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栝楼(Trichosanthes Kirilowii Maxim)叶的营养成分分析评价*

2019-05-05吴帅玲贵1陈功锡1熊利芝1

关键词:栝楼叶中矿质

吴帅玲,陈 雅,李 贵1,,陈功锡1,,熊利芝1,

(1.植物资源保护与利用湖南省高校重点实验室,湖南 吉首 416000; 2.吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南 吉首 416000)

栝楼(TrichosatheskirilowiiMaxim)亦称瓜蒌,为葫芦科栝楼属的多年生攀援性藤本植物,广布于我国北部及长江流域各地,生长于山坡、草边、林边、阴深山谷中.栝楼全株均都可供药用,其根、果实、果皮和种子的中药名称分别为“天花粉”“括楼实”“括楼皮”和“括楼仁”,有解热止渴、利尿、镇咳祛痰等作用,是我国传统的重要中药材,同时也为民间食疗本草.

目前,国内外对栝楼的根与果实的研究较为深入.现代医学研究表明,栝楼根(“天花粉”)其主要活性成分为天花粉蛋白(Trichosanthin,TCS),该蛋白可以用于多种疾病的预防与治疗[1].最新研究发现TCS可抗人类免疫缺陷病毒(HIV抗单纯疱)疹病毒1型的活性乙肝病毒[1],是目前TCS药用价值研究热点所在.关于栝楼的营养成分,张晓峰[2]等曾对栝楼果实的营养成分进行测定,发现其籽粒中粗脂肪、蛋白质和Fe,Cu,Zn等微量元素含量均较丰富.唐剑锋[3]等还发现栝楼籽粒中的矿质元素种类齐全且K,Ca,Na的含量十分丰富.为此,陈胜发[4]等对栝楼属植物的化学成分进行了专题综述,从而引发了对栝楼籽油的提取[5-6]、理化性质及其脂肪酸组成分析[6-7]等研究的热潮.

国内对栝楼的开发基本上局限于传统粗放的开发利用方式,研究重点也多集中在根和籽粒方面,而对于栝楼叶的研究则未引起足够的重视.同时,对栝楼的研究也主要侧重于药用价值方面,对其营养价值方面的研究少之又少.近年来,作者通过实地调查发现,在湘西及湖北神农架一带,老百姓在春天有采摘栝楼的嫩叶炒菜吃的习惯(当地唤作“龙芽菜”“油渣菜”等),或者制成具有土家族风味特色的“懒豆腐汤”供饮用.但其营养价值的大小,以及能否作为特色野生蔬菜等还有许多问题亟待进一步研究和探讨.笔者拟对栝楼叶的营养成分进行检测并评估其营养价值,为栝楼资源的综合利用和产业化发展提供科学依据.

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

样本植物采摘于湖南保靖县栝楼种植基地,新鲜样品一部分立即用于水分和VC含量的测定.其余置烘箱60 ℃烘烤24 h,研磨成粉,袋装密封干燥储存,用作后续测试材料.VC、葡萄糖均为标准品;浓硫酸、盐酸、硝酸、偏磷酸、蒽酮、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、氢氧化钾、甲基红、亚甲基蓝、乙醇均为分析纯.

HH-2型数显恒温水浴锅(国华电器有限公司);EXCEL-2010微波化学工作台(上海屹尧仪器科技发展有限公司);DCTZ-2000 “弘祥隆”三频多用途恒温超声提取机(北京弘祥隆生物科技有限公司);SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司);FA2104N 型万分之一电子天平(上海精密仪器科学有限公司);电子万用炉(天津市泰斯特仪器有限公司);GR-30热空气消毒箱(上海博迅实业公司医疗设备厂);电感耦合等离子体发射光谱仪 (ICP-OES);KQ-250DE型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);UV-2550型紫外-可见分光光度仪(岛津公司).

1.2 实验方法

1.2.1 水分测定 按GB/T10362—1989用烘干法测定.称取10 g的新鲜样品,置于烘箱中在60 ℃下烘烤24 h.等烘箱温度降为室温时,将样品取出,称量.

1.2.2 VC测定 按紫外分光光度法[8]进行.取0.5 g的新鲜样品放入研钵中,加5 mL的2%偏磷酸溶液、一小勺石英砂充分研磨成匀浆.将全部匀浆转移至50 mL棕色容量瓶,加2%偏磷酸定容.定容后摇匀,静置.取上清液过水系膜,将滤液放入比色皿中,进行紫外光谱检测.

1.2.3 蛋白质测定 按GB 5009.5—2010用凯氏定氮法进行.称取1 g干燥粉碎的样品,放入锥形瓶中加0.2 g硫酸铜、6 g硫酸钾和20 mL浓硫酸,置于电炉上加热消化至溶液呈蓝绿色澄清透明.取下冷却,加去离子水洗锥形瓶,将瓶内的液体转移到50 mL容量瓶中,定容.此为消化液.吸取10 mL消化液用自动定氮仪进行含氮量的测定.

