干莉娜,安家成,朱昌叁
(1.廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西柳州 545004;2.廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院,廣西南寧 530002)
竹芋(Maranta arundinacea)為竹芋科(Mranta?ceae)多年生草本薯類蔬菜,原產(chǎn)于美洲和非洲的熱帶雨林地區(qū),現(xiàn)被廣泛種植于熱帶及亞熱帶地區(qū)[1]。廣西地理位置、地質(zhì)地貌和氣候等條件特殊,野生蔬菜植物的種質(zhì)資源非常豐富。據(jù)初步統(tǒng)計,廣西可食用的野生蔬菜植物有60 科,112 屬,共153種,占廣西維管植物種類的2.1%,占我國野生蔬菜植物種類的76.5%[2]。竹芋在廣西的引種種植較普遍,現(xiàn)種植于防城港、南寧、北海、柳州等地。竹芋有較高的食用和藥用價值,有清肺止咳和清熱利濕的功效[3-4]。Afroz 等[5]的研究表明,竹芋的肉質(zhì)根莖富含淀粉,可燉食或炒食,清香鮮美,風(fēng)味獨特,是深受歡迎的特色野生森林蔬菜。關(guān)于竹芋全面營養(yǎng)成分的測定與分析尚未見報道。本研究采集竹芋可食用的塊莖,根據(jù)國家標準中規(guī)定的檢驗方法,測定其營養(yǎng)成分,并將其與廣西常見的9 種蔬菜[6]進行對比,可為竹芋資源的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供理論依據(jù)。
2016年12月中旬,在柳州引種地采集竹芋可食用的塊莖部位,分別采集了來自南寧、橫縣、東興、扶隆、防城港和北海6個種源的樣品,將樣品清洗后混合裝于保鮮袋中,貯藏于冰箱4 ℃條件下,備用。
主要有日立L-8900氨基酸分析儀(日本日立高新技術(shù)公司),WATERS ALLIANCE2695高效液相色譜儀(美國WATERS 沃特世公司),KJELTEC2400/2460全自動定氮分析儀(瑞典FOSS福斯公司),Evo?lution300 紫外可見分光光度計(美國Thermo Nicolet Corporation 尼高力儀器公司),ZEENIT700P 原子吸收分光光度計(德國耶拿Analytik Jena AG 分析儀器股份公司),AB204分析天平(瑞士METTLER TOLE?DO 梅特勒—托利多集團),BINDER ED23 電熱恒溫干燥箱(德國BINDER賓得公司)。
1.3.1 主要營養(yǎng)成分含量測定
根據(jù)GB 5009.3-2016[7]、GB 5009.4-2016[8]、GB 5009.5-2016[9]、GB5009.6-2016[10]、GB/T5009.7-2016[11]、GB/T 5515-2008/ISO6865:2000[12]、GB5009.86-2016[13]、GB5009.9-2016[14]、保健食品檢驗與評價技術(shù)規(guī)范(2003版)[15],分別測定水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、還原糖、膳食纖維、維生素C、淀粉和總黃酮含量。
1.3.2 礦物質(zhì)含量測定
根據(jù)GB 5009.14-2017[16]、GB 5009.92-2016[17]、GB 5009.87-2016[18]、GB 5009.90-2016[19]、GB 5009.241-2017[20]、GB 5009.13-2017[21],分別測定鋅(Zn)、鈣(Ca)、磷(P)、鐵(Fe)、鎂(Mg)和銅(Cu)元素含量。
1.3.3 氨基酸含量測定
根據(jù)GB 5009.124-2016[22]測定各種氨基酸的含量。粉粹均質(zhì)處理,用鹽酸水解后,采用氨基酸自動分析儀,測定天冬氨酸(Asp)、蘇氨酸(Thr)、絲氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、脯氨酸(Pro)等氨基酸的含量。參照GB/T 15400-2018[23],堿水解后采用分光光度法測定色氨酸(Trp)的含量。統(tǒng)計氨基酸總量(TAA)、人體必需氨基酸總量(EAA)、非必須氨基酸總量(NEAA)和藥效氨基酸總量(MAA),并進行計算[24-26]。
竹芋中的營養(yǎng)物質(zhì)豐富(表1)。與廣西常見9種蔬菜[6]相比,竹芋中的蛋白質(zhì)和膳食纖維含量較高。淀粉和總黃酮為竹芋特有營養(yǎng)物質(zhì),含量分別為26.30 g/100g 和23.70 mg/100g。膳食纖維含量為4.72 g/100g,僅次于枸杞(Lycium chinense)葉;蛋白質(zhì)含量為3.23 g/100g,僅次于白花菜(Cleome gyn?andra)。薛娟萍等[27]研究表明,通過工藝優(yōu)化,竹芋中淀粉的提取率可達80%。Zhang 等[28]研究表明,許多黃酮類化合物可抑制癌細胞生長的活性,在治療癌癥方面有很大潛力。竹芋中的總黃酮含量較高,可作為提取黃酮類化合物的天然植物資源。
