6种刺槐花营养成分和活性物质检测与分析

王 颖 ，荀守华，张元帅 ，齐 飞 ，董元夫 ，刘泽东 ，仲伟国 ，张自和 ，马京友

（1.山东农业大学，山东 泰安 271018；2.山东省林业科学研究院；山东 济南 250014；3.费县国有大青山林场，山东 费县 273402；4.山东鳌龙农业科技有限公司，山东 禹城 251200）

刺槐（Robinia pseudoacacia L.）是我国落叶阔叶人工林栽植范围最广泛的树种之一，地理范围在北纬 23°-46.5°，东经 76°-131°，分布区跨中温带、南温带、北亚热带、中亚热带、南亚热带5个气候带和青藏高原气候区[1-2]，为黄河中下游、海河流域、淮河流域、长江下游诸省的主要薪炭林、用材林、水土保持林、海堤及河堤防护林[3]。刺槐花色呈白色或红色，含多种芳香物质，郁香宜人[4]；花可食用，营养丰富，花期虽短但花量较大，每公顷成熟刺槐林可采集到450～750kg干花[5]。刺槐花是北方重要蜜源花，刺槐花蜜，又称洋槐花蜜，其色白透明，不易结晶，味甜可口，品质上等[6]。刺槐蜂蜜虽然是刺槐树的间接产物，但其营养价值高，可以直接食用并利于人体吸收，具有补充营养、抗辐射、抗肿瘤、抗炎症和抗衰老的功效。平常食用也有美容、强身健体、延年益寿等保健作用[7]。不同刺槐品种花朵营养成分含量决定了生产蜂蜜的品质，选择营养物质含量高的品种作为蜜源林品种，其生产的蜂蜜具有更高的营养和保健价值。本试验通过检测6种刺槐花朵（主要是蜜腺）营养成分和活性物质含量，统计分析各品种之间的差异，以期为刺槐蜜源林良种选育提供科学依据。

1 试验材料和方法

1.1 试验材料

试验材料为白花刺槐品种4个，即多彩青山（Robinia pseudoacacia ‘Duocai Qingshan’）、蜜源 1号（Robinia pseudoacacia ‘Miyuan No.1’）、鲁刺 58（Robinia pseudoacacia ‘Luci 58’）和 辽 刺 兴 22（Robinia pseudoacacia ‘Xingci 22’），红花刺槐 2 个种，即多花刺槐（Robinia neo-mexicana var.luxurians Dieck）和粘枝刺槐（Robinia viscosa Vent.）（为表述方便，本文统称为品种）。树龄6～8a生，为嫁接繁殖的无性系。

1.2 取材地点气候土壤条件

取料地点分别是山东省费县国有大青山林场和山东省禹城市鳌龙农业生态园刺槐试验林。

费县大青山林场地处蒙山东麓，位于费县北部， 区域地理位置为 N 35°23.360′-35°24.597′，E118°11.253′-118°12.349′。常年平均气温为 13.8℃，极端最高气温39.1℃，极端最低气温-18.3℃；日平均气温大于10℃的天数有212d；年平均日照时数2588h；无霜期 197d；年平均降雨量 836.6mm，年平均蒸发量2125 mm；属暖温带大陆性季风气候。土壤类型为山地棕壤和淋溶性褐土，土层厚度20～60cm，土壤有机质含量0.5%以下，土壤肥力较低，pH值呈中性[8]。

禹城地处山东省西北部，位于黄河下游冲积平原，地势平坦，自西南向东北缓缓倾斜，海拔最高27.27m，最低19.2m；年平均气温13.3℃，年极端最高气温41.8℃，极端最低气温-22.0℃，日平均气温大于10℃的天数有211.2d；年平均日照时数2546.2h；无霜期平均202d，无霜期最长天数271d，最短174d；年均降雨量555.5mm，年均蒸发量1848.4mm；属暖温带大陆季风气候。土壤类型为潮土类和盐土类。本试验取样地土壤类型属于潮土类。

1.3 取样及试样制备

选取各品种盛花期刺槐树。在晴朗无风的上午10:00左右，采摘刚刚完全开放的刺槐花。新鲜花朵带回实验室后，快速去掉花朵中上部包括柱头、花药、花丝和花冠的大部分，留取花托（着生蜜腺）、花萼、花冠基部、花丝基部，置于电热恒温干燥箱中，50℃下烘干至恒重，把干花分装3袋，每袋500g，即每个品种试样重复3次，检测其营养成分。

1.4 检测内容和方法

检测内容有总糖、还原糖、蛋白质、L(+)-抗坏血酸即维生素C(简写VC)、总黄酮、总皂苷和花青素。检测方法均参照中华人民共和国国家标准。总糖含量参照GB/T 10782-2006测定，还原糖含量参照GB 5009.7-2016测定，蛋白质含量参照GB 5009.5-2016测定，L(+)-抗坏血酸含量参照GB 5009.86-2016测定，总黄酮含量参照保健食品检验与评价技术规范-2003测定，总皂苷含量参照保健食品检验与评价技术规范-2003测定，花青素含量采用紫外—可见分光光度法测定。

