邱长玉，刘丹，韦伟，陆晓媚，曾燕蓉，朱光书，张朝华，黄胜，朱方容，林强
（广西蚕业技术推广站，广西南宁 530007）
【研究意义】桑叶不仅富含维生素、蛋白质和氨基酸等营养成分（王永昌等，2016），还含有生物碱、多糖、多酚和单宁等多种具药用活性的物质，相关研究表明这些活性物质具有抗氧化、抗癌、降血糖血脂等作用（Du et al.，2008；
Tao et al.，2013；
Thaipitakwong et al.，2018）。以立桑为业为突破口抓好蚕桑资源综合开发应用的横向拓展，在摘桑养蚕的同时，发展桑枝食用菌、开发桑葚酒、桑叶茶等增加经济效益，开展推动广西蚕桑产业走规模高效、生态多元、健康持续的发展之路。建立不同桑树品种桑叶的营养成分和药用活性成分，既能为营养型或保健型桑树品种的选择提供参考依据、促进桑叶综合利用使桑叶经济效益最大化，又能推进蚕桑产业的多元化发展。【前人研究进展】目前已有对桑叶品质的评价分析，但研究多侧重于单一的桑树营养成分或药用成分含量的测定分析方面，而关于同时建立营养与药用品质综合评价体系的研究较少。林香青（2006）对桑葚营养成分进行了系统分析和研究，得出桑葚不仅含有极高的蛋白质和氨基酸，还含有大量的活性物质。买买提依明等（2008）对新疆药桑的果实、叶片和枝条等不同器官的黄酮和多酚类化合物含量进行测定，建立了桑树不同部位黄酮和多酚类化合物含量测定方法。王娜等（2008）测量了5个桑树品种不同叶位叶的含水量、多酚、总糖和总蛋白等7个指标的含量，结果表明，桑叶各指标含量与品种、叶位均有一定的相关性。随着单一营养或药用成分测定技术日渐成熟，研究重点转移到建立桑树的营养成分或药用成分的评价体系上。梁贵秋等（2015）以广西种植的21个桑品种桑叶为材料，利用隶属函数法综合评价其营养及保健品质，从中筛选出适合桑叶药用及食用的品种。何雪梅等（2018）以广西13个主栽果桑品种的桑椹为材料，采用因子分析法分析其主要营养成分和功能成分，筛选出适合食用及药用的桑椹品种。目前已建立海南、新疆吐鲁番和重庆等地区的桑叶和桑果等的营养及药用品质综合评价体系（李长城等，2010；
曾卫湘，2017；
郑莎等，2017；
张震等，2020）。【本研究切入点】广西桑树种质资源丰富，有关桑树药用成分和营养成分的研究过于零星和单一，尚无全面、系统分析的研究报道。【拟解决的关键问题】将隶属函数法与因子分析法结合，对广西桑资源圃保存的16个不同桑资源进行药用和营养成分测定，全面评价桑树资源，构建科学、易操作的桑叶药用及营养品质综合评价体系，依据综合得分筛选出适合桑叶药食用途开发的桑品种，以推动广西蚕桑产业多元化发展。
1.1 试验材料
本研究中参试桑树品种均保存于广西蚕业技术推广站桑树资源圃，根据初步的田间农艺性状调查，选取长势整齐、长势旺、发条数多、叶片大的品种，品种信息如表1所示。各品种的桑叶样品采摘时间为2020年5月中旬，从桑树中部枝条顶端数起，采摘第2～8位叶片。采摘的新鲜桑叶样品一部分用于测定水分含量，其余部分直接收获到液氮中并储存在-80℃待用。
表1 参试16份桑资源信息Table 1 Information of 16 mulberry resources
1.2 测定项目及方法
1.2.1 水分含量测定鲜样经热风烘干称重后，采用XFSFY-50A卤素水分测定仪（厦门雄发仪器仪表有限公司）进行水分测定。
1.2.2 维他命C（VC）含量测定样品加入50 g/L的TCA溶液于冰水浴研磨提取10 min，收集滤液备用。采用分光光度计法测定VC含量（mg/100 g）=（V×m1×N）/（Vs×m×1000）×100。式中，V（mL）为样品提取液总体积；
N表示样品稀释的倍数；
Vs（mL）表示测定时所用样品体积；
m1（μg）为由标曲中求得的VC质量；
m（g）表示样品质量。
1.2.3 蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝染色法。样品加入30 mL冰水浴磨成匀浆，于4℃离心，收集上清液待测。可溶性蛋白质含量（mg/g）=（V×m1×N）/（Vs×m×1000），式中，V（mL）表示样品提取液总体积；
m1（μg）表示由标曲中求得的蛋白质质量；
N表示样品稀释的倍数；
Vs（mL）表示测定时所用样品体积；
m（g）表示样品质量。
1.2.4 果胶含量测定 首先，用67%的乙醇溶液于85℃水浴中将样品洗涤，离心，弃去上清液，反复此操作清洗，直至上清液不再产生糖的穆立虚反应；
进一步采用酸提取方式，将上述制备出的沉淀，用pH 0.5的硫酸溶液全部洗入三角瓶中，混匀；
