魏丹丹+刘+培+朱邵晴+郭盛+宿树兰+钱大玮+朱振华+段金廒
摘要：分別采用减重、电感耦合等离子体-原子发射光谱法（ICP-AES）、凯氏定氮法和BCA试剂盒法、硝酸铝-分光光度法以及超高效液相-质谱联用HILIC-UPLC-TQ-MS/MS方法，对水葫芦花期不同部位水分和灰分、重金属、粗蛋白、总黄酮类、核苷类、氨基酸类成分的组成及含量进行分析评价。结果表明水葫芦花期须根、短缩茎、匍匐茎、叶柄、叶片、花序中水分含量分别为93.67%、96.34%、97.13%、96.65%、90.85%、9603%，总灰分和酸不溶性灰分含量分别为25.83%、24.24%、26.32%、17.33%、18.64%、17.16%和683%、6.19%、7.36%、524%、4.97%、4.85%；砷、镉、铅含量之和分别为29.77、14.01、11.67、12.36、14043、20.85 mg/kg；2种方法测得的粗蛋白含量分别为779%、7.17%、10.21%、8.29%、17.67%、18.23%，4.64%、3.95%、7.83%、5.14%、1374%、14.02%；总黄酮类含量分别为2.81%、4.18%、338%、3.04%、829%、4.17%；总核苷类成分含量分别为0.46%、0.57%、0.64%、0.29%、1.04%、1.52%；总氨基酸类成分含量分别为0.21%、0.25%、0.55%、0.21%、1.44%、1.37%。水葫芦花期各部位均含有丰富的资源性化学成分，叶片和花序中粗蛋白、总黄酮类、核苷类、氨基酸类成分含量在各部位中最高，具有潜在的药用和营养保健价值。本研究结果可为水葫芦的资源化利用提供科学依据。
关键词：水葫芦；不同部位；化学成分分析；资源利用评价
中图分类号：S451；Q946 文献标志码：A 文章编号：1003-935X（2016）03-0001-10
Analysis and evaluation of Chemical Components of Different Parts of Eichhornia crassipes during the Flowering Period
WEI Dandan，LIU Pei，ZHU Shaoqing，GUO Sheng，SU Shulan，QIAO Dawei，ZHU Zhenhua，DUAN Jinao
（National and Local Collaborative Engineering Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization and Formulae Innovative
Medicine，Jiangsu Collaborative Innovation Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization，Jiangsu Key
Laboratory for High Technology Research of TCM Formulae，Nanjing University of Chinese Medicine，Nanjing 210023，China）
Abstract：The contents of water，ash，heavy metal ions，crude protein，total flavonoids，nucleosides and amino acids in different parts of Eichhornia crassipes during the flowering period were analyzed and evaluated by the burning constant weight method，inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy （ICP-AES），Kjeldahl method and BCA kit，and hydrophilic interaction ultra-performance liquid chromatography coupled with triple-quadrupole tandem mass spectrometry （HILIC-UPLC-TQ-MS/MS），respectively.The water content of the fibrous root，short stem，stolon，petiole，leaf and inflorescence was 93.7%，96.3%，97.1%，96.6%，90.8% and 96.0%，respectively.Total ash and acid-insoluble ash were 25.8%，24.2%，26.3%，17.3%，18.6%，and 17.2%，and 6.8%，6.2%，7.4%，5.2%，5.0%，and 4.85%，respectively，for the plant parts listed before.In the same order，the concentration of three metal ions （arsenic，cadmium and lead） was 29.8，14.0，11.7，12.4，140.4 and 20.8 ppm.According to Kjeldahl method and BCA kit，the levels of crude protein were 7.8%，7.2%，10.2%，8.3%，17.7%，and 18.2%，and 4.6%，4.0%，7.8%，5.1%，13.7% and 14.0%，respectively.Flavonoids were found at 2.8%，4.2%，3.4%，3.0%，8.3% and 42%.Finally，the content of total nucleosides and amino acids were 0.46%，0.57%，0.64%，0.29%，1.04%，and 1.52%，and 0.21%，0.25%，0.55%，0.21%，and 1.44%，respectively.Therefore all parts of E.crassipes have potential nutritional value and medicinal effects，thus could be further utilized in food and medicinal chemistry.Especially the leaves and inflorescences possessed the highest contents of crude protein，flavonoids，total nucleosides and amino acids among all parts of E.crassipes.The research provides useful information for the resource utilization of E. crassipes.
