6種刺槐花營養成分和活性物質檢測與分析

王 穎 ，荀守華，張元帥 ，齊 飛 ，董元夫 ，劉澤東 ，仲偉國 ，張自和 ，馬京友

（1.山東農業大學，山東 泰安 271018；2.山東省林業科學研究院；山東 濟南 250014；3.費縣國有大青山林場，山東 費縣 273402；4.山東鰲龍農業科技有限公司，山東 禹城 251200）

刺槐（Robinia pseudoacacia L.）是我國落葉闊葉人工林栽植范圍最廣泛的樹種之一，地理范圍在北緯 23°-46.5°，東經 76°-131°，分布區跨中溫帶、南溫帶、北亞熱帶、中亞熱帶、南亞熱帶5個氣候帶和青藏高原氣候區[1-2]，為黃河中下游、海河流域、淮河流域、長江下游諸省的主要薪炭林、用材林、水土保持林、海堤及河堤防護林[3]。刺槐花色呈白色或紅色，含多種芳香物質，郁香宜人[4]；花可食用，營養豐富，花期雖短但花量較大，每公頃成熟刺槐林可采集到450～750kg干花[5]。刺槐花是北方重要蜜源花，刺槐花蜜，又稱洋槐花蜜，其色白透明，不易結晶，味甜可口，品質上等[6]。刺槐蜂蜜雖然是刺槐樹的間接產物，但其營養價值高，可以直接食用并利于人體吸收，具有補充營養、抗輻射、抗腫瘤、抗炎癥和抗衰老的功效。平常食用也有美容、強身健體、延年益壽等保健作用[7]。不同刺槐品種花朵營養成分含量決定了生產蜂蜜的品質，選擇營養物質含量高的品種作為蜜源林品種，其生產的蜂蜜具有更高的營養和保健價值。本試驗通過檢測6種刺槐花朵（主要是蜜腺）營養成分和活性物質含量，統計分析各品種之間的差異，以期為刺槐蜜源林良種選育提供科學依據。

1 試驗材料和方法

1.1 試驗材料

試驗材料為白花刺槐品種4個，即多彩青山（Robinia pseudoacacia ‘Duocai Qingshan’）、蜜源 1號（Robinia pseudoacacia ‘Miyuan No.1’）、魯刺 58（Robinia pseudoacacia ‘Luci 58’）和 遼 刺 興 22（Robinia pseudoacacia ‘Xingci 22’），紅花刺槐 2 個種，即多花刺槐（Robinia neo-mexicana var.luxurians Dieck）和粘枝刺槐（Robinia viscosa Vent.）（為表述方便，本文統稱為品種）。樹齡6～8a生，為嫁接繁殖的無性系。

1.2 取材地點氣候土壤條件

取料地點分別是山東省費縣國有大青山林場和山東省禹城市鰲龍農業生態園刺槐試驗林。

費縣大青山林場地處蒙山東麓，位于費縣北部， 區域地理位置為 N 35°23.360′-35°24.597′，E118°11.253′-118°12.349′。常年平均氣溫為 13.8℃，極端最高氣溫39.1℃，極端最低氣溫-18.3℃；日平均氣溫大于10℃的天數有212d；年平均日照時數2588h；無霜期 197d；年平均降雨量 836.6mm，年平均蒸發量2125 mm；屬暖溫帶大陸性季風氣候。土壤類型為山地棕壤和淋溶性褐土，土層厚度20～60cm，土壤有機質含量0.5%以下，土壤肥力較低，pH值呈中性[8]。

禹城地處山東省西北部，位于黃河下游沖積平原，地勢平坦，自西南向東北緩緩傾斜，海拔最高27.27m，最低19.2m；年平均氣溫13.3℃，年極端最高氣溫41.8℃，極端最低氣溫-22.0℃，日平均氣溫大于10℃的天數有211.2d；年平均日照時數2546.2h；無霜期平均202d，無霜期最長天數271d，最短174d；年均降雨量555.5mm，年均蒸發量1848.4mm；屬暖溫帶大陸季風氣候。土壤類型為潮土類和鹽土類。本試驗取樣地土壤類型屬于潮土類。

1.3 取樣及試樣制備

選取各品種盛花期刺槐樹。在晴朗無風的上午10:00左右，采摘剛剛完全開放的刺槐花。新鮮花朵帶回實驗室后，快速去掉花朵中上部包括柱頭、花藥、花絲和花冠的大部分，留取花托（著生蜜腺）、花萼、花冠基部、花絲基部，置于電熱恒溫干燥箱中，50℃下烘干至恒重，把干花分裝3袋，每袋500g，即每個品種試樣重復3次，檢測其營養成分。

1.4 檢測內容和方法

檢測內容有總糖、還原糖、蛋白質、L(+)-抗壞血酸即維生素C(簡寫VC)、總黃酮、總皂苷和花青素。檢測方法均參照中華人民共和國國家標準。總糖含量參照GB/T 10782-2006測定，還原糖含量參照GB 5009.7-2016測定，蛋白質含量參照GB 5009.5-2016測定，L(+)-抗壞血酸含量參照GB 5009.86-2016測定，總黃酮含量參照保健食品檢驗與評價技術規范-2003測定，總皂苷含量參照保健食品檢驗與評價技術規范-2003測定，花青素含量采用紫外—可見分光光度法測定。

