不同苦瓜營養成分與皂苷含量的差異分析

江定　李光光　朱文斌　原遠　鄭巖松

摘 要： 為了分析油綠苦瓜、珍珠苦瓜和大頂苦瓜這3種不同苦瓜的營養成分與皂苷含量的差異，筆者以5個油綠苦瓜品種（系）、4個珍珠苦瓜品種（系）和5個大頂苦瓜品種（系）為材料，測定其維生素C、可溶性糖、粗蛋白、粗纖維和可溶性固形物含量、總皂苷和皂苷單體的含量，探討不同苦瓜營養成分與皂苷含量的差異及相關性。結果表明，不同苦瓜果肉中的可溶性固形物、粗纖維含量變幅分別為（5.1～5.8）、（0.7～0.9） g·100 g-1，兩者差異均不顯著，其變異系數分別為4.18%、8.75%;不同苦瓜果肉中的維生素C、可溶性糖含量變幅分別為（36.7～71.0）mg·100 g-1、（0.28～0.65） g·100 g-1，兩者均存在顯著差異，其變異系數分別為17.52%和26.00%;‘油瓜材料3號‘珍珠材料2號和‘珍珠材料3號的粗蛋白含量顯著低于其他苦瓜品種（系），其他品種（系）間均無顯著差異，其變異系數為8.75%。不同苦瓜果肉皂苷的總含量變幅為（12.39～17.65） mg·g-1 ，變異系數為11.35%。不同品種（系）中都含有苦瓜皂苷L和苦瓜皂苷K，其他皂苷單體在一些品種（系）中未被檢測出，說明該皂苷單體在這些品種（系）中含量很低或不存在;苦瓜皂苷元I和苦瓜皂苷II在超過一半的品種（系）中未被檢測出。皂苷單體總含量變幅為（68.61～260.79） μg·g-1，基本屬于弱相關或者不相關。以上研究結果可以為選育皂苷含量適中且鮮食品質優良的苦瓜新品種（系）或皂苷含量高的醫用原料栽培苦瓜新品種（系）提供理論依據和科學指導。

關鍵詞：苦瓜;營養成分;皂苷

中圖分類號：S642.5? ? 文獻標志碼：A? ? 文章編號：1673-2871（2020）06-034-07

Abstract： In order to analyze the differences in nutrient contents and saponin contents of three different bitter gourd types（oil-green bitter gourd， pearl bitter gourd and big-top bitter gourd）， five oil green bitter gourd varieties （lines）， four pearl bitter gourd varieties （lines）and five big-top bitter gourd varieties （lines） were used as materials in this research. The contents of vitamin C， soluble sugar， crude protein， crude fiber， soluble solids， total saponins and saponin monomers were measured.. The results showed that the soluble solids contents of different bitter gourds varied from 5.1 g·100 g-1 to 5.8 g·100 g-1 and the crude fiber contents changed from 0.7 g·100 g-1 to 0.9 g·100 g-1， both of them were found no significant difference among all the materials， and the coefficients of variation were 4.18% and 8.75%， respectively. While the vitamin C contents ranged from 36.7 mg·100 g-1 to 71.0 mg·100 g-1 and soluble sugar content ranged from 0.28 g·100 g-1 to 0.65 g·100 g-1， which were observed significant differences， with coefficients of variation of 17.52% and 26.00%， respectively. The crude protein contents of each variety were significantly higher than those of ‘Oil-green material No. 3， ‘Pearl material No. 2 and ‘Pearl material No. 3， and there was no significant difference among other varieties， with a coefficient of variation of 8.75%. The variation of saponin contents in bitter gourd pulp of different varieties （lines） were from 12.39 mg·g-1 to 17.65 mg·g-1， and the coefficient of variation was 11.35%. Bitter gourd momordicoside L and momordicoside K were detected in all varieties （lines）， and the remaining saponin monomers were not detected in some varieties （lines）， indicating that these saponin monomers were very low in these varieties （lines）， or they might not contain these saponin monomers， and momordicines I and momordicines II were not found in more than half of the varieties （lines）. The total contents of saponin monomers varied from 68.61 μg·g-1 to 260.79 μg·g-1 and the total contents of bitter saponins changed from 19.86 μg·g-1 to 110.45 μg·g-1. In general， the correlation between nutritional content and saponin content was low. These results provide a theoretical basis and scientific guidance for the breeding of new varieties （lines） with moderate saponin content and high-saponin content medical raw materials.