Key words：Eichhornia crassipes；plant parts；chemical components；source utilization
水葫芦（Eichhornia crassipes）又名凤眼莲，系雨久花科凤眼莲属的多年生漂浮性草本植物，是世界上生长、繁殖速度最快的植物之一。1株水葫芦1年之内就可繁殖1.4亿株，铺满140 hm2的水面，鲜重达28 000 t，有“水域癌细胞”之称。水葫芦能耐肥，对pH值的要求也不太严格，能耐5 ℃左右的低温，也能耐短期0 ℃低温，只有当茎叶全部受到霜害时植株才死亡。
20世纪60—70年代，由于我国粮食紧缺，水葫芦作为饲料被广泛地推广，为我国养殖业的发展作出了贡献。随着我国经济的迅速发展，混合饲料已逐渐取代水葫芦，造成其利用率极大降低而逸为野生。同时，水污染日益加剧为水葫芦的快速繁殖提供了充足的营养，水葫芦在我国19个省份泛滥，造成了一系列的危害：破坏生物多样性，引起水体富营养化，孶生害虫，堵塞河道、灌渠，影响农业和水产业，妨碍航运及娱乐活动等[1]。水葫芦被国务院列入首批外来物种名单，同时是世界十大害草之一。一份东非卢旺达民意调查显示，大部分居民对生物治理的有限性抱怀疑态度，机械打捞仍然是目前最主要的控制方法[2]。世界自然保护联盟的数字显示，在贫困的非洲，7个国家为控制水葫芦每年付出的成本是2 000万～5 000万美元。打捞的水葫芦大部分随意丢弃，少量运输至特定地点掩埋，不仅花费大量的财力，而且进一步污染土地资源。我国每年因水葫芦造成的经济损失接近100亿元，仅打捞费用即5亿～10亿元。
现有的治理方法并不能有效地控制水葫芦的野蛮繁殖，对其有效利用却能够解决水葫芦肆虐问题。研究表明，水葫芦根制备的生物炭可吸附水中的铬[3]、铜、镉[4]、铁[5]等重金属元素，其干燥的叶片能够吸附刚果红和雅格素等活性染料[6-7]，可用于工业废水或农业生产污染水域的治理。此外，水葫芦能够大量富集氮、磷等元素，成功用于我国湖泊的水体富营养化治理[8-9]。利用天然酶或重组酶可将水葫芦制备成生物乙醇[10]；利用离子溶液处理水葫芦可改变其木质纤维素的组成和结构，同时其沼气产率可提高至976%[11]。气相质谱分析表明水葫芦富含羧酸类以及胆甾烷、豆甾醇、螺甾烷等植物甾醇及类固醇成分[12]。新鲜水葫芦的叶片和嫩芽的乙醇提取物富含生物碱类、黄酮类、酚类、甾体类、三萜类、蒽醌类等次生代谢产物，具有显著的抗细菌和抗真菌活性，因此有药学研究价值[13]。将水葫芦叶的热水提取物掺入对虾饲料中，能够增强对虾对病原体感染的抵抗力，上调免疫应答，缩短凝血时间，提高对虾的免疫力和存活率[14]。《中药大辞典》记载：水葫芦“清热解毒、祛风出湿，治关节炎、风湿等症；可内服也可外敷。配藻莎可治风热感冒，配升麻可透发斑疹，也可行水消肿，配蝉蜕可治皮肤瘙痒”。除了直接利用之外，对水葫芦叶柄特殊结构的研究有助于开发新型多功能材料，如以水葫芦叶柄内部结构为模板，利用仿生合成方法合成的钙钛矿型氧分离膜具有独特的显微结构和性质，能够增加钙钛矿型膜在氧渗透量方面的物理性质[15]。考虑到化学成分在植物不同器官的富集具有一定的区域差异性，本研究拟对水葫芦不同部位的水分、灰分、重金属元素、粗蛋白、黄酮类、核苷酸类、氨基酸类成分分别进行含量测定，为其分部位合理利用提供一定的依据。
1 材料与方法
1.1 仪器
