蒙元燕, 吳安忠, 韋小寶
(1.昭通學院農學與生命科學學院, 云南 昭通 657000;2.貴州省疾病預防控制中心, 貴陽 550004)
黃秋葵(Okra,HibiscusesculentusL.)又名秋葵和羊角豆,一年生草本植物,為錦葵科秋葵屬。 黃秋葵源于非洲,野生種在印度也有發(fā)現(xiàn),20世紀90年代初被引入中國,如今我國各個地方都有栽培[1]。秋葵果實是一種具有較高營養(yǎng)價值和顯著保健功能的新型保健蔬菜,21世紀被歐美國家視為最佳黃色食品之一[2]。近年來我國種植黃秋葵面積及其產量不斷擴大,但是由于黃秋葵蔬果具有成熟期短、肉質老化快的特點,導致如果不及時采收,鮮果的纖維含量急速增多,其食用價值就會直線下降[3]。因此,開發(fā)利用黃秋葵成熟籽粒勢在必行。
目前,國內外為進一步利用黃秋葵的價值,對黃秋葵種子也進行許多研究,郭溆等[4]為了進一步精深加工黃秋葵籽粕,用酶解法提取黃秋葵籽粕內具有抗氧化活性的多肽;為更有效檢測秋葵籽油中苯并芘的含量,李單單[5]用超高效液相色譜法進行研究;為探索提取秋葵籽油的更優(yōu)方法,謝鵬等[6]分別用乙醚法和水酶法提取并對其進行定性和定量分析;東莎莎等[7]以黃秋葵籽濃縮汁、純牛奶為主要原料制作復合乳制品并研究產品性能。黃秋葵籽粒的進一步加工利用方法、營養(yǎng)價值及其實用價值逐漸得以闡述。但仍不夠全面,綜合利用方面研究甚少,如何進一步開發(fā)利用這種潛力很大的新型保健蔬菜秋葵,必將成為未來的一個研究熱點。本研究通過測定不同種植環(huán)境黃秋葵種子的可溶性蛋白、氨基、無機磷、黃酮、總酚等營養(yǎng)含量,綜合分析其營養(yǎng)性狀差異性、相關性,旨在為其綜合開發(fā)利用提供科學基礎,同時為貴州地區(qū)發(fā)展秋葵種植提供科學依據(jù)。
1.1.1實驗材料
供試材料為:東方正大種子有限公司的原黃秋葵種子(A),B、C、D分別種植于貴州大學麥作研究中心實驗基地、貴州黔西南州興義敬南鎮(zhèn)和貴州長順縣威遠鎮(zhèn)。B、C、D都是以A作為母本。
1.1.2實驗材料田間環(huán)境
B種子種植地地處東經106° 27′ ~106°52′,北緯26°11′ ~ 26°34′,海拔1 100 m,日照百分率25.19%。最熱月平均氣溫20.58 ℃,最冷月平均溫度為4.91 ℃,大于10 ℃ 活動積溫為4 500~6 000 ℃,無霜期為345~365 d,年降水量為1 200 mm左右,降雨量充足,土壤為黃壤,肥力中等;C種在興義市敬南鎮(zhèn),海拔在1 120~2 028.5 m之間,屬典型的喀嘶特地貌石山半石山地區(qū),亞熱帶山地季風濕潤氣候,夏無酷暑,冬無嚴寒,雨量充沛,日照長。該地區(qū)年均氣溫在15~18 ℃之間,1月平均氣溫7.1 ℃,7月平均氣溫22.2 ℃。雨熱同季,年降水量在1 300~1 600 mm之間,無霜期在275~334 d之間;D種子試驗在貴州省長順縣威遠鎮(zhèn)石漠化綜合治理試驗基地進行。該基地位于北緯26°01′,東經106°27′,海拔高度為1 143 m,屬中亞熱帶季風濕潤氣候區(qū),雨熱同季,冬無嚴寒,夏無酷暑,年均溫13.5~18.5 ℃,相對濕度為81%,無霜期275 d,年降雨1 250~1 400 mm,供試土壤為黃壤,pH值6.9~7.2。
1.2.1實驗材料樣品制備
將田間成熟的黃秋葵種子收取后裝于皮紙袋中,然后置于40 ℃烘箱中烘烤一個月,烘干后取出脫粒研磨過篩備用。實驗所測的6個指標分兩組提取,其中一組為總類黃酮、總酚、植酸、無機磷,另外一組為氨基與可溶性蛋白質。所測指標均采用一次稱樣,分步提取法進行提取并測定,實驗均設3個重復
1.2.2總類黃酮、總酚的提取及測定
