陳加蓓,李貴,陳璇,王璐,陳功錫*
1(吉首大學(xué) 藥學(xué)院,湖南 吉首,416000)2(吉首大學(xué) 生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,湖南 吉首,416000)3(中南大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,湖南 長沙,410078)
鼠麴草(GnaphaliumaffineD.Don)為菊科鼠麴草屬一年生藥食兼用型草本植物,廣泛分布于我國臺灣、華中、華東、華南、華北、西北及西南各省區(qū),是我國傳統(tǒng)中草藥,具有抗菌、抗氧化、平喘等生物活性,其莖葉既可做祛痰、鎮(zhèn)咳以及非傳染性潰瘍藥物,又兼有降血壓的療效[1-3]?,F(xiàn)代研究證實(shí),鼠麴草含有多種活性成分及人體所必需的物質(zhì),如黃酮類、氨基酸、多糖等[3-4]。通過對鼠麴草黃酮類、植物甾醇、三萜類和咖啡酸衍生物等化學(xué)成分研究,發(fā)現(xiàn)其在抗炎、黃嘌呤氧化酶抑制和腎保護(hù)等方面具有優(yōu)良藥理活性[3,5-9]。
鼠麴草是湘西民族傳統(tǒng)特色食品“蒿菜粑粑”2種主要原料植物之一。用糯米和鼠麴草幼嫩莖葉加工制作的蒿菜粑粑(俗稱“粉粑”)鮮美可口,深受人們喜愛,已有悠久的歷史。此外,鼠麴草也可作為野菜食用和泡茶飲,還可以加工成包子、臭豆腐等食品[3,10-13],可見該植物確實(shí)具有較廣闊的食用前景。為了揭示鼠麴草營養(yǎng)特性,本課題組曾于2015年對其幼嫩莖葉營養(yǎng)成分進(jìn)行了初步測定[14],得到了相關(guān)數(shù)據(jù),為該植物營養(yǎng)價(jià)值綜合評價(jià)奠定了基礎(chǔ)。但鑒于方法陳舊、測定指標(biāo)不全等條件限制,研究深度受限,所以很有繼續(xù)深入開展這項(xiàng)工作的必要。本研究以鼠麴草為材料,對其氨基酸、礦物質(zhì)元素及其他營養(yǎng)成分進(jìn)行全面測定與分析評價(jià),并對其提取物進(jìn)行體外抗氧化實(shí)驗(yàn),探討其抗氧化能力,以期為鼠麴草植物的進(jìn)一步深入研究與應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)用“蒿菜粑粑”原料鼠麴草樣品(經(jīng)吉首大學(xué)張代貴高級工程師鑒定為鼠麴草GnaphaliumaffineD.Don),于2019年4月采自湖南省吉首市吉首大學(xué)砂子坳校區(qū)對面山及后山。將鮮鼠麴草洗凈晾干后于50 ℃恒溫干燥,粉碎,過30目篩,裝袋備用。
PrimacsSN蛋白質(zhì)分析儀,荷蘭SKALAR分析儀器公司;S433D全自動氨基酸分析儀,德國Sykam公司;UPLC超高液相色譜儀,美國Waters公司;LC液相色譜儀,日本島津公司;ICAP Q電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,美國Thermo Scientific公司;TTL-DC Ⅱ型氮吹儀,北京同泰科技發(fā)展有限公司;SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵,鄭州長城科工貿(mào)有限公司。
1.2.1 常規(guī)理化指標(biāo)測定
本研究選取以下指標(biāo)進(jìn)行測定:蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸組成、礦物質(zhì)元素及部分維生素等營養(yǎng)成分及多糖、總多酚、總黃酮等功能成分。由于脂肪酸主要存在于植物種子中,本研究所用材料為植物的幼嫩莖葉,故未測定脂肪酸組成。
1.2.1.1 營養(yǎng)成分測定
參照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。蛋白質(zhì):GB 5009.5—2016;脂肪:GB 5009.6—2016;能量、碳水化合物:GB 28050—2011;水分、灰分:GB 5009.3—2016、GB 5009.4—2016;粗纖維、膳食纖維[總膳食纖維(total dietary fibre,TDF)、可溶性膳食纖維(soluble dieary fibre,SDF)及不溶性膳食纖維(insoluble dietary fiber,IDF)]:GB/T 5009.10—2003、GB 5009.88—2014;氨基酸:GB 5009.124—2016,其中色氨酸參照GB/T 15400—2018、胱氨酸參照GB/T 15399—2018;礦物質(zhì)元素:GB 5009.268—2016;維生素A、維生素D、維生素E:GB 5009.82—2016;維生素C:GB 5009.86—2016;維生素B1、維生素B2、維生素B3:GB 5009.84—2016、GB 5009.85—2016、GB 5009.89—2016。含量均以干重計(jì)。
