山蕗菜營養和功能成分的初步分析研究

王 鴻 ,李 靜,范亞葦,鄧澤元

南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室高等研究院,江西南昌 330047

山蕗菜營養和功能成分的初步分析研究

王 鴻 ,李 靜,范亞葦,鄧澤元＊

南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室高等研究院,江西南昌 330047

本文對山蕗菜不同部位的主要營養成分及功能特性進行研究,為該資源的保護和合理開發利用提供依據。結果表明山蕗菜莖膳食纖維含量高達 30.9%,灰分含量高達 12.1%,富含人體易缺少的 Ca,Mg,Fe等礦物質元素以及多種必需氨基酸。山蕗菜根多糖含量高達 30.4%,黃酮含量高達 2.0%,精氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸等藥物氨基酸含量豐富。山蕗菜葉中黃酮、粗蛋白、粗纖維以及碳水化合物含量均較高,分別達 3.5%、20.3%、35.1%、21.25%,且其礦物質含量豐富,總量達 97812.92μg·g-1。山蕗菜中營養和功能成分較為豐富,可進行深入開發。

山蕗菜;營養和功能成分;分析測定

山蕗菜,中文學名掌葉蜂斗菜 (Petasites palm ataA.Gray)蜂斗菜 (Petasites hybridusL.),又名蛇頭草、水鐘流頭 (《江西草藥》)、黑南瓜、野飯瓜、南瓜三七、野南瓜、野金瓜頭 (《浙江民間常用草藥》),為菊科蜂斗菜屬植物,多年生草本,根莖短粗。分布于浙江、江西、安徽、福建、四川、湖北、陜西。于夏、秋季采挖根基,鮮用或曬干。蜂斗菜“苦辛,涼”(《江西草藥》),可“解毒祛癖。治扁桃體炎,癰腫療毒,毒蛇咬傷”(《江西草藥》),“消腫止痛,解毒祛癖,治跌打損傷,毒蛇咬傷”(《浙江民間常用草藥》)[1]。

現代醫學研究還表明,蜂斗菜具有抗過敏、解痙、抗炎等作用,能夠抑制白細胞三烯及組胺的生成,還能預防或治療偏頭痛、過敏、哮喘、潰瘍及過敏性鼻炎,有利尿作用,能減輕平滑肌痙攣癥狀。

山蕗菜原是一種野生蔬菜,一般都生長在海拔500 m左右的山溝邊、水溝旁,生命力極強,且其抗蟲抗病能力高。山蕗菜葉片茂盛,根須豐滿,葉片每畝可達 2000 kg,根須每畝在 1500 kg左右,但其資源利用程度較低。目前,我國對山蕗菜的開發利用尚處初級階段,一般只取其莖 (葉柄)加工罐頭,許多地方都因對其認識不足而導致資源浪費現象。本文首次對山蕗菜不同部位的主要營養成分和功能性成分進行了分析,以期為山蕗菜資源的開發利用提供相關的依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 材料及處理

山蕗菜采自江西九江地區,將山蕗菜分為根、莖、葉三部分,除雜清洗后自然風干,干燥后粉碎過60目篩。

1.1.2 儀器和試劑

日立L-8800型氨基酸自動分析儀、TAS-990原子吸收分光光度計 (北京普析通用儀器有限責任公司)、KDY-9820凱氏定氮儀﹙廈門精藝科技有限公司﹚、722型分光光度計﹙上海精密科學儀器有限公司﹚、SK3310HP超聲清洗器﹙上海科導超聲儀器有限公司﹚、AR1140電子分析天平﹙美國奧豪斯貿易公司﹚、微波爐、控溫消化爐等其他常用設備。

氫氧化鈉、硫酸鉀、濃硫酸、硼酸、無水乙醇、葡萄糖、蒽酮等(均為分析純)。

1.2 方法

粗蛋白質測定采用凱氏定氮法[2];水分測定為常壓干燥法;灰分測定為重量法;粗纖維測定為酸水解法;脂肪測定為索氏抽提法;碳水化合物用差減法計算。多糖測定為硫酸蒽酮法[3];氨基酸測定為鹽酸水解,日立 L-8800型氨基酸自動分析儀測定,黃酮類化合物的測定為氯化鋁比色法[4];礦物元素測定為原子吸收分光光度法。

