碧螺春廢棄枝葉營養(yǎng)成分分析及其抗氧化活性研究

劉菊華　金震　朱本順　朱昫飏　蔣晨威　王鵬程　王桃云

摘要：為評(píng)價(jià)碧螺春廢棄枝葉的營養(yǎng)成分，采用國標(biāo)法及其他方法對(duì)碧螺春廢棄枝葉的總花色苷、總多酚、總黃酮、氨基酸、礦質(zhì)元素等營養(yǎng)成分進(jìn)行了測(cè)定，并對(duì)其提取物的抗氧化活性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，碧螺春廢棄枝葉中營養(yǎng)成分很豐富，其中總花色苷、總多酚及總黃酮含量分別為0.77 mg矢車菊花素-3-葡萄糖苷/g（DW）、165.22 mg沒食子酸/g（DW）和52.62 mg蘆丁/g（DW），其水分、灰分、粗脂肪、有機(jī)酸、可溶性蛋白質(zhì)和可溶性總糖含量分別為76.77%、4.80%、3.66%、0.16%、2.99%、3.86%。碧螺春廢棄枝葉含有18種氨基酸，總量為55.8 mg/g，8種人體必需氨基酸含量為20.53 mg/g;其中蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、賴氨酸含量均高于FAO/WHO模式。同時(shí)，其亮氨酸和賴氨酸含量還高于雞蛋蛋白質(zhì)模式。碧螺春廢棄枝葉提取物具有良好的抗氧化能力，且其總抗氧化能力與提取物含量呈正相關(guān)性。因此，碧螺春廢棄枝葉具有很好的應(yīng)用價(jià)值，值得進(jìn)行深入的開發(fā)利用。

關(guān)鍵詞：碧螺春廢棄枝葉;營養(yǎng)成分;分析鑒定;提取物;總抗氧化力

中圖分類號(hào)：S571.1 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）18-0111-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.18.027 ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Nutritional components analysis and antioxidant activity of

abandoned branches and leaves of Biluochun

LIU Ju-hua，JIN Zhen，ZHU Ben-shun，ZHU Xu-yang，JIANG Chen-wei，WANG Peng-cheng，WANG Tao-yun

（College of Chemical，Biological and Material Engineering，Suzhou University of Science and Technology，Suzhou 215009，Jiangsu，China）

Abstract： To analysis and evaluate nutrient quality of abandoned branches and leaves of Biluochun（ABLB）， using the national standard methods and some other methods， total anthocyanin contents， total polyphenols， total flavonoids， mineral elements and some other nutritional components were determined. And total antioxidant capacity（T-AOC） of ABLB was investigated. The results indicated that there are many kinds of nutrients in ABLB. And contents of anthocyanin， polyphenol and flavnoid were 0.77 mg cyanidin 3-galactoside/g（DW）， 165.22 mg gillic acid/g（DW） and 52.62 mg rutin/g（DW）， respectively. The contents of moisture，ash，crude fat，crude fiber，total soluble protein and total soluble sugar in ABLB were 76.77%，4.80%，3.66%，0.16%，2.99% and 3.86%. The ABLB had 18 kinds of amino acids， total amino acid and essential amino acid were 55.8 mg/g and 20.53 mg/g， respectively. The amino acids of Thr， Val， Leu， Phe+Tyr and Lys were higher than that in the pattern of FAO/WHO and Leu， Lys were higher than the pattern of egg. The extract of ABLB had good antioxidant activity and the content of ABLB was positively correlated with antioxidant capacity. So， the ABLB appear to have a good prospect of exploitation and application. And it is worth our in-depth development and utilization.

Key words： abandoned branches and leaves of Biluochun （ABLB）; nutritional components; analysis and identification; evaluation; extraction; total antioxidant capacity

碧螺春是中國十大名茶之一，屬于綠茶類，距今已有1 000多年歷史。碧螺春炒成后的干茶翠碧誘人，卷曲成螺，產(chǎn)于春季，故名“碧螺春”。因碧螺春產(chǎn)于江蘇省蘇州市太湖的洞庭山一帶，所以又稱“洞庭碧螺春”[1]。碧螺春廢棄枝葉為碧螺春采摘后植株剩余的地上部分。目前，蘇州市碧螺春種植面積為 2 000 hm2，年產(chǎn)量300 t，在修整、采摘、加工過程中，每年約有100 t的廢棄枝葉產(chǎn)生[2]。然而，在碧螺春種植和生產(chǎn)過程中，數(shù)量龐大的茶園廢棄枝葉被直接拋棄在茶園中，造成了極大的資源浪費(fèi)，同時(shí)也造成了環(huán)境污染。碧螺春廢棄枝葉中富含多酚、花色苷、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、精油、葉綠素等成分[3]，所以碧螺春廢棄枝葉是值得進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用植物資源。

