10個馬齒莧類型的脂肪酸和草酸含量分析

胡水清青 杜紅梅

摘?要：該研究采用氣相色譜和比色法測定了10種不同來源馬齒莧莖、葉中的脂肪酸和草酸含量。結(jié)果表明：（1）脂肪酸和草酸在10個不同類型馬齒莧莖、葉中的含量均表現(xiàn)出一定的差異顯著性。（2）與葉片相比，莖中的脂肪酸含量相對較低;馬齒莧莖、葉中以多元不飽和脂肪酸為主;共測出兩種多元不飽和脂肪酸，分別是亞麻酸（ω-3脂肪酸）和亞油酸（ω-6脂肪酸）;不同類型馬齒莧葉片和莖中ω-3和ω-6脂肪酸分別占脂肪酸總量的62.71%～70.91%和9.30%～13.31%，以及26.04%～36.02%和31.61%～43.19%，‘金湖‘南陽馬齒莧葉片和‘金湖馬齒莧莖中-3脂肪酸含量顯著高于其他類型;國產(chǎn)馬齒莧類型，尤其是莖中的-6/-3比例明顯小于國外馬齒莧類型。（3）馬齒莧莖中的草酸含量明顯高于葉;除‘山東‘Iran和‘Pakistan馬齒莧莖中的草酸顯著積累外，其他類型馬齒莧莖中的草酸含量差異不顯著。因此，馬齒莧適宜早采收;‘金湖和‘南陽，尤其是‘金湖類型的馬齒莧是一種值得研究和推薦的馬齒莧類型。

關(guān)鍵詞：馬齒莧， -3脂肪酸， -6脂肪酸， -6/-3， 草酸

中圖分類號：Q946.81

文獻標識碼：A

文章編號：1000-3142（2019）11-1550-08

Abstract：Contents of fatty acids and oxalic acid in the stems and leaves of purslane（Portulaca oleracea） from ten different sources were determined by gas chromatography and colorimetry. The results were as follows：（1） The contents of fatty acids and oxalic acid in the stems and leaves of ten different genotypes of purslane showed significant differences.（2） Compared with the leaves， the content of fatty acids in the stems was relatively low. Polyunsaturated fatty acids were dominant in the stems and leaves of purslane. Two kinds of polyunsaturated fatty acids， ω-3 and ω-6 fatty acids were detected， which accounted for 62.71%-70.91% and 9.30%-13.31% in the leaves， 26.04%-36.02% and 31.61%-43.19% in the stems of the total contents of fatty acids in purslane， respectively. Among them， there were significantly higher contents of -3 fatty acids in the leaves of ‘Jinhu， China local and ‘Nanyang， China local and the stems of ‘Jinhu， China local， compared with other genotypes in the same organ. The-6/-3 ratios of domestic purslane genotypes were significantly lower than those of foreign genotypes， especially in the stems.（3） The oxalic acid contents in the stems of purslane were significantly higher than those in the leaves. Oxalic acid was found significant accumulation in the stems of ‘Shandong， China local， ‘Iran and ‘Pakistan. And there was no significant difference in oxalic acid contents in the stems of other genotypes. Therefore， purslane is suitable for early harvest. Purslane from ‘Jinhu， China local and ‘Nanyang， China local， especially ‘Jinhu， China local is a kind of purslane worthy of research further and recommendation for generalization.

Key words：purslane（Portulaca oleracea）， -3 fatty acid， -6 fatty acid， -6/-3， oxalic acid