1.2.1.2 粗多糖的測定
按照SN/T 4260—2015中的苯酚硫酸比色法。
1.2.1.3 總多酚含量測定
參考GB/T 8313—2018。
1.2.1.4 總黃酮含量測定
按照曲線方程y=0.016 6x-0.023 1,r2=0.998 7[15]。
1.2.2 提取物抗氧化活性測定
提取物的提?。合? g鼠麴草粉加入100 mL石油醚,浸泡5 h,超聲處理30 min,抽濾,所得濾渣于室溫?fù)]干。處理后的樣品,用95%(體積分?jǐn)?shù),下同)乙醇以25∶1的液料比(按脫脂前的質(zhì)量計(jì)),超聲提取30 min,抽濾,減壓濃縮,所得浸膏,即為鼠麴草乙醇提物,于室溫保存,用于體外抗氧化實(shí)驗(yàn)。水提物的提取與醇提物基本一致,不同之處為將95%乙醇換成蒸餾水。
1.2.2.1 對DPPH自由基清除效果
參考王翔等[16]的方法。取一定量的DPPH,用95%乙醇溶解并配制成 0.058 mg/mL溶液。將樣品與其他試劑的量均擴(kuò)大1倍,在517 nm測定吸光度值。
1.2.2.2 對ABTS陽離子自由基清除效果
參考王翔等[16]的方法。將樣品與其他試劑的量均擴(kuò)大0.5倍,在731 nm波長下檢測。
1.2.2.3 總還原能力測定
參考馮小雨等[17]的方法。
1.2.2.4 鐵還原能力(ferric reducing ability of plasma,F(xiàn)RAP)的測定
參考XU等[18]的方法。將樣品與其他試劑的量均擴(kuò)大1倍,在599 nm測定。
1.2.2.5 β-胡蘿卜素褪色實(shí)驗(yàn)
參考李臻等[19]的方法。6 mg β-胡蘿卜素溶于1 mL氯仿,加入40 μL亞油酸,400 μL吐溫80,充份混勻。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去氯仿,立即加入10 mL蒸餾水,將溶液轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶,用0.01 mol/L H2O2配成250 mL。取10 mL于試管,并加入1 mL樣品溶液、陽性對照(維生素C 和2,6-二叔丁基對甲酚(butylated hydroxytoluene,BHT)(20 mg/L)、空白溶劑(正常對照組),混合均勻,置于50 ℃水浴中,每30 min于470 nm測定吸光度值,直至胡蘿卜素相關(guān)色度百分比小于25%。計(jì)算過程如公式(1)所示:
β-胡蘿卜素色度百分比/%
(1)
式中:Acontrol,空白組的吸光度;Atest,樣品組的吸光度;t,反應(yīng)時(shí)間,min。
1.2.2.6 硫氰酸鐵(ferric thiocyanate,F(xiàn)TC)實(shí)驗(yàn)測定
參考張京芳等[20]的方法。
1.2.2.7 硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)實(shí)驗(yàn)測定
取FTC實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)液1 mL,加入2 mL 20%(體積分?jǐn)?shù))的三氯乙酸水溶液和2 mL 0.67%(體積分?jǐn)?shù))的TBA溶液,混勻后,置于沸水浴反應(yīng)10 min。冷卻后3 000 r/min離心20 min,取上清液于533 nm下測定吸光度值。樣品的抗氧化活性是以FTC實(shí)驗(yàn)最后一天所測定的吸光度值來計(jì)算,即正常對照組的吸光度值達(dá)到最大值的第2天所測定的數(shù)值。
(2)
式中:As,標(biāo)準(zhǔn)吸光度值;Ai,樣品吸光度值。
1.2.3 營養(yǎng)成分評價(jià)
因鼠麴草“蒿菜粑粑”可作主食,故對其進(jìn)行營養(yǎng)評價(jià)時(shí),選擇與“蒿菜粑粑”的另一主體原料糯米、山區(qū)常見雜糧玉米和土豆等農(nóng)作物對比;且鼠麴草食用部位為鮮嫩莖葉,具有蔬菜的性質(zhì),故又選擇與大白菜、菠菜、香菜3種常見蔬菜對比[21]。
