謝 瑋

(銅仁學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院,貴州銅仁 554300)

黑老虎(Kadsuracoccinea)為多年生常綠攀援藤本,雙子葉植物,南五味子屬,五味子科,廣泛分布于廣西、云南、貴州等地。其果實為聚合漿果,因其口感好、營養(yǎng)價值高而備受消費者喜愛,有長壽果的美稱,被譽為“天下第一奇果”[1]。目前,國內(nèi)外對黑老虎根莖研究較多,特征活性成分為木脂素和三萜類物質(zhì),具有一定的藥理活性[2],而對果實的相關(guān)研究主要為栽培技術(shù)和種植管理[3],測定微量元素、氨基酸和花色苷類等成分的含量[4],對其營養(yǎng)成分全面分析評價的報道較少。

本文以黔東黑老虎果為研究對象,果外形及果肉剖切面如圖1所示。測定其衛(wèi)生指標(biāo)和營養(yǎng)成分含量,并與另外兩種具有代表性的同類漿果(巨峰葡萄、紅瑪瑙石榴)進行對比分析。最后對黑老虎果在食品加工、副產(chǎn)物綜合利用和醫(yī)藥保健方面的應(yīng)用前景進行展望,為黔東黑老虎果作為食藥兩用型水果和相關(guān)保健產(chǎn)品的研發(fā)提供一定的理論依據(jù)。

圖1 黑老虎果外形及果肉剖切面圖

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黔東黑老虎果 貴州省銅仁市瓦屋鄉(xiāng);巨峰葡萄、紅瑪瑙石榴 均為市售。

2,6-二氯靛酚、無水硫酸鈉、乙酸酐、三氯甲烷、氫氧化鈉、冰醋酸、鹽酸、蒽酮試劑、無水乙醇等 分析純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;蘆丁、沒食子酸,鐵、鋅、硒、鉛、鉻、鎘、砷、汞、銅,氯氰菊酯、黃曲霉毒素 標(biāo)準(zhǔn)品(質(zhì)量分?jǐn)?shù)>98%)，Sigma公司和國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心。

LC-20AT高效液相色譜儀 日本島津公司;Sorvall ST16R高速冷凍離心機 美國Thermo公司;LGJ-30F真空冷凍干燥機 北京松原華興科技發(fā)展有限公司;754N紫外可見分光光度計 上海奧普勒儀器有限公司;7890A氣相色譜儀 美國Agilent公司;AAS-900原子吸收光譜儀 美國 PerkinElmer公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 果實去皮后,一部分果肉直接測定,另一部分果肉和果核經(jīng)過真空冷凍干燥后置于-20 ℃冰箱避光貯存。

1.2.2 衛(wèi)生指標(biāo)的測定 農(nóng)藥殘留檢測方法參照NY/T 761-2008;鉛、鎘、砷、汞、鎘、銅參考SN/T 0448-2011測定;黃曲霉毒素B1測定參考GB/T 5009.23-2006;沙門氏菌測定參考GB 4789.4-2010;金黃色葡萄球菌測定參考GB 4789.28-2016。

1.2.3 營養(yǎng)成分的測定 維生素C的測定參考GB5009. 62-85中的2,6-二氯靛酚滴定法;可溶性糖的測定參考趙軼鵬和趙新勇的蒽酮比色法[5];礦質(zhì)元素鈣、鐵、鋅、硒的測定采用原子吸收光譜法,參考徐皓等的方法[6];總酸的測定參考GB/T 12456-2008;粗多糖的測定參考SN/T 4260-2015;總多酚測定參考SN/T 3848-2014;總黃酮的測定參考NY/T 2010-2011。氨基酸測定根據(jù)GB/T 5009.124-2003,方法參考孫銳等[7],采用反相高效液相色譜法;脂肪酸測定采用氣相色譜法,參考陳卓君等[8]。

1.2.4 氨基酸評分 AAS=待測蛋白質(zhì)中某種EAA含量(g/100 g pro)/參考蛋白模式中相應(yīng)某種EAA含量(g/100 g pro)×100;RCAA為氨基酸比值系數(shù);SRCAA為氨基酸比值系數(shù)分,表示待測蛋白質(zhì)的必需氨基酸與參考蛋白模式中相應(yīng)必需氨基酸的接近程度;EAAI為必需氨基酸指數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用平均±標(biāo)準(zhǔn)差表示,用SPSS 17.0 進行統(tǒng)計分析和方差分析,以p<0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 安全評估

