唐鳳鸞, 梁英藝, 孫菲菲, 趙 健*
( 1. 廣西壯族自治區(qū)中國(guó)科學(xué)院 廣西植物研究所, 廣西 桂林 541006; 2. 中共羅定市龍灣鎮(zhèn)委員會(huì), 廣東 羅定 527235; 3. 桂林醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院, 廣西 桂林 541001 )
走馬胎()為紫金牛科紫金牛屬常綠灌木,具有祛風(fēng)壯骨、活血化瘀、消腫止痛、止血生肌等功效,是壯、瑤、苗醫(yī)的常用藥,因?yàn)榀熜О踩煽勘皇杖?00種經(jīng)典壯藥,并在瑤醫(yī)理論體系“七十二風(fēng)”中占有重要地位,民間常有“兩腳行不開,不離走馬胎”之說(shuō)。走馬胎葉為西南地區(qū)民間傳統(tǒng)藥浴、足浴的保健原料,近年來(lái)被開發(fā)成代泡茶,并發(fā)現(xiàn)對(duì)老年人漏尿具有良好的治療效果。隨著對(duì)走馬胎葉片資源的不斷開發(fā)利用,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值應(yīng)將逐漸得以重視。
我們?cè)谝N栽培中發(fā)現(xiàn),走馬胎葉片外觀形態(tài)因植株種植年限不同存在較大差異,如1年生植株葉面積小,質(zhì)地薄,且上下表面呈暗紅色,2年生植株葉面積變大,葉色轉(zhuǎn)綠,生長(zhǎng)3年及以上植株的葉大、厚,表面密布腺體。前人研究證明,葉片結(jié)構(gòu)建成是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及有效成分積累和變化的基礎(chǔ),而植株生長(zhǎng)年限是其重要影響因素(李雁群和吳鴻,2018)。如植株年齡可明顯影響鶴望蘭葉片中鉀、磷、硼、鐵、鋅等礦質(zhì)元素含量(黃敏玲等,2007),2年生中國(guó)肉桂枝條較1年和4年生枝條葉片的油細(xì)胞密度大、數(shù)量多、揮發(fā)油含量高(Li et al., 2016),50年生銀杏葉中總銀杏酸含量最高,25年生最低(姚鑫等,2012)。走馬胎葉片形態(tài)及栽培年限差異是否改變內(nèi)部代謝物質(zhì)的積累,進(jìn)而影響療效或使用價(jià)值?
有關(guān)走馬胎的研究主要集中于根莖化學(xué)成分(Gong et al.,2010;婁方明等,2010;封聚強(qiáng)等,2011)、藥理作用(鄭小麗等,2013;Mu et al,2013;谷永杰等,2014),及種質(zhì)資源和組織培養(yǎng)(毛世忠等,2010;符運(yùn)柳等,2017;魏蓉等,2018;唐鳳鸞等,2019)等方面,尚未見對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分和食用價(jià)值的報(bào)道。因此,我們以不同栽培年限走馬胎植株的葉片為對(duì)象,對(duì)其開展?fàn)I養(yǎng)成分研究,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步評(píng)價(jià)栽培時(shí)間對(duì)走馬胎葉片營(yíng)養(yǎng)成分的影響。研究結(jié)果旨在了解走馬胎葉片營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,為其開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
2020年10月中旬在廣西壯族自治區(qū)中國(guó)科學(xué)院廣西植物研究所的走馬胎栽培試驗(yàn)地,選擇1~4年生,生長(zhǎng)良好,無(wú)病蟲危害的走馬胎植株。從植株頂端往下,取當(dāng)年生的完整功能葉片帶回實(shí)驗(yàn)室,用純凈水沖洗干凈,無(wú)菌濾紙吸干表面水分后裝入自封袋,送廣西壯族自治區(qū)分析測(cè)試研究中心進(jìn)行鮮樣檢測(cè)。
