蓝鸟睡莲子房提取物营养成分及抗氧化研究

郭玉华 林妃 黄素荣 谌振 杨光穗 王健 贺霞 尹俊梅

(1 中国热带农业科学院海口实验站 海南海口 570102;2 海南省热带园艺作物品质调控重点实验室 海南海口 570228;3 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 海南儋州 571737;4 海南莲华生态文化股份有限公司 海南海口 570125)

睡莲又称子午莲，为睡莲科（Nymphaeaceae）睡莲属（Nymphaea）多年生水生宿根植物。睡莲属共有5 个亚属，分别为广热带睡莲亚属（Brachyceras）、广温带睡莲亚属 （Nymphaea）、古热带睡莲亚属（Lotos）、新热带睡莲亚属（Hydrocallis）、澳大利亚睡莲亚属（Anecphya）［1］。睡莲按照生态型可以分为两类，耐寒睡莲和热带睡莲。全世界睡莲属植物有50 余种，主要分布在热带、亚热带和温带地区，中国分布有5种［2］。作为名贵水生花卉，睡莲叶子多浮于水面，睡莲花清香远溢。睡莲具有悠久的文化历史和圣洁的寓意，睡莲根可以净化水体，吸附有害重金属离子，对生态环境具有很好的修复功能［3］；睡莲花可以用来泡茶，睡莲叶柄和花柄均可食用，全株均可入药以及用来营造湿地自然景观。作为一种传统药物，睡莲还可用于治疗消化不良、痔疮等；现代中药化学及药理学研究显示，睡莲花瓣中富含多种黄酮类、黄糖苷类、花青素类以及没食子酸等酚酸类成分［4］，具有很好的抗氧化，抗炎及抗肿瘤等重要生物活性［5］。

目前，有关睡莲的研究主要集中在种质资源收集、新品种培育、睡莲花精油组成、花色形成机制［6］、花瓣和茎秆的营养物质分析以及化学成分分析等方面［7-8］。有关睡莲重要生殖器官子房的提取物营养组成未见报道。子房是植物繁育后代的重要器官，其提取物中含有独特的营养物质，对其营养组成进行分析有助于寻找睡莲新的营养功效部位，以及进一步将其开发为新的功能营养食品原料。

1 材料与方法

1.1 材料

蓝鸟睡莲子房提取物由海南莲华生态科技有限公司提供。子房提取物以花托较大的睡莲花朵作为原料，在盛花期采摘，把摘下的花朵清除花瓣；然后对花托进行清洗、消毒，无菌环境下将花托切割，并挤压花托，把胚胎内容物挤出，打碎搅拌，包上过滤网挤压即得。

1.1.2 试剂

甲基红、盐酸、亚甲基蓝、硫酸铜、硫酸钾、氢氧化钠、石油醚、乙醇、葡萄糖、蒽酮试剂、浓硫酸、17 种氨基酸标准品均购自青岛德瑞康生物科技有限公司。

1.1.3 仪器与设备

Agilent 1260高效液相色谱仪（美国安捷伦）；240FS 原子吸收分光光度计（火焰）（美国安捷伦）；SX2-8-10 箱式电阻炉（龙口市电炉制造厂）；DHG-9240A 电热鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）；JD200-3B 电子天平（沈阳德克天平有限公司）；K9840 凯式定氮仪（山东海能科学仪器有限公司）；L-8900 型氨基酸分析仪（日本日立）；TU-1901 型紫外分光光度计（北京谱析通用仪器有限责任公司）；100～1 000 μL移液枪（大龙兴创实验仪器股份公司）；KQ-500DB 型台式数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；VM-300S 型漩涡混合器（宁波市鄞州群安实验仪器有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 营养成分的分析

蛋白质的测定参考国家标准“GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》第一法凯氏定氮法”；粗脂肪的测定参照国家标准“GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》第一法索氏抽提法”；氨基酸的测定参照国家标准“GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》”；灰分的测定参考国家标准“GB 5009.4—2016 《食品安全国家标准食品中灰分的测定》第一法食品中总灰分的测定”；矿质元素钾、钠参考国家标准“GB 5009.91—2017《食品安全国家标准食品中钾、钠的测定》第一法火焰原子吸收光谱法”；钙的测定参考国家标准“GB 5009.92—2016《食品安全国家标准食品中钙的测定》第一法火焰原子吸收光谱法”；磷的测定参考国家标准“GB 5009.87—2016《食品安全国家标准食品中钙的测定》第一法钼蓝分光光度法；VC 的测定参考国家标准GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》第一法高效液相色谱法”；可溶性糖的测定采用李合生［9］2002年的方法

