马长乐,周稚凡,李向楠,付荣,黄晓霞,李靖,*
(1.西南林业大学园林学院,云南昆明650224;2.西南林业大学生命科学学院,云南昆明650224)
云南榧子和香榧子营养成分比较研究
马长乐1,周稚凡2,李向楠2,付荣1,黄晓霞1,李靖2,*
(1.西南林业大学园林学院,云南昆明650224;2.西南林业大学生命科学学院,云南昆明650224)
香榧种植已经成为浙江诸暨等地山区农民的主要经济来源,而云南榧子还未得到有效的开发利用。对云南榧子和香榧子的蛋白质、粗脂肪和矿质元素含量进行了测定和比较研究,采用凯式定氮法测定了两种榧子蛋白质含量,结果显示香榧子蛋白含量较云南榧子蛋白含量高;采用索氏提取法测定了两种榧子粗脂肪含量,结果显示云南榧子的粗脂肪含量低于香榧子;采用ICP-OES法测定了两种榧子20种矿质元素含量,结果显示两种榧子均富含矿质元素K、Mg、P、Ca、Na、Fe、Mn、Cu、S、Zn、Se,均为典型的高钾低钠食品。
云南榧;香榧;种子;营养成分;矿质元素;电感耦合等离子体发射光谱法
云南榧树(Torreya yunnanensis)属于红豆杉科的榧树属,主要分布于云南西北部的维西、丽江、贡山、中甸等地,是珍稀濒危物种,榧树属(Torreya Arn.)全属在我国均已被列为被列为国家二级保护植物[1-2]。香榧(Torreya grandis)亦为红豆杉科榧树属植物,是目前榧树中唯一进行人工规模栽培的优良品种。香榧子为我国特有的珍稀干果,营养丰富,药食同源,香榧林业产业已经成为浙江诸暨等地山区农民的主要经济来源[3-4],而云南榧子还未得到有效的开发利用。对于云南榧子的营养成分目前还没有比较系统的研究,仅见陈振德等对不同产地云南榧子中多糖含量及组成的研究报道[5-6]。
本研究对云南榧子和香榧子的油脂、蛋白和矿质元素含量进行了测定和比较研究,研究结果将为云南榧树及榧子的开发利用提供参考,有利于促进云南特色林业产业的发展。
1.1材料的采集与样品的预处理
云南榧(Torreya yunnanensis)的种子采自云南省迪庆州维西县(海拔2 190 m);香榧种子采自浙江省绍兴市稽东镇(海拔300 m~400 m)。将种子去除假种皮,种仁先切小块后粉碎成粉状,置于烘箱中60℃烘干至恒重,用于蛋白质、粗脂肪、矿质元素含量的测定。
1.2蛋白含量的测定
采用凯式定氮法测定了两种榧子蛋白质含量[7-8]。准确称取烘干恒重后样品0.100 0 g和催化剂5 g(硫酸铜0.5 g+硫酸钾4.5 g),称取后用硫酸纸桥直接送入消化管底部,加入浓硫酸8 mL。放入消化炉中,先210℃加热30 min,然后升温420℃加热2 h。待消化管里的液体呈蓝绿色澄清液体时消化完成,将消化管取出冷却。利用福斯(FOSS)全自动凯氏定氮仪(型号KJELTEC 2300)测定榧子的蛋白含量。
1.3粗脂肪含量的测定
准确称取烘干恒重后样品4.000 0 g,采用索氏提取法提取粗脂肪[9-10]。抽提8 h,至抽提管内乙醚用玻璃片检查无油迹为止。抽净脂肪后,去除样品包,再加热使乙醚回流2次,回收乙醚,取下冷凝管和提取筒,加热除尽抽提瓶中乙醚。取下抽提瓶置于105℃烘箱内干燥1 h~2 h,烘至恒重,抽提瓶增加的质量就是粗脂肪的质量。
1.4矿质元素含量的测定[11-12]
1.4.1仪器及工作参数
VISFA-MPX型电感耦合等离子体发射光谱仪(美国VARIAN公司):波长范围:175 nm~785 nm波长连续覆盖,完全无断点;焦距0.4 m,中阶梯光栅刻线97.4线·mm-1,RF发生器频率40.68 MHz;等离子体输出功率700 W~1700 W;等离子体冷却气0 L/min~22.5 L/min可调。其他仪器工作参数如表1所示。
表1 仪器工作参数Table 1The Operating parameters of instrument
