大黄地上部分营养成分研究综述

大黄地上部分营养成分研究综述摘要：大黄是一种常见的中药，具有泻下攻积、清热泻火等功效，被广泛应用于中医临床。利用CNKI中国知网资源总库，维普资讯中文科技期刊数据库，百链云图书馆，万方数据等作为数据库来源，以提名“大黄+地上部分/叶及叶柄”为检索词，进行文献检索，对廖科大黄属植物掌叶大黄、唐古特大黄、食用大黄和药用大黄地上部分主要营养成分的组成及其含量差异进行综述，为大黄属植物地上部分营养价值的合理开发和生物资源的可持续利用提供了理论依据。关键词：大黄，叶及叶柄，营养成分，药理作用1.大黄概述大黄是我国传统中药之一，为蓼科（Polygonaceae）大黄属RheumL.多年生高大草本植物[1]，大黄属植物在全世界约有60多种，主要分布在亚热带和亚温带的高寒山区[2]。我国现有41种和4个变种，其中37种和2个变种较集中分布与西北和西南一带[3]。2015版药典收载的正品大黄为蓼科植物掌叶大黄（RheumpalmatumL.)、唐古特大黄（RheumtanguticumMaxim.exBalf.)或药用大黄（RheumofficinaleBaill.)的干燥根及根茎，其具有泻下攻积、清热泻火、凉血解毒、逐瘀通经、利湿退黄的功效[4]。目前，我国药品标准中有800多个品种都使用了大黄，是在中药组方中应用范围相对较广、使用频次相对较高的中药品种之一[5]。大黄不仅作为常见的中医临床用药，而且在20世纪90年代末被国家认定为新资源食品，已经广泛应用于保健食品当中[6]，其根及根茎入药，藏名君扎；基生叶柄和下部茎生叶具有长柄，藏名秋久，味酸、多汁，可入药[7]。我国四川、甘肃、西藏等部分地区的人们已经有了食用大黄茎的习惯风俗[8-9]，国外还将大黄的叶柄和幼嫩的茎加工成果蔬罐头或直接作为食用蔬菜[10-11]。大黄的传统用药部位为地下的根及根茎，产量巨大的地上部分茎、叶和叶柄一直被当作废料而大量丢弃，不仅污染了生态环境，也在一定程度上造成了生物资源的浪费[12]。近年来的一些研究表明[13-15]，大黄的地上部分与其传统药用部位在化学成分和营养成分上有一定的相似性，也可表现出一定的药理活性。在利用其根部药用部分的同时,将地上部分的茎、叶及叶柄充分利用起来,这对大黄非药用部位营养价值开发研究，对节约生物资源保护生态环境、增加地方药农的收入和综合利用生物资源有重要意义。2.地上部分主要营养成分分析与几大数据库通过大量文献检索并筛选得到与大黄地上部分主要营养成分相关文献[16-18、28、30]进行阅读（目前，国内关于药用大黄营养价值的研究和报道较少，有研究推测菜用大黄与药用大黄有较近的亲缘关系[19-21]，本文文献研究中加菜用大黄地上部分营养成分分析），随后进行归纳总结、数据整理分析，最后生成如下图表：2.1常规营养成分含量分析2.1.1唐古特大黄常规营养成分含量分析图-1由上图可知，唐古特大黄(RheumtanguticumMaxim.exBalf.)植物叶柄部位的常规营养成分，其中多糖、蛋白质、氨基酸、矿物元素和粗纤维含量较高，可达18.96%、5.84%、4.08%、5.75、14.86%，含有人体必需的钙、镁、钾、钠、铁、锰、锌等矿物元素，其中钙、钾、镁、磷含量相对较高，分别占矿物元素总量的10.96%、81.40%、3.90%、2.78%，含有与常见蔬菜水果相似的常规营养成分。从唐古特大黄叶柄部位主要营养成分析可知，在利用药用部位的同时也可以将非要用部位充分的利用起来，发挥其营养价值和药理作用，这为大黄属植物的资源开发提供了新的思路。2.1.2食用大黄常规营养成分含量分析图-2由上图可知，食用大黄植物叶柄部位的常规营养成分，其中可溶性糖、果胶、有机酸、灰分、蛋白质和氨基酸含量较高，可达3.27%、1.30%、1.03%、1.89%、0.42%、0.227%，含有人体必需的钙、铁、锰、锌、铜等矿物元素和微量的维生素C、胡萝卜素，其中，钙的含量较一般常见水果中钙丰富，铁的含量也相当于一般常见水果。