金花葵的营养价值与抗氧化活性

李杰; 王玉丰; 容静东; 詹速湖; 王再花

doi:10.3969/j.issn.1000-2561.2019.07.015

热带作物学报 >

2019 , Vol. 40 >Issue 7: 1354 - 1358

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2019.07.015

农产品加工、保鲜、贮藏与分析检测

金花葵的营养价值与抗氧化活性

李杰 ¹ ,
王玉丰 ² ,
容静东 ² ,
詹速湖 ² ,
王再花 ^,¹^,^*

展开

1. 广东省农业科学院环境园艺研究所/广东省园林花卉种质创新综合利用重点实验室,广东广州 510640
2. 广东华辰玫瑰现代农业科技发展有限公司,广东肇庆 526400

^* 王再花,E-mail： wang211210@163.com。

李杰（1983—）,男,博士,副研究员,研究方向：食药用花卉栽培与育种。

收稿日期: 2018-09-20

要求修回日期: 2019-01-14

网络出版日期: 2019-08-01

基金资助

广州市科技计划项目(No.201904010264)

广东省农业厅省级乡村振兴战略专项(粤农计[2018]37号)

广东省现代农业产业技术体系创新团队项目(粤农农函[2019]1019号)

版权

收起

Nutritional Value and Antioxidant Activity of Abelmoschus manihot

LI Jie ¹ ,
WANG Yufeng ² ,
RONG Jingdong ² ,
ZHAN Suhu ² ,
WANG Zaihua ^,¹^,^*

Expand

1. Environmental Horticulture Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences / Guangdong Provincial Key Lab of Ornamental Plant Germplasm Innovation and Utilization, Guangzhou, Guangdong 510640, China
2. Guangdong Huachen Rose Modern Agricultural Technology Development Co. Ltd., Zhaoqing, Guangdong 526400, China

^* WANG Zaihua,E-mail：wang211210@163.com。

Received date: 2018-09-20

Request revised date: 2019-01-14

Online published: 2019-08-01

Copyright

Copyright reserved © 2019. Office of Acta Agronomica Sinica All articles published represent the opinions of the authors, and do not reflect the official policy of the Chinese Medical Association or the Editorial Board, unless this is clearly specified.

Fold

摘要

本研究以广东地区引种种植的金花葵为试材,检测了其花朵和嫩果荚中氨基酸、矿质元素、总黄酮、总酚和多糖等营养成分含量,并评估了其抗氧化能力。结果表明,金花葵的花朵和嫩果荚中均检测到16种氨基酸（含7种必需氨基酸）,氨基酸总量分别占干重的13.01%和12.56%,氨基酸比值系数分（SRC）分别为70.49和67.83。花朵中总黄酮、总酚、铁和钾含量显著高于嫩果荚,而嫩果荚中多糖、钙和镁含量则显著高于花朵。对DPPH和ABTS自由基的清除试验表明,花朵的抗氧化能力要优于嫩果荚。综合来看,金花葵的花朵和嫩果荚都具有食用和药用价值,且适合在广东地区种植。

关键词： 金花葵; 氨基酸; 营养成分; 矿质元素; 抗氧化活性

本文引用格式

李杰 , 王玉丰 , 容静东 , 詹速湖 , 王再花 . 金花葵的营养价值与抗氧化活性[J]. 热带作物学报, 2019 , 40(7) : 1354 -1358 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2019.07.015

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.

Key words： Abelmoschus manihot; amino acids; nutrients; mineral elements; antioxidant activity

