簇蕊金花茶叶片营养成分分析与评价

刘 云，赵 平，卞家亭，唐军荣，邓 佳，张贵良，阚 欢

(1西南林业大学 西南地区林业生物质资源高效利用国家林业和草原局重点实验室，云南 昆明 650224；2云南云测质量检验有限公司，云南 昆明 650217；3河口县林业和草原局，云南 河口 661399)

金花茶为山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)落叶小灌木，花瓣为金黄色，是茶花家族的珍稀物种，素有“植物界大熊猫”、“茶族皇后”之称。金花茶除具有极高的观赏价值外，其花、叶在我国已具有数百年的药食两用历史[1-2]。《广西中药材标准》及《现代本草纲目》等记载，金花茶具有清热解毒、利尿利湿等功效，可用于治疗痢疾、便血、月经过多、咽喉炎、肾炎、肿瘤及高血压等症[3-4]。

据文献报道，金花茶的有效成分包括多酚、黄酮、多糖、皂苷等，具有抗氧化、抗肿瘤等生理活性[2,5]。目前，关于金花茶营养成分的研究较少，且现有的研究主要集中在粗蛋白、粗脂肪、矿物质元素等方面，如赵鸿杰等[6]对广东佛山市林业科学研究所金花茶示范林中金花茶老叶和嫩叶的氨基酸、矿物质、微量元素及VC、VE、多酚等成分进行了测定；杨序成等[7]测定了离蕊金花茶的Mn、Fe、Cu、Ca、Mg、K等矿物质元素含量；柴胜丰等[8-9]对广西毛瓣金花茶花和叶片的总糖、粗脂肪、灰分、氨基酸、矿物质及黄酮、多酚、多糖等成分进行了测定及分析。现有研究中，存在金花茶品种覆盖不全及营养成分检测不完全等问题。

近年来，作为云南省特有药食两用植物簇蕊金花茶(CamelliafascicularisH. T. Chang)，又称云南金花茶，因其种质资源、地理分布特殊，以及富含多酚、黄酮等生物活性成分而受到越来越多的关注。Liu等[10-11]对簇蕊金花茶多酚、黄酮的分离提纯和抗氧化活性进行了研究；汪梦婷等[12]测定了簇蕊金花茶中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn等矿物质元素及多酚、总黄酮、粗多糖等成分的含量。但尚未见关于簇蕊金花茶营养成分全面、系统性的分析报道。为此，本研究对簇蕊金花茶叶片的营养成分进行了较为全面的分析与评价，以期为簇蕊金花茶的综合利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

簇蕊金花茶叶片，采自云南大围山自然保护区(103.95°E，22.66°N)，该地属于北热带和南亚热带气候，年平均降雨量1 700～2 200 mm，土壤类型以砖红壤、赤红壤为主。鲜叶于45 ℃恒温鼓风干燥箱烘干至质量恒定，粉碎过孔径250 μm(60目)筛后置干燥器中保存备用。

色谱分析用试剂为色谱纯，其余试剂均为分析纯。

1.2 主要仪器与设备

GZX-9240MBE电热鼓风干燥箱，上海博迅实业有限公司；Milli-Q超纯水系统，美国Millipore公司；KT260凯氏定氮仪，福赛斯分析仪器苏州有限公司；SX-12-10电热鼓风干燥箱，上海博迅实业有限公司；Hotplate粗纤维测定仪，福赛斯分析仪器苏州有限公司；LC-20AD高效液相色谱仪，日本岛津公司；AA-7000原子吸收分光光度计，日本岛津公司；AFS-230E原子荧光光度计，北京海光仪器有限公司；S-433D氨基酸自动分析仪，德国Sykam公司。

1.3 测定指标及其方法

1.3.1 基本营养成分测算 基本营养成分参考下列方法进行测定或计算。水分：GB 5009.3-2016《食品中水分的测定》；灰分：GB 5009.4-2016《食品中灰分的测定》；粗纤维：GB/T 5009.10-2003《植物类食品中粗纤维的测定》；粗脂肪：GB 5009.6-2016《食品中脂肪的测定》；粗蛋白：GB 5009.5-2016《食品中蛋白质的测定》；总碳水化合物：减差法[13]；总能量(kJ/kg)：按照公式“17×(粗蛋白含量+总碳水化合物含量)+37×粗脂肪含量[14-15]”计算。上述成分的测定结果均以干基计。