2 結果與分析

2.1 山蕗菜主要營養成分

山蕗菜的主要營養成分含量見表 1。由表 1可知山蕗菜中粗脂肪含量較低,葉中粗脂肪含量較根、莖高,可能是葉中粗脂肪含有較多的脂溶性色素等。山蕗菜葉中蛋白、纖維以及碳水化合物含量較高,是一種很好的植物資源。與幾種常食綠葉類蔬菜如菠菜、芹菜、白菜的營養成分相比[5],山蕗菜莖粗纖維的含量遠遠高于這三種常食蔬菜;粗脂肪的含量是菠菜的 4倍,是芹菜、白菜的近 6倍;灰分是這三種蔬菜的近 9倍,說明山蕗菜的無機鹽和微量元素含量比較豐富,是一種很好的礦物質來源。山蕗菜根中碳水化合物的含量將近 50%,表明其多糖、可溶性糖等成分含量較高,可能與其較高的藥用作用有關。表明山蕗菜莖是一種營養豐富的野菜,具有較好的開發前景。

表 1 山蕗菜主要營養成分含量(干重)Table 1 The contents ofmain nutritional components inPetasites palm ataA.Gray

2.2 山蕗菜礦物質含量及分析

山蕗菜中礦物質元素的測定結果見表 2。從表2可以看出,山蕗菜中含有多種有益于人體健康的元素,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異。按照 8種金屬元素的加合量 (μg·g-1),它們的高低順序依次為:葉(97812.92)＞莖 (84283.88)＞根(26712.97)。由此看出,一般中醫入藥植物根部中的金屬元素加合量最低,而葉的含量最高。如果根據人體必需的生理上較重要的微量元素 (Cu,Zn,Fe,Cr)的加合量進行比較,高低順序依次為:根 (3217.27)＞莖(2524.98)＞葉 (2442.22)。作為宏量元素 (Ca, K,Mg,Na)的加合量由高到低的順序是;葉(95370.7)＞莖 (81758.9)＞根 (23495.7)。另外,如果對 8種金屬元素按不同部位的平均含量比較,各元素由高到低的順序是:K(47894.07)＞Ca (10392.4)＞Na(6563.63) ＞Fe(2639.73) ＞Mg (2025) ＞Zn(321.2)＞Cr(46.37) ＞Cu(9.96)。和一般的植物比較,山蕗菜中 Ca、Fe和 Na的含量高,Zn和 Cr也較高。

表 2 山蕗菜中微量元素測定結果(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

從表 3可知,山蕗菜根、莖、葉中氨基酸總質量分數分別為 7.30%、4.17%、18.59%,而且必需氨基酸的含量較高,分別占氨基酸總量的 51.80%、45.59%、48.84%。蛋氨酸在根、莖中均未檢測到,而且在葉中的含量也很少,只有 0.09%。此外根、莖、葉中組氨酸的含量均較低。山蕗菜根中精氨酸含量最高,天冬氨酸次之,其次為谷氨酸和脯氨酸。精氨酸可改善傷口周圍的微循環、促進膠原組織的合成,對傷口的愈合具有重要作用。天冬氨酸對肝和肌肉有保護作用,有助于防治心絞痛和心肌梗塞。谷氨酸雖然不是人體必需的氨基酸,但它可作為碳氮營養參與機體代謝,有較高的營養價值。谷氨酸被人體吸收后,易與血氨形成谷酰氨,能解除代謝過程中氨的毒害作用。腦組織只能氧化谷氨酸,而不能氧化其它氨基酸,故谷酰胺可作為腦組織的能量物質,改進維持大腦機能,能促進腦細胞進行呼吸,具有健腦作用[6]。山蕗菜根中精氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸等藥物氨基酸含量較高,是極具開發價值的中藥資源。山蕗菜莖和葉中必需氨基酸 (EAA)占總氨基酸的比值 (EAA/TAA)約為 38%,必需氨基酸與非必需氨基酸比值(EAA/NEAA)大于 60%。據 FAO/WHO推薦值,該蛋白為優質蛋白 (蛋白質EAA/NEAA在 60%以上,EAA/TAA為 40%左右)[7]。莖、根和葉中谷氨酸和天冬氨酸均較高,占總氨基酸的比值分別為 30.3%、30.6%和 22.8%,而這 2種氨基酸均為鮮味氨基酸,表明山蕗菜莖、葉和根均為口感鮮美、營養豐富的天然食品資源,可進行深度開發。