1.2.3.1 氨基酸營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)
參照張幸等[14]和姚清華等[22-23]的方法。
1.2.3.2 礦物質(zhì)和維生素營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)
參照陳保等[24]的計(jì)算方法。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
樣品平行測定3次,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示,使用Microsoft office Excel 2010統(tǒng)計(jì)軟件、Origin Pro 9.1繪圖軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與圖表制作。
檢測發(fā)現(xiàn),鼠麴草能量為981.00 kJ/100g、蛋白質(zhì)含量為12.21 g/100g、脂肪含量為1.31 g/100g、碳水化合物含量為24.20 g/100g、水分含量為9.67 g/100g、灰分含量為12.88 g/100g。
比較發(fā)現(xiàn),鼠麴草蛋白質(zhì)含量與灰分含量均高于上述6種作物;脂肪含量高于糯米、土豆、大白菜、菠菜,低于玉米、香菜;水分含量高于菠菜、香菜,低于大白菜、玉米、糯米、土豆;能量、碳水化合物均低于玉米、糯米、土豆和其他3種蔬菜。比張幸等[14]報(bào)道的蛋白質(zhì)、灰分含量高,脂肪含量略低。因此,可以認(rèn)為鼠麴草是一種高蛋白和脂肪、礦物質(zhì)豐富、低能量、低碳水化合物的特色植物。
檢測發(fā)現(xiàn),鼠麴草粗纖維含量為27.53 g/100g,總膳食纖維(TDF)含量為46.80 g/100g,不溶性膳食纖維(IDF)含量為45.44 g/100g,可溶性膳食纖維(SDF)含量為0.20 g/100g,由此可見鼠麴草是一種總膳食纖維與不溶性膳食纖維含量豐富、低可溶性膳食纖維的植物。
對比發(fā)現(xiàn),鼠麴草粗纖維含量介于張幸等[14]報(bào)道的范圍內(nèi);TDF含量比玉米、糯米、土豆、大白菜、菠菜、香菜中高[21],且除高出糯米約50倍外,其他均高出約3倍或以上。由于常吃富含粗纖維的食物對高脂血癥和心血管等疾病有較好的防治功能,且粗纖維食用量適當(dāng)不會降低其他營養(yǎng)素的利用率;膳食纖維能夠預(yù)防糖尿病及肥胖這2種同時(shí)出現(xiàn)的健康問題,降低糖胖癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[25-26],且TDF含量越高膳食纖維生理功能越佳,故可認(rèn)為鼠麴草是比較理想的粗纖維和膳食纖維源植物,具有較好的功能價(jià)值。
2.2.1 氨基酸組成
如表1所示,鼠麴草氨基酸種類齊全,至少含有18種氨基酸,且氨基酸總量(total amino acid,TAA)為10.30 g/100g,其中谷氨酸含量最高,其次為天冬氨酸(部分可能由天冬酰胺水解產(chǎn)生),色氨酸與胱氨酸含量最低,這與王世寬等[27]的研究結(jié)果近似,說明鼠麴草確實(shí)為高谷氨酸和天冬氨酸含量資源植物。與大豆[21,28]相比,雖然鼠麴草蛋白質(zhì)含量和氨基酸總量較大豆略低,但其氨基酸組成卻與大豆基本類似?,F(xiàn)代研究證實(shí)谷氨酸、天冬氨酸有促進(jìn)體內(nèi)蛋白合成、調(diào)節(jié)腦和神經(jīng)代謝、提高自身免疫力等多種功能;精氨酸有利于膠原和纖維的增殖合成以及助于傷口愈合[22]。鼠麴草富含多種氨基酸,尤以谷氨酸、天冬氨酸更豐富,當(dāng)是保健類食品和術(shù)后患者的優(yōu)質(zhì)膳食資源。
2.2.2 必需氨基酸
