藍鳥睡蓮子房提取物營養成分及抗氧化研究

郭玉華 林妃 黃素榮 諶振 楊光穗 王健 賀霞 尹俊梅

(1 中國熱帶農業科學院海口實驗站 海南海口 570102;2 海南省熱帶園藝作物品質調控重點實驗室 海南海口 570228;3 中國熱帶農業科學院熱帶作物品種資源研究所 海南儋州 571737;4 海南蓮華生態文化股份有限公司 海南海口 570125)

睡蓮又稱子午蓮，為睡蓮科（Nymphaeaceae）睡蓮屬（Nymphaea）多年生水生宿根植物。睡蓮屬共有5 個亞屬，分別為廣熱帶睡蓮亞屬（Brachyceras）、廣溫帶睡蓮亞屬 （Nymphaea）、古熱帶睡蓮亞屬（Lotos）、新熱帶睡蓮亞屬（Hydrocallis）、澳大利亞睡蓮亞屬（Anecphya）［1］。睡蓮按照生態型可以分為兩類，耐寒睡蓮和熱帶睡蓮。全世界睡蓮屬植物有50 余種，主要分布在熱帶、亞熱帶和溫帶地區，中國分布有5種［2］。作為名貴水生花卉，睡蓮葉子多浮于水面，睡蓮花清香遠溢。睡蓮具有悠久的文化歷史和圣潔的寓意，睡蓮根可以凈化水體，吸附有害重金屬離子，對生態環境具有很好的修復功能［3］；睡蓮花可以用來泡茶，睡蓮葉柄和花柄均可食用，全株均可入藥以及用來營造濕地自然景觀。作為一種傳統藥物，睡蓮還可用于治療消化不良、痔瘡等；現代中藥化學及藥理學研究顯示，睡蓮花瓣中富含多種黃酮類、黃糖苷類、花青素類以及沒食子酸等酚酸類成分［4］，具有很好的抗氧化，抗炎及抗腫瘤等重要生物活性［5］。

目前，有關睡蓮的研究主要集中在種質資源收集、新品種培育、睡蓮花精油組成、花色形成機制［6］、花瓣和莖稈的營養物質分析以及化學成分分析等方面［7-8］。有關睡蓮重要生殖器官子房的提取物營養組成未見報道。子房是植物繁育后代的重要器官，其提取物中含有獨特的營養物質，對其營養組成進行分析有助于尋找睡蓮新的營養功效部位，以及進一步將其開發為新的功能營養食品原料。

1 材料與方法

1.1 材料

藍鳥睡蓮子房提取物由海南蓮華生態科技有限公司提供。子房提取物以花托較大的睡蓮花朵作為原料，在盛花期采摘，把摘下的花朵清除花瓣；然后對花托進行清洗、消毒，無菌環境下將花托切割，并擠壓花托，把胚胎內容物擠出，打碎攪拌，包上過濾網擠壓即得。

1.1.2 試劑

甲基紅、鹽酸、亞甲基藍、硫酸銅、硫酸鉀、氫氧化鈉、石油醚、乙醇、葡萄糖、蒽酮試劑、濃硫酸、17 種氨基酸標準品均購自青島德瑞康生物科技有限公司。

1.1.3 儀器與設備

Agilent 1260高效液相色譜儀（美國安捷倫）；240FS 原子吸收分光光度計（火焰）（美國安捷倫）；SX2-8-10 箱式電阻爐（龍口市電爐制造廠）；DHG-9240A 電熱鼓風干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司）；JD200-3B 電子天平（沈陽德克天平有限公司）；K9840 凱式定氮儀（山東海能科學儀器有限公司）；L-8900 型氨基酸分析儀（日本日立）；TU-1901 型紫外分光光度計（北京譜析通用儀器有限責任公司）；100～1 000 μL移液槍（大龍興創實驗儀器股份公司）；KQ-500DB 型臺式數控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；VM-300S 型漩渦混合器（寧波市鄞州群安實驗儀器有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 營養成分的分析

蛋白質的測定參考國家標準“GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》第一法凱氏定氮法”；粗脂肪的測定參照國家標準“GB 5009.6—2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》第一法索氏抽提法”；氨基酸的測定參照國家標準“GB 5009.124—2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》”；灰分的測定參考國家標準“GB 5009.4—2016 《食品安全國家標準食品中灰分的測定》第一法食品中總灰分的測定”；礦質元素鉀、鈉參考國家標準“GB 5009.91—2017《食品安全國家標準食品中鉀、鈉的測定》第一法火焰原子吸收光譜法”；鈣的測定參考國家標準“GB 5009.92—2016《食品安全國家標準食品中鈣的測定》第一法火焰原子吸收光譜法”；磷的測定參考國家標準“GB 5009.87—2016《食品安全國家標準食品中鈣的測定》第一法鉬藍分光光度法；VC 的測定參考國家標準GB 5009.86—2016《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》第一法高效液相色譜法”；可溶性糖的測定采用李合生［9］2002年的方法

