洋紫荊花營養(yǎng)成分及其急性毒性分析*

王亞鳳，梁 蒙，謝桃結(jié)，陽丙媛，彭 京，何瑞杰，朱鴻杰，黃永林**

(1.廣西壯族自治區(qū)中國科學(xué)院廣西植物研究所，廣西植物功能物質(zhì)與資源持續(xù)利用重點實驗室，廣西桂林 541006；2.柳州市園林科學(xué)研究所，廣西柳州 545005)

洋紫荊(Bauhiniavariegata)為豆科(Leguminosae)羊蹄甲屬(Bauhinia)植物，廣泛分布于我國南部省份，適應(yīng)性強，生長迅速[1]。洋紫荊在多個城市主要作為園林景觀觀花樹種，在早春時節(jié)，花先于葉開放，滿樹繁花，清新淡雅，呈現(xiàn)出美麗壯觀的景象[2]?！吨腥A本草》中記載洋紫荊為廣西、云南等地的民間藥用植物，主要變種白花洋紫荊又名老白花，可食用，云南普洱當(dāng)?shù)厝顺２墒忱习谆?，其具有清熱解毒、止咳平喘、消炎等功效[3]。洋紫荊在中國資源豐富，并具有較高的藥用價值和景觀生態(tài)功能[2-4]，因此人們越來越重視對洋紫荊的資源保護與開發(fā)利用。近年來廣州、南寧、柳州等南方城市大面積種植洋紫荊，使其成為城市主要的觀花樹種，不少民眾也采集洋紫荊花泡茶、食用等。

目前，洋紫荊的文獻報道主要集中在園林綠化、種子萌發(fā)及幼苗繁育[5-7]等方面，而關(guān)于洋紫荊花營養(yǎng)成分及可食用性研究未見有報道，對不同花色洋紫荊花物質(zhì)基礎(chǔ)、營養(yǎng)成分的系統(tǒng)研究還很欠缺，缺少對洋紫荊花可食用性和安全性的科學(xué)依據(jù)。柳州市園林科學(xué)研究所經(jīng)過多年選育，共培育出4種花色洋紫荊花[8,9]。本研究擬通過對柳州市園林科學(xué)研究所提供的白花、紅花、粉花共3種洋紫荊花樣品進行檢測，并對其進行營養(yǎng)成分及小鼠的急性毒性分析，以期為洋紫荊花的可食用性及其資源的合理開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物樣品

2021年3月從柳州市園林科學(xué)研究所中試基地采摘成熟后自然掉落完整無損的3種花色洋紫荊花于室溫陰涼處晾曬，40℃鼓風(fēng)干燥至恒重，粉碎，過60目篩，備用。乙醇等試劑均為分析純，購于西隴科學(xué)股份有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

K1100自動凱氏定氮儀(濟南海能儀器股份有限公司)，日立L-8900型全自動氨基酸分析儀(株式會社日立制作所)，Agilent1200高效液相色譜儀[安捷倫科技(中國)有限公司]，CA-1111冷卻水循環(huán)裝置(東京理化器械株式會社)，N-1100型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(東京理化器械株式會社)，X7 Series等離子體質(zhì)譜儀[賽默飛世爾科技(中國)有限公司]，WFH-203紫外分析儀(上海精科實業(yè)有限公司)，PUZS-600A朗普全自動生化分析儀(北京朗普新技術(shù)有限公司)。

1.1.3 試驗動物

昆明系小鼠50只，雌雄兼半，體質(zhì)量(20±2) g，由長沙市天勤生物技術(shù)有限公司提供，動物許可證號SCXK(湘)2019-0014。動物飼養(yǎng)于溫度20-25℃、相對濕度60%-70%的環(huán)境中，試驗前適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d。