檢測(cè)依據(jù): 礦質(zhì)元素[鈣(Ca)、鎂(Mg)、磷(P)、鉀(K)、鈉(Na)、銅(Cu)、鐵(Fe)、錳(Mn)、鋅(Zn)]含量按照GB 5009.268—2016測(cè)定,硫含量按照J(rèn)Y/T 015—1996測(cè)定;維生素C、總糖(轉(zhuǎn)化糖,以葡萄糖計(jì))、蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸含量分別按照GB 5009.86—2016、GB 5009.8—2016、GB 5009.5—2016、GB 5009.6—2016、GB 5009.124—2016測(cè)定;總黃酮(以無(wú)水蘆丁計(jì))、總皂苷、總酚含量分別按照SN/T 4592—2016(《出口食品中總黃酮的測(cè)定》)、NY 318—1997附錄B(《人參制品》)、GB/T 8313—2018測(cè)定。
儀器設(shè)備:Optima 2000DV電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國(guó)Perkin Elmer公司),ZEEEnit700原子吸收光譜儀(德國(guó)耶拿),高效液相色譜系統(tǒng)(美國(guó) Waters),日立L-8900 型全自動(dòng)氨基酸分析儀(日本 Hitachi 公司),F(xiàn)OSS2300全自動(dòng)定氮儀(瑞典Foss公司),雙光束掃描紫外可見光分光光度計(jì)(美國(guó)熱電),IRIS In-trepid等離子體發(fā)射光譜儀(美國(guó)熱電),SA-10 原子熒光形態(tài)分析儀(北京吉天),TU-1810 紫外可見光分光光度計(jì)(北京譜析) 等。
分析方法:Ca、Mg、P、K、Na、Cu、Fe、Mn、Zn等元素檢測(cè)采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES),硫元素檢測(cè)采用感耦等離子體原子發(fā)射光譜方法;維生素C檢測(cè)采用2,6-二氯靛酚滴定法,總糖檢測(cè)采用酸水解-萊因-埃農(nóng)氏法,蛋白質(zhì)檢測(cè)采用凱氏定氮法,脂肪檢測(cè)采用索氏抽提法,氨基酸檢測(cè)采用氨基酸分析儀(茚三酮柱后衍生離子交換色譜儀)測(cè)定;總黃酮、總皂苷和總酚檢測(cè)采用分光光度法測(cè)定。每個(gè)樣品測(cè)定3次。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS 16.0軟件處理分析。
由表1可知,走馬胎葉片含有非常豐富的礦質(zhì)元素,其中常量元素含量最高為鉀(K,5 610~7 150 mg·kg),其次為鈣(Ca,2 930~5 560 mg·kg),最低為鈉(Na,6.37~30.30 mg·kg);K、Na比為235∶1~380∶1。微量元素含量最高為鐵(Fe,27.4~788 mg·kg),其次為錳(Mn,5.84~11.40 mg·kg),最低為銅(Cu,1.68~2.90 mg·kg)。
栽培年限對(duì)走馬胎植株葉片礦質(zhì)元素含量影響總體表現(xiàn)為1年生最高,2年生最低;1年生植株P(guān)、Fe、Mn、Zn含量顯著高于2~4年生(<0.05),其中Fe含量高達(dá)788 mg·kg;3年生Ca和4年生硫(S)含量顯著高于其他年限(<0.05);1年和4年生植株鎂(Mg)含量差異不明顯(>0.05),說(shuō)明1年生走馬胎植株葉片具有更好的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。
由表2可知,走馬胎葉片維生素C(36.20~177.00 mg·100g)含量最高,其次為蛋白質(zhì)(2.25~2.90 g·100g),脂肪最低僅0.70~1.20 g·100g,呈現(xiàn)高維生素C低脂肪特征,符合人們對(duì)健康食品的要求。
走馬胎葉片維生素C含量隨著栽培時(shí)間延長(zhǎng)增加顯著(<0.05),總糖含量變化無(wú)規(guī)律,蛋白質(zhì)和脂肪含量相對(duì)較穩(wěn)定。4年生植株的維生素C、總糖和蛋白質(zhì)含量最高,分別為117.00 mg·100g、3.16 g·100g、2.90 g·100g,說(shuō)明4年生走馬胎植株葉片具有更好的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)。