本研究以碧螺春廢棄枝葉為原料，研究其具體營養(yǎng)成分，為碧螺春廢棄枝葉的開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)。

1 ?材料與方法

1.1 ? 材料與試劑

1.1.1 ?材料 ?碧螺春廢棄枝葉：2018年5月從蘇州吳中區(qū)東山茶場(chǎng)收集的廢棄碧螺春枝葉，用清水沖洗干凈后，在35 ℃下烘干后磨碎，過80目篩，備用。

1.1.2 ?試劑 ?槲皮素標(biāo)準(zhǔn)品，F(xiàn)olin-ciocalteu試劑，堿性酒石酸，考馬斯亮藍(lán)G-250，磷酸，鹽酸，氫氧化鈉，蒽酮試劑，鄰苯二甲酸氫鉀，酚酞，銅、鋅、鐵、鎂、錳、鈣標(biāo)準(zhǔn)液，氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)液，冰乙酸，乙酸鋰，檸檬酸鈉，茚三酮，總抗氧化能力（T-AOC）檢測(cè)試劑盒。

1.2 ?主要儀器設(shè)備

A300型氨基酸分析儀（德國MembraPure公司）;EYELA N-1100S-W型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（東京理化器械株式會(huì)社）;AA-7000型原子吸收光譜儀、UV-2450型紫外-可見光分光光度計(jì)（日本島津公司）;Fa2004N型電子分析天平（上海恒平科學(xué)儀器有限公司）等。

1.3 ?測(cè)定方法

1.3.1 ?主要營養(yǎng)成分測(cè)定方法 ?氨基酸組成分析：氨基酸經(jīng)酸水解后氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定，參照 GB/T 5009.124-2003;水分：常壓干燥，重量法，參照GB/T 5009.3-2010;灰分：灼燒氧化，重量法，GB/T 5009.4-2010;粗脂肪：索氏提取法，重量法，GB/T 5009.6-2003;可溶性總糖：蒽酮比色法[4];總花色苷：pH示差法[5];總多酚：Folin-Ciocalteu試劑法[6];總黃酮：可見分光光度法[7];可溶性蛋白質(zhì)：采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定[8];有機(jī)酸：電位滴定法[9]。

1.3.2 ?礦質(zhì)元素含量測(cè)定方法 ?銅：GB/T5009.13-2003;鋅：GB/T 5009.1-2003;鐵、鎂、錳：GB/T 5009.090-2003;鈣：GB/T 5009.092-2003。

1.3.3 ?氨基酸分析評(píng)價(jià) ?按照2007年聯(lián)合國糧農(nóng)組織與世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）建議的氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式[10]和中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所提出的雞蛋蛋白質(zhì)模式進(jìn)行氨基酸評(píng)價(jià)。其計(jì)算公式為：①氨基酸評(píng)分=待測(cè)蛋白質(zhì)中某種氨基酸（mg/g）×100/“FAO/WHO”評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式同種氨基酸含量（mg/g）;②化學(xué)評(píng)分=待測(cè)蛋白質(zhì)中某種氨基酸（mg/g）×100/雞蛋蛋白質(zhì)模式同種氨基酸含量（mg/g）;③氨基酸比值系數(shù)=氨基酸評(píng)分/各氨基酸評(píng)分的平均值。

1.3.4 ?碧螺春廢棄枝葉提取物總抗氧化力測(cè)定 ?以純水為溶劑，在液料比10∶1、提取溫度50 ℃、超聲功率300 W條件下，提取時(shí)間30 min，所得提取物經(jīng)離心、旋蒸濃縮和冷凍干燥后，所得ABLB提取物密封儲(chǔ)于-20 ℃冰柜中，備用。然后采用T-AOC檢測(cè)試劑盒測(cè)定T-AOC水平（試劑盒購于南京建成生物工程研究所），使用紫外分光光度儀，520 nm波長測(cè)定OD值?？偪寡趸芰?（測(cè)定OD值-對(duì)照OD值）/（0.01×30）×（反應(yīng)液總量/取樣量）×樣本稀釋倍數(shù)。

1.4 ?數(shù)據(jù)分析處理

測(cè)定樣品均做3組重復(fù)試驗(yàn)后取平均值，采用 SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?碧螺春廢棄枝葉的基本營養(yǎng)成分測(cè)定

