10个马齿苋类型的脂肪酸和草酸含量分析

胡水清青 杜红梅

摘 要：该研究采用气相色谱和比色法测定了10种不同来源马齿苋茎、叶中的脂肪酸和草酸含量。结果表明：（1）脂肪酸和草酸在10个不同类型马齿苋茎、叶中的含量均表现出一定的差异显著性。（2）与叶片相比，茎中的脂肪酸含量相对较低;马齿苋茎、叶中以多元不饱和脂肪酸为主;共测出两种多元不饱和脂肪酸，分别是亚麻酸（ω-3脂肪酸）和亚油酸（ω-6脂肪酸）;不同类型马齿苋叶片和茎中ω-3和ω-6脂肪酸分别占脂肪酸总量的62.71%～70.91%和9.30%～13.31%，以及26.04%～36.02%和31.61%～43.19%，‘金湖‘南阳马齿苋叶片和‘金湖马齿苋茎中-3脂肪酸含量显著高于其他类型;国产马齿苋类型，尤其是茎中的-6/-3比例明显小于国外马齿苋类型。（3）马齿苋茎中的草酸含量明显高于叶;除‘山东‘Iran和‘Pakistan马齿苋茎中的草酸显著积累外，其他类型马齿苋茎中的草酸含量差异不显著。因此，马齿苋适宜早采收;‘金湖和‘南阳，尤其是‘金湖类型的马齿苋是一种值得研究和推荐的马齿苋类型。

关键词：马齿苋， -3脂肪酸， -6脂肪酸， -6/-3， 草酸

中图分类号：Q946.81

文献标识码：A

文章编号：1000-3142（2019）11-1550-08

Abstract：Contents of fatty acids and oxalic acid in the stems and leaves of purslane（Portulaca oleracea） from ten different sources were determined by gas chromatography and colorimetry. The results were as follows：（1） The contents of fatty acids and oxalic acid in the stems and leaves of ten different genotypes of purslane showed significant differences.（2） Compared with the leaves， the content of fatty acids in the stems was relatively low. Polyunsaturated fatty acids were dominant in the stems and leaves of purslane. Two kinds of polyunsaturated fatty acids， ω-3 and ω-6 fatty acids were detected， which accounted for 62.71%-70.91% and 9.30%-13.31% in the leaves， 26.04%-36.02% and 31.61%-43.19% in the stems of the total contents of fatty acids in purslane， respectively. Among them， there were significantly higher contents of -3 fatty acids in the leaves of ‘Jinhu， China local and ‘Nanyang， China local and the stems of ‘Jinhu， China local， compared with other genotypes in the same organ. The-6/-3 ratios of domestic purslane genotypes were significantly lower than those of foreign genotypes， especially in the stems.（3） The oxalic acid contents in the stems of purslane were significantly higher than those in the leaves. Oxalic acid was found significant accumulation in the stems of ‘Shandong， China local， ‘Iran and ‘Pakistan. And there was no significant difference in oxalic acid contents in the stems of other genotypes. Therefore， purslane is suitable for early harvest. Purslane from ‘Jinhu， China local and ‘Nanyang， China local， especially ‘Jinhu， China local is a kind of purslane worthy of research further and recommendation for generalization.

Key words：purslane（Portulaca oleracea）， -3 fatty acid， -6 fatty acid， -6/-3， oxalic acid

馬齿苋（Portulaca oleracea）是马齿苋科马齿苋属的一年生肉质草本植物。起源于印度，随后被广泛传播，是世界上分布最广泛的植物之一，遍布于世界各地的温带、亚热带以及热带地区（杨世诚和郭俊凤， 2004）。马齿苋营养丰富，被誉为21世纪最有前途的绿色食品之一，不仅具有保健食疗作用（王红艳等， 2004），还具有一定的观赏价值。作为一种传统的药用植物，具有散血清肿、解毒通淋、抗菌及抗心血管疾病、抗氧化、抗癌、降血糖等功效，是我国卫生部认定的药食同源植物（胡宗进， 1996）。现代研究发现，马齿苋是-3脂肪酸含量最高的蔬菜种类（Simopoulos， 2004）。ω-3脂肪酸全称为ω-3系多不饱和脂肪酸，主要来源于鱼类和一些海产品，但渔业资源分布有限，人类需要从其他资源中获取ω-3脂肪酸（朱小芳， 2016）。Simopoulos（2002）指出，随着社会的发展，人类饮食习惯逐渐改变，大量摄入ω-6脂肪酸含量高的食物，导致人类的饮食结构中-6/-3的比例越来越高。饮食结构中-6/-3的比例增加，会大大提高心血管疾病和癌症等各类疾病的发病率（Simopoulos， 2016，2008）。因此，多摄入富含ω-3脂肪酸的食品，减少ω-6脂肪酸的摄入，降低-6/-3的比例，将大大提高人类的健康水平。

