廣西16份桑資源葉的藥用及營養(yǎng)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

邱長(zhǎng)玉，劉丹，韋偉，陸曉媚，曾燕蓉，朱光書，張朝華，黃勝，朱方容，林強(qiáng)

（廣西蠶業(yè)技術(shù)推廣站，廣西南寧 530007）

0 引言

【研究意義】桑葉不僅富含維生素、蛋白質(zhì)和氨基酸等營養(yǎng)成分（王永昌等，2016），還含有生物堿、多糖、多酚和單寧等多種具藥用活性的物質(zhì)，相關(guān)研究表明這些活性物質(zhì)具有抗氧化、抗癌、降血糖血脂等作用（Du et al.，2008；Tao et al.，2013；Thaipitakwong et al.，2018）。以立桑為業(yè)為突破口抓好蠶桑資源綜合開發(fā)應(yīng)用的橫向拓展，在摘桑養(yǎng)蠶的同時(shí)，發(fā)展桑枝食用菌、開發(fā)桑葚酒、桑葉茶等增加經(jīng)濟(jì)效益，開展推動(dòng)廣西蠶桑產(chǎn)業(yè)走規(guī)模高效、生態(tài)多元、健康持續(xù)的發(fā)展之路。建立不同桑樹品種桑葉的營養(yǎng)成分和藥用活性成分，既能為營養(yǎng)型或保健型桑樹品種的選擇提供參考依據(jù)、促進(jìn)桑葉綜合利用使桑葉經(jīng)濟(jì)效益最大化，又能推進(jìn)蠶桑產(chǎn)業(yè)的多元化發(fā)展。【前人研究進(jìn)展】目前已有對(duì)桑葉品質(zhì)的評(píng)價(jià)分析，但研究多側(cè)重于單一的桑樹營養(yǎng)成分或藥用成分含量的測(cè)定分析方面，而關(guān)于同時(shí)建立營養(yǎng)與藥用品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)體系的研究較少。林香青（2006）對(duì)桑葚營養(yǎng)成分進(jìn)行了系統(tǒng)分析和研究，得出桑葚不僅含有極高的蛋白質(zhì)和氨基酸，還含有大量的活性物質(zhì)。買買提依明等（2008）對(duì)新疆藥桑的果實(shí)、葉片和枝條等不同器官的黃酮和多酚類化合物含量進(jìn)行測(cè)定，建立了桑樹不同部位黃酮和多酚類化合物含量測(cè)定方法。王娜等（2008）測(cè)量了5個(gè)桑樹品種不同葉位葉的含水量、多酚、總糖和總蛋白等7個(gè)指標(biāo)的含量，結(jié)果表明，桑葉各指標(biāo)含量與品種、葉位均有一定的相關(guān)性。隨著單一營養(yǎng)或藥用成分測(cè)定技術(shù)日漸成熟，研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到建立桑樹的營養(yǎng)成分或藥用成分的評(píng)價(jià)體系上。梁貴秋等（2015）以廣西種植的21個(gè)桑品種桑葉為材料，利用隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)其營養(yǎng)及保健品質(zhì)，從中篩選出適合桑葉藥用及食用的品種。何雪梅等（2018）以廣西13個(gè)主栽果桑品種的桑椹為材料，采用因子分析法分析其主要營養(yǎng)成分和功能成分，篩選出適合食用及藥用的桑椹品種。目前已建立海南、新疆吐魯番和重慶等地區(qū)的桑葉和桑果等的營養(yǎng)及藥用品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)體系（李長(zhǎng)城等，2010；曾衛(wèi)湘，2017；鄭莎等，2017；張震等，2020）。【本研究切入點(diǎn)】廣西桑樹種質(zhì)資源豐富，有關(guān)桑樹藥用成分和營養(yǎng)成分的研究過于零星和單一，尚無全面、系統(tǒng)分析的研究報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】將隸屬函數(shù)法與因子分析法結(jié)合，對(duì)廣西桑資源圃保存的16個(gè)不同桑資源進(jìn)行藥用和營養(yǎng)成分測(cè)定，全面評(píng)價(jià)桑樹資源，構(gòu)建科學(xué)、易操作的桑葉藥用及營養(yǎng)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)體系，依據(jù)綜合得分篩選出適合桑葉藥食用途開發(fā)的桑品種，以推動(dòng)廣西蠶桑產(chǎn)業(yè)多元化發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本研究中參試桑樹品種均保存于廣西蠶業(yè)技術(shù)推廣站桑樹資源圃，根據(jù)初步的田間農(nóng)藝性狀調(diào)查，選取長(zhǎng)勢(shì)整齊、長(zhǎng)勢(shì)旺、發(fā)條數(shù)多、葉片大的品種，品種信息如表1所示。各品種的桑葉樣品采摘時(shí)間為2020年5月中旬，從桑樹中部枝條頂端數(shù)起，采摘第2～8位葉片。采摘的新鮮桑葉樣品一部分用于測(cè)定水分含量，其余部分直接收獲到液氮中并儲(chǔ)存在-80℃待用。

