劉宇婧，付為國，蔡哲平，龍春林，*

（1.江蘇大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與技術(shù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇鎮(zhèn)江212013；2.中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，北京100081）

大野芋營養(yǎng)成分分析與重金屬檢測

劉宇婧1，付為國1，蔡哲平2，龍春林2，*

（1.江蘇大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與技術(shù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇鎮(zhèn)江212013；2.中央民族大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，北京100081）

對我國西南部重要蔬菜資源大野芋的營養(yǎng)成分進(jìn)行分析，并檢測其重金屬含量，為該資源的保護(hù)和合理開發(fā)利用提供依據(jù)。所有的營養(yǎng)成分和重金屬檢測方法均采用國際標(biāo)準(zhǔn)，檢測3次，并取其平均值作為最后結(jié)果。結(jié)果表明：大野芋葉柄中膳食纖維含量高達(dá)43%，富含鉀、鈣、鎂、磷等多種礦物質(zhì)元素、且富含煙酸和維生素B6等多種維生素及谷氨酸等18種水解氨基酸，重金屬含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。大野芋中營養(yǎng)和功能成分較為豐富，可以推薦大野芋作為糖尿病和高血壓患者首選的富含膳食纖維的低糖蔬菜之一。

大野芋；蔬菜；營養(yǎng)成分；重金屬；分析測定

大野芋（Colocasia gigantea Hook.f.）為天南星科（Araceae）芋屬（Colocasia）多年生草本植物。大野芋的栽培和使用歷史悠久，發(fā)揮著食用、藥用及觀賞價(jià)值［1］。尤其在我國南部和西南部的許多少數(shù)民族地區(qū)以及越南地區(qū)，大野芋是老百姓們普遍食用的蔬菜，人們喜食其嫩葉柄，用于制作品種繁多的美味佳肴［2-3］。而目前大野芋的營養(yǎng)成分研究仍是空白。

蔬菜營養(yǎng)分析是對蔬菜營養(yǎng)價(jià)值的綜合分析，既包括蔬菜中營養(yǎng)成分的組成、種類和數(shù)量，還需考察蔬菜中有害成分的含量及其危害。

本研究對大野芋的營養(yǎng)成分進(jìn)行分析，并檢測其重金屬含量，為大野芋的開發(fā)利用提供理論依據(jù)，并為人們科學(xué)地選購蔬菜、合理營養(yǎng)、保證膳食平衡提供指導(dǎo)性意見，以達(dá)到增強(qiáng)體質(zhì)、預(yù)防疾病、增進(jìn)健康的目的。

1　材料與方法

1.1材料與樣品制備

2013年6月在貴州凱里菜市場和貴州劍河菜市場各購買大野芋葉柄一份，湖南懷化中方縣老百姓菜園中采集大野芋葉柄一份，將一部分大野芋葉柄切成5 cm左右的小段后，在38℃的地面上曬干，通風(fēng)保存用于試驗(yàn)；一部分大野芋葉柄直接送往公司測總水分和灰分。

1.2試驗(yàn)儀器

F-4500熒光分光光度計(jì)、CP80MX低溫冷凍超速離心機(jī)：日本日立；AA-6650原子吸收分光光度計(jì)、LC-20AT高效液相色譜儀：日本島津；DNP-300電熱恒溫培養(yǎng)箱：萬順儀器；KJ-M1700-8LX馬弗爐：科佳電爐；OM-6A索氏提取器：歐蒙。

1.3方法

所有的營養(yǎng)成分檢測3次，取平均值，檢測方法見表1。

表1　大野芋營養(yǎng)成分和重金屬檢測項(xiàng)目及分析方法Table 1　The detected items of nutrients and heavy metals and their analytical methods

2　結(jié)果與討論

本研究測定了大野芋葉柄中水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、膳食纖維、礦物質(zhì)、維生素、氨基酸和重金屬的含量。檢測結(jié)果顯示，大野芋維生素C和維生素E的含量相對較低，膳食纖維、鉀、鈣、鎂、磷、煙酸和維生素B6含量較高（見表2）。3個地區(qū)的鉛與鎘的含量均很低，符合最高允許標(biāo)準(zhǔn)（見表3）。