本試驗選取銅仁市瓦屋鄉(xiāng)種植地區(qū)的8個黔東黑老虎果樣品進行衛(wèi)生指標(biāo)測定,結(jié)果如表1所示。

威脅食用植物性農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的主要污染物為致病微生物、農(nóng)藥殘留、重金屬和生物毒素,我國出臺《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》目的就是建立適合中國國情的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管體系[9]。農(nóng)藥殘留主要包括三大類:有機氯類、有機磷類和擬除蟲菊酯類。有機氯農(nóng)藥屬于神經(jīng)毒,易在人體脂肪內(nèi)蓄積,損害中樞系統(tǒng),危脅人體健康;有機磷農(nóng)藥在體內(nèi)與膽堿酯酶形成磷?；憠A酯酶,致使組織中乙酰膽堿過量蓄積,引起煙堿樣和中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀;擬除蟲菊酯類農(nóng)藥是一類高效、廣譜的合成殺蟲劑,具有優(yōu)異的生物活性和較好的環(huán)境相容性[10]。由表1可知,黔東黑老虎果中12項農(nóng)藥殘留均未超過國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的限量[11]。重金屬鉛、鉻、砷、汞、鎘、銅毒性較強,超過一定量會嚴(yán)重影響農(nóng)作物品質(zhì),人們食用受重金屬污染的食品后會產(chǎn)生毒性反應(yīng),嚴(yán)重時還有可能致畸形、致癌癥和致突變[12]。黔東黑老虎果中,鉛、鉻、鎘、砷、汞、銅6種重金屬含量遠低于國家規(guī)定的限量[13]。黃曲霉毒素是由黃曲霉和寄生曲霉產(chǎn)生的一組代謝產(chǎn)物,為二氫呋喃香豆素的衍生物,其中,黃曲霉毒素B1(AFB1)的毒性和致癌性最強,國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2761-2005規(guī)定食品中AFB1限量為5～20 μg/kg;金黃色葡萄球菌隸屬于葡萄球菌屬,是重要的人類病原菌,可導(dǎo)致致死性的全身感染;引起食物中毒的沙門氏菌病原體屬腸桿菌科,也是威脅公眾衛(wèi)生安全的一種重要的致病菌,被FAO/WHO歸屬為A類病原微生物[14]。研究結(jié)果表明,黔東黑老虎果中黃曲霉毒素B1、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌均未檢出,說明該地區(qū)在黑老虎種植過程中能夠科學(xué)組織和嚴(yán)格管理,為其作為食用水果滿足質(zhì)量安全風(fēng)險評估提供一定的科學(xué)依據(jù)。為確保果品可持續(xù)的質(zhì)量安全和品質(zhì)要求,應(yīng)合理使用農(nóng)藥、化肥,注重環(huán)境保護與治理,最大程度減少水果中農(nóng)藥殘留、重金屬及生物毒素的污染和累積,產(chǎn)出安全、綠色、優(yōu)質(zhì)的水果。

表1 黔東黑老虎果農(nóng)藥殘留、重金屬和生物毒素含量

2.2 主要營養(yǎng)成分含量

為探究一種具有開發(fā)前景的新型水果資源,需要考慮除可食性部位之外其他部分的價值,從而進行產(chǎn)品深加工及綜合開發(fā)利用,因此本試驗研究了黔東黑老虎果肉的維生素C、可溶性糖、鐵、鋅、硒和氨基酸總量,同時測定果核中粗多糖、總黃酮、總多酚、亞油酸、α-亞麻酸以及總不飽和脂肪酸的含量,并與另兩種具有代表性的同類漿果(巨峰葡萄、紅瑪瑙石榴)進行比較分析,結(jié)果如表2所示。

表2 黑老虎果主要營養(yǎng)成分含量與其他水果的比較

2.2.1 維生素C 三種漿果中黔東黑老虎果VC含量最高,為159.96 mg/100 g,顯著(p<0.05)高于巨峰葡萄的77.34 mg/100 g,維生素C是果蔬中重要的營養(yǎng)素之一,通過影響脯氨酸的羥化作用進而影響膠原蛋白的活性[15]。

