全 文 :黔中喀斯特山地白刺花营养成分及其开发利用
李苇洁 1 ,易朝阳2 ,龙秀琴 1 ,陈 训3*
(1.贵州科学院喀斯特资源环境与发展研究中心 ,贵州贵阳 550001;2.贵州省关岭县水利局 ,贵州关岭 551600;3.贵州科学院 ,贵州贵阳 550001)
摘要 通过对白刺花种子、花 、叶内营养成分进行分析 ,发现白刺花叶是一种优良的饲料 ,种子和花中富含多种营养药用保健成分 ,可以
食药两用 ,开发为保健食品和婴儿食品。在贵州喀斯特地区开发利用白刺花 ,可获得生态、经济效益双丰收。
关键词 喀斯特;白刺花;营养成分
中图分类号 S685.99 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)33-16315-02
NutrientCompositionandUtilizationofSophoradavidiinCentreKarstRegionofGuizhouProvince
LIWei-jieetal (ResearchCenterofKarstResourceEnvironmentandDevelopment, GuizhouAcademyofSciences, Guiyang, Guizhou
550001)
Abstract Throughtheanalysisofnutrientcompostionofseeds, flowersandleaves, itwasfoundthatthefoliagesofSophoradavidiwereex-
celentfeed.Andthereweremanynutrient-richingredientsofmedicinalcare, whichcouldbeusedasfoodandmedicine, andcouldbedevel-
opedashealthfoodandbabyfood.ThedevelopmentofSophoradavidiinkarstregioncouldgainecologicalandeconomicbenefits.
Keywords Karst;Sophoradavidi;Nutrientcomposition
基金项目 国家重点基础研究发展规划项目(973)(2006CB403208、
2006CB403204);贵州省科技攻关项目 [黔科合 SZ字
(2009)3028 ] ;贵州省科学技术基金项目(黔科合 J字
[ 2008)] 2104)。
作者简介 李苇洁(1977-),女 ,贵州毕节人 , 硕士 ,助理研究员 ,从事
喀斯特石漠化生态治理及植物学方面的研究。 *通讯
作者。
收稿日期 2009-07-17
白刺花(Sophoradavidi)是黔中地区喀斯特山地植物群
落中的优势种和建群种 ,不仅具有突出的耐干旱 、耐贫瘠 、耐
火烧 、耐践踏 、耐割刈等优良的生态特性 ,其花和种子中富含
多种氨基酸 、维生素及矿质元素 ,而且白刺花具有造林容易 、
成林时间短 、根系发达 、固土保水等优点 ,其花还是很好的蜜
源 ,种子食药两用 ,是一个生态效益和经济效益均较好的优
良树种。以白刺花叶 、花及种子作为研究对象 ,笔者测定了
白刺花多种营养成分 ,并作出利用评价 ,为贵州喀斯特山地
把白刺花作为生态农业协调发展的优选植物提供理论支撑。
1 材料与方法
供试样品采自安顺市关岭县兴铺乡黄毛哨 ,按照国家标
准要求的方法进行测定。具体检测项目和方法是:水分(GB
/ T5009.3-2003),粗蛋白质(GB/T6432-94),粗脂肪 (GB/
T5009.6-2003),粗纤维(GB/T6434-94),灰分(GB/T5009.4-
2003), Ca(GB/T5009.91-2003), P(GB/T5009.87-2003),维生
素 B1、C、D、E(液相色谱法)。
无氮浸出物(%)=100%-(水分 +粗纤维 +粗脂肪
+灰分 +粗蛋白)% (1)
2 结果与分析
2.1 饲料价值 从总的常规物质来看 ,白刺花老叶和嫩叶
之间没有什么差别 ,尽管牛羊喜欢采食嫩叶 ,但把老叶作为
冬贮饲料。粗蛋白是饲料中含氮物质的总称 ,除蛋白质外 ,
还包括非蛋白氮(NPN),如氨 、游离氨基酸 、肽 、硝酸盐 、胺
盐 、酰胺 、生物碱 、含氮糖苷 、尿素等含氮化合物 。所以 ,饲料
