山蕗菜营养和功能成分的初步分析研究

王 鸿 ,李 静,范亚苇,邓泽元

南昌大学食品科学与技术国家重点实验室高等研究院,江西南昌 330047

山蕗菜营养和功能成分的初步分析研究

王 鸿 ,李 静,范亚苇,邓泽元＊

南昌大学食品科学与技术国家重点实验室高等研究院,江西南昌 330047

本文对山蕗菜不同部位的主要营养成分及功能特性进行研究,为该资源的保护和合理开发利用提供依据。结果表明山蕗菜茎膳食纤维含量高达 30.9%,灰分含量高达 12.1%,富含人体易缺少的 Ca,Mg,Fe等矿物质元素以及多种必需氨基酸。山蕗菜根多糖含量高达 30.4%,黄酮含量高达 2.0%,精氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸等药物氨基酸含量丰富。山蕗菜叶中黄酮、粗蛋白、粗纤维以及碳水化合物含量均较高,分别达 3.5%、20.3%、35.1%、21.25%,且其矿物质含量丰富,总量达 97812.92μg·g-1。山蕗菜中营养和功能成分较为丰富,可进行深入开发。

山蕗菜;营养和功能成分;分析测定

山蕗菜,中文学名掌叶蜂斗菜 (Petasites palm ataA.Gray)蜂斗菜 (Petasites hybridusL.),又名蛇头草、水钟流头 (《江西草药》)、黑南瓜、野饭瓜、南瓜三七、野南瓜、野金瓜头 (《浙江民间常用草药》),为菊科蜂斗菜属植物,多年生草本,根茎短粗。分布于浙江、江西、安徽、福建、四川、湖北、陕西。于夏、秋季采挖根基,鲜用或晒干。蜂斗菜“苦辛,凉”(《江西草药》),可“解毒祛癖。治扁桃体炎,痈肿疗毒,毒蛇咬伤”(《江西草药》),“消肿止痛,解毒祛癖,治跌打损伤,毒蛇咬伤”(《浙江民间常用草药》)[1]。

现代医学研究还表明,蜂斗菜具有抗过敏、解痉、抗炎等作用,能够抑制白细胞三烯及组胺的生成,还能预防或治疗偏头痛、过敏、哮喘、溃疡及过敏性鼻炎,有利尿作用,能减轻平滑肌痉挛症状。

山蕗菜原是一种野生蔬菜,一般都生长在海拔500 m左右的山沟边、水沟旁,生命力极强,且其抗虫抗病能力高。山蕗菜叶片茂盛,根须丰满,叶片每亩可达 2000 kg,根须每亩在 1500 kg左右,但其资源利用程度较低。目前,我国对山蕗菜的开发利用尚处初级阶段,一般只取其茎 (叶柄)加工罐头,许多地方都因对其认识不足而导致资源浪费现象。本文首次对山蕗菜不同部位的主要营养成分和功能性成分进行了分析,以期为山蕗菜资源的开发利用提供相关的依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 材料及处理

山蕗菜采自江西九江地区,将山蕗菜分为根、茎、叶三部分,除杂清洗后自然风干,干燥后粉碎过60目筛。

1.1.2 仪器和试剂

日立L-8800型氨基酸自动分析仪、TAS-990原子吸收分光光度计 (北京普析通用仪器有限责任公司)、KDY-9820凯氏定氮仪﹙厦门精艺科技有限公司﹚、722型分光光度计﹙上海精密科学仪器有限公司﹚、SK3310HP超声清洗器﹙上海科导超声仪器有限公司﹚、AR1140电子分析天平﹙美国奥豪斯贸易公司﹚、微波炉、控温消化炉等其他常用设备。

氢氧化钠、硫酸钾、浓硫酸、硼酸、无水乙醇、葡萄糖、蒽酮等(均为分析纯)。

1.2 方法

粗蛋白质测定采用凯氏定氮法[2];水分测定为常压干燥法;灰分测定为重量法;粗纤维测定为酸水解法;脂肪测定为索氏抽提法;碳水化合物用差减法计算。多糖测定为硫酸蒽酮法[3];氨基酸测定为盐酸水解,日立 L-8800型氨基酸自动分析仪测定,黄酮类化合物的测定为氯化铝比色法[4];矿物元素测定为原子吸收分光光度法。

2 结果与分析

2.1 山蕗菜主要营养成分

山蕗菜的主要营养成分含量见表 1。由表 1可知山蕗菜中粗脂肪含量较低,叶中粗脂肪含量较根、茎高,可能是叶中粗脂肪含有较多的脂溶性色素等。山蕗菜叶中蛋白、纤维以及碳水化合物含量较高,是一种很好的植物资源。与几种常食绿叶类蔬菜如菠菜、芹菜、白菜的营养成分相比[5],山蕗菜茎粗纤维的含量远远高于这三种常食蔬菜;粗脂肪的含量是菠菜的 4倍,是芹菜、白菜的近 6倍;灰分是这三种蔬菜的近 9倍,说明山蕗菜的无机盐和微量元素含量比较丰富,是一种很好的矿物质来源。山蕗菜根中碳水化合物的含量将近 50%,表明其多糖、可溶性糖等成分含量较高,可能与其较高的药用作用有关。表明山蕗菜茎是一种营养丰富的野菜,具有较好的开发前景。