由表3可知,不同栽培年限走馬胎葉片均能檢出15種相同的氨基酸,并包括賴氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸6種人體必需氨基酸。檢出的15種氨基酸中門冬氨酸和谷氨酸(>0.2 g·100g)含量最高,其次為脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸(>0.1 g·100g),酪氨酸和組氨酸的含量較低(<0.1 g·100g);必需氨基酸(EAA)和非必需氨基酸(NEAA)的占比分別為39.08%~41.38%(EAA/TAA)、58.62%~60.92%(NEAA/TAA)。
走馬胎葉片中各類氨基酸、總氨基酸和必需氨基酸含量總體以4年生最高,2年生最低,最高含量出現(xiàn)時(shí)間與一般營(yíng)養(yǎng)分析結(jié)果類似,說(shuō)明走馬胎栽培年限可明顯影響葉片有機(jī)物的合成和積累。
表4結(jié)果顯示,走馬胎葉片含有豐富的酚類(590.0~880.0 mg·100g)和皂苷類(281.2~367.9 mg·100g)物質(zhì),黃酮類物質(zhì)含量較低(<50.0 mg·100g)。1~3年生植株葉片總酚含量隨栽培年限的延長(zhǎng)下降顯著(<0.05),但第4年又快速回升至最大值;總皂苷含量隨栽培年限延長(zhǎng)逐漸下降,且1年生顯著高于2~4年(<0.05)。1年和4年生走馬胎植株葉片分別含有較高的皂苷類和酚類活性物質(zhì),因此使用時(shí)應(yīng)根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
表 1 走馬胎葉片礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量Table 1 Mineral nutrient element contents of Ardisia gigantifolia leaves
表 2 走馬胎葉片一般營(yíng)養(yǎng)含量Table 2 General nutrient content of Ardisia gigantifolia leaves
本研究發(fā)現(xiàn)走馬胎葉片含有豐富的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng),且大部分元素含量明顯高于普通水果、鮮茶葉和蔬菜(李云仙等,2016;李金貴等,2018;倪楊等,2020)。尤其是1年生植株Fe含量高達(dá)788 mg·kg,分別為豬肝、蛋黃、芝麻醬的3、11和1.5倍。走馬胎葉片K、Na元素比值達(dá)235∶1~380∶1,對(duì)照余慶小葉苦丁茶和梵凈山白茶的K、Na含量(楊天友等,2016;楊天友和楊傳東,2020),及高鉀低鈉型蔬菜的比值(豌豆276∶1,南瓜181∶1),走馬胎具有高鉀低鈉型食材特征?,F(xiàn)有研究表明食物中的Ca、Mg、S、P、K、Fe、Mn、Zn等元素是人體結(jié)構(gòu)組成、生長(zhǎng)發(fā)育及各種生理活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),高鉀低鈉型食物能有效維持體內(nèi)酸堿平衡及血壓正常(何志廉,1988)??梢?,走馬胎葉片不僅能為人體提供良好的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng),具有高鉀低鈉型健康食材的特征,并對(duì)保持血壓穩(wěn)定具有潛在價(jià)值。
栽培年限能顯著影響走馬胎植株葉片中的礦質(zhì)元素含量,結(jié)果與樹齡能明顯影響油茶、柚等多年生常綠樹種葉片礦質(zhì)元素含量相似(閆榮玲等,2016;雷靖等,2019),原因可能是不同樹齡植株根系對(duì)某一元素的吸收能力及樹體對(duì)具體元素的需求差異所致(馮美利等,2012)。本研究結(jié)果還顯示,1年生走馬胎植株葉片礦質(zhì)元素含量普遍較高,2年生較低,說(shuō)明1年生植株葉片具有更好的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。結(jié)合不同栽培年限走馬胎葉片外觀形態(tài)變化分析,高含量的Fe和Mn等有色金屬元素含量差異可能是導(dǎo)致葉片顏色變化的原因之一,1年生植株葉片因Fe和Mn的含量較高而呈暗紅色,2年生含量最低而呈綠色,具體原因有待進(jìn)一步研究。
