三叶木通(八月炸)果肉营养成分研究报告:蛋白、氨基酸及矿质元素分析
内容摘要
本研究通过对三叶木通(八月炸)果肉营养成分的系统分析,探明其富含蛋白、氨基酸、矿质元素及粗纤维等特征。结果显示,果肉总蛋白达1.64%,含17种氨基酸(含7种必需氨基酸);K、Ca、Mg等矿质元素含量丰富,并含有微量“长寿元素”硒(Se)。研究表明三叶木通具有极高的营养价值与开发前景,为特色水果的市场推广与深加工提供了科学依据。
关键词
三叶木通, 营养成分分析, 氨基酸组成, 矿质元素, 八月炸, 功能性食品开发, 乡村振兴经济树种
研究背景与概况
易官美1,2,林立1,李波2(1宁波城市职业技术学院,浙江宁波315502;2江苏碧云天农林科技有限公司,江苏丹阳212362)
摘要:为探明三叶木通果实的营养成分,测定鲜果的蛋白、糖、氨基酸、维生素C、粗脂肪及矿质元素的含量。结果表明,三叶木通果实的总蛋白含量为1.64%,含有17种水解氨基酸,其中7种为人体必需氨基酸,天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的含量均高于0.50mg/g;总糖、还原唐和粗纤维的含量分别为6.42%、5.79%和3.91%;维生素C含量为10.22mg/kg;粗脂肪为4.02g/100g;矿质营养中K、Ca、Mg等元素含量较高(>500mg/kg),Al、Fe、Ze和Na含量介于3.68~30.01mg/kg,含有微量元素Se,含量为0.01mg/kg。结果表明,三叶木通果实具有较高的营养价值。
三叶木通(Akebiatrifoliata)为木通科(Lardizabalaceae)木通属(Akebia)落叶木质藤本,俗称八月炸、三叶拿绳、香蜜果、活血藤等,原产于我国和日本,在我国自然分布于河北、河南、甘肃以及长江流域各省区[1]。其根、茎可入药,具有解毒利尿、舒筋活络、驱风祛湿等功效[2],其果实干燥后即为中药预知子,可治疗脘胁胀痛、痰核痞块、小便不利等症[3]。鲜果味甜可口,富含营养,可食用或酿酒[4]。近年来,随着我国特色水果的兴起,三叶木通成为了水果市场的新兴产品。如今,国内许多地方已经开始三叶木通的规模化种植,鲜果产量达到1500~2000kg/667m2,市场价格在8~10元/kg,具有良好的经济效益。
目前,国内外有关三叶木通的研究主要集中于药用成分及其栽培技术研究。在药用成分方面,张孟琴等[5]测定了三叶木通果皮总黄酮的含量;Wang等[6]从三叶木通果皮中分离出了2种新的具有显著抗菌抗肿瘤活性的三萜类化合物;Li等[7]从三叶木通果实中分离出了1种新的去甲三萜皂苷;符智荣等[8]检测了产于湘西的三叶木通果皮中的齐墩果酸含量;李香等[9]则研究了齐墩果酸的抗肿瘤机理。在栽培技术方面,杨锐等[10]研究了层积处理对三叶木通种子萌发的影响;贾天娇等[11]、肖进军等[12]研究了三叶木通的栽培技术。然而,目前国内外关于三叶木通果实营养成分的研究报道还较少[13-14]。本研究分析三叶木通果实的营养成分及其含量,以期为该三叶木通鲜果的食品开发与市场应用提供参考。
1材料与方法
1.1材料与试剂
材料:2022年10月5日,于江苏碧云天农林科技有限公司三叶木通种植基地采集鲜果,低温运输带回实验室进行后续试验。
试剂:GuSO4、K2SO4、H2SO4、甲基红指示剂、苯酚、丙酮、亚甲蓝、酒石酸钾钠、石油醚、无水乙醚、亚铁氰化钾、乙酸锌、溴甲酚绿指示剂等实验试剂均购自于国药集团化学试剂有限公司;葡萄糖购自上海源叶生物有限公司;氨基酸标准品购自上海安谱实验科技股份有限公司。
1.2仪器与设备
K9840自动凯氏定氮仪(济南海能仪器股份有限公司);FA-1004型电子天平(上海舜宇恒平科学仪器有限公司);Agilent8453紫外可见分光光度仪(安捷伦科技(中国)有限公司);Agilent1260液相色谱仪(安捷伦科技(中国)有限公司);ThermoBR4I型冷冻离心机(Thermo)(美国Thermo公司);iCAPQ电感耦合等离子体质谱仪(美国Thermo公司);元素标准溶液来自国家有色金属及电子材料分析测试中心。
1.3试验方法
1.3.1鲜果重量及果肉含量。取三叶木通新鲜果实10个,称重后计算单果的平均鲜重。分离果肉、果皮和种子,称取果肉质量并计算果肉质量占比和含水量,重复测定3次。
