三大主产地桔梗营养成分分析及评价△

张岩，魏建和，刘娟，金钺，纪宏亮，苏昆，杨成民*

1.中国医学科学院 北京协和医学院 药用植物研究所/中草药物质基础与资源利用教育部重点实验室/濒危药材繁育国家工程实验室，北京 100193；2.佳木斯大学，黑龙江 佳木斯 154007

桔梗Plantycodongrandiflorus(Jacq)A.DC.为桔梗科桔梗属多年生草本植物，以其干燥根入药，有祛痰、镇咳、抗炎、降血糖、抗过敏、抗肿瘤及提高免疫力等广泛的药理活性[1]。桔梗根除药用外，也是一种药食同源、营养丰富的食品，根中富含多糖、粗纤维、蛋白质、矿质元素和多种必需氨基酸[2]，在我国东北地区及日、韩、朝等国家一直将桔梗根制成咸菜、泡菜等美食的传统。前人主要研究了不同种质和不同年份间桔梗矿质元素[3]、氨基酸含量[4]，以及不同产地间桔梗多糖含量和得率的差异[5]。本文系统地比较了我国桔梗三大产地内蒙古赤峰牛营子镇、山东淄博博山、安徽亳州和太和等所产桔梗根的营养成分，旨在为桔梗资源的综合开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

样品采自内蒙古赤峰牛营子镇、山东淄博池上镇、安徽亳州十九里、安徽太和李兴镇等地2年生桔梗，每个地区采集3份样品，每份样品收集5 kg鲜根。

1.2 方法

1.2.1 样品处理 将采集的鲜根样品洗净，带皮切成0.3 cm厚的薄片，装入纸袋，60 ℃烘箱烘干，粉碎过二号筛，至于干燥器内备用。

1.2.2 桔梗中一般成分分析 (1)粗纤维含量的测定依据中华人民共和国国家标准GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》重量法[6]；(2)蛋白质含量测定采用微量凯氏定氮法，设备为K-360瑞士步琦凯氏定氮仪；(3)桔梗多糖含量测定使用苯酚-硫酸法[7]，设备为UV-1102上海天美科学仪器有限公司紫外分光光度计。

1.2.3 桔梗中氨基酸的分析 样品用6 mol·L-1HCI水解24 h，L-8900日立型氨基酸自动分析仪测定。计算人体必需氨基酸(EAA)、氨基酸总量(TAA)，根据世界卫生组织和联合国粮农组织1973年提出的理想蛋白质人体必需氨基酸的含量模式谱和计分标准，EAA/TAA在40%左右的蛋白质营养价值较好。

1.2.4 桔梗中无机元素及微量元素的分析 样品0.5 g加20 mL HNO3和HCIO4(2∶1)消化后，用去离子水定容至10 mL，以原子吸收仪(日本岛津AA-6300)测定。

1.3 数据处理

2 结果

2.1 桔梗的一般成分含量分析

从表1可知，各产地间桔梗多糖含量在18.1%～23.1%之间，山东博山产桔梗的多糖含量显著高于其他产地，其他三个产地间无差异。桔梗粗纤维含量在6.9%～9.1%之间，属于高纤维食品，其中安徽两个产地的桔梗纤维素含量显著高于其他产地，山东博山和内蒙古赤峰产地的含量相当。桔梗粗蛋白含量在6.6%～14.1%之间，其中安徽亳州和山东博山产桔梗显著高于其他两产地，内蒙古赤峰产地含量最低。

表1 桔梗根中多糖、粗纤维、粗蛋白质含量 %

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

从表2可知，桔梗根中含有17种氨基酸(TAA)，包括8种人体必需氨基酸(EAA)。不同产地桔梗的各类氨基酸含量的分布与组成比例类似，其中以精氨酸、脯氨酸、谷氨酸含量最高，三者占到总氨基酸比例近70%。必需氨基酸含量在1.3%-1.8%之间，其中赖氨酸含量最高在0.30%～0.48%之间，最低的为色氨酸0.064%，EAA含量在各产地间无显著性差异，平均值为16.8%，说明桔梗蛋白质没有达到理想蛋白质的要求，需要与其他食物搭配使用。

2.2 矿质元素含量分析

从表3可知，桔梗根中富含人体必需的铁、锌、钙等矿质元素。不同产地的桔梗矿质元素含量存在明显差异。山东博山产地除锌元素含量显著高于内蒙古赤峰产地外，其他矿质元素含量均低于其他产地，其中铁元素含量显著低于内蒙古赤峰产地；镁元素含量显著低于安徽产地；锰元素含量显著低于内蒙古赤峰产地；钙元素含量显著低于其他三产地；铜元素含量显著低于安徽亳州产地。内蒙赤峰产地桔梗除锌含量显著低于其他地区，其他5种矿质元素含量均较高。安徽亳州和太和两产地桔梗矿质元素含量相似，其中亳州产地桔梗的铜元素含量显著高于其他产地。桔梗根中没有检测到硒，说明桔梗对硒富集能力不强且硒含量极低。