金花葵（Abelmoschus manihot）,又名菜芙蓉、野芙蓉,为锦葵科秋葵属一年生草本植物,花朵大,花冠金黄,具有较高的观赏价值。金花葵的花朵富含金丝桃苷等黄酮类化合物^[1],具有镇痛消炎、清热解毒和调节血脂等药理作用, 可制作花茶^[2,3]。茎、叶和花也可加工制成粉,直接食用或作食品添加剂使用^[4,5]。刘临等^[6]曾报道金花葵的花还富含微量元素,李浡等^[7]则发现金花葵籽油富含不饱和脂肪酸,而Pan等^[8]和Zheng等^[9]则分别从其茎叶花中分离得到了具有免疫调节活性和抗肿瘤活性的多糖,而有关花朵和嫩果荚中氨基酸成分、矿质元素和其他营养成分研究还鲜有报道。金花葵自然分布于河北地区^[3],笔者首次在广东地区引种成功,发现其长势较好,花量大,但其营养成分和品质尚不清楚。本研究则以在广东肇庆市引种栽培的金花葵为材料,分析和比较其花朵和嫩果荚的氨基酸、矿质元素、多糖和总黄酮等多种营养成分含量及其抗氧化能力,为金花葵在广东地区大面积种植和品质评价提供指导。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为金花葵的鲜花（盛花期,花瓣完全展开）和嫩果荚,采集于广东华辰玫瑰现代农业科技发展有限公司基地（肇庆市怀集县）内,去除花柄,60 ℃烘干至恒重,粉碎后过40目筛,备用。

1.2 方法

1.2.1 氨基酸含量测定与营养价值评价参照GB/T 5009.124-2003《食品中氨基酸的测定》方法,用Sykam S-433D型全自动氨基酸分析仪（德国）进行分析,进样量为0.05 mL。以混合氨基酸标准品为参照,外标法分析样品的氨基酸含量。利用氨基酸比值系数法对金花葵花朵和嫩果荚的氨基酸进行营养价值评价^[10],将其与世界卫生组织（WHO）/联合国粮农组织（FAO）提出的人体必需氨基酸模式比较^[11],并按笔者之前报道的方法计算必需氨基酸的氨基酸比值（RAA）、氨基酸比值系数（RC）和氨基酸比值系数分（SRC）^[12]。

1.2.2 多糖、总黄酮和总酚含量测定多糖含量参考中国药典中的苯酚-硫酸比色法^[13]测定;采用硝酸铝比色法测定花和嫩果荚的总黄酮含量,福林酚比色法测定花和嫩果荚的总酚化合物含量^[14,15]。

1.2.3 矿质元素测定 K含量按GB/T 5009.91- 2003法测定;Ca含量按FAAS（GB/T 5009.92- 2003）法测定;Mg、Mn和Fe含量按GB/T 5009.90-2003法测定;Zn含量按GB/T 5009.14- 2003第一法测定;Cu含量按GB/T 5009.13-2003火焰法测定。

1.2.4 抗氧化活性测定制备50%乙醇提取液：参考史国安等^[16]的方法略加改进,分别称取花朵和嫩果荚的干燥粉末1 g,利用30 mL的50%乙醇加热浸提20 min,反复浸提3次,合并3次滤液,冷却后加50%乙醇定容至100 mL,制成1%的金花葵花朵和嫩果荚的乙醇粗提液（每1 mL提取液中含有10 mg干样）,然后用50%乙醇依次稀释成浓度为0.015、0.03、0.06、0.125、0.25、0.50、1.00 mg/mL的待测液。

参考李晓英等^[15]的方法,测定待测液清除DPPH自由基和ABTS自由基的能力,以维生素C（Vc）为对照品同等条件下进行比较,并计算出IC₅₀值（清除率达到50%时的浓度）。

1.3 数据处理

数据整理采用Excel 2010软件,利用SAS 8.1软件的t检验对花朵和嫩果荚中的营养成分进行显著性分析,抗氧化活性比较采用邓肯检验（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 金花葵氨基酸的种类及含量

由表1可知,金花葵花朵和嫩果荚中氨基酸种类较齐全,均含有检测的16种氨基酸,且包括苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸7种必需氨基酸。花朵中丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸和异亮氨酸显著高于嫩果荚,而嫩果荚中的亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和精氨酸则显著高于花朵。花朵的氨基酸总和、药效氨基酸总和、鲜味氨基酸（天冬氨酸+谷氨酸）总和均高于嫩果荚,而两者的E/T比值较接近,分别为26.98%和28.98%。花朵和嫩果荚的药效氨基酸占氨基酸总和的比值较高,分别达70.71%和71.10%,而它们的鲜味氨基酸占氨基酸总和的比例则分别为42.74%和39.10%。