1.3.2果肉中营养成分测定。取10个新鲜果实分离得到果肉,根据GB5009.5-2016和GB/T6432-2018中的凯氏定氮法测定总蛋白含量;根据GB/T15672-2009食用菌中总糖含量的测定方法测定总糖;根据GB5009.7-2016中还原糖的测定方法测定还原糖;根据GB/T5009.10-2003植物类食品中粗纤维的测定方法测定粗纤维含量;根据GB5009.6-2016中酸水解方法测定总脂肪含量;根据GB5009.86-2016中2,6-二氯靛酚滴定法测定维生素C的含量;根据GB5009.268-2016中电感耦合等离子体质谱法测定矿质元素的含量。每个指标重复测定3次。
17种氨基酸通过高效液相色谱法测定:色谱柱为氨基酸专用柱(4.6mm×100mm×2.7μm);流动相A为浓度均为10mmol/L的磷酸氢二钠和硼酸钠的混合溶液(pH值8.2),流动相B为甲醇∶乙腈∶水=45∶45∶10;检测波长338nm,检测脯氨酸波长262nm,柱温40℃。梯度洗脱程序:0~13.4min,98%~43%,A;13.4~13.5min,43%~0%,A;15.7~15.8min,0%~98%,A。流速为1.5mL/min,进样量37μL。根据氨基酸峰面积计算每种水解氨基酸的含量。
1.4数据统计与处理
通过Excel2017软件进行试验数据的统计与处理。
2结果与分析
2.1果肉质量及含量占比
测定三叶木通果实的重量,结果表明,单果鲜重的平均值为0.22kg。其中,果肉质量占到鲜果总重量的58.6%,果肉含水量为76.54%。
2.2果肉中糖、维生素C及粗脂肪的含量
三叶木通果肉中总糖的含量为6.42%,还原糖含量为5.79%,粗纤维含量为3.91%。果肉中维生素C含量为10.22mg/kg,粗脂肪含量为4.02g/100g。
2.3总蛋白及水解氨基酸含量
三叶木通鲜果肉中总蛋白的含量为1.64%。对总蛋白成分进行水解处理,并通过高效液相色谱法共测得17种水解氨基酸,其中7种为人体必需氨基酸。17种氨基酸中,谷氨酸含量最高,达到1.19mg/g。天冬氨酸、脯氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸4种氨基酸的含量也都高于0.50mg/g。胱氨酸的含量最低,仅为0.02mg/kg。
2.4矿质元素含量
在三叶木通鲜果肉中,一共检测到8种矿质元素分别为K、Ca、Mg、Al、Fe、Zn、Na和Se。其中,K元素的含量最高,达到2.74×103mg/kg;Ca、Mg元素含量次之,分别为703.12mg/kg和503.64mg/kg;Al、Fe、Ze和Na含量相当,介于3.68~30.01mg/kg;含有微量元素Se,含量为0.01mg/kg。
3讨论
我国木通资源丰富,其中的三叶木通是一种极具开发价值的植物资源。该植物不仅具有极高的药用和生态价值,并且人工栽植容易,挂果早、见效快,产量极高,因此在南方地区的经济树种中颇有开发前景[15]。研究表明,三叶木通的果实具有蛋白质、脂肪、维生素C、粗纤维含量高及矿质元素丰富的特点。蛋白质含量较高,每100g果肉中含蛋白质1.64g,高于一般水果种类。氨基酸种类比较齐全,共有17种,人体必需氨基酸、鲜味氨基酸的含量都较多,其中7种人体必需氨基酸的含量高达2.98mg/g。总糖含量为6.42g/100g,其中还原糖占到总糖量的90.19%,使三叶木通鲜果具有较强的甜味口感。粗纤维含量达到3.91%,高于市面上常见的梨、苹果、香蕉、草莓等水果种类。此外,该果肉中还具有较为丰富的维生素C(10.22mg/kg)和粗脂肪(4.02g/100g),使得三叶木通果实极具营养价值。
通过对果肉中矿质元素的全谱分析,表明三叶木通果实具有矿物质元素含量较高、种类齐全的特点。在检测出的8种矿质元素其中,K元素含量最高,为2.74×103mg/kg,Ca、Mg元素也较为丰富(>500mg/kg),其余Al、Fe、Ze、Na等元素含量相当。此外,在果肉中还检测出微量元素Se,含量为0.01mg/kg。Se为人体必需的微量元素之一,可增强人体免疫力、抗氧化、延缓衰老,并能有效抑制肿瘤生长等功效,被誉为“长寿元素”[16]。因此,本研究也表明,该地区栽植的三叶木通是一种“长寿果”。
三叶木通除用于产果之外,其种子可以榨油制皂,花、嫩叶、青果可制茶,果皮可用于深加工生产动物饲料,果囊可加工成上等饮料、果汁。故此,木通是一种具有很大开发前途的植物资源。并且,该植物适应性极强,耐寒冷、耐干旱、耐贫瘠,易于人工栽培,可通过多种方式繁育,因此可在南方广大地区推广种植,助力我国乡村振兴和粮油安全。
本研究表明,三叶木通是一种极具开发价值的果树资源,但三叶木通也存在果实皮厚籽多、可食率低等问题,鲜果中果肉占比仅为58.6%。今后,需进一步加强三叶木通的育种工作,培育出更多的皮薄少籽或无籽的品种,并开发一系列有关木通果实贮藏保鲜、深加工等方面的技术及副产物的资源化处理与应用技术。
