11个茶用菊花材料营养成分分析
2023-05-30眭鸿王紫薇徐颂文董晓丽熊金洲潘佩蒋细旺
眭鸿 王紫薇 徐颂文 董晓丽 熊金洲 潘佩 蒋细旺
摘 要: 以湖北省11个重要茶用菊花材料为研究对象,分析测试后比较其可溶性蛋白、游离氨基酸、还原糖、可溶性总糖以及维生素C等主要营养成分的含量差异;探讨不同处理方式对‘神农香菊营养成分含量的影响。采用考马斯亮蓝G-250染色法、滴定法等方法对11个茶用菊花的主要营养成分进行含量测定,采用SPSS软件进行相关性分析。结果表明:11个茶用菊花主要营养成分中,蛋白质5.307~10.983 mg·g-1,其中‘黄金菊最高;游离氨基酸5.724~24.238 mg·g-1,其中‘神农香菊1最高;还原糖49.659~142.406 mg·g-1,其中‘福白菊1最高;可溶性总糖36.240~159.756 mg·g-1,其中‘黄金菊最高;维生素C 2.087~4.001 mg·g-1,其中‘福白菊2最高。所选的湖北11个重要茶用菊花的游离氨基酸、可溶性总糖以及维生素C含量较高,推荐菊花茶作为功能菊花饮品。
关键词: 茶用菊花;营养成分分析;湖北省
中图分类号:S682.1+1 文献标识码:A 文章编号:1004-3020(2023)01-0017-05
Analysis of Nutritional Components of 11 Tea Chrysanthemum Materials
Sui Hong(1) Wang Ziwei(1) Xu Songwen(2) Dong Xiaoli(3) Xiong Jinzhou(2) Pan Pei(4) Jiang Xiwang(1)
(1.College of Life Science,Jianghan University Wuhan 430056;
2.Macheng Chrysanthemum Association,Macheng Dabiehuaxiang Chrysanthemum Co.,Ltd. Macheng 438300;
3.Macheng Sanhekou Agricultural Service Center Macheng 438326;
4.College of Pharmacy,Anhui Medical University Hefei 230032)
Abstract: The contents of soluble protein,free amino acid,reducing sugar,soluble total sugar and vitamin C in 11 important chrysanthemum materials for tea in Hubei Province were measured. The effects of different treatments on nutrient contents of‘Shennongxiangju were also discussed. The main nutrients of 11 important tea chrysanthemum materials in Hubei were determined by coomassie brilliant blue G-250 staining, titration and other methods, and the correlation analysis was carried out by SPSS software. The important nutritional components of 11 tea chrysanthemums in Hubei Province were as follows:protein 5.307~10.983 mg·g-1,among which‘Huangjinjuwas the highest;Free amino acid 5.724~24.238 mg·g-1,among which ‘Shennongxiangju 1was the highest;Reducing sugar 49.659~142.406 mg·g-1,among which ‘Fubaiju 1 was the highest;The total soluble sugar was 36.240~159.756 mg·g-1,of which‘Huangjinjuwas the highest;Vitamin C 2.087~4.001 mg·g-1,among which‘Fubaiju 2was the highest. The selected 11 important tea chrysanthemums in Hubei province have high contents of free amino acids,soluble total sugar and vitamin C,so tea chrysanthemum is recommended as functional chrysanthemum drink.