1.3.2 氨基酸的测定与营养价值评价 (1)氨基酸含量测定。参考GB 5009.124-2016《食品中氨基酸的测定》方法进行测定，结果以干基计。(2)氨基酸营养价值评价。根据联合国粮食及农业组织(FAO)/世界卫生组织(WHO)规定的理想蛋白质人体必需氨基酸评分标准模式，以及中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提出的全鸡蛋蛋白质氨基酸评分标准模式，采用计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)3种方法进行评价[16-18]。公式如下：

式中：P为样品蛋白质中必需氨基酸的含量，mg/g；A为FAO/WHO评分标准模式中对应的必需氨基酸含量，mg/g；S为鸡蛋蛋白质中对应的必需氨基酸含量，mg/g；PLys、PVal、PThr分别为样品蛋白质中赖氨酸、缬氨酸和苏氨酸等的含量，mg/g；SLys、SVal、SThr分别为鸡蛋蛋白质中对应的赖氨酸、缬氨酸和苏氨酸等的含量，mg/g；n为参与比较的必需氨基酸数量。

1.3.3 脂肪酸含量测定 脂肪酸参考GB 5009.168-2016《食品中脂肪酸的测定》方法进行测定。

1.3.4 矿物质含量测定 分别参考GB 5009.91-2017《食品中钾、钠的测定》、GB 5009.92-2016《食品中钙的测定》、GB 5009.13-2017《食品中铜的测定》、GB 5009.90-2016《食品中铁的测定》、GB 5009.241-2017《食品中镁的测定》、GB 5009.242-2017《食品中锰的测定》、GB 5009.87-2016《食品中磷的测定》、GB 5009.14-2017《食品中锌的测定》、GB 5009.93-2017《食品中硒的测定》、GB 5009.12-2017《食品中铅的测定》、GB 5009.11-2014《食品中总砷及无机砷的测定》、GB 5009.15-2014《食品中镉的测定》、GB 5009.17-2014《食品中总汞及有机汞的测定》等方法测定钾、钠、钙、铜、铁、镁、锰、磷、锌、硒、铅、砷、镉和汞等矿物质的含量。

1.3.5 维生素含量测定 分别参考GB 5009.83-2016《食品中胡萝卜素的测定》、GB 5009.86-2016《食品中抗坏血酸的测定》、GB 5009.82-2016《食品中维生素A、D、E的测定》、GB 5009.89-2016《食品中烟酸和烟酰胺的测定》等方法测定β-胡萝卜素、VC、VE和烟酸等维生素的含量。

1.4 数据处理与分析

每个指标进行3次重复测定，结果以“平均值±标准差”表示。采用Excel 2010和Origin 2018对所得数据进行处理与分析；将样品基本营养成分、氨基酸、某一矿物质元素的含量(均数)与文献报道的毛瓣金花茶[8]、金花茶[19]、显脉金花茶[19]、实生金花茶[20]和嫁接金花茶[20]的相应成分进行比较，利用单样本T检验(α=0.01和α=0.05)分析簇蕊金花茶与其他5种金花茶组植物的差异。

2 结果与分析

2.1 簇蕊金花茶叶片的基本营养成分

簇蕊金花茶叶片的基本营养成分测定结果见表1。由表1可知，簇蕊金花茶叶片含有丰富的灰分，高达118.0 g/kg，灰分含量体现了金花茶叶片中的矿物质含量，表明簇蕊金花茶叶片中含有丰富的矿物质元素；与其他5种金花茶组植物相比，簇蕊金花茶叶片中的粗纤维、粗脂肪和粗蛋白含量均较高，分别为188.0，43.7和76.2 g/kg。由此可知，簇蕊金花茶具有较高的营养价值及开发价值。

表1 簇蕊金花茶和其他几种金花茶叶片的基本营养成分Table 1 Basic nutritional ingredients in leaves of C.fascicularis and other Chrysantha g/kg

2.2 簇蕊金花茶叶片的氨基酸组成及评价

2.2.1 氨基酸组成 由表2可以看出，簇蕊金花茶叶片含有16种氨基酸(胱氨酸未检出)，其中包括7种必需氨基酸，9种非必需氨基酸，氨基酸总量为60.7 g/kg，其中必需氨基酸总量为22.8 g/kg，占比37.56%，非必需氨基酸总量为37.9 g/kg，占比62.44%。