高草酸含量限制了马齿苋的生产和推广。草酸是一种普遍存在于草本植物中的成分，易与矿物质元素结合形成不溶性的草酸盐，且草酸含量高的蔬菜食用起来有明显的苦涩感（周三女等， 2016）。有研究发现，每100 g菠菜和苋菜中草酸含量分别高达606 mg和1 142 mg（姜立经， 2007）。Petropoulos（2015）研究发现马齿苋叶片中的草酸含量可以达到750 mg/100 g鲜重。美国农业部测定，每100 g马齿苋中草酸含量高达1 310 mg，使得马齿苋的食用和推广受到了极大的限制。不同起源和类型的马齿苋脂肪酸和草酸含量的研究，鲜有报导（Ercisli et al.， 2008; Gharneh & Hassandokht， 2012; Petropoulos， 2015）。马齿苋主要的食用部分是叶片和茎，而关于马齿营养成份的研究主要集中于叶片（Liu et al.， 2000; Omara-Alwala et al.， 1991）。不同马齿苋类型叶片和茎中的脂肪酸和草酸含量不同。我国民间有食用马齿苋的习惯，但是目前我国市场上流通的马齿苋多为野生植株，少量商业化栽培的马齿苋主要是引种自荷兰的‘大叶马齿苋。本研究以从国外和国内收集的10份马齿苋为材料，分析不同马齿苋类型叶片和茎中的脂肪酸含量和组成，以及草酸含量，筛选ω-3脂肪酸含量高，-6/-3比例以及草酸含量低的马齿苋类型，为进一步选育食用型的马齿苋种质资源以及我国野生马齿苋资源的推广和利用提供基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选用10份马齿苋种子，其中3份，荷兰的‘大叶马齿苋、美国Wild Garden Seed公司的‘Tall Green和‘Golden，为马齿苋栽培品种;另外7份，包括巴基斯坦和伊朗各1份，以及来自中国河北保定、辽宁、山东、江苏金湖和河南南阳的野生马齿苋，为马齿苋的不同生态型。‘大叶马齿苋和来自巴基斯坦、伊朗的马齿苋生态型，分别用‘Holland‘Pakistan和‘Iran来表示。来自河北保定、辽宁、山东、江苏金湖和河南南阳的马齿苋生态型，分别用‘保定‘辽宁‘山东‘金湖和‘南阳表示。选取颗粒饱满、籽粒良好的种子备用。

1.2 材料培养

挑选大小一致、籽粒饱满的种子，将种子播洒在4 cm × 8 cm的育苗穴盘中，每穴播3～5粒种子，每个类型播1盘。置于室温为20～25 ℃的温室内进行发芽。播种14 d后，筛选长势一致的幼苗，将生长不良的植株拔去，保证每穴有1～3棵幼苗，9个穴为1个重复组，每个类型重复4次。每隔2 d浇水一次，每次每穴浇10 mL清水。播种30 d后，分别取叶片和茎各0.5 g左右，测定鲜重后置于-80 ℃冰箱中保存。

1.3 脂肪酸含量测定和分析

将保存的材料取出，冻干后，磨碎，取0.02 g冻干粉，转移到10 mL顶空瓶中，依次分别加入1 mL 80%（v/v）甲醇硫酸溶液和2 μL 10 mg·mL-1十九烷酸（C19：0， 气相色谱级， 纯度大于98%， Sigma公司， N5252）内标。置于80 ℃烘箱，加热90 min后4 ℃冷却10 min。冷却后，转至10 mL玻璃离心管中，并依次分别加入1.5 mL 0.9% NaCl溶液和1 mL正己烷。20 ℃，4 000 r·min-1，離心10 min。将上清液转移至进样瓶中进行气相色谱（gas chromatography， GC）分析。用气相色谱仪（GC-2010， 日本岛津公司）进行分析。色谱柱为DB-5MS，30 m × 0.25 mm × 0.25 μm。分流比为5∶1，进样量1 μL。进样温度270 ℃。色谱柱起始温度70 ℃，样品注入5 min后色谱柱温度以25 ℃·min-1的速度上升到200 ℃，再以2 ℃·min-1的速度上升到240 ℃，最后以20 ℃·min-1的速度上升到300 ℃，保持10 min。