用天平稱取50 mg秋葵待測樣品放入2 mL的離心管中,加入1.6 mL 50%的甲醇溶液,用超聲波儀超聲1 h后取出搖勻,接著進行30 min的65 ℃恒溫水浴,室溫下30 min靜置,再置于搖床上進行搖振,震蕩時間為30 min,然后將樣品放入轉速為10 000 r·min-1的離心機內進行10 min離心,放在4 ℃溫度下48 h后,用上清液測定總類黃酮和總酚含量??傤慄S酮和總酚含量的測定都用紫外分光光度法,其中總類黃酮的測定參照hishen J等[8]的方法,總酚的測定參照Ainsworth E A等[9]的方法。
1.2.3植酸、無機磷的提取及測定
用真空濃縮儀(Eppendorf, Concentrator Plus)將提取黃酮、總酚后的底物進行濃縮直到肉眼看不見液體,加入200 μL濃度為0.5 mol·L-1的HCl溶液,靜置于常溫條件下待底物完全吸漲后用電動組織研磨器將其攪拌均勻,再加入濃度為0.5 mol·L-1的HCl溶液1.4 mL,搖床搖蕩30 min后,置于轉速為10 000 r·min-1的離心機內離心10 min,置于4 ℃溫度下待用上清液測定植酸和無機磷含量。植酸和無機磷含量的測定都用紫外分光光度法,植酸的測定方法參照Latta等[10]的方法。
1.2.4氨基、可溶性蛋白質的提取及測定
用天平稱取30 mg黃秋褲籽粒待測樣品放在2 mL的離心管中,加入濃度為0.1 mol·L-1的NaOH溶液1 600 μL,用搖床將其震蕩搖勻,接著進行60 min的70 ℃恒溫水浴(過程中每隔20 min取出搖晃1次),然后放入轉速為10 000 r·min-1的離心機內進行離心10 min, 置于4 ℃溫度條件下保存?zhèn)溆?。用紫外分光光度法測定氨基和可溶性蛋白質含量,氨基的測定參照Adler[11]的方法,可溶性蛋白質測定參照Bradford[12]方法。
使用Excel、DPS軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計;用Sigmaplot 12.0軟件繪制柱狀圖。
由表1可知,籽??傤慄S酮平均值低于籽粒重量的0.1%,屬于微量營養(yǎng)成分;籽??偡雍蜔o機磷含量均介于0.1%~1%之間,屬于常量營養(yǎng)成分;而不同環(huán)境中黃秋葵種子植酸、氨基和可溶性蛋白質含量均大于籽粒重量的1%,所以屬于大量營養(yǎng)成分。其中含量最低的是微量營養(yǎng)成分總類黃酮(A),僅為最高含量可溶性蛋白質(A)的0.13%;大量營養(yǎng)成分中,同一種植環(huán)境,氨基含量分別為可溶性蛋白質含量的4.77%、4.12%、3.41%、3.43%,氨基雖然是大量營養(yǎng)成分,但是與可溶性蛋白質相比,含量仍不高。
表1 秋葵籽粒營養(yǎng)性狀含量的平均值及范圍
由表1中不同環(huán)境黃秋葵種子各營養(yǎng)成分值的范圍可知,無機磷含量最高值是最低值的9.33倍,而可溶性蛋白質含量最高值是含量最低值的2.54倍,所以各營養(yǎng)成分中無機磷的范圍最廣,不同種植環(huán)境的差異性最大,相比而言可溶性蛋白質含量的范圍比較小,所以不同種植間可溶性蛋白質含量的差異性較小。由表1可以看出6個營養(yǎng)性狀變異系數(shù)平均值由大到小依次是:總類黃酮>氨基>無機磷>總酚>可溶性蛋白質>植酸,所以不同環(huán)境黃秋葵種子總類黃酮均值的離散程度最大,黃酮含量的差異性最大;在所測6個營養(yǎng)性狀中植酸的變異系數(shù)最小,植酸含量的差異性最小,相對最為穩(wěn)定。
