采自不同生境下益智仁的營(yíng)養(yǎng)成分分析與比較

王德立，馮錦東

（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院&北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 藥用植物研究所海南分所，海南省南藥資源保護(hù)與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 萬寧 571533）

益智（Alpinia oxyphylla Miq.）隸屬姜科Zingiberaceae山姜屬Alpinia，為多年生半蔭生植物，喜生長(zhǎng)在陰涼、濕潤(rùn)的環(huán)境中.益智對(duì)土壤要求不嚴(yán)格，以土壤肥沃、土層深厚，有一定蔭蔽度的環(huán)境均能正常生長(zhǎng)[1].以干燥果實(shí)入藥，傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為該藥具有溫脾止瀉、固精縮尿等功效[2].現(xiàn)代藥理研究表明該藥具有強(qiáng)心、抗癌、抗衰老、鎮(zhèn)痛及健腦的作用.益智為四大南藥之一，分布在熱帶及亞熱帶南部地區(qū)，其中海南為道地主產(chǎn)區(qū)[3]，廣東、廣西有少量分布.益智野生資源較少，多為栽培，種植在檳榔、橡膠及其它經(jīng)濟(jì)林下.目前對(duì)益智仁的研究主要集中在化學(xué)成分和藥理活性方面.

益智仁中含有多種化學(xué)成分，特別是揮發(fā)油中的化學(xué)成分為當(dāng)前研究的重點(diǎn)，揮發(fā)油在果仁中的含量1%-2%，其中聚傘花烴香橙烯、香橙烯及芳樟醇等為揮發(fā)油的主要組分[4].果仁中還含有倍半萜等萜類物質(zhì)[5]、黃酮類物質(zhì)、庚烷類衍生物、甾醇類化合物等，如楊芽黃酮[6]、益智酮A和B[7]、β-谷甾醇[6]、油酸、亞油酸、亞麻酸等成分[8].益智酮是益智具有刺激性辣味的主要成分[9]，益智酮A具有抗氧化作用[10]，更多的活性成分尚待明確.益智仁除含有這些化學(xué)物質(zhì)外，還含有豐富的微量元素，如鋅、銅、鐵、錳等，其中鋅、錳含量較高，且顯著高于其它補(bǔ)益類藥材[11-12]，這體現(xiàn)了益智具有較高的保健價(jià)值.

藥理研究表明益智仁具有強(qiáng)心作用[13]，保護(hù)神經(jīng)[14]，抗癌[15]，抗氧化[16]，增強(qiáng)免疫能力[8]等作用.益智的這些藥理作用除了和其所含的活性成分有關(guān)外，也與營(yíng)養(yǎng)成分密切相關(guān)，如維生素、微量元素、糖類等物質(zhì).益智仁除入藥，亦可作為保健食品，以益智仁為原料的保健品或食品已經(jīng)上市，如益智鷓鴣茶、益智仁軟膠囊等.而目前有關(guān)益智營(yíng)養(yǎng)成分報(bào)道較少，對(duì)其所含的營(yíng)養(yǎng)成分也不甚清晰.海南是益智仁的主產(chǎn)區(qū)[3]，主要分布在海南中部和南部的瓊中、萬寧、陵水、保亭、五指山和三亞等地[10].較大地域的分布導(dǎo)致益智生長(zhǎng)環(huán)境差異明顯，不同的生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是否有影響以及影響程度如何尚不清楚.基于這點(diǎn)，文章采集不同經(jīng)濟(jì)林下的益智仁，進(jìn)行品質(zhì)分析，以探討哪種環(huán)境更適宜益智生長(zhǎng)及何種環(huán)境下益智仁營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較好.

1 材料與方法

1.1 材料收集與處理

2013年5月20日至23日分別采自在海南萬寧市三更羅鎮(zhèn)橡膠林下（SGL），海南五指山市水滿鄉(xiāng)次生林下（ZM）、膽木林下（DM）、松樹林下（SS），陵水本號(hào)鎮(zhèn)檳榔林下（LS）的成熟益智仁.經(jīng)干燥的果實(shí)，按照實(shí)驗(yàn)要求將果實(shí)粉碎，過40目篩，備用.