1.5 检测仪器和试剂

1.5.1 检测仪器：电子天平（MS304S、德国Mettler）、全自动紫外可见分光光度计（TU-1810、北京普析通用）、凯氏定氮仪（K9840、山东海能）。

1.5.2 检测试剂：盐酸、硫酸铜、亚甲基蓝、酒石酸钾钠、氢氧化钠、乙酸锌、冰乙酸、亚铁氰化钾、硫酸、硫酸钾、硼酸、甲基红、溴甲酚绿、95%乙醇、草酸、2，6-二氯靛酚、香草醛、甲醇、芦丁标准品、聚酰胺粉、人参皂苷Re标准品、XAD-2大孔树脂、中性氧化铝、高氯酸。

2 结果与分析

2.1 总糖含量及差异

总糖反映的是食品中可溶性单糖和低聚糖的总量，通常是指具有还原性的葡萄糖、果糖、戊糖、乳糖和在测定条件下能水解为还原性的单糖的蔗糖、麦芽糖以及可能部分水解的淀粉。6个刺槐品种干样的总糖含量在34.52～16.5g/100g范围内，由多到少排列顺序为多彩青山＞多花刺槐＞蜜源1号＞鲁刺58＞兴22＞粘枝刺槐，经过方差分析，各品种之间总糖含量差异极显著（P＜0.01），见表 1。

表1 6个品种（种）刺槐花（含蜜腺）基本营养成分及活性物质比较

2.2 还原糖含量及差异

还原糖指含有游离醛基、酮基(只有变成烯醇式后才显示出还原性)和半缩醛羟基而具有还原作用的单糖和双糖。在食品中主要是葡萄糖、果糖、麦芽糖和乳糖。分析结果一般用葡萄糖表示[9]。6个刺槐品种干样的还原糖含量在28.07～12.50g/100g范围内，由多到少排列顺序为多彩青山＞蜜源1号＞多花刺槐＞兴22＞鲁刺58＞粘枝刺槐，经过方差分析，各品种之间还原糖含量差异极显著（P＜0.01），见表1。

2.3 VC含量及差异

维生素C属于水溶性维生素中的一大族，是所有具有抗坏血酸生物活性化合物的统称，广泛存在于新鲜果蔬和其他绿色植物中。维生素C对人体健康有着十分重要的意义，能够参与肌体的代谢从而增强肌体的抵抗力，可使酶将胆固醇转化为胆酸而排泄，现代医学还表明维生素C对化学致癌有阻断作用。维生素C包含L-抗坏血酸、L-脱氢抗坏血酸、二酮基古洛糖酸等3种形式，在一定条件下3种形式可以相互转换[10]。本实验检测的是通常意义上的维生素C，即L(+)-抗坏血酸。6个刺槐品种干样的VC含量在233.40～105.67mg/100g范围内，由多到少排列顺序为粘枝刺槐＞多彩青山＞多花刺槐＞兴22＞蜜源1号＞鲁刺58，经过方差分析，各品种之间 VC 含量差异极显著（P＜0.01），见表 1。

2.4 蛋白质含量及差异

蛋白质是由多个氨基酸组成的高分子化合物，是人体氮的唯一来源，是构成人体的基本成分。人体内许多具有重要生理作用的物质，如免疫作用的抗体、代谢过程中具有催化作用和调节作用的酶和激素、肌肉收缩的肌纤凝蛋白和构成支架的胶原蛋白以及运输氧的血红蛋白，均由蛋白质构成。同时，水分在体内的正常分布、体内酸碱平衡、遗传信息的传递以及许多重要物质的运输都与蛋白质有关。所以蛋白质是一种非常重要的营养素，是生命的物质基础，是生命存在的一种形式。本试验结果，6种刺槐花蛋白质含量在26.65～18.52g/100g范围内（见表1），由多到少排列顺序为粘枝刺槐＞兴22＞鲁刺58＞蜜源1号＞多花刺槐＞多彩青山，经过方差分析，各品种之间蛋白质含量差异极显著（P＜0.01）。

2.5 花青素含量及差异

花青素又称“花色素”，是一种水溶性的植物色素，存在于液泡内的细胞液中，是黄酮类代谢途径的分支产物，从广义上看，属于黄酮类化合物。花青素是羟基供体，同时也是一种自由基清除剂，它能和蛋白质结合防止过氧化，也能和金属Cu2+等螯合，防止VC过氧化。而且还能提供质子，有效清除脂类自由基，切断脂类氧化的链式反应，起到防止脂质过氧化的作用。因此，花青素是当今人类发现最有效的抗氧化剂，其抗氧化性能比VE高50倍，比VC高20倍。也是最有效的自由基清除剂，可以预防各种自由基产生的疾病[11]。花青素还能够增强血管弹性，改善循环系统和增进皮肤的光滑度，抑制炎症和过敏，改善关节的柔韧性。具有抗癌、降血糖血脂、美容、延缓衰老的保健功效。从表1看出，6种刺槐干样的花青素含量在0.25～0.14%范围内，由多到少排列顺序为多彩青山＞兴22＞多花刺槐＞鲁刺58＞蜜源1号＞粘枝刺槐，经过方差分析，各品种之间花青素含量差异极显著（P＜0.01）。

