李剛鳳,羅家興,李洪艷,熊小艷,康明,楊娟
(銅仁學院材料與化學工程學院,貴州銅仁554300)
豆腐柴(Premna microphylla Turcz),又名豆腐木,為馬鞭科豆腐柴屬多年生落葉灌木[1],其廣泛分布于我國華東、華中、中南、西南等省區(qū)[2]。豆腐柴汁葉中含有大量的果膠、粗纖維、植物蛋白、糖類、氨基酸及豐富的礦物質(zhì)和黃酮類、多酚類物質(zhì)[3-9],果膠和蛋白質(zhì)含量高,氨基酸配比合理,礦質(zhì)元素豐富。豆腐柴即可作為天然果膠的來源,也可做為功能性食品開發(fā),是一種藥食兼用的植物[10-11]。近年來,豆腐柴的有效成分及相關(guān)藥理學的研究已漸漸為人們所重視,保健產(chǎn)品主要有豆腐柴飲料和豆腐柴果凍等產(chǎn)品。我國豆腐柴資源豐富,長期處于自生自滅狀態(tài),未能合理開發(fā)利用。研究以豆腐柴葉為材料,測定其營養(yǎng)成分,以期為科學、合理地開發(fā)豆腐柴葉提供理論依據(jù),為合理利用開發(fā)這一野生資源提供重要的依據(jù),并進一步為促進地方經(jīng)濟發(fā)展提供服務。
1.1.1 材料
本試驗豆腐柴葉采自銅仁學院梵凈山珍稀特色植物種質(zhì)資源調(diào)查、保護及藤茶的示范應用基地,經(jīng)50 ℃熱風干燥,然后將其粉碎,過100 目,密封后置于干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.1.2 試劑
無水乙醇、2,6-二氯靛酚鈉藍、磷酸、濃硫酸(均為分析純):成都金山化學有限公司;氫氧化鈉、碳酸氫鈉、標準抗壞血酸、葡萄糖(均為分析純):天津市科密歐化學試劑有限公司;鹽酸(分析純):衡陽市凱信化工試劑有限公司;3,5-二硝基水楊酸、偏磷酸(均為分析純):天津市光復精細化工研究所。
Agilent 1100 高效液相色譜系統(tǒng)(包括在線脫氣裝置、四元泵、自動進樣器(G1313A)和熒光檢測器、hypersil ODS C18 46×250 mm 柱 OPA 自動衍生,色譜工作站):美國Agilent 公司;AFS-230 原子熒光分光光度計:北京海光儀器有限公司;T6 新世紀紫外可見分光光度計:北京普析通用儀器有限公司;Zeenit 700P 原子吸收分光光度計:德國耶拿公司。
1.3.1 基本營養(yǎng)成分測定方法
水分含量測定參照GB 5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》恒重法;總糖和還原糖含量測定參照3,5-二硝基水楊酸法[12];粗纖維含量測定參照GB/T 5009.10-2003《植物類食品中粗纖維的測定》中重量法;粗蛋白含量測定參照GB 5009.5-2010《食品安全國家標準食品中蛋白質(zhì)的測定》凱氏定氮法;維生素C 含量測定參照GB 5009.86-2016《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》中2,6-二氯靛酚滴定法;果膠含量測定采用咔唑比色法,依據(jù)AOAC標準進行測定。
1.3.2 氨基酸測定方法
氨基酸的測定參照JY/T 019-1996 《氨基酸分析方法通則》以及GB/T 5009.124-2003《食品中氨基酸的測定》。分別精確稱取豆腐柴葉300 mg 放入水解管中,加入8 mL 6 mol/L HCl,抽真空后封口,110 ℃烘箱內(nèi)水解22 h,水解液全部轉(zhuǎn)移并定容至25 mL,搖勻,過濾,取1 mL 至25 mL 小燒杯,放入真空干燥器內(nèi),抽真空30 min 后,干燥 24 h,加入 1 mL 0.02 mol/L HCl,靜置 1 h 后,10 000 r/min 離心 10 min,取 400 μL 至 Agilent 專用樣品瓶內(nèi),蓋好瓶蓋,自動進樣器進行衍生化,用Agilent 1100 高效液相色譜儀分析17 種水解氨基酸(色氨酸除外)。高效液相色譜條件:HP Hypersil ODS 柱(125 mm×46 mm×5 μm),柱溫 40 ℃,流動相流速為10 mL/min。
