張倩倩,韓寶來(lái),趙素會(huì),朱凌佳,趙艷莉,韓 光,*

(1.菊花藥食功效開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南大學(xué)藥物研究所,河南開(kāi)封 475004; 2.河南應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院,河南開(kāi)封 475004; 3.開(kāi)封市農(nóng)林科學(xué)研究院,河南開(kāi)封 475004)

6種菊花花瓣的營(yíng)養(yǎng)成分分析與評(píng)價(jià)

張倩倩1,韓寶來(lái)2,趙素會(huì)1,朱凌佳1,趙艷莉3,韓 光1,*

(1.菊花藥食功效開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南大學(xué)藥物研究所,河南開(kāi)封 475004; 2.河南應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院,河南開(kāi)封 475004; 3.開(kāi)封市農(nóng)林科學(xué)研究院,河南開(kāi)封 475004)

為了使開(kāi)封菊花從觀賞向食用方向延伸和拓展,豐富食用菊品種,創(chuàng)建菊花食品產(chǎn)業(yè)鏈,對(duì)開(kāi)封栽培的6個(gè)觀賞菊品種‘黃飛舞’、‘黃山皇菊’、‘金絲大菊’、‘銀絲大菊’、‘白線菊’、‘汴梁紫禹’中的水分、多糖、粗脂肪、維生素C、礦質(zhì)元素及氨基酸等主要營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:6種菊花營(yíng)養(yǎng)成分豐富,含水70.42%～88.85%,多糖18.94%～25.39%,粗脂肪3.60%～7.10%,維生素C 21.70～62.70 mg/100 g,有益礦質(zhì)元素鐵163.84～234.87 mg/kg,鎂1975.66～2698.55 mg/kg,鈣3183.38～5115.60 mg/kg,鋅14.54～38.35 mg/kg,鉀26302.43～33070.04 mg/kg,鈉101.87～405.48 mg/kg,錳32.71～43.84 mg/kg,此外含有16種氨基酸,包括7種必需氨基酸,占氨基酸總量的21.80%～29.23%。主成分分析法評(píng)價(jià)6種觀賞菊的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),以黃山皇菊和金絲大菊的綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,可作為優(yōu)良的食用菊品種。

菊花,營(yíng)養(yǎng)成分,主成分分析,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

菊花為菊科菊屬植物菊(Dendranthemamorifolium(Ramat.)Tzvel.)的干燥頭狀花序,《中國(guó)藥典》(2015版)收載了亳菊、滁菊、貢菊、杭菊、懷菊等5種菊花[1]。《神農(nóng)本草經(jīng)》記載菊花“久服利血?dú)?輕身,耐老延年”,列為上品,其性涼、味甘、苦,微寒。菊花主要含有黃酮、三萜、揮發(fā)油等有效成分[2],具有抗腫瘤、調(diào)血脂、抑菌、抗病毒、抗氧化、增強(qiáng)機(jī)體免疫力等藥理作用[3]。根據(jù)用途可分為藥用菊、食用菊和觀賞菊。目前,菊花藥用成分黃酮類化合物研究較多,營(yíng)養(yǎng)成分主要集中在基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如可溶性糖、氨基酸、礦物質(zhì)元素等方面。開(kāi)封菊花是觀賞菊中的翹楚,有著悠久的食用歷史,但關(guān)于開(kāi)封菊花營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的文獻(xiàn)報(bào)道較少。因此,本文對(duì)開(kāi)封栽培的6個(gè)菊花品種(黃飛舞、黃山皇菊、金絲大菊、銀絲大菊、白線菊、汴梁紫禹)中的水分、多糖、粗脂肪、維生素C、礦質(zhì)元素及氨基酸含量進(jìn)行了測(cè)定和分析,采用主成分分析法,比較了各品種營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的差異,旨在從開(kāi)封觀賞菊中篩選出品質(zhì)優(yōu)良的食用菊品種,以豐富食用菊品種,為合理開(kāi)發(fā)和利用開(kāi)封菊花提供理論依據(jù)。

表1 6種菊花營(yíng)養(yǎng)成分的含量(n=3)Table 1 Contents of nutrient components in 6 speciesof chrysanthemum(n=3)