1.5 檢測儀器和試劑

1.5.1 檢測儀器：電子天平（MS304S、德國Mettler）、全自動紫外可見分光光度計（TU-1810、北京普析通用）、凱氏定氮儀（K9840、山東海能）。

1.5.2 檢測試劑：鹽酸、硫酸銅、亞甲基藍、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、乙酸鋅、冰乙酸、亞鐵氰化鉀、硫酸、硫酸鉀、硼酸、甲基紅、溴甲酚綠、95%乙醇、草酸、2，6-二氯靛酚、香草醛、甲醇、蘆丁標準品、聚酰胺粉、人參皂苷Re標準品、XAD-2大孔樹脂、中性氧化鋁、高氯酸。

2 結果與分析

2.1 總糖含量及差異

總糖反映的是食品中可溶性單糖和低聚糖的總量，通常是指具有還原性的葡萄糖、果糖、戊糖、乳糖和在測定條件下能水解為還原性的單糖的蔗糖、麥芽糖以及可能部分水解的淀粉。6個刺槐品種干樣的總糖含量在34.52～16.5g/100g范圍內，由多到少排列順序為多彩青山＞多花刺槐＞蜜源1號＞魯刺58＞興22＞粘枝刺槐，經過方差分析，各品種之間總糖含量差異極顯著（P＜0.01），見表 1。

表1 6個品種（種）刺槐花（含蜜腺）基本營養成分及活性物質比較

2.2 還原糖含量及差異

還原糖指含有游離醛基、酮基(只有變成烯醇式后才顯示出還原性)和半縮醛羥基而具有還原作用的單糖和雙糖。在食品中主要是葡萄糖、果糖、麥芽糖和乳糖。分析結果一般用葡萄糖表示[9]。6個刺槐品種干樣的還原糖含量在28.07～12.50g/100g范圍內，由多到少排列順序為多彩青山＞蜜源1號＞多花刺槐＞興22＞魯刺58＞粘枝刺槐，經過方差分析，各品種之間還原糖含量差異極顯著（P＜0.01），見表1。

2.3 VC含量及差異

維生素C屬于水溶性維生素中的一大族，是所有具有抗壞血酸生物活性化合物的統稱，廣泛存在于新鮮果蔬和其他綠色植物中。維生素C對人體健康有著十分重要的意義，能夠參與肌體的代謝從而增強肌體的抵抗力，可使酶將膽固醇轉化為膽酸而排泄，現代醫學還表明維生素C對化學致癌有阻斷作用。維生素C包含L-抗壞血酸、L-脫氫抗壞血酸、二酮基古洛糖酸等3種形式，在一定條件下3種形式可以相互轉換[10]。本實驗檢測的是通常意義上的維生素C，即L(+)-抗壞血酸。6個刺槐品種干樣的VC含量在233.40～105.67mg/100g范圍內，由多到少排列順序為粘枝刺槐＞多彩青山＞多花刺槐＞興22＞蜜源1號＞魯刺58，經過方差分析，各品種之間 VC 含量差異極顯著（P＜0.01），見表 1。

2.4 蛋白質含量及差異

蛋白質是由多個氨基酸組成的高分子化合物，是人體氮的唯一來源，是構成人體的基本成分。人體內許多具有重要生理作用的物質，如免疫作用的抗體、代謝過程中具有催化作用和調節作用的酶和激素、肌肉收縮的肌纖凝蛋白和構成支架的膠原蛋白以及運輸氧的血紅蛋白，均由蛋白質構成。同時，水分在體內的正常分布、體內酸堿平衡、遺傳信息的傳遞以及許多重要物質的運輸都與蛋白質有關。所以蛋白質是一種非常重要的營養素，是生命的物質基礎，是生命存在的一種形式。本試驗結果，6種刺槐花蛋白質含量在26.65～18.52g/100g范圍內（見表1），由多到少排列順序為粘枝刺槐＞興22＞魯刺58＞蜜源1號＞多花刺槐＞多彩青山，經過方差分析，各品種之間蛋白質含量差異極顯著（P＜0.01）。

2.5 花青素含量及差異

花青素又稱“花色素”，是一種水溶性的植物色素，存在于液泡內的細胞液中，是黃酮類代謝途徑的分支產物，從廣義上看，屬于黃酮類化合物。花青素是羥基供體，同時也是一種自由基清除劑，它能和蛋白質結合防止過氧化，也能和金屬Cu2+等螯合，防止VC過氧化。而且還能提供質子，有效清除脂類自由基，切斷脂類氧化的鏈式反應，起到防止脂質過氧化的作用。因此，花青素是當今人類發現最有效的抗氧化劑，其抗氧化性能比VE高50倍，比VC高20倍。也是最有效的自由基清除劑，可以預防各種自由基產生的疾病[11]。花青素還能夠增強血管彈性，改善循環系統和增進皮膚的光滑度，抑制炎癥和過敏，改善關節的柔韌性。具有抗癌、降血糖血脂、美容、延緩衰老的保健功效。從表1看出，6種刺槐干樣的花青素含量在0.25～0.14%范圍內，由多到少排列順序為多彩青山＞興22＞多花刺槐＞魯刺58＞蜜源1號＞粘枝刺槐，經過方差分析，各品種之間花青素含量差異極顯著（P＜0.01）。

