、数量和组成比例直接影响食物的营养价值和保健价值.不同品种、培育地和不同生长阶段玫瑰中赖氨酸、缬氨酸和异亮氨酸等6种必需氨基酸成分各不相同，结果见表5.

表5 各种玫瑰氨基酸成分含量分析汇总

由表5可知，对于玫瑰鲜花蕾而言，不同品种、不同培育地玫瑰的氨基酸含量比较没有较明显的变化趋向.对于玫瑰鲜花朵而言，云南八街玫瑰和墨红玫瑰的氨基酸含量均低于其他品种玫瑰.由于氨基酸组成和含量的细微差异难以区分，现将收集的玫瑰氨基酸组成为输入进行主成分分析(principal component analysis,PCA)，以通过氨基酸组成区分玫瑰花的品种和生长阶段，结果见图1和图2.

图1 基于氨基酸含量的不同品种玫瑰PCA结果

由图1可知，主成分分析结果中第一主成分占87.38%，第二主成分占10.46%，累积贡献率达97.84%，不同品种玫瑰的数据点之间没有重叠，且可以看到BJ和MH分布在图的左侧，YH分布在图的右下角，福建丰花1号与其他品种玫瑰得到了很好的区分.基于PCA可以对不同品种的玫瑰进行有效的判别.

图2 基于氨基酸含量的不同生长阶段玫瑰PCA结果

由图2可知，主成分分析结果中第一主成分占98.08%，第二主成分占1.33%，累积贡献率达99.41%，其中XHL和XHD的数据点彼此能区分开，且各自聚集性较好.生长阶段沿着主成分2减小的方向进行规律性分析，基于PCA可以对不同玫瑰的生长阶段进行有效的区分.

2 玫瑰功能性研究

玫瑰因其所含多种功效成分，具有抗抑郁、镇痛、降血糖、抗氧化、抗炎、抗菌、治疗代谢及心脑血管疾病等功能.丁鸣等[13]研究发现，苦水玫瑰精油可以显著缓解小鼠在EPM和LDB模型中的焦虑行为.Uysal等[15]通过对100名患者进行实验，发现玫瑰精油的芳香疗法作为常规治疗方法的辅助，可能有助于缓解原发性痛经患者的疼痛.Ciumărnean等[19]总结了类黄酮类化合物不仅具有抗氧化性能，还具有对心血管系统产生血管舒张和调节内皮细胞凋亡过程的能力.Calis[47]和Putteeraj[48]提出了类黄酮类化合物对缺血性损伤具有良好的神经保护作用.

3 玫瑰产品研发

玫瑰相关产品主要包括美妆、食品和保健品等.在美妆方面，玫瑰因具有天然的香气，古用玫瑰香汤沐浴，现在用“液体黄金”玫瑰精油美颜护肤和制成香水[8]，其副产物有玫瑰纯露.随着加工技术的进步，作为玫瑰干花蕾加工副产品的玫瑰细胞液也在美容、护肤和护发中具有广泛的用途[37].在食品方面，汤璐等[49]针对目前市场上花香型复合营养果冻的空白，研发了一款兼具山药有益成分和玫瑰美容养颜功效双重优点的玫瑰山药果冻；陈烨[50]研发了酥脆可口、风味浓郁的玫瑰花酥性饼干，其最佳配方中，玫瑰花粉质量分数15%,黄油的质量分数60%,糖粉的质量分数35%；梁颖琪等[51]制的玫瑰花酱不仅具有玫瑰的独特风味，还为玫瑰花蒸馏残渣的高值化利用提供了思路.常云鹤等[52]研发了玫瑰奶酒.在保健品方面，郑淑彦等[9]认为玫瑰花茶是用鲜玫瑰花和茶叶的芽尖按比例混合，具有保健功能；邰丽梅等[10]研发了金耳玫瑰饮料，既消暑解渴,又具保健功效.

4 结论

本文主要综述了玫瑰的功能性成分提取及其组成含量鉴定，其次为玫瑰功能特性及其相关产品研发.根据产品类型分别开发配套的生产工艺，可以有目的的开发不同比例构成的特色化产品，丰富的玫瑰产品类型，为玫瑰营养和活性物质的创新深度利用奠定基础，为扩大玫瑰的进一步应用，对玫瑰价值的提升有着重要意义.