1.2.2 抗氧化活性测定

糖尿病周围神经病变是糖尿病常见的并发症之一，糖尿病周围神经痛发病率为 13%～26%，作为临床上常见和复杂的糖尿病并发症，对于老年患者的身体影响非常严重，患者长时间处于高血糖的状态下不仅会出现血糖紊乱现象，同时也会产生严重的组织器官坏死现象[1]。而多数的老年糖尿病患者都伴随周围神经疼痛并发症，神经痛是糖尿病患者最常见、最复杂的并发症，对患者的感觉神经、运动神经及自主神经产生巨大的影响，影响到患者的生活质量[2-3]。因此本研究主要基于糖尿病合并神经痛患者探究优质化护理干预方式的作用和效果。具体如下所示：

1.2.2.1 DPPH自由基清除能力的测定

睡莲子房提取物DPPH 自由基清除能力测试参照文献［10］的方法。先用无水乙醇将子房提取物配置成6个浓度梯度的样品溶液，分别为10、5、2、 1、 0.5、 0.25 mg/mL； 之 后 将 DPPH 配 制 成6.5×10-5mol/L 溶液，将2.95 mL DPPH 溶液分别与0.05 mL 乙醇和样品溶液混和，测定吸光度值分别为A0和Ai；将 2.95 mL 无水乙醇与0.05 mL 样品混合，测定吸光度值Aj。DPPH 清除率＝［1-（Ai-Aj）/A0］×100%，以DPPH 清除率为纵坐标，样品浓度为横坐标，构建关系曲线，计算IC50值。

1.2.2.2 ABTS+·自由基清除能力的测定

参照翟大才等的方法［11］。将7 mmol/L ABTS与2.45 mmol/L K2S2O8混匀，于暗处反应16 h 制得ABTS+·；将睡莲子房提取物用无水乙醇分别配制成 10、5、2、1、0.5、0.25 mg/mL 溶液，将 50 μL样品溶液分别与2.95 mL ABTS+·和2.95 mL 无水乙醇混合，测吸光度值分别为Ax和Ay；取50 μL 无水乙醇与2.95 mL ABTS+·混合，测得吸光度值A0。ABTS+·自由基清除率＝ ［1-（Ax-Ay）/A0］×100%，以清除率为纵坐标，样品浓度为横坐标，构建关系曲线，计算IC50。

2 结果与分析

2.1 宏量营养物质

海南产蓝鸟睡莲子房提取物中可溶性糖含量远低于其他3种睡莲的花和茎。蓝鸟睡莲子房提取物蛋白质含量相较于其他3种睡莲花偏低，其脂肪含量远低于其他3种睡莲茎和花。灰分含量是矿质元素的一个间接反映，蓝鸟睡莲子房提取物总灰分含量亦远低于其他3种睡莲茎、花（表1）。

表1 睡莲子房提取物与茎花中宏量营养物质的比较 单位：mg/hg

2.2 无机盐与VC

无机盐类矿质元素通常对植物的生长发育不同阶段具有重要的生理作用。本研究选择性地检测了部分重要矿质元素，发现子房提取物中含有钙、磷、钾，其中元素磷的含量相对较高，明显高于文献报道的睡莲茎中磷的含量，而钙和钾的含量与红梗菜用睡莲茎中的含量相当（表2）。然而，子房提取物中未检出铁和VC，说明睡莲子房提取物中无机盐的种类和含量明显不同于睡莲其他组织部位，具有自己的独特性。

表2 睡莲子房提取物与茎中无机盐和VC的比较 单位：mg/g

2.3 氨基酸组成

由表3 可知，蓝鸟睡莲子房提取物中含有17种氨基酸，其中谷氨酸含量最高，达到150 mg/hg。谷氨酸大量存在于谷类蛋白质中，作为人体生长所需重要氨基酸，具有多种重要生理功能，也是味精的主要成分。相比于其他几种海南睡莲茎和花中的氨基酸组成，蓝鸟睡莲子房提取物中的氨基酸种类更为丰富，且绝大多数氨基酸含量都远高于文献报道的睡莲茎和花；氨基酸总量达到667 mg/mL，其中必需氨基酸含量高达159 mg/mL，亦明显高于文献报道的睡莲花和茎。由于氨基酸对植物和人体的生长发育极其重要，蓝鸟睡莲子房提取物独特的氨基酸营养组成和含量，可能有助于其下一代的生长和发育。