表 3 山蕗菜中各種氨基酸的含量(干物質)%Table 3 Contentsof amino acids fromPetasites palmataA.Gray

注:TAA為總氨基酸含量,EAA為必需氨基酸含量,NEAA為非必需氨基酸含量。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

對山蕗菜中的多糖和黃酮類物質進行測定,結果見表 4。山蕗菜根、葉中富含多糖和黃酮物質,尤其是根,多糖含量高達 30.4%、黃酮含量也高達2.0%。多糖具有許多生物活性功能,如免疫調節功能、抗病毒、抗腫瘤、降血脂、降血糖等[8]。黃酮有調節血管脆性與滲透性,降血壓、抑制血小板聚集及血栓形成、消除自由基、抗衰老、抗癌、鎮痛、免疫等作用和藥用保健功能[9]。這些功能性成分的含量可能與其顯著的藥療作用 (防治偏頭痛、過敏、哮喘、潰瘍及過敏性鼻炎等疾病)有密切的關系,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 結論

山蕗菜莖膳食纖維含量高達 30.9%,碳水化合物 39.9%,灰分含量 12.1%,富含人體易缺少的Ca、Mg、Fe和 Zn等礦物質元素以及多種必需氨基酸,表明山蕗菜莖是一種營養豐富、富含膳食纖維的天然減肥食品。粗纖維有“腸道清道夫”的美譽.主要生理作用是吸附大量水分,增加糞便量,促進腸蠕動,加快糞便的排泄,使致癌物質在腸道內的停留時間縮短,從而可以預防腸癌發生。粗纖維還能減慢人體對糖的吸收,降低血液中葡萄糖的含量,可減輕體重,控制肥胖[10,11]。因此,也可將其莖制成膳食纖維添加到各種食品中。山蕗菜葉中黃酮、粗蛋白、粗纖維以及碳水化合物含量較高,分別達 3.5%、20.3%、35.1%、21.25%,且其礦物質含量豐富,總量達 97812.92μg·g-1,表明其可以作為一種新的食物資源或天然綠肥資源進行開發。山蕗菜根多糖含量高達 30.4%,黃酮含量高達 2.0%,精氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸等藥物氨基酸含量豐富,其作為一種傳統的中藥資源,具有較高的研究和開發價值。山蕗菜具有防治偏頭痛、過敏、哮喘、潰瘍及過敏性鼻炎等的療效,可能與其富含 Ca、Mg、K、Fe和 Zn,以及多糖和黃酮類有關,需要深入研究。

1 WuB(毋冰).Studyon the chemical constituents inPetasites hybridusL.andApium graveolensL.Shenyang:J Shenyang Phar m Univ(沈陽藥科大學學報),PhD.2007.

2 HuangWK(黃偉坤).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(食品科學) ,2006,27:154-157.

4 He ZF,Zhang DQ.Health Food Chemistry and Detection Technology(保健食品化學及其檢測技術).Beijing:China Light Industry Press,1985.112.

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

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

7 ZhangWG,Qian H.Amino Acid Production Technology and ItsApplications(氨基酸生產技術及其應用).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(廣東藥學),1999,9(4):9-12.

10 Liu CZ,Guo Z M.Natural Food and Human Health(天然食物與人體保健).Beijing:People’s Health Publishing press, 2000.

11 Wei H.Dietary fiber research and development.Cellulose Sci Tech(纖維素科學與技術),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

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