1.2.4 粗纤维测定 按GB/T5009—1985用酸碱醇醚洗涤法进行.称取3 g的干燥试样置于500 mL高型烧杯中,倒入煮沸的硫酸200 mL微沸30 min后,在快速滤纸上过滤并加热水冲洗,洗到滤液加氯化钡无白色沉淀为止.将试样重新放入500 mL高型烧杯中,倒入煮沸的氢氧化钠200 mL微沸30 min后,在130 ℃烘40 min.用称量的滤纸过滤,并用200 mL热水冲洗干净.用20 mL 60 ℃乙醇冲洗试样,再用20 mL乙醚冲洗试样,然后将试样带滤纸放入坩埚中放入烘箱中130 ℃烘2 h.取出坩埚放入干燥器30 min,称重,放在电炉碳化至无烟.放入马弗炉550 ℃ 1 h 煅烧至无碳粒.放入干燥器30 min后称重.

1.2.5 灰分测定 按GB/T12532—1990用灰分灼烧法进行.称取3 g的样品置于坩埚中,用电炉将样品充分碳化至无烟.移至马弗炉中,在550~600 ℃下灼烧12 h,冷却至200 ℃时取出,放入干燥器中冷却0.5 h,称量.

1.2.6 矿质元素测定 按微波消解ICP-AES法[9]进行.精确称取0.1 g的样品放入消化罐,加3 mL王水.将消化罐安装入EXCEL-2010微波化学工作台,150 ℃保持15 min,再上升至180 ℃保持3 min.当温度降至80 ℃可取出消化罐,将消化液定容至25 mL容量瓶.将其消化液用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)进行检测.

1.3 数据处理

实验平行次数为3次,实验结果用WPS2013进行统计分析.

2 结果与分析

2.1 基本营养成分分析

按照1.2节的方法,测定得到栝楼叶鲜叶中水分和VC含量及干物质中蛋白质、总糖、粗纤维、灰分的含量.为便于分析,特选取其他7种常见叶菜与其比较(表1).

表1 栝楼叶和常见食叶蔬菜基本营养成分Table 1 Basic Nutrient Composition of Leaves from Trichosanthes Kirilowii Maxim and Common Leafy Vegetables %

由表1可知,以质量分数计,栝楼叶中蛋白质含量28.53%,粗纤维含量5.95%,VC含量0.67%,灰分含量10.70%,水分含量80.87%.对比表1中所列出大白菜[10]、油菜[10]、韭菜[10]、大蒜[10]、芹菜叶[11],山芹菜[12],南瓜叶[13-14]等7种常见食叶蔬菜基本营养成分,栝楼叶中除水分含量略低外,其灰分、VC、粗纤维含量均高于其他7种食叶蔬菜.蛋白质含量虽然较同科植物南瓜叶低,却远远高于其余6种食叶蔬菜.特别是VC和灰分含量,栝楼叶中的VC含量分别是7种食叶蔬菜7~60倍,灰分含量分别是7种食叶蔬菜的4~20倍.VC是人体必需营养素,具有抵抗坏血病、促进骨骼生长、增强抵抗力和促进外伤结合的作用,同时VC还是一种高效抗氧化剂,能阻断并减少自由基的生成,增强机体的免疫力,另外还有防衰老、抗癌的作用.栝楼叶中富含VC,是补充VC的绝佳选择.灰分含量高表明其无机元素总量高,而无机元素在人体生命活动中有重要的意义,在促进机体新陈代谢、增强免疫力、抵抗疾病等方面具有重要作用.栝楼叶的粗纤维含量大约相当于大蒜的8倍,大白菜的6倍,韭菜、芹菜叶、山芹菜和南瓜叶的4倍.现代研究表明,膳食纤维有助于维护人类的健康,被誉为“第七营养素”.膳食纤维摄入不足,可导致冠心病、糖尿病、高血压等疾病[15].高纤维的食物可作为高血压患者最佳的食物选择,既能预防血管硬化和冠心病,还可增加肠胃蠕动,促进消化.此外,高纤维膳食还能降低糖尿病人的血糖含量,维持体内血糖平衡.因此,可作为高血压患者和高血糖病患者的“优选蔬菜”.栝楼叶的蛋白质含量丰富[16],远高于南瓜叶以外6种常见食叶蔬菜以及广泛用于生产叶蛋白制品的苜蓿叶(18%~24%)[17],甚至可与牛奶(41%)[18]和大豆(27%)[18]相媲美.可见,栝楼叶可作为一种新型的植物源蛋白资源.

2.2 矿质元素分析

栝楼叶中矿质元素测定结果以及7种常见叶菜矿质元素含量见表2.