2.1基本營養(yǎng)成分

2.1.1水分和灰分

大野芋中水分含量很高，超過了95%；水分是影響大野芋嫩度、鮮度、味道和其他特性的重要成分，但又是導(dǎo)致其運(yùn)輸過程中容易腐爛的原因之一。可以考慮將其進(jìn)行脫水處理，以滿足人們對大野芋的需求。

表2　營養(yǎng)成分分析結(jié)果Table 2　The result of nutritional analysis

表3　蔬菜中鉛、鉻、鎘最高允許限量標(biāo)準(zhǔn)與大野芋葉柄的檢測含量Table 3 Maximum limits of Lead，Chromium，Cadmium in vegetables，and contents in Colocasia gigantea

本研究結(jié)果顯示，大野芋中灰分含量為3.56g/100g；如果今后大野芋得到開發(fā)，這個數(shù)據(jù)可以作為評定大野芋成品或半成品是否衛(wèi)生、有無污染的重要指標(biāo)，如果灰分含量超過了正常范圍，說明食品生產(chǎn)中使用了不合理的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)［4］。

2.1.2膳食纖維

膳食纖維是健康飲食不可缺少的。膳食纖維在保持消化系統(tǒng)健康上扮演著重要的角色，攝取足夠的膳食纖維也可以預(yù)防消化系統(tǒng)疾病、心血管疾病、癌癥、糖尿病以及其它疾?。?-6］。世界糧農(nóng)組織要求膳食纖維每日攝入量最低警戒線為25g（參考我國的SPLs），令人興奮的是大野芋葉柄中富含膳食纖維，達(dá)到43 g/100 g（干重），也就是58 g干重大野芋便可以滿足人體對膳食纖維的日需量（25 g/d）。在我們平時(shí)食用的蔬菜中，膳食纖維含量最高的是筍類，大于50%［7］，其次為干豆類食物，平均為36%［8］；可見，大野芋同比膳食纖維含量較高。

2.2礦物質(zhì)種類及含量

蔬菜是人體必需的各種礦物質(zhì)的主要來源之一，充分和合理食用含礦物質(zhì)豐富的蔬菜，即可滿足人體對礦物質(zhì)的需求。在中國西南部，尤其是在少數(shù)民族地區(qū)，以及越南，大野芋被作為一種重要蔬菜，弄清其中礦質(zhì)元素含量水平，可以為人們優(yōu)化選用蔬菜、平衡營養(yǎng)需求提供科學(xué)依據(jù)。本研究工作測定了其中鉀、磷、鐵、鋅、鎂、銅、鈣、鈉的含量。結(jié)果顯示，大野芋富含鉀、鈣、鎂、磷，其中，鉀的含量達(dá)到2.99×103mg/100 g，鈣的含量達(dá)到2.1×103mg/100 g，鎂的含量為958 mg/ 100 g，磷的含量為204 mg/100 g。大野芋中鉀、鈣的含量遠(yuǎn)高于其它蔬菜，鉀的含量高于藤三七［9］、塘葛菜［9］和菜心［9］，鈣的含量高于紫背菜［9］；鉀對維持人體體液滲透壓、酸堿平衡、心肌收縮等起重要作用，因此，高血壓和冠心病患者及老年人可以科學(xué)地選擇食用大野芋葉柄。

2.3維生素種類及含量

從表2可以看出，大野芋維生素C和維生素E的含量相對較低，需要從其它蔬菜和水果中補(bǔ)充，建議多食用紅椒或黃椒、芥藍(lán)、菜花、玉米、山藥、菠菜等。表2顯示，大野芋中含量充足的維生素有兩種：煙酸2.79 mg/100 g，維生素B60.22 mg/100 g。