表1 參試16份桑資源信息Table 1 Information of 16 mulberry resources

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.2.1 水分含量測(cè)定鮮樣經(jīng)熱風(fēng)烘干稱重后，采用XFSFY-50A鹵素水分測(cè)定儀（廈門雄發(fā)儀器儀表有限公司）進(jìn)行水分測(cè)定。

1.2.2 維他命C（VC）含量測(cè)定樣品加入50 g/L的TCA溶液于冰水浴研磨提取10 min，收集濾液備用。采用分光光度計(jì)法測(cè)定VC含量（mg/100 g）=（V×m1×N）/（Vs×m×1000）×100。式中，V（mL）為樣品提取液總體積；N表示樣品稀釋的倍數(shù)；Vs（mL）表示測(cè)定時(shí)所用樣品體積；m1（μg）為由標(biāo)曲中求得的VC質(zhì)量；m（g）表示樣品質(zhì)量。

1.2.3 蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)染色法。樣品加入30 mL冰水浴磨成勻漿，于4℃離心，收集上清液待測(cè)。可溶性蛋白質(zhì)含量（mg/g）=（V×m1×N）/（Vs×m×1000），式中，V（mL）表示樣品提取液總體積；m1（μg）表示由標(biāo)曲中求得的蛋白質(zhì)質(zhì)量；N表示樣品稀釋的倍數(shù)；Vs（mL）表示測(cè)定時(shí)所用樣品體積；m（g）表示樣品質(zhì)量。

1.2.4 果膠含量測(cè)定 首先，用67%的乙醇溶液于85℃水浴中將樣品洗滌，離心，棄去上清液，反復(fù)此操作清洗，直至上清液不再產(chǎn)生糖的穆立虛反應(yīng)；進(jìn)一步采用酸提取方式，將上述制備出的沉淀，用pH 0.5的硫酸溶液全部洗入三角瓶中，混勻；然后在85℃水浴中加熱60 min，冷卻后移入100 mL容量瓶中，用pH 0.5的硫酸溶液定容，過濾，保留濾液。采用NY/T 2016—2011《水果及其制品中果膠含量的測(cè)定 分光光度法》測(cè)定果膠含量。果膠含量（g/kg）以半乳糖醛酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω計(jì)，ω=（ρ×V×N）/m×1000，式中，ρ（mg/L）為半乳糖醛酸質(zhì)量濃度，V（mL）表示果膠沉淀定容體積，N為稀釋倍數(shù)，m（g）為樣品質(zhì)量。