1.2 儀器與主要試劑

UV-2450紫外分光光度計(jì)（日本島津），烘箱，氨基酸，牛血清蛋白、維生素B2、VC，蒽酮等.

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

每個(gè)生境下的材料每種測(cè)定指標(biāo)設(shè)4個(gè)重復(fù)，測(cè)定的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)包括：氨基酸、蛋白質(zhì)、葡萄糖、淀粉、纖維素、膳食纖維、揮發(fā)油、粗脂肪、維生素B2和維生素C等，此外還測(cè)定了含水量和總灰分.各種指標(biāo)的測(cè)定方法為：蛋白質(zhì)含量的測(cè)定采用考馬斯亮蘭法；粗脂肪采用索氏提取法；氨基酸采用分光光度計(jì)測(cè)定L-半胱氨酸含量；維生素含量測(cè)定方法采用分光光度計(jì)測(cè)定VB2和VC；總纖維素、淀粉和可溶性糖采用蒽酮法測(cè)定；膳食纖維采用酶水解法；揮發(fā)油采用水蒸汽蒸餾法；含水量及灰分含量等采用常規(guī)方法測(cè)定，上述方法主要參考《現(xiàn)代植物生理實(shí)驗(yàn)指南》[17]，對(duì)部分方法略有改動(dòng).

圖1 益智材料采集地點(diǎn)：(A)萬寧三更羅鎮(zhèn)加潤(rùn)村；(B)五指山市水滿鄉(xiāng)水滿新村；(C)陵水本號(hào)鎮(zhèn)Fig.1 The sites of Alpinia oxyphylla Miq.fruits collected.A：San Gengluo town,Wanning county(Altitude：210m);B：Shuiman town,Wu Zhishan county(Altitude：630m);C：Benhao town,Lingshui county(Altitude：100m)

1.4 測(cè)定結(jié)果

對(duì)測(cè)定結(jié)果用SPSS16.0進(jìn)行方差分析和均值比較，結(jié)果以表示.

2 結(jié)果

不同生境下益智仁養(yǎng)分含量情況及比較見表1.

總灰分含量DM和LS最高，SGL次之，ZM和SS最低；氨基酸含量SGL最高，DM次之，其它最低；蛋白質(zhì)含量SGL最高，LS次之，其它最低；葡萄糖含量ZM、SS及DM均最高，LS次之，SGL最低；淀粉含量ZM和SS較高，其余次之；總纖維素含量SGL較低，其它均較高；膳食纖維含量SGL、DM和LS較高，其它略低；粗脂肪含量，處SGL較低外，其它均較高；揮發(fā)油含量SGL最高，ZM、SS和LS次之，DM最低；維生素B2含量，DM最高，SS最低；維生素C含量SGL最高，ZM最低.

此外，對(duì)含水量進(jìn)行了測(cè)定，SGL含水量最低，LS最高，其它介于二者之間（見圖2）.

3 分析與討論

益智是重要的黎藥資源，在海南有悠久的種植歷史和入藥歷史.目前海南是益智仁的最大產(chǎn)區(qū)，僅水滿鄉(xiāng)年生產(chǎn)益智仁可達(dá)45,000—50,000 kg.益智除入藥外，也用于加工成果脯及保健品，已經(jīng)上市的保健品有益智鷓鴣茶，益智軟膠囊等.益智仁具有抗衰老，提高記憶力，改善睡眠等方面的功效[18-19]，這將促使益智仁成為今后重要的保健品原材料，對(duì)其需求將持續(xù)上升，價(jià)格亦隨之提高.