然后在85℃水浴中加热60 min，冷却后移入100 mL容量瓶中，用pH 0.5的硫酸溶液定容，过滤，保留滤液。采用NY/T 2016—2011《水果及其制品中果胶含量的测定 分光光度法》测定果胶含量。果胶含量（g/kg）以半乳糖醛酸质量分数ω计，ω=（ρ×V×N）/m×1000，式中，ρ（mg/L）为半乳糖醛酸质量浓度，V（mL）表示果胶沉淀定容体积，N为稀释倍数，m（g）为样品质量。
1.2.5 可滴定酸含量测定称取0.2 g样品用蒸馏水转移到100 mL的容量瓶中，定容到刻度，摇匀，静止30 min后过滤，利用氢氧化钠溶液滴定法测定。可滴定酸含量（%）=V×c×（V1-V0）×f/（Vs×m）×100。式中，V（mL）为样品提取液总体积，c（mL）表示NaOH滴定液的浓度，V1（mL）表示滴定滤液消耗的NaOH溶液的体积，V0（mL）表示滴定蒸馏水消耗的NaOH溶液的体积，Vs（mL）表示滴定时所取滤液体积，m（g）为样品质量，f（g/mmol）为折算系数。
1.2.6 脂肪含量测定采用GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中索氏抽提法测定桑叶的脂肪含量；
桑叶研磨后直接用石油醚溶剂抽提，蒸发除去溶剂，干燥后得到游离态脂肪的含量。脂肪含量（g/100 g）=（m1-m2）/m0×100，式中，m0（g）为试样质量，m1（g）为滤纸筒和鲜重的质量，m2（g）为恒重后滤纸筒和干重的质量。
1.2.7 多酚含量测定采用Folin-Ciocalteu比色法，样品加入60%乙醇于70℃水浴提取30 min；
多酚含量（mg/g）=m1×V×N/（Vs×m×103），式中，m1（mg）为标准曲线中多酚的质量，V1（mL）为样品提取液总体积，N为稀释倍数，Vs（mL）为测定时所取样品总体积，m（g）为样品质量。
1.2.8 单宁含量测定样品加入75%乙醇于沸水浴提取30 min；
采用福林酚比色法测定单宁含量，单宁含量（mg/g）=（c×10×A）/m，式中，c（mg/g）为标准曲线中没食子酸的浓度，10为试样反应时的总体积（mL），A为稀释倍数，m（g）为样品质量。
1.2.9 DNJ含量测定参考吴秋生等（2009）的方法，采用反相高效液相色谱—紫外检测法（RPHPLC-UV）测定桑叶中脱氧野尻霉素（DNJ）含量，液相色谱仪设备型号为安捷伦1200.
1.2.1 0 多糖含量测定样品沸水浴提取30 min，冷却，离心，过滤，定容至50 mL的容量瓶中，采用硫酸—苯酚法测定。多糖含量（%）=m1×50×5/（1×0.1×103）×100，式中，m1（mg）为从标准曲线中查得的多糖的含量，50表示样品提取液的总体积（mL），5表示样品提取液的稀释倍数，1表示测定时所取样品体积（mL），0.1表示样品质量（g）。
1.3 数据处理及统计分析
按照隶属函数公式U（Xi）=（Xi-xmin）/（Xmax-Xmin）进行原始数据转化，U（Xi）为隶属函数值，xi为测定值，Xmax为某指标的最大值，Xmin为某指标的最小值。使用SPSS 17.0进行因子分析。
2.1 16份桑资源叶的药用品质及营养品质比较
2.1.1 不同桑资源叶药用品质比较16个桑品种桑叶的主要药用成分含量测定结果见表2。其中，恭同10号的多酚含量最高，为3.77 mg/g，桂诱9270的多酚含量最低，为2.56 mg/g，平均值为3.06 mg/g，变异系数为14%；
恭同10号的单宁含量也最高，为168.16 mg/g，而强桑1号的单宁含量最低，为119.02 mg/g，平均值为143.18 mg/g，变异系数为11%。桂诱94-936的DNJ含量最高，为3239.25μg/g，桂诱94-168的DNJ含量最低，为747.73μg/g，平均值为1803.17 μg/g，变异系数为41%。试11的多糖含量最高，为3.08 mg/g，恭同10号的多糖含量最低，为1.42 mg/g，平均值为2.25 mg/g，变异系数为24%。综上，恭同10号不仅桑叶多酚含量最高，单宁含量也最高，但其桑叶多糖含量最低。
表2 16份桑资源叶的药用成分含量Table 2 Medicinal component content in 16 mulberry resource leaves
2.1.2 不同桑资源叶营养品质比较16个桑品种桑叶的主要营养成分含量测定结果见表3。其中，桂诱92L-26的VC含量最高，为1.35 mg/g，强桑1号的VC含量最低，为0.58 mg/100 g，平均值为0.90 mg/100 g，变异系数为22%；