2.6 總黃酮含量及差異

總黃酮指黃酮醇、黃烷醇等類黃酮物質，是植物體有氧呼吸代謝的產物，廣泛存在于許多中藥材及水果蔬菜中，是一類重要的天然有機化合物，具有多種生物學活性，既是藥理因子，又是一種新發現的營養素，在保護心血管、消炎鎮痛、抗過敏、抗氧化、抗輻射、抗腫瘤、抗菌、抗病毒、降血脂血糖、免疫調節等方面具有藥理學作用，對人體起到重要的生理保健功效[12-15]。從表1可見，6種刺槐花總黃酮含量在442.92～122.91 mg/100g范圍內，由多到少排列順序為魯刺58＞多彩青山＞多花刺槐＞蜜源1號＞興22＞粘枝刺槐，經過方差分析，各品種之間總黃酮含量差異極顯著（P＜0.01）。

2.7 總皂苷含量及差異

皂苷是生理活性廣泛的一種特殊的苷類，普遍具有抗炎抑菌、祛痰止咳、降膽固醇、祛風濕、抗腫瘤、免疫調節、興奮或抑制中樞神經系統的作用[16]。已知刺槐花中含有刺槐苷、鼠李糖刺槐苷、蒙花苷、大豆皂苷Ⅲ等[17-20]。由表1可知，6種刺槐花總皂苷含量在0.37～0.21g/100g范圍內，由多到少排列順序為多花刺槐＞魯刺58＞粘枝刺槐＞蜜源1號＞多彩青山＞興22，經過方差分析，各品種之間總皂苷含量差異極顯著（P＜0.01）。

3 結論與討論

刺槐花（蜜腺）總糖含量高的品種有多彩青山、蜜源1號和多花刺槐，還原糖含量高的品種有多彩青山、蜜源1號和多花刺槐，VC含量高的品種有粘枝刺槐和多彩青山，蛋白質含量高的品種有粘枝刺槐，花青素含量高的品種有多彩青山、興刺22和多花刺槐，總黃酮含量高的品種有多彩青山、魯刺58、蜜源1號和多花刺槐，總皂苷含量高的品種有多彩青山、魯刺58、蜜源1號、多花刺槐和粘枝刺槐。綜合各檢測指標，營養物質含量高的品種是多彩青山、蜜源1號、多花刺槐和粘枝刺槐，活性物質含量高的品種是多彩青山、魯刺58、蜜源1號、興刺22、多花刺槐和粘枝刺槐。各品種的營養成分和活性物質含量有差異，可依據此試驗結果，篩選刺槐蜜源良種，并有側重點的培育蜜源林，生產優質刺槐蜂蜜。

影響刺槐花蜜營養成分含量的因素有很多，可分為內在因素和外在因素。內在因素包括樹齡、樹勢、花期、遺傳物質（品種）等。外在因素包括地形、地貌、氣溫、濕度、土層厚度、土壤水分及養分等，間接影響花蜜的分泌量和各成分的含量。

本試驗6個刺槐品種取自兩個地區，費縣大青山林場屬于山地棕壤和淋溶性褐土，禹城鰲龍農業生態園屬于河流沖擊潮土，取樣地點立地土壤條件有差異，對刺槐花營養物質含量有間接影響。6種刺槐的試驗樣樹均為嫁接繁殖，樹齡6a～8a，屬于幼齡林；樹勢平衡，采樣花期均為盛花期前期剛剛開放的花朵。因此遺傳物質（品種）就是主要的影響因素，不同品種是影響花蜜營養成分含量的內在因素，本試驗結果對刺槐蜜源良種篩選具有重要意義。

陳啟明于2010年從刺槐花乙酸乙酯層部位提取兩種單體化合物，為黃酮類成分山奈酚和槲皮素[19]。連冠于2011年從刺槐花中分離鑒定出14個單體化合物，其中化合物N-2-(1,3,4-三羥基-十八烷基)-α-羥基-3′-乙烯-二十四烷酰胺為新化合物，化合物大豆皂醇 B、二十五烷酸、4′-甲氧基-5、7-二羥基黃酮-7-O-β-D-葡萄糖基-(6→1)-鼠李糖苷和大豆皂苷Ⅲ為首次從刺槐花中檢測得到[20]。本試驗只檢測了刺槐花總黃酮和總皂苷的含量，沒有單獨檢測單個化學成分及含量，這是此次試驗的不足之處，有待進一步試驗研究。