Key words： Bitter gourd; Nutritional ingredients; Saponins

苦瓜（Momordica charantia L.）又名涼瓜，為葫蘆科苦瓜屬攀緣草本植物，是華南特色作物，是兼有鮮食和藥用功能的蔬菜作物[1]?？喙显碥帐强喙铣士辔兜闹饕绊懸蜃?，是苦瓜中一類重要的功能性成分，具有降血糖、減肥、抗氧化、抑菌、降低膽固醇、消炎等多種藥理作用[2-7]?？喙暇哂胸S富的營養價值和藥用價值，一直以來深受人們的喜愛。

在生產過程中，由于不同苦瓜品種（系）基因型和生長環境等的差異，其營養成分和皂苷含量及組分也普遍存在差異。劉慧娟等[8]研究表明，廣東主栽苦瓜品種和馬來西亞、印尼引進苦瓜品種果肉中皂苷含量的平均值為0.79 g·100 g-1，而品種間皂苷含量差異可達2.31倍。張武君等[2]研究了福建29個苦瓜品種果肉的皂苷含量，結果表明，苦瓜果肉皂苷含量的平均值為1.28%，變幅為0.90%～2.47%。田力東等[9]研究表明，廣東和廣西地區35個苦瓜品種皂苷含量的平均值為1.96%，變幅為1.17%～4.07%。目前，有關苦瓜營養成分和總皂苷含量的相關研究較多，但對不同苦瓜營養成分含量和皂苷總含量及單體含量比較分析的研究還較少見。

筆者測定比較了3種不同類型共14個品種（系）苦瓜果肉中營養成分、皂苷總含量及皂苷中含量相對較多的8種皂苷單體物質[10-13]，比較皂苷含量與營養成分的差異，并對營養成分與皂苷含量進行了相關性分析，為選育皂苷含量適中且鮮食品質優良的苦瓜新品種（系）或皂苷含量高的醫用原料栽培苦瓜新品種（系）提供理論依據和科學指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試苦瓜品種（系）14個，其中油綠苦瓜品種（系）5個、珍珠苦瓜品種（系）4個、大頂苦瓜品種（系）5個。所有苦瓜材料在2019年3月種植于廣州市農業科學研究院南沙基地，采取隨機區組種植，每個小區20 m2，3次重復，苦瓜成熟時，分區分品種（系）采收，后續的檢測試驗在廣州市農業科學研究院重點實驗室和檢測中心完成。所有苦瓜品種信息如表1。

苦瓜皂苷L標準品（純度≥98%）和齊墩果酸標準品（純度≥98%）由ChemFaces公司提供;無水甲醇、無水乙醇、香草醛、冰醋酸、高氯酸、石油醚、正丁醇試劑均為國產分析純（AR級：純度≥99.5%），乙腈為色譜純（HPLC/ACS級：純度≥99.9%），水為超純水，0.22 μm微孔濾膜（有機系），均由生工生物工程（上海）股份有限公司提供。

1.2 儀器與設備

旋轉蒸發儀：SB-2000（日本東京理化器械株式會社）;高效液相色譜儀：LC1200（美國Agilent）;萬能粉碎機：TAISITE（天津市泰斯特儀器有限公司）;紫外可見分光光度計：UV-2450（日本島津有限公司）;微量電子天平：Quintix35-1CN（德國賽多利斯天平）。

1.3 苦瓜原料前處理

苦瓜成熟時采用混合取樣法，每個苦瓜品種每小區隨機摘取有代表性的3個成熟苦瓜，然后將新鮮苦瓜去籽洗凈晾干。取樣品總量的一半進行切片，在電熱鼓風機單層平鋪，55 ℃下過夜烘干，萬能粉碎機粉碎后過80目篩，得到苦瓜果肉干粉，然后將其密封保存在4 ℃ 冰箱中，用于測定總皂苷及皂苷單體含量;將另一半樣品放入榨汁機中搗碎勻漿，用于測定營養品質指標。