鼠麴草含有全部8種人體必需氨基酸及2種兒童必需氨基酸,必需氨基酸總量達(dá)3.63 g/100g,兒童氨基酸含量分別為0.48和0.62 g/100g;總必需氨基酸(total essential amino acids,TEAA)/TAA與TEAA/總非必需氨基酸(total nonessential amino acid,TNAA)比例分別為35.23%和54.40%(表1),與聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations,F(xiàn)AO)/世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)標(biāo)準(zhǔn)值相接近(36.35%,57.11%)。一般認(rèn)為,各類蛋白質(zhì)氨基酸組成比例與FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)值相接近,所含必需氨基酸比例與人體必需氨基酸的比例越接近,便可認(rèn)定這樣的植物品質(zhì)好、營養(yǎng)價(jià)值高。從氨基酸平衡角度來看,鼠麴草氨基酸組成模式與人體蛋白質(zhì)氨基酸相接近;從必需氨基酸組成比例來看,盡管鼠麴草與大豆[21,28]的氨基酸組成比例略有不同,但是它們均有8種必需氨基酸及2種兒童必需氨基酸,且鼠麴草TEAA/TAA比例還高于大豆,故鼠麴草比大豆的更接近人體必需氨基酸的比例。因此推斷,鼠麴草蛋白質(zhì)具備開發(fā)成高生物價(jià)蛋白質(zhì)的潛能。
表1 鼠麴草中氨基酸的含量(干重,n=3) 單位:g/100g
2.2.3 風(fēng)味氨基酸
鼠麴草呈味氨基酸含量為4.45 g/100g,其中呈鮮味氨基酸(Glu和Asp)含量>呈甘味氨基酸(Gly和Ala)含量(2.73 g/100g>1.10 g/100g),酸味類氨基酸含量為2.73 g/100g,甜味類氨基酸含量為2.86 g/100g,苦味類氨基酸含量為3.68 g/100g(表2)。鼠麴草中風(fēng)味氨基酸含量由高到低依次為呈味氨基酸>苦味類氨基酸>甜味類氨基酸>酸味類氨基酸。食物味道的鮮美程度首要由其蛋白質(zhì)中呈味氨基酸的組成與含量決定[29],而鼠麴草呈味氨基酸豐富,其中呈鮮味氨基酸含量高于呈甘味氨基酸含量,故鼠麴草所具有的鮮味特征可增強(qiáng)其整體風(fēng)味的鮮味感官,具有開發(fā)成調(diào)味產(chǎn)品原料的潛質(zhì)。
表2 鼠麴草中風(fēng)味氨基酸與不同結(jié)構(gòu)氨基酸的含量(n=3)Table 2 Contents of flavor amino acids and different structure amino acids in Gnaphalium affine (dry weigh, n=3)8
2.2.4 不同結(jié)構(gòu)氨基酸
如表2所示,鼠麴草含硫氨基酸含量為0.24 g/100g,支鏈氨基酸含量為1.82 g/100g,芳香族氨基酸含量為0.87 g/100g。支芳比為2.10,與鴿肉、雞肉及大東風(fēng)螺、九孔鮑等多種名優(yōu)水產(chǎn)肉類和大豆比值相近[22,30-31],比健康人和哺乳動物肝受傷(1.0~1.5)時(shí)的支芳比高[22]?,F(xiàn)代研究證實(shí)高支、低芳氨基酸及混合物可起到保肝作用[32],加之有研究發(fā)現(xiàn)鼠麴草具有保肝作用[3-4],這從側(cè)面證明可通過食用鼠麴草保護(hù)人體肝臟。此外,支鏈氨基酸能影響蛋白質(zhì)的分解與合成,具有增強(qiáng)免疫力、調(diào)節(jié)代謝等生理作用;芳香族氨基酸是合成人體重要的神經(jīng)遞質(zhì)、腎上腺素等激素的前體或原料,如果缺乏將影響腦代謝以及致使苯酮尿癥等疾病的發(fā)生[22,33-34]。比較發(fā)現(xiàn),本研究中鼠麴草支鏈氨基酸含量高于桑葚[35],芳香族氨基酸含量高于毛木耳[23],可見鼠麴草含有較高的支鏈氨基酸和芳香族氨基酸。說明鼠麴草植物不僅具有保肝功效,而且很可能具有影響蛋白質(zhì)合成、分解及調(diào)節(jié)代謝的功效,這對人體健康十分有益。
2.2.5 氨基酸評分
通過表3、表4數(shù)據(jù),依據(jù)食物蛋白質(zhì)最低氨基酸分為該食物蛋白質(zhì)得分原則,計(jì)算鼠麴草氨基酸評分為0.61,含硫氨基酸(Met+Cys)為第一限制性氨基酸。鼠麴草氨基酸比值系數(shù)分(score of ratio coefficient,SRC)值為80.90,表明鼠麴草蛋白質(zhì)氨基酸組成與FAO/WHO規(guī)定(SRC=100)的相類似,具有較高的蛋白營養(yǎng)價(jià)值。此外,鼠麴草蛋白質(zhì)還有較高的芳香族氨基酸含量[Phe+Tyr,氨基酸比值系數(shù)(ratio coefficient of amino acid,RC)達(dá)到1.27],因此可作為補(bǔ)充芳香族氨基酸的食物來源。對比發(fā)現(xiàn),鼠麴草氨基酸評分和SRC值均比大豆高,第一限制性氨基酸與大豆無異[21,28]??梢姡瑥陌被峤嵌葋硌?,鼠麴草也確是高營養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)質(zhì)蛋白來源植物。