表1 金花葵花朵和嫩果荚的氨基酸含量

Tab. 1 Amino acid content in flowers and pods of Abelmoschus manihot

氨基酸种类 Types of amino acids	含量Content/[g·(100 g)^-1, DW]
氨基酸种类 Types of amino acids	花朵Flowers	嫩果荚Pods
天门冬氨酸^#	1.35±0.03^b	2.28±0.05^a
苏氨酸^*	0.61±0.01^a	0.60±0.02^a
丝氨酸	0.82±0.02^a	0.67±0.01^b
谷氨酸^#	4.21±0.05^a	2.63±0.03^b
甘氨酸^#	0.81±0.01^a	0.70±0.02^b
丙氨酸	0.60±0.02^a	0.63±0.02^a
缬氨酸^*	0.61±0.01^a	0.49±0.01^a
蛋氨酸^*#	0.17±0.00^a	0.18±0.00^a
异亮氨酸^*#	0.39±0.01^a	0.32±0.00^b
亮氨酸^*#	0.74±0.02^b	0.83±0.04^a
酪氨酸	0.31±0.00^b	0.35±0.01^a
苯丙氨酸^*#	0.43±0.01^b	0.50±0.01^a
组氨酸	0.30±0.02^a	0.33±0.02^a
赖氨酸^*#	0.56±0.03^b	0.72±0.01^a
精氨酸^#	0.54±0.01^b	0.77±0.02^a
脯氨酸	0.56±0.04^a	0.56±0.01^a
氨基酸总和（T）	13.01	12.56
必需氨基酸总和（E）	3.51	3.64
非必需氨基酸总和（N）	9.50	8.92
药效氨基酸总和（#）	9.20	8.93
鲜味氨基酸总和（F）	5.56	4.91
E/N	36.95	40.81
E/T	26.98	28.98
#/T	70.71	71.10
F/T	42.74	39.10

	Note: * represents essential amino acid; # represents pharmacodynamic amino acid or total amount of pharmacodynamic amino acid; F: Total amount of flavor amino acids (aspartic acid + glutamic acid). Different lowercase letters in the same line indicate significant differences (P<0.05).
	注：*为必需氨基酸;#为药效氨基酸或药效氨基酸总量;F为鲜味氨基酸（天冬氨酸+谷氨酸）的量。同行不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。

2.2 金花葵各种必需氨基酸的组成比例与营养价值

食物中氨基酸营养价值的高低主要取决于必需氨基酸的种类、数量和组成比例。由表2可知,花朵和嫩果荚中7类必需氨基酸与氨基酸总量的比值差异较大,花朵和嫩果荚中苏氨酸的比例均高于模式谱,嫩果荚中苯丙氨酸+酪氨酸、赖氨酸也高于模式谱,而其他氨基酸均低于模式谱。采用氨基酸比值系数法对其必需氨基酸进一步分析表明,花朵和嫩果荚的SRC值分别为70.49和67.83,而蛋氨酸+半胱氨酸的RC值最小,分别为0.45 和0.47,可见蛋氨酸+胱氨酸为金花葵花朵和嫩果荚的第一限制性氨基酸（表3）。

表2 花朵和嫩果荚中必需氨基酸的组成比例

Tab. 2 Essential amino acids composition ratios in flowers and pods

氨基酸 Amino acids	氨基酸组成比例 Composition ratios/%		WHO/FAO 模式谱 WHO/FAO Mode/%
氨基酸 Amino acids	花朵Flowers	嫩果荚Pods	WHO/FAO 模式谱 WHO/FAO Mode/%
苏氨酸	4.69	4.78	4.00
缬氨酸	4.69	3.90	5.00
蛋氨酸+半胱氨酸	1.31	1.43	3.50
异亮氨酸	3.00	2.55	4.00
苯丙氨酸+酪氨酸	5.69	6.77	6.00
赖氨酸	4.30	5.73	5.50
亮氨酸	5.69	6.61	7.00

表3 金花葵花朵和嫩果荚中必需氨基酸的RAA,RC和SRC比较

Tab. 3 Comparison of RAA, RC and SRC in flowers and pods

氨基酸 Amino acids	花朵 Flowers			嫩果荚 Pods
氨基酸 Amino acids	RAA	RC	SRC	RAA	RC	SRC
苏氨酸	1.17	1.41	70.49	1.19	1.36	67.83
缬氨酸	0.94	1.13		0.78	0.89
蛋氨酸+半胱氨酸	0.37	0.45		0.41	0.47
异亮氨酸	0.75	0.90		0.64	0.72
苯丙氨酸+酪氨酸	0.95	1.14		1.13	1.28
赖氨酸	0.78	0.94		1.04	1.18
亮氨酸	0.81	0.98		0.94	1.07