1.2.2 抗氧化活性測定

糖尿病周圍神經病變是糖尿病常見的并發癥之一，糖尿病周圍神經痛發病率為 13%～26%，作為臨床上常見和復雜的糖尿病并發癥，對于老年患者的身體影響非常嚴重，患者長時間處于高血糖的狀態下不僅會出現血糖紊亂現象，同時也會產生嚴重的組織器官壞死現象[1]。而多數的老年糖尿病患者都伴隨周圍神經疼痛并發癥，神經痛是糖尿病患者最常見、最復雜的并發癥，對患者的感覺神經、運動神經及自主神經產生巨大的影響，影響到患者的生活質量[2-3]。因此本研究主要基于糖尿病合并神經痛患者探究優質化護理干預方式的作用和效果。具體如下所示：

1.2.2.1 DPPH自由基清除能力的測定

睡蓮子房提取物DPPH 自由基清除能力測試參照文獻［10］的方法。先用無水乙醇將子房提取物配置成6個濃度梯度的樣品溶液，分別為10、5、2、 1、 0.5、 0.25 mg/mL； 之 后 將 DPPH 配 制 成6.5×10-5mol/L 溶液，將2.95 mL DPPH 溶液分別與0.05 mL 乙醇和樣品溶液混和，測定吸光度值分別為A0和Ai；將 2.95 mL 無水乙醇與0.05 mL 樣品混合，測定吸光度值Aj。DPPH 清除率＝［1-（Ai-Aj）/A0］×100%，以DPPH 清除率為縱坐標，樣品濃度為橫坐標，構建關系曲線，計算IC50值。

1.2.2.2 ABTS+·自由基清除能力的測定

參照翟大才等的方法［11］。將7 mmol/L ABTS與2.45 mmol/L K2S2O8混勻，于暗處反應16 h 制得ABTS+·；將睡蓮子房提取物用無水乙醇分別配制成 10、5、2、1、0.5、0.25 mg/mL 溶液，將 50 μL樣品溶液分別與2.95 mL ABTS+·和2.95 mL 無水乙醇混合，測吸光度值分別為Ax和Ay；取50 μL 無水乙醇與2.95 mL ABTS+·混合，測得吸光度值A0。ABTS+·自由基清除率＝ ［1-（Ax-Ay）/A0］×100%，以清除率為縱坐標，樣品濃度為橫坐標，構建關系曲線，計算IC50。

2 結果與分析

2.1 宏量營養物質

海南產藍鳥睡蓮子房提取物中可溶性糖含量遠低于其他3種睡蓮的花和莖。藍鳥睡蓮子房提取物蛋白質含量相較于其他3種睡蓮花偏低，其脂肪含量遠低于其他3種睡蓮莖和花。灰分含量是礦質元素的一個間接反映，藍鳥睡蓮子房提取物總灰分含量亦遠低于其他3種睡蓮莖、花（表1）。

表1 睡蓮子房提取物與莖花中宏量營養物質的比較 單位：mg/hg

2.2 無機鹽與VC

無機鹽類礦質元素通常對植物的生長發育不同階段具有重要的生理作用。本研究選擇性地檢測了部分重要礦質元素，發現子房提取物中含有鈣、磷、鉀，其中元素磷的含量相對較高，明顯高于文獻報道的睡蓮莖中磷的含量，而鈣和鉀的含量與紅梗菜用睡蓮莖中的含量相當（表2）。然而，子房提取物中未檢出鐵和VC，說明睡蓮子房提取物中無機鹽的種類和含量明顯不同于睡蓮其他組織部位，具有自己的獨特性。

表2 睡蓮子房提取物與莖中無機鹽和VC的比較 單位：mg/g

2.3 氨基酸組成

由表3 可知，藍鳥睡蓮子房提取物中含有17種氨基酸，其中谷氨酸含量最高，達到150 mg/hg。谷氨酸大量存在于谷類蛋白質中，作為人體生長所需重要氨基酸，具有多種重要生理功能，也是味精的主要成分。相比于其他幾種海南睡蓮莖和花中的氨基酸組成，藍鳥睡蓮子房提取物中的氨基酸種類更為豐富，且絕大多數氨基酸含量都遠高于文獻報道的睡蓮莖和花；氨基酸總量達到667 mg/mL，其中必需氨基酸含量高達159 mg/mL，亦明顯高于文獻報道的睡蓮花和莖。由于氨基酸對植物和人體的生長發育極其重要，藍鳥睡蓮子房提取物獨特的氨基酸營養組成和含量，可能有助于其下一代的生長和發育。