表3 鼠麴草氨基酸的評分Table 3 Amino acid score in Gnaphalium affine
表4 鼠麴草限制性氨基酸的組成Table 4 Limiting amino acid compositon in Gnaphalium affine
如表5所示,鼠麴草含有25種礦物質(zhì)元素,尤其富含K、Ca、Mg、Al、Fe、Mn、Zn等多種人體所需的礦物質(zhì)元素,其中以K含量38 508.15 mg/kg為最高,其次依次為Ca、Mg、Al、Fe、Mn、Zn等,含量分別為9 213.5、2 605.24、1 190.07、1 134.42、265.84、110.59 mg/kg,以Hg重金屬含量0.01 mg/kg為最低。此外,在國家限量標(biāo)準(zhǔn)(GB 2762—2017)中規(guī)定有毒重金屬的限量值分別為Pb≤5.0 mg/kg、As≤0.5 mg/kg、Sn≤250 mg/kg、Hg≤0.1 mg/kg,鼠麴草中Pb、As、Sn和Hg按照國家限量標(biāo)準(zhǔn)的做法以濕基計(jì)其含量分別為1.68、0.46、0.01、0.01 mg/kg,均低于國家限量標(biāo)準(zhǔn),符合食品安全要求??梢娤嫖鳌拜锊唆昔巍痹现参锸篝鸩莸V物質(zhì)元素種類豐富多樣,且安全基本無污染。
表5 鼠麴草中礦物質(zhì)元素的含量(干重,n=3) 單位:mg/kg
比較發(fā)現(xiàn),Ca、K、Na、Mg、Fe、Zn、Se、Cu、Mn含量中,除Na含量低于3種蔬菜但高于玉米、糯米、土豆外,其他元素含量均高于6種作物,說明鼠麴草為高Ca、K、Na、Mg、Fe、Zn、Se、Cu、Mn含量的資源植物。根據(jù)《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(2018版)》,成年人、成年男子、輕度活動量的常量元素Mg、K、Ca和Na推薦攝入量分別為330、2 000、800、1 500 mg/d。通過比較鼠麴草這幾種元素的營養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)(index of nutritional quality, INQ)值與對應(yīng)的推薦數(shù)值,可知鼠麴草常量元素中除Na的INQ值(0.04)<1外,其他常量元素均>1(INQ值大小依次為K=17.94、Ca=10.73、Mg=7.36),而INQ>1表示該營養(yǎng)素豐富,故鼠麴草能給人體提供充足的Mg、K和Ca等營養(yǎng)素。另外,在鼠麴草微量元素中,F(xiàn)e、Mn和Zn等含量高于其他微量元素,且含有0.22 mg/kg的Se,高于富硒大米(Se≥0.15 mg/kg)和普通蔬菜(硒含量≤0.1 μg/g)[36]。人體必需的微量元素是人體生理過程所必需的激素、酶、維生素等的組成成分,也是人體組織器官的必要成分,具有多種生理功效。其中Fe可促進(jìn)身體發(fā)育,有運(yùn)載氧和營養(yǎng)物質(zhì)等作用,若缺乏會引起一系列疾病。Mn參與三大營養(yǎng)素的新陳代謝和多種酶的組成,并影響酶的活性等,缺少M(fèi)n是導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的原因之一。Zn有促進(jìn)兒童智力發(fā)育、增進(jìn)食欲和改善免疫功能等作用。人體缺鋅會使生長停滯,患貧血、糖尿病、食欲下降、傷口難愈合等疾病。Se對防癌抗癌、抗氧化和提高人體免疫力等有一定功效,缺少硒會引起心血管病、癌等[37]。可見Fe、Mn、Zn和Se 4種元素均對機(jī)體有重要的生理活性,故可認(rèn)為鼠麴草很可能具有促進(jìn)身體發(fā)育、防癌抗癌、抗氧化等功能價(jià)值。此外,鼠麴草K/Na、Zn/Cu、Zn/Fe值分別為598.70、7.56、0.10。鑒于通常K/Na值遠(yuǎn)超過1的食物為高K低Na型食物,可認(rèn)為有一定心臟保護(hù)和治療高血壓等的功效[38];當(dāng)Zn/Cu大于10及Zn/Fe大于1時(shí),會引發(fā)拮抗作用[39],可認(rèn)為鼠麴草不僅富含Mg、K和Ca等營養(yǎng)素,還屬于有藥用價(jià)值的高K低Na型食物,且Zn、Cu、Fe含量較佳。