2.3 矿质元素、多糖、总黄酮和总酚含量比较

金花葵花朵和嫩果荚中均含有钙、钾、镁、锌、铜、锰和铁7种矿质元素,其中花朵中的铁含量较高,是其嫩果荚的3.15倍,花朵中的钾含量也显著高于嫩果荚,但钙、镁含量则是嫩果荚中较高,而其他3种元素含量则在花朵与嫩果荚中差异不显著（表4）。

表4 金花葵花和嫩果荚中的矿质元素含量

Tab. 4 Contents of mineral elements in flowers and pods

矿质元素 Mineral elements	花朵 Flowers/(mg•kg^-1)	嫩果荚 Pods/(mg•kg^-1)
钙	5905.00±63.64^b	6510.00±169.71^a
钾	29800.00±282.84^a	26400.00±424.26^b
镁	3975.00±21.21^b	4977.50±17.68^a
锌	119.80±0.28^a	118.70±1.41^a
铜	11.03±0.35^a	10.57±0.18^a
锰	141.00±2.83^a	135.00±4.24^a
铁	192.50±6.36^a	61.05±1.34^b

	Note: Different lowercase letters in the same line indicate significant differences (P<0.05).
	注：同行不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。

由图1可见,花朵的总黄酮含量达3.54%,显著高于其嫩果荚的总黄酮含量2.08%。同时花朵的总酚含量达3.37%,也显著高于其嫩果荚的2.64%。但对多糖含量而言,则是嫩果荚中的含量（20.83%）显著高于花朵（14.83%）。

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图1 花和嫩果荚中的总黄酮、总酚和多糖含量比较

不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。

Fig. 1 Comparison of total flavonoids, total phenols and polysaccharides in flowers and pods

Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05).

2.4 金花葵的抗氧化活性

金花葵花朵和嫩果荚的提取液具有较强的抗氧化活性。由图2可以看出,在浓度为0.03 mg/mL时,金花葵花朵和嫩果荚提取液对ABTS自由基的清除率分别为7.79%和5.63%。随着浓度的升高,对ABTS自由基的清除率显著增加,在浓度为1.0 mg/mL时,金花葵花朵提取液对ABTS自由基的清除率达92.51%,与Vc对照（93.82%）差异不显著,而其嫩果荚提取液的清除率仅为43.53%。金花葵花朵和嫩果荚提取液对ABTS自由基的IC₅₀值分别为0.335和1.108 mg/mL。提取液对DPPH自由基的清除率也呈相同的趋势,在浓度为0.03 mg/mL时,金花葵花朵和嫩果荚提取液对DPPH自由基的清除率分别为22.44%和19.74%,而在浓度1.0 mg/mL时,花朵提取液的清除率（92.92%）显著高于嫩果荚提取液（89.26%）,且二者显著低于Vc对照的清除率（98.13%）。金花葵花朵和嫩果荚提取液对ABTS自由基的IC₅₀值分别为0.079和0.329 mg/mL。综合来看,金花葵花朵的抗氧化能力要优于其嫩果荚。