2.2.2 可溶性糖 可溶性糖主要指能溶于水的葡萄糖、果糖、蔗糖這三種糖,決定水果的甜度。黔東黑老虎果中可溶性糖含量為3.48 g/100 g,顯著(p<0.05)低于巨峰葡萄的20.32 g/100 g和紅瑪瑙石榴的17.87 g/100 g,是一種含糖量較低的水果。

2.2.3 礦質(zhì)元素 鈣(Ca)元素作為體內(nèi)骨骼和牙齒的重要組成成分,能夠參與細胞代謝,維持神經(jīng)和肌肉的活動及體液平衡,一般成人鈣的推薦攝入量是800～1000 mg/d。鐵(Fe)元素是人體必需的微量元素之一,參與體內(nèi)氧的運送和組織呼吸過程,維持人體正常的免疫功能。

鋅(Zn)對促進機體生長和智力發(fā)育、調(diào)節(jié)機體免疫、維持細胞功能具有重要作用。硒(Se)能激活淋巴細胞和刺激免疫球蛋白及抗體產(chǎn)生,對于心血管病和癌癥的防治有一定的功效,還有抗衰老和提高人體免疫力的作用[16]。黔東黑老虎果肉中富含礦質(zhì)元素,Ca、Fe的含量分別為 110.92、2.59 mg/100 g,均高于巨峰葡萄和紅瑪瑙石榴,Zn 的含量為0.71 mg/100 g,低于巨峰葡萄的6.53 mg/100 g和紅瑪瑙石榴的2.11 mg/100 g,Se含量高達3.05 μg/100 g,顯著(p<0.05)高于巨峰葡萄的0.11 μg/100 g和紅瑪瑙石榴的0.84 μg/100 g,且遠高于梨、桃、獼猴桃、棗等6種主要國產(chǎn)落葉果樹果實硒含量,約為蘋果的23.5倍[17]。

2.2.4 氨基酸總量 蛋白質(zhì)在消化酶的作用下分解成氨基酸或低分子多肽才被吸收利用,氨基酸保障機體正常的新陳代謝,對于人體營養(yǎng)和生理健康有重要作用[18]。結(jié)果表明,黔東黑老虎果含有16種氨基酸,包括賴氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸共7種必需氨基酸,氨基酸總量為1678.35 mg/100 g,略低于巨峰葡萄的2283.87 mg/100 g和紅瑪瑙石榴的3058.23 mg/100 g。

2.2.5 粗多糖 多糖是一類由醛糖或酮糖通過糖苷鍵連接而成的多聚物,是生物體內(nèi)廣泛存在且具有多種生物活性的天然大分子物質(zhì),如淀粉、果膠、膳食纖維是生物體中必不可少的成分[19]。黔東黑老虎果核中粗多糖含量為26.80 mg/g,高于巨峰葡萄的13.08 mg/g和紅瑪瑙石榴的17.42 mg/g,可推測具有一定的免疫調(diào)節(jié)、延緩運動性疲勞發(fā)生和加快體能恢復(fù)的作用,但其生理活性還需要進一步探究。

2.2.6 總黃酮 黃酮類泛指兩個苯環(huán)通過三個碳原子互相連接而成的一系列化合物,是植物中廣泛存在的一類活性物質(zhì),具有改善心血管功能、降血脂、血壓、殺菌、抗癌、延緩衰老等功效[20]。黔東黑老虎果核中總黃酮的含量為15.61 mg/g,高于巨峰葡萄果核的平均提取量2.86 mg/g和紅瑪瑙石榴果核的平均提取量5.27 mg/g,可推測其可能具有一定功能活性。

2.2.7 總多酚 多酚類化合物具有多個羥基酚類,是植物中廣泛存在的一類具有生物活性的功能成分[21]。黔東野生黑老虎果核中總多酚含量為38.27 mg/g,高于巨峰葡萄果核的含量18.25 mg/g和紅瑪瑙石榴果核的含量7.73 mg/g,可預(yù)估其具有一定抗腫瘤、抗病毒、抗氧化和預(yù)防心腦血管疾病等多種生物活性。

