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Analysis on nutritional components and poisonous elements in the leaf of six color leaved plants

六种彩叶植物营养成分及有害元素含量分析



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 30(5):678— 681 2010年 9月
六种彩叶植物营养成分及有害元素含量分析
张 莹,李辛雷,李纪元,范正琪,田 敏,陈 胜
(中国林业科学研究院 亚热带林业研究所,浙江 富阳 311400)
摘 要:以六种彩叶植物紫叶李、红花槛木、红叶石楠、红枫、鸡爪槭和金叶女贞的叶片为材料,对其营养成分
及有害元素含量进行了测定及分析 结果表明:蛋白质和可溶性糖含量以红花槛木为最高,维生素C含量以
红枫为最高, 胡萝 卜素含量差异最大,紫叶李最高达 15.99 mg·kg 。六种彩叶植物矿质营养元素种类齐
全,其中红花槛木的营养元素总量最高。六种彩叶植物均含有 18种氨基酸成分,必需氨基酸和总氨基酸含量
各不相同,但必需氨基酸占总氨基酸的比例却较为一致,且都高于 40%。六种彩叶植物叶片内均含有一定量
的铅、镉、砷、汞等有害元素,但有害元素尤其是砷和汞的含量均低于允许量。
关键词 :彩叶植物;营养成分 ;有害元素
中图分类号:Q945.1 文献标识码 :A 文章编号;1006—3142(2OlO)05—0678一O4
Analysis on nutritional components and poisonous
elements in the leaf of six color-leaved plants
ZHANG Ying,LI Xin-Lei,LI Ji-Yuan,FAN Zheng-Qi,
TIAN Min,CHEN Sheng
(Research Institute of Subtropical Forestry,Chinese Academy of Forestry,Fuyang 311400,China)
Abstract:In this study,nutritional components and poisonous elements were determined in six color-leaved plants,
namely P.cerm:fera“Pissardii”,L.chinense var.rubrum,P.serrulata,A.palmatum“Atropurpureum”,A.palmatum
and L.vicaryi.The results indicated that the maximnm protein and soluble sugar content were forand in L.chinense
varo T~rum,and the maximum vitamin C content was detected in A.pahnatum“Atropurpureum”.The contents of
carotene in t}1e six plants were diferent obviously,and the highest content was 15.99 mg·k ,which found in P.
ceraifera P-issardfi”.The content of total nutrient elements in L.chinense vat.rubrum was highest.There were
eighteen amino acids in the six color-leaved plants,and the contents of essentiaI amino acid and total amino acid were
al1 diferent,but the proportion of essential【amino acid in total amino acid had no obvious diference,all were more
than 4O%.There were certain amount Pb,Cd,As and Hg in the six plants,and the contents of these poisonous ele.
ments were all lower than permissible amount.especialy As and Hg.
Key words:color-leaved plants;nutritonal components;poisonous elements
彩叶植物因其独特的叶色能更好地表现园林绿
地树种的景观多样性,而被广泛地应用于园林景观
设计中(王艳等,2008)。相比之下,有关彩叶植物生
理生态特性等方面的理论研究还不多,特别是有关
彩叶植物营养成分的研究 目前还未见到相关报道。
彩叶植物是天然色素的主要来源之一,近年来,天然
色素逐渐取代人工合成色素,被广泛地应用于食品、
纺织及医疗保健等领域(马庆一等,2002);此外,很
多彩叶植物都有一定的药用价值,如红枫、鸡爪槭和
黄栌的枝叶均可入药,有止痛、解毒等功效(陈有民,
收稿 日期:2009-03—16 修回日期:2010.O1—09
基金项目:浙江省科技计划项目(2007C32035)[Supported by the Science and Technology Plans of Zhejiang Province(2007C32035)]
作者筒介:~ (198Z-),女 。山东菏泽人,助理研究员,从事园林植物应用研究 ,(E—mail)lingchenzy@163.corn。
5期 张莹等:六种彩叶植物营养成分及有害元素含量分析 679
1990;崔恩贤等,2007)。有鉴于此,本试验选取六种
具有代表性的彩 叶植物 ,对其叶片 中的营养成分及
有害元素含量进行了分析 ,以期为彩 叶植物 的开发
和有效利用提供一定的科学依据 。
1 材料与方法
1.1材料
试验材料 为紫叶李 (Prunus ceraifera“Pissar—
dii”)、红 花 槛 木 (Loropetalum chinense var.