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

黃飛舞、黃山皇菊、金絲大菊、銀絲大菊、白線菊、汴梁紫禹等6種菊花 采摘于開(kāi)封菊花種植基地,由開(kāi)封市農(nóng)科所趙艷莉副研究員鑒定為菊科菊屬植物菊(Dendranthemamorifolium(Ramat.)Tzvel.)的栽培品種D.Morifolium.cv. ‘huangfeiwu’,D.morifolium.cv.‘huangshanhuangju’,D.Morifolium. cv. ‘yinsidaju’,D.Morifolium.cv. ‘jinsidaju’,D.morifolium.cv. ‘baixianju’和D.Morifolium. Cv. ‘bianliangziyu’;D-無(wú)水葡萄糖對(duì)照品 中國(guó)食品藥品生物制品檢定研究院,批號(hào):110833-201405,供含量測(cè)定用;17種混合氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品 西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司,批號(hào):20140916;維生素C對(duì)照品 中國(guó)食品藥品生物制品檢定研究院,批號(hào):100425-201403,供含量測(cè)定用;鐵(Fe)、錳(Mn)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、銅(Cu)、鉀(K)、鉛(Pb)、汞(Hg)、鎘(Cd)、砷(As)標(biāo)準(zhǔn)液 國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心,批號(hào):GSB 04-1726-2004,GSB 04-1736-2004,GSB 04-1720-2004,GSB 04-1735-2004,GSB 04-1761-2004,GSB 04-1725-2004,GSB 04-1733-2004,GSB 04-1724-2004,GSB 04-1729-2004,GSB 04-1721-2004,GSB 04-1714-2004,濃度1000 μg/mL。

高效液相色譜儀 LC-20AT型泵,SPD-20A型檢測(cè)器,日本島津公司;LM-2028微波消解儀 青島康信環(huán)保設(shè)備有限公司;iCAP6000系列等離子原子發(fā)射光譜儀 美國(guó)熱電公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 水分的測(cè)定 參照GB/T 8858-1988《水果、蔬菜產(chǎn)品中干物質(zhì)和水分含量的測(cè)定方法》[4]。

1.2.2 多糖的測(cè)定 硫酸-苯酚法[5-6]。

1.2.3 粗脂肪的測(cè)定 參照GB/T 14772-2008《食品中粗脂肪的測(cè)定》,采用索氏提取法[7]。

1.2.4 維生素C的測(cè)定 色譜柱:Dr.Maisch C18(5 μm,250 mm×4.6 mm);流動(dòng)相:0.1%磷酸-甲醇(v∶v=93∶7);流速:0.6 mL/min;柱溫:25 ℃;進(jìn)樣量:20 μL;檢測(cè)波長(zhǎng):232 nm;理論塔板數(shù)以維生素C計(jì)算不少于10000。外標(biāo)法計(jì)算各品種維生素C含量[8]。

1.2.5 礦質(zhì)元素的測(cè)定 精密量取各元素標(biāo)準(zhǔn)液(1000 μg/mL),用5% HNO3溶液稀釋至100 μg/mL,作儲(chǔ)備液。另取各品種菊花0.5000 g,置于耐壓耐高溫微波消解罐中,加入濃硝酸6 mL,30% H2O22 mL,浸泡過(guò)夜。蓋好內(nèi)蓋,旋緊外套,置于微波消解儀內(nèi)消解,冷卻消解液低于70 ℃,取出消解罐,放冷,將消解液轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶中,用少量5%硝酸洗滌消解罐3次,洗液合并于50 mL容量瓶中,用上述硝酸稀釋至刻度,搖勻,即得。同法制備空白溶液。采用ICP-AES法測(cè)定[9]。

1.2.6 氨基酸的測(cè)定 色譜柱:Thermo C18(5 μm,250 mm×4.6 mm);流動(dòng)相A:0.1 mol/L醋酸鈉溶液(用冰醋酸調(diào)pH為6.5)-乙腈93∶7,流動(dòng)相B:乙腈-水4∶1;流速:1 mL/min;進(jìn)樣量:5 μL;檢測(cè)波長(zhǎng):254 nm;柱溫:40 ℃,理論塔板數(shù)按天門冬氨酸計(jì)算不少于5000,梯度洗脫,0～15 min,流動(dòng)相A 100%→94%;15～25 min,流動(dòng)相A 94%→78%;25～33 min,流動(dòng)相A 78%→55%;33～36 min,流動(dòng)相A 55%→0%;36～43 min,流動(dòng)相A 0%→100%。精密稱取6種菊花0.25 g,以外標(biāo)法計(jì)算各氨基酸含量[10]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