叶柄部分提取液的PH约为4.30[17]，与一般常见的水果相似，有机酸成分中主要为苹果酸，与国外Blundstone[22]等的研究相一致，叶柄部分不含淀粉，无论用化学试剂测定的方法还是显微检测的方法都没有发现有淀粉的存在，这与McCance[23]和兰志琼等[24-25]的研究相一致。值得提出的是食用大黄的叶柄部位有含量较丰富和凝冻力较强的果胶，作为膳食中的现为组分，可用来作为低能量食品的重要加工原料[26]。据报道，美国每年速冻食用大黄高达4,000吨，英国每年用于加工罐藏的食用大黄高达9,000吨左右[27-28]，这为我国野生药用资源的开发利用开辟了新的道路。2.1.3菜用大黄常规营养成分含量分析据USDA营养学数据库资料显示[29]，菜用大黄新鲜叶柄主要营养成分组成如下图：图-3由上图可知，菜用大黄(RheumrhabarbarumL.)植物叶柄部位的常规营养成分，主要有可溶性糖、膳食纤维、可溶性蛋白和矿物元素等，矿物元素有人体必需的钙、铁、钠、钾、锌等，其中钙和钾的含量较高。还有研究表明[30]，菜用大黄叶柄部位含有果胶、维生素C等营养成分，其含量高于一般的水果蔬菜，此外，还含有钾、钙、钠、镁、铁、锰、锌、铜、磷、铬等10种矿物元素，其中常量元素钾、钙、镁的含量较高，微量元素铁和铬的含量较高，与上述图中显示数据基本一致。2.2其他营养成分含量分析2.2.1氨基酸种类及含量分析图-4由上图可知，掌叶大黄叶柄中含有16种氨基酸，组成比较全面，除色氨酸以外的其它7种人体必需氨基酸，(必需氨基酸指在人体内不能合成，必需从食物中摄取，包括异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和蛋氨酸)[31]，在叶柄中其总含量占叶柄氨基酸总量的9.17%，除必需氨基酸外，叶柄中的酪氨酸、精氨酸、丙氨酸占叶柄总氨基酸含量分别高达40.94%、25.07%、11.48%。唐古特大黄叶柄中含有常见的18种氨基酸，氨基酸种类丰富、组成全面，必需氨基酸含量占叶柄总氨基酸含量的35.54%，谷氨酸、天冬氨酸和亮氨酸含量较高，分别占总氨基酸含量的19.59%、9.68%、8.27%，其他各个氨基酸含量相近。食用大黄叶柄中含有17种氨基酸，必需氨基酸含量占叶柄总氨基酸含量的37.02%，谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸和亮氨酸含量较高，分别占总氨基酸含量的18.50%、9.69%、9.25%、8.37%。菜用大黄叶柄中含有16种氨基酸，可检测到除色氨酸之外的7种必需氨基酸，占叶柄氨基酸总量的63.67%，苏氨酸、异亮氨酸和甘氨酸含量较为丰富，分别占叶柄氨基酸总量33.01%、25.73%、17.97%。综上所述，唐古特大黄叶柄氨基酸含量组成与食用大黄叶柄氨基酸含量组成相似，谷氨酸和天冬氨酸含量相对较高，其他各个氨基酸含量分布较均匀，掌叶大黄和菜用氨基酸叶柄氨基酸含量组成明显与前二者不同，掌叶大黄中酪氨酸、精氨酸和丙氨酸总含量占叶柄总氨基酸含量的77.49%，菜用大黄中苏氨酸、异亮氨酸和甘氨酸总含量占叶柄总氨基酸含量的76.71%。由以上数据结果显示，大黄属植物大黄的叶柄部位氨基酸种类丰富，人体必需氨基酸总含量比重都比较高，这为大黄属植物地上部分药用资源进一步开发为保健产品、食用蔬菜提供了科学依据。2.2.2矿物元素种类及含量分析镁、钾、钠、维生素C钙、铁、锰、锌、铜镁、钾、钠、维生素C钙、铁、锰、锌、铜图-5由上图可知，四种大黄叶柄中共有的矿物元素有钙、铁、锰、锌、铜等元素，唐古特大黄、掌叶大黄和菜用大黄共同含有镁、钾、钠等矿物元素以及维生素C，结合图-1、图-2和图-3可知唐古特大黄和菜用大黄叶柄中钾的含量最高，然后依次为钙、镁、磷、钠、锰、铁、锌，而食用大黄叶柄中无机营养成分中钙的含量比常见普通水果中的含量要高，铁的含量与常见普通水果相近，还含有锰、锌、铜等对人体健康有益的微量元素。