1.4.2样品消解
采用湿法消解:由于油脂含量过高会影响样品的消解,因此精确称取除去油脂后的样品0.500 0 g于聚四氟乙烯烧杯中。加入5 mL HNO3,盖好盖子,放置过夜。次日再向烧杯中加入4 mL HNO3和1 mL H2O2,控制电热板温度在180℃条件下消解数小时,待反应完全溶液澄清后,去盖将溶液缓慢加热至全干。稍冷,加入2 mL HNO3,缓慢加热以溶解残渣,最后,将溶液定量转移至容量瓶中,用5%的HNO3定容至50 mL。每个样品同时做3组平行试验,同时做全程样品空白。根据测定的数据及油脂含量计算榧子矿质元素含量,以μg/g干重(μg/g.DW)表示。
2.1两种榧子的蛋白含量
每个样品设五个平行,采用全自动凯氏定氮仪得到两种榧子(干样)蛋白含量分别为:云南榧子蛋白含量为(8.16±0.16)%;浙江香榧子蛋白含量为(12.29± 0.33)%。香榧子蛋白含量较云南榧子蛋白含量高。
2.2两种榧子的油脂含量
每个样品设3个平行,采用索氏提取法得到2种榧子(干样)粗脂肪含量分别为:云南榧子粗脂肪含量为(36.76±0.005)%;香榧子粗脂肪含量为(45.73± 0.012)%。云南榧子粗脂肪含量较香榧子含量低。
2.3两种榧子的矿质元素含量
每个样品设3个平行,采用湿法消解,ICP-OES测定了两种榧子20种矿质元素含量。试验中每个元素都选取2条~3条特征谱线进行测定,综合分析强度、相互干扰情况及稳定性等因素,最终选择了干扰小、精密度好的分析谱线进行测定。结果表明两种榧子均未检测到矿质元素As、Cd、Ce、Co、Cr、Hg、Mo、Si、Sr,其余11种元素的分析谱线及元素含量见表2。
表2 元素的分析谱线及两种榧子元素的含量Table 2Spectral lines of different elements and Element contents in seeds(mean±SD,μg/g.DW)
由表2可以看出,两种榧子均富含矿质元素K、Mg、P、Ca、Na、Fe、Mn、Cu、S、Zn、Se,均为典型的高钾低钠食品。香榧子的K、Mg、P、Mn、Fe含量要明显高于云南榧子,云南榧子Na和Se的含量明显高于香榧子。
榧树是集药用、果用、油用、材用、观赏和环保等多种用途于一身的珍贵经济树种。近年来,科研人员从红豆杉科红豆杉属植物及与之近缘的榧树属中分离得到的紫杉醇,其结构独特,具有良好抗癌活性,对榧树属植物化学成分的分析与研究也引起了国内外学者的广泛关注[13-14]。随着对红豆杉科植物紫杉醇成分的研究,从榧树属种子、各种营养器官中分离提取黄酮、氨基酸等化合物也有较多报道[5,15]。本人也对云南榧树不同部位的矿质元素含量进行了测定,发现云南榧树不同部位均富含矿质元素,与其药用价值具有相关性[11]。
浙江会稽山区是古代榧树的中心产区,食用榧子的历史悠久,最早发现榧树种内性状变异,并有成功的嫁接技术,使良种香榧得以保存、推广,在一些地方已经发展成为一项重要的林业产业[16]。但目前对于云南榧树的利用相当有限,本研究对云南榧子和香榧子的油脂、蛋白和矿质元素含量进行了测定和比较研究,结果显示云南榧子同样是富含蛋白质和矿质元素的绿色食品,且是典型的高钾低钠食品,研究表明高钾低钠饮食在预防心血管疾病方面发挥着重要的作用[17-18]。因此,云南榧子具有丰富的营养价值和较好的开发利用前景。该研究结果为云南榧树及榧子的开发利用奠定了基础,有利于促进云南特色林业产业的发展。
另外,本实验建立了去油脂、湿法消解-ICP-OES法测定云南榧子和香榧子的矿质元素的方法,有效的避免了种子中高油脂含量对样品消化、矿质元素含量测定带来的干扰和误差。该方法可为其它种子中矿质元素含量的测定提供借鉴。
[1]王艇,苏应娟,黄超,等.红豆杉科植物RAPD分析及其系统学意义[J].西北植物学报,2000,20(2):243-