唐 宇 孙俊秀 彭德川 刘建林 邵继荣
(1.四川烹饪高等专科学校,四川 成都 610100;2.西昌学院,四川 西昌 615013; 3.四川农业大学生命理学院,四川 雅安 625014)
荞麦是营养丰富的粮食作物,也是有较高药用价值的重要作物。我国是世界荞麦主要产地之一,也是世界荞麦起源中心之一,尤其是我国的西南地区,除广泛种植甜荞和苦荞这两个栽培种外,还分布有大量的野生荞麦种类。其中,四川省野生荞麦资源分布面积广,蕴藏量大,虽然近年来国内外学者对我国西南地区的野生荞麦作了不少的研究,但主要涉及遗传和亲缘关系方面[1-3],对其营养和药用成分方面研究甚少。本文对我国西南地区几种主要的野生荞麦种类进行了营养和药用成分的分析测定,并与栽培荞麦进行对比,以期为荞麦资源的开发利用提供参考。
实验材料为四川省分布较广、数量较多的野生荞麦种类金荞麦(F.cymosum)、细柄野荞麦(F.gracilipes)、硬枝野荞麦(F.urophyllum)和栽培类型甜荞(F.esculentum)和苦荞(F.tataricum)。其中甜荞来自于四川省汶川县,苦荞来自于四川省昭觉县,金荞麦和细柄野荞麦来自于四川省普格县,硬枝野荞麦来自于四川省盐源县。除种子采自成熟期外,其它样本均采自开花结实期。
成熟果实脱壳,将其种子粉碎成粉末后通过0.25mm孔径网筛获得种子样品。叶、茎、花和果实均为同期取样样品,样品放入80°C烘箱中烘24h,于研钵中研磨至粉状供测定使用。
蛋白质含量的测定采用凯氏定氮法。采用日立835-50氨基酸自动分析仪测定氨基酸成分的含量。
黄酮和芦丁含量的测定参照唐宇[4]的方法进行。精确称取1g样品,用石油醚(40-60℃)加热回流脱脂1h后,挥去石油醚,以甲醇回流提取数次至完全,转移于100ml容量瓶中稀释至刻度。吸取0.5ml提取液于试管中,在60°C蒸干,加入0.1mol/L三氯化铝甲醇溶液5ml,充分振荡后在420nm比色测定总黄酮。吸取50μl上述提取液点于硅胶G薄层上,用乙酸乙脂-甲酸-水(10∶2∶3)展开15cm后取出,置于氨气筒中10min,取出挥去多余溶剂及氨气,刮取黄色带(Rf=0.6)于烧杯中,用温热的0.1mol/L三氯化铝甲醇溶液洗脱,定容至10ml,在420nm比色测定芦丁。芦丁标准品为北京药品生物制品检定所生产。
对3个野生荞麦种和2个栽培种的种子蛋白质含量进行测定的结果见表1。
表1 5个荞麦种种子中蛋白质含量的比较
从表1可看出,在5个荞麦种中,蛋白质含量最高的是金荞麦,其次是硬枝野荞麦,细柄野荞麦和甜荞差异不大,分别位居第三和第四,而苦荞蛋白质含量则最低。苦荞种子中的蛋白质含量低于甜荞,这与我们先前的实验及他人的实验结果是一致的[4-5]。
表2 5个荞麦种的种子中18种氨基酸含量(%)比较
对5个荞麦种种子中的18种氨基酸的含量进行了分析,其结果见表2。从表2中可看出,18种氨基酸含量在5个荞麦种中的高低变化趋势相同,例如在5个荞麦种中均以谷氨酸含量最高,精氨酸、天门冬氨酸其次,色氨酸含量最低。氨基酸总量以金荞麦为最高,达13.72%;其次是硬枝野荞麦,为12.24%;甜荞和细柄野荞麦氨基酸总量差异不大,分别为11.06%和10.99%;苦荞的氨基酸总量最低,为10.21%。最值得注意的是,野生荞麦中的苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、色氨酸等人体必需的8种氨基酸含量均比栽培荞麦种高,它们在5个荞麦种中按从高到低排列分别是:金荞麦(4.64%)、硬枝野荞麦(4.15%)、细柄野荞麦(3.78%)、甜荞(3.73%)、苦荞(3.37%)。