1.4 苦瓜營養品質測定

維生素C、可溶性糖、粗蛋白、粗纖維和可溶性固形物含量分別按照GB/T 5009.159—2003[14]、NY/T 1278—2007[15]、GB 5009.5—2010[16]、GB/T 5009.10—2003[17]和NY/T2637—2014[18]等標準方法進行測定。

1.5 苦瓜總皂苷測定

以齊墩果酸為標準品，采用香草醛-高氯酸法[19]測定苦瓜皂苷含量。

1.5.1 標準曲線制備 精密稱取齊墩果酸標準品1.00 mg，加甲醇定容至5 mL，制成0.2 mg·mL-1齊墩果酸標準品溶液。精密稱取25.00 mg香草醛，加冰醋酸定容至5 mL，制成5 mg·mL-1香草醛-冰醋酸測試液。分別吸取齊墩果酸標準溶液0、40、80、120、160、200 μL于2 mL離心管中，熱風揮去甲醇，再分別加入50 μL新配制的香草醛-冰醋酸溶液和200 μL高氯酸，搖勻并于70 ℃水浴中加熱15 min，取出后流水冷卻至室溫，再加入冰醋酸650 μL并搖勻，靜置10 min，待檢測。紫外可見分光光度計于540 nm處測定吸光值，以第1份溶液（x=0）作為空白對照，測A540吸光值[20]。以齊墩果酸的質量濃度為縱坐標，A540 吸光值為橫坐標，繪制標準曲線，計算得到線性回歸方程。

1.5.2 樣品檢測 準確稱取苦瓜果肉干粉1.0 g（精確至0.0001 g）于10 mL離心管中，按1.5.1進行樣品前處理，并測定其A540吸光值，每個樣品做3次重復。總皂苷含量（以齊墩果酸計），皂苷含量以每1.0 g苦瓜粉干質量（DW）計，表示為mg·g-1。

1.6 苦瓜皂苷單體測定

準確稱取苦瓜果肉干粉1.0 g（精確至0.000 1 g）于10 mL離心管中，加入5 mL 70%的無水乙醇于50 ℃超聲提取30 min，5 000 r·min-1 離心10 min，取上清液。重復操作2次，合并上清液于10 mL離心管中，40 ℃氮吹至干。然后加入1 mL蒸餾水，用等體積石油醚萃取脫色3次，再用水飽和的正丁醇溶液（配制：將正丁醇和蒸餾水以1∶1混合，振搖混勻，靜置過夜，得到上下分層的混合液，上層為水飽和的正丁醇溶液，下層為正丁醇飽和的水溶液。）萃取3次，氮吹正丁醇層至干，用1 mL無水甲醇溶解，過固相萃取小柱，再用5 ml無水甲醇洗脫，收集洗脫液，氮吹至干，加入1 mL無水甲醇溶解，過0.22 μm有機系濾膜，待測。測定條件：高效液相色譜儀（HPLC），色譜柱為Kromasil C18：250 mm×4.6 mm，5 μm，流動相為乙腈︰水=57∶43（V/V），體積流量1 mL·min-1，進行等度洗脫，檢測波長210 nm，柱溫25 ℃。

1.7 統計分析

試驗數據采用SPSS 22和Excel 2007進行統計，對試驗數據進行顯著性和相關性分析[21] 。

2 結果與分析

2.1 不同品種（系）苦瓜營養成分含量

由表2可以看出，14種苦瓜間維生素C和可溶性糖含量存在顯著差異，變異系數分別為17.52%和26.00%。‘青蕾1號維生素C含量最高，為71.0 mg·100 g-1，‘油瓜材料3號含量最低，為36.7 mg·100g-1;‘金船52號可溶性糖含量最高，為0.65 g·100 g-1，‘豐綠苦瓜含量最低，為0.28 g·100 g-1?！凸喜牧?號‘珍珠材料2號和‘珍珠材料3號粗蛋白含量分別為0.67、0.60、0.69 g·100 g-1，顯著低于其他品種，其他品種間的粗蛋白含量無顯著差異，其變異系數為8.75%，粗蛋白含量平均值為0.80 g·100 g-1。14種苦瓜間可溶性固形物和粗纖維含量無顯著差異，其變異系數分別為4.18%和8.75%，平均值分別為5.5 g·100 g-1和0.80 g·100 g-1。14種苦瓜間粗蛋白含量變幅為（0.60～0.84）g·100 g-1，可溶性固形物含量變幅為（5.1～5.8）g·100 g-1，粗纖維含量變幅為（0.7～0.9）g·100 g-1，維生素C含量變幅為（36.7～71.0）mg·100 g-1，可溶性糖含量變幅為（0.28～0.65）g·100 g-1。

