金花葵的營養價值與抗氧化活性

2019-09-05 16:38:02李杰王玉豐容靜東詹速湖王再花

熱帶作物學報 2019年7期

李杰王玉豐容靜東詹速湖王再花

摘 ?要 ?本研究以廣東地區引種種植的金花葵為試材，檢測了其花朵和嫩果莢中氨基酸、礦質元素、總黃酮、總酚和多糖等營養成分含量，并評估了其抗氧化能力。結果表明，金花葵的花朵和嫩果莢中均檢測到16種氨基酸（含7種必需氨基酸），氨基酸總量分別占干重的13.01%和12.56%，氨基酸比值系數分（SRC）分別為70.49和67.83?；ǘ渲锌傸S酮、總酚、鐵和鉀含量顯著高于嫩果莢，而嫩果莢中多糖、鈣和鎂含量則顯著高于花朵。對DPPH和ABTS自由基的清除試驗表明，花朵的抗氧化能力要優于嫩果莢。綜合來看，金花葵的花朵和嫩果莢都具有食用和藥用價值，且適合在廣東地區種植。

關鍵詞 ?金花葵;氨基酸;營養成分;礦質元素;抗氧化活性

中圖分類號 ?S567 ?????文獻標識碼 ?A

Abstract ?Abelmoschus manihot is cultivated in Guangdong， and the contents of amino acids， mineral elements， flavonoids， total phenols and polysaccharides were tested using the flowers and tender pods， and the antioxidant capacity was also evaluated. Sixteen amino acids （including 7 essential amino acids） were detected in the flowers and tender pods， and the total amino acids were accounted for 13.01% and 12.56% of the dry weight respectively. The ratio coefficient of amino acids （SRC） was 70.49 and 67.83， respectively. The contents of total flavonoids， total phenols， iron and potassium in flowers were significantly higher than those in tender pods， while the contents of polysaccharides， calcium and magnesium in tender pods were significantly higher than those in flowers. The scavenging experiments of DPPH and ABTS free radicals showed that the antioxidant ability of flowers was better than that of tender pods. Generally， the flowers and tender pods of A. manihot have edible and medicinal value， and are suitable for cultivating in Guangdong.

Keywords ?Abelmoschus manihot; amino acids; nutrients; mineral elements; antioxidant activity

DOI ?10.3969/j.issn.1000-2561.2019.07.015

金花葵（Abelmoschus manihot），又名菜芙蓉、野芙蓉，為錦葵科秋葵屬一年生草本植物，花朵大，花冠金黃，具有較高的觀賞價值。金花葵的花朵富含金絲桃苷等黃酮類化合物[1]，具有鎮痛消炎、清熱解毒和調節血脂等藥理作用，可制作花茶[2-3]。莖、葉和花也可加工制成粉，直接食用或作食品添加劑使用[4-5]。劉臨等[6]曾報道金花葵的花還富含微量元素，李浡等[7]則發現金花葵籽油富含不飽和脂肪酸，而Pan等[8]和Zheng等[9]則分別從其莖葉花中分離得到了具有免疫調節活性和抗腫瘤活性的多糖，而有關花朵和嫩果莢中氨基酸成分、礦質元素和其他營養成分研究還鮮有報道。金花葵自然分布于河北地區[3]，筆者首次在廣東地區引種成功，發現其長勢較好，花量大，但其營養成分和品質尚不清楚。本研究則以在廣東肇慶市引種栽培的金花葵為材料，分析和比較其花朵和嫩果莢的氨基酸、礦質元素、多糖和總黃酮等多種營養成分含量及其抗氧化能力，為金花葵在廣東地區大面積種植和品質評價提供指導。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

供試材料為金花葵的鮮花（盛花期，花瓣完全展開）和嫩果莢，采集于廣東華辰玫瑰現代農業科技發展有限公司基地（肇慶市懷集縣）內，去除花柄，60?℃烘干至恒重，粉碎后過40目篩，備用。

1.2 ?方法

1.2.1 ?氨基酸含量測定與營養價值評價 ?參照GB/T 5009.124-2003《食品中氨基酸的測定》方法，用Sykam S-433D型全自動氨基酸分析儀（德國）進行分析，進樣量為0.05 mL。以混合氨基酸標準品為參照，外標法分析樣品的氨基酸含量。利用氨基酸比值系數法對金花葵花朵和嫩果莢的氨基酸進行營養價值評價[10]，將其與世界衛生組織（WHO）/聯合國糧農組織（FAO）提出的人體必需氨基酸模式比較[11]，并按筆者之前報道的方法計算必需氨基酸的氨基酸比值（RAA）、氨基酸比值系數（RC）和氨基酸比值系數分（SRC）[12]。