煙酸是結(jié)構(gòu)最簡單、理化性質(zhì)最穩(wěn)定的一種維生素，也是人體不可缺少的營養(yǎng)成分，它參與組織的氧化還原過程，具有促進(jìn)細(xì)胞新陳代謝和擴(kuò)張血管的功能，能促進(jìn)人體和動物的生長發(fā)育。人體對煙酸的日需量為1.3 mg，本試驗(yàn)結(jié)果顯示，每100 g大野芋中富含2.79 mg煙酸，即每日食用50 g干重大野芋葉柄即可滿足人體對煙酸的需求。另外，在我們的調(diào)查中，了解到一些少數(shù)民族地區(qū)除了將大野芋的嫩葉柄作為最重要的蔬菜以外，還將其葉片和老葉柄作為飼料喂雞和豬，經(jīng)查閱資料，煙酸是豬、雞等動物日糧中必需的，缺乏煙酸可引起糙皮病、癲皮?。?0］，因此，部分地區(qū)將大野芋葉子作為飼料以改善肉質(zhì)，這也驗(yàn)證了民間利用大野芋的合理性。

維生素B6的生理功能廣泛，為人體內(nèi)某些輔酶的組成成分，參與多種代謝反應(yīng)，包括氨基酸代謝和女性雌激素代謝，是人體不可缺少的營養(yǎng)成分［11］，每日建議膳食參考攝入量標(biāo)準(zhǔn)為：成人1.1 mg～1.5 mg。大野芋葉柄中維生素B6含量為0.22 mg/100 g，含量雖豐富，但建議還需要從豆類和花生等中補(bǔ)充維生素B6。

2.4氨基酸種類及含量

從表2可以看出，大野芋作為一種蔬菜，蛋白質(zhì)和氨基酸含量偏低，并不能將蔬菜作為人類蛋白質(zhì)營養(yǎng)的主要來源。但是大野芋含有所有的18種水解氨基酸，總含量為4.95 g/100 g。大野芋中不同氨基酸含量從高到低依次為：谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、丙氨酸、甘氨酸、精氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、異亮氨酸、組氨酸、色氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、半胱氨酸。根據(jù)FAO/WHO的理想模式，質(zhì)量較好的氨基酸組成比例是必需氨基酸占總氨基酸的比值（EAA/TAA）為40%左右［12］，大野芋的氨基酸組成種類齊全，比例合理，為39.0%，符合FAO/WHO的理想推薦模式。大野芋所含的18種氨基酸中，谷氨酸含量最高，為0.67 g/100 g，占總氨基酸含量的13.5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于山蕗菜（2.467%）［13］，和菜豆中谷氨酸含量相當(dāng)［14］。谷氨酸雖然不是人體必需的氨基酸，但它參與機(jī)體代謝，在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為谷酰胺，而谷酰胺可作為腦組織的能量物質(zhì)，維持大腦機(jī)能，促進(jìn)腦細(xì)胞的呼吸；而且，美國一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常從蔬菜中攝取谷氨酸可以幫助人們降低血壓［15］。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，大野芋中谷氨酸含量較高，因此，可以認(rèn)為大野芋是一種良好的降血壓蔬菜。

2.5重金屬檢測和評價(jià)

隨著環(huán)境污染的日益加重，蔬菜產(chǎn)品也受到了不同程度的污染，其中重金屬污染是影響蔬菜生長和人類健康的重要因素之一，并且由于外源重金屬在體內(nèi)不能被降解而消除，只能以一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，或由高濃度變成低濃度，最終外源重金屬累積于蔬菜的根、莖、葉和果實(shí)中，并由食物傳遞進(jìn)入人體，所以，對一種蔬菜進(jìn)行評價(jià)時(shí)，必須對其重金屬含量進(jìn)行檢測。本研究測定了大野芋葉柄中的鉛、鉻、鎘的含量。檢測結(jié)果顯示，3個地區(qū)的鉛與鎘的含量均很低，符合最高允許標(biāo)準(zhǔn)（見表3）。貴州劍河菜市場、貴州凱里菜市場和湖南懷化中方縣農(nóng)戶菜園收集的大野芋葉柄中的鉻均為三價(jià)，含量分別為1.76 g/100 g、1.85 g/ 100 g和1.91 g/100 g，均值為1.82 g/100 g，由于這是在干重的情況下檢測的結(jié)果，換算成鮮重后，鉻的含量分別為0.63、0.66、0.68 g/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)（0.5 mg/kg）［16］；作為重金屬的鉻，六價(jià)鉻是對人體有害的，而三價(jià)的鉻對人體是有益的，在糖和脂代謝中發(fā)揮特殊作用［17-18］。