如表6所示,鼠麴草含有維生素A、維生素E和維生素B23種維生素,含量分別為0.36、2.31、0.35 mg/100g,其中維生素E含量最為豐富,而維生素A、維生素B2含量相差無幾。與張幸等[14]報(bào)道的測定結(jié)果比較,脫水過的鼠麴草并未測出維生素C,但在鮮樣中卻有測出(維生素C含量為114.47~215.28 mg/100g),說明脫水處理會使鼠麴草中的維生素C發(fā)生嚴(yán)重?fù)p失,因此,新鮮鼠麴草應(yīng)含有維生素A、維生素C、維生素E和維生素B24種維生素。
表6 鼠麴草中維生素的含量(干重,n=3) 單位:mg/kg
根據(jù)《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量(2018版)》,成年人、成年男子、輕度活動量的維生素A、維生素C、維生素E和維生素B2推薦攝入量分別為800、100、14、1.4 mg/d。通過比較鼠麴草這幾種維生素的INQ值與對應(yīng)的推薦數(shù)值,可知鼠麴草除維生素A的INQ值(4.24×10-3)<1外,其他3種維生素均>1(INQ值大小依次為維生素C=10.66~20.06、維生素B2=2.33、維生素E=1.54),而INQ>1表示該營養(yǎng)素豐富,故鼠麴草能給人體提供充足的維生素C、維生素E和維生素B2等營養(yǎng)素。比較發(fā)現(xiàn),鼠麴草的維生素B2含量高于玉米、糯米、土豆和其他3種蔬菜;維生素C含量高于玉米、糯米、土豆、菠菜和香菜,略低于大白菜;維生素E含量高于糯米、土豆、大白菜,低于玉米、菠菜和香菜;維生素A含量高于玉米、糯米、土豆和大白菜,低于菠菜和香菜。鑒于維生素B2能夠預(yù)防機(jī)體的許多不適癥狀,維生素C、維生素E有抗氧化、抗衰老等藥理作用功效[40],可以認(rèn)為鼠麴草不但能為人體提供充足的維生素C、維生素E和維生素B2等營養(yǎng)素,更是很可能具有預(yù)防機(jī)體不適癥狀和抗氧化等功效,對人體有益。
粗多糖、總多酚和總黃酮是食品原料特色的重要體現(xiàn),具有特定活性功能。其中,粗多糖廣泛存在于真菌及植物中,具有多種保健功效,如抗氧化、抗腫瘤、降血糖與免疫調(diào)節(jié)等。多酚類物質(zhì)被稱為“第七類營養(yǎng)素”具有抗氧化、抗癌、抗衰老等多種活性[16],在醫(yī)藥、食品及化妝品等行業(yè)有寬廣的市場前景。黃酮類化合物作為許多中藥材的有效成分,具有多種生物活性。測定結(jié)果顯示,鼠麴草中含有1.67 g/100g的粗多糖和4.20 g/100g的總多酚,總黃酮含量為8.13 g/100g。
2.6.1 對DPPH自由基清除效果
圖1顯示“蒿菜粑粑”原料植物鼠麴草醇提物和水提物均具有一定的DPPH自由基清除能力。
圖1 鼠麴草對DPPH自由基的清除效果Fig.1 Scavenging effect of Gnaphalium affine on DPPH free radicals
在10~120 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi),兩者均對DPPH自由基的清除率呈上升趨勢,在質(zhì)量濃度為120 mg/L時(shí),水提物達(dá)到最大清除率82.98%;在120~400 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi),醇提物對DPPH自由基的清除率繼續(xù)呈上升趨勢,在質(zhì)量濃度為400 mg/L時(shí),醇提物達(dá)到最大清除率92.99%。醇提物和水提物的半數(shù)抑制質(zhì)量濃度(IC50)分別為56.53、50.65 mg/L,BHT和維生素C的最大清除率分別為84.37%、98.04%,IC50分別為15.62、6.89 mg/L。維生素C表現(xiàn)出最強(qiáng)的自由基清除能力,鼠麴草水提物與BHT對DPPH自由基的最大清除率基本接近,且醇提物的最大清除率大于BHT,而當(dāng)濃度較高時(shí),BHT表現(xiàn)出清除率下降的情況,這可能由于BHT濃度太高過飽和化,反而不利于清除。鼠麴草對DPPH自由基清除能力具有劑量依賴性,且通過IC50可知水提物的自由基清除能力略優(yōu)于醇提物。
2.6.2 對ABTS陽離子自由基清除效果