1.2.2 ?多糖、總黃酮和總酚含量測定 ?多糖含量參考中國藥典中的苯酚-硫酸比色法[13]測定;采用硝酸鋁比色法測定花和嫩果莢的總黃酮含量，福林酚比色法測定花和嫩果莢的總酚化合物含量[14-15]。

1.2.3 ?礦質元素測定 ?K含量按GB/T 5009.91- 2003法測定;Ca含量按FAAS（GB/T 5009.92- 2003）法測定;Mg、Mn和Fe含量按GB/T 5009.90-2003法測定;Zn含量按GB/T 5009.14- 2003第一法測定;Cu含量按GB/T 5009.13-2003火焰法測定。

1.2.4 ?抗氧化活性測定 ?制備50%乙醇提取液：參考史國安等[16]的方法略加改進，分別稱取花朵和嫩果莢的干燥粉末1?g，利用30?mL的50%乙醇加熱浸提20 min，反復浸提3次，合并3次濾液，冷卻后加50%乙醇定容至100?mL，制成1%的金花葵花朵和嫩果莢的乙醇粗提液（每1?mL提取液中含有10?mg干樣），然后用50%乙醇依次稀釋成濃度為0.015、0.03、0.06、0.125、0.25、0.50、1.00 mg/mL的待測液。

參考李曉英等[15]的方法，測定待測液清除DPPH自由基和ABTS自由基的能力，以維生素C（Vc）為對照品同等條件下進行比較，并計算出IC50值（清除率達到50%時的濃度）。

1.3 ?數據處理

數據整理采用Excel 2010軟件，利用SAS 8.1軟件的t檢驗對花朵和嫩果莢中的營養成分進行顯著性分析，抗氧化活性比較采用鄧肯檢驗（P<0.05）。

2 ?結果與分析

2.1 ?金花葵氨基酸的種類及含量

由表1可知，金花葵花朵和嫩果莢中氨基酸種類較齊全，均含有檢測的16種氨基酸，且包括蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸7種必需氨基酸?；ǘ渲薪z氨酸、谷氨酸、甘氨酸和異亮氨酸顯著高于嫩果莢，而嫩果莢中的亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和精氨酸則顯著高于花朵。花朵的氨基酸總和、藥效氨基酸總和、鮮味氨基酸（天冬氨酸+谷氨酸）總和均高于嫩果莢，而兩者的E/T比值較接近，分別為26.98%和28.98%?；ǘ浜湍酃v的藥效氨基酸占氨基酸總和的比值較高，分別達70.71%和71.10%，而它們的鮮味氨基酸占氨基酸總和的比例則分別為42.74%和39.10%。

2.2 ?金花葵各種必需氨基酸的組成比例與營養價值

食物中氨基酸營養價值的高低主要取決于必需氨基酸的種類、數量和組成比例。由表2可知，花朵和嫩果莢中7類必需氨基酸與氨基酸總量的比值差異較大，花朵和嫩果莢中蘇氨酸的比例均高于模式譜，嫩果莢中苯丙氨酸+酪氨酸、賴氨酸也高于模式譜，而其他氨基酸均低于模式譜。采用氨基酸比值系數法對其必需氨基酸進一步分析表明，花朵和嫩果莢的SRC值分別為70.49和67.83，而蛋氨酸+半胱氨酸的RC值最小，分別為0.45 和0.47，可見蛋氨酸+胱氨酸為金花葵花朵和嫩果莢的第一限制性氨基酸（表3）。

2.3 ?礦質元素、多糖、總黃酮和總酚含量比較

金花葵花朵和嫩果莢中均含有鈣、鉀、鎂、鋅、銅、錳和鐵7種礦質元素，其中花朵中的鐵含量較高，是其嫩果莢的3.15倍，花朵中的鉀含量也顯著高于嫩果莢，但鈣、鎂含量則是嫩果莢中較高，而其他3種元素含量則在花朵與嫩果莢中差異不顯著（表4）。

