馬齒莧中草酸鈣晶體形態及積累特征

李孟孟，陳文迪，陳雯新，尹曉倩，邢鑫慧，何金銘，劉 林，張桂芝

（臨沂大學藥學院，山東臨沂 276000）

馬齒莧是我國常用的中藥材之一，常作為瀉藥、強心劑、潤膚劑、肌肉松弛劑、抗炎和利尿劑，用于治療燒傷、咳嗽、頭痛、氣短、關節炎、骨質疏松癥和牛皮癬等。現代藥理學研究表明，馬齒莧含有大量的去甲腎上腺素、鉀鹽及豐富的檸檬酸、蘋果酸、氨基酸、生物堿等成分，對大腸桿菌、傷寒桿菌、痢疾桿菌等均有抑制作用，尤其對痢疾桿菌的作用很強[1-4]。馬齒莧中由于含有天然黃酮類物質，具有明顯的抗氧化作用[5-7]；馬齒莧多糖在體外對人肝癌細胞有明顯的抑制作用和降血糖活性[8-9]。馬齒莧中含有ω-3不飽和脂肪酸，可使血管中的前列腺素增多，減少血栓素的產生，起到預防血栓的作用[10]。馬齒莧含有豐富的二羥乙胺、蘋果酸、葡萄糖、鈣、磷、鐵以及維生素E、胡蘿卜素、維生素B、維生素C等營養物質，具有較高的營養價值[11]。馬齒莧在營養上的突出特點是其ω-3脂肪酸含量高于人和其他植物。ω-3脂肪酸能抑制人體對膽固醇的吸收，降低血液膽固醇濃度，改善血管壁彈性，有利于防治心血管疾病。馬齒莧還含有豐富的維生素A，能維持上皮組織如皮膚、角膜及結合膜的正常機能，參與視紫質的合成，增強視網膜感光性能，也參與體內許多氧化過程[11-12]。

綜上，馬齒莧有重要的營養和藥用價值。但多數野生植物通常含有草酸，草酸濃度達到一定水平就會與鈣離子反應形成草酸鈣沉淀[13]，從而降低鈣的吸收率[14-15]。馬齒莧作為野生蔬菜食用，它的草酸含量情況以及是否形成草酸鈣沉淀，相關信息還很有限。為更好地了解馬齒莧草酸對鈣營養價值的影響，本研究對馬齒莧莖和葉是否含有草酸鈣晶體進行了顯微鑒定，檢測了草酸和鈣含量檢測，以期為科學食用馬齒莧提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗用馬齒莧生長于臨沂市范圍內。從田野7個地點取樣，每個地點取5～10株成熟的植株。

硝酸、高氯酸、鹽酸等，均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

美國CEM微波消解儀，MARS 6；島津原子吸收分光光度計，AA-6300C；徠卡光學顯微鏡，Leica DM4 M；日立離心機，CT15E；戴安離子色譜儀，DX-120。

1.3 試驗設計

取臨沂市田野7個地點成熟的馬齒莧樣品，通過細胞學手段觀察莖和葉中草酸鈣晶體的分布范圍和密度。樣品采用硝酸-高氯酸溶液提取、微波消解儀消解后，用原子吸收分光光度計分析植株地上部分鈣含量；通過酸提法分別提取莖和葉中的總草酸，通過水浸提法提取水溶性草酸，從而比較馬齒莧莖和葉中草酸鈣晶體和草酸的含量。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 草酸鈣晶體顯微觀察

對新鮮葉片和莖做徒手切片，于普通光學顯微鏡下觀察草酸鈣晶體在莖和葉中的分布范圍及分布密度。

1.4.2 鈣含量的測定

將地上部洗滌后進行殺青、烘干，烘干樣品加硝酸-高氯酸，于微波消解儀中消解，用原子吸收分光光度計測量422.7 nm下的吸光度，計算植株地上部分的鈣含量。

1.4.3 草酸含量測定

分別測定莖和葉中的草酸含量。莖、葉新鮮樣品勻漿后，用0.5 mol HCl浸提20 min提取總草酸；在沸水浴中用水浸提20 min，提取水溶性草酸。浸提液分別經離心、濾膜過濾后，經DX-120型離子色譜儀測定莖和葉中的總草酸和水溶性草酸含量。