营养成分评价指标应首选蛋白质含量。由于苜蓿是贵州喀
斯特山地近年来生态恢复引种较多的一种饲料植物 [ 1] ,因
此 ,选取苜蓿与白刺花作对比 。由表 1可知 ,白刺花嫩叶和
老叶中粗蛋白含量分别为 23.48%和 26.41%,其平均含量是
苜蓿的 2.19倍。粗纤维是植物细胞壁的主要组成成分 ,包
括纤维素 、半纤维素 、木质素及角质等成分 ,一般动物很难利
用纤维素 ,只有反刍动物才能消化少量纤维素 。由表 1可
知 ,白刺花嫩叶和老叶的粗纤维含量分别为 22.43%和
22.96%,苜蓿达到 37.50%。可见 ,白刺花叶中粗纤维含量
比苜蓿的含量要低得多 ,适口性更好 ,更有利于牲口的消化
吸收。无氮浸出物(NFE)主要由易被动物利用的淀粉 、双
糖 、单糖等可溶性碳水化合物组成 ,是动物能量的主要来源。
由表 1可知 ,白刺花嫩叶和老叶的无氮浸出物含量分别为
46.70%和 53.30%,都高于苜蓿 ,说明白刺花作为饲料的适
口性较好 ,消化率较高 。有研究指出 ,在单播紫花苜蓿地上
放牧家畜或用刚刈割后的鲜苜蓿饲喂家畜时 ,容易得臌胀
病。因此 ,限制了苜蓿的放牧利用 ,需控制采食量。发生臌
胀病的主要原因是苜蓿青草中含有大量的可溶性蛋白质和
皂素 ,它们是引起反刍家畜发生臌胀病的泡沫剂 ,这些泡沫
剂可在家畜瘤胃中发酵产生气泡 ,从而形成大量持久性泡
沫 [ 1] 。由表 1可知 ,白刺花叶中无氮浸出物的含量高于苜
蓿。野外调查发现 ,安顺市关岭县兴铺乡黄毛哨喀斯特山地
上放牧的黑山羊好采食白花刺。动物体内矿物质元素约占
4%,而 Ca、P、Mg占矿物质元素的 75%。可见 , Ca、P对动物
来说是必需的元素。白刺花叶子中 Ca、P含量比苜蓿要低。
从饲料的搭配种植来看 ,可以选择苜蓿与白刺花混交种植 ,
以弥补白刺花叶 Ca、P稍低的缺陷。据《云南野生饲用植物 》
记载 ,白刺花为良等饲用灌木 ,以放牧为主 ,也可刈割青饲。
羊喜食 ,牛 、马也采食。在产区主要用作牧羊的饲料 。群众
反映 ,吃白刺花的羊产的奶和乳饼质量特别好 。利用白刺花
萌蘖能力强 、耐刈割的特点 ,可生产优质配合饲料 [ 2-3] 。另
外 ,从白刺花种子和花所含蛋白 、粗脂肪 、粗纤维含量来看 ,
白刺花属高蛋白 、低脂型可食资源 ,具有良好的保健作用。
2.2 维生素 、氨基酸含量 维生素是人和动物为维持正常
生理功能而必须从食品中获得的一类有机物质。若某种维
生素长期不足或缺乏 ,则会对人体造成不同程度的伤害 ,轻
则劳动效率降低 ,人体抵抗力下降 ,重则出现病理状态 ,甚至
危及生命 。由表 2可知 ,白刺花中以花维生素C含量最高 。
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(33):16315-16316, 16364 责任编辑 刘月娟 责任校对 卢瑶
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2009.33.130
表 1 白刺花叶常规物质组成
Table1 TheconventionalcompositionofSophoradavidileaves %
样品
Samples
干物质
Drymater
粗蛋白
Crudeprotein
粗纤维
Crudefiber
粗灰分
Crudeash
粗脂肪
Crudefat
无氮浸出物
Nitrogen-freeextract Ca P
白刺花嫩叶 100 23.48 22.43 3.69 3.69 46.70 0.53 0.06
白刺花老叶 100 26.41 22.96 5.80 3.69 53.30 0.42 0.07
苜蓿 100 11.40 37.50 7.30 1.80 42.00 2.60 0.30
维生素 C主要参与机体内羟化反应和还原反应 ,缺乏时会导
致坏血病。白刺花维生素 B1含量以叶中最高。白刺花维生
素 E含量以花中最高。科学家们发现 ,与合成品相比 ,天然
维生素 E其实更符合人体的需要。这种天然维生素 E由于
在生产过程中没有产生化学反应 ,保持了维生素 E原有的生
理活性和天然属性 ,更容易被人体吸收利用 ,而且安全性也
高于合成的维生素 E,更适于长期服用 。在医药制品 、保健
食品 、化妆品等方面 ,天然维生素 E也正在逐渐取代合成的
维生素 E,所以一些维生素 E含量高的植物正在逐步被开发