2.2.8 脂肪酸 黔東黑老虎果核中共含有12種脂肪酸,包含油酸、亞油酸、α-亞麻酸和棕櫚油酸4 種不飽和脂肪酸(UFA),含量為 2.13×104mg/100 g,占總脂肪酸(TFA)含量的 87.19%,UFA的相對含量高于巨峰葡萄的72.55%和紅瑪瑙石榴的86.27%,對于防止高血壓、預(yù)防心血管疾病、軟化血管和降低血清中膽固醇的沉積具有重要的作用,是理想的優(yōu)質(zhì)植物脂肪酸。亞油酸屬ω-6 UFA,在體內(nèi)代謝可產(chǎn)生重要生理功能,能夠防止動脈粥樣硬化以及人體血清膽固醇在血管壁的沉積,有“血管清道夫”的美譽,具有增強肌體免疫能力、參與脂肪分解與新陳代謝等作用。α-亞麻酸屬ω-3 UFA,能夠調(diào)節(jié)血脂、抑制癌癥的發(fā)生及轉(zhuǎn)移，在人類營養(yǎng)和保健方面發(fā)揮著重要的生理功能[22]。果核中亞油酸和α-亞麻酸的含量分別為70.78%和7.62%,遠高于巨峰葡萄和紅瑪瑙石榴,因此在醫(yī)療健康、保健食品等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用前景。

2.3 果肉蛋白質(zhì)必需氨基酸組成及評價

氨基酸(Amino acid)是含有氨基和羧基的有機化合物,為蛋白質(zhì)的基本組成單位,對生物體的代謝活動有著重要的調(diào)節(jié)作用,氨基酸組成是衡量蛋白質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。本試驗對黔東黑老虎果蛋白中必需氨基酸組成及評分進行分析,結(jié)果如表3所示。

表3 黑老虎果蛋白中氨基酸組成及評分(g/100 g蛋白質(zhì))

根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)提出的評價食物蛋白質(zhì)必需氨基酸(EAA)的模式,EAA種類齊全且組成比例越接近人體需求,質(zhì)量越優(yōu)。氨基酸分(Amino acid score,AAS)用來評價待測蛋白質(zhì)中某種EAA與參考蛋白模式中相應(yīng)EAA含量的接近程度[7]。由表3可知,黔東黑老虎果蛋白中各種必需氨基酸的含量均低于FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)模式。由AAS可知該蛋白質(zhì)的第一限制氨基酸為賴氨酸,由SRCAA值為50.72和EAAI值為41.86,預(yù)測果肉蛋白具有一定的營養(yǎng)價值且生物利用率較高[23],具有廣闊的開發(fā)和利用前景。

3 結(jié)論與展望

本研究對黔東黑老虎果進行安全性評估,結(jié)果表明,12項農(nóng)藥殘留、6種重金屬和3種生物毒素均未超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限量。通過與另兩種同類漿果的營養(yǎng)成分對比,可以得出,黔東黑老虎果肉中VC含量較高,且礦質(zhì)元素鈣、鐵、硒的含量顯著(p<0.05)高于巨峰葡萄和紅瑪瑙石榴。果核中粗多糖、總黃酮、總多酚、不飽和脂肪酸含量均優(yōu)于巨峰葡萄和紅瑪瑙石榴。在品質(zhì)評價的基礎(chǔ)上,對黔東黑老虎果的應(yīng)用前景進行展望,在食品加工方面,可以加工果汁飲料、果酒、果醋、果脯等產(chǎn)品;副產(chǎn)物綜合利用方面,葉、莖、花、根等也有一定的經(jīng)濟價值,經(jīng)過科學(xué)合理的加工處理后,可以作為有機肥料、生產(chǎn)飼料、栽培食用菌等[24],果皮和果渣部分也可以提取果膠、天然色素、膳食纖維、白藜蘆醇、花青素類化合物等[25];醫(yī)藥保健方面,黔東黑老虎果核中富含黃酮、多酚、多糖、不飽和脂肪酸,具有一定的防治癌癥、增強人體免疫力、延緩衰老、保護肝臟和心肌健康、防止心血管病、提高生殖機能等生理功效,因此,這些活性成分可以進一步分離提純,可以開發(fā)具有抗疲勞、抗氧化、降血壓、降血脂、延緩衰老、提高免疫力等功能的保健食品。

綜上所述,本研究為綜合利用黔東黑老虎資源、促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定理論基礎(chǔ)。同時,尋求合理有效的黑老虎果廢棄物資源綜合利用途徑,拓寬黑老虎果的深加工,將會帶來一定的經(jīng)濟和生態(tài)效益,對于實現(xiàn)循環(huán)型農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、建設(shè)可持續(xù)發(fā)展生態(tài)黑老虎果園具有一定的意義。