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紫萍的营养成分及其应用价值分析



全 文 :紫萍的营养成分及其应用价值分析
杨凤岩,左 红,张厚森
(江苏省理化测试中心,江苏南京 210042)
摘要 通过对紫萍常见营养成分的分析,可知紫萍富含 18种氨基酸,其药效氨基酸含量占总氨基酸的 67. 7%,紫萍蛋白质是质量很好
的蛋白质;以赖氨酸计的紫萍氨基酸模式理想,它是畜禽和水产动物饲料蛋白质、微量元素等营养成分的有益补充;紫萍吸收氮磷等有
机污染物能力强,易回收,是真正高效、安全、绿色的环境净化剂。
关键词 紫萍;氨基酸模式;营养成分;应用价值
中图分类号 S555 文献标识码 A 文章编号 1004 -8421(2011)12 -1738 -02
Nutrients and Application Value Analysis of Spirodela
YANG Feng-yan et al (Physical and Chemical Testing Center of Jiangsu Province,Nanjing,Jiangsu 210042)
Abstract Through the common nutritional analysis of Spirodela,could see that it is rich in 18 kinds of amino acids,those of efficacy account-
ing for 67. 7% of total amino acids,its proteins being of high quality. And the amino acid pattern of Spirodela with reference to lysine is per-
fect,therefore,it can be used as beneficial supplement to such nutrients as protein and trace elements in livestock and poultry and aquatic ani-
mal feed. Meanwhile,Spirodela has powerful ability to absorb organic pollutants such as nitrogen and phosphorus and recyclable with ease,so
it is truly efficient,safe and green environment purifying agent.
Key words Spirodela;Amino acid pattern;Nutrients;Application value
作者简介 杨凤岩(1973 - ) ,女,黑龙江鹤岗人,工程师,从事食品、
饲料、生化产品等方面的研究与检测工作。
收稿日期 2011-11-21
紫萍[Spirodela polyrhiza(L.)Schleid.],属被子植物浮萍
科(Lemnaceae) ,中药名浮萍,别名鸭并草。其为多年生细小
草本,漂浮水面。叶状体扁平,单生或 2 ~ 5 簇生,阔倒卵形,
上面稍向内凹,深绿色,下面呈紫色,有不明显的掌状脉 5 ~
11条。下面束生 5 ~11条细根。花单性,果实圆形,有翅缘。
花期 4 ~6月,果期 5 ~7月[1]。自然分布于池沼、稻田、水塘
及静水的河面。紫萍繁殖快、生长周期短,产量大,用途广
泛,是一类具有很高经济价值、值得大力开发的植物资源。
笔者从紫萍的主要营养成分分析角度出发,总结了紫萍的三
大重要应用价值,即药用价值、饲用价值和净化价值,以期为
紫萍更深入更广度的研究、开发和利用提供有益参考。
1 材料与方法
1. 1 试验材料 德国 membrapure GmbH青岛办事处提供的