碧螺春廢棄枝葉的基本營養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果如表1所示。由表1可知，碧螺春廢棄枝葉中的花色苷、總多酚、總黃酮的含量豐富，而花色苷、多酚和黃酮類化合物具有抗氧化、抗菌及治療心血管、腫瘤等多種疾病的活性功能[11，12]，這與文獻(xiàn)中報(bào)道的碧螺春具有抗氧化、抑菌等多項(xiàng)生理活性功能結(jié)果相吻合[13]。同時(shí)，碧螺春廢棄枝葉中還含有較多的可溶性蛋白質(zhì)及可溶性糖。

2.2 ?碧螺春廢棄枝葉的氨基酸組成及其含量分析

氨基酸是人體組織的構(gòu)成部分，具有保持氮平衡，轉(zhuǎn)化成糖和脂肪，參與人體內(nèi)酶、激素及部分維生素的合成，加速骨骼生長，提高人體免疫力，完成吸收和消化功能，維持人體代謝平衡，提供腦部發(fā)育的營養(yǎng)，促進(jìn)病后、產(chǎn)后康復(fù)，緩解疲勞，調(diào)節(jié)內(nèi)分泌等功效[14，15]。因此，氨基酸是人體必需的一類重要營養(yǎng)成分。碧螺春廢棄枝葉中所含氨基酸種類及其含量、必需氨基酸總量、非必需氨基酸總量及所含氨基酸總量見表2和表3。

由表2可知，碧螺春廢棄枝葉共含有18種氨基酸，含量豐富，其總氨基酸含量與一些常見的茶相近或更高[16，17]。碧螺春廢棄枝葉中甜味氨基酸（甘氨酸、絲氨酸、丙氨酸、脯氨酸、蘇氨酸和賴氨酸）總量為20.02 mg/g;鮮味氨基酸（谷氨酸和天冬氨酸）總量為1.94 mg/g;苦味氨基酸（精氨酸、亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸和組氨酸）總量為31.87 mg/g。另外，碧螺春廢棄枝葉中還含多種藥效氨基酸：苯丙氨酸、天冬氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、谷氨酸、甘氨酸、酪氨酸和精氨酸總量為33.68 mg/g，含量達(dá)18種氨基酸總量的60.35%，說明碧螺春廢棄枝葉具有較好的藥效功能。

從表3可知，碧螺春廢棄枝葉中Thr、Val、Leu、Phe+Tyr、Lys的含量均高于FAO/WHO模式;同時(shí)，其Leu和Lys含量還高于雞蛋蛋白質(zhì)模式。Thr、Ile和Val的AAS評(píng)分接近100.00，是最接近于人體營養(yǎng)需要的3種氨基酸。AAS評(píng)價(jià)結(jié)果和CS評(píng)分結(jié)果都表明Met+Cys為第一限制性氨基酸，Trp為第二限制性氨基酸。氨基酸比值系數(shù)值的范圍為0.06～1.59，碧螺春廢棄枝葉中必需氨基酸有明顯特色，可以有目的性地進(jìn)行開發(fā)應(yīng)用。