2.2 苦瓜總皂苷標準曲線

根據進樣不同濃度的齊墩果酸標準品溶液獲得的A540吸光值為x值，繪制出標準曲線，獲得線性回歸方程為：y=0.075 2 x-0.010 5，R?=0.992 1（圖1）。將14組樣品溶液的A540 吸光值代入線性回歸方程，即可計算出其苦瓜果肉干粉中總皂苷的含量（DW）（以齊墩果酸計，表示為mg·g-1）。

2.3 不同品種（系）苦瓜皂苷總含量

由表3可知，不同苦瓜果肉中皂苷總含量具有顯著差異。不同品種（系）苦瓜果肉皂苷含量變幅為12.39～17.65 mg·g-1，平均值為14.18 mg·g-1，標準偏差為1.61，變異系數為11.35%。皂苷含量最高的是‘珍珠材料3號，最低的是‘碧珍1號，含量相差約為1.42倍。

2.4 不同品種（系）苦瓜皂苷單體含量

14個不同品種（系）苦瓜果肉皂苷中8種皂苷單體含量如表4所示。14個品種（系）苦瓜果肉中均檢測到皂苷L和皂苷K，一半以上品種（系）苦瓜果肉中未檢測到皂苷元I和皂苷II。其他皂苷單體在一些品種（系）中未被檢測出，說明該皂苷單體在這些品種（系）中含量很低或不存在?？喙显碥諉误w含量均值最高的是苦瓜皂苷G，為45.87 μg·g-1，最少的是苦瓜皂苷A，僅為13.78 μg·g-1，前者約是后者的3.33倍?？喙显碥誈含量變幅為0～108.13 μg·g-1，其中含量最高的是‘廣良2號，最低的是‘碧珍1號。苦瓜皂苷A含量變幅為0～26.96 μg·g-1，其中含量最高的是‘青蕾1號，‘油瓜材料2號‘油瓜材料3號和‘珍珠材料3號中均未檢出。皂苷單體總含量變幅為68.61～260.79 μg·g-1，平均值為157.72 μg·g-1，含量最高的是‘廣良2號，最低的是‘金船52號。苦味皂苷合計含量變幅為19.86～110.45 μg·g-1，平均值為56.75 μg·g-1，含量最高的是‘碧珍1號，最低的是‘豐綠苦瓜。

2.5 不同品種（系）苦瓜營養成分與皂苷含量相關性分析

對14個不同品種（系）苦瓜果肉的營養成分與皂苷含量進行了相關性分析。由表5可知，營養成分含量與皂苷含量相關性都比較低，基本屬于弱相關或者不相關。

3 討論與結論

試驗結果表明，14個苦瓜果肉中每個品種（系）的維生素C、粗蛋白、可溶性固形物、粗纖維和可溶性糖含量各有差異，其中可溶性固形物含量最高，達5.1～5.8 g·100 g-1，粗蛋白含量為0.60～0.84 g·100 g-1，粗纖維含量為0.7～0.9 g·100 g-1，維生素C含量為36.7～71.0 mg·100 g-1，可溶性糖含量為0.28～0.65 g·100 g-1。這與杜小鳳等[22]對22份苦瓜中檢測維生素C平均含量為8.34 mg·100 g-1的結果差異較大，可能與苦瓜生長環境、成熟采收時間和是否及時檢測有關。向長萍等[23]對13個春苦瓜品種（系）和11個秋苦瓜雜交組合的營養成分檢測結果表明，苦瓜粗蛋白平均含量約15.9 g·kg-1，變幅為11.4～20.9 g·kg-1;可溶性糖含量平均約為15.7 g·kg-1，變幅為3.2～27.8 g·kg-1;維生素C平均含量約580.3 mg·kg-1，變幅為439.4～779.6 mg·kg-1，這與筆者研究結果基本一致。