馬齒莧（Portulaca oleracea）是馬齒莧科馬齒莧屬的一年生肉質(zhì)草本植物。起源于印度，隨后被廣泛傳播，是世界上分布最廣泛的植物之一，遍布于世界各地的溫帶、亞熱帶以及熱帶地區(qū)（楊世誠和郭俊鳳， 2004）。馬齒莧營養(yǎng)豐富，被譽為21世紀最有前途的綠色食品之一，不僅具有保健食療作用（王紅艷等， 2004），還具有一定的觀賞價值。作為一種傳統(tǒng)的藥用植物，具有散血清腫、解毒通淋、抗菌及抗心血管疾病、抗氧化、抗癌、降血糖等功效，是我國衛(wèi)生部認定的藥食同源植物（胡宗進， 1996）?，F(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，馬齒莧是-3脂肪酸含量最高的蔬菜種類（Simopoulos， 2004）。ω-3脂肪酸全稱為ω-3系多不飽和脂肪酸，主要來源于魚類和一些海產(chǎn)品，但漁業(yè)資源分布有限，人類需要從其他資源中獲取ω-3脂肪酸（朱小芳， 2016）。Simopoulos（2002）指出，隨著社會的發(fā)展，人類飲食習慣逐漸改變，大量攝入ω-6脂肪酸含量高的食物，導致人類的飲食結(jié)構(gòu)中-6/-3的比例越來越高。飲食結(jié)構(gòu)中-6/-3的比例增加，會大大提高心血管疾病和癌癥等各類疾病的發(fā)病率（Simopoulos， 2016，2008）。因此，多攝入富含ω-3脂肪酸的食品，減少ω-6脂肪酸的攝入，降低-6/-3的比例，將大大提高人類的健康水平。

高草酸含量限制了馬齒莧的生產(chǎn)和推廣。草酸是一種普遍存在于草本植物中的成分，易與礦物質(zhì)元素結(jié)合形成不溶性的草酸鹽，且草酸含量高的蔬菜食用起來有明顯的苦澀感（周三女等， 2016）。有研究發(fā)現(xiàn)，每100 g菠菜和莧菜中草酸含量分別高達606 mg和1 142 mg（姜立經(jīng)， 2007）。Petropoulos（2015）研究發(fā)現(xiàn)馬齒莧葉片中的草酸含量可以達到750 mg/100 g鮮重。美國農(nóng)業(yè)部測定，每100 g馬齒莧中草酸含量高達1 310 mg，使得馬齒莧的食用和推廣受到了極大的限制。不同起源和類型的馬齒莧脂肪酸和草酸含量的研究，鮮有報導（Ercisli et al.， 2008; Gharneh & Hassandokht， 2012; Petropoulos， 2015）。馬齒莧主要的食用部分是葉片和莖，而關(guān)于馬齒營養(yǎng)成份的研究主要集中于葉片（Liu et al.， 2000; Omara-Alwala et al.， 1991）。不同馬齒莧類型葉片和莖中的脂肪酸和草酸含量不同。我國民間有食用馬齒莧的習慣，但是目前我國市場上流通的馬齒莧多為野生植株，少量商業(yè)化栽培的馬齒莧主要是引種自荷蘭的‘大葉馬齒莧。本研究以從國外和國內(nèi)收集的10份馬齒莧為材料，分析不同馬齒莧類型葉片和莖中的脂肪酸含量和組成，以及草酸含量，篩選ω-3脂肪酸含量高，-6/-3比例以及草酸含量低的馬齒莧類型，為進一步選育食用型的馬齒莧種質(zhì)資源以及我國野生馬齒莧資源的推廣和利用提供基礎(chǔ)。

1?材料與方法

1.1 供試材料

選用10份馬齒莧種子，其中3份，荷蘭的‘大葉馬齒莧、美國Wild Garden Seed公司的‘Tall Green和‘Golden，為馬齒莧栽培品種;另外7份，包括巴基斯坦和伊朗各1份，以及來自中國河北保定、遼寧、山東、江蘇金湖和河南南陽的野生馬齒莧，為馬齒莧的不同生態(tài)型?！笕~馬齒莧和來自巴基斯坦、伊朗的馬齒莧生態(tài)型，分別用‘Holland‘Pakistan和‘Iran來表示。來自河北保定、遼寧、山東、江蘇金湖和河南南陽的馬齒莧生態(tài)型，分別用‘保定‘遼寧‘山東‘金湖和‘南陽表示。選取顆粒飽滿、籽粒良好的種子備用。