表1 不同產(chǎn)地益智仁營(yíng)養(yǎng)養(yǎng)分含量比較Tab.1 The results and comparison of nutrient contents in fruits of Alpinia oxyphylla Miq.from different habitat

圖1 不同地區(qū)益智仁含水量Fig.1 Water contents in fruits of Alpinia oxyphylla Miq.from different habitat

藥材的含水量與藥材的干燥程度有關(guān)、放置時(shí)間及環(huán)境均密切相關(guān)，因此本實(shí)驗(yàn)中造成含益智仁水量有顯著差異（見圖2）的原因不能僅依據(jù)生長(zhǎng)環(huán)境或材料不同而判定其含水量不同.這里的含水量?jī)H僅用于測(cè)定其它指標(biāo)時(shí)除去材料中的水分而已.

總灰分總量與藥材中無機(jī)鹽及微量元素有關(guān)，采自不同環(huán)境的益智仁中總灰分含量差異顯著（P＜0.05），水滿新村膽木林下的材料DM及陵水本號(hào)鎮(zhèn)檳榔林下的材料（LS）總灰分較高，而水滿鄉(xiāng)次生林材料ZM和松樹林材料SS總灰分最高（見表1），這表明生長(zhǎng)環(huán)境影響礦物質(zhì)在果實(shí)中的積累，果實(shí)中礦物質(zhì)種類和含量與這與土壤的相關(guān)尚待深入研究.

氨基酸、蛋白質(zhì)和糖類是食品營(yíng)養(yǎng)的重要指標(biāo)，是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，其中糖類包括葡萄糖、淀粉.總氨基酸含量SGL材料最高，DM材料次之，其它最低，由此看出生境對(duì)氨基酸含量的影響顯著，即使同為水滿鄉(xiāng)材料，DM也高于ZM和SS，這進(jìn)一步說明小生境是決定總氨基酸含量高低的重要因素.因此我們?cè)谠耘噙^程中可根據(jù)需要選擇合適的生境.

膳食纖維、粗脂肪、淀粉在不同林下益智仁中含量無顯著差異（P>0.05），這表明這3個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分含量相對(duì)穩(wěn)定，不隨環(huán)境的變化而發(fā)生明顯變化.五指山水滿鄉(xiāng)益智仁（ZM、SS、DM）中葡萄糖含量顯著高于萬寧市三更羅鎮(zhèn)SGL和陵水本號(hào)鎮(zhèn)LS，而氨基酸、蛋白質(zhì)和總揮發(fā)油不及SGL材料.這表明氨基酸、蛋白質(zhì)和總揮發(fā)油含量受植物生長(zhǎng)環(huán)境影響較大.葡萄糖含量受小生境影響不明顯，可能在顯著不同的環(huán)境下會(huì)有顯著差異.維生素B2和維生素C含量在不同材料間差異顯著，這表明這2種養(yǎng)分指標(biāo)受小環(huán)境影響明顯.

這些測(cè)定指標(biāo)中，萬寧市三更羅鎮(zhèn)益智仁SGL含量較高的為氨基酸、蛋白質(zhì)、揮發(fā)油及維生素C；五指山水滿鄉(xiāng)次生林下益智仁ZM中含量較高的營(yíng)養(yǎng)成分為葡萄糖、總纖維素；五指山水滿鄉(xiāng)松樹林下益智仁SS中含量最高的營(yíng)養(yǎng)成分為葡萄糖、總纖維素；五指山市膽木林下益智仁DM中含量最高的養(yǎng)分指標(biāo)為葡萄糖、總纖維素及維生素B2；陵水本號(hào)鎮(zhèn)益智仁養(yǎng)分含量最高的為總灰分、總纖維素（見表1）.采集材料的3個(gè)地點(diǎn)生長(zhǎng)環(huán)境明顯不同，萬寧三更羅鎮(zhèn)地處亞熱帶，溫度偏低，成熟期較其他二地材料晚，五指山和陵水盡管都處于熱帶，但五指山水滿鄉(xiāng)海拔較高，最低溫度顯著低于其他地方且水分偏少（見圖2）.由此看出環(huán)境對(duì)益智仁養(yǎng)分含量可能有較大影響.即使同地區(qū)材料在不同經(jīng)濟(jì)林下其益智仁養(yǎng)分含量也有差異，因此小生境和大環(huán)境均會(huì)對(duì)一種或多種養(yǎng)分含量產(chǎn)生影響.不同生境中生產(chǎn)的益智仁中部分養(yǎng)分含量明顯不同，因此可根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的環(huán)境種植，或者在種植過程中改變其生長(zhǎng)環(huán)境，如增施某些肥料或改變環(huán)境等，但這需要通過深入研究益智仁養(yǎng)分含量及環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行解決.