如圖1所示,為黃秋葵種子不同環(huán)境各成分的柱狀圖。A環(huán)境和D環(huán)境黃秋葵種子的總類黃酮、總酚和植酸的平均值含量在幾個環(huán)境中最低,而氨基和可溶性蛋白質的平均值含量在幾個環(huán)境中最高;C環(huán)境黃秋葵種子的總酚、植酸和無機磷含量在所有環(huán)境中平均值含量最高;而B環(huán)境除無機磷含量較低其余營養(yǎng)成分的含量在4個環(huán)境中均屬于偏高成分。
圖1 4個種植環(huán)境下秋葵籽粒6種營養(yǎng)性狀的含量
由不同環(huán)境黃秋葵種子成分的柱狀圖知,植酸和可溶性蛋白質在不同環(huán)境中含量大體一致波動性較小,黃秋葵種子中植酸和可溶性蛋白質不隨環(huán)境的變化而變化;總酚和氨基含量較低的兩個環(huán)境的含量大體一致,而含量高的環(huán)境呈階梯狀上升;總類黃酮和無機磷的含量呈階梯狀上升,所以總類黃酮和無機磷的含量隨著不同環(huán)境的變化有較大的變化。
如表2所示,4種環(huán)境中,黃秋葵籽粒中一些營養(yǎng)成分間存在明顯的相關性。總類黃酮和總酚之間及總酚和植酸之間存在極顯著正相關(p<0.01),總類黃酮和植酸間存在顯著性正相關(p<0.05)??傤慄S酮與無機磷、氨基存在負相關,總酚與氨基、可溶性蛋白存在負相關,但都達不到顯著相關水平。
表2 黃秋葵籽粒營養(yǎng)成分相關性分析
采用紫外分光光度法對不同環(huán)境中黃秋葵種子6種營養(yǎng)組分的含量進行了測定及分析,并且所測黃秋葵種子6種營養(yǎng)組分均設3個重復,從而保證了實驗的準確度。研究結果顯示,不同環(huán)境黃秋葵籽粒的6種營養(yǎng)組分,可分為微量營養(yǎng)物質、常量營養(yǎng)物質和大量營養(yǎng)物質。由不同環(huán)境黃秋葵籽粒營養(yǎng)組分的變異系數(shù)可知,不同環(huán)境黃秋葵籽粒植酸含量相比總類黃酮較為穩(wěn)定。同時研究結果顯示,不同環(huán)境黃秋葵種子的成分含量不盡相同,說明環(huán)境對黃秋葵種子的成分含量有一定的影響。
黃秋葵是一種富含多種營養(yǎng)素的新型保健蔬菜 ,研究價值高,應用前景廣[13]。本文通過測定的6組營養(yǎng)成分得知,總類黃酮在黃秋葵的籽粒中含量低于0.1%,屬于微量營養(yǎng)成分,與黃酮含量為(125.08±19.00)mg·(100 g)-1、(428.00±212)mg·(100 g)-1的大麥和水稻相比,含量相對較低[14-15]??偡?、無機磷的含量占比在0.1%~1%之間,是常量營養(yǎng)成分,其中秋葵籽粒的總酚含量在100~200 mg·(100 g)-1之間,這與大麥的總酚含量幾乎相當[16]。植酸、氨基、可溶性蛋白的含量皆大于1%,屬大量營養(yǎng)成分,其中黃秋葵籽粒的植酸含量為40 mg·g-1左右,是谷類作物干種子植酸含量的4倍多[17];玉米和水稻等谷物種子中,無機磷的含量一般為0.06~0.36 μg·mg-1,而黃秋葵籽粒中無機磷含量為0.88~1.41 μg·mg-1,同樣,黃秋葵籽粒中氨基和可溶性蛋白質的含量較高于一般的作物種子[18]。
從不同環(huán)境黃秋葵種子各營養(yǎng)成分值的范圍來看,不同環(huán)境的黃秋褲籽粒無機磷含量差異最大,可溶性蛋白質差異最小,表明無機磷受環(huán)境影響最大,可溶性蛋白受影響最小;從變異系數(shù)看,植酸最為穩(wěn)定,黃酮隨著環(huán)境的變化而變化,這些可能與環(huán)境的氣候、土壤等因素有關,具體的因素有待進一步研究。此外,為探索黃秋葵籽粒各指標間的內在聯(lián)系,對所測的6個黃秋葵籽粒營養(yǎng)成分指標進行相關性分析,結果顯示,總類黃酮與總酚、總酚與植酸之間存在正相關并達到極顯著水平(p<0.01),總類黃酮和植酸間也存在顯著性正相關(p<0.05),總類黃酮與無機磷、氨基存在負相關和總酚與氨基、可溶性蛋白存在負相關(p<0.05)。