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图2 花朵和嫩果荚的提取液的抗氧化活性比较

Fig. 2 Comparison of antioxidant activity of extract from flowers and pods

3 讨论

本研究结果表明,金花葵的花朵和嫩果荚富含氨基酸,花朵的氨基酸总和（13.01%）略高于其嫩果荚（12.56%）,高于文献报道的铁皮石斛花朵氨基酸总和（12.30%）^[17]、大花黄牡丹花朵氨基酸总和（12.8%）^[12]和山茶花的氨基酸总量（12.66%）^[18]。虽然金花葵花朵和嫩果荚的E/T比值要低于WHO/FAO规定的氨基酸参考模式（40%）,也低于文献报道的金花茶花蕾（40.91%）、草莓鲜果（30%）和蓬蘽果干（33%）的E/T值^[19,20],但金花葵花朵和嫩果荚中鲜味氨基酸和药效氨基酸比重较高,鲜味氨基酸占比39%以上,而药效氨基酸占比均在70%以上,远高于前人报道的铁皮石斛、鼓槌石斛、球花石斛等石斛花的（63.8%~66.7%）^[21]和牡丹花（65.6%）的药用氨基酸比重^[16]。氨基酸营养价值评价表明金花葵花朵和嫩果荚的SRC值分别为70.49和67.83,高于芮鸿飞等^[22]报道的可食用的黄秋葵果荚SRC值（66.77）,也高于文献报道的石斛花的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值甚至高于文献报道的西藏冬虫夏草的SRC值（66.0~ 69.7）^[23],这些均说明金花葵花朵和嫩果荚具有较高的营养价值。

金花葵富含矿质元素,本研究检测了广东肇庆种植的金花葵花和嫩果荚的7种主要矿质元素,发现其花朵中Fe、Cu、Mn、Zn和Mg含量均远高于前人报道的江西宜春市种植的金花葵^[4],尤其是花朵中Fe和K含量较高,Fe含量远高于牡丹品种‘洛阳红’、‘藏枝红’和‘迎日红’的花朵^[24],也高于可食用的铁皮石斛和大苞鞘石斛花朵,且金花葵花朵和嫩果荚中的K含量则是它们的2倍以上^[17]。同时,与同属的黄秋葵和红秋葵相比,金花葵花朵和嫩果荚中的Fe和Zn含量也远高于芮鸿飞报道的可食用的黄秋葵和红秋葵嫩果荚^[22]。

黄酮类、酚类以及多糖等化合物是植物重要的次生代谢产物,具有抗氧化、抑菌消炎和增加免疫力等多种药效。金花葵全株均含有黄酮化合物,是黄酮含量较高的植物之一^[2,3]。张路等发现金花葵干燥的根茎总黄酮含量为2.72%^[25],兰蓉等^[26]检测金花葵干花中总黄酮含量高达3.97%,本研究中发现广东种植金花葵花朵的总黄酮含量为3.54%,显著高于其嫩果荚的总黄酮含量2.08%。同时,金花葵花朵的总酚含量也达3.37%,其花朵的多糖含量,与前人报道的铁皮石斛、球花石斛花朵中的多糖含量相近^[21],但显著低于其嫩果荚的多糖含量。

综合来看,广东地区适宜种植金花葵。金花葵的花朵和嫩果荚都具有食用和药用价值,嫩果荚中的多糖、钙和镁含量显著高于花朵,而花中的总氨基酸、总酚、总黄酮、铁和钾含量则显著高于嫩果荚,且花朵具有更强的抗氧化能力。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

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Abstract

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 方法

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 金花葵氨基酸的种类及含量

表1 金花葵花朵和嫩果荚的氨基酸含量

2.2 金花葵各种必需氨基酸的组成比例与营养价值

表2 花朵和嫩果荚中必需氨基酸的组成比例

表3 金花葵花朵和嫩果荚中必需氨基酸的RAA,RC和SRC比较

2.3 矿质元素、多糖、总黄酮和总酚含量比较

表4 金花葵花和嫩果荚中的矿质元素含量

图1 花和嫩果荚中的总黄酮、总酚和多糖含量比较

2.4 金花葵的抗氧化活性

图2 花朵和嫩果荚的提取液的抗氧化活性比较

3 讨论

参考文献

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Abstract

1 材料与方法

1.1 材料

1.2 方法

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 金花葵氨基酸的种类及含量

表1 金花葵花朵和嫩果荚的氨基酸含量

2.2 金花葵各种必需氨基酸的组成比例与营养价值

表2 花朵和嫩果荚中必需氨基酸的组成比例

表3 金花葵花朵和嫩果荚中必需氨基酸的RAA,RC和SRC比较

2.3 矿质元素、多糖、总黄酮和总酚含量比较

表4 金花葵花和嫩果荚中的矿质元素含量

图1 花和嫩果荚中的总黄酮、总酚和多糖含量比较

2.4 金花葵的抗氧化活性

图2 花朵和嫩果荚的提取液的抗氧化活性比较

3 讨论

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