走马胎叶片营养成分分析及栽培年限差异比较

唐凤鸾， 梁英艺， 孙菲菲， 赵 健*

( 1. 广西壮族自治区中国科学院 广西植物研究所, 广西 桂林 541006； 2. 中共罗定市龙湾镇委员会， 广东 罗定 527235； 3. 桂林医学院 药学院， 广西 桂林 541001 )

走马胎()为紫金牛科紫金牛属常绿灌木，具有祛风壮骨、活血化瘀、消肿止痛、止血生肌等功效，是壮、瑶、苗医的常用药，因为疗效安全可靠被收入100种经典壮药，并在瑶医理论体系“七十二风”中占有重要地位，民间常有“两脚行不开，不离走马胎”之说。走马胎叶为西南地区民间传统药浴、足浴的保健原料，近年来被开发成代泡茶，并发现对老年人漏尿具有良好的治疗效果。随着对走马胎叶片资源的不断开发利用，其营养价值应将逐渐得以重视。

我们在引种栽培中发现，走马胎叶片外观形态因植株种植年限不同存在较大差异，如1年生植株叶面积小，质地薄，且上下表面呈暗红色，2年生植株叶面积变大，叶色转绿，生长3年及以上植株的叶大、厚，表面密布腺体。前人研究证明，叶片结构建成是营养物质及有效成分积累和变化的基础，而植株生长年限是其重要影响因素(李雁群和吴鸿，2018)。如植株年龄可明显影响鹤望兰叶片中钾、磷、硼、铁、锌等矿质元素含量(黄敏玲等，2007)，2年生中国肉桂枝条较1年和4年生枝条叶片的油细胞密度大、数量多、挥发油含量高(Li et al., 2016)，50年生银杏叶中总银杏酸含量最高，25年生最低(姚鑫等，2012)。走马胎叶片形态及栽培年限差异是否改变内部代谢物质的积累，进而影响疗效或使用价值？

有关走马胎的研究主要集中于根茎化学成分(Gong et al.，2010；娄方明等，2010；封聚强等，2011)、药理作用(郑小丽等，2013；Mu et al，2013；谷永杰等，2014)，及种质资源和组织培养(毛世忠等，2010；符运柳等，2017；魏蓉等，2018；唐凤鸾等，2019)等方面,尚未见对其营养成分和食用价值的报道。因此,我们以不同栽培年限走马胎植株的叶片为对象,对其开展营养成分研究,在此基础上进一步评价栽培时间对走马胎叶片营养成分的影响。研究结果旨在了解走马胎叶片营养价值,为其开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

2020年10月中旬在广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所的走马胎栽培试验地，选择1～4年生，生长良好，无病虫危害的走马胎植株。从植株顶端往下，取当年生的完整功能叶片带回实验室，用纯净水冲洗干净，无菌滤纸吸干表面水分后装入自封袋，送广西壮族自治区分析测试研究中心进行鲜样检测。

1.2 检测方法

检测依据: 矿质元素[钙(Ca)、镁(Mg)、磷(P)、钾(K)、钠(Na)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)]含量按照GB 5009.268—2016测定，硫含量按照JY/T 015—1996测定；维生素C、总糖(转化糖，以葡萄糖计)、蛋白质、脂肪、氨基酸含量分别按照GB 5009.86—2016、GB 5009.8—2016、GB 5009.5—2016、GB 5009.6—2016、GB 5009.124—2016测定；总黄酮(以无水芦丁计)、总皂苷、总酚含量分别按照SN/T 4592—2016(《出口食品中总黄酮的测定》)、NY 318—1997附录B(《人参制品》)、GB/T 8313—2018测定。

仪器设备：Optima 2000DV电感耦合等离子体发射光谱仪(美国Perkin Elmer公司)，ZEEEnit700原子吸收光谱仪(德国耶拿)，高效液相色谱系统(美国 Waters)，日立L-8900 型全自动氨基酸分析仪(日本 Hitachi 公司)，FOSS2300全自动定氮仪(瑞典Foss公司)，双光束扫描紫外可见光分光光度计(美国热电)，IRIS In-trepid等离子体发射光谱仪(美国热电)，SA-10 原子荧光形态分析仪(北京吉天)，TU-1810 紫外可见光分光光度计(北京谱析) 等。

分析方法：Ca、Mg、P、K、Na、Cu、Fe、Mn、Zn等元素检测采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)，硫元素检测采用感耦等离子体原子发射光谱方法；维生素C检测采用2,6-二氯靛酚滴定法，总糖检测采用酸水解-莱因-埃农氏法，蛋白质检测采用凯氏定氮法，脂肪检测采用索氏抽提法，氨基酸检测采用氨基酸分析仪(茚三酮柱后衍生离子交换色谱仪)测定；总黄酮、总皂苷和总酚检测采用分光光度法测定。每个样品测定3次。