Sartorius BT125D电子分析天平来自德国赛利多斯公司，MA37水分测定仪购自赛多利斯科学仪器（北京）有限公司，ZDDN-II型全自动凯氏定氮仪购自浙江托普仪器有限公司，UV-2000紫外分光光度计来自北京莱伯泰科，EnSpire多模式微孔板检测仪免标记系统购自美国Perkin Elmer公司，KQ-250E型超声波清洗器来自昆山禾创超声仪器有限公司。超纯水系统购自美国Thermo Fisher Scientific，Z-2000型原子吸收分光光度计来自日本日立公司。ACQUITY UPLC系统、Xevo TQ质谱系统以及Mass LynxTM质谱工作站来自美国Waters公司。
1.2 试剂
超纯水（自制）；乙腈、甲醇、甲酸，色谱纯，购自德国Merck KGaA集团；亚硝酸钠、氯化铝、硫酸、甲酸铵、醋酸铵，分析纯，购自国药控股股份有限公司；芸香苷对照品（批号100080-200707），购自中国药品生物制品检定所；胸腺嘧啶（thymine）、胸苷（thymidine）、2′-脱氧腺苷（2′-deoxyadenosine）、腺嘌呤（adenine）、尿苷（uridine）、次黄嘌呤（hypoxanthine）、腺苷（adenosine）、2′-脱氧肌苷（2′-deoxyinosine）、肌苷（inosine）、胞嘧啶（cytosine）、尿嘧啶（uridine）、鸟嘌呤（guanine）、胞苷（cytidine）、鸟苷（guanosine）、2-脱氧单磷酸腺苷（2′-deoxy adenosine monophosphate，dAMP）、单磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）、单磷酸鸟苷（guanosine monophosphate，GMP）、单磷酸胞苷（cytidine monophosphate，CMP）、环单磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）、环单磷酸鸟苷（cyclic guanosine monophosphate，cGMP），亮氨酸（leucine）、异亮氨酸（isoleucine）、苯丙氨酸（phenylalanine）、色氨酸（tryptophan）、γ-氨基丁酸（GABA）、甲硫氨酸（methionine）、脯氨酸（proline）、缬氨酸（valine）、牛磺酸（taurine）、酪氨酸（tyrosine）、丙氨酸（alanine）、反式-4-羟基-L-脯氨酸（hydroproline）、苏氨酸（threonine）、谷氨酸（glycine）、赖氨酸（lysine）、谷氨酰胺（glutamine）、丝氨酸（serine）、天冬酰胺（asparagine）、瓜氨酸（citrulline）、精氨酸（arginine）、组氨酸（histidine）、鸟氨酸（ornithine），上述20种核苷酸以及23种氨基酸均购自Sigma公司，经高效液相色谱仪测定其纯度均大于98%。BCA試剂盒购自碧云天生物技术研究所。
1.3 材料及处理
试验所用水葫芦均采自南京理工大学池塘，采集时间为2015年10月，经南京中医药大学段金廒教授鉴定为Eichhornia crassipes （Mart.） Solms。每批打捞后除去表面浮萍、螺蛳等杂物，将全株分为须根、短缩茎、匍匐茎、叶柄、叶片、花序6个不同部位，40 ℃鼓风干燥后，粉碎成粗粉，置干燥器中备用。