1.2 材料培養(yǎng)

挑選大小一致、籽粒飽滿的種子，將種子播灑在4 cm × 8 cm的育苗穴盤中，每穴播3～5粒種子，每個類型播1盤。置于室溫為20～25 ℃的溫室內(nèi)進行發(fā)芽。播種14 d后，篩選長勢一致的幼苗，將生長不良的植株拔去，保證每穴有1～3棵幼苗，9個穴為1個重復(fù)組，每個類型重復(fù)4次。每隔2 d澆水一次，每次每穴澆10 mL清水。播種30 d后，分別取葉片和莖各0.5 g左右，測定鮮重后置于-80 ℃冰箱中保存。

1.3 脂肪酸含量測定和分析

將保存的材料取出，凍干后，磨碎，取0.02 g凍干粉，轉(zhuǎn)移到10 mL頂空瓶中，依次分別加入1 mL 80%（v/v）甲醇硫酸溶液和2 μL 10 mg·mL-1十九烷酸（C19：0， 氣相色譜級， 純度大于98%， Sigma公司， N5252）內(nèi)標。置于80 ℃烘箱，加熱90 min后4 ℃冷卻10 min。冷卻后，轉(zhuǎn)至10 mL玻璃離心管中，并依次分別加入1.5 mL 0.9% NaCl溶液和1 mL正己烷。20 ℃，4 000 r·min-1，離心10 min。將上清液轉(zhuǎn)移至進樣瓶中進行氣相色譜（gas chromatography， GC）分析。用氣相色譜儀（GC-2010， 日本島津公司）進行分析。色譜柱為DB-5MS，30 m × 0.25 mm × 0.25 μm。分流比為5∶1，進樣量1 μL。進樣溫度270 ℃。色譜柱起始溫度70 ℃，樣品注入5 min后色譜柱溫度以25 ℃·min-1的速度上升到200 ℃，再以2 ℃·min-1的速度上升到240 ℃，最后以20 ℃·min-1的速度上升到300 ℃，保持10 min。

GC分析得到的色譜圖，采用島津公司GC Solution軟件進行分析。使用C19：0作為內(nèi)標來對樣品中各個目標成份進行定量。采用Supelco公司，貨號為47885-U的脂肪酸標準品進行樣品中脂肪酸的定性分析。

1.4 草酸含量測定

用分光光度法（Helios γ分光光度計， 美國熱電公司）進行草酸含量的分析（段立珍等， 2007）。依次分別往50 mL離心管中加入2 mL 0.5 mg·mL-1FeCl3溶液，20 mL 0.2 mol·L-1 pH為2 的KCl緩沖液，1.2 mL 0.5%的磺基水楊酸，0、0.1、0.2、0.4、0.8 mL 2 mg·mL-1草酸鈉（ACS級， 純度大于99.5%， Sigma公司， 71800）溶液，并用蒸餾水將體系定容至25 mL。顯色30 min后，以蒸餾水為參比，在510 nm處測定吸光度并繪制標準曲線。取0.5 g樣品，在液氮中迅速研磨至粉末狀，加入0.5 mL蒸餾水轉(zhuǎn)移至10 mL離心管，70 ℃水浴加熱30 min，并搖動數(shù)次。取出后冷卻過濾，采用上述方法進行顯色反應(yīng)和吸光度的測定，并計算樣品中的草酸含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

應(yīng)用SPSS 22.0軟件，在P=0.05的水平上，采用最小顯著差數(shù)法和主成分分析法對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析。文章中的圖表采用SigmaPlot 10.0軟件繪制。并采用離差平方和法對不同類型馬齒莧脂肪酸和草酸含量進行聚類分析。