1.3 数据分析

实验数据采用Excel和SPSS 16.0软件处理分析。

2 结果与分析

2.1 走马胎叶片矿质营养元素

由表1可知，走马胎叶片含有非常丰富的矿质元素，其中常量元素含量最高为钾(K，5 610～7 150 mg·kg)，其次为钙(Ca，2 930～5 560 mg·kg)，最低为钠(Na，6.37～30.30 mg·kg)；K、Na比为235∶1～380∶1。微量元素含量最高为铁(Fe，27.4～788 mg·kg)，其次为锰(Mn，5.84～11.40 mg·kg)，最低为铜(Cu，1.68～2.90 mg·kg)。

栽培年限对走马胎植株叶片矿质元素含量影响总体表现为1年生最高，2年生最低；1年生植株P、Fe、Mn、Zn含量显著高于2～4年生(<0.05)，其中Fe含量高达788 mg·kg；3年生Ca和4年生硫(S)含量显著高于其他年限(<0.05)；1年和4年生植株镁(Mg)含量差异不明显(>0.05)，说明1年生走马胎植株叶片具有更好的矿质营养。

2.2 走马胎叶片一般营养成分

由表2可知，走马胎叶片维生素C(36.20～177.00 mg·100g)含量最高，其次为蛋白质(2.25～2.90 g·100g)，脂肪最低仅0.70～1.20 g·100g，呈现高维生素C低脂肪特征，符合人们对健康食品的要求。

走马胎叶片维生素C含量随着栽培时间延长增加显著(<0.05)，总糖含量变化无规律，蛋白质和脂肪含量相对较稳定。4年生植株的维生素C、总糖和蛋白质含量最高，分别为117.00 mg·100g、3.16 g·100g、2.90 g·100g，说明4年生走马胎植株叶片具有更好的有机营养。

2.3 走马胎叶片氨基酸成分

由表3可知，不同栽培年限走马胎叶片均能检出15种相同的氨基酸，并包括赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸6种人体必需氨基酸。检出的15种氨基酸中门冬氨酸和谷氨酸(>0.2 g·100g)含量最高，其次为脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸(>0.1 g·100g)，酪氨酸和组氨酸的含量较低(<0.1 g·100g)；必需氨基酸(EAA)和非必需氨基酸(NEAA)的占比分别为39.08%～41.38%(EAA/TAA)、58.62%～60.92%(NEAA/TAA)。

走马胎叶片中各类氨基酸、总氨基酸和必需氨基酸含量总体以4年生最高，2年生最低，最高含量出现时间与一般营养分析结果类似，说明走马胎栽培年限可明显影响叶片有机物的合成和积累。

2.4 走马胎叶片主要生理活性物质

表4结果显示，走马胎叶片含有丰富的酚类(590.0～880.0 mg·100g)和皂苷类(281.2～367.9 mg·100g)物质，黄酮类物质含量较低(<50.0 mg·100g)。1～3年生植株叶片总酚含量随栽培年限的延长下降显著(<0.05)，但第4年又快速回升至最大值；总皂苷含量随栽培年限延长逐渐下降，且1年生显著高于2～4年(<0.05)。1年和4年生走马胎植株叶片分别含有较高的皂苷类和酚类活性物质，因此使用时应根据需要进行选择。

表 1 走马胎叶片矿质营养元素含量Table 1 Mineral nutrient element contents of Ardisia gigantifolia leaves

表 2 走马胎叶片一般营养含量Table 2 General nutrient content of Ardisia gigantifolia leaves

3 讨论与结论

3.1 走马胎叶片矿质营养分析

本研究发现走马胎叶片含有丰富的矿质营养，且大部分元素含量明显高于普通水果、鲜茶叶和蔬菜(李云仙等，2016；李金贵等，2018；倪杨等，2020)。尤其是1年生植株Fe含量高达788 mg·kg，分别为猪肝、蛋黄、芝麻酱的3、11和1.5倍。走马胎叶片K、Na元素比值达235∶1～380∶1，对照余庆小叶苦丁茶和梵净山白茶的K、Na含量(杨天友等，2016；杨天友和杨传东，2020),及高钾低钠型蔬菜的比值(豌豆276∶1，南瓜181∶1)，走马胎具有高钾低钠型食材特征。现有研究表明食物中的Ca、Mg、S、P、K、Fe、Mn、Zn等元素是人体结构组成、生长发育及各种生理活动的物质基础，高钾低钠型食物能有效维持体内酸碱平衡及血压正常(何志廉，1988)。可见，走马胎叶片不仅能为人体提供良好的矿质营养，具有高钾低钠型健康食材的特征，并对保持血压稳定具有潜在价值。