表2 簇蕊金花茶和其他几种金花茶叶片氨基酸组成及含量的比较Table 2 Comparison of amino acid compositions and contents in leaves of C.fascicularis and other Chrysantha g/kg

天冬氨酸、谷氨酸和丝氨酸为鲜味氨基酸，其中鲜味特征性氨基酸为天冬氨酸和谷氨酸[21-22]。由表2可知，簇蕊金花茶叶片中的天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸含量均高于其他5种金花茶组植物，其总量达到19.2 g/kg，占氨基酸总量的31.63%，正是其赋予了簇蕊金花茶叶片更加鲜爽的口感。

2.2.2 氨基酸营养评价 作为人体重要的营养物质，蛋白质的营养价值主要由必需氨基酸的种类和数量所决定。将表2中的氨基酸含量转换为每克氮含氨基酸的毫克数，与FAO/WHO规定的人体必需氨基酸模式和中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提出的鸡蛋蛋白氨基酸模式进行比较，分别计算AAS、CS和EAAI，对簇蕊金花茶叶片进行营养评价，结果见表3。

由表3可知，簇蕊金花茶叶片大部分必需氨基酸的AAS都在1左右，接近FAO/WHO规定的标准，其中AAS最高的是苯丙氨酸+酪氨酸；CS除了甲硫氨酸+胱氨酸仅为0.02以外，其余为0.64～0.92，低于标准全鸡蛋蛋白质模式的营养价值，其中CS最高的必需氨基酸也是苯丙氨酸+酪氨酸。有研究表明，酪氨酸是多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素等合成儿茶酚胺类神经递质的氨基酸前体物[23]。AAS和CS的分析结果均显示，簇蕊金花茶叶片中的第一限制性氨基酸为甲硫氨酸+胱氨酸，第二限制性氨基酸为缬氨酸，这与朱成豪等[20]对实生金花茶叶片氨基酸营养评价的结果相近。EAAI分析结果显示，簇蕊金花茶叶片的EAAI为46.07，较鸡蛋蛋白低。

表3 簇蕊金花茶叶片蛋白质中必需氨基酸的组成及评价Table 3 Compositions and evaluation of essential amino acids in C. fascicularis leaves

2.3 簇蕊金花茶叶片的脂肪酸组成及营养评价

由表4可知，簇蕊金花茶叶片共含有8种脂肪酸，其中包括4种饱和脂肪酸(SFA)：肉豆蔻酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸，其相对含量分别为7.9，418.1，7.8和24.4 g/kg；另4种为不饱和脂肪酸(UFA)，其中1种单不饱和脂肪酸(MUFA)油酸的相对含量为112.5 g/kg，其余3种多不饱和脂肪酸(PUFA)亚油酸、亚麻酸、二十碳五烯酸的相对含量分别为133.8，255.8和39.8 g/kg。SFA、MUFA和PUFA含量分别占总脂肪酸(TFA)含量的45.82%，11.25%和42.94%。

表4 簇蕊金花茶叶片中脂肪酸的组成及含量Table 4 Compositions and contents of fatty acids in C.fascicularis leaves

2.4 簇蕊金花茶叶片的矿物质元素含量及营养评价

由表5可知，簇蕊金花茶叶片含K、Ca、Mg、Na、P等常量元素，其中Ca含量最高，达到34 000 mg/kg，其余常量元素K、Mg、Na、P的含量分别为11 200，2 900，246.0和921.3 mg/kg，其中Ca和P的含量高于其他5种金花茶组植物。簇蕊金花茶叶片还含有人体必需的Cu、Fe、Mn、Zn、Se等微量元素，其含量分别为6.80，106.33，1 356.67，16.10和0.07 mg/kg。国家标准与农业行业标准规定了茶叶中Pb、As、Cd、Hg的限量值分别为5.0，2.0，1.0和0.3 mg/kg[24-25]，簇蕊金花茶叶片中不含Hg，Pb、As、Cd的含量分别为0.66，0.16和0.02 mg/kg，均在标准限值以内，经常食用不会对身体产生不良影响。

表5 簇蕊金花茶和其他几种金花茶叶片中的矿物质元素含量Table 5 Mineral contents in leaves of C. fascicularis and other Chrysantha mg/kg