表1 竹芋主要營養(yǎng)成分含量及與廣西常見蔬菜[6]比較Tab.1 Main nutrient contents of M.arundinacea and comparison with common vegetables in Guangxi
竹芋中的礦物質(zhì)營養(yǎng)成分豐富(表2)。與廣西常見9 種蔬菜[6]相比,竹芋中鋅和磷的含量最高,分別為5.90 和61.50 mg/100g。鎂為竹芋中特有的礦物質(zhì)元素,含量為19.97 mg/100g。礦物質(zhì)元素在機體的生長發(fā)育過程中有重要的生理功能,參與機體的各種生化反應(yīng)和代謝過程,對維持人類健康至關(guān)重要[29]。研究表明,人體內(nèi)鋅元素含量降低會引起急性胰腺疾病的發(fā)生,鋅是對免疫力影響最明顯的微量元素,具有直接抗御某些細菌和病毒的能力,從而降低患病的機率[30]。磷元素是遺傳物質(zhì)的重要組成元素,能協(xié)助脂肪和淀粉等大分子物質(zhì)的代謝,為機體提供能量[31]。鎂元素是機體需要的大量元素之一,可作為大多數(shù)酶的激活劑,對腎結(jié)石和膽結(jié)石等疾病的發(fā)生有一定的預(yù)防作用[32]。本研究結(jié)果表明,竹芋中富含鋅、磷和鎂元素,可將其作為潛在的農(nóng)業(yè)和工業(yè)資源。
表2 竹芋礦物質(zhì)營養(yǎng)成分含量及與廣西常見蔬菜[6]比較Tab.2 Mineral mutrient contents of M.arundinacea and comparison with common vegetables in Guangxi (mg/100g)
竹芋中的氨基酸種類豐富,共有18種氨基酸,總量為2.15 g/100g(表3)。含有8 種必需氨基酸,占氨基酸總量的26.98%。色氨酸的含量為68.9 mg/100g。色氨酸是必需氨基酸,也是唯一一個通過非共價鍵與血清蛋白結(jié)合的氨基酸,廣泛參與機體內(nèi)蛋白質(zhì)和酸的合成,與機體的免疫、泌乳和抗氧化等生理功能密切相關(guān)[33-35]。竹芋含有的氨基酸成分中,有12 種具有特殊藥用功效的氨基酸(藥效氨基酸),如谷氨酸,其能促進紅細胞生成、改善腦細胞營養(yǎng)及活躍思維,已在臨床上被證實是治療肝昏迷和神經(jīng)衰弱等疾病的有效成分[36]。竹芋中的藥效氨基酸總量為1.77 g/100g,占氨基酸總量的82.32%,竹芋中的總黃酮含量也較高,表明竹芋的藥用效能有較可靠的物質(zhì)基礎(chǔ),可對其進行深入研究與開發(fā)。
世界衛(wèi)生組織(WHO)和聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)提出的理想蛋白質(zhì)標準中,要求EAA/TAA 在40%左右, EAA/NEAA 在60%以上。竹芋的EAA/TAA 為26.98%,EAA/NEAA 為36.94%,可認為其是一種具有優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)基礎(chǔ)的野生蔬菜。
表3 竹芋中氨基酸組成及含量Tab.3 Amino acid composition and contents of M.arundinacea(g/100g)
隨著生活水平的提高,人們的保健意識不斷增強,膳食結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。森林蔬菜因其無公害且營養(yǎng)豐富,越來越受到人們的青睞,已成為國內(nèi)相關(guān)研究的新熱點。目前,森林蔬菜在食品業(yè)、醫(yī)藥業(yè)和化妝業(yè)等領(lǐng)域均有較大的開發(fā)潛力[37]。在食品業(yè),可將森林蔬菜加工成低熱量的保健型飲料,或制成蔬菜干制品,也可加工成風(fēng)味糕點等。發(fā)展森林蔬菜,不僅可以提高蔬菜的品質(zhì)和產(chǎn)量,還有較大的經(jīng)濟價值。
本研究采用國家標準中規(guī)定的檢驗方法,對竹芋的營養(yǎng)成分進行測定,發(fā)現(xiàn)竹芋中的營養(yǎng)物質(zhì)豐富。與廣西常見9 種蔬菜[6]相比,其含有淀粉、總黃酮和鎂3 種特有營養(yǎng)物質(zhì),鋅、磷、蛋白質(zhì)和膳食纖維的含量較高。竹芋所含氨基酸種類齊全,在檢測出的18 種氨基酸中,人體必需氨基酸為8 種,同時其味道獨特,可認為竹芋是一種風(fēng)味獨特且營養(yǎng)價值高的優(yōu)質(zhì)森林蔬菜。王明忠等[38]研究發(fā)現(xiàn),馬齒莧(Portulaca oleracea)這類森蔬菜對糖脂代謝有一定的調(diào)控作用,表明森林蔬菜可作為藥食同源的資源。本研究結(jié)果顯示,竹芋含有豐富的藥效氨基酸,可為竹芋相關(guān)保健功能產(chǎn)業(yè)的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。今后,可在資源調(diào)查、人工栽培以及藥用活性成分提取與分析等方面進行深入研究,促進竹芋這一獨特且寶貴的森林蔬菜資源的開發(fā)與應(yīng)用。