2.6 总黄酮含量及差异

总黄酮指黄酮醇、黄烷醇等类黄酮物质，是植物体有氧呼吸代谢的产物，广泛存在于许多中药材及水果蔬菜中，是一类重要的天然有机化合物，具有多种生物学活性，既是药理因子，又是一种新发现的营养素，在保护心血管、消炎镇痛、抗过敏、抗氧化、抗辐射、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、降血脂血糖、免疫调节等方面具有药理学作用，对人体起到重要的生理保健功效[12-15]。从表1可见，6种刺槐花总黄酮含量在442.92～122.91 mg/100g范围内，由多到少排列顺序为鲁刺58＞多彩青山＞多花刺槐＞蜜源1号＞兴22＞粘枝刺槐，经过方差分析，各品种之间总黄酮含量差异极显著（P＜0.01）。

2.7 总皂苷含量及差异

皂苷是生理活性广泛的一种特殊的苷类，普遍具有抗炎抑菌、祛痰止咳、降胆固醇、祛风湿、抗肿瘤、免疫调节、兴奋或抑制中枢神经系统的作用[16]。已知刺槐花中含有刺槐苷、鼠李糖刺槐苷、蒙花苷、大豆皂苷Ⅲ等[17-20]。由表1可知，6种刺槐花总皂苷含量在0.37～0.21g/100g范围内，由多到少排列顺序为多花刺槐＞鲁刺58＞粘枝刺槐＞蜜源1号＞多彩青山＞兴22，经过方差分析，各品种之间总皂苷含量差异极显著（P＜0.01）。

3 结论与讨论

刺槐花（蜜腺）总糖含量高的品种有多彩青山、蜜源1号和多花刺槐，还原糖含量高的品种有多彩青山、蜜源1号和多花刺槐，VC含量高的品种有粘枝刺槐和多彩青山，蛋白质含量高的品种有粘枝刺槐，花青素含量高的品种有多彩青山、兴刺22和多花刺槐，总黄酮含量高的品种有多彩青山、鲁刺58、蜜源1号和多花刺槐，总皂苷含量高的品种有多彩青山、鲁刺58、蜜源1号、多花刺槐和粘枝刺槐。综合各检测指标，营养物质含量高的品种是多彩青山、蜜源1号、多花刺槐和粘枝刺槐，活性物质含量高的品种是多彩青山、鲁刺58、蜜源1号、兴刺22、多花刺槐和粘枝刺槐。各品种的营养成分和活性物质含量有差异，可依据此试验结果，筛选刺槐蜜源良种，并有侧重点的培育蜜源林，生产优质刺槐蜂蜜。

影响刺槐花蜜营养成分含量的因素有很多，可分为内在因素和外在因素。内在因素包括树龄、树势、花期、遗传物质（品种）等。外在因素包括地形、地貌、气温、湿度、土层厚度、土壤水分及养分等，间接影响花蜜的分泌量和各成分的含量。

本试验6个刺槐品种取自两个地区，费县大青山林场属于山地棕壤和淋溶性褐土，禹城鳌龙农业生态园属于河流冲击潮土，取样地点立地土壤条件有差异，对刺槐花营养物质含量有间接影响。6种刺槐的试验样树均为嫁接繁殖，树龄6a～8a，属于幼龄林；树势平衡，采样花期均为盛花期前期刚刚开放的花朵。因此遗传物质（品种）就是主要的影响因素，不同品种是影响花蜜营养成分含量的内在因素，本试验结果对刺槐蜜源良种筛选具有重要意义。

陈启明于2010年从刺槐花乙酸乙酯层部位提取两种单体化合物，为黄酮类成分山奈酚和槲皮素[19]。连冠于2011年从刺槐花中分离鉴定出14个单体化合物，其中化合物N-2-(1,3,4-三羟基-十八烷基)-α-羟基-3′-乙烯-二十四烷酰胺为新化合物，化合物大豆皂醇 B、二十五烷酸、4′-甲氧基-5、7-二羟基黄酮-7-O-β-D-葡萄糖基-(6→1)-鼠李糖苷和大豆皂苷Ⅲ为首次从刺槐花中检测得到[20]。本试验只检测了刺槐花总黄酮和总皂苷的含量，没有单独检测单个化学成分及含量，这是此次试验的不足之处，有待进一步试验研究。