rubrum)、红 叶石楠 (Photinia serrulata)、红枫(A—
cer palmatum “Atropurpureum”)、鸡 爪 槭 (Acer
palmatum)和金叶女贞(Ligustrum vicaryi)的功能
性叶片,所有材料均在中国林科院亚热带林业研究
所试验基地 自然生长 ,无人工施肥管理 ,基地周围无
污染情况。
1.2方法
供分析用的叶片按随机取样法取样,每种植物
的同一营养指标重复测定 3次。维生素 C、J3一胡萝
卜素及氨基酸含量的测定(色氨酸采用 methanesul—
fonic acid法)采用高效液相色谱法,仪器为 Waters
Aliance 2695液相色谱仪 (HPLC);蛋 白质及 氮
(N)含量的测定采用凯氏定氮法,仪器为 FOSS23oo
全自动定氮仪;可溶性糖含量采用蒽酮比色法,仪器
为岛津 2401 UVPC紫外光谱仪;钙(Ca)、镁(Mg)、
铁(Fe)、锌(Zn)、铜(Cu)和锰(Mn)等矿质元素的测
定采用原子吸收光谱法 ,仪器为 986型原子吸收分
光光度计 ;硒 (Se)含量测定采用原子荧光光谱法,仪
器为 AFS9130原子荧光光谱仪;铅(Pb)、镉(cd)采
用石墨炉原子吸收法进行测定 ,砷 (As)采用氢化物
一 原子 吸收法测定 ,汞 (Hg)采 用冷原子吸收法测
定 ,仪器为 M一6原子吸收分光光度仪和 MARS一5型
微波消解仪(美国 CEM 公司)。
2 结果与分析
2.1六种彩叶植物中主要有机营养成分
由表 1可知,从六种彩叶植物叶片中主要测到
4种有机营养成分,其中维生素 C含量以红枫最高,
达到 14.47 mg·kg~,红叶石楠最低为 6.36 mg·
kg~,红枫是红叶石楠的 2.28倍。B一胡萝 卜素的含
量影响植物的颜色,在六种彩叶植物叶片中 一胡萝
卜素含量差异最大,含量次序依次为紫 叶李>红枫
>鸡爪槭>红花槛木>红叶石楠>金叶女贞 ,与植
物叶片颜色由深到浅的顺序基本一致。六种彩叶植
物叶片中红花槛木 的蛋 白质含量最高达 16.44 ,
其次为金叶女贞和红叶石楠,鸡爪槭的含量最低,为
7.28 。可溶性糖在六种植物 中的含量差异较小,
最高含量仅比最低含量高 1.89 mg·kg~。可见,维
生素c和 p一胡萝 卜素在紫叶李和红枫中的含量较
高,在红叶石楠和金叶女贞中的含量较低;蛋白质和
可溶性糖在红花槛木中的含量均为最高 ,在鸡爪槭
表 l 六种彩叶植物叶片中主要有机营养成分
Table 1 Contents of main organic nutritional components in six color—leaved plants
中均为最低 。
2.2六种彩叶植物中氨基酸成分与含量
从表 2中发现,六种彩叶植物叶片中含有 18种
水解氨基酸 ,包括 1O种 必需氨基酸 (包括半必需氨
基酸组氨酸和精氨酸),8种非必需氨基酸。在必需
氨基酸中,六种彩叶植物均以亮氨酸含量最高,蛋氨
酸含量最低;紫 叶李 中的必需氨 基酸含量最高 ,达
7O.82 g·kg- ,红花槛木 、红枫 、鸡爪槭 的含量较为
接近,红叶石楠的含量最低 为 33.59 g·kg~,高者
是低者的2.1l倍。在 8种非必需氨基酸中,六种彩
叶植物均以谷氨酸含量最高,半胱氨酸含量最低;紫
叶李 中 的非 必需 氨基 酸 含量 最 高,达 77.45 g·
kg- ,红花槛木 、红枫、鸡爪械 的含量相差不大 ,红叶
石楠中的含量最低为 35.6 g·kg- ,高者是低者的
2.18倍 ,所 以总氨基酸含量 紫叶李 是红叶石楠 的
2.14倍 。研究还发现 ,六种彩叶植物叶片中必需氨
基酸含量和总氨基酸含量次序均为紫叶李>红花橙
木>红枫>鸡爪械>金叶女贞>红叶石楠,但必需
680 广 西 植 物 3O卷
亮氨酸 Leu 13.18 11.44 5.98 lO.68
赖氨酸 Lys 9.36 3.59 4.99 7.17
蛋氨酸 Met 1.56 1.56 0.27 0.47