表3 睡莲子房提取物与茎花中氨基酸组成的比较 单位：mg/g

2.4 抗氧化

2.4.1 DPPH自由基清除能力的测定结果

从DPPH 自由基清除能力测试结果可知，随着蓝鸟睡莲子房提取物浓度的增加，其自由基清除能力也不断增强；然而当浓度达到2 mg/mL 以后，随着浓度的增大，其活性氧清除能力增加不明显（图1）。整体看，尽管蓝鸟睡莲子房提取物有一定自由基清除能力，但其活性明显低于VC。在小于2 mg/mL 内，VC 浓度 （X） 与 DPPH 自由基清除率（Y）的回归方程为：Y＝1.302 8X+ 0.303 5（r＝0.857 6），IC50＝0.150 8 mg/mL；蓝鸟睡莲子房提取物浓度（X）DPPH 自由基清除率（Y）的回归方程为：Y＝0.272X+0.136 8（r＝0.947 5），IC50＝1.335 3 mg/mL。

图1 蓝鸟睡莲子房提取物对DPPH自由基的清除能力

2.4.2 ABTS+·自由基清除能力的测定结果

由图2可知，随着蓝鸟睡莲子房提取物浓度的增加，其对ABTS+·自由基的清除率也不断增加，浓度为1.0 mg/mL 时，对自由基的清除率仅为47.24%，明显低于相同浓度的VC 的自由基清除率（95.96%）。

图2 蓝鸟睡莲子房提取物对ABTS+·自由基的清除能力

因此，蓝鸟睡莲子房提取物虽具有一定的自由基清除能力，但清除能力低于VC。在小于2 mg/mL 时，VC 浓度（X）与ABTS+·自由基清除率（Y）的回归方程为：Y＝1.270 4X+0.266 1（r＝0.997 3），IC50＝0.184 1 mg/mL；蓝鸟睡莲子房提取物浓度（X）与ABTS+·自由基清除率（Y）的回归方程为：Y＝0.337 4X+ 0.094 3 （r＝0.989 4），IC50＝1.202 4 mg/mL。

3 讨论与结论

子房是植物孕育下一代的重要器官，其内含物的营养组成不同于其他组织部位。本研究对海南产热带蓝鸟睡莲子房提取物的各种营养成分进行了检测分析，发现其中大部分营养物质如可溶性糖、蛋白质、脂肪、灰分等均明显低于睡莲茎、花等组织部位；钙、磷、钾、铁等矿质元素中，只有磷含量稍高于茎，其他成分含量均低于睡莲茎，且提取物中不含有VC。本研究结果显示，蓝鸟睡莲子房提取物中含有检测的17 种氨基酸，且绝大多数含量显著高于文献报道的睡莲茎和花等组织部位。氨基酸通常对植物和人体生长发育具有重要的生理功能，尤其是人体必需氨基酸的缺乏会导致出现相应生理疾病。睡莲受精后胚胎的发育主要靠子房里的内含物提供营养物质，其中丰富的氨基酸含量可能会对胚胎到种子发育的阶段具有重要促进作用。另外，氨基酸还是重要的风味物质［12］，子房提取物的高氨基酸含量有助于将其开发为一种独特的纯天然食品风味添加剂。本研究所采用的实验材料蓝鸟睡莲是由William Ticker 于1946 年培育出来的，该品种多呈蓝色或浅蓝色，色泽淡雅，气味芬芳，瓶插开花时间长，可持续4～5 d，是一种理想的切花材料；另外，该品种具有显著胎生现象，能够短时间内快速大量繁殖，产花量大，可以很好地满足产业开发的需求。

蓝鸟睡莲子房提取物对DPPH 和ABTS 自由基清除能力的分析结果显示，提取物浓度与清除率间呈正相关，随着提取物浓度的逐渐增大，清除率逐步增大。睡莲提取物对DPPH 自由基的清除能力在低浓度（小于10 mg/mL）时显著低于抗坏血酸，对ABTS 自由基的清除能力在低浓度（小于5 mg/mL）时也显著低于抗坏血酸，这可能与其VC 含量低（未检测出） 相关，其他生物活性有待进一步研究。

睡莲是一种名贵的水生观赏花卉，其花色艳丽，清香远溢，具有出于淤泥而不染的品性，深受人们的喜爱［13］。睡莲是古埃及的国花以及古印度佛教和婆罗门教的象征，具有悠久的文化底蕴［14］。除了观赏价值外，睡莲的食用价值以及保健功效近年来也越来越多地被人们认识和接受。本研究结果显示，蓝鸟睡莲子房提取物常规营养物质含量较低，但其氨基酸含量较高，仍具较好的开发价值。另外，由于子房作为植物生殖器官的特殊性，其提取物中是否含有激素类成分以及其他小分子活性化合物尚未知晓，这也是今后研究的重要内容。