表2 栝楼叶矿质元素含量

Table 2 Contents of Mineral Elements in Leaves ofTrichosanthesKirilowiiMaximmg/100g

样品名称KMgPZnFeCuMn栝楼叶1 737.71446.07804.203.4519.612.485.62大白菜137.0011.0045.000.310.600.070.2油菜 ——30.005.201.401.418.98韭菜 247.0025.0038.000.431.600.080.43山芹菜289.00172.50145.4016.1430.63.865.94大蒜 230.0016.2244.000.390.40.080.04芹菜叶154.0020.0050.000.460.80.09—南瓜叶710.815.8540.6980.769.010.0368.33

根据表2可看出,栝楼叶中的矿质元素含量较为丰富,含有K,Mg,P,Zn,Fe,Cu,Mn等元素.其中K的含量最高,达1 737.71 mg/100 g.Mg和P的含量较高,分别为446.07,804.20 mg/100 g.此外,Zn,Fe,Cu,Mn等4种矿质元素含量也较为丰富,分别为3.45,19.61,2.48,5.62 mg/100 g.对比表2中所列出大白菜[19]、油菜[10]、韭菜[19-20]、山芹菜[12,21]、大蒜[10,22]、芹菜叶[19]、南瓜叶[14]等7种常见食叶蔬菜,栝楼叶中K,Mg,P的含量均高.栝楼叶中K含量分别是7种食叶蔬菜2~12倍.K能调节细胞的渗透压、水平衡和酸碱平衡,有增强肌肉兴奋性的作用,人体每日需要2 000~6 000 mg的K[23].当机体内的K含量不足时,会导致肌无力.栝楼叶中K含量高,是一种优良的高K植物源.栝楼叶中Mg含量分别是7种食叶蔬菜2~40倍.Mg对心脑血管有保护作用,能预防骨质疏松,具有免疫作用.医学研究发现,缺Mg会造成各种心率失常和人体疲倦,降低抵抗力等[24].栝楼叶中P含量分别是7种食叶蔬菜5~25倍.P是构成骨骼和牙齿的主要成分,参与了机体内蛋白质的合成,对肌肉收缩和体温有调节作用,并维持核酸的稳定性.人体每日需要800 mg的P,缺P会导致骨质疏松和食欲不振等[23].栝楼叶中的Mg和P的含量都较高,是富含Mg和P的植物,食用少部分栝楼叶就能为人体补充丰富的Mg,P元素,对人体生长及健康极有益处.栝楼叶中Fe含量远远高于除山芹菜其他蔬菜.Fe是人体必需的元素,具有广泛的生理功能和生物学作用,参与机体造血,是血红蛋白的重要组成部分,是血液运输的重要元素,且与能量代谢有关,缺Fe会造成缺铁性贫血[23].此外,栝楼叶中的Mn,Zn,Cu也很丰富.Mn是一切生物都需要的微量元素,成人每日需要摄取2.5~3.0 mg Mn,缺Mn会影响骨骼生长和机体的性发育[23].Zn是人体必需的微量元素之一,在人体生长发育、生殖遗传、免疫、内分泌等重要生理过程中起着极其重要的作用.成人每日需要摄取1.5~3.0 mg Zn,缺锌则表现为食欲减退,味觉丧失,生长发育期的儿童缺Zn还将表现为发育停滞.Cu是人体健康不可缺少的微量营养素,对于血液、中枢神经和免疫系统,头发、皮肤和骨骼组织以及肝、心等内脏的发育和功能有重要影响.Cu主要从日常饮食中摄入,成人每公斤体重每天应摄入0.03 mg Cu.因此可见,栝楼叶也可以作为Fe,Mn,Zn,Cu的植物源.

3 结论

(1)栝楼叶作为湘西民间的一种特色蔬菜,所含的基本营养元素较为丰富,以质量分数计,蛋白质含量28.53%、粗纤维含量5.95%、VC含量0.67%、灰分含量10.70%、水分含量80.87%.

(2)在矿质元素方面,栝楼叶中的矿质元素含量也较丰富,其中K 1 737.71 mg/100 g,Mg 446.07 mg/100 g,P 804.20 mg/100 g,Zn 3.45 mg/100 g,Fe 19.61 mg/100 g,Cu 2.48 mg/100 g,Mn 5.62 m g/100 g.

(3)植物绿叶是地球上潜在的最大、最丰富的蛋白质资源宝库,也是人类获取蛋白质最有效、最方便的食物来源之一.栝楼叶中蛋白质质量分数约28%,可以作为新型叶蛋白植物源,另外其粗纤维、VC及矿质元素的含量也比一般常见蔬菜高.

综上所述,栝楼叶具有较高食用和营养价值,值得重视和进一步研究推广.

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