每個(gè)樣品平行操作3次,取平均值;用SPSS 20.0軟件進(jìn)行主成分分析,評(píng)價(jià)6種菊花的綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 6種菊花營(yíng)養(yǎng)成分的含量

由表1可知,6種菊花營(yíng)養(yǎng)成分存在一定差異,其中銀絲大菊含水量最高,為88.85%,黃飛舞最低,為70.42%;多糖含量以白線菊最高,為25.39%,黃飛舞最低,為18.94%,多糖具有調(diào)節(jié)免疫力、降血糖、降血脂、預(yù)防和治療糖尿病[11]、抗腫瘤、抗氧化及延緩衰老[12]、保肝[13]、抗炎[14]等生理功能,具有開(kāi)發(fā)保健品的價(jià)值;脂肪是食品中重要的營(yíng)養(yǎng)成分之一,可為人體提供必需脂肪酸,是人體熱能的主要來(lái)源,本文測(cè)得脂肪含量為3.60%～7.10%,高于昆侖雪菊[15]3.5%,其中黃飛舞與萬(wàn)壽菊[16]含量相當(dāng);維生素C 21.70～62.70 mg/100 g,能促進(jìn)人體內(nèi)抗體的形成,增強(qiáng)機(jī)體免疫力,清除體內(nèi)自由基,預(yù)防癌癥,改善鐵、鈣及葉酸的利用以及脂類代謝,預(yù)防心血管等疾病,是人體不可缺少的微量元素之一[17];礦質(zhì)元素總量32008.78～40183.11 mg/kg;氨基酸總量10.50%～11.93%。

表2 6種菊花中12種礦質(zhì)元素的含量(mg/kg)Table 2 Contents of 12 kinds mineral elements in 6 speciesof chrysanthemum(mg/kg)

表3 6種菊花氨基酸的組成及含量(%)Table 3 Compositions and contents of amino acids in 6 speciesof chrysanthemum(%)

注:*為人體必需氨基酸。

2.2 礦質(zhì)元素的測(cè)定

從表2可知,6個(gè)菊花品種均含有Fe、Mg、Ca、Zn、K、Na、Mn 7種有益礦質(zhì)元素,但含量差異較大,其中鐵163.84～234.87 mg/kg,銀絲大菊最高;鎂1975.66～2698.55 mg/kg,銀絲大菊最高;鈣3183.38～5115.60 mg/kg,白線菊最高;鋅14.54～38.35 mg/kg,白線菊最高;鉀26302.43～33070.04 mg/kg,銀絲大菊最高;鈉101.87～405.48 mg/kg,銀絲大菊最高;錳32.71～43.84 mg/kg,白線菊最高;重金屬銅、鎘、砷、鉛、汞等的含量均低于《中國(guó)藥典》(2015版)限量。鉀能調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓,調(diào)節(jié) pH,具有維持神經(jīng)興奮、細(xì)胞膜通透性和降血壓等功效[18-19],中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)提出正常人每日膳食中鉀的安全和適宜的攝入量:4歲以上775～2325 mg,成年男女1875～5625 mg[20];鈣是骨骼的主要組成成分,直接影響人體的生長(zhǎng)發(fā)育;鎂具有維持核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,激活人體各種酶的作用[21],還有助于調(diào)節(jié)人的心臟活動(dòng),降低血壓,預(yù)防心臟病等[22]。