2.4 ?金花葵的抗氧化活性

金花葵花朵和嫩果莢的提取液具有較強的抗氧化活性。由圖2可以看出，在濃度為0.03 mg/mL時，金花葵花朵和嫩果莢提取液對ABTS自由基的清除率分別為7.79%和5.63%。隨著濃度的升高，對ABTS自由基的清除率顯著增加，在濃度為1.0 mg/mL時，金花葵花朵提取液對ABTS自由基的清除率達92.51%，與Vc對照（93.82%）差異不顯著，而其嫩果莢提取液的清除率僅為43.53%。金花葵花朵和嫩果莢提取液對ABTS自由基的IC50值分別為0.335和1.108?mg/mL。提取液對DPPH自由基的清除率也呈相同的趨勢，在濃度為0.03?mg/mL時，金花葵花朵和嫩果莢提取液對DPPH自由基的清除率分別為22.44%和19.74%，而在濃度1.0 mg/mL時，花朵提取液的清除率（92.92%）顯著高于嫩果莢提取液（89.26%），且二者顯著低于Vc對照的清除率（98.13%）。金花葵花朵和嫩果莢提取液對ABTS自由基的IC50值分別為0.079和0.329?mg/mL。綜合來看，金花葵花朵的抗氧化能力要優于其嫩果莢。

3 ?討論

本研究結果表明，金花葵的花朵和嫩果莢富含氨基酸，花朵的氨基酸總和（13.01%）略高于其嫩果莢（12.56%），高于文獻報道的鐵皮石斛花朵氨基酸總和（12.30%）[17]、大花黃牡丹花朵氨基酸總和（12.8%）[12]和山茶花的氨基酸總量（12.66%）[18]。雖然金花葵花朵和嫩果莢的E/T比值要低于WHO/FAO規定的氨基酸參考模式（40%），也低于文獻報道的金花茶花蕾（40.91%）、草莓鮮果（30%）和蓬蘽果干（33%）的E/T值[19-20]，但金花葵花朵和嫩果莢中鮮味氨基酸和藥效氨基酸比重較高，鮮味氨基酸占比39%以上，而藥效氨基酸占比均在70%以上，遠高于前人報道的鐵皮石斛、鼓槌石斛、球花石斛等石斛花的（63.8%～66.7%）[21]和牡丹花（65.6%）的藥用氨基酸比重[16]。氨基酸營養價值評價表明金花葵花朵和嫩果莢的SRC值分別為70.49和67.83，高于芮鴻飛等[22]報道的可食用的黃秋葵果莢SRC值（66.77），也高于文獻報道的石斛花的SRC值（63.05～66.38）[21]和山茶花的SRC值（63.1）[18]，尤其是金花葵花朵的SRC值甚至高于文獻報道的西藏冬蟲夏草的SRC值（66.0～ 69.7）[23]，這些均說明金花葵花朵和嫩果莢具有較高的營養價值。

金花葵富含礦質元素，本研究檢測了廣東肇慶種植的金花葵花和嫩果莢的7種主要礦質元素，發現其花朵中Fe、Cu、Mn、Zn和Mg含量均遠高于前人報道的江西宜春市種植的金花葵[4]，尤其是花朵中Fe和K含量較高，Fe含量遠高于牡丹品種‘洛陽紅、‘藏枝紅和‘迎日紅的花朵[24]，也高于可食用的鐵皮石斛和大苞鞘石斛花朵，且金花葵花朵和嫩果莢中的K含量則是它們的2倍以上[17]。同時，與同屬的黃秋葵和紅秋葵相比，金花葵花朵和嫩果莢中的Fe和Zn含量也遠高于芮鴻飛報道的可食用的黃秋葵和紅秋葵嫩果莢[22]。

黃酮類、酚類以及多糖等化合物是植物重要的次生代謝產物，具有抗氧化、抑菌消炎和增加免疫力等多種藥效。金花葵全株均含有黃酮化合物，是黃酮含量較高的植物之一[2-3]。張路等發現金花葵干燥的根莖總黃酮含量為2.72%[25]，蘭蓉等[26]檢測金花葵干花中總黃酮含量高達3.97%，本研究中發現廣東種植金花葵花朵的總黃酮含量為3.54%，顯著高于其嫩果莢的總黃酮含量2.08%。同時，金花葵花朵的總酚含量也達3.37%，其花朵的多糖含量，與前人報道的鐵皮石斛、球花石斛花朵中的多糖含量相近[21]，但顯著低于其嫩果莢的多糖含量。

綜合來看，廣東地區適宜種植金花葵。金花葵的花朵和嫩果莢都具有食用和藥用價值，嫩果莢中的多糖、鈣和鎂含量顯著高于花朵，而花中的總氨基酸、總酚、總黃酮、鐵和鉀含量則顯著高于嫩果莢，且花朵具有更強的抗氧化能力。

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