Key words: tea chrysanthemum;nutritional compositions analysis ;Hubei Province
菊花Chrysanthemum morifolium属多年生宿根花卉,是中国传统十大名花之一。菊花依据用途可分为茶用菊、药用菊、食用菊和观赏菊等。菊花具有平肝明目、清热解暑、杀菌消炎抗病毒等功效。目前,关于茶用菊花的研究主要集中在种质资源收集评价[1,2]、快速繁殖[3]、栽培管理[1]、新品种培育[1]等方面。在成分方面,对黄酮类、绿原酸类等活性成分研究较多,而营养成分研究存在检测不完全、菊花品种覆盖不全面[1,4]等问题。蛋白质、氨基酸、糖类、维生素C等多种营养成分对人体健康十分重要[1,2],蛋白质是生命体和食物中的重要组成部分,也是很多药物研究的重要内容;氨基酸在人体营养与生理上占有重要地位,是重要的呈味物质,有些氨基酸可用于缓解菊花茶中的苦涩味,增加其鲜甜味,调控菊花茶口感,游离氨基酸是决定茶用菊花品质质量的重要指标之一;糖是自然界中含量最丰富的生物聚合物,具有抗肿瘤、抗氧化及抑菌作用,对血糖、血脂、心血管等疾病都有预防作用,常見糖种类有还原糖、可溶性总糖等;维生素C具有抗炎症作用,缺乏维生素C会导致多种病症的发生,严重时将导致坏血病、心脏及脾脏损伤等疾病。
本研究针对麻城市、神农架等湖北省重要产区茶用菊花的营养成分研究欠缺的现实,对湖北目前主要茶用菊花种类或品种的营养成分如可溶性蛋白、游离氨基酸、还原糖、可溶性总糖以及维生素C等进行测定,旨在考察不同品种茶用菊花的内在品质,保证茶用菊花的质量,提高茶用菊花的价值,为菊花资源的开发利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本研究以湖北麻城及本实验室的11个茶用菊花为材料。具体材料及特性见表1。
‘神农菊是江汉大学生命科学学院蒋细旺教授利用原产于神农架的‘神农香菊通过体细胞无性系获得的茶用菊花新种质。所有茶用菊花材料含水率低于8%,用高速中药粉碎机粉碎过60目筛,保存于冰箱冷藏室备用。
1.2 试验方法
试验分为不同种类菊花营养成分的测定和不同处理方法下同一菊花材料营养成分的测定。茶用菊花材料处理方法见表1。杀青采用传统的蒸汽杀青方式;烘干采用电热鼓风干燥箱在40 ℃条件下,对材料进行32~40 h脱水烘干处理;阴干是放在通风的环境自然干燥,避太阳直射。茶用菊花的可溶性蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝G-250染色法[5]、游离氨基酸含量测定采用比色法[6]、维生素C含量的测定采用2,6-二氯酚靛酚滴定法、还原糖与总糖均采用DNS法[7,8]。测定重复3次,所获数据用SPSS 26软件分析。
2 结果与分析
2.1 烘干条件下不同茶用菊花的营养成分含量比较
10种烘干处理的茶用菊花材料营养成分测定结果见表2。
2.1.1 可溶性蛋白含量
10个茶用菊花材料中,可溶性蛋白含量存在显著的差异,见表2。可溶性蛋白含量由高到低顺序为‘黄金菊>‘金丝黄菊>‘神农菊2>‘神农菊1>‘杭白菊>‘浙遂昌米菊>‘福白菊1>‘神农菊3>‘神农香菊1>‘福白菊2。其中,‘黄金菊蛋白质含量最高,‘福白菊2含量最低。同一试验方法下,周艳星等[9]检测的维他奶、燕塘乳酸菌、蒙牛优酸乳饮料中蛋白质含量在0.816~1.454 mg·g-1,本试验所测菊花材料的蛋白质含量显著高于乳制品饮料,推荐菊花茶作为人们补充蛋白质的饮品。宋彦丽和蒋细旺[10]所测‘神农菊的蛋白质含量为14.47 mg·g-1,‘神农香菊的蛋白质含量为18.89 mg·g-1,发现10个菊花材料的蛋白质含量均小于宋彦丽和蒋细旺所测含量,说明不同菊花品种蛋白质含量存在差异。
2.1.2 游离氨基酸含量
10个茶用菊花材料中,游离氨基酸含量存在显著的差异,见表2。游离氨基酸含量由高到低的顺序为:‘神农香菊1>‘神农菊3>‘神农菊2>‘神农菊1>‘金丝黄菊>‘黄金菊>‘浙遂昌米菊>‘福白菊2>‘福白菊1>‘杭白菊。其中,‘神农香菊1的游离氨基酸含量最高,‘杭白菊含量最低。潘芸芸等[11]检测的4种食用菊花的氨基酸含量为7.95~15.69 mg·g-1,本试验发现‘神农菊1‘神农菊2‘神农菊3和‘神农香菊1的游离氨基酸含量高于潘芸芸等[11]选用的菊花材料。王慧等[12]对17个大豆品种培养获得的豆芽,进行了营养品质的分析研究,其中游离氨基酸含量集中在3.036 7~4.453 3 mg·g-1,显著低于湖北的10个茶用菊花材料,说明湖北目前主栽的茶用菊花材料在游离氨基酸方面有明显的优势。