2.3 氨基酸含量的測(cè)定

由表3可知,6種菊花均含有16種氨基酸,其中包括7種人體必需氨基酸。氨基酸總量、必需氨基酸總量差異不大,氨基酸總量10.50%～11.93%,其中谷氨酸1.56%～2.21%、脯氨酸2.31%～3.00%,谷氨酸是腦組織生長(zhǎng)代謝中的首要氨基酸,參與多種生理活性物質(zhì)的合成,在大腦、肌肉、肝臟等組織代謝過(guò)程中發(fā)揮解毒作用,此外可保護(hù)肝臟,防治肝昏迷[23]。7種必需氨基酸占氨基酸總量的21.80%～29.23%。高于10種常見(jiàn)水果[24]及14種常見(jiàn)蔬菜[25]。因此,菊花無(wú)論是用于制茶,還是作為蔬菜,都將是一種富含氨基酸的保健茶或佳肴。

2.4 不同菊花品種主成分特征值、貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率分析

采用主成分分析法,使用SPSS 20.0軟件對(duì)表1的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,計(jì)算各營(yíng)養(yǎng)成分的特征值和累計(jì)貢獻(xiàn)率,以累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)85%以上來(lái)確定主成分的個(gè)數(shù),再根據(jù)其特征向量,列出主成分的函數(shù)表達(dá)式,計(jì)算各品種主成分值,對(duì)6種菊花的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

由表4可知,第1主成分和第2主成分的特征值均大于1,分別為3.009和2.137,貢獻(xiàn)率分別為 50.155%和35.612%,前2個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率為85.767%,表明前2個(gè)主成分能反映綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)85.767%的信息。因此,選取前2個(gè)主成分作為評(píng)價(jià)菊花營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的主要指標(biāo)。

表4 主成分特征值表、貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率Table 4 Eigenvalue,contribution ratio and cumulative contribution ratio of principal components

2.5 不同菊花品種主成分分析因子載荷陣

由表5可知,第1主成分主要負(fù)載菊花花瓣中水和多糖2個(gè)指標(biāo),第2主成分主要負(fù)載氨基酸總量和維生素C的含量。

表5 主成分分析因子載荷陣Table 5 Factor loading matrix in principal component analysis

2.6 不同菊花品種各主成分值及品質(zhì)得分比較

各菊花品種主成分值見(jiàn)表6,根據(jù)公式∑λiui(λ:主成分貢獻(xiàn)率,u:各品種主成分值,i:1～2),求出各品種的綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)得分。

表6 6種菊花的主成分值與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)得分Table 6 Scores of principal components and comprehensive scores of nutritional quality evaluation in 6 speciesof chrysanthemum cultivars

由表6得分可知綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)從高到低依次是黃山皇菊>金絲大菊>銀絲大菊>白線菊>黃飛舞>汴梁紫禹。

3 討論與結(jié)論

開(kāi)封菊花栽培歷史悠久,以觀賞為主,亦有較長(zhǎng)的食用歷史,開(kāi)封人將菊花蒸包子、包餃子和泡酒等。國(guó)內(nèi)外有關(guān)藥用菊花營(yíng)養(yǎng)成分的研究較多[26-27],其含有鋅、鐵、硒等微量元素及17種氨基酸,食用菊花為菊屬(Dendranthema)中味甘芳香的栽培品種,含多種氨基酸、維生素、微量元素及菊花苷、膽堿、腺嘌呤等有效成分[28],營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,但品種還較單一,有關(guān)開(kāi)封栽培菊花營(yíng)養(yǎng)成分及食用菊品種的報(bào)道更少。本文選用的6個(gè)菊花品種皆為觀賞菊,其中汴梁紫禹是開(kāi)封的傳統(tǒng)品種,可以觀賞和食用,主成分分析后,發(fā)現(xiàn)黃山皇菊、金絲大菊、銀絲大菊等5種菊花的品質(zhì)均優(yōu)于汴梁紫禹,說(shuō)明可以從開(kāi)封觀賞菊中篩選出營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較高的食用品種,以豐富食用菊品種群。