表3 睡蓮子房提取物與莖花中氨基酸組成的比較 單位：mg/g

2.4 抗氧化

2.4.1 DPPH自由基清除能力的測定結果

從DPPH 自由基清除能力測試結果可知，隨著藍鳥睡蓮子房提取物濃度的增加，其自由基清除能力也不斷增強；然而當濃度達到2 mg/mL 以后，隨著濃度的增大，其活性氧清除能力增加不明顯（圖1）。整體看，盡管藍鳥睡蓮子房提取物有一定自由基清除能力，但其活性明顯低于VC。在小于2 mg/mL 內，VC 濃度 （X） 與 DPPH 自由基清除率（Y）的回歸方程為：Y＝1.302 8X+ 0.303 5（r＝0.857 6），IC50＝0.150 8 mg/mL；藍鳥睡蓮子房提取物濃度（X）DPPH 自由基清除率（Y）的回歸方程為：Y＝0.272X+0.136 8（r＝0.947 5），IC50＝1.335 3 mg/mL。

圖1 藍鳥睡蓮子房提取物對DPPH自由基的清除能力

2.4.2 ABTS+·自由基清除能力的測定結果

由圖2可知，隨著藍鳥睡蓮子房提取物濃度的增加，其對ABTS+·自由基的清除率也不斷增加，濃度為1.0 mg/mL 時，對自由基的清除率僅為47.24%，明顯低于相同濃度的VC 的自由基清除率（95.96%）。

圖2 藍鳥睡蓮子房提取物對ABTS+·自由基的清除能力

因此，藍鳥睡蓮子房提取物雖具有一定的自由基清除能力，但清除能力低于VC。在小于2 mg/mL 時，VC 濃度（X）與ABTS+·自由基清除率（Y）的回歸方程為：Y＝1.270 4X+0.266 1（r＝0.997 3），IC50＝0.184 1 mg/mL；藍鳥睡蓮子房提取物濃度（X）與ABTS+·自由基清除率（Y）的回歸方程為：Y＝0.337 4X+ 0.094 3 （r＝0.989 4），IC50＝1.202 4 mg/mL。

3 討論與結論

子房是植物孕育下一代的重要器官，其內含物的營養組成不同于其他組織部位。本研究對海南產熱帶藍鳥睡蓮子房提取物的各種營養成分進行了檢測分析，發現其中大部分營養物質如可溶性糖、蛋白質、脂肪、灰分等均明顯低于睡蓮莖、花等組織部位；鈣、磷、鉀、鐵等礦質元素中，只有磷含量稍高于莖，其他成分含量均低于睡蓮莖，且提取物中不含有VC。本研究結果顯示，藍鳥睡蓮子房提取物中含有檢測的17 種氨基酸，且絕大多數含量顯著高于文獻報道的睡蓮莖和花等組織部位。氨基酸通常對植物和人體生長發育具有重要的生理功能，尤其是人體必需氨基酸的缺乏會導致出現相應生理疾病。睡蓮受精后胚胎的發育主要靠子房里的內含物提供營養物質，其中豐富的氨基酸含量可能會對胚胎到種子發育的階段具有重要促進作用。另外，氨基酸還是重要的風味物質［12］，子房提取物的高氨基酸含量有助于將其開發為一種獨特的純天然食品風味添加劑。本研究所采用的實驗材料藍鳥睡蓮是由William Ticker 于1946 年培育出來的，該品種多呈藍色或淺藍色，色澤淡雅，氣味芬芳，瓶插開花時間長，可持續4～5 d，是一種理想的切花材料；另外，該品種具有顯著胎生現象，能夠短時間內快速大量繁殖，產花量大，可以很好地滿足產業開發的需求。

藍鳥睡蓮子房提取物對DPPH 和ABTS 自由基清除能力的分析結果顯示，提取物濃度與清除率間呈正相關，隨著提取物濃度的逐漸增大，清除率逐步增大。睡蓮提取物對DPPH 自由基的清除能力在低濃度（小于10 mg/mL）時顯著低于抗壞血酸，對ABTS 自由基的清除能力在低濃度（小于5 mg/mL）時也顯著低于抗壞血酸，這可能與其VC 含量低（未檢測出） 相關，其他生物活性有待進一步研究。

睡蓮是一種名貴的水生觀賞花卉，其花色艷麗，清香遠溢，具有出于淤泥而不染的品性，深受人們的喜愛［13］。睡蓮是古埃及的國花以及古印度佛教和婆羅門教的象征，具有悠久的文化底蘊［14］。除了觀賞價值外，睡蓮的食用價值以及保健功效近年來也越來越多地被人們認識和接受。本研究結果顯示，藍鳥睡蓮子房提取物常規營養物質含量較低，但其氨基酸含量較高，仍具較好的開發價值。另外，由于子房作為植物生殖器官的特殊性，其提取物中是否含有激素類成分以及其他小分子活性化合物尚未知曉，這也是今后研究的重要內容。