不同品种与产地天麻的营养及生物活性成分比较分析:揭示其药食同源价值与功能食品开发潜力

【字体: 时间:2025年10月02日 来源:Journal of Food Composition and Analysis 4.6

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  本研究针对天麻(Gastrodia elata, GE)作为药食同源物质缺乏系统营养评价的问题,通过分析22批次不同品种和产地的天麻样本,系统测定其营养成分(蛋白质、多糖、矿物质等)和生物活性成分(天麻素、对羟基苯甲醇、Parishins等),发现天麻具有高营养价值和显著产地差异性,为天麻质量评价和功能食品(如代餐产品)开发提供科学依据。

  
天麻(Gastrodia elata Bl.)是一种传统中药材,早在《神农本草经》中就被列为上品,记载其具有“久服益气力、长阴肥健、轻身增年”的功效。现代研究表明,天麻含有天麻素(gastrodin)、对羟基苯甲醇(p-hydroxybenzyl alcohol)、Parishin类化合物(包括parishin A、B、C、E)以及多糖等多种生物活性成分,具有镇静、抗惊厥、抗眩晕、降压、保护心脑血管和增强记忆等多种生理活性。2023年,天麻被正式列入药食同源目录,标志着其从传统药材拓展至食品领域,市场需求日益增长。然而,尽管天麻作为食品逐渐普及,其营养成分和活性成分的系统研究仍较为缺乏,不同品种和产地天麻的质量差异亦不明确,这限制了天麻在高价值功能食品开发中的应用。
为解决上述问题,研究人员在《Journal of Food Composition and Analysis》上发表了一项研究,对来自4个品种、9个产地的22批次天麻样本进行了系统的营养和生物活性成分分析。研究团队来自贵州中医药大学,样本覆盖了贵州德江、镇远、赫章、七星关、大方,云南昭通,安徽岳西等主要产区,包括红天麻(Gastrodia elata f. elata)、乌天麻(Gastrodia elata f. qlauca)、血天麻(BGE)和杂交天麻(IGE)等品种。
研究采用了多种关键技术方法:营养成分测定依据中国国家标准(如GB5009系列),包括水分、灰分、蛋白质(凯氏定氮法)、脂肪(回流提取法)、淀粉(酶解法)、粗纤维(酸碱处理法)、多糖(酚硫酸法)、总皂苷(超声提取-HPLC法)、氨基酸(酸水解-氨基酸分析仪)、矿物质(微波消解-原子吸收光谱)和维生素(HPLC法);生物活性成分(天麻素、对羟基苯甲醇、parishin A-E)采用HPLC法(U3000系统,C18柱,梯度洗脱,220 nm检测)进行定量,方法经验证符合线性、精密度、稳定性、重复性和准确度要求。
3.1. 必需营养成分测定
结果表明,天麻中淀粉含量最高(49%~64.2%),是主要的碳水化合物来源;多糖含量为6.88%~44.64%,其中高海拔地区样本的多糖含量显著更高;水分含量9.25%~14.4%,灰分1.6%~3.2%,蛋白质平均5.8%,脂肪仅0.5%,粗纤维1.3%~3.3%,总皂苷0.2%~0.6%。天麻是一种低脂肪、高蛋白、高能量密度的食品,营养总值占样本质量的97.9%。
3.2. 氨基酸测定
检出16种氨基酸,总氨基酸(TAA)含量3.83%~5.91%,必需氨基酸(EAA)与总氨基酸比值(EAA/TAA)为31.677%,EAA/非必需氨基酸(NEAA)为46.34%,高于WHO/FAO推荐标准(35.38%),表明天麻是优质蛋白来源。其中,组氨酸(His)对儿童发育重要,含硫氨基酸(如蛋氨酸Met)和芳香族氨基酸(如酪氨酸Tyr、苯丙氨酸Phe)在神经递质合成中起关键作用。
3.3. 矿物质和维生素测定
矿物质含量显著差异:钙(Ca)1.01×103~1.79×103 mg/kg,镁(Mg)344~719 mg/kg,钾(K)8.98×103~1.64×10? mg/kg,均远高于一般植物水平;钠(Na)11~51.1 mg/kg,铁(Fe)7.51~49.3 mg/kg,锌(Zn)8.8~15.3 mg/kg。维生素B?(VitB?)和B?(VitB?)含量较低(部分未检出)。高钙、镁、钾含量预示天麻在预防骨质疏松、心血管疾病方面具潜力。
3.4. 生物活性成分测定
天麻素含量0.0958%~0.5306%,对羟基苯甲醇0.0752%~0.6457%,parishin A、B、C、E平均分别为1.1905%、1.1091%、0.1955%、0.8377%。这些成分与神经保护、抗炎、抗氧化、心血管保护等活性密切相关,且不同产地和品种间差异显著。
4. 讨论
研究揭示了天麻的营养和药用价值,并发现产地和品种显著影响成分含量:大方天麻生物活性成分较高;德江天麻蛋白质含量突出;赫章血天麻因高海拔环境,多糖和天麻素含量最高。与马铃薯和甘薯相比,天麻具有多糖、粗纤维、氨基酸和矿物质含量更高,脂肪更低的特点,适合开发为代餐食品、功能饮料或高纤维饼干等产品。
该研究首次系统评估了天麻作为药食同源物质的综合成分特征,明确了产地和品种对质量的影响,为天麻的质量标准制定和功能食品开发提供了坚实的数据支撑和科学依据。
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