張巖，魏建和，劉娟，金鉞，紀(jì)宏亮，蘇昆，楊成民*

1.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所/中草藥物質(zhì)基礎(chǔ)與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/瀕危藥材繁育國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.佳木斯大學(xué)，黑龍江 佳木斯 154007

桔梗Plantycodongrandiflorus(Jacq)A.DC.為桔?？平酃俣嗄晟荼局参?，以其干燥根入藥，有祛痰、鎮(zhèn)咳、抗炎、降血糖、抗過敏、抗腫瘤及提高免疫力等廣泛的藥理活性[1]。桔梗根除藥用外，也是一種藥食同源、營(yíng)養(yǎng)豐富的食品，根中富含多糖、粗纖維、蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素和多種必需氨基酸[2]，在我國(guó)東北地區(qū)及日、韓、朝等國(guó)家一直將桔梗根制成咸菜、泡菜等美食的傳統(tǒng)。前人主要研究了不同種質(zhì)和不同年份間桔梗礦質(zhì)元素[3]、氨基酸含量[4]，以及不同產(chǎn)地間桔梗多糖含量和得率的差異[5]。本文系統(tǒng)地比較了我國(guó)桔梗三大產(chǎn)地內(nèi)蒙古赤峰牛營(yíng)子鎮(zhèn)、山東淄博博山、安徽亳州和太和等所產(chǎn)桔梗根的營(yíng)養(yǎng)成分，旨在為桔梗資源的綜合開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

樣品采自內(nèi)蒙古赤峰牛營(yíng)子鎮(zhèn)、山東淄博池上鎮(zhèn)、安徽亳州十九里、安徽太和李興鎮(zhèn)等地2年生桔梗，每個(gè)地區(qū)采集3份樣品，每份樣品收集5 kg鮮根。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 將采集的鮮根樣品洗凈，帶皮切成0.3 cm厚的薄片，裝入紙袋，60 ℃烘箱烘干，粉碎過二號(hào)篩，至于干燥器內(nèi)備用。

1.2.2 桔梗中一般成分分析 (1)粗纖維含量的測(cè)定依據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測(cè)定》重量法[6]；(2)蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用微量凱氏定氮法，設(shè)備為K-360瑞士步琦凱氏定氮儀；(3)桔梗多糖含量測(cè)定使用苯酚-硫酸法[7]，設(shè)備為UV-1102上海天美科學(xué)儀器有限公司紫外分光光度計(jì)。

1.2.3 桔梗中氨基酸的分析 樣品用6 mol·L-1HCI水解24 h，L-8900日立型氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定。計(jì)算人體必需氨基酸(EAA)、氨基酸總量(TAA)，根據(jù)世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織1973年提出的理想蛋白質(zhì)人體必需氨基酸的含量模式譜和計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)，EAA/TAA在40%左右的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較好。

1.2.4 桔梗中無(wú)機(jī)元素及微量元素的分析 樣品0.5 g加20 mL HNO3和HCIO4(2∶1)消化后，用去離子水定容至10 mL，以原子吸收儀(日本島津AA-6300)測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果

2.1 桔梗的一般成分含量分析

從表1可知，各產(chǎn)地間桔梗多糖含量在18.1%～23.1%之間，山東博山產(chǎn)桔梗的多糖含量顯著高于其他產(chǎn)地，其他三個(gè)產(chǎn)地間無(wú)差異。桔梗粗纖維含量在6.9%～9.1%之間，屬于高纖維食品，其中安徽兩個(gè)產(chǎn)地的桔梗纖維素含量顯著高于其他產(chǎn)地，山東博山和內(nèi)蒙古赤峰產(chǎn)地的含量相當(dāng)。桔梗粗蛋白含量在6.6%～14.1%之間，其中安徽亳州和山東博山產(chǎn)桔梗顯著高于其他兩產(chǎn)地，內(nèi)蒙古赤峰產(chǎn)地含量最低。

表1 桔梗根中多糖、粗纖維、粗蛋白質(zhì)含量 %

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

從表2可知，桔梗根中含有17種氨基酸(TAA)，包括8種人體必需氨基酸(EAA)。不同產(chǎn)地桔梗的各類氨基酸含量的分布與組成比例類似，其中以精氨酸、脯氨酸、谷氨酸含量最高，三者占到總氨基酸比例近70%。必需氨基酸含量在1.3%-1.8%之間，其中賴氨酸含量最高在0.30%～0.48%之間，最低的為色氨酸0.064%，EAA含量在各產(chǎn)地間無(wú)顯著性差異，平均值為16.8%，說(shuō)明桔梗蛋白質(zhì)沒有達(dá)到理想蛋白質(zhì)的要求，需要與其他食物搭配使用。

2.2 礦質(zhì)元素含量分析

從表3可知，桔梗根中富含人體必需的鐵、鋅、鈣等礦質(zhì)元素。不同產(chǎn)地的桔梗礦質(zhì)元素含量存在明顯差異。山東博山產(chǎn)地除鋅元素含量顯著高于內(nèi)蒙古赤峰產(chǎn)地外，其他礦質(zhì)元素含量均低于其他產(chǎn)地，其中鐵元素含量顯著低于內(nèi)蒙古赤峰產(chǎn)地；鎂元素含量顯著低于安徽產(chǎn)地；錳元素含量顯著低于內(nèi)蒙古赤峰產(chǎn)地；鈣元素含量顯著低于其他三產(chǎn)地；銅元素含量顯著低于安徽亳州產(chǎn)地。內(nèi)蒙赤峰產(chǎn)地桔梗除鋅含量顯著低于其他地區(qū)，其他5種礦質(zhì)元素含量均較高。安徽亳州和太和兩產(chǎn)地桔梗礦質(zhì)元素含量相似，其中亳州產(chǎn)地桔梗的銅元素含量顯著高于其他產(chǎn)地。桔梗根中沒有檢測(cè)到硒，說(shuō)明桔梗對(duì)硒富集能力不強(qiáng)且硒含量極低。