1.2 方法

1.2.1 營養(yǎng)成分測定

取上述備用的洋紫荊花粉末，按照以下國家標(biāo)準(zhǔn)法對相關(guān)營養(yǎng)成分進行檢測。氨基酸測定：GB 5009.124-2016；胱氨酸測定：GB 5009.124-2016改良法；蛋白質(zhì)測定：凱氏定氮法(GB 5009.5-2016)；灰分測定：灼燒稱重法(GB 5009.4-2016)；脂肪測定：索氏抽提法(GB 5009.6-2016)；粗多糖測定：苯酚-硫酸法(SN/T 4260-2015)；微量元素鈣、鐵、鉀、鎂、錳、鈉、鋅、硒、鋅測定：電感耦合等離子體質(zhì)譜分析(SS/NGB/SOP/4061-01)；微量元素磷測定：GB 5009.87-2016；維生素C測定：采用高效液相色譜-熒光檢測器進行檢測，參照GB 5009.86-2016；維生素A、E測定：反向高效液相色譜法(GB 5009.82-2016)；亞硝酸鹽測定：GB 5009.33-2016。

1.2.2 氨基酸評價方法

以1973年聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)及世界衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定的必需氨基酸均衡模式為標(biāo)準(zhǔn)，用蛋白質(zhì)化學(xué)評分法對洋紫荊花中的必需氨基酸含量進行比較，計算必需氨基酸評分(AAS)、化學(xué)評分(CS)[10]，計算公式為

AAS=樣品每克蛋白質(zhì)中某種必需氨基酸含量(mg/g N)/(FAO/WHO)評分模式中同種必需氨基酸含量(mg/g N)，

“求木之長者必固其根本，欲流之遠(yuǎn)者必浚其泉源”。要把校長的辦學(xué)理念、行為準(zhǔn)則、管理個性和目標(biāo)追求有機結(jié)合起來，滲透到管理的各個環(huán)節(jié)、各個時期和每一位師生員工心中，讓其在管理實踐中沉淀、升華、內(nèi)化為一種教育的影響力、組織的凝聚力。所以，我廣泛深入?yún)⑴c各年級教師會、學(xué)科集體備課、班主任會議、科組長會議等教師會議，開展頗有深度的校本培訓(xùn)。在這種校長、教師問題解決式的研討會中，我的辦學(xué)理念逐漸被教師理解、認(rèn)同，并漸漸發(fā)展成一種積極的學(xué)校主流文化，即“全面優(yōu)質(zhì)，特色發(fā)展，追求卓越”的辦學(xué)理念；“從嚴(yán)、過細(xì)、到位”的管理風(fēng)格；“讓優(yōu)秀成為習(xí)慣”的校園精神。

CS=樣品每克蛋白質(zhì)中某種必需氨基酸含量(mg/g N)/雞蛋蛋白質(zhì)中同種必需氨基酸含量(mg/g N)。

1.2.3 洋紫荊乙醇浸膏

取新采摘的3種花色洋紫荊花各30 kg，用純乙醇室溫浸提3次，每次浸泡7 d，合并提取液并過濾，52℃減壓濃縮18-20 h至無醇味后得浸膏。

1.2.4 急性毒性試驗

參照毒理學(xué)試驗方法與技術(shù)以及半數(shù)致死量(Lethal Dose 50%，LD50)計算原則[11-13]，經(jīng)預(yù)試驗，測出藥物樣品100%動物死亡和0%動物死亡的劑量范圍。正式試驗，3種花色洋紫荊花各取50只小鼠，隨機分為5組，每組10只，試驗前禁食12 h(不禁水)，根據(jù)預(yù)試驗中不同花色100%動物死亡和0%動物死亡的劑量不同，可將白花各劑量組間距設(shè)為1∶0.8，粉花和紅花各劑量組間距設(shè)為1∶0.86。一次給予小鼠灌胃不同劑量的藥液，容量為0.4 mL/10 g，立即觀察小鼠染毒后1 h內(nèi)的中毒反應(yīng)，隨后每隔4 h觀察每組小鼠的中毒反應(yīng)，連續(xù)觀察7 d，并記錄動物毒性反應(yīng)情況及死亡數(shù)，采用改良寇氏法分別計算3種花色乙醇浸膏的LD50和95%平均可信限[13]。試驗結(jié)束后，取存活小鼠的血液和尿液進行生化檢測，將所有小鼠處死、解剖后，取心臟和肝臟于10%福爾馬林液中固定，石蠟包埋切片，采用HE染色法觀察其病理組織學(xué)改變。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