紫萍干燥粉末 1瓶。
1. 2 试验仪器和设备 氨基酸自动分析仪(德国 membra-
pure GmbH A200型) ,真空泵,恒温干燥箱,真空干燥器。
1. 3 试剂 缓冲液和茚三酮溶液(按仪器制造公司配方配
制) ,6 mol /L盐酸,重蒸苯酚,4 mol /L氢氧化锂溶液,过甲酸
溶液(现用现配) ,溴化氢(AR,含量≥48%) ,冷冻剂(市售食
盐与冰 1∶3混合) ,0. 002 5 mol /L混合氨基酸标准溶液(Sig-
ma公司) ,色氨酸(BDH公司)。
1. 4 试验方法 胱氨酸和蛋氨酸测定采用 GB /T15399 -
1994的过甲酸氧化法,色氨酸测定采用 GB /T18246 -2000中
的碱水解法,其他常规氨基酸测定按 GB /T5009. 124 - 2003
执行。
2 结果与分析
2. 1 紫萍的氨基酸种类、含量及其药用价值 由表 1、图 1
和图 2可见,紫萍中含有 18 种氨基酸,平均氨基酸总量达
10. 66%,其中人体所必需的氨基酸总量达 4. 099%,非必需
氨基酸总量达 6. 557%,药效氨基酸总量达 7. 212%,占氨基
酸总量的 67. 7%;在 18 种氨基酸中,天门冬氨酸含量最高,
占总氨基酸的 14. 4%,其次是谷氨酸,占总氨基酸的 10. 8%,
亮氨酸和精氨酸含量也较高。根据 FAO/WHO的理想模式,
蛋白质的 EAA/TAA 在 40%左右,EAA/NEAA 在 60%以上
为质量较好的蛋白质[2],紫萍中这 2项指标分别为 38. 5%和
62. 5%,符合 FAO/WHO的理想模式,是质量较好的蛋白质。
中国药典(1995 版)规定,浮萍为浮萍科植物紫萍的干燥全
草,性味辛寒无毒,主治暴热身痒、下水气、止消渴。药理学
试验表明,浮萍具有利尿、抗菌、解热和强心作用[3]。浮萍的
药理作用与紫萍含有较高的药效氨基酸密不可分。天门冬
氨酸是离子载体,可促进尿素生成、降低血氨;谷氨酸能促进
氨代谢、促进红细胞生成;精氨酸能促进尿素循环、治疗肝昏
迷;胱氨酸具有增强造血机能、升高白细胞、促进皮肤损伤的
修复及抗辐射作用;蛋氨酸可参与体内生物合成与代谢、调
节中枢神经系统;异亮氨酸能促进蛋白质、激素合成,促进生
长发育;亮氨酸可改善营养状态,维持脂肪正常代谢;色氨酸
可改善脑神经功能,促进红细胞再生。
2. 2 紫萍的饲用价值 蛋白质是畜禽和水产动物日粮中最
重要的营养物质之一,理想蛋白质体系是指能够提供动物维
持生命和生产需要的各种必需氨基酸的适宜的量。在动物
生长过程中,各氨基酸的绝对需要量在不断变化,但各种氨
基酸相对(于赖氨酸)需要量之间的比例基本保持不变。由
表 2可知[4],除亮氨酸、组氨酸和色氨酸略低外,紫萍的其他
氨基酸模式均比罗曼蛋鸡产蛋前期的氨基酸模式高,如果考
虑到真可消化率因素,紫萍的氨基酸模式将更加接近于罗曼
蛋鸡产蛋前期的氨基酸模式。张凤霞等用湿法消解,测得紫
萍中富集高含量的 Ca、Mg、P、K、Fe、Mn、Zn[5];申保忠等研究
表明,与优质牧草草木樨(Mtlilotus suaveolens)相比,紫萍饲
喂畜禽后,其总能与草木樨基本持平,但在喂猪、养鸡中,其
消化能、代谢能均大大高于草木樨[6]。此外,紫萍植物体只
含有少量的纤维,并且基本不含难以消化的木质素,Truax等
研究表明:干燥后的紫萍在 5%水平上可以完全取代苜蓿充
责任编辑 胡先祥 责任校对 胡先祥农技服务,2011,28(12):1738 - 1739
当饲料[7]。因此,紫萍可作为饲料蛋白质、微量元素和低纤
维等来源的有益补充,与基础饲料原料合理配伍,不仅可以
设计出更加理想的动物日粮,而且在目前全球高蛋白动物饲
料资源普遍紧缺的情况下,将大大降低饲料原料的成本。
表 1 紫萍中氨基酸种类及含量 g /kg
样品号 天门冬氨酸 苏氨酸 丝氨酸 谷氨酸 甘氨酸 丙氨酸 胱氨酸 缬氨酸 蛋氨酸 异亮氨酸