表2 桔梗根氨基酸含量 %

注：“占比”指该种氨基酸含量占总氨基酸含量的百分数；同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)；*表示为必需氨基酸。

表3 桔梗根矿质元素含量

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)；*表示单位为mg·kg-1；其余矿质元素的单位为mg·(100 g)-1。

3 结论与讨论

不同产地桔梗蛋白质含量较低，平均值为10.41%，高于其他根茎类药材如党参[8]、山药等[9]，与太子参含量相当[10]。但富含谷氨酸、脯氨酸、精氨酸、赖氨酸，其中作为人体必需的赖氨酸含量在0.30%～0.48%，可以媲美高赖氨酸玉米品种籽粒中的赖氨酸含量，高于一般谷类食物。这四种氨基酸含量较高的原因可能是谷氨酸是合成脯氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、赖氨酸的重要前体[11]，预示谷氨酸在桔梗氨基酸代谢途径中占有重要位置。

粗纤维食物是指每百克食物含粗纤维2 g以上的食物，桔梗作为高纤维食品，其纤维比较粗，难以消化、吸收，会加重胃的负担，故胃病患者应少吃。但它可以通过其物理性状影响胃肠道功能及营养素的吸收速率，起到降低血浆胆固醇水平、改善大肠功能、改善血糖生成反应等作用[12]。

营养锌的缺乏已成为影响人类健康的全球性因素[13]。桔梗根中的锌元素平均为186.4 mg·kg-1，远高于仅有12 mg·kg-1的精米。据统计世界近 1/3 人口严重缺锌，依据世界卫生组织、联合国粮食组织每日建议膳食摄入量 12～15 mg(其中男性15 mg，女性 12 mg)[14]。桔梗是一种补充锌元素优良的植物食材。

桔梗根中含有大量的植物多糖，具有清除羟基自由基和超氧阴离子自由基的能力[15]、抗疲劳等作用[16]。不同产地桔梗多糖含量以山东博山的最高，山东桔梗以味甜、鲜美著称，而其他两个产地的桔梗以辛、苦味为主。这可能与山东地区山地和丘陵地昼夜温差大利于多糖积累有关。以往研究表明，增大昼夜温差可增加柑橘、番茄等果实可溶性糖含量[17]，枸杞多糖含量与平均温差呈极显著正相关[18]。石斛根部多糖含量随着温度的变化而变化[19]。

山东博山桔梗的中量元素钙、镁，以及微量元素铁显著低于其他产地。以往的研究表明，山东淄川区1年生桔梗[20]和泰安2年生桔梗[3]的钙含量分别为2.12、4.70 g·kg-1，镁元素为3.15、3.40 g·kg-1，远高于本文测定的数值。其原因可能是取样地点的种植年限不同导致。山东博山产地是我国最早开展桔梗野变家种植的地区，其核心产地池上镇桔梗连作40余年，由于栽培过程中几乎不施用有机肥，以复合肥为主，矿质元素得不到及时补充，加之山地水土肥流失较为严重，土壤中有效矿质元素大量流失[21]，造成了桔梗根矿质元素大幅度低于其他产地。以往研究也表明，桔梗连作造成土壤元素缺乏或积累，连作第5年土壤锌、钙、镁含量差异显著低于正茬土壤，含量分别降低了57.1%，57.5%和42.7%，而土壤铜含量变化不显著[22]。这种现象在三七连作的土壤中表现为铜、钙、镁减少，而锰、铁等微量元素增加[23]，穿山龙连作土壤和药材中的钾、钙、镁等大多数无机元素含量均呈现下降趋势[24]。此外，由于矿质元素与真菌、细菌等病原物引起的侵染性植物病害之间也有密切的关联[25]，连作还会造成土壤酸化明显，土壤由细菌型向真菌型转变，桔梗根腐病发病率剧增[22]。因此，桔梗栽培过程中要重视轮作、肥料(包括土壤生物菌肥和矿质元素)的合理施用，才能持续生产出优质的药材。

桔梗既是常用的大宗药材，又是药食兼用的功能性食品。综合三大产地桔梗营养指标数据，我们认为桔梗是一种富含矿质元素、粗纤维和多糖的功能性食品。不同产地桔梗因其生长环境、栽培模式、种植历史等因素造成其营养成分产生差异，因此在开发桔梗产品时应注意选择适宜的产地。