營養(yǎng)成分檢測時各項目均做3次獨立重復(fù)試驗，所得數(shù)據(jù)用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析，所得結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 營養(yǎng)成分分析

2.1.1 一般營養(yǎng)成分分析

3種花色洋紫荊花一般營養(yǎng)成分含量如表1所示。紅花洋紫荊中粗蛋白含量顯著高于白花和粉花洋紫荊(P<0.05)。粉花洋紫荊中脂肪和水分含量顯著低于白花和紅花洋紫荊(P<0.05)，而其他營養(yǎng)成分含量差別不明顯。洋紫荊花中蛋白質(zhì)和膳食纖維的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于菠菜、芹菜和萵苣，是一種高蛋白、高膳食纖維的可食用花[10]。

表1 洋紫荊花中一般營養(yǎng)成分含量(g/100 g)

2.1.2 礦物質(zhì)元素成分分析

由表2可知，洋紫荊花常量元素主要有Ca、Mg、K，其中K的含量最高，白花、紅花、粉花洋紫荊的含量分別為(23 400±56.9) mg/kg、(22 600±49.5) mg/kg、(22 500±32.6) mg/kg，3種花色洋紫荊花均具有高鉀低鈉的特征，鉀的含量遠(yuǎn)高于常見水果蔬菜，如紅棗、蘋果、芹菜、苦瓜、洋蔥[14]，缺鉀人群可選擇洋紫荊花作為補充礦物質(zhì)元素鉀的優(yōu)良來源。此外，白花洋紫荊中Ca、Mg的含量也比較豐富。粉花洋紫荊中Mn的含量顯著高于白花和紅花洋紫荊(P<0.05)，可作為人體補充Mn元素的天然食物來源。白花和紅花洋紫荊中Fe的含量極顯著高于粉花洋紫荊(P<0.01)，說明白花和紅花洋紫荊可作為人體補充Fe元素較好的天然食物來源。

表2 洋紫荊花礦物質(zhì)元素含量(mg/kg)

2.1.3 氨基酸組成及評價

3種花色洋紫荊花氨基酸含量如表3所示。3種花色洋紫荊花中均含有17種常見氨基酸，且8種必需氨基酸俱全。3種花色氨基酸含量差別不大，含量最高的均為天冬氨酸，其次為谷氨酸、亮氨酸，胱氨酸和蛋氨酸含量較少。白花、紅花、粉花洋紫荊中鮮味氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸)含量占氨基酸總量的比例均較高，分別為33.66%、38.16%、34.60%，其中紅花洋紫荊中鮮味氨基酸占比最高，其風(fēng)味和口感更鮮美。

表3 3種花色洋紫荊花氨基酸組成(g/100 g)

由表4可知，3種花色洋紫荊花中蛋氨酸+胱氨酸的AAS值均最低，為第一限制性氨基酸。按照WHO/FAO建議的必需氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)模式，白花和紅花洋紫荊中蛋氨酸+胱氨酸含量均低于標(biāo)準(zhǔn)模式中相應(yīng)必需氨基酸含量，白花和紅花洋紫荊與蛋氨酸+胱氨酸含量豐富的食物(如常見的魚類)搭配食用，可以提高蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值，達到蛋白質(zhì)互補的效果。粉花洋紫荊中必需氨基酸含量均高于標(biāo)準(zhǔn)模式中相應(yīng)氨基酸含量，為更優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源。