表2 桔梗根氨基酸含量 %

注：“占比”指該種氨基酸含量占總氨基酸含量的百分?jǐn)?shù)；同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；*表示為必需氨基酸。

表3 桔梗根礦質(zhì)元素含量

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；*表示單位為mg·kg-1；其余礦質(zhì)元素的單位為mg·(100 g)-1。

3 結(jié)論與討論

不同產(chǎn)地桔梗蛋白質(zhì)含量較低，平均值為10.41%，高于其他根莖類藥材如黨參[8]、山藥等[9]，與太子參含量相當(dāng)[10]。但富含谷氨酸、脯氨酸、精氨酸、賴氨酸，其中作為人體必需的賴氨酸含量在0.30%～0.48%，可以媲美高賴氨酸玉米品種籽粒中的賴氨酸含量，高于一般谷類食物。這四種氨基酸含量較高的原因可能是谷氨酸是合成脯氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、賴氨酸的重要前體[11]，預(yù)示谷氨酸在桔梗氨基酸代謝途徑中占有重要位置。

粗纖維食物是指每百克食物含粗纖維2 g以上的食物，桔梗作為高纖維食品，其纖維比較粗，難以消化、吸收，會(huì)加重胃的負(fù)擔(dān)，故胃病患者應(yīng)少吃。但它可以通過其物理性狀影響胃腸道功能及營(yíng)養(yǎng)素的吸收速率，起到降低血漿膽固醇水平、改善大腸功能、改善血糖生成反應(yīng)等作用[12]。

營(yíng)養(yǎng)鋅的缺乏已成為影響人類健康的全球性因素[13]。桔梗根中的鋅元素平均為186.4 mg·kg-1，遠(yuǎn)高于僅有12 mg·kg-1的精米。據(jù)統(tǒng)計(jì)世界近 1/3 人口嚴(yán)重缺鋅，依據(jù)世界衛(wèi)生組織、聯(lián)合國(guó)糧食組織每日建議膳食攝入量 12～15 mg(其中男性15 mg，女性 12 mg)[14]。桔梗是一種補(bǔ)充鋅元素優(yōu)良的植物食材。

桔梗根中含有大量的植物多糖，具有清除羥基自由基和超氧陰離子自由基的能力[15]、抗疲勞等作用[16]。不同產(chǎn)地桔梗多糖含量以山東博山的最高，山東桔梗以味甜、鮮美著稱，而其他兩個(gè)產(chǎn)地的桔梗以辛、苦味為主。這可能與山東地區(qū)山地和丘陵地晝夜溫差大利于多糖積累有關(guān)。以往研究表明，增大晝夜溫差可增加柑橘、番茄等果實(shí)可溶性糖含量[17]，枸杞多糖含量與平均溫差呈極顯著正相關(guān)[18]。石斛根部多糖含量隨著溫度的變化而變化[19]。

山東博山桔梗的中量元素鈣、鎂，以及微量元素鐵顯著低于其他產(chǎn)地。以往的研究表明，山東淄川區(qū)1年生桔梗[20]和泰安2年生桔梗[3]的鈣含量分別為2.12、4.70 g·kg-1，鎂元素為3.15、3.40 g·kg-1，遠(yuǎn)高于本文測(cè)定的數(shù)值。其原因可能是取樣地點(diǎn)的種植年限不同導(dǎo)致。山東博山產(chǎn)地是我國(guó)最早開展桔梗野變家種植的地區(qū)，其核心產(chǎn)地池上鎮(zhèn)桔梗連作40余年，由于栽培過程中幾乎不施用有機(jī)肥，以復(fù)合肥為主，礦質(zhì)元素得不到及時(shí)補(bǔ)充，加之山地水土肥流失較為嚴(yán)重，土壤中有效礦質(zhì)元素大量流失[21]，造成了桔梗根礦質(zhì)元素大幅度低于其他產(chǎn)地。以往研究也表明，桔梗連作造成土壤元素缺乏或積累，連作第5年土壤鋅、鈣、鎂含量差異顯著低于正茬土壤，含量分別降低了57.1%，57.5%和42.7%，而土壤銅含量變化不顯著[22]。這種現(xiàn)象在三七連作的土壤中表現(xiàn)為銅、鈣、鎂減少，而錳、鐵等微量元素增加[23]，穿山龍連作土壤和藥材中的鉀、鈣、鎂等大多數(shù)無(wú)機(jī)元素含量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)[24]。此外，由于礦質(zhì)元素與真菌、細(xì)菌等病原物引起的侵染性植物病害之間也有密切的關(guān)聯(lián)[25]，連作還會(huì)造成土壤酸化明顯，土壤由細(xì)菌型向真菌型轉(zhuǎn)變，桔梗根腐病發(fā)病率劇增[22]。因此，桔梗栽培過程中要重視輪作、肥料(包括土壤生物菌肥和礦質(zhì)元素)的合理施用，才能持續(xù)生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的藥材。

桔梗既是常用的大宗藥材，又是藥食兼用的功能性食品。綜合三大產(chǎn)地桔梗營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，我們認(rèn)為桔梗是一種富含礦質(zhì)元素、粗纖維和多糖的功能性食品。不同產(chǎn)地桔梗因其生長(zhǎng)環(huán)境、栽培模式、種植歷史等因素造成其營(yíng)養(yǎng)成分產(chǎn)生差異，因此在開發(fā)桔梗產(chǎn)品時(shí)應(yīng)注意選擇適宜的產(chǎn)地。