表 1 山蕗菜主要营养成分含量(干重)Table 1 The contents ofmain nutritional components inPetasites palm ataA.Gray

2.2 山蕗菜矿物质含量及分析

山蕗菜中矿物质元素的测定结果见表 2。从表2可以看出,山蕗菜中含有多种有益于人体健康的元素,包括微量元素 Cu,Zn,Fe,Cr和宏量元素 Ca, Mg,K,Na。但不同部位的含量有所差异。按照 8种金属元素的加合量 (μg·g-1),它们的高低顺序依次为:叶(97812.92)＞茎 (84283.88)＞根(26712.97)。由此看出,一般中医入药植物根部中的金属元素加合量最低,而叶的含量最高。如果根据人体必需的生理上较重要的微量元素 (Cu,Zn,Fe,Cr)的加合量进行比较,高低顺序依次为:根 (3217.27)＞茎(2524.98)＞叶 (2442.22)。作为宏量元素 (Ca, K,Mg,Na)的加合量由高到低的顺序是;叶(95370.7)＞茎 (81758.9)＞根 (23495.7)。另外,如果对 8种金属元素按不同部位的平均含量比较,各元素由高到低的顺序是:K(47894.07)＞Ca (10392.4)＞Na(6563.63) ＞Fe(2639.73) ＞Mg (2025) ＞Zn(321.2)＞Cr(46.37) ＞Cu(9.96)。和一般的植物比较,山蕗菜中 Ca、Fe和 Na的含量高,Zn和 Cr也较高。

表 2 山蕗菜中微量元素测定结果(μg/g)Table 2 The contents of mineral elements inPetasites palmataA.Gray(x ±s,n=6)

Mg 1414 1334 3327 Na 6653.4 6284.6 6752.9 K 11294.8 60622.5 71764.9 Cu 4.37 11.98 13.52 Cr 38.6 66.2 34.3

2.3 山蕗菜氨基酸成分分析

从表 3可知,山蕗菜根、茎、叶中氨基酸总质量分数分别为 7.30%、4.17%、18.59%,而且必需氨基酸的含量较高,分别占氨基酸总量的 51.80%、45.59%、48.84%。蛋氨酸在根、茎中均未检测到,而且在叶中的含量也很少,只有 0.09%。此外根、茎、叶中组氨酸的含量均较低。山蕗菜根中精氨酸含量最高,天冬氨酸次之,其次为谷氨酸和脯氨酸。精氨酸可改善伤口周围的微循环、促进胶原组织的合成,对伤口的愈合具有重要作用。天冬氨酸对肝和肌肉有保护作用,有助于防治心绞痛和心肌梗塞。谷氨酸虽然不是人体必需的氨基酸,但它可作为碳氮营养参与机体代谢,有较高的营养价值。谷氨酸被人体吸收后,易与血氨形成谷酰氨,能解除代谢过程中氨的毒害作用。脑组织只能氧化谷氨酸,而不能氧化其它氨基酸,故谷酰胺可作为脑组织的能量物质,改进维持大脑机能,能促进脑细胞进行呼吸,具有健脑作用[6]。山蕗菜根中精氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸等药物氨基酸含量较高,是极具开发价值的中药资源。山蕗菜茎和叶中必需氨基酸 (EAA)占总氨基酸的比值 (EAA/TAA)约为 38%,必需氨基酸与非必需氨基酸比值(EAA/NEAA)大于 60%。据 FAO/WHO推荐值,该蛋白为优质蛋白 (蛋白质EAA/NEAA在 60%以上,EAA/TAA为 40%左右)[7]。茎、根和叶中谷氨酸和天冬氨酸均较高,占总氨基酸的比值分别为 30.3%、30.6%和 22.8%,而这 2种氨基酸均为鲜味氨基酸,表明山蕗菜茎、叶和根均为口感鲜美、营养丰富的天然食品资源,可进行深度开发。

表 3 山蕗菜中各种氨基酸的含量(干物质)%Table 3 Contentsof amino acids fromPetasites palmataA.Gray

注:TAA为总氨基酸含量,EAA为必需氨基酸含量,NEAA为非必需氨基酸含量。Note:TAA is totle amino acids,EAA is essential amino acid,NEAA is non-essential amino acids.