2.1.3 可溶性总糖含量
10个茶用菊花材料中,可溶性总糖含量存在显著的差异,见表2。总糖含量由高到低顺序为:‘黄金菊>‘福白菊1>‘杭白菊>‘金丝黄菊>‘福白菊2>‘神农菊1>‘神农菊2>‘浙遂昌米菊>‘神农香菊1>‘神农菊3。其中,‘黄金菊的可溶性总糖含量最高,‘神农菊3含量最低。11个茶用菊花材料中,产自江汉大学校内试验基地的‘神农菊比产自武汉市蔡甸区的总糖含量高出二倍,其主要原因可能与栽培管理方式有关,蔡甸区种植的‘神农菊田间管理较差,植株矮小,光合效率弱,菊花合成糖量少;而江汉大学校内试验基地定期浇水、施肥,生长环境和营养较好。故适时除草、施肥、打顶、防止病虫害等田间管理措施十分重要。分析测试还发现,‘神农菊2和‘神农菊1的总糖含量无显著差异,说明菊花经霜打后,对总糖影响不显著,但霜害后,花瓣颜色变红、容易散瓣,影响菊花的外观和商品价值,建议茶用菊花开花后要及时采收。金潇潇等[13]对20个菊花品种花瓣进行营养品质分析,测得各品种可溶性总糖含量为44.5~84.0 mg·g-1,与本试验所测数据相比较,除‘神农菊3、‘神农香菊1和‘浙遂昌米菊外,其余7个湖北主栽的茶用菊花材料可溶性总糖含量显著高于其所测含量,说明这7个茶用菊花材料的可溶性总糖方面有较明显的优势。
2.1.4 还原糖含量
10个茶用菊花材料中,还原糖含量存在一定差异,见表2。还原糖含量由高到低顺序为:‘福白菊1>‘黄金菊>‘金丝黄菊>‘神农菊2>‘福白菊2>‘浙遂昌米菊>‘杭白菊>‘神农菊1>‘神农菊3>‘神农香菊1。其中,‘福白菊1的还原糖含量最高,‘神农香菊1含量最低,这说明湖北麻城市的‘福白菊在还原糖方面有明显的优势。高学玲等[14]对‘贡菊‘金贡菊‘金香菊‘七月菊‘野菊‘怀菊‘祁菊‘滁菊‘亳菊‘黄菊和‘杭白菊共11个菊花品种的干花,进行了游离糖类的分析,测得各品种游离糖含量为90.7~187.6 mg·g-1,本试验所测菊花材料的还原糖含量为49.659~142.506 mg·g-1,这说明不同菊花品种间在还原糖含量上存在差异。颜孙安等[15]测定的6种葡萄的还原糖含量在115~168 mg·g-1,葡萄的还原糖营养价值高于湖北的10个茶用菊花材料。2022年中国居民膳食指南推荐每人每日摄入糖含量不超过25 g,摄入糖含量过多,会增加青少年龋齿、青年肥胖和老年高血糖的風险,而肥胖又会增加其他疾病的患病风险,若体内还原糖富集,易引发糖尿病,危害人体健康,推荐中老年人饮用低糖饮品的菊花茶。
2.1.5 维生素C含量
10个茶用菊花材料中,维生素C含量存在一定差异,见表2。维生素C含量由高到低顺序为:‘福白菊2>‘福白菊1>‘杭白菊>‘金丝黄菊>‘神农菊3>‘神农菊2>‘神农菊1>‘黄金菊>‘浙遂昌米菊>‘神农香菊1。其中‘福白菊2维生素C含量最高,‘神农香菊1含量最低。张倩倩等[16]对‘黄飞舞‘黄山黄菊‘金丝大菊‘银丝大菊‘白线菊‘汴梁紫禹共6个菊花品种的干花瓣,进行了营养成分分析与评价,测得各品种维生素C含量为0.217~0.627 mg·g-1;李曦等[17]所测金丝黄菊的维生素C含量为0.147 mg·g-1,低于湖北的10个茶用菊花材料,说明湖北目前主栽的茶用菊花材料在维生素C方面有较明显的优势。
2.2 ‘神农香菊烘干和阴干两种不同干燥方式差异的比较
2种不同处理条件下‘神农香菊的营养成分测定结果详见表3。
产自湖北神农架的‘神农香菊经不同条件处理后,阴干的蛋白质含量为6.246±0.324 mg·g-1,烘干的为5.475±0.451 mg·g-1,这说明‘神农香菊蛋白质含量受干燥方式的影响明显。‘神农香菊1与‘神农香菊2的游离氨基酸含量差异较大,说明干燥处理方式对菊花的游离氨基酸含量有较大影响,具体原因可能是烘干干燥会损失部分游离氨基酸。‘神农香菊阴干的可溶性总糖含量比烘干的更高,说明可溶性总糖的含量受干燥方式的影响较大;而阴干和烘干的‘神农香菊还原糖和维生素C含量差异较小,说明不同干燥处理方式对菊花的还原糖和维生素C含量影响较小。