GC分析得到的色谱图，采用岛津公司GC Solution软件进行分析。使用C19：0作为内标来对样品中各个目标成份进行定量。采用Supelco公司，货号为47885-U的脂肪酸标准品进行样品中脂肪酸的定性分析。

1.4 草酸含量测定

用分光光度法（Helios γ分光光度计， 美国热电公司）进行草酸含量的分析（段立珍等， 2007）。依次分别往50 mL离心管中加入2 mL 0.5 mg·mL-1FeCl3溶液，20 mL 0.2 mol·L-1 pH为2 的KCl缓冲液，1.2 mL 0.5%的磺基水杨酸，0、0.1、0.2、0.4、0.8 mL 2 mg·mL-1草酸钠（ACS级， 纯度大于99.5%， Sigma公司， 71800）溶液，并用蒸馏水将体系定容至25 mL。显色30 min后，以蒸馏水为参比，在510 nm处测定吸光度并绘制标准曲线。取0.5 g样品，在液氮中迅速研磨至粉末状，加入0.5 mL蒸馏水转移至10 mL离心管，70 ℃水浴加热30 min，并摇动数次。取出后冷却过滤，采用上述方法进行显色反应和吸光度的测定，并计算样品中的草酸含量。

1.5 数据统计与分析

应用SPSS 22.0软件，在P=0.05的水平上，采用最小显著差数法和主成分分析法对实验结果进行统计分析。文章中的图表采用SigmaPlot 10.0软件绘制。并采用离差平方和法对不同类型马齿苋脂肪酸和草酸含量进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 脂肪酸成分和含量分析

如图1所示，检测到不同类型马齿苋叶（A）和茎（B）中脂肪酸一共9种，按出峰时间依次为C12：0-月桂酸、C14：0-肉豆蔻酸、C16：1-棕榈油酸、C16：0-棕榈酸、C18：2-亚油酸、C18：3-亚麻酸、C18：0-硬脂酸、C20：0-花生酸、C22：0-山嵛酸。其中，C18：3的峰面积最大，且叶中脂肪酸的含量明显高于茎。图2结果表明，不同类型马齿苋叶和茎中的脂肪酸含量差异明显，同时实验的4个重复间表现出很好的重复性。

脂肪酸分析表明（表1，表2），马齿苋茎、叶中以不饱和脂肪酸，尤其是多元不饱和脂肪酸为主。10个不同类型马齿苋叶和茎中不饱和脂肪酸分别占脂肪酸总量的78.06%～82.93%和65.36%～70.85%。测出两种重要的多元不饱和脂肪酸，一种是ω-3脂肪酸，C18：3（linolenic acid， 亚麻酸）;另一种是ω-6脂肪酸，C18：2（linoleic acid，亚油酸）。叶片中ω-3和ω-6脂肪酸分别占脂肪酸总量的62.71%～70.91%和9.30%～13.31%。除了这两种多元不饱和脂肪酸外，叶片中C16：1（棕榈油酸）和C16：0（棕榈酸）也占有较大比例。茎中ω-3和ω-6脂肪酸分别占脂肪酸总量的26.04%～36.02%和31.61%～43.19%。与叶片相比，所测马齿苋茎中棕榈油酸所占比例明显下降（从叶片中占脂肪酸总量的2.84%下降到茎中的0.79%），而棕榈酸所占比例明显上升（从叶片中占脂肪酸总量的14.06%上升到茎中的21.13%）。饱和脂肪酸占脂肪酸总量的比例，也从叶片中的19.06%（平均值），增加到莖中的31.75%（平均值）。与叶片相比，茎中的脂肪酸含量相对较低，仅为对应类型叶片中脂肪酸含量的23.89%～49.32%。

分析不同类型马齿苋叶片和茎中的ω-3脂肪酸含量，‘金湖和‘南阳叶片中，分别为28.95 mg·g-1 DW和27.59 mg·g-1 DW，‘山东和‘Pakistan叶中的ω-3脂肪酸含量也较高。‘金湖茎中的ω-3脂肪酸含量最高，达到了7.11 mg·g-1 DW，显著高于其他基因型茎中的ω-3脂肪酸含量，‘南阳和‘山东茎中ω-3脂肪酸含量也较高。