維生素C是維持人體正常代謝的重要物質(zhì),參與多種生理活動(dòng),但人體自身不能合成, 必須從日常食物中獲取。蛋白質(zhì)作為組織和細(xì)胞的重要組成,是人體生命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)。故維生素C和蛋白質(zhì)被作為果蔬品質(zhì)評(píng)價(jià)的主要指標(biāo)。走馬胎植株葉片維生素C(36.2~177 mg·100g)和蛋白質(zhì)(2.25~2.90 g·100g)含量普遍高于葡萄、番茄、油麥菜、紅綠茶、生菜、大白菜、芹菜等日常果蔬和茶葉(丁素君和張會(huì)芬,2014;曲媛等,2014;王延華等,2020;童蘭艷等,2020),其中4年生維生素C高達(dá)177 mg·100g,已超過(guò)沙棘(160 mg·100g)和紅辣椒(144 mg·100g)等高維生素C含量品種。走馬胎葉片脂肪總體保持較低水平,含量?jī)H為0.70~1.2 g·100g,非常有利于人體健康,說(shuō)明走馬胎葉片具有較高的食用價(jià)值。
表 3 走馬胎葉片氨基酸含量Table 3 Contents of amino acids of Ardisia gigantifolia leaves
表 4 走馬胎葉片主要活性物質(zhì)含量Table 4 Main active substance contents of Ardisia gigantifolia leaves
栽培年限對(duì)走馬胎葉片中維生素C和總糖含量的影響較大,蛋白質(zhì)和脂肪的影響相對(duì)較小,其中4年生維生素C、總糖和蛋白質(zhì)含量最高,1年生較低。葉片是植物進(jìn)行光合作用的主要場(chǎng)所,葉片組織結(jié)構(gòu)直接影響其化合物的產(chǎn)生和積累。1年生走馬胎植株葉片小而薄,且葉色暗紅葉綠素含量較低,導(dǎo)致光合作用和儲(chǔ)藏能力較弱,因此,維生素和碳水化合物含量低;而4年生植株葉大而厚,并含大量腺體,結(jié)構(gòu)完整,光合作用和儲(chǔ)藏能力較強(qiáng),因此維生素和碳水化合物含量高。
走馬胎葉片包含6種人體必需氨基酸,其中EAA/TAA比值為39.08%~41.38%,NEAA/TAA比值為58.62%~60.92%,與理想蛋白模式EAA/TAA=40%、EAA/NEAA=60%幾乎接近,說(shuō)明不同生長(zhǎng)年限走馬胎葉片氨基酸配比合理。走馬胎葉片氨基酸含量最高是門冬氨酸和谷氨酸,門冬氨酸在臨床上被廣泛用于肝炎、肝硬化、肝昏迷等肝病的治療,谷氨酸則為哺乳動(dòng)物獲得凈氨基氮的主要氨基酸,能解除組織代謝過(guò)程中產(chǎn)生的氨毒害作用,并參與腦組織代謝(徐瑾等,2011),可見走馬胎葉片中含量最高的兩種氨基酸均具有較好的藥用價(jià)值。
不同生長(zhǎng)年限走馬胎植株葉片所含氨基酸種類相同,總含量則以4年生最高,2年生最低,說(shuō)明走馬胎葉片氨基酸種類受栽培年限的影響較小,但含量受影響較大。與一般營(yíng)養(yǎng)分析結(jié)果比較可知,4年生走馬胎具有更好的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)。
走馬胎葉片含有豐富的皂苷類和酚類物質(zhì),前人研究表明,從走馬胎中分離提取的三萜皂苷類物質(zhì)對(duì)多種腫瘤細(xì)胞具有較強(qiáng)的抑制作用(穆麗華等,2011;谷永杰等,2014;陳超等,2015),而巖白菜素衍生物(屬于酚類物質(zhì))具有較強(qiáng)的抗氧化作用(楊竹等,2008),兩者是走馬胎的主要活性物質(zhì)。1年生走馬胎植株葉片總皂苷含量最高,4年生總酚含量最高,推測(cè)走馬胎幼年植株葉片可能具有更好的抗腫瘤活性物質(zhì),成年植株葉片具有更好的抗炎活性物質(zhì)。
綜上所述,走馬胎葉片富含多種人體所需的營(yíng)養(yǎng)成分和生理活性物質(zhì),有較高的藥用和保健價(jià)值,具有深度開發(fā)利用的價(jià)值潛力。但因成分類型不同含量呈現(xiàn)較大的年限差異,總體表現(xiàn)為1年生植株葉片含有較高的礦質(zhì)元素和皂苷類物質(zhì),4年生植株含有較高的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)、酚類物質(zhì)和氨基酸,2年生植株的大多數(shù)檢測(cè)指標(biāo)均處于最低值,因此在生產(chǎn)中應(yīng)避免使用2年植株葉片,并根據(jù)需要選擇1年或4年生植株葉片或開發(fā)成不同產(chǎn)品。