苯丙氨酸 Phe 8.56 7.63 3.52 7.51
苏氨酸 Thr 6.64 5.66 3.12 5.53
缬氨酸 Val 8.75 7.59 4.48 7.31
组氨酸 His 4.60 2.69 1.96 3.67
精氨酸 Arg 8.46 7.75 4.18 6.77
色氨酸 Trp 2.09 2.23 1.36 1_78
必需、半必需氨基酸合计 7O.82 57.O6 33.59 56.91
天门冬氨酸 Asp 15.72 12.90 6.61 12.24
谷氨酸 Glu 16.O1 14.73 7.94 14.59
丙氨酸 Ala 9.51 7.79 4.17 7.26
丝氨酸 Ser 7.29 6.31 3.60 5.78
甘氨酸 Gly 7.94 6.94 3.50 6.60
酪氨酸 Tyr 5.92 5.69 2.96 4.89
脯氨酸 Pro 9.78 7.37 4.12 6.77
半胱氨酸 Cys2 5.28 0.54 2.70 0.66
非必需氨基酸合计 77.45 62.27 35.6 58.79
总氨基酸 148.27 119.33 69.19 115.7
1O.12
7.44
0.99
5.93
5.49
6.66
3.18
6.70
1.93
54.31
11.83
l3.59
7.12
6.O9
6.19
4.13
6。53
2.52
58
llZ.91
7.78
2.13
1.09
5.21
3.9O
5.20
l。76
5.38
2.15
39.31
8.94
1O.17
5.31
4.38
4.8O
3.91
4。98
O.12
42.61
81.9Z
必需氨基酸占总氨基酸比例 (%) 47.76 47.82 48.55 49.19 48.10 47.99
氨基酸占总氨基酸的比例在六种彩叶植物中极为接
近,均在4O 以上,其中红枫最高达 49.19%。
2.3六种彩叶植物中矿质营养元素含量
由表 3可知 ,六种彩 叶植物 中矿质营养元素种
类比较齐全,均含有不同浓度的大量元素和微量元
素。与其他彩叶植物相比,红花橙木中 N、P、K的
含量最高,鸡爪槭中 N和 P的含量最低,K在红叶
石楠中含量最低,前者分别是后者的 2.26倍、2.38
倍及 6.69倍;紫叶李中 Ca的含量最高达 4.96 g·
kg~,鸡爪槭的含量最低为 1.78 g·kg- ,前者是后
者的2.79倍;Mg和 se在六种植物叶片中的含量
均较低 ,且物种 间的差异均不明显 ;Fe的含量远远
高于其他几种元素的含量,在红花槛木中最高,达
316.14 mg·kg- ;Zn在红叶石楠和红枫中的含量
较高,在紫叶李中的含量最低;Cu在金叶女贞中的
含量最高,在鸡爪槭中的含量最低,前者是后者的
2.25倍;Mn在六种植物中的含量差异明显,最高含
量为最低含量的 9.84倍 。
5期 张莹等:六种彩叶植物营养成分及有害元素含量分析 681
在大量元素中,紫叶李 、红花槛木和红枫叶片矿
质营养元素含量次序均为 N>K>P;红叶石楠、鸡
爪槭和金叶女贞含量次序为 N>P>K。中量元素
Ca在六种植物的含量均高于 Mg。在微量元素中,Fe
的含量最高 ,除个别植物外 ,Zn、Cu和 Mn的含量相
差不是太大,Se的含量最低 ,不足 0.10 mg·kg 。
表 4 六种彩叶植物叶片中 Pb、Cd、As及 Hg的含量 (mg·kg 1)
Table 4 Contents of Pb,Cd,As and Hg in six color-leaved plants
有害元素
Poisonous
elem ents
紫叶李
P.ceraifeM
“Pissardii”
红花槛 木
L.chinense var.rubrum P .serr ulat。 A .p almat

u m
,, pa lmat L


vic

aryi
铅 (Pb)
镉(Cd)
砷 (As)
汞 (Hg)
2.391
0.214
0.194
0.0208
1.839