1.2.5 可滴定酸含量測(cè)定稱取0.2 g樣品用蒸餾水轉(zhuǎn)移到100 mL的容量瓶中，定容到刻度，搖勻，靜止30 min后過濾，利用氫氧化鈉溶液滴定法測(cè)定。可滴定酸含量（%）=V×c×（V1-V0）×f/（Vs×m）×100。式中，V（mL）為樣品提取液總體積，c（mL）表示NaOH滴定液的濃度，V1（mL）表示滴定濾液消耗的NaOH溶液的體積，V0（mL）表示滴定蒸餾水消耗的NaOH溶液的體積，Vs（mL）表示滴定時(shí)所取濾液體積，m（g）為樣品質(zhì)量，f（g/mmol）為折算系數(shù)。

1.2.6 脂肪含量測(cè)定采用GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》中索氏抽提法測(cè)定桑葉的脂肪含量；桑葉研磨后直接用石油醚溶劑抽提，蒸發(fā)除去溶劑，干燥后得到游離態(tài)脂肪的含量。脂肪含量（g/100 g）=（m1-m2）/m0×100，式中，m0（g）為試樣質(zhì)量，m1（g）為濾紙筒和鮮重的質(zhì)量，m2（g）為恒重后濾紙筒和干重的質(zhì)量。

1.2.7 多酚含量測(cè)定采用Folin-Ciocalteu比色法，樣品加入60%乙醇于70℃水浴提取30 min；多酚含量（mg/g）=m1×V×N/（Vs×m×103），式中，m1（mg）為標(biāo)準(zhǔn)曲線中多酚的質(zhì)量，V1（mL）為樣品提取液總體積，N為稀釋倍數(shù)，Vs（mL）為測(cè)定時(shí)所取樣品總體積，m（g）為樣品質(zhì)量。

1.2.8 單寧含量測(cè)定樣品加入75%乙醇于沸水浴提取30 min；采用福林酚比色法測(cè)定單寧含量，單寧含量（mg/g）=（c×10×A）/m，式中，c（mg/g）為標(biāo)準(zhǔn)曲線中沒食子酸的濃度，10為試樣反應(yīng)時(shí)的總體積（mL），A為稀釋倍數(shù)，m（g）為樣品質(zhì)量。

1.2.9 DNJ含量測(cè)定參考吳秋生等（2009）的方法，采用反相高效液相色譜—紫外檢測(cè)法（RPHPLC-UV）測(cè)定桑葉中脫氧野尻霉素（DNJ）含量，液相色譜儀設(shè)備型號(hào)為安捷倫1200.

1.2.1 0 多糖含量測(cè)定樣品沸水浴提取30 min，冷卻，離心，過濾，定容至50 mL的容量瓶中，采用硫酸—苯酚法測(cè)定。多糖含量（%）=m1×50×5/（1×0.1×103）×100，式中，m1（mg）為從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查得的多糖的含量，50表示樣品提取液的總體積（mL），5表示樣品提取液的稀釋倍數(shù)，1表示測(cè)定時(shí)所取樣品體積（mL），0.1表示樣品質(zhì)量（g）。

1.3 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析

按照隸屬函數(shù)公式U（Xi）=（Xi-xmin）/（Xmax-Xmin）進(jìn)行原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，U（Xi）為隸屬函數(shù)值，xi為測(cè)定值，Xmax為某指標(biāo)的最大值，Xmin為某指標(biāo)的最小值。使用SPSS 17.0進(jìn)行因子分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 16份桑資源葉的藥用品質(zhì)及營養(yǎng)品質(zhì)比較

2.1.1 不同桑資源葉藥用品質(zhì)比較16個(gè)桑品種桑葉的主要藥用成分含量測(cè)定結(jié)果見表2。其中，恭同10號(hào)的多酚含量最高，為3.77 mg/g，桂誘9270的多酚含量最低，為2.56 mg/g，平均值為3.06 mg/g，變異系數(shù)為14%；恭同10號(hào)的單寧含量也最高，為168.16 mg/g，而強(qiáng)桑1號(hào)的單寧含量最低，為119.02 mg/g，平均值為143.18 mg/g，變異系數(shù)為11%。桂誘94-936的DNJ含量最高，為3239.25μg/g，桂誘94-168的DNJ含量最低，為747.73μg/g，平均值為1803.17 μg/g，變異系數(shù)為41%。試11的多糖含量最高，為3.08 mg/g，恭同10號(hào)的多糖含量最低，為1.42 mg/g，平均值為2.25 mg/g，變異系數(shù)為24%。綜上，恭同10號(hào)不僅桑葉多酚含量最高，單寧含量也最高，但其桑葉多糖含量最低。