表4 3種花色洋紫荊花必需氨基酸評價

2.1.4 維生素和亞硝酸鹽的含量分析

3種花色洋紫荊花的維生素含量如表5所示。其中，維生素C含量最高，粉花洋紫荊中維生素C含量極顯著高于紅花和白花洋紫荊(P<0.01)，粉花洋紫荊可作為人體補充維生素C的優(yōu)良來源。白花洋紫荊中維生素E的含量高于紅花和粉花洋紫荊，說明白花洋紫荊可更好地促進人體生長和生育。根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》(GB 2762-2017)中對亞硝酸鹽的限量規(guī)定，亞硝酸鹽的殘留量不得超過20 mg/kg，可見3種花色洋紫荊花中亞硝酸鹽的含量均低于國家標(biāo)準(zhǔn)。

表5 3種花色洋紫荊花維生素和亞硝酸鹽含量

2.2 急性毒性試驗

2.2.1 LD50測定

3種花色洋紫荊花乙醇浸膏灌胃染毒后，各劑量組小鼠在7 d內(nèi)存活情況如表6所示。采用改良寇氏法計算小鼠單次灌胃洋紫荊花乙醇浸膏的LD50，白花洋紫荊LD50值為30.24 g/kg，95%平均可信限為27.11-33.73 g/kg；紅花洋紫荊LD50值為30.34 g/kg，95%平均可信限為27.97-32.91 g/kg；粉花洋紫荊LD50值為33.79 g/kg，95%平均可信限為30.43-37.53 g/kg。根據(jù)WHO口服外源毒物分級標(biāo)準(zhǔn)[13]，急性毒性試驗中小鼠一次經(jīng)口LD50在5 g/kg-15 g/kg為實際無毒，小鼠一次經(jīng)口LD50大于15 g/kg為無毒，綜上可知3種花色洋紫荊花乙醇浸膏均無毒性。

表6 3種花色洋紫荊花乙醇浸膏對小鼠的急性毒性試驗結(jié)果

2.2.2 小鼠臨床癥狀及病理組織變化

洋紫荊花乙醇浸膏灌胃染毒后，隨著灌胃劑量的增大，小鼠會出現(xiàn)明顯的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，其中白花(36.0 g/kg)、紅花(40.0 g/kg)、粉花(42.0 g/kg)洋紫荊劑量組小鼠表現(xiàn)出眼、口、鼻顏色變深，豎毛，最后出現(xiàn)抽搐、強直性痙攣后死亡；而白花(18.4 g/kg、14.7 g/kg)、紅花(21.9 g/kg)、粉花(23.0 g/kg)洋紫荊劑量組小鼠能正常飲食和運動，各器官系統(tǒng)無異常表現(xiàn)。病理組織觀察顯示，所有小鼠的心臟、肝臟與正常組間無明顯差異，未見心肌細(xì)胞肥大、排列紊亂、細(xì)胞間隙模糊、腫脹等異常改變，肝竇無明顯擴張，血液、尿液檢測結(jié)果均正常。

3 結(jié)論

本研究首次對洋紫荊花的主要營養(yǎng)成分和急性毒性作用進行分析，結(jié)果表明洋紫荊花中含有多種營養(yǎng)素和礦質(zhì)元素，氨基酸種類齊全。急性毒性試驗發(fā)現(xiàn)，3種花色洋紫荊花乙醇浸膏灌胃小鼠一次經(jīng)口LD50均大于15 g/kg，毒性分級為無毒，可食用。綜上所述，洋紫荊花營養(yǎng)豐富，膳食纖維含量較高，并且富含人體必需的微量元素，符合當(dāng)下人們追求天然綠色食品的愿望。此外，洋紫荊具有較好的觀賞價值，要加強人工選育，推進定向栽培，促進資源的有效開發(fā)利用并服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展。