利用 ,白刺花的花有望开发成化妆品和保健食品。
表 2 白刺花维生素含量
Table2 VitamincontentinSophoradavidi mg/kg
部位
Parts
维生素 C
VitaminC
维生素 B1
VitaminB1
维生素 B2
VitaminB2
维生素B6
VitaminB6
维生素D
VitaminD
维生素E
VitaminE
烟酸
Nicotinicacid
种子 - 2.6 2.2 4.4 - 3.7 21.1
花 219.8 2.3 2.2 1.0 - 24.6 10.6
嫩叶 2.3 31.0 - - 0.3 0.5 -
老叶 11.0 45.0 - - - 0.2 -
白刺花富含各种氨基酸。由表 3可知 ,白刺花种子和花
中含有 17种氨基酸 ,包括 7种人体必需氨基酸 ,其中种子中
必需氨基酸含量占总氨基酸的 30.62%,花中必需氨基酸含
量占总氨基酸的 32.87%。如果必需氨基酸的摄入不足 ,那
么其他氨基酸就不可能被充分吸收利用 ,从而降低了总蛋白
质的生物价。因此 ,蛋白质中必需氨基酸的含量越高 ,则营
养价值越大。与联合国粮农组织 、世界卫生组织(FAO/
WHO)联合国专家委员会公布的理想蛋白质中必需氨基酸
含量模式谱比较 ,白刺花中除赖氨酸含量占总氨基酸含量的
百分比略低于模式谱外 ,其他大多数必需氨基酸含量占总氨
基酸含量的百分比都与模式相当或高于模式水平(表 4)。
据报道 ,亮氨酸是人体内唯一生酮的氨基酸 [ 4] ;精氨酸
表 3 白刺花氨基酸组成和含量[ 2]
Table3 AminoacidcompositionandcontentinSophoradavidi mg/g
部位
Parts
天门冬氨酸
Asp
谷氨酸
Glu
丝氨酸
Ser
甘氨酸
Gly
组氨酸**
His
精氨酸
Arg
苏氨酸*
Thr
丙氨酸
Ala
脯氨酸
Pro
种子 Seeds 3.00 8.50 2.70 3.70 1.20 2.70 3.10 2.20 8.50
花 Flower 11.20 10.50 5.10 5.20 2.60 4.80 4.50 5.70 9.40
部位
Parts
酪氨酸
Tyr
缬氨酸*
Val
蛋氨酸*
Met
胱氨酸
Cys
异亮氨酸*
Ile
亮氨酸*
Leu
苯丙氨酸*
Phe
赖氨酸*
Lys
种子 Seeds 2.90 3.60 0.80 0.40 1.90 3.50 2.50 0.40
花 Flower 3.60 6.70 1.70 0.30 3.60 7.30 3.10 1.70
注:*为必需氨基酸 , **为婴儿必需氨基酸。
Note:*standsforessentialaminoacid;** standsforessentialaminoacidforbaby.
表 4 白刺花中各人体必需氨基酸占总氨基酸的百分含量
Table4 ThepercentagecontentofhumanessentialaminoacidstototalaminoacidinSophoradavidi(relativecontent) %
部位
Parts
苏氨酸
Thr
缬氨酸
Val
蛋氨酸
Met
异亮氨酸
Ile
亮氨酸
Leu
苯丙氨酸
Phe
赖氨酸
Lys
种子 Seeds 6.0 7.0 1.6 3.7 6.8 4.8 0.8
花 Flowers 5.2 7.7 2.0 4.1 8.4 3.6 2.0
为人体半必需氨基酸 ,有良好的降血压作用;苯丙氨酸是人
体内肾上腺素 、甲状腺素和黑色素合成的原料。这 3种氨基
酸在白刺花中含量都较高 。由此可见 ,白刺花具有良好的保
健作用。最重要的是 ,白刺花种子和花中组氨酸的含量分别
达到 1.20、2.60 mg/g,远远高于一般果蔬中组氨酸的含量 。
对于婴幼儿 ,组氨酸也属必需氨基酸。组氨酸是遗传物质组
蛋白的主要成分 ,参与构成多种酶如糜蛋白酶 、核糖核酸酶
等的活性中心 。组氨酸具有抗溃疡 、促进细胞再生的作用 ,
其咪唑环可与血红蛋白的铁离子络合 ,参与氧的运输 ,幼儿
缺乏组氨酸将导致贫血 [ 5] 。因此 ,白刺花种子 、花是极为理
想的婴幼儿食品 。
2.3 矿质元素含量 白刺花含有丰富的矿物元素 。由表 5
可知 ,在常量元素中 ,种子和花中 K含量最高 ,分别达到 5.