栽培年限能显著影响走马胎植株叶片中的矿质元素含量，结果与树龄能明显影响油茶、柚等多年生常绿树种叶片矿质元素含量相似(闫荣玲等，2016；雷靖等，2019)，原因可能是不同树龄植株根系对某一元素的吸收能力及树体对具体元素的需求差异所致(冯美利等，2012)。本研究结果还显示，1年生走马胎植株叶片矿质元素含量普遍较高，2年生较低，说明1年生植株叶片具有更好的矿质营养价值。结合不同栽培年限走马胎叶片外观形态变化分析，高含量的Fe和Mn等有色金属元素含量差异可能是导致叶片颜色变化的原因之一，1年生植株叶片因Fe和Mn的含量较高而呈暗红色，2年生含量最低而呈绿色，具体原因有待进一步研究。

3.2 走马胎叶片一般营养分析

维生素C是维持人体正常代谢的重要物质，参与多种生理活动，但人体自身不能合成， 必须从日常食物中获取。蛋白质作为组织和细胞的重要组成，是人体生命活动不可缺少的物质。故维生素C和蛋白质被作为果蔬品质评价的主要指标。走马胎植株叶片维生素C(36.2～177 mg·100g)和蛋白质(2.25～2.90 g·100g)含量普遍高于葡萄、番茄、油麦菜、红绿茶、生菜、大白菜、芹菜等日常果蔬和茶叶(丁素君和张会芬，2014；曲媛等，2014；王延华等，2020；童兰艳等，2020)，其中4年生维生素C高达177 mg·100g，已超过沙棘(160 mg·100g)和红辣椒(144 mg·100g)等高维生素C含量品种。走马胎叶片脂肪总体保持较低水平，含量仅为0.70～1.2 g·100g，非常有利于人体健康，说明走马胎叶片具有较高的食用价值。

表 3 走马胎叶片氨基酸含量Table 3 Contents of amino acids of Ardisia gigantifolia leaves

表 4 走马胎叶片主要活性物质含量Table 4 Main active substance contents of Ardisia gigantifolia leaves

栽培年限对走马胎叶片中维生素C和总糖含量的影响较大，蛋白质和脂肪的影响相对较小，其中4年生维生素C、总糖和蛋白质含量最高，1年生较低。叶片是植物进行光合作用的主要场所，叶片组织结构直接影响其化合物的产生和积累。1年生走马胎植株叶片小而薄，且叶色暗红叶绿素含量较低，导致光合作用和储藏能力较弱，因此，维生素和碳水化合物含量低；而4年生植株叶大而厚，并含大量腺体，结构完整，光合作用和储藏能力较强，因此维生素和碳水化合物含量高。

3.3 走马胎叶片氨基酸分析

走马胎叶片包含6种人体必需氨基酸，其中EAA/TAA比值为39.08%～41.38%，NEAA/TAA比值为58.62%～60.92%，与理想蛋白模式EAA/TAA=40%、EAA/NEAA=60%几乎接近，说明不同生长年限走马胎叶片氨基酸配比合理。走马胎叶片氨基酸含量最高是门冬氨酸和谷氨酸，门冬氨酸在临床上被广泛用于肝炎、肝硬化、肝昏迷等肝病的治疗，谷氨酸则为哺乳动物获得净氨基氮的主要氨基酸，能解除组织代谢过程中产生的氨毒害作用，并参与脑组织代谢(徐瑾等，2011)，可见走马胎叶片中含量最高的两种氨基酸均具有较好的药用价值。

不同生长年限走马胎植株叶片所含氨基酸种类相同，总含量则以4年生最高，2年生最低，说明走马胎叶片氨基酸种类受栽培年限的影响较小，但含量受影响较大。与一般营养分析结果比较可知，4年生走马胎具有更好的有机营养。

3.4 走马胎叶片活性物质分析

走马胎叶片含有丰富的皂苷类和酚类物质，前人研究表明，从走马胎中分离提取的三萜皂苷类物质对多种肿瘤细胞具有较强的抑制作用(穆丽华等，2011；谷永杰等，2014；陈超等，2015)，而岩白菜素衍生物(属于酚类物质)具有较强的抗氧化作用(杨竹等，2008)，两者是走马胎的主要活性物质。1年生走马胎植株叶片总皂苷含量最高，4年生总酚含量最高，推测走马胎幼年植株叶片可能具有更好的抗肿瘤活性物质，成年植株叶片具有更好的抗炎活性物质。

综上所述，走马胎叶片富含多种人体所需的营养成分和生理活性物质，有较高的药用和保健价值，具有深度开发利用的价值潜力。但因成分类型不同含量呈现较大的年限差异，总体表现为1年生植株叶片含有较高的矿质元素和皂苷类物质，4年生植株含有较高的有机营养、酚类物质和氨基酸，2年生植株的大多数检测指标均处于最低值，因此在生产中应避免使用2年植株叶片，并根据需要选择1年或4年生植株叶片或开发成不同产品。