不同类型马齿苋叶中-6/-3的比例有一定的差异，但数值差异不明显。由于叶片中ω-6和ω-3脂肪酸含量的差别比较大，影响不同类型马齿苋叶片中-6/-3比值的主要是ω-3脂肪酸的含量。‘南阳‘金湖‘山东和‘Pakistan具有显著较低的-6/-3比值。而在茎中，与国外类型相比，国内类型具有相对较低的-6/-3比值。由于茎中ω-6脂肪酸所占的比重增加，与叶片相比，茎中的-6/-3比值平均增加3.82倍（表1和表2）。

2.2 草酸含量分析

如图3：A，不同马齿苋叶片中的草酸含量差异显著，为0.30～0.40 mg·g-1 FW。其中，国外的马齿苋类型‘Iran叶片中草酸含量最高，达0.39 mg·g-1 FW。‘Pakistan‘山东‘金湖和‘保定马齿苋叶片中的草酸含量差异不显著。‘Golden叶片中的草酸含量最低，仅为0.29 mg·g-1 FW。国产类型‘南阳和‘辽宁以及进口的‘Holland‘Tall Green和‘Golden叶片中的草酸含量差异不显著。

茎中的草酸含量稍有不同，如图3：B所示。马齿苋茎中的草酸含量明显高于叶，为0.30～1.00 mg·g-1 FW。其中，‘山东茎中草酸含量高达0.91 mg·g-1 FW，其次为‘Iran和‘Pakistan，分别为0.75 mg·g-1 FW和0.59 mg·g-1 FW。而其他类型马齿苋茎中的草酸含量较低，且差异不显著，最小的为‘Holland，仅为0.31 mg·g-1 FW。

将10个不同类型马齿苋叶片和茎中的ω-3脂肪酸含量、-6/-3比例和草酸含量进行数据的中心化和标准化后，对ω-3脂肪酸含量、-6/-3比例

和草酸含量三个变量进行主成分分析，选择主成分1和主成分2进行层次聚类分析。通过聚类分析我们发现，采用这种分析方法，除‘保定外，不同类型马齿苋叶片和茎中ω-3和ω-6脂肪酸含量和草酸含量表现出同样的变化趋势（图4），有利于大规模的品种和类型筛选。同时，‘金湖和‘南阳归为一类，‘Iran‘Pakistan和‘山东归为一类，其他类型归为一类。

3 讨论与结论

不同类型马齿苋茎、叶中的各类脂肪酸和草酸含量存在明显的差异。叶中的各类脂肪酸含量明显高于茎中的含量，并且茎、叶中含量最高的脂肪酸为C18：3-亚麻酸，这与Omara et al.（1991）对马齿苋不同器官中脂肪酸含量的研究结果相符。与Liu et al.（2002）的实验结果相似，实验没有在任何一种马齿苋类型的茎、叶中检测到更长链的ω-3脂肪酸，如EPA（二十碳五烯酸）、DPA（二十二碳五烯酸）和DHA（二十二碳六烯酸）（史仁玖等， 2010），这可能与物质的浓度以及GC的反应条件等有一定的关系。

‘Tall Green‘Golden和‘Holland是目前市场上较为常见的马齿苋栽培类型，实验发现，这三个类型的ω-3含量与其他类型相比并不占优势，仅为‘金湖类型马齿苋ω-3含量的1/2左右。而‘金湖和‘南阳类型马齿苋茎、叶中的ω-3含量明显高于其他类型。与茎相比，马齿苋不同类型叶片中具有相对更高的ω-3含量。因此，在生产上，马齿苋适宜早采收。史仁玖等（2010）的研究也发现，生长至35 d时，马齿苋叶片中的ω-3含量最高。

不同类型马齿苋茎、叶中草酸含量的表现则与脂肪酸大不相同，茎中的草酸含量明显高于叶中的含量，这可能与草酸的合成场所以及物质运输有关。研究结果发现，‘山东‘Iran和‘Pakistan类型马齿苋茎、叶中的草酸含量较高，而‘辽宁‘Tall Green‘Golden和‘Holland的草酸含量较低。这可能是‘Holland在国内大量种植，而‘Tall Green和‘Golden目前在全世界大范围推广的重要原因。对比国内外的马齿苋类型，发现一些国内的马齿苋类型，如‘辽宁‘金湖‘南阳等马齿苋的茎、叶中的草酸含量也较低，可以在生产上大量推广。

综合以上研究发现，与其他类型相比，‘金湖和‘南阳，尤其是‘金湖类型马齿苋有最高的茎、叶ω-3含量，最低的茎、叶-6/-3比值，以及较低的草酸含量，是一个很有发展前途的马齿苋商用类型。

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