桂诱94-936的蛋白质含量最高，为20.02 mg/g，长果桑的蛋白质含量最低，为8.43 mg/g，平均值为14.46 mg/g，变异系数为23%；
桂诱94-168的脂肪含量最高，为21.68 g/100 g，强桑1号的脂肪含量最低，为15.74 g/100 g，平均值为17.59 g/100 g，变异系数为8%；
涠竹2号的可滴定酸含量最高，为2.55，桂诱92L-26的可滴定酸含量最低，为1.03，平均值为1.73，变异系数为23%；
桂诱94-936的水分含量最高，为91.46%，而A17的水分含量最低，为71.02%，平均值为83.93%，变异系数仅6%。综上，桂诱94-936桑叶的蛋白质和水分含量均最高，强桑1号桑叶的VC和脂肪含量均最低。
表3 16份桑资源叶的营养成分含量Table 3 Nutritional component content in 16 mulberry resource leaves
2.2 16份桑资源叶药用品质及营养品质指标的相关分析
2.2.1 药用品质指标相关分析16份桑资源桑叶的4种药用成分含量的检测数据经隶属函数法转化后进行相关分析，结果（表4）表明，多酚与单宁含量成正相关，相关系数为0.553，且Sig.（双尾）＜0.05，差异显著，表明多酚含量与单宁含量间存在显著的线性正相关关系。多酚与单宁同属于酚类物质，因此2个指标在信息上有一定的重叠。多酚含量与DNJ和多糖含量的相关系数分别为0.114和0.018，相关系数均小于0.300，表明多酚含量与这2个指标间没有相关性。
表4 16份桑资源桑叶药用品质指标的相关分析Table 4 Correlation analysis of medicinal quality indexes of 16 mulberry resource leaves
2.2.2 营养品质指标相关分析 对16份桑树资源叶的营养指标进行相关分析，结果（表5）表明，水分含量与可滴定酸含量间成正相关，相关系数为0.441，且Sig.（双尾）＜0.05，差异显著，表明水分含量与可滴定酸含量间存在显著的线性正相关关系。除此之外，其他各指标两两之间的相关系均都小于0.300，均无相关性，表明本研究中选取的桑树资源叶营养品质指标间信息重叠较少。
表5 16份桑资源桑叶营养品质指标相关分析Table 5 Correlation analysis between various nutritional quality parameters of leaves of 16 mulberry resource leaves
2.3 16份桑资源叶的药用品质及营养品质主成分分析
2.3.1 药用品质主成分分析利用SPSS 17.0进行降维因子分析，得到一个特征值矩阵和主成分矩阵。共提取2个特征根大于1.000的主成分，即2个新的又相互独立的主成分，第一主成分（PC1）的特征值为1.577，占特征根总和的39.4%，累积贡献率为39.4%；
第二主成分（PC2）的特征值为1.088，占特征根总和的36.2%，前2个主成分的累积贡献率为68.9%，未达85.0%以上，故选取特征值接近于1.000的因子为第三主成分（PC3），3个主成分的累积贡献率为91.7%，可较全面反映变异信息。PC1中起主要作用的为多酚和单宁，多酚和单宁同属于酚类活性物质；
PC2中起主要作用的为DNJ，属于生物碱类物质；
PC3中起主要作用的为多糖（表6）。上述结果与相关分析结果一致，相关分析表明二者间有较强的正相关性，信息存在一定的重叠。故选择与药用相关的药用成分指标时，多酚和单宁可只选取一样。
表6 16份桑资源叶药用品质指标评价因子的特征值及累计方差贡献率Table 6 Eigenvector and accumulated variance contribution rate of nutritional quality index evaluation factors of 16 mulberry resource leaves
2.3.2 营养品质主成分分析 利用SPSS 17.0进行降维因子分析，得到一个特征值矩阵和主成分矩阵。共提取3个特征根大于1.000的主成分，即3个新的又相互独立主成分，PC1的特征值为1.462，占特征根总和的29.2%，累积贡献率为29.2%；
PC2的特征值为1.304，占特征根总和的26.1%，前2个主成分的累积贡献率为55.3%；