2.4 山蕗菜功能性成分

对山蕗菜中的多糖和黄酮类物质进行测定,结果见表 4。山蕗菜根、叶中富含多糖和黄酮物质,尤其是根,多糖含量高达 30.4%、黄酮含量也高达2.0%。多糖具有许多生物活性功能,如免疫调节功能、抗病毒、抗肿瘤、降血脂、降血糖等[8]。黄酮有调节血管脆性与渗透性,降血压、抑制血小板聚集及血栓形成、消除自由基、抗衰老、抗癌、镇痛、免疫等作用和药用保健功能[9]。这些功能性成分的含量可能与其显著的药疗作用 (防治偏头痛、过敏、哮喘、溃疡及过敏性鼻炎等疾病)有密切的关系,需要深入研究。

表 4 山蕗菜中功能性成分含量Table 4 Functional component inPetasites palm ataA.Gray

3 结论

山蕗菜茎膳食纤维含量高达 30.9%,碳水化合物 39.9%,灰分含量 12.1%,富含人体易缺少的Ca、Mg、Fe和 Zn等矿物质元素以及多种必需氨基酸,表明山蕗菜茎是一种营养丰富、富含膳食纤维的天然减肥食品。粗纤维有“肠道清道夫”的美誉.主要生理作用是吸附大量水分,增加粪便量,促进肠蠕动,加快粪便的排泄,使致癌物质在肠道内的停留时间缩短,从而可以预防肠癌发生。粗纤维还能减慢人体对糖的吸收,降低血液中葡萄糖的含量,可减轻体重,控制肥胖[10,11]。因此,也可将其茎制成膳食纤维添加到各种食品中。山蕗菜叶中黄酮、粗蛋白、粗纤维以及碳水化合物含量较高,分别达 3.5%、20.3%、35.1%、21.25%,且其矿物质含量丰富,总量达 97812.92μg·g-1,表明其可以作为一种新的食物资源或天然绿肥资源进行开发。山蕗菜根多糖含量高达 30.4%,黄酮含量高达 2.0%,精氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸等药物氨基酸含量丰富,其作为一种传统的中药资源,具有较高的研究和开发价值。山蕗菜具有防治偏头痛、过敏、哮喘、溃疡及过敏性鼻炎等的疗效,可能与其富含 Ca、Mg、K、Fe和 Zn,以及多糖和黄酮类有关,需要深入研究。

1 WuB(毋冰).Studyon the chemical constituents inPetasites hybridusL.andApium graveolensL.Shenyang:J Shenyang Phar m Univ(沈阳药科大学学报),PhD.2007.

2 HuangWK(黄伟坤).Food Analysis(食品分析).Beijing: China Light Industry Press,1989.192.

3 Han YH,Gao L,Liu LY,et al.Extractio nand determination of polysaccharides in fruit of Physalis.Food Sci(食品科学) ,2006,27:154-157.

4 He ZF,Zhang DQ.Health Food Chemistry and Detection Technology(保健食品化学及其检测技术).Beijing:China Light Industry Press,1985.112.

5 Nutrition and Food Safety Institute of China Disease Control and Prevention Center.Chinese Food Composition Table(中国食物成分表).Beijing:Peking UniversityMedical Press, 2002.50-63.

6 Shen T.Biochemistry(生物化学).Beijing:Higher Education Press,1980.560-564.

7 ZhangWG,Qian H.Amino Acid Production Technology and ItsApplications(氨基酸生产技术及其应用).Beijing:China Light Industry Press,1997.262-263.

8 Sun-A Im,Kyungjae K im,Chong-KilLee. Immunomodulatory activity of polysaccharides isolated fromSalicornia herbacea. International Imm unophar macology,2006,6:1451-1458.

9 Hua H,Guo Y.Flavonoids phar macological research.Guangdong Phar m(广东药学),1999,9(4):9-12.

10 Liu CZ,Guo Z M.Natural Food and Human Health(天然食物与人体保健).Beijing:People’s Health Publishing press, 2000.

11 Wei H.Dietary fiber research and development.Cellulose Sci Tech(纤维素科学与技术),2001,9:56-63.

Primary Study on Contents of Nutritional and Functional Components ofPetasites palm ataA.Gray

WANG Hong,L IJing,FAN Ya-wei,DENG Ze-yuan＊
State Key Lab of Food Science and Technology,Institute of advanced Studies,Nanchang University,Nanchang 330047,China

In order to provide theoretical support for species protection and rational application ofPetasites palm ataA. Gray,this article has studied the major nutritional and functional components of the different parts ofPetasites palm ataA.Gray.The results showed that the contents of fibre and ash in the stalk ofPetasites palm ataA.Graywere rich,which reached 30.9%and 12.1%respectively.There are also many kinds ofmineral elements and essential amino acid in the stalk.The roots ofPetasites palm ataA.Gray have plenty ofmedicinal amino acid such as arginine,aspartic acid and glutamic acid.The contents of polysaccharide and flavonoids can reach 30.4%and 2.0%respectively.In the leaves,there are lots of flavonoids,crude protein,fibre and carbohydrate,which are 3.5%、20.3%、35.1%、21.25%,respectively. And the mineral elements are rich in the leaves,the total content reached 97812.92μg·g-1.There were rich nutritional and functional components inPetasites palm ataA.Gray.And further researches should be carried out.

Petasites palm ataA.Gray;nutritional and functional components;determination

Q946.91;R282.71

A

1001-6880(2010)05-0863-04

2009-08-10 接受日期:2010-01-11

＊通讯作者 Tel:86-791-8304402;E-mail:dengzy28@yahoo.com.cn