表2 16份桑資源葉的藥用成分含量Table 2 Medicinal component content in 16 mulberry resource leaves

2.1.2 不同桑資源葉營養(yǎng)品質(zhì)比較16個(gè)桑品種桑葉的主要營養(yǎng)成分含量測(cè)定結(jié)果見表3。其中，桂誘92L-26的VC含量最高，為1.35 mg/g，強(qiáng)桑1號(hào)的VC含量最低，為0.58 mg/100 g，平均值為0.90 mg/100 g，變異系數(shù)為22%；桂誘94-936的蛋白質(zhì)含量最高，為20.02 mg/g，長(zhǎng)果桑的蛋白質(zhì)含量最低，為8.43 mg/g，平均值為14.46 mg/g，變異系數(shù)為23%；桂誘94-168的脂肪含量最高，為21.68 g/100 g，強(qiáng)桑1號(hào)的脂肪含量最低，為15.74 g/100 g，平均值為17.59 g/100 g，變異系數(shù)為8%；潿竹2號(hào)的可滴定酸含量最高，為2.55，桂誘92L-26的可滴定酸含量最低，為1.03，平均值為1.73，變異系數(shù)為23%；桂誘94-936的水分含量最高，為91.46%，而A17的水分含量最低，為71.02%，平均值為83.93%，變異系數(shù)僅6%。綜上，桂誘94-936桑葉的蛋白質(zhì)和水分含量均最高，強(qiáng)桑1號(hào)桑葉的VC和脂肪含量均最低。

表3 16份桑資源葉的營養(yǎng)成分含量Table 3 Nutritional component content in 16 mulberry resource leaves

2.2 16份桑資源葉藥用品質(zhì)及營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)分析

2.2.1 藥用品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)分析16份桑資源桑葉的4種藥用成分含量的檢測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)隸屬函數(shù)法轉(zhuǎn)化后進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果（表4）表明，多酚與單寧含量成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.553，且Sig.（雙尾）＜0.05，差異顯著，表明多酚含量與單寧含量間存在顯著的線性正相關(guān)關(guān)系。多酚與單寧同屬于酚類物質(zhì)，因此2個(gè)指標(biāo)在信息上有一定的重疊。多酚含量與DNJ和多糖含量的相關(guān)系數(shù)分別為0.114和0.018，相關(guān)系數(shù)均小于0.300，表明多酚含量與這2個(gè)指標(biāo)間沒有相關(guān)性。

表4 16份桑資源桑葉藥用品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)分析Table 4 Correlation analysis of medicinal quality indexes of 16 mulberry resource leaves

2.2.2 營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)分析 對(duì)16份桑樹資源葉的營養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果（表5）表明，水分含量與可滴定酸含量間成正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.441，且Sig.（雙尾）＜0.05，差異顯著，表明水分含量與可滴定酸含量間存在顯著的線性正相關(guān)關(guān)系。除此之外，其他各指標(biāo)兩兩之間的相關(guān)系均都小于0.300，均無相關(guān)性，表明本研究中選取的桑樹資源葉營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)間信息重疊較少。

表5 16份桑資源桑葉營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)分析Table 5 Correlation analysis between various nutritional quality parameters of leaves of 16 mulberry resource leaves