2.5 簇蕊金花茶叶片的维生素含量及营养评价

对簇蕊金花茶叶片的β-胡萝卜素、VC、VE和烟酸等含量进行了测定，结果见表6。由表6可知，簇蕊金花茶叶片中含有β-胡萝卜素、VC、VE和烟酸等维生素，含量分别为11.8,300.3,92.9和64.8 mg/kg。

表6 簇蕊金花茶叶片中维生素的组成及含量Table 6 Compositions and contents of vitamin in C. fascicularis leaves mg/kg

3 讨 论

不同品种金花茶组植物叶片中的基本营养成分组成差异较大。本研究表明，簇蕊金花茶叶片灰分含量十分丰富，其灰分含量较毛瓣金花茶、金花茶、显脉金花茶、实生金花茶和嫁接金花茶高22.7～48.0 g/kg；粗纤维含量高于实生金花茶和嫁接金花茶，但低于毛瓣金花茶、金花茶和显脉金花茶；粗脂肪含量较其他5种金花茶组植物高23.8～29.6 g/kg，簇蕊金花茶中粗脂肪含量与其他5种金花茶组植物间存在极显著差异(P<0.01)；粗蛋白含量较其他5种金花茶组植物高2.6～7.2 g/kg，且与其他5种金花茶组植物差异显著(P<0.05)。另经计算得到簇蕊金花茶叶片的总碳水化合物含量为711.1 g/kg，总能量为15 000.1 kJ/kg。可见，簇蕊金花茶是一种富含矿物源且纤维、蛋白、能量较高的金花茶组植物。

簇蕊金花茶叶片蛋白质的氨基酸组成丰富，与其他5种金花茶组植物的氨基酸组成及含量存在一定差异。本研究中，簇蕊金花茶叶片的氨基酸总量和非必需氨基酸总量均高于毛瓣金花茶、金花茶、显脉金花茶和实生金花茶，低于嫁接后的金花茶；而必需氨基酸总量亦处于较高水平，仅低于毛瓣金花茶和嫁接金花茶。毛瓣金花茶、金花茶、显脉金花茶、实生金花茶及嫁接金花茶中的谷氨酸、天冬氨酸和丝氨酸含量分别为3.9～8.0，3.8～6.3和2.7～3.4 g/kg，均低于簇蕊金花茶；簇蕊金花茶的天冬氨酸含量与其他5种金花茶组植物差异显著(P<0.05)，丝氨酸含量与其他5种金花茶组植物存在极显著差异(P<0.01)。簇蕊金花茶叶片必需氨基酸中，含量最高的为亮氨酸，达到5.9 g/kg，高于金花茶、显脉金花茶和实生金花茶叶片的亮氨酸含量，但低于毛瓣金花茶和嫁接金花茶。亮氨酸为支链氨基酸，具有降低胆固醇、保护肝脏、抑制癌细胞等功效[26]。簇蕊金花茶叶片必需氨基酸中含量较高的还有苯丙氨酸和赖氨酸，分别达到4.1和3.7 g/kg，其中赖氨酸在促进生长、增强免疫力、防止骨质疏松、抗病毒、促进脂肪氧化、缓解焦虑情绪等方面具有一定功效[27]。由此可见，簇蕊金花茶叶片不仅含有丰富的鲜味氨基酸，而且含有较为丰富的亮氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸等必需氨基酸。此外，根据FAO/WHO推荐的理想模式，质量较好的蛋白质其必需氨基酸总量与氨基酸总量的比值为0.40左右，必需氨基酸总量与非必需氨基酸总量的比值在0.60以上[28]，簇蕊金花茶叶片这两项的值分别为0.38和0.61，符合上述理想模式的要求，因此簇蕊金花茶叶片氨基酸组成较为平衡，蛋白质营养价值较高。