由圖2可知,鼠麴草醇提物和水提物均具有一定ABTS陽離子自由基清除能力,在10~400 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi),對ABTS陽離子自由基的清除率呈上升趨勢,其中水提物在質(zhì)量濃度為400 mg/L時(shí),達(dá)到最大清除率99.85%;在400~800 mg/L的質(zhì)量濃度范圍內(nèi),醇提物對ABTS陽離子自由基的清除率繼續(xù)呈上升趨勢,在800 mg/L濃度時(shí),達(dá)到最大清除率91.80%,醇提物和水提物的IC50分別為137.79、113.61 mg/L,而BHT和維生素C的最大清除率分別為99.11%、99.70%,IC50分別為76.42、13.82 mg/L,表明鼠麴草與BHT對ABTS陽離子自由基的最大清除率基本一致,鼠麴草提取物對ABTS陽離子自由基的清除能力略弱于BHT和維生素C。鼠麴草對ABTS陽離子自由基清除能力呈現(xiàn)劑量依賴性,且通過IC50可知水提物的清除能力略優(yōu)于醇提物。
圖2 鼠麴草對ABTS陽離子自由基的清除效果Fig.2 Scavenging effect of Gnaphalium affine on ABTS+·
2.6.3 總還原能力實(shí)驗(yàn)效果
由圖3可知,鼠麴草醇提物和水提物均具有一定總還原能力,在10~2 000 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)的吸光度值均呈上升趨勢。同樣濃度條件下,各物質(zhì)吸光度值大小順序?yàn)椋壕S生素C>BHT>鼠麴草醇提物>鼠麴草水提物,說明各物質(zhì)還原能力順序?yàn)椋壕S生素C>BHT>鼠麴草醇提物>鼠麴草水提物,可見鼠麴草提取物具有一定的總還原能力,但弱于BHT和維生素C。鼠麴草的總還原能力具備劑量依賴性,且醇提物優(yōu)于水提物。
圖3 鼠麴草的總還原能力Fig.3 Total reduction ability of Gnaphalium affine
2.6.4 FRAP實(shí)驗(yàn)效果
由圖4可知,鼠麴草醇提物和水提物在10~2 000 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)的吸光度值呈上升趨勢,在同樣濃度范圍內(nèi),維生素C、BHT的鐵還原能力也漸漸增強(qiáng),四者的還原力與濃度有一定量效關(guān)系,其中維生素C的鐵還原能力始終大于其他三者,在10~40 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi),BHT表現(xiàn)出了較弱的鐵還原能力,低于鼠麴草醇提物和水提物的鐵還原能力,其中醇提物鐵還原能力弱于水提物,當(dāng)質(zhì)量濃度超過40 mg/L后,醇提物鐵還原能力始終優(yōu)于水提物。鼠麴草的鐵還原能力有劑量依賴性,且醇提物優(yōu)于水提物。
圖4 鼠麴草的鐵還原能力Fig.4 Iron reduction ability of Gnaphalium affine
2.6.5 β-胡蘿卜素褪色實(shí)驗(yàn)效果
由圖5可知,在20 mg/L的濃度下,當(dāng)β-胡蘿卜素相對吸光度降至50%時(shí),加入維生素C和BHT組所需的時(shí)間為51.43、85.19 min,加入鼠麴草醇提物和水提物組的時(shí)間分別為110.00、99.00 min。根據(jù)結(jié)果可知,鼠麴草提取物能夠有效地延緩β-胡蘿卜素褪色,且醇提物略優(yōu)于水提物。
圖5 鼠麴草對胡蘿卜素褪色的影響Fig.5 The inhibitory effect of Gnaphalium affine on carotene fading
2.6.6 FTC實(shí)驗(yàn)效果
由圖6可知,正常對照組的吸光度值隨著時(shí)間延長而增加,并且在第5天達(dá)到最大值,BHT吸光度值隨時(shí)間延長沒有明顯改變,說明BHT具有最佳的抑制脂質(zhì)過氧化的能力。維生素C、鼠麴草醇提物和鼠麴草水提物吸光度值隨時(shí)間的延長有一定程度的增加,但始終低于正常對照組水平,抑制脂質(zhì)過氧化的能力大小順序?yàn)椋壕S生素C>鼠麴草水提物>鼠麴草醇提物,表明維生素C和鼠麴草均具有一定的抑制脂質(zhì)過氧化能力,且水提物優(yōu)于醇提物。
圖6 鼠麴草對FTC實(shí)驗(yàn)的影響Fig.6 FTC experimental determination of Gnaphalium affine
