貓須草不同部位主要營養成分及抗氧化能力比較

薛惠琴，蔡 旋，熊慧慧，杭怡瓊，肖長峰，盧永紅

（上海市農業科學院畜牧獸醫研究所，上海201106）

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貓須草不同部位主要營養成分及抗氧化能力比較

薛惠琴，蔡 旋，熊慧慧，杭怡瓊，肖長峰，盧永紅*

（上海市農業科學院畜牧獸醫研究所，上海201106）

摘 要：為比較貓須草不同部位的營養成分及抗氧化能力，采用常規方法測定貓須草根、莖、葉的基本營養成分及抗氧化成分含量，用比色法測定貓須草根、莖、葉50%乙醇浸提液體外抗氧化能力，用熒光探針法檢測IPEC-J2細胞胞內NO自由基含量。結果表明：貓須草根、莖、葉基本營養成分及抗氧化成分含量差異較大；貓須草根、莖、葉50%乙醇浸提得率分別為9.52%、16.64%和16.70%，浸提液均具有良好的體外鐵離子還原能力、超氧陰離子自由基及羥基自由基清除能力；對過氧化氫誘導的腸道上皮細胞NO自由基升高有緩解作用。貓須草葉體外抗氧化能力及清除胞內NO自由基能力優于根及莖。結果提示：根據貓須草各器官特點，針對性綜合利用貓須草資源十分必要。

關鍵詞：貓須草；營養成分；氧化應激；自由基

貓須草，又被稱作“腎茶”，廣泛種植于南亞、澳大利亞［1］及中國南部地區［2］。貓須草在南亞作為一種傳統的茶飲而深受人們喜愛，但在中國，貓須草則更多是作為一種中草藥用于治療腎臟疾病、炎癥、痛風以及糖尿病［3］，其中以治療腎病的報道尤為多見。近年來的研究發現，貓須草具有很好的抗氧化效果［4］，而許多藥用植物的藥理作用都與其具有抗氧化效果相關［5］。

貓須草為多年生草本植物。葉片重量在整個植株中所占比例較小，且采摘不易，市場上所售的貓須草成品多為葉、莖混合品，而根部在加工切短環節即被拋棄。事實上，莖、葉混合品既不利于消費者泡飲和提高貓須草成茶品相，也無助于貓須草中有效成分的浸出。我國使用中草藥飼料添加劑的歷史由來已久。長期生產實踐表明，一些中草藥飼料添加劑能提高畜禽的生產性能，并起到免疫防病和改良品質的作用［6］。貓須草低廉的價格、良好的抗氧化性能和被廣泛證實的安全性正是其作為良好的中草藥飼料添加劑的基本保障。MALAHUBLAN等［7］將貓須草提取物在肉雞飼料中添加，發現貓須草提取物添加能夠增加肉雞的日增重，并改善肉品品質。飼料添加劑對口感、品相的要求也較保健品低很多，貓須草保健茶飲加工后的副產物完全可以滿足需求。因此，提升貓須草保健茶飲品質，并將其生產副產物作為動物飼料添加劑使用，將是一件既充分利用資源，又能獲得良好經濟效益的舉措。

但是，目前尚未見到分別研究貓須草各個器官的報道，這對于貓須草的深加工和飼料資源利用均是不利的。對貓須草根、莖、葉的基本營養成分進行系統研究，比較各部分的活性，對于深入了解貓須草的性質，及貓須草各個部分的加工具有重要意義。本研究通過比較分析貓須草不同部位的主要營養成分、抗氧化成分及其水醇提取物的抗氧化能力，并分析其對氧化損傷的動物腸道細胞的修復作用，初步探討貓須草加工副產物作為動物飼料添加劑的前景，為開發貓須草副產物動物飼料添加劑提供支持。

1　材料與方法

1.1貓須草樣品及預處理

貓須草樣品購自廣西玉林中草藥市場，為2015年新采植株。整株貓須草經自然曬干后，輕拍去除泥土，手工分離葉片、莖稈和根部，采用多功能高速粉碎機粉碎，過0.5 mm（32目）篩網，干燥器中保存待用。

1.2主要試劑

沒食子酸標準品及蘆丁標準品購自上海源葉生物有限公司；過氧化氫、2-脫氧-D-核糖、吩嗪硫酸甲酯（PMS）、還原型輔酶Ⅰ（NADH）、氯化硝基四氮唑藍（NBT）購自Sigma公司；2-硫代巴比妥酸（TBA）購自阿拉丁試劑有限公司；DAF-FM DA購自碧云天生物研究所有限公司；DMEM培養基購自GE公司；胎牛血清購自Thermo公司。其他試劑均為國產分析純，購自國藥化學有限公司。