大野芋中鉻含量高的現(xiàn)象值得重視。其含量高可能與樣品采集地的土壤有關(guān)，但究竟是因?yàn)椴蓸硬痪叽硇?，還是因?yàn)榇笠坝蟊旧砭哂袕?qiáng)富集鉻元素的能力，還需要進(jìn)一步的研究。若有研究證明大野芋本身具有強(qiáng)富集鉻元素的能力，加之大野芋主要依靠營養(yǎng)繁殖，可以大量培養(yǎng)、快速繁殖，可以考慮將其作為環(huán)保作物種植于鉻污染嚴(yán)重的工廠邊，修復(fù)被重金屬鉻污染的土壤。

3　結(jié)論

大野芋葉柄中膳食纖維含量高達(dá)43%，富含人體易缺少的鐵、鉀、鈣、鎂等礦物質(zhì)元素以及18種水解氨基酸，表明大野芋葉柄是一種營養(yǎng)豐富、富含膳食纖維的保健食品，尤其是老年人和平時(shí)飲食油膩的人，非常適合長期食用大野芋。膳食纖維具有“清道夫”的美譽(yù)，可促進(jìn)腸蠕動，并減慢人體對糖的吸收，控制肥胖［19］。因此，可以考慮將大野芋的葉柄經(jīng)脫水處理后，制成膳食纖維添加到各種食品中。

大野芋中富含谷氨酸，谷氨酸含量占總氨基酸含量的比例高達(dá)13.5%，具有較高的研究和開發(fā)價(jià)值。

大野芋葉柄中富含煙酸，含量高達(dá)2.79 mg/100 g，因此，可以考慮有效利用人類不食用的大野芋老葉和老葉柄，將其加工成為飼料添加劑，為畜牧業(yè)提供了一種開發(fā)飼料的新思路。

大野芋葉柄中重金屬元素鉛與鎘的含量均很低，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。另一種重金屬元素鉻，在大野芋葉柄中表現(xiàn)為對人體有益的三價(jià)鉻。所以，未檢測到大野芋葉柄中重金屬超標(biāo)的現(xiàn)象。

綜上所述，隨著生活水平和環(huán)保意識的提高，人們要求蔬菜既符合綠色食品的標(biāo)準(zhǔn)，又具有獨(dú)特的風(fēng)味并對人體有良好的保健功能，大野芋作為一些少數(shù)民族地區(qū)日常食用的重要蔬菜，營養(yǎng)成分豐富，因此，來自少污染區(qū)域的大野芋將是百姓餐桌上十分值得推廣的蔬菜，具有重要的開發(fā)價(jià)值。

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Analysis of Nutritive Components and Heavy Metals in Colocasia gigantea

LIU Yu-jing1，F(xiàn)U Wei-guo1，CAI Zhe-ping2，LONG Chun-lin2，*
（1.Key Laboratory of Modern Agricultural Equipment and Technology，Ministry of Education，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，Jiangsu，China；2.College of Life and Environmental Sciences，Minzu University of China，Beijing 100081，China）

The aim of this study was to provide evidence for protecting and rational developing Colocasia gigantea by analyzing its nutritive elements and heavy metals.All nutritive elements and heavy metals were measured using international standards.The results were means of 3 tests.The results were shown as follows：the dietary fiber in the petiole of Colocasia gigantea was 43%.Its K，Ca，Mg，P and other inorganic elements，Vpp，VB6and other vitamins，and 18 kinds of amino acids，the heavy metal content met the corresponding national standard.The contents of nutritional and functional components of Colocasia gigantea were relatively abundant. Colocasia gigantea can be developed to be the low-sugar vegetable with rich in dietary fiber which is good for diabetes and hypertensive patients.

Colocasia gigantea；vegetable；nutrients；heavy metal；determination

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.21.027

江蘇省青年自然科學(xué)基金（BK20150491）；江蘇大學(xué)高級人才科研啟動基金（14JDG150）

劉宇婧（1985—），女（滿），助理研究員，博士，研究方向：民族植物學(xué)與植物資源學(xué)。

龍春林（1964—），男（漢），教授，博士，研究方向：民族植物學(xué)。

2015-12-29