不同品種（系）苦瓜由于其基因型和生長環境等差異，致使果肉中皂苷的含量也存在一定差異。曹晶晶等[24]測定了浙江栽培的41個品種（系）苦瓜果肉皂苷含量，變幅為5.21～52.21 mg·g-1，品種（系）間差異為10倍。田力東等[9]比較兩廣地區35個品種（系）苦瓜果肉皂苷含量，變幅為1.17%～4.07%，變異系數為32%。張武君等[2]比較了福建產的29個品種（系）苦瓜果肉皂苷含量，變幅為0.75%～2.47%，變異系數29.04%。劉慧娟等[8]比較了13種苦瓜品種（系）果肉皂苷含量，其含量平均值為0.79 g·100 g-1，品種（系）間皂苷差異為2.31倍。這與筆者的研究結果基本一致：皂苷的含量變幅為12.39～17.65 mg·g-1，平均值為14.18 mg·g-1，變異系數11.35%。

目前為止，從苦瓜不同組織和器官中提取的葫蘆烷型三萜化合物已經超過150 種，按其結構可分為甾體類和三萜類，苦瓜皂苷以三萜皂苷為主，包括四環三萜和五環三萜[25]?？喙显碥誎、苦瓜皂苷L、苦瓜皂苷元Ⅰ和苦瓜皂苷Ⅱ是控制苦瓜苦味的主要活性單體[26-27]，研究這些單體的含量有利于判斷苦瓜苦味程度為育種提供幫助。關于不同品種（系）苦瓜皂苷單體組成及含量的比較分析較少。僅有張瑜等[28]對山東、河南、河北、江西4個產地苦瓜中皂苷L含量的分析比較和劉慧娟等[8]對13個品種（系）苦瓜果肉皂苷中的7種皂苷單體物質進行了比較分析，他們發現不同品種（系）苦瓜間存在顯著性差異。筆者對不同苦瓜類型的皂苷8種單體進行分析比較，同樣也發現不同品種（系）苦瓜間存在差異，以‘廣良2號皂苷單體總含量最高，皂苷單體總含量變幅為166.96～260.79 μg·g-1;苦味皂苷合計含量最高的是‘碧珍1號，最低的是‘豐綠苦瓜，苦味皂苷合計含量變幅為44.04～84.38 μg·g-1，大頂苦瓜苦味皂苷在珍珠苦瓜和油綠苦瓜之間，猜測這可能是導致大頂苦瓜口感瓜味濃郁、苦味適中的重要原因，還有待深入研究。并且目前苦瓜單體含量組分研究還遠遠不夠，同樣需進一步的深入研究。

本試驗結果表明，不同品種（系）苦瓜果肉中維生素C含量、可溶性糖含量和皂苷含量具有顯著的差異，而可溶性固形物、粗蛋白和粗纖維含量則不具有顯著的差異，并且各物質相互之間相關性為弱相關。其維生素C含量、可溶性糖含量、皂苷總含量、可溶性固形物含量、粗蛋白含量和粗纖維含量平均分別51.7 mg·100 g-1、0.50 g·100 g-1、14.18 mg·g-1、5.5 g·100 g-1、0.80 g·100 g-1和0.80 g·100 g-1。從各物質含量來看，其中‘珍珠材料3號的皂苷含量等藥用成分含量較高，適合作為醫用原料栽培，而‘青蕾1號‘油瓜材料1號和‘珍珠材料2號苦瓜的維生素C含量較高、苦味皂苷含量適中、粗纖維含量較低，苦味適中，口感較佳，適合作為鮮食食用蔬菜。8種皂苷單體的含量在不同類型不同品種間也存在差異，皂苷單體總含量變幅為68.61～260.79 μg·g-1，平均值為157.72 μg·g-1;苦味皂苷合計含量變幅為19.86～110.45 μg·g-1，平均值為56.75 μg·g-1。根據研究結果可為苦瓜的優質育種和以皂苷為主要功能成分的健康食品開發或醫用原料栽培提供參考。

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