1.3細胞及培養方法

IPEC-J2細胞取自新生仔豬腸道上皮，由河南農業大學魏占勇教授饋贈。IPEC-J2細胞采用以DMEM/F12為基礎培養基培養，添加10%胎牛血清，100 U/mL青霉素，100 μg/mL鏈霉素于37℃，5% CO2培養箱中培養。當細胞生長較密集時，胰酶消化傳代。

1.4主要營養成分的測定

采用1.1處理的風干樣進行主要營養成分的測定。水分采用直接干燥法測定；粗灰分采用灼燒法測定；粗纖維采用酸堿消煮法測定；粗脂肪采用索氏抽提法測定；粗蛋白采用凱氏定氮法測定。無氮浸出物經計算得出：無氮浸出物%=100%-（水分%+粗脂肪%+粗纖維%+粗蛋白質%+粗灰分%）。

1.5抗氧化成分的測定

酚類物質通常被認為是植物中主要抗氧化成分。

貓須草根、莖、葉樣品按1∶20的固液比，加入50%乙醇，55℃超聲波浸提30 min，中速定量濾紙抽濾，濾渣同樣方法再次浸提，共提取3次。合并3次的濾液，旋轉蒸發濃縮，真空冷凍干燥。提取物刮取后稱重計算得率，貓須草根、莖、葉提取率分別為9.52%、16.64%和16.70%。采用50%乙醇復溶以進行總黃酮和總多酚的測定。

貓須草根、莖、葉中總黃酮含量的測定采用亞硝酸鈉-硝酸鋁法，以蘆丁為標準品測定［8］，總酚含量采用福林酚法，以沒食子酸為標準品測定［9］。

1.6體外抗氧化能力測定

1.6.1還原能力 貓須草對鐵離子的還原能力采用蔡旋等［10］的方法測定。還原力測定以普魯士藍Fe4（Fe（CN）6）的生成量作為指標，抗氧化劑將鐵氰化鉀還原，然后利用亞鐵離子生成普魯士藍，在700 nm處此物質具有最大吸收峰。吸光值越大，說明樣品還原力越強。采用傳統比色法測定。20 μg/mL VC被作為對照。

1.6.2超氧陰離子自由基清除能力 貓須草對超氧陰離子的清除能力采用蔡旋等［10］的方法，超氧離子自由基在PMS-NADH系統中收集并通過NBT還原法檢測。20 μg/mL VC被作為對照。超氧離子自由基清除率由以下公式表示：

式中A對照表示溶劑對照的吸光度；AOS表示不同濃度貓須草添加的吸光度，A空白為溶劑對照且不加NBT組。

1.6.3羥基自由基清除能力 貓須草對羥基自由基的清除能力采用蔡旋等［10］的方法，將脫氧核糖作為·OH攻擊靶，利用Fe3+-EDTA-抗壞血酸-過氧化氫體系產生·OH，脫氧核糖在受到·OH攻擊后會裂解，同TBA產生反應生成紅色化合物。羥基自由基清除率由以下公式表示：

式中A對照表示溶劑對照的吸光度；AOS表示不同濃度貓須草添加的吸光度，A空白為溶劑對照且不加脫氧核糖組。

1.7胞內氮自由基清除能力

經方法1.5制得的提取物采用PBS溶解并濾菌待用。參照CAI等［11］的方法，IPEC-2細胞以2× 104/孔的密度種植于96孔黑色細胞培養板中，培養12 h使之貼壁，加入不同濃度的貓須草提取物。共同孵育12 h后，試驗孔加入1 mmol/L過氧化氫，作用1 h，吸去培養基，37℃預溫PBS洗2次，加入20 μL稀釋好的DAF-FM DA探針，20 min后洗去，并立即采用熒光酶標儀測定熒光強度。以PBS代替提取物僅加入過氧化氫處理（H組）為陰性對照組，以PBS代替過氧化氫和提取物加入處理（C組）為空白對照組。結果以一氧化氮自由基清除百分率表示：

1.8數據分析

所有試驗均進行3次重復，數據采用平均值±標準誤表示。通過SPSS 22.0軟件，利用Duncan法進行單因素方差分析，以P＜0.05為差異顯著性標志。曲線擬合采用Origin 8.0軟件進行。

2　結果與分析

2.1貓須草根、莖、葉主要營養成分如表1所示，貓須草根和莖的營養成分相對接近，與葉的相差較大。根、莖中粗纖維含量極高，但粗蛋白、粗脂肪等含量相對較低，貓須草葉片中粗纖維含量不高，但粗蛋白含量達19.53%。三者粗灰分的含量亦有差異，以莖中含量最低（4.93%），葉中含量最高（9.07%）。提示在貓須草的使用及加工時需要根據其物理及營養成分來確定其適合的方案。