1 15. 31 4. 83 4. 83 11. 42 6. 23 7. 19 1. 94 6. 24 3. 06 5. 33
2 15. 36 4. 61 4. 69 11. 50 6. 27 7. 46 2. 04 6. 32 2. 92 4. 64
均值 15. 34 4. 72 4. 76 11. 46 6. 25 7. 33 1. 99 6. 28 2. 99 4. 99
样品号 亮氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸 组氨酸 赖氨酸 精氨酸 脯氨酸 色氨酸 总氨基酸
1 10. 17 4. 57 6. 21 2. 13 5. 49 7. 09 4. 75 0. 61 107. 4
2 9. 35 4. 48 6. 00 2. 05 5. 57 7. 11 4. 72 0. 62 105. 7
均值 9. 76 4. 53 6. 11 2. 09 5. 53 7. 10 4. 74 0. 62 106. 6
样品号 必需氨基酸 非必需氨基酸 药效氨基酸 E/N E /T M/T
1 41. 94 65. 46 72. 86 0. 641 0. 391 0. 678
2 40. 03 65. 68 71. 38 0. 609 0. 379 0. 675
均值 40. 99 65. 57 72. 12 0. 625 0. 385 0. 677
注:* 必需氨基酸;# 药效氨基酸。
图 1 紫萍氨基酸图谱
图 2 18种氨基酸标准图谱
表 2 紫萍氨基酸模式与罗曼蛋鸡产蛋前期各种氨基酸模式的
比较
氨基酸
紫萍氨基
酸模式
罗曼蛋鸡产蛋前期的各种氨基酸模式
饲养试验
最佳
回归分析
优选
回归分析优选
可消化
赖氨酸 100 100 100 100
苏氨酸 85 78 72 72
胱氨酸 36 27 25 24
缬氨酸 114 106 98 97
蛋氨酸 54 43 42 44
异亮氨酸 90 76 69 73
亮氨酸 176 205 189 196
酪氨酸 82 29 63 64
苯丙氨酸 110 110 101 101
组氨酸 38 57 53 53
精氨酸 128 124 119 119
色氨酸 11 16 15 15
2. 3 紫萍的净化价值 紫萍体积小,生长期长,繁殖快,在
其生长过程中,不仅可吸收空气中的二氧化碳,还能吸收水
中的氮、磷,这就减轻了温室效应、净化了水体。长期以来,
利用水生植物净化氮磷污水一直是一种普遍而经济有效的
技术。但由于大型水生植物难回收且营养价值低,因而存在
二次污染问题。紫萍等浮萍科植物体积小,易回收,吸收氮
磷能力强,沈根祥等研究表明,当水体中氮的质量浓度大于
15 mg /L时,紫萍等浮萍科植物可获得较好的产量,且其蛋白
含量较高。另外,紫萍等浮萍科植物可净化的范围广泛,几
乎所有的有机废物都可以作为它们的肥料,如:家庭生活废
水、人畜粪便和食品加工的废料等[8]。这样,紫萍等浮萍科
植物就将氮磷等有机污染物转化为易回收、优质安全的高蛋
白动物饲料资源,从而真正达到高效、经济、保护生态的
目标。
3 结语
紫萍富含 18种氨基酸,其药效氨基酸含量高,有很好的
药用价值,其蛋白质是质量很好的蛋白质;以赖氨酸计的紫
萍氨基酸模式理想,紫萍含有多种微量元素且不含动物难以
吸收的木质素,是畜禽和水产动物饲料蛋白质等各种营养成
分的有益补充;紫萍吸收氮磷等有机污染物能力强,易回收,
可将污染物转化为高蛋白的动物饲料资源,是真正高效、安
全、绿色的环境净化剂。笔者通过对紫萍一些常见营养指标
和应用价值的初步分析,以期为紫萍大规模的开发利用提供
更完善的科学依据。
参考文献
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937128 卷 12 期 杨凤岩等 紫萍的营养成分及其应用价值分析