簇蕊金花茶叶片SFA中棕榈酸的相对含量最高，达到418.1 g/kg。棕榈酸是母乳中最重要的饱和脂肪酸，研究表明，酯化在三酰甘油sn-2上的棕榈酸具有降低肠道脂肪酸钙皂的形成及改善婴儿便秘、腹痛等消化问题的功效[29]。簇蕊金花茶叶片含有4种不饱和脂肪酸，占脂肪酸总量的54.19%。不饱和脂肪酸是人体重要的脂肪酸，长期摄入适量的不饱和脂肪酸能有效抑制消化系统紊乱、预防多种心脑血管疫病[30]。不饱和脂肪酸中的PUFA远大于MUFA，其中含量最高的为亚麻酸，亚油酸次之，二十碳五烯酸最低，相对含量分别达到255.8，133.8和39.8 g/kg。作为人体必需脂肪酸，亚麻酸、亚油酸在调节脂质代谢、降血脂、抗癌、抗氧化、延缓衰老、调节免疫力等方面具有重要生理作用[31]；二十碳五烯酸能够清理血管中的胆固醇和甘油三酯，并具有抗癌等生理功效[28,32]。此外，联合国健康部门推荐的∑PUFA/∑SFA值为0.4[26]，簇蕊金花茶叶片的∑PUFA/∑SFA值高达0.94，远高于推荐值。研究表明，PUFA中各成分比例也对人体健康有较大的影响，较低比例的∑n6 PUFA/∑n3 PUFA值有助于抗癌、降血脂和抑制心血管疾病等[32]，簇蕊金花茶的∑n6 PUFA/∑n3 PUFA值为0.45，远低于FAO/WHO推荐比例5.0～10.0[33]和我国卫生部推荐比例4.0～6.0[26]。综上所述，簇蕊金花茶叶片含有较为丰富的必需氨基酸，其脂肪酸含量及组成比例较为理想，并具有一定的保健作用。

本研究发现，簇蕊金花茶叶片的常量元素中，Ca含量较其他5种金花茶组植物高3 900～32 000 mg/kg；K含量较丰富，高于除显脉金花茶外的其他4种金花茶组植物；Mg含量与其他5种金花茶组植物相差不大；Na含量低于除毛瓣金花茶外的其他4种金花茶组植物；P含量高于毛瓣金花茶、金花茶、显脉金花茶3种金花茶组植物。簇蕊金花茶的Ca含量与其他5种金花茶组植物差异显著(P<0.05)，且远高于牛乳的钙含量(1 040 mg/kg)[34]。Ca具有维护血管通透性的生理功效，是凝血过程中的重要因子，参与镇定神经和神经递质的合成，并且对心肌和骨骼肌具有收缩作用等，同时，Ca的缺乏容易导致骨质疏松和佝偻病等[35]；K具有维持人体渗透压、预防高血压和心血管疾病等生理功效[14]。簇蕊金花茶叶片的Ca和K含量均较高，可以作为人体补Ca、K的食源之一。因此，簇蕊金花茶叶片为低Na且富含P、Ca、K、Mg的食用植物资源。

簇蕊金花茶叶片中的Mn和Fe含量较为丰富。簇蕊金花茶的Mn含量与其他5种金花茶组植物差异显著(P<0.05)，Fe含量仅低于毛瓣金花茶。Fe具有促进血红蛋白生成、运输氧气和缓解贫血等功效[14]；此外，根据“理化性质相似的元素，其生物学功能相互拮抗”理论，Cu、Fe、Zn作为第四周期元素，当Zn/Cu含量比>10和Zn/Fe含量比>1时，通常会发生上述拮抗作用[28,36]。由表5计算可知，簇蕊金花茶叶片中的Zn/Cu含量比为2.37(<10)，Zn/Fe含量比为0.15(<1)，可见，簇蕊金花茶叶片的Zn/Cu及Zn/Fe含量比均属于理想模式。

簇蕊金花茶叶片中的维生素种类并不多，仅检出了β-胡萝卜素、VC、VE和烟酸。β-胡萝卜素是类胡萝卜素之一，有明目作用[34]；VC具有较强的抗氧化性，能够改善脂类代谢，预防心血管疾病，同时能促进Fe、Ca和叶酸的利用[37]；VE又叫生育酚，具有调节生育功能、抗凝血、改善血液循环、抗氧化等生理功效[38]；烟酸属于VB3的一种，参与体内代谢过程，可抗糙皮病[34]。因此，经常食用簇蕊金花茶叶片有益于人体健康。

综上所述，簇蕊金花茶具有较高的营养和药用价值，是一种蛋白、纤维、不饱和脂肪酸、矿物质元素含量较高的可食用植物资源，具有广阔的市场前景。本研究采用量化的数值形式对簇蕊金花茶叶片的营养价值进行了分析和评价，可为簇蕊金花茶食品和保健品的开发及产业化发展提供科学依据。