表1　貓須草（風干）主要營養成分含量Table 1 Contents of main nutrient components of Orthosiphon stamineus（dry）　%

2.2貓須草根、莖、葉中多酚及黃酮含量

多酚及黃酮被認為是植物中主要的抗氧化成分。貓須草根、莖、葉中多酚（以沒食子酸含量計）及總黃酮（以蘆丁作為標準品）含量見表2。由表2可知，貓須草葉中多酚及黃酮含量均為最高，而莖中多酚及黃酮含量最低，根、莖、葉中多酚及總黃酮含量均存在顯著差異（P＜0.05）。

表2　貓須草中抗氧化成分含量Table 2 Content of antioxidant components in Orthosiphon stamineus　mg·g-1干物質

2.3貓須草不同部位體外抗氧化能力的比較

貓須草根、莖、葉都有一定的鐵離子還原能力，其中葉的鐵離子還原能力較強，而莖和根的還原能力十分接近（圖1）。貓須草根、莖、葉對超氧陰離子自由基有較強的清除能力（圖2），其中葉的清除效果最佳，根、莖、葉對超氧陰離子自由基清除的半數有效劑量（EC50）分別為2 032.03 mg/kg、2 934.98 mg/kg、2 103.41 mg/kg；對于羥基自由基的清除能力，在低濃度（＜150 μg/mL）同樣是葉的清除效果最佳，但在高濃度（＞200 μg/mL）下莖提取物的羥基自由基的清除能力較優，根提取物的羥基自由基的清除能力最低（圖3）。綜合還原能力、超氧陰離子自由基清除能力、羥基自由基的清除能力的結果可知，貓須草葉的體外抗氧化能力最佳，而根次之，莖最弱。因為本結果是已經換算成貓須草風干樣后進行比較的，而葉、莖提取率較高，根的提取率遠低于葉和莖，所以在提取物中的體外抗氧化能力以貓須草根提取物為最高，葉次之，而莖的抗氧化能力最弱。

圖1　貓須草根、莖、葉的還原能力Fig.1 Reducting Power of roots，stems and leaves of Orthosiphon stamineus

圖2　貓須草根、莖、葉的超氧陰離子自由基清除能力Fig.2 Scavenging Oon the roots，stems and leaves of Orthosiphon stamineus

2.4貓須草提取物對腸道上皮細胞胞內氮自由基的清除作用

一氧化氮自由基既是一種重要的氮自由基，又是一種信號分子，NO自由基含量的增多往往關系到炎癥的產生。如圖4所示，300 mg/kg的貓須草根、莖、葉中所含成分對1 mmol/L過氧化氫誘導的IPEC-J2細胞中NO自由基均有一定清除作用。貓須草葉提取物的胞內NO自由基顯著高于根和莖提取物。

圖3　貓須草根、莖、葉的羥基自由基清除能力Fig.3 Radical scavenging of OH on the roots，stems and leaves of Orthosiphon stamineus

圖4　貓須草根、莖、葉的對IPEC-J2細胞胞內NO自由基的清除能力Fig.4 Radical scavenging of NO by IPEC-J2 cell on the roots，stems and leaves of Orthosiphon stamineus

3　討論與結論

本試驗研究表明，貓須草根、莖、葉的基本營養成分和抗氧化成分含量相差較大，葉片中蛋白含量豐富，總酚含量、總黃酮含量均較高，且葉片質地柔軟，纖維素含量低，所含成分易溶出。以熱水浸泡葉片時觀察到茶湯呈淡黃色，有特殊香味，茶湯微苦，偏酸，但回味甘甜，適合作為日常的茶飲。本研究發現貓須草葉的體外鐵離子還原能力、超氧陰離子自由基清除能力及羥基自由基清除能力均高于莖和根，可能與葉片中酚含量較高有關。同時胞內NO自由基清除能力也顯著高于莖和根提取物。動物腸道上皮處于一個包含食糜、腸道微生物和各種消化液的高度復雜的微環境中，極易受到氧化應激和炎癥影響［12］。上皮細胞IPEC-J2細胞是一種典型的非腫瘤化的傳代上皮細胞，適合作為腸道上皮細胞氧化應激模型研究［13］。本研究也表明，貓須草提取物具有保護腸道上皮的作用。

貓須草莖稈部分在日常售賣的貓須草成品中所占比例極大，本研究在廣西玉林中草藥市場上隨機購買了三份貓須草，通過手工分揀葉片后發現，其莖稈重量均占總重量的90%以上。但目前少有專門針對貓須草莖的研究，本研究表明，貓須草莖稈的粗纖維含量高達43.20%，為葉片含量的3倍以上，但蛋白含量僅為葉片的1/2。體外抗氧化能力分析表明，貓須草莖有一定的自由基清除能力，但清除率較葉和根的略低。同樣以熱水浸泡貓須草莖稈，發現茶湯色澤較淡，溶出較少，提示貓須草莖稈更適合提取加工使用。