1.3.3 礦質(zhì)元素測定方法
礦質(zhì)元素 Cu、Zn、Fe、Mg、Mn、Ca 的測定采用原子吸收分光光度法;K、Na 的測定采用火焰發(fā)射光光譜法。
1.3.4 營養(yǎng)品質(zhì)的評價
根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)/世界衛(wèi)生組織(WHO)1973年建議的每克氮氨基酸評分標準模式和中國預防醫(yī)學科學院營養(yǎng)與衛(wèi)生研究所建議的雞蛋蛋白質(zhì)評分標準模式進行營養(yǎng)評價,通過氨基酸評分(amino acid score,AAS),化學評分(chemical score,CS)和必需氨基酸指數(shù)(essential amino acid index,EAAI)對其進行評價,計算公式如下:
AAS=待評樣品中氨基酸含量(mg/g N)/FAO 與WHO 評分模式中氨基酸含量(mg/g N)
CS=待評樣品中氨基酸含量(mg/g N)/雞蛋中同種氨基酸含量(mg/g N)
式中:n 為比較的氨基酸總數(shù);a、b、c、......j 為待評樣品的必需氨基酸含量,(%,干基);ae、be、ce.......je 為雞蛋的必需氨基酸含量,(%,干基)。
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS17.0 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。
豆腐柴葉的基本營養(yǎng)成分測定結(jié)果見表1。
表1 豆腐柴葉基本營養(yǎng)成分的含量Table 1 Contents of basic nutritional compositions in Premna microphylla Turcz leaves
由表1 可知,豆柴腐葉中粗蛋白含量高達14.85 g/100 g,其含量高于一般的農(nóng)作物,低于大豆籽粒,則說明其可作為優(yōu)質(zhì)植物蛋白質(zhì)來源??偹帷⒖偺?、還原糖含量分別為0.4、2.51、1.29 g/100 g。多酚、黃酮為活性成分,含量分別為0.3 mg/100 g、2.78 g/100 g,多酚具有促進免疫、降血脂、抗腫瘤、抗病毒、抗氧化等保健作用[12-15],黃酮具有抗菌消炎、抗氧化、抗癌的作用,作為豆腐柴葉的活性成分,活性物質(zhì)含量越高說明其藥用和食用的價值越高[16]。粗纖維含量為9.6 g/100 g,果膠含量為 17.33 g/100 g,VC含量為 8.14 mg/100 g,由此可知,豆腐柴葉的果膠含量較高的同時,其維生素C含量和粗纖維含量也較高,屬于野生植物資源中較高的種類。
2.2.1 豆腐柴葉中氨基酸的組成及含量
由于采用酸水解,導致色氨酸在水解過程中被破壞未測定外,共測定了17 種氨基酸,分析結(jié)果見表2。
表2 豆腐柴葉氨基酸含量Table 2 The content of amino acids in Premna microphylla Turcz leaves g/100 g
由表2 可知。豆腐柴葉的氨基酸總量(TAA)為14.24 g/100 g,其中必需氨基酸(EAA)的含量為5.89 g/100 g,非必需氨酸含量(EAA)為8.35 g/100 g。必需氨基酸含量(EAA)/氨基酸總量(TAA)為41.36%,必需氨基酸含量(EAA)非必需氨基酸含量(NEAA)為70.53%,均高于FAO/WHO 模式推薦的比值(EAA/TAA 應達40 %左右,EAA/NEAA 比值應達60%以上)。由此可知,豆腐柴葉蛋白質(zhì)屬于優(yōu)質(zhì)蛋白,可進行開發(fā)利用。天冬氨酸、谷氨酸、蛋氨酸絲氨酸是鮮味氨基酸,4 種鮮味氨基酸總量為5.26 g/100 g,占總氨基酸的36.96%,表明豆腐柴葉是口感比較鮮美的天然食物資源。