[1]楊福孫,李榕濤,甘炳春,等.野生撫育益智光合特性研究[J].中國(guó)中藥雜志,2011,36(2)：123-126.

[2]國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典2005年版一部[S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2005：204-204.

[3]何和明.益智生物學(xué)特性和高產(chǎn)生境的分析[J].現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué),1992,9(5)：205-207.

[4]羅秀珍,余競(jìng)光,徐麗珍,等.中藥益智揮發(fā)油化學(xué)成分[J].中國(guó)中藥雜志,2001,26(4)：262.

[5]Xu J J,Tan N H,Zeng G Z.Two New Norsesquiterpenes from theFruits of Alpinia oxyphylla[J].Chinese Journal of Natural Medicines,2010,8(1)：0006-0008.

[6]張起鳳,羅仕德,王惠英,等.中藥益智仁化學(xué)成分的研究[J].中草藥,1997,28(3)：131.

[7]羅秀珍,余競(jìng)光,徐麗珍,等.中藥益智化學(xué)成分的研究[J].藥學(xué)學(xué)報(bào),2000,35(3)：204.

[8]Mo rikawa T,M astuda H,Toguch ida,et al.Absolute stereo structures of three new sesquiterpenes from the fruit of Alpiniaoxy phylla with inhibitory effects on nitric oxide production and degranulation in RBL 22H3 cells[J].J Nat Prod,2002,65(10)：1468.

[9]黃初升,李曙華,陳?；?等.強(qiáng)剌激性姜樣味化合物Yakuchinone-A的簡(jiǎn)便合成方法[J].應(yīng)用化學(xué),1999,16(3)：91-94.

[10]劉紅.益智的抗氧化作用及成分研究[D].廣州：華南理工大學(xué),2006.

[11]梁本恒,伍建東,劉闖飛.益智的微量元素含量[J].中國(guó)中藥雜志,1990,15(4)：38-39.

[12]汪錦邦,付晴歐,喬太生,等.益智果實(shí)的成分分析[J].中國(guó)中藥雜志,1990,15(8)：44-46.

[13]Sho ji N,Umeyama A,A sakawa Y,et al.Structuraldeterm ination of nootk 1,a new sesquiterpene isolated from Alpinia oxyphylla Miquel possessing calcium-antagonistic activity[J].J Pharm Sci,1984,73(6)：843.

[14]Yu X Y,An L J,Wang Y Q,et al.Neuroprotective effect of Alpinia oxyphylla Miq.fruits against glutamate-induced apoptosis in corticalneurons[J].Toxicol Lett,2003,144(2)：205-212.

[15]Chun K S,Park K K,Lee J,et al.Inhibition of mouse skin tumor promotion by anti-inflammatory diarylheptanoids derived from Alpinia oxyphylla Miquel(Zingiberaceae)[J].Oncol Res,2002,13(1)：37-45.

[16]An L J,Guan S,Shi G F,et al.Protocatechuic acid from Alpinia oxyphylla against MPP+-induced neurotoxicity in PC12 ce1ls[J].Food Chem Toxicol,2006,44(3)：436-443.

[17]中國(guó)科學(xué)院上海植物生理研究所,上海市植物生理學(xué)會(huì).現(xiàn)代植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指南[M].北京：科學(xué)出版社,1999.

[18]嵇志紅,于新宇,王輝,等.益智仁水提取物對(duì)D-半乳糖誘導(dǎo)腦老化小鼠學(xué)習(xí)記憶的影響[J].東北師大學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2007,39(2)：138-140.

[19]鐘恒亮,王荔萍,陳力.益智仁口服液鎮(zhèn)靜催眠作用實(shí)驗(yàn)研究[J].貴陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2002,27(2)：132-133.