1.4 水分及灰分测定
根据《中华人民共和国药典》（2015年版）通则0832水分测定法，取供试品3.00～5.00 g，平铺于样品盘中，根据MA37水分测定仪操作方法精密称定，测定结束后读取样品中水分含量（%）。根据《中华人民共和国药典》（2015年版）第四部-3总灰分及酸不溶性灰分测定法对水葫芦不同部位进行总灰分和酸不溶性灰分测定。
1.5 重金属元素测定
重金属元素测定参考前期所建立的方法[16]。样品粉碎，过40目筛，精密称取0.50 g置于具塞三角烧瓶中中，加入硝酸10.00 mL浸泡过夜，然后加入3.00 mL双氧水，拧紧密封盖，置于恒温烘箱 120 ℃ 加热3～4 h，直至消解液澄清透明或略带黄色，冷却后定容过滤待测。电感耦合等离子体-原子发射光谱（ICP-AES）的测定条件如下：射频功率1 150 W，压力30 psi，提升量1.5 mL/min，积分时间2 s，雾化气流量：0.8 L/min，辅助气流量：0.2 L/min，冷却气流量：15 L/min。
1.6 粗蛋白含量测定
参照中华人民共和国国家标准GB/T 6432—1994《饲料中粗蛋白测定方法》，采用凯氏定氮仪测定水葫芦不同部位的粗蛋白含量。按照BCA试剂盒操作说明书测定样品中粗蛋白含量：精密称取各供试品0.50 g，置于50 mL具塞锥形瓶中，加入 10 mL 磷酸缓冲液PBS，超声提取 30 min（25 ℃，100 Hz），冷却后称重，加PBS补足损失重量。提取液摇匀，25 ℃下13 000 g离心10 min，上清液稀释一定的倍数用于测定。
1.7 总黄酮含量及抗氧化性能测定
课题组前期已经建立了总黄酮含量的测定方法，在此基础上对水葫芦不同部位的总黄酮进行含量测定[17]。精密称取芸香苷对照品，加70%甲醇溶解，制备芸香苷含量为0.982 mg/mL的对照品溶液。精密称取水葫芦不同部位样品，精密加入70%甲醇，室温超声提取，补足减失重量，制备供试品溶液。精密称取芸香苷对照品溶液0.00、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80 mL，置于10.00 mL量瓶中，分别加70%甲醇至3.00 mL，摇匀，加5%亚硝酸钠溶液 1.00 mL，摇匀，放置6 min，加10%硝酸铝溶液 1.00 mL，摇匀，放置6 min，加 1.00 mol/L 的氢氧化钠试液5 mL，摇匀，放置 15 min，于510 nm处测定吸光度。为避免本底颜色干扰，应扣除本底510 nm处吸光度。取上述供试液，以70%甲醇稀释至不同的倍数，以维生素C为阳性对照药，采用DPPH法分别测试水葫芦不同部位的抗氧化活性[18]。
1.8 核苷类以及氨基酸类成分分析
本课题组已经采用UPLC-TQ/MS法建立了植物样品中氨基酸类以及核苷类成分的定性定量分析方法[19-22]。在前期研究的基础上，对水葫芦不同部位的氨基酸类以及核苷类成分进行含量测定。
1.8.1 供试品溶液制备 精密称取水葫芦不同部位粉末各1.00 g（过40目筛），置100.00 mL具塞锥形瓶中，精密加入50.00 mL超纯水，称重。静置 30 min 后，超声提取30 min（25 ℃，100 Hz），冷却后称重，加超纯水补足损失重量。提取液摇匀，25 ℃下13 000 g离心10 min，取上清液过022 μm滤膜，取续滤液即為供试品。