3 结论与讨论
糖有保持花瓣色彩鲜艳和植株鲜重的作用,糖作为信号分子,通过特异的信号转导途径调节花色素苷合成相关酶基因的表达而影响植物着色,所以花瓣的含糖量与花的观赏性和口感显著相关。花瓣含糖量与花的品质、口感呈正相关[18]。李时珍《本草纲目》中记载“菊能利五脉,调四肢,治头风热”等传统功效,现代医学研究茶用菊花还具有抑菌镇痛、降血糖、调血脂等作用。糖是人类最重要的营养之一,很多人喜欢含糖食品,但体内糖含量过高易引发高糖症。人体摄入糖分过量会产生饱腹感,降低食欲,导致其它营养素的缺乏;老人、孩子长期吃高糖食物,会直接影响骨骼生长;同时进食太多的糖,还会给口腔细菌提供良好的生长繁殖条件,导致多种口腔疾病。本研究发现,11个茶用菊花含糖量为36~160 mg·g-1,按照2020年版《中国药典》每人每天饮用5~10 g茶用菊花的用量,可较好地发挥茶用菊花的功效,而又不会造成糖的过多摄入,因此推荐茶用菊花作为低糖健康饮品[1,2,3]。
氨基酸是指既含碱性氨基(-NH2)又含酸性羧基(-COOH)有机化合物。游离氨基酸一般是指没有形成肽的氨基酸。氨基酸是构成蛋白质分子的基本单位,是生命代谢的物质基础,维持人体氮代谢平衡,是人体内不可缺少的营养成分之一,与人体生命活动密切相关。它是构成大脑的重要物质之一,与人的大脑发育和智商高低有关。氨基酸也是构成人体免疫系统的基本成分之一,对抗体具有独特的生理功能。氨基酸还能消除疲劳、减缓焦虑,改善睡眠质量,保持精力。氨基酸也能消除人体皮肤细胞的自由基,调节皮肤的抗敏感性,具有较好的护肤、排毒功能等[1,2]。通过研究,11个茶用菊花氨基酸含量为5.7~24.2 mg·g-1,高于王慧等[12]17个大豆品种培养获得的豆芽游离氨基酸含量3.0367~4.4533 mg·g-1,而豆芽是人们日常生活中的重要补充蛋白质、氨基酸的食品,故本研究選择的茶用菊花材料能较好地补充人体必需的游离氨基酸。因此饮用茶用菊花,具有强身健脑、提神安眠、保护皮肤、提高免疫力等功效。本实验室由‘神农香菊培育获得的新种质‘神农菊,游离氨基酸含量24.2 mg·g-1高于潘芸芸等[11]研究的4种食用菊花7.95~15.69 mg·g-1的含量,因此可推荐为较高含量的游离氨基酸茶用菊花品种。氨基酸的种类有20种,分为必需氨基酸、半必需氨基酸和非必需氨基酸,但茶用菊花中,到底有哪些氨基酸的种类和作用,还有待进一步研究。
对于某一特定的营养成分,不同菊花品种中的含量各有不同;在同一品种菊花中,不同营养成分的含量也存在差异。所以,在对菊花的茶用价值开发时,应综合考虑,针对开发的侧重点,优选茶用菊花品种。就本试验的研究而言,若以蛋白质和可溶性总糖为重点,选择‘黄金菊较为合适;以游离氨基酸为开发重点,‘神农香菊1为较合适的选择;而以还原糖为开发重点,首选‘福白菊1;以维生素C为重点开发,则优先选择‘福白菊2。11个茶用菊花材料中,‘神农香菊经阴干和烘干两种不同条件处理后,蛋白质、游离氨基酸和可溶性总糖差异较大,还原糖和维生素C差异较小;这说明不同干燥处理方式对茶用菊花营养成分含量的影响存在差异,可根据需要选择不同的干燥方式。
致谢:承蒙湖北麻城市凯瑞科技有限公司彭秋华董事长、湖北明钼健康科技有限公司刘晓燕总经理、浙江遂昌华昊特产有限公司王陈华董事长提供的部分研究材料,在此表示感谢。
参 考 文 献
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(編校:郑京津)
收稿日期:2022-11-03
基金项目:2022年湖北省科协海智计划资助项目“湖北特色药用植物海外技术与项目研讨会”(鄂科协办〔2022〕33号);2019年武汉市质量技术监督局项目“茶用菊花高效栽培及综合利用技术规程”(武市监发[2019]53号);2021年湖北省科协海智计划资助项目“功能菊花海外技术与项目研讨会”(鄂科协办〔2021〕51号);麻城大别花乡菊业股份有限公司蒋细旺菊花专家工作站项目(鄂科协函〔2021〕76号);武汉花卉(菊花)工程技术研究中心项目(2013021005010466);国家花卉工程技术研究中心菊花创新中心项目(国花发〔2020〕11号)。
作者简介:眭鸿(1999~),女,大学本科,研究方向为生物技术。
蒋细旺为通讯作者。