豆腐柴作為藥食兩用的天然資源植物,含有9 種藥用氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、賴氨酸),它們能維持機體氮平衡,故將其稱為藥用氨基酸[17]。豆腐柴中藥用氨基酸總量為9.22 g/100 g,且與總氨基酸含量比值為70.53%。在這些藥用氨基酸中,谷氨酸含量最高,天冬氨酸含量次之,谷氨酸具有促進紅細胞生成、改善腦細胞營養(yǎng)及活躍思維作用,是治療肝昏迷、神經(jīng)衰弱和記憶力減退的有效成分[18]。由此說明,豆腐柴具有較好的藥用價值。
2.2.2 豆腐柴葉中蛋白質(zhì)的營養(yǎng)評價
蛋白質(zhì)的品質(zhì)可根據(jù)其氨基酸組成比例來判斷,其所含的必需氨基酸組成比例越接近人體必需氨基酸的比例,品質(zhì)就越高。豆腐柴葉中蛋白質(zhì)的營養(yǎng)評價結(jié)果見表3。
表3 豆腐柴必需氨基酸化學評價Table 3 Chemical evaluation of essential amino acids in Premna microphylla Turcz leaves
由表3 可知,豆腐柴必需氨基酸的化學評價CS評分均低于雞蛋白模式,半胱氨酸+蛋氨酸評分相對較高為0.32。必需氨基酸指數(shù)(EAAI)在86~95 之間為良好蛋白源,75~86 為可用蛋白源,小于75 為不適蛋白源,因此,豆腐柴葉不屬于良好的蛋白源。豆腐柴葉的氨基酸評分(AAS)中,亮氨酸(0.002)的值最低,半胱氨酸+蛋氨酸(0.53)的值最高;而化學評分(CS)也是亮氨酸(0.002)最低,半胱氨酸+蛋氨酸(1.30)最高。所以,僅從AAS 和CS 來判斷,亮氨酸為豆腐柴葉第一限制性氨基酸。除去由水解被破壞的色氨酸。
豆腐柴葉的礦物質(zhì)含量的測定結(jié)果見表4。
由表4 可知,豆腐柴葉中含有豐富的必需微量元素和常量元素,常量元素K(22 683.68 mg/kg)含量最高,其次是 Ca(2 835.15 mg/kg)和 Mg(369.45 mg/kg),可作為良好的鈣的來源。微量中元素Mn 含量最高為145.26 mg/kg,其次是 Fe、Zn、Cu,含量分別為 8 351、37.49、6.4 mg/kg,Cu 的含量較低。按照 Hill 和 Matron提出的當鋅銅比大于10 及鋅鐵比大于1 時,會產(chǎn)生拮抗作用,而豆腐柴鋅鐵比約為0.44,鋅銅比約為5.77,表明豆腐柴鋅、銅、鐵含量較為合理[19]。
表4 豆腐柴葉中礦物質(zhì)元含素量Table 4 Contents of mineral elements in Premna microphylla Turcz leaves
K 可以調(diào)節(jié)細胞內(nèi)液的滲透壓、調(diào)節(jié)pH 值、維持神經(jīng)、肌肉的興奮性,K 含量不足時,會引起肌肉無力,高K 飲食有一定的降血壓作用[20]。Mg 具有調(diào)節(jié)神經(jīng)和肌肉的功能,有助于防治中風、冠心病和糖尿病[24]。豆腐柴葉中 Ca、Cu、Fe、Mn、Zn 等都是對人體有益的礦物質(zhì)元素,Ca 是構(gòu)成人體骨骼、牙齒的重要組成部分,且維持人體循環(huán)、呼吸、神經(jīng)、內(nèi)分泌、消化、血液、肌肉、骨骼、泌尿、免疫等各系統(tǒng)正常生理功能中起重要調(diào)節(jié)作用[21]。因此,豆腐柴葉含有豐富的能夠維持人體正常生理機能的礦物質(zhì)元素,均可作為人體補充礦物質(zhì)元素的重要來源。
本研究通過對豆腐柴葉營養(yǎng)成分進行測定,結(jié)果表明豆腐柴葉營養(yǎng)成分較為全面,具有高果膠、高蛋白、高纖維等特點,是一種理想的果膠來源植物資源,且必需氨基酸種類齊全比例均衡,礦質(zhì)元素種類豐富??傊垢袢~具有很好的開發(fā)利用前景。