刘杰等通过ICP-AES的方法对掌叶大黄叶片及叶柄等不同器官中的22中元素进行了含量测定[32]，研究结果显示，叶片中钙的含量最高，钾、镁、铝、铁的含量也较高，叶柄中钙、钾的含量略低于叶片，高于主根，叶柄中钠的含量远高于主根和叶片的钠含量。叶片中矿物质营养元素组成与李天才等[33-34]的研究基本一致，综上所述，大黄属植物大黄的地上各部分（叶及叶柄）含有种类和含量都十分丰富的无机矿物元素，配比合理，可以作为人体全面补充各种矿质元素的重要来源，可进一步对其深入开发利用。3.主要营养成分药理作用研究以往的研究表明，大黄地上部分茎、叶及叶柄有着与药用部分相似的泻下、止血[35]、抗炎[36]、抗氧化[37]、抗肝损伤[38]、清除自由基[39]等药理活性。3.1大黄多糖的药理作用研究从大黄地上部分常规营养成分分析可知，唐古特大黄、食用大黄以及采用大黄叶柄部位含有丰富的可溶性多糖，以往的研究表明，唐古特大黄多糖具有抗肝损伤[38]、抗氧化的作用[40]，对TNBS诱导的大鼠溃疡性结肠炎具有较好的治疗作用[41]。刘琳娜等[42]也通过相关实验得到唐古特大黄多糖可能通过促进肠上皮细胞的增殖、移行和分化来促进肠粘膜的修复。李芸等[43]通过超滤膜纯化技术对掌叶大黄多糖纯化有较高的粗多糖得率和含量，这对大黄地上部分多糖的分离纯化有较好的指导作用。3.2果胶的药理作用研究食用大黄和菜用大黄叶柄中含有及其丰富的果胶，果胶是一种天然存在的植物胶，是组成膳食纤维的成分之一，广泛的存在于各种蔬菜和水果中[44]，具有较大的亲水性，可以形成凝胶，在医药和食品行业中常被用作悬浮剂和稳定剂[45]，能显著的降低血脂、血糖和胆固醇来疏通血管，对高血压、糖尿病、便秘等相应疾病具有显著的改善作用[46-48]，除此之外，还能够防止重金属中毒，尤其是重金属铅的中毒[49-50]。3.3矿物元素的药理作用研究文献研究显示，大黄属植物大黄的地上部分含有种类和含量都十分丰富的无机矿元素，其中钙、钾、镁的含量都非常高。矿物元素是决定蔬菜、水果营养质量的重要指标之一，是维持机体进行正常生理活动必不可少的营养物质，大多矿质元素是通过与蛋白、酶和激素等结合后在机体内发挥相应的生理作用[51]。钙在人体内发挥着非常重要的作用，是人体内含量最高的矿物元素和构成人体的最基本成分之一，对神经冲动的调节、血小板凝集、细胞代谢和肌肉收缩等一系列生理活动发挥着及其重要的作用[52-54]。钾元素是人体内必不可少的常量元素，其功能主要是维持神经、肌肉的正常生理功能以及与钠相互作用保持机体的水平衡和正常的心跳速率[55-56]。研究表明，镁是多种酶的激活剂，人体中就有350多种不同的酶需要在镁的参与下才能完成基本的新陈代谢活动[57]，还可活化细胞组织、保护心脑血管、促进骨髓对矿物质的吸收来防止骨质疏松，从而起到了强化骨骼的作用[58]。4.总结随着对大黄不断地深入研究，地上部位生物资源逐渐受到了重视，近些年来，不少研究成果为大黄属植物地上部分生物资源的利用提供了强有力的科学依据，将其地上部分进一步开发为保健品、食用蔬菜和药品将成为一种趋势。【参考文献】[1]中国植物志编辑委员会.中国植物志（第25卷，第1册）[M].北京:科学出版社，1998：166-207.[2]陈艳琰;唐于平;陈嘉倩;曹玉洁;段金廒.大黄资源化学研究进展与利用策略[J].中草药,2018,v.49;No.632,225-233.[3]中国科学院中国植物志编委会.中国植物志[M].北京:科学出版社,1998.[4]国家药典委员会.中华人民共和国药典.一部[S].北京：中国医药科技出版社,2015:281-282.[5]王勤;邸多隆;蒋生祥.大黄类药物分析方法研究概况[J].中成药,2007,112-115.[6]苗明三.食疗中药药物学.北京:科学出版社,第一版,2001.673.[7]中国科学院西北高原生物研究所编著.藏药志.西宁:青海人民出版社,第一版,1991.82-85.[8]熊辉岩,王振辉,杨淳斌,等.大黄属植物资源及其地上生物资源的开发利用简述[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