2.3 ?碧螺春廢棄枝葉的礦質(zhì)元素分析

礦質(zhì)元素對(duì)維持人體正常生理功能起著重要的作用，任何一種礦質(zhì)元素缺乏或過剩，都會(huì)造成人體生理功能的紊亂，從而導(dǎo)致人體產(chǎn)生各種疾病[18]，全國營養(yǎng)調(diào)查結(jié)果顯示，鐵、鈣、鋅是人體最容易缺乏的必需礦質(zhì)元素[19]。其中，鐵參與氧的運(yùn)輸和貯存，參與合成細(xì)胞色素和多種金屬酶，增強(qiáng)機(jī)體免疫功能等非常重要的生理作用。人體內(nèi)缺鐵或鐵過量都會(huì)發(fā)生相應(yīng)病變[20]。鈣是人體的生命之源，是人體含量最豐富的無機(jī)元素，總量超過1 kg，有人體“生命元素”的美譽(yù)。鈣對(duì)人體至關(guān)重要，不但關(guān)系到骨骼健康，而且可能與高血壓、經(jīng)前期緊張綜合征等有關(guān)[21]。鋅是人體重要的無機(jī)元素，在人體內(nèi)起到指揮和監(jiān)督身體各種功能的有效運(yùn)作以及酶系統(tǒng)和細(xì)胞的維護(hù)，是合成蛋白質(zhì)的主要物質(zhì)，能保持前列腺正常運(yùn)作，加速人體內(nèi)部和外部傷口的愈合，消除指甲上的白色斑點(diǎn)以及防止味覺喪失。同時(shí)，鋅具有幫助生殖能力障礙的治療，預(yù)防前列腺疾病，促進(jìn)生長發(fā)育和使思維敏捷，減少膽固醇的蓄積以及有助于治療精神失常等多項(xiàng)生理功能[22]。鎂是維持人體生命活動(dòng)的必需元素，具有調(diào)節(jié)神經(jīng)和肌肉活動(dòng)、增強(qiáng)耐久力的神奇功能。此外，鎂也是高血壓、高膽固醇、高血糖的“克星”，它還有助于防治中風(fēng)、冠心病和糖尿病。錳在碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)和膽固醇代謝中作為酶活化因子或組成部分，并可促進(jìn)骨骼發(fā)育。人體內(nèi)如果缺乏錳會(huì)影響腦功能下降、生殖能力低下等癥狀。銅是人體必需微量元素之一，也是多種酶的主要原料，分布在身體各部分，對(duì)骨骼組織和大腦的發(fā)育及功能有重要影響，能加速過氧化物分解，對(duì)膽固醇代謝、機(jī)體防御機(jī)能、激素分泌等過程均有影響，過多攝入銅元素可致使黃疸性肝炎、肝硬化等[23]。

碧螺春廢棄枝葉中6種重要的礦質(zhì)元素含量如表4所示。由碧螺春廢棄枝葉中6種礦質(zhì)元素含量測(cè)試結(jié)果可知，Ca、Mn和Fe的含量較高，Mg、Zn元素含量較低，含量最低的是Cu元素。因此，碧螺春廢棄枝葉可以幫助提供人體必需的Ca、Mn和Fe等微量元素。

2.4 ?碧螺春廢棄枝葉提取物總抗氧化能力測(cè)定

對(duì)碧螺春廢棄枝葉水提取物總抗氧化能力進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，碧螺春廢棄枝葉水提取物具有一定的抗氧化能力，且其總抗氧化能力隨著提取物用量增加而增強(qiáng)，但其抗氧化能力比抗壞血酸要弱。這與碧螺春廢棄枝葉中含有花色苷、多酚和黃酮的測(cè)定結(jié)果吻合，但要進(jìn)一步增強(qiáng)其抗氧化能力，需對(duì)其提取物進(jìn)行進(jìn)一步分離純化。

3 ?結(jié)論

廢棄碧螺春枝葉中的生物活性成分花色苷、總多酚、總黃酮的含量很豐富，為其在抗氧化、抗菌及治療心血管、腫瘤等多種疾病等方面的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，廢棄碧螺春枝葉中還含有較多的可溶性蛋白質(zhì)及可溶性糖。

廢棄碧螺春枝葉中的氨基酸的種類全，含量豐富，尤其精氨酸含量高達(dá)15.37 mg/g，這有助于人體內(nèi)產(chǎn)生的氨轉(zhuǎn)變成無毒的尿素，從而降低血氨濃度。碧螺春廢棄枝葉中18種氨基酸，其中Thr、Val、Leu、Phe+Tyr、Lys的含量均高于FAO/WHO模式;同時(shí)，其Leu和Lys含量還高于雞蛋蛋白質(zhì)模式。Thr、Ile和Val的AAS評(píng)分接近于100.00，是最接近于人體營養(yǎng)需要的3種氨基酸。AAS評(píng)價(jià)結(jié)果和CS評(píng)分結(jié)果都表明Met+Cys為第一限制性氨基酸，Trp為第二限制性氨基酸。氨基酸比值系數(shù)值的范圍為0.06～1.59。廢棄碧螺春枝葉中含有多種礦質(zhì)元素，具有較高的礦質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值。其中，Ca、Mn和Fe的含量較高，可以幫助提供人體必需的Ca、Mn和Fe等微量元素，維護(hù)人體健康。

碧螺春廢棄枝葉提取物具有良好的抗氧化能力，為其進(jìn)一步研究與開發(fā)提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。由此可見，碧螺春廢棄枝葉中含有豐富的營養(yǎng)素及各種礦質(zhì)元等。此外，碧螺春廢棄枝葉中花色苷、總多酚、總黃酮的含量很豐富，具有良好的保健功能。因此，可以充分利用碧螺春廢棄枝葉資源， 制備花色苷、總多酚、總黃酮等生物活性成分，以提高碧螺春茶葉的綜合應(yīng)用價(jià)值。

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