2 結果與分析

2.1 馬齒莧莖和葉中的草酸鈣晶體分布情況

馬齒莧主要食用部位是莖和葉，因此試驗對莖和葉中的草酸鈣晶體進行了觀察。由圖1（見下頁）可知，對葉與莖進行對比，葉中含有大量的晶體，每1 mm2葉含有（287±33）個，而莖所含有的晶體較少，每1 mm2橫切面上只有（26±10）個。顯然，晶體的分布與器官類型密切相關，光合作用器官傾向于積累更多的晶體。葉片主要由表皮、葉肉和維管組織構成，晶體分布于承擔光合功能的葉肉細胞中，具有保護作用的表皮細胞和具有運輸功能的維管組織細胞不積累晶體。莖中的晶體主要分布在髓部，維管組織和皮層中晶體較少。晶體的大小不均一，直徑在25～50 μm范圍內。靠近維管組織的晶體較小，遠離維管組織的晶體較大。

圖1 馬齒莧莖和葉中的草酸鈣晶體Fig.1 Calcium oxalate crystals in the leaf and stem of P. oleracea

2.2 馬齒莧莖和葉中的草酸與鈣含量

對莖和葉中草酸總含量、可溶性草酸含量進行了檢測，結果如表1所示。由表1可知，葉和莖中都含有草酸，但是不同器官中草酸的總含量以及可溶性和不溶性草酸含量差異較大。每100 g鮮葉中草酸總含量為2.24 g，占鮮葉質量的2.24%，其中可溶性草酸含量為0.6 g，不溶性草酸含量為1.64 g，分別占草酸總含量的26.79%和73.21%。顯然，葉中不溶性草酸占優勢，含量接近可溶性草酸的3倍。每100 g鮮莖中草酸總含量為0.53 g，占莖鮮質量的0.53%，不足葉內草酸含量的1/4，其中可溶性草酸占總含量的79.25%，不溶性草酸占總含量的20.75%。顯然，莖中可溶性草酸占優勢，含量接近不溶性草酸含量的4倍。

表1 馬齒莧不同器官中草酸分布情況（g/100 g鮮質量）Table 1 Distribution of oxalic acid in different organs of P. oleracea (g/100 g fresh mass)

每100 g鮮植株中總鈣含量為（64.29±0.59）mg，即總鈣含量約為植株鮮質量的0.064%。每100 g鮮莖中總鈣含量為（41.4±1.1）mg，葉中總鈣含量為（156.3±2.2）mg，可見葉中總鈣含量高于莖中總鈣含量，約為莖總鈣含量的4倍，顯然，鈣離子在莖和葉中的分布不均勻。

3 討論

本研究結果表明，馬齒莧葉和莖都積累草酸鈣晶體，但是葉比莖積累得更多。草酸在葉中的總含量遠高于在莖中的總含量，葉內可溶性和不溶性草酸的含量均高于莖中可溶性和不溶性草酸的含量，充分證明馬齒莧葉比莖具有更強的草酸合成能力。草酸與鈣反應生成草酸鈣沉淀，在一定的鈣離子濃度范圍內，草酸濃度越高，形成草酸鈣的量越大。草酸在莖和葉中的含量與草酸鈣晶體的多少一致，草酸含量高，草酸鈣晶體積累多，相反，草酸含量低，草酸鈣晶體積累少。

蔬菜中的草酸影響鈣的吸收，例如，與牛奶相比，菠菜富含草酸[16]，菠菜中的鈣吸收率比牛奶中鈣的吸收率低得多，牛奶鈣的吸收率達27.6%，而在鈣含量相同的條件下，菠菜鈣的吸收率只有5.1%，表明菠菜中的草酸極顯著地影響了鈣的吸收[16-17]。馬齒莧含鈣量與菠菜相似，菠菜含鈣量為66 mg/100 g鮮質量[14-15]，馬齒莧含鈣量為64 mg/100 g鮮質量。由于馬齒莧莖和葉都積累草酸，使得相當一部分鈣以草酸鈣晶體的形式積累，作為蔬菜食用時，晶體中的鈣難以吸收，草酸與鈣作用形成晶體，大大降低了馬齒莧鈣的吸收率。盡管馬齒莧具有受到廣泛關注的生物學作用，它含有草酸的事實值得關注。植物中的草酸不僅影響鈣的吸收，也與多種疾病的發生有關系，如腎臟草酸鈣結石、高草酸癥、關節炎，鈣、鎂和鐵慢性缺乏癥[18-19]，因此科學食用馬齒莧尤為重要。本研究表明，葉內可溶性和不溶性草酸的含量均顯著高于莖中可溶性和不溶性草酸的含量，相較而言，食用馬齒莧莖更有利于人體健康。