PC3的特征值为1.087，占特征根总和的21.8%，前3个主成分的累积贡献率为77.1%，未达85.0%以上，故选取因子4为第四主成分（PC4），前4个主成分的累积贡献率为92.7%，可比较全面反映系统的变异信息。PC1中起主要作用的为可滴定酸和水分；
PC2中起主要作用的为蛋白质和脂肪；
PC3中起主要作用的为VC（表7）。
表7 16份桑资源叶营养品质指标评价因子的特征值及累积方差贡献率Table 7 Loading matrix eigenvector and cumulative contribution rate of medicinal quality factors of leaves of 16 mulberry resource leaves
2.4 16份桑资源叶的药用品质及营养品质的综合排名
2.4.1 药用品质综合排名因子分析综合了不同桑树品种在各因子中的影响，以各主成分的方差贡献率作权重，结合隶属函数得分可更全面、客观地反映桑叶的药用品质，综合排名反映了各品种桑叶综合药用品质的优劣。由表8可知，桑叶综合药用品质的优劣评价结果排名依次为桂诱94-936、试11、桂诱8012、化45、恭同10号、A17、涠竹2号、强桑1号、桂诱92L-26、桂诱94-168、桂诱7618、长果桑、桂诱9270、桂诱94-2048、粤诱172号和湖107，即桂诱94-936桑叶的药用品质综合得分排名第一，而湖107桑叶的药用品质综合得分排名最末。
2.4.2 营养品质综合排名由表9可知，桑叶综合营养品质的优劣评价结果排名依次为桂诱94-936、桂诱92L-26、湖107、涠竹2号、化45、桂诱94-168、试11、桂诱9270、桂诱94-2048、桂诱7618、桂诱8012、粤诱172号、恭同10号、强桑1号、A17和长果桑。排名前3位的品种分别是桂诱94-936、桂诱92L-26和湖107，说明其综合营养品质较高。因此，桂诱94-936和桂诱92L-26可作为华南地区桑叶食用开发的专用原料桑品种资源。
表9 16份桑资源叶营养品质综合得分及排名Table 9 Comprehensive scores and ranking of the nutritional quality of 16 mulberry resource leaves
桑叶的药用品质和营养品质主要受如栽培环境、采收时间、品种、组织及叶位等因素的影响（乔宇等，2014；
吴婧婧等，2017）。本研究与梁贵秋等（2015）所选择的品种均为广西蚕业技术推广站桑树资源圃保存的栽培类型桑树品种资源，但研究结果却不尽相同，前人的研究结果表明DNJ的变异系数为33.3%，而本研究结果表明DNJ的变异系数为41%，其原因可能与品种有关。虽然DNJ的变异系数存在差异，但DNJ的变异系数为药用品质指标中差异最大，表明不同的桑树品种中DNJ含量差异较大，可作为药用品质综合评价的首选指标。本研究调查的5个营养指标含量中，桑叶蛋白质和可滴定酸含量的变异系数最高，为23%，VC含量的变异系数次之，为22%，而桑叶含水量的变异系数最低，仅为6%，这与前人的研究相类似（梁贵秋等，2015；
张芳等，2018）。此外，本研究中选取的4个药用成分指标间的相关分析结果表明，多酚含量与单宁含量的相关系数为0.553，且达显著水平，说明多酚与单宁的指标信息有所重叠，测一种成分的含量就可预测到另外一种成分含量的增减趋势，因此，在药用品质综合评价的指标的筛选时只选取其中一种即可。
16份桑资源叶的药用品质的综合得分结果表明，排名前3位的品种分别是桂诱94-936、试11和8012，说明其综合药用品质较高。16份桑资源的营养品质的综合得分结果表明，排名前3位的品种分别是桂诱94-936、桂诱92L-26和湖107，说明其综合营养品质较高。其中，桂诱94-936属于广西人工诱导四倍体，田间调查表明其产量高，叶质好；
在药用品质综合评价排名第一，又在营养品质综合评价中排名第一，因此该资源可作为药食同源品种的候选。研究结果为药用及食用桑品种的选育提供了选育方法及素材，对促进桑叶多元化开发具有重要意义。
通过隶属函数法成功筛选出了一份可作为广西蚕区药食同源的桑品种资源，桂诱94-936。影响桑叶综合品质的主要指标为酚类物质、生物碱、多糖及蛋白质等。但不同栽培环境对桑叶的营养品质和药用品质的影响较大，在实际生产应用中，应根据不同地区不同桑树品种桑叶的营养品质和保健品质特性予以综合开发利用，促进蚕桑产业的多元化发展。
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