6種菊花營(yíng)養(yǎng)成分豐富,水分、多糖、維生素C含量高,礦質(zhì)元素、脂肪的含量差異明顯,氨基酸含量差異較小。含水量70.42%～88.85%,多糖18.94%～25.39%,白線菊含量最高,粗脂肪3.60%～7.10%,維生素C 21.70～62.70 mg/100 g,差異較大,可能與品種有關(guān),其中黃山皇菊含量最高,與金盞菊[29]含量相當(dāng),礦質(zhì)元素鉀、鈣、鎂含量較高,鋅、鐵和錳的含量較少,同時(shí)對(duì)人體有害的鉛、汞等重金屬含量低,符合規(guī)定。此外含有16種氨基酸,包括7種必需氨基酸,占氨基酸總量的21.80%～29.23%。因此,開(kāi)封菊花具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,為選育優(yōu)良的食用菊花品種提供理論依據(jù),但是菊花食品和保健品的研制有待進(jìn)一步研究。

相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,主成分分析法常用來(lái)分析復(fù)雜綜合性狀和育種,如郭愛(ài)華等[30]選育杏Armeniacavulgaris.的抗寒品種,卞貴建等[31]優(yōu)種選育樹(shù)莓Rubusspp.的經(jīng)濟(jì)性狀。本文使用此法對(duì)開(kāi)封栽培的6種觀賞菊中的6種營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析,來(lái)綜合反映各品種的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),綜合得分越高表明該品種的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)越好,結(jié)果表明黃山皇菊>金絲大菊>銀絲大菊>白線菊>黃飛舞>汴梁紫禹,以黃山皇菊的綜合營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最高,說(shuō)明主成分分析法可用來(lái)選育營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的食用花卉。

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Analysis and evaluation of nutritional components in 6 species ofDendranthemamorifolium

ZHANG Qian-qian1,HAN Bao-lai2,ZHAO Su-hui1,ZHU Ling-jia1,ZHAO Yan-li3,HAN Guang1,*

(1.Key Laboratory of Nutrient and Medical Chrysanthemum,Institute of Pharmaceutics,Henan University,Kaifeng 475004,China; 2.Henan Application Technology Career Academy,Kaifeng 475004,China; 3.Institute of Agriculture and Forestry Research,Kaifeng 475004,China)

Dendranthemamorifolium(Ramat.)Tzvel. cv. ‘huangfeiwu’,D.morifolium. cv. ‘huangshanhuangju’,D.Morifolium. cv. ‘yinsidaju’,D.Morifolium. cv. ‘jinsidaju’,D.morifolium. cv. ‘baixianju’ andD.Morifolium. cv. ‘bianliangziyu’ have long been cultivated in Kaifeng for ornamental. In order to extend and expand theD.Morifoliumfrom viewing to the edible direction,enrich edible species and establish a food industry chain,the contents of water,polysaccharides, crude fat,vitamin C,mineral elements and amino acids in the 6 species ofD.Morifoliumwere analyzed and evaluated. The results showed that the nutrients ofD.Morifoliumwere rich. The contents of water,polysaccharides,vitamin C,crude fat were 70.42%～88.85%,18.94%～25.39%,21.70～62.70 mg/100 g and 3.60%～7.10% respectively. The contents of Fe was 163.84～234.87 mg/kg,whereas Mg was 993.27～2698.55 mg/kg,Ca was 3183.38～5115.60 mg/kg,Zn was 14.54～38.35 mg/kg,K was 26302.43～33070.04 mg/kg,Na was 101.87～405.48 mg/kg and Mn was 32.71～43.84 mg/kg. In the same time,16 kinds of amino acids were determined,including 7 essential amino acids,accounted for 21.80%～29.23% of total amino acids. Nutrition quality in 6 species ofD.Morifoliumwere evaluated by Principal component analysis. Results indicated ‘Huangshanhuangju’ and ‘Jinsidaju’ were the best species,which could be developed for excellent edible species.

D.Morifolium;nutritional components;principal component analysis;nutritional quality

2016-09-22

張倩倩(1989-)，女，碩士研究生，研究方向：藥物質(zhì)量研究與評(píng)價(jià)，E-mail：qianqianzhang8888@163.com。

*通訊作者:韓光(1966-)，女，博士，教授，研究方向：天然活性成分研究及新藥開(kāi)發(fā)，E-mail：hang@henu.edu.cn。

菊花系列產(chǎn)品的研制(172107000021)；開(kāi)封菊花對(duì)酒精性肝損傷的保護(hù)作用(1603112)。

TS201.1

A

1002-0306(2017)08-0346-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.08.059