2.6.7 TBA實(shí)驗(yàn)效果
由圖7可知,BHT、鼠麴草水提物、鼠麴草醇提物、維生素C均低于正常對照值,其抑制率分別為95.00%、89.94%、82.38%、27.33%,表明鼠麴草的抑制脂質(zhì)過氧化能力強(qiáng)于維生素C,且水提物優(yōu)于醇提物。
圖7 鼠麴草對TBA實(shí)驗(yàn)的影響Fig.7 TBA experimental determination of Gnaphalium affine
基本營養(yǎng)成分是人體必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)。湘西“蒿菜粑粑”原料植物鼠麴草蛋白質(zhì)、灰分、脂肪、水分、TDF與IDF含量較高,其中蛋白質(zhì)、灰分含量不僅高于常見3種蔬菜,而且高于“蒿菜粑粑”的主體原料糯米和山區(qū)常見雜糧玉米、土豆;脂肪含量也高于糯米、土豆、大白菜、菠菜??梢?,鼠麴草與上述幾種常見糧食作物和蔬菜一樣,能夠滿足人體多方面的營養(yǎng)需求。
氨基酸含量是評價(jià)食品及其原料營養(yǎng)狀況的重要指標(biāo),也是營養(yǎng)學(xué)家在配方優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)必需參考的數(shù)據(jù),其組成及含量對人體健康十分重要。鼠麴草富含氨基酸,TEAA/TAA和TEAA/TNAA比例與FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)值相接近,其中必需氨基酸占氨基酸總含量的比例高于大豆。氨基酸中谷氨酸、天冬氨酸含量最高,呈鮮味氨基酸(Glu和Asp)含量高于甘味氨基酸(Gly和Ala)含量,且支芳比值大于健康人和哺乳動物肝受傷時(shí)的值。鼠麴草蛋白質(zhì)氨基酸組成與FAO/WHO規(guī)定的相類似(氨基酸組成平衡性合理),且氨基酸評分和SRC值均比大豆高。另外,谷氨酸、天冬氨酸都是藥用氨基酸,均有促進(jìn)和改善人體代謝及肝臟功能修復(fù)等作用[41]。因此,鼠麴草是一種高營養(yǎng)價(jià)值植物蛋白來源的資源植物,對人體健康有益,具有成為優(yōu)質(zhì)食藥兩用資源的潛能等。
礦物質(zhì)是組成人體組織及維持正常生理功能所必需的七大營養(yǎng)元素之一。鼠麴草礦質(zhì)元素豐富,Ca、K、Mg、Fe、Zn、Se、Cu、Mn含量均高于玉米、糯米、土豆和其他3種蔬菜,其中Fe、Mn和Zn等微量元素與Mg、K、Ca等常量元素含量尤為豐富,可作為人體補(bǔ)充礦物質(zhì)元素的重要來源。維生素則是生物體所需的微量營養(yǎng)成分,一般無法由生物體自行生產(chǎn),需以飲食等方法獲得。鼠麴草中維生素A、維生素C、維生素E和維生素B2含量高于糯米,其中維生素B2含量還高于其他5種作物,且維生素B2、維生素C、維生素E的含量尤為豐富,是人體補(bǔ)充維生素的優(yōu)良來源。
鼠麴草提取物在一定濃度范圍內(nèi),清除DPPH自由基、ABTS陽離子自由基效果及還原能力與質(zhì)量濃度呈正相關(guān)。通過IC50可知水提物的DPPH自由基和ABTS陽離子自由基清除能力略優(yōu)于醇提物,而在還原能力、延緩β-胡蘿卜素褪色上醇提物卻優(yōu)于水提物。鼠麴草提取物也對脂質(zhì)過氧化具有較好的抑制作用,且水提物優(yōu)于醇提物??梢娛篝鸩菥邆淞己玫目寡趸钚?,且其水提物抗氧化活性勝于醇提物。
綜上所述,湘西“蒿菜粑粑”原料植物鼠麴草營養(yǎng)豐富,具備抗氧化活性,尤其適合需要補(bǔ)充蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素和維生素等營養(yǎng)元素的人群食用,用其與糯米綜合使用可以提高糯米品質(zhì)和風(fēng)味。糯米中的能量、碳水化合物、維生素B1、維生素B3高,而蛋白質(zhì)、灰分、膳食纖維、維生素A、維生素C、維生素E和維生素B2等成分卻不足,而鼠麴草的蛋白質(zhì)、灰分、膳食纖維以及維生素含量較高,可能可以彌補(bǔ)糯米的不足,且鼠麴草具有抑菌[15]和抗氧化活性,故二者結(jié)合制作的“蒿菜粑粑”不僅口味鮮美、營養(yǎng)價(jià)值高,而且易于保存和防病??梢娤嫖髅耖g利用鼠麴草制作“蒿菜粑粑”食用具有合理性,鼠麴草完全具有用作優(yōu)質(zhì)食藥資源的潛能,值得進(jìn)一步深入研究、推廣和開發(fā)。