1.8.2 对照品溶液制备 分别精密称取干燥至恒重的各氨基酸与核苷对照品1.00 mg，置于 10.00 mL 容量瓶中，加入甲醇-水（体积比9 ∶ 1）溶液，定容至刻度，摇匀，配制氨基酸与核苷的混合对照品溶液，用甲醇-水（体积比9 ∶ 1）溶液配制混合对照品系列标准溶液。
1.8.3 色谱及质谱条件 采用Waters ACQUITY UPLC system（Waters，Milford，MA，USA）系统，BEH Amide亲水色谱柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm）。流动相为A（5 mmol/L甲酸铵，5 mmol/L乙酸铵，体积分数0.2%甲酸水溶液），B（1 mmol/L甲酸铵，1 mmol/L 乙酸铵，体积分数0.2%甲酸乙腈溶液），梯度洗脱：0～3 min，10%A；3～9 min，10%～18%A；9～15 min，18%～20%A；15～16 min，20%～46%A；16～18 min，46%A；18～20 min，10%A。流速为0.4 mL/min，柱温35 ℃。采用电喷雾ESI离子源，毛细管电压为3.0 kV，采样锥电压为30 V，锥气流为20 L/h，脱溶剂气流量：1 000 L/h，脱溶剂温度为350 ℃；离子源温度为 120 ℃，碰撞能量为 6 V。
1.8.4 方法学考察 按“1.8.2”节的步骤配制核苷酸和氨基酸对照品系列标准溶液，按“1.8.3”节色谱条件进样分析，评价方法的线性关系。取混合对照品中间浓度溶液1.00 μL，注入UPLC仪，按上述色谱及质谱条件重复测定3次，记录峰面积并且计算相对标准偏差（RSD值），得到精密度结果。取任一样品，精密称定3份，分别制备供试品溶液，取100 μL，注入UPLC仪，测定各核苷酸及氨基酸含量，计算其百分比及RSD值，得到重复性结果。取上述样品，室温贮存，分别于0、2、4、6、8、12 h进样测定，每次连续进样3次，记录峰面积并计算RSD值，得稳定性结果。精密称取上述样品1.00 g，加入已知浓度的混合对照品，按照“18.2”节的方法制备对照品溶液，取1.00 μL，注入UPLC仪，测定各核苷酸及氨基酸含量，计算各核苷酸及氨基酸的加样回收率。
1.8.5 样品测定 分别精密吸取对照品与供试品溶液各1.00 μL，注入UPLC仪测定，总氨基酸及总核苷的量为各氨基酸及各核苷的量之和，每份样品平行测定3次，取平均值。
2 结果与分析
2.1 水分及灰分测定
水葫芦的须根、短缩茎、匍匐茎、叶柄、叶片、花序的含水量表明（表1），新鲜水葫芦各部位含水量均在90%以上，其中叶片含水量相对最低，为9085%，这可能是由于叶片的蒸腾作用所致。各部位的总灰分及酸不溶性灰分含量均较高，分别在17.16%和4.85%以上，其中水上各部位（叶柄、叶片、化学）灰分含量稍低，而水下各部位（须根、短缩茎、匍匐茎）灰分含量相对较高，可用于肥料原料。本文若无特别说明，所有的含量百分率（%）均为质量分数。
2.2 重金属元素测定
水葫芦须根、短缩茎、匍匐茎、叶柄、叶片、花序中砷、镉、铅的含量分析表明（表2），水葫芦须根对砷和镉的富集能力最高，而叶片对铅的富集能力最高。根据我国《饲料卫生标准》（GB 13078—2001）对砷、镉、铅等重金属元素限量的规定，砷、镉、铅的含量标准分别为2～20 mg/kg、0.5～2.0 mg/kg、5～40 mg/kg。由此可见，水葫芦各个部位的镉含量均超过规定限量，尤其水葫芦叶片铅含量远远超标，故本研究水域中的水葫芦不适合用作饲料。于此同时，可以看出水葫芦对重金属污染具有良好的指示及富集作用，尤其其叶片对水体中铅污染的富集净化作用最为明显。