2?結(jié)果與分析

2.1 脂肪酸成分和含量分析

如圖1所示，檢測到不同類型馬齒莧葉（A）和莖（B）中脂肪酸一共9種，按出峰時間依次為C12：0-月桂酸、C14：0-肉豆蔻酸、C16：1-棕櫚油酸、C16：0-棕櫚酸、C18：2-亞油酸、C18：3-亞麻酸、C18：0-硬脂酸、C20：0-花生酸、C22：0-山崳酸。其中，C18：3的峰面積最大，且葉中脂肪酸的含量明顯高于莖。圖2結(jié)果表明，不同類型馬齒莧葉和莖中的脂肪酸含量差異明顯，同時實驗的4個重復(fù)間表現(xiàn)出很好的重復(fù)性。

脂肪酸分析表明（表1，表2），馬齒莧莖、葉中以不飽和脂肪酸，尤其是多元不飽和脂肪酸為主。10個不同類型馬齒莧葉和莖中不飽和脂肪酸分別占脂肪酸總量的78.06%～82.93%和65.36%～70.85%。測出兩種重要的多元不飽和脂肪酸，一種是ω-3脂肪酸，C18：3（linolenic acid， 亞麻酸）;另一種是ω-6脂肪酸，C18：2（linoleic acid，亞油酸）。葉片中ω-3和ω-6脂肪酸分別占脂肪酸總量的62.71%～70.91%和9.30%～13.31%。除了這兩種多元不飽和脂肪酸外，葉片中C16：1（棕櫚油酸）和C16：0（棕櫚酸）也占有較大比例。莖中ω-3和ω-6脂肪酸分別占脂肪酸總量的26.04%～36.02%和31.61%～43.19%。與葉片相比，所測馬齒莧莖中棕櫚油酸所占比例明顯下降（從葉片中占脂肪酸總量的2.84%下降到莖中的0.79%），而棕櫚酸所占比例明顯上升（從葉片中占脂肪酸總量的14.06%上升到莖中的21.13%）。飽和脂肪酸占脂肪酸總量的比例，也從葉片中的19.06%（平均值），增加到莖中的31.75%（平均值）。與葉片相比，莖中的脂肪酸含量相對較低，僅為對應(yīng)類型葉片中脂肪酸含量的23.89%～49.32%。

分析不同類型馬齒莧葉片和莖中的ω-3脂肪酸含量，‘金湖和‘南陽葉片中，分別為28.95 mg·g-1 DW和27.59 mg·g-1 DW，‘山東和‘Pakistan葉中的ω-3脂肪酸含量也較高?！鸷o中的ω-3脂肪酸含量最高，達到了7.11 mg·g-1 DW，顯著高于其他基因型莖中的ω-3脂肪酸含量，‘南陽和‘山東莖中ω-3脂肪酸含量也較高。

不同類型馬齒莧葉中-6/-3的比例有一定的差異，但數(shù)值差異不明顯。由于葉片中ω-6和ω-3脂肪酸含量的差別比較大，影響不同類型馬齒莧葉片中-6/-3比值的主要是ω-3脂肪酸的含量?！详枴鸷綎|和‘Pakistan具有顯著較低的-6/-3比值。而在莖中，與國外類型相比，國內(nèi)類型具有相對較低的-6/-3比值。由于莖中ω-6脂肪酸所占的比重增加，與葉片相比，莖中的-6/-3比值平均增加3.82倍（表1和表2）。

2.2 草酸含量分析

如圖3：A，不同馬齒莧葉片中的草酸含量差異顯著，為0.30～0.40 mg·g-1 FW。其中，國外的馬齒莧類型‘Iran葉片中草酸含量最高，達0.39 mg·g-1 FW?！甈akistan‘山東‘金湖和‘保定馬齒莧葉片中的草酸含量差異不顯著?！瓽olden葉片中的草酸含量最低，僅為0.29 mg·g-1 FW。國產(chǎn)類型‘南陽和‘遼寧以及進口的‘Holland‘Tall Green和‘Golden葉片中的草酸含量差異不顯著。