在各种粮食作物中,唯有荞麦含有芦丁(rutin)等黄酮类化合物。芦丁在人体中具有扩张冠状血管和降低血管脆性的作用,这使荞麦具有很高的药用价值。我们测定的结果表明,在5个荞麦种的种子中,芦丁含量最高的是金荞麦,其次是苦荞,第三是硬枝野荞麦,第四是细柄野荞麦,甜荞最低,其含量仅为金荞麦的14.1%(见表3)。甜荞种子中的芦丁含量远远不及苦荞,我们已作过多次报道[4,6-7]。
表3 5个荞麦种种子中芦丁含量
荞麦中黄酮类物质的主要成分为芦丁、槲皮素、山奈酚、桑色素、表儿茶素、原矢车菊素等,这类混合物具有调节血脂,降低血液粘稠度,改善血清脂质,延长红血球寿命并增强造血功能,预防心脑血管疾病等作用,有些成分还具有抗癌作用。对几种野生荞麦和栽培荞麦的叶、茎、花、果实分别测定了它们的黄酮含量,其结果见表4-7。从表中可看出,几个不同荞麦种类器官不同,黄酮含量也显著不同。在不同器官中,以叶最高,其次是花,再次是果实,茎中的黄酮含量最低。这与我们以往对栽培荞麦的测定结果基本一致[4-6]。在同一器官中,不同荞麦种类的黄酮含量差异明显。叶中的黄酮含量以苦荞最高,其次是金荞麦和细柄野荞麦,硬枝野荞麦较低。茎中的黄酮含量则以细柄野荞麦最高,金荞麦其次,苦荞居第三,硬枝野荞麦最低。花中以金荞麦最高,细柄野荞麦和硬枝野荞麦次之。果实则是以金荞麦最高,苦荞其次、硬枝野荞麦居第三、细柄野荞麦第四、甜荞最低。
表4 几个荞麦种叶中黄酮含量的比较
表5 几个荞麦种茎中黄酮含量的比较
表6 几个荞麦种花中黄酮含量的比较
表7 几个荞麦种果实中黄酮含量的比较
近年来,人们对栽培荞麦特别是苦荞的营养和药用价值作了大量的研究[8-10]。研究认为,苦荞和甜荞的蛋白质含量和8种人体必需氨基酸含量都高于小麦、大米和玉米。另外还含有多种矿物质元素和微量元素,其中钙、磷、铜、锌等是大米和小麦的2-3倍。特别是苦荞中还含有丰富的药用成分黄酮和芦丁等,不但有较高的营养价值,还有很高的药用价值,目前已开发出多种营养保健食品,受到人们的青睐[11]。除金荞麦外,人们对野生荞麦的营养和药用价值研究甚少。通过本次实验表明,野生荞麦在蛋白质、氨基酸、黄酮和芦丁含量等方面并不逊色于栽培荞麦,尤其是蛋白质和氨基酸含量,野生荞麦明显高于苦荞;而野生荞麦的黄酮和芦丁含量则大大高于甜荞,与苦荞相当或各有高低。这充分说明作为资源量较大的金荞麦、细柄野荞麦和硬枝野荞麦等野生荞麦具有较大的开发利用价值,通过产品的研发,可将野生荞麦的籽粒、植株等进行综合开发,制成比苦荞产品附加值更高、保健疗效更好的食品或医药产品。
本次实验中尤其值得一提的是金荞麦,通过分析表明,该种在营养成分和药用成分上明显高于其它野生荞麦和栽培荞麦,这与我们以前的实验结果一致[12]。金荞麦属多年生野生种,广泛分布于我国大巴山以南的广大地区及长江流域的各省区,在四川省各地均有分布,其适应性强,在海拔500m-2000m范围内都能正常生长,是我国颁布的《野生植物保护名录》中所列的国家二级保护植物。金荞麦早在我国古时即作中药入药,目前我国许多中药厂将其根茎制成“金荞麦片”,用于治疗肺结核等结核性疾病,用金荞麦根乙醇提取物制成的口服胶囊“威麦宁”,对肺癌有一定的治疗作用[13]。因此,部分群众采挖金荞麦根茎出售已造成一些地方资源枯竭,极不利于野生资源的保护和可持续利用。从我们的研究结果看,金荞麦种子营养价值高,其叶、茎、花中含有大量的黄酮和芦丁,全株具有很高的经济价值,若充分利用它的果实或地上部分进行产品的开发,既能充分利用资源,又能达到可持续利用的目的。
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