2.3 粗蛋白含量测定
水葫芦须根、短缩茎、匍匐茎、叶柄、叶片、花序干重中粗蛋白含量分析表明（表3），凯氏定氮仪的测定结果较BCA试剂盒法的测定结果稍高，但是整体趋势一致：水葫芦各部位干重均含有较多的粗蛋白，尤其以叶片和花序中含量最高，可达干重的1374%以上。
2.4 总黄酮及抗氧化活性测定
以芸香苷的吸光度为纵坐标（y），质量浓度（μg/mL）为横坐标（x），绘制标准曲线，得回归方程：y=0.002x+0.011，线性范围为3.30～266.40 μg/mL（r2=0.9911）。水葫芦须根、短缩茎、匍匐茎、叶柄、叶片、花序总黄酮含量测定结果见表4，可见叶片中总黄酮含量最高，可达829%，须根中总黄酮含量最低，其他部位总黄酮含量差别不大。各部位的抗氧化活性测定结果表明，水葫芦不同部位均表现出一定的抗氧化活性，其中花序抗氧化活性最强，短缩茎活性次之。本试验中，水葫芦不同部位的总黄酮含量与其抗氧化活性并非呈现正相关，暗示尚有其他类成分具有抗氧化活性。
2.5 核苷酸及氨基酸类成分含量测定
2.5.1 方法学考察结果 核苷酸与氨基酸方法学考察测定结果分别见表5和表6，结果显示43种待测成分在相应的范围内线性关系良好，相关系数均在0.992～1.000之间；精密度、稳定性、重复性试验的RSD值分别为2.03%～4.82%、167%～497%、186%～4.05%，表明本方法精密度、稳定性、重复性良好，可用于测试样品。加样回收率试验结果表明，18种核苷酸和22种氨基酸成分加样回收率为9537%～104.46%，RSD<450%，表明该方法准确可靠。
2.5.2 核苷酸及氨基酸含量 水葫芦样品的典型色谱图见图1，不同部位中20种核苷酸和23种氨基酸含量测定结果分别见表7和表8。由表7、表8可知水葫芦花序和叶片中总核苷酸含量最高，分别达干重的1.52%和1.04%，不同部位总核苷酸含量顺序为：花序>叶片>匍匐茎>短缩茎>须根>叶柄；叶片和花序中总氨基酸含量较高，分别达干重的1.44%和1.37%，不同部位总氨基酸含量顺序为：叶片>花序>匍匐茎>短缩茎>须根≈叶柄。水葫芦须根、短缩茎、匍匐茎、叶柄、叶片和花序中所含的人体必需氨基酸（苯丙氨酸、缬氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、组氨酸）总量依次为0.05%、017%、0.11%、0.04%、018%、0.42%。由此可知，花序、叶片以及匍匐茎是水葫芦总核苷酸和总氨基酸含量较高的部位，天冬酰胺在花序、叶片和匍匐茎中含量为最高，分别为0.41%、0.84%和0.15%。总体而言，水葫芦的叶片和花序含有较多的总核苷酸、总氨基酸以及总必需氨基酸，可作为肥料原料。
3 讨论