0.183
0.178
0.0104
1.742
0.292
0.158
0.0089
1.8O6
0.194
O.131
0.O132
1.3l6
O.21O
0.186
0.0408
2.033
0.237
0.187
0.0208
2.4六种彩叶植物叶片中有害元素含量
本研究利用原子吸收光谱法测定 了六种彩叶植
物叶片干物质中铅 、镉 、砷和汞 的含量(表 4)。在四
种有害元素中,铅的含量最高,其次是镉含量,汞含
量最低 ,低于 0.05 mg·kg~。在六种彩叶植物 中,
紫叶李的铅含量最高,达到 2.391 mg·kg~,其次是
红 花槛 木 和金 叶 女 贞 ,鸡爪 械 的 铅 含 量最 低 为
1.316 mg·kg ;红 叶石楠 的镉 含量最 高达 0.292
mg·kg~,红花槛木和红枫 的镉含量较低 ,分别为
0.183 mg·kg 和 0.194 mg·kg~,前者是后两者
的1.6O倍和 1.51倍;紫叶李、鸡爪槭和金叶女贞的
砷含量都较高 ,红枫最低为 0.131 mg·kg~;鸡爪槭
的汞含量最高达 0.0408 mg·kg一,红叶石楠最低为
0.0089 mg·kg- ,前者是后者的 5。39倍。
根据含量高低,将六种彩叶植物的有害元素含
量依次分为最高、较高、较低和最低四个等级,其中
紫叶李的铅和砷含量最高,镉和汞含量较高;红花槌
木的铅和砷含量较高,汞含量较低,镉含量最低;红
叶石楠的镉含量最高 ,铅和砷 含量较低 ,汞含量最
低 ;红枫的铅、镉和汞含量较低 ,砷含量最低 ;鸡爪槭
的汞含量最高,砷含量较高 ,镉含量较低 ,铅含量最
低 ;金叶女贞的铅 、镉 、砷和汞含量都较高。
3 结论与讨论
六种彩叶植物叶片中的蛋 白质含量丰富,均高
于洋槐(Robinia pseudoacacia)(范文秀等 ,2004)和
金花茶 (Camellia nitidissima)叶片 中蛋 白质 的含
量(韦记青等,2008),其中红花橙木、红叶石楠与金
叶女贞也 比刺梨 (Rosa roxburghii)成熟叶 中的蛋
白质含量要高(樊卫国等 ,1998)。与金花茶相比,六
种植物叶片中 Fe和 Cu的含量较高 ,如红花槛木 中
Fe的含量是金花茶的 7.37倍,金叶女贞中Fe的含
量是金花茶的 5.45倍 。
氨基酸组成是评价营养价值 的主要指标 ,除了
Pro、Met和 Lys,六种植物均 比金花茶与显脉金花
茶叶片中氨基酸的含量要高 ,如紫叶李中组氨酸的
含量是金花茶的 4.16倍 ,精氨酸的含量是显脉金花
茶的 5.29倍 。另外,六种植物中必需氨基酸与总氨
基酸(EAA/TAA)的比值均高于 4O ,必需氨基酸
与非必需氨基酸(EAA/NEAA)的比值也在 6O%以
上,达到了 wHO/FAO提出的理想蛋白质要求。
利用植物资源时,对其植株体内的有害元素及
其含量进行测定是十分必要 的。本研究结果显示 ,
六种彩叶植物叶片 中的有害元素含量均低于我国药
用植物及制 剂 出口绿色行业 标准 (铅≤5.0 mg·
kg- 、镉≤0.3 mg·kg~、砷≤2.0 mg·kg- 、汞≤
0.2 mg·kg )(方成武等,2005),其中砷和汞的含
量远远低于允许量。
综合六种彩叶植物的营养成分及有害元素含量
分析,紫 叶李、红花槛木 、红 叶石楠、红枫 、鸡爪槭和
金叶女贞六种彩叶植物均含有丰富的蛋白质 、微量
元素和必需氨基酸 ,有一定 的营养价值,且有害元素
含量低,应进一步合理开发利用。
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612 广 西 植 物 30卷
异,由此推断在我国不 同地域 内可能存在着新的亚
种或株系 ,这可能与这些地方间苗木调运、木虱迁飞
造成的黄龙病传播相关,其存在株系的相关情况以
及是否还存在其它株系还有待进一步研究。
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