2.3 16份桑資源葉的藥用品質(zhì)及營養(yǎng)品質(zhì)主成分分析

2.3.1 藥用品質(zhì)主成分分析利用SPSS 17.0進(jìn)行降維因子分析，得到一個(gè)特征值矩陣和主成分矩陣。共提取2個(gè)特征根大于1.000的主成分，即2個(gè)新的又相互獨(dú)立的主成分，第一主成分（PC1）的特征值為1.577，占特征根總和的39.4%，累積貢獻(xiàn)率為39.4%；第二主成分（PC2）的特征值為1.088，占特征根總和的36.2%，前2個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率為68.9%，未達(dá)85.0%以上，故選取特征值接近于1.000的因子為第三主成分（PC3），3個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率為91.7%，可較全面反映變異信息。PC1中起主要作用的為多酚和單寧，多酚和單寧同屬于酚類活性物質(zhì)；PC2中起主要作用的為DNJ，屬于生物堿類物質(zhì)；PC3中起主要作用的為多糖（表6）。上述結(jié)果與相關(guān)分析結(jié)果一致，相關(guān)分析表明二者間有較強(qiáng)的正相關(guān)性，信息存在一定的重疊。故選擇與藥用相關(guān)的藥用成分指標(biāo)時(shí)，多酚和單寧可只選取一樣。

表6 16份桑資源葉藥用品質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)因子的特征值及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率Table 6 Eigenvector and accumulated variance contribution rate of nutritional quality index evaluation factors of 16 mulberry resource leaves

2.3.2 營養(yǎng)品質(zhì)主成分分析 利用SPSS 17.0進(jìn)行降維因子分析，得到一個(gè)特征值矩陣和主成分矩陣。共提取3個(gè)特征根大于1.000的主成分，即3個(gè)新的又相互獨(dú)立主成分，PC1的特征值為1.462，占特征根總和的29.2%，累積貢獻(xiàn)率為29.2%；PC2的特征值為1.304，占特征根總和的26.1%，前2個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率為55.3%；PC3的特征值為1.087，占特征根總和的21.8%，前3個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率為77.1%，未達(dá)85.0%以上，故選取因子4為第四主成分（PC4），前4個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率為92.7%，可比較全面反映系統(tǒng)的變異信息。PC1中起主要作用的為可滴定酸和水分；PC2中起主要作用的為蛋白質(zhì)和脂肪；PC3中起主要作用的為VC（表7）。

表7 16份桑資源葉營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)因子的特征值及累積方差貢獻(xiàn)率Table 7 Loading matrix eigenvector and cumulative contribution rate of medicinal quality factors of leaves of 16 mulberry resource leaves

2.4 16份桑資源葉的藥用品質(zhì)及營養(yǎng)品質(zhì)的綜合排名

2.4.1 藥用品質(zhì)綜合排名因子分析綜合了不同桑樹品種在各因子中的影響，以各主成分的方差貢獻(xiàn)率作權(quán)重，結(jié)合隸屬函數(shù)得分可更全面、客觀地反映桑葉的藥用品質(zhì)，綜合排名反映了各品種桑葉綜合藥用品質(zhì)的優(yōu)劣。由表8可知，桑葉綜合藥用品質(zhì)的優(yōu)劣評(píng)價(jià)結(jié)果排名依次為桂誘94-936、試11、桂誘8012、化45、恭同10號(hào)、A17、潿竹2號(hào)、強(qiáng)桑1號(hào)、桂誘92L-26、桂誘94-168、桂誘7618、長(zhǎng)果桑、桂誘9270、桂誘94-2048、粵誘172號(hào)和湖107，即桂誘94-936桑葉的藥用品質(zhì)綜合得分排名第一，而湖107桑葉的藥用品質(zhì)綜合得分排名最末。