莖中的草酸含量稍有不同，如圖3：B所示。馬齒莧莖中的草酸含量明顯高于葉，為0.30～1.00 mg·g-1 FW。其中，‘山東莖中草酸含量高達0.91 mg·g-1 FW，其次為‘Iran和‘Pakistan，分別為0.75 mg·g-1 FW和0.59 mg·g-1 FW。而其他類型馬齒莧莖中的草酸含量較低，且差異不顯著，最小的為‘Holland，僅為0.31 mg·g-1 FW。

將10個不同類型馬齒莧葉片和莖中的ω-3脂肪酸含量、-6/-3比例和草酸含量進行數(shù)據(jù)的中心化和標準化后，對ω-3脂肪酸含量、-6/-3比例

和草酸含量三個變量進行主成分分析，選擇主成分1和主成分2進行層次聚類分析。通過聚類分析我們發(fā)現(xiàn)，采用這種分析方法，除‘保定外，不同類型馬齒莧葉片和莖中ω-3和ω-6脂肪酸含量和草酸含量表現(xiàn)出同樣的變化趨勢（圖4），有利于大規(guī)模的品種和類型篩選。同時，‘金湖和‘南陽歸為一類，‘Iran‘Pakistan和‘山東歸為一類，其他類型歸為一類。

3?討論與結(jié)論

不同類型馬齒莧莖、葉中的各類脂肪酸和草酸含量存在明顯的差異。葉中的各類脂肪酸含量明顯高于莖中的含量，并且莖、葉中含量最高的脂肪酸為C18：3-亞麻酸，這與Omara et al.（1991）對馬齒莧不同器官中脂肪酸含量的研究結(jié)果相符。與Liu et al.（2002）的實驗結(jié)果相似，實驗沒有在任何一種馬齒莧類型的莖、葉中檢測到更長鏈的ω-3脂肪酸，如EPA（二十碳五烯酸）、DPA（二十二碳五烯酸）和DHA（二十二碳六烯酸）（史仁玖等， 2010），這可能與物質(zhì)的濃度以及GC的反應(yīng)條件等有一定的關(guān)系。

‘Tall Green‘Golden和‘Holland是目前市場上較為常見的馬齒莧栽培類型，實驗發(fā)現(xiàn)，這三個類型的ω-3含量與其他類型相比并不占優(yōu)勢，僅為‘金湖類型馬齒莧ω-3含量的1/2左右。而‘金湖和‘南陽類型馬齒莧莖、葉中的ω-3含量明顯高于其他類型。與莖相比，馬齒莧不同類型葉片中具有相對更高的ω-3含量。因此，在生產(chǎn)上，馬齒莧適宜早采收。史仁玖等（2010）的研究也發(fā)現(xiàn)，生長至35 d時，馬齒莧葉片中的ω-3含量最高。

不同類型馬齒莧莖、葉中草酸含量的表現(xiàn)則與脂肪酸大不相同，莖中的草酸含量明顯高于葉中的含量，這可能與草酸的合成場所以及物質(zhì)運輸有關(guān)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，‘山東‘Iran和‘Pakistan類型馬齒莧莖、葉中的草酸含量較高，而‘遼寧‘Tall Green‘Golden和‘Holland的草酸含量較低。這可能是‘Holland在國內(nèi)大量種植，而‘Tall Green和‘Golden目前在全世界大范圍推廣的重要原因。對比國內(nèi)外的馬齒莧類型，發(fā)現(xiàn)一些國內(nèi)的馬齒莧類型，如‘遼寧‘金湖‘南陽等馬齒莧的莖、葉中的草酸含量也較低，可以在生產(chǎn)上大量推廣。

綜合以上研究發(fā)現(xiàn)，與其他類型相比，‘金湖和‘南陽，尤其是‘金湖類型馬齒莧有最高的莖、葉ω-3含量，最低的莖、葉-6/-3比值，以及較低的草酸含量，是一個很有發(fā)展前途的馬齒莧商用類型。

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