由于新鲜水葫芦含水量较高，故应用水葫芦制备生物炭时首先要考虑其除水问题。同时，水上叶柄、叶片和花序的灰分含量较须根、短缩茎和匍匐茎低，故水上部分更适合用于制备生物炭。本研究水域的水葫芦各部位镉含量均大于2 mg/kg，超过我国饲料卫生标准，若用于生产饲料，则应控制水葫芦生长水域中镉含量；此外，本研究水域的水葫芦叶片中铅含量远远高于其他部位，如考虑利用水葫芦制作饲料，应控制水体中铅含量或利用不含叶片的其他部位。考虑到叶片中对水体中高铅含量的耐受性，可将其用于水体铅污染的治理，或利用叶片制备生物炭治理水域中铅污染。叶片和花序中粗蛋白、总核苷酸和总氨基酸含量均高于水葫芦其他部位，具有较高的营养价值，在重金属元素含量不超标的情况下，是良好的饲料原料和化工、制药原料，故在分部位利用时可优先考虑叶片和花序中的营养成分。叶片中总黄酮含量最高，达829%，高于水上剩余叶柄和花序总黄酮含量之和，是良好的植物黄酮提取原料。黄酮类成分通常具有显著的抗菌、抗炎、抗氧化、抗衰老、醛糖还原酶抑制等廣泛的生物活性，可能是水葫芦“清热解毒、祛风出湿”的主要药效成分，可用于制备制药工业原料，以及用于洗手液、香皂等日化产品开发。此外，水葫芦叶片中富含叶绿素、叶黄素等天然植物色素，可作为保健品用于预防老年人黄褐斑退化而引起的视力退化和失明。
水葫芦可以进行无性繁殖和有性繁殖，无性繁殖通过匍匐茎增殖，有性繁殖则通过花增殖。
游离核苷酸作为遗传物质的基本原料，在水葫芦的各部位中均有一定的含量，尤其在主要的营养器官叶片、匍匐茎，以及主要的生殖器官花序中大量存在，其含量远高于其他部位，可能作为储备物质，以适应其惊人的无性及有性繁殖速度。叶片和花序中含量最高的核苷酸均为尿苷，尿苷能够影响多巴胺、血清素等神经递质在神经系统的浓度从而改善抑郁。研究表明在阿尔茨海默氏病和帕金森病等多种神经退行性疾病患者的饮食中添加尿苷，能够增加各种膜结构的合成，刺激胆碱能化合物的释放并改善认知能力。此外，尿苷参与糖原合成，有助于提高细胞的耐缺氧能力和机体抗体水平，同时尿苷可用于合成尿苷肽类抗生素，能够阻断病毒基因合成，这可能是水葫芦具有顽强生命力的部分原因。水葫芦叶片和花序中含量仅次于尿苷的核苷酸为鸟嘌呤和胞苷，鸟嘌呤可用作抗病毒药物阿昔洛韦、伐昔洛韦等的中间体，胞苷可作药品合成原料和生化试剂，用于2′，3′-二去氧胞苷、阿糖胞苷等的制备。
除了含有丰富的核苷酸外，水葫芦的叶片和花序中还含有大量游离氨基酸。其中含量最高的氨基酸为天冬酰胺，其在水葫芦叶片中的含量更是高达0.84%，高于水葫芦叶片中其他22种游离氨基酸含量之和（0.61%）。虽然不是人体必需氨基酸，但是天冬酰胺由于具有显著的生物活性可作为降血压、扩张支气管（平喘）、抗消化性溃疡及胃功能障碍的药物。此外，水葫芦叶片中富含天冬氨酸，其可作为4种必需氨基酸蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、赖氨酸的合成原料，同时在医药、食品和化工等方面有着广泛的用途。水葫芦花序中赖氨酸含量高达0.24%，可提供哺乳动物必需氨基酸补给。水葫芦叶片和花序中8种人体必需氨基酸均有一定的含量。各种氨基酸在医学上具有一定的防病治病和保健的作用，同时可作为表面活性剂和其他化工产品原料。
本试验对水葫芦不同部位的水分、灰分、重金属元素、粗蛋白、黄酮类、核苷类、氨基酸类成分进行了分析，可以为水葫芦资源的分部位合理资源利用提供依据和参考。通过水葫芦不易枯竭的可持续资源的有效合理利用，既能够恢复原生水域的生态平衡，同时形成新型生态可持续治污理念，使水葫芦变害为利、变废为宝，具有重大的生态、环境、社会及经济意义。
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