2.4.2 營養(yǎng)品質(zhì)綜合排名由表9可知，桑葉綜合營養(yǎng)品質(zhì)的優(yōu)劣評(píng)價(jià)結(jié)果排名依次為桂誘94-936、桂誘92L-26、湖107、潿竹2號(hào)、化45、桂誘94-168、試11、桂誘9270、桂誘94-2048、桂誘7618、桂誘8012、粵誘172號(hào)、恭同10號(hào)、強(qiáng)桑1號(hào)、A17和長(zhǎng)果桑。排名前3位的品種分別是桂誘94-936、桂誘92L-26和湖107，說明其綜合營養(yǎng)品質(zhì)較高。因此，桂誘94-936和桂誘92L-26可作為華南地區(qū)桑葉食用開發(fā)的專用原料桑品種資源。

表9 16份桑資源葉營養(yǎng)品質(zhì)綜合得分及排名Table 9 Comprehensive scores and ranking of the nutritional quality of 16 mulberry resource leaves

3 討論

桑葉的藥用品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)主要受如栽培環(huán)境、采收時(shí)間、品種、組織及葉位等因素的影響（喬宇等，2014；吳婧婧等，2017）。本研究與梁貴秋等（2015）所選擇的品種均為廣西蠶業(yè)技術(shù)推廣站桑樹資源圃保存的栽培類型桑樹品種資源，但研究結(jié)果卻不盡相同，前人的研究結(jié)果表明DNJ的變異系數(shù)為33.3%，而本研究結(jié)果表明DNJ的變異系數(shù)為41%，其原因可能與品種有關(guān)。雖然DNJ的變異系數(shù)存在差異，但DNJ的變異系數(shù)為藥用品質(zhì)指標(biāo)中差異最大，表明不同的桑樹品種中DNJ含量差異較大，可作為藥用品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的首選指標(biāo)。本研究調(diào)查的5個(gè)營養(yǎng)指標(biāo)含量中，桑葉蛋白質(zhì)和可滴定酸含量的變異系數(shù)最高，為23%，VC含量的變異系數(shù)次之，為22%，而桑葉含水量的變異系數(shù)最低，僅為6%，這與前人的研究相類似（梁貴秋等，2015；張芳等，2018）。此外，本研究中選取的4個(gè)藥用成分指標(biāo)間的相關(guān)分析結(jié)果表明，多酚含量與單寧含量的相關(guān)系數(shù)為0.553，且達(dá)顯著水平，說明多酚與單寧的指標(biāo)信息有所重疊，測(cè)一種成分的含量就可預(yù)測(cè)到另外一種成分含量的增減趨勢(shì)，因此，在藥用品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)的篩選時(shí)只選取其中一種即可。

16份桑資源葉的藥用品質(zhì)的綜合得分結(jié)果表明，排名前3位的品種分別是桂誘94-936、試11和8012，說明其綜合藥用品質(zhì)較高。16份桑資源的營養(yǎng)品質(zhì)的綜合得分結(jié)果表明，排名前3位的品種分別是桂誘94-936、桂誘92L-26和湖107，說明其綜合營養(yǎng)品質(zhì)較高。其中，桂誘94-936屬于廣西人工誘導(dǎo)四倍體，田間調(diào)查表明其產(chǎn)量高，葉質(zhì)好；在藥用品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)排名第一，又在營養(yǎng)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)中排名第一，因此該資源可作為藥食同源品種的候選。研究結(jié)果為藥用及食用桑品種的選育提供了選育方法及素材，對(duì)促進(jìn)桑葉多元化開發(fā)具有重要意義。

4 結(jié)論

通過隸屬函數(shù)法成功篩選出了一份可作為廣西蠶區(qū)藥食同源的桑品種資源，桂誘94-936。影響桑葉綜合品質(zhì)的主要指標(biāo)為酚類物質(zhì)、生物堿、多糖及蛋白質(zhì)等。但不同栽培環(huán)境對(duì)桑葉的營養(yǎng)品質(zhì)和藥用品質(zhì)的影響較大，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)不同桑樹品種桑葉的營養(yǎng)品質(zhì)和保健品質(zhì)特性予以綜合開發(fā)利用，促進(jìn)蠶桑產(chǎn)業(yè)的多元化發(fā)展。