95、9.94mg/g, Na的含量相对 K的含量很低。这种高钾低钠
的特点有利于预防和治疗高血压和肾脏等疾病 [ 6] 。作为人
体骨骼构建主要成分的磷元素在白刺花花中的含量也相当
高 ,达到 1.80 mg/g。
(下转第 16364页)
16316 安徽农业科学 2009年
图 1 对照品溶液
Fig.1 Thecontrolsubstancesolution
图 2 水蒸气提取样品溶液
Fig.2 Thesamplesolutionextractedwithdistiledwater
2.3 重复性试验结果 6份样品中白花丹醌的含量较接近 ,
说明方法的重复性较好。
2.4 加样回收率试验结果 6份样品的平均加样回收率为
99.1%, RSD=2.0%,说明方法的加样回收率较高。
2.5 样品测定结果 经测定 ,白花丹鲜茎 、干茎中的白花丹
醌的含量分别为 0.042 3%和 0.042 0%。
3 结论与讨论
白花丹中含有多种活性成分 ,其中白花丹醌含量最大 ,
也是白花丹的主要活性成分 [ 4] ,白花丹醌具有抗肿瘤 、抗菌
等作用 。从白花丹中提取白花丹醌对白花丹的开发利用具
有重要意义。该试验对白花丹茎水蒸气蒸馏提取物中的白
花丹醌含量进行了测定。结果表明 ,白花丹鲜茎中白花丹醌
的含量稍高于干茎。
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(上接第 16316页)
表 5 白刺花微量元素含量[ 2]
Table5 MineralelementcontentinSophoradavidi mg/kg
部位
Parts
全 P
TotalP
全 K
TotalK Mg Ca Fe Mn Cu Zn Na B
种子 Seeds 922 5 953 673 382 165 259 17 61 778 74
花 Flowers 1 802 9 944 265 119 300 459 13 172 612 83
3 结论
(1)作为饲料 ,白刺花叶适口性较好 ,消化率较高 ,而且
相当耐啃。贵州喀斯特山区基岩漏水 ,雨水时空错位 ,籽实
农业效益不如根茎叶营养体农业 [ 7] ,种饲料效益高于种粮 ,
养畜延长了产业链 ,效益高 [ 8] 。近年来 ,贵州在喀斯特山地
的饲料植物方面主要发展苜蓿 ,但是草本植物的耐啃性比灌
木差 ,因而灌草合理配植是最好的草山模式 ,可尝试把白刺
花和苜蓿进行混交种植。
(2)白刺花具有突出的耐干旱 、耐贫瘠 、耐火烧 、耐践踏 、
耐割刈等特性 ,根系深而强大 ,萌蘖能力强等一系列优良生
态特性 [ 2] 。所以 ,可以作为水土保持植物 。经 Tomas等研究
证明 ,种子中含有的 7, 3′-二羟基 4′-甲氧基黄酮 、7, 4′-二羟基
黄酮和 7, 3′, 4′-三羟基黄酮可充当豆科植物根瘤菌化学诱导
剂 ,使该类植物产生具有固氮作用的根瘤 ,因而具有生物学
和农业方面的研究价值 [ 9-10] ,可以用于改良土壤。
(3)白刺花的花 、种子内富含维生素 、氨基酸 、矿物质 、生
物碱及黄酮等成分 [ 11-14] ,属于高蛋白低脂可食资源 ,对人体
有一定的药用保健作用 。花不仅是开发婴儿食品的理想原
料 ,而且可作为良好的蜜源。白刺花是集饲料 、水土保持 、改
良土壤 、药用 、食用 、蜜源于一体的喀斯特山地优良野生植
物 ,在贵州喀斯特地区开发利用可获得生态 、经济效益双
丰收。
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16364 安徽农业科学 2009年