我國使用貓須草作為藥物的歷史悠久［14］，但多以莖、葉入藥［15］，東南亞各國，尤其馬來西亞、菲律賓等國喜以貓須草葉為日常茶飲［2］，未見貓須草根的研究報道。貓須草的根多在加工中被拋棄，市場上難以購買到，因此易被研究者所忽略。本研究發現，貓須草根中抗氧化成分含量較高，遠高于莖中多酚及黃酮的含量，剔除提取率影響，則貓須草根提取物的體外抗氧化能力（鐵離子還原能力、超氧陰離子自由基清除能力、羥基自由基清除能力）高于貓須草葉的體外抗氧化能力，對IPEC-J2細胞胞內自由基的清除能力也高于貓須草莖提取物。但本研究中，貓須草根采用50%乙醇提取的得率僅為9.52%，遠低于莖（16.64%）和葉（16.70%）的提取率，這可能與貓須草根部木質化程度高，粗纖維含量較高（表1）有關。貓須草根經熱水浸泡后色澤較等量莖浸泡后所得茶湯色澤更淡，基本無香味，且貓須草根部泥土難以除凈，因此并不適合泡飲。該研究提示貓須草根是一種值得開發的資源，但提取方式應重新進行摸索，以提高提取率。

目前人類衰老、疾病及許多動物生產問題均已被證實與自由基代謝失衡相關，腸道氧化應激與炎癥問題也是困擾動物生產的一大障礙，本研究已證實貓須草根、莖、葉提取物均具有自由基清除能力及腸道上皮細胞保護作用。但由于根、莖、葉的物理性質和營養成分的差異，不加區分的統一進行加工可能會不利于貓須草有效成分的充分利用和資源的合理配置。本研究提示，分離貓須草葉片作為日常茶飲，將莖稈、根部用作保健食品或飼料添加劑加工原料，并對莖稈、根分別采取針對性的提取工藝是一種更高效、合理的資源利用方式。

本試驗表明，貓須草根、莖、葉基本營養成分及抗氧化成分含量差異較大，葉中粗蛋白、多酚及黃酮含量最高，而根和莖中纖維素含量較高。貓須草根、莖、葉50%乙醇浸提得率分別為9.52%，16.64%和16.70%，浸提液均具有良好的體外鐵離子還原能力，超氧陰離子自由基及羥基自由基清除能力，對過氧化氫誘導的腸道上皮細胞NO自由基升高有緩解作用，貓須草葉體外抗氧化能力及清除胞內NO自由基能力優于根及莖。根據貓須草各器官特點，針對性綜合利用貓須草資源十分必要。

參 考 文 獻

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（責任編輯：張睿）

Main nutrients and antioxidant capacity of Orthosiphon stamineus in different parts

XUE Hui-qin，CAI Xuan，XIONG Hui-hui，HANG Yi-qiong，XIAO Chang-feng，LU Yong-hong*
（Institute of Animal Husbandry & Veterinary Science，Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Shanghai 201106，China）

Abstract：In order to compare the nutritional components and antioxidant capacity of Orthosiphon stamineus in different parts.Basic nutritional components and antioxidant content in root，stem and leaf of Orthosiphon stamineus were determined by using conventional ways.Antioxidant capacity of Orthosiphon stamineus’s root，stem and leaf dissolved with 50%ethanol were extracted and determined by colorimetry.Nitric oxide free radical in IPEC-J2 cells content were determined by Steady-State Fluorescence.The results showed that the basic nutritional components and antioxidant components of Orthosiphon stamineus’s root，stem and leaf were obviously different.The extraction rate was 9.52%，16.64%and 16.70%.The extraction solution has good ability of iron ion reduction in vitro，and scavenging capacity of hydroxyl radical and superoxide radical.The effects of hydrogen peroxide on the NO free radical of intestinal epithelial cells were alleviated.The in vitro antioxidant capacity and the NO radical scavenging activity of leaves were superior to that of root and stem.The results suggested that the comprehensive utilization of Orthosiphon stamineus resources in the light of the characteristics of various organs was necessary.

Key words：Orthosiphon stamineus；Nutrients；Oxidative stress；Free radical

中圖分類號：S567.23

文獻標識碼：A

文章編號：1000-3924（2016）03-030-06

DOI：10.15955/j.issn1000-3924.2016.03.06

收稿日期：2016-2-29

基金項目：上海市農委重點攻關項目［滬農科攻字（2013）第2-5號］資助

作者簡介：薛惠琴（1970—），女，本科，實驗師，研究方向：動物營養。E-mail：huiqinx888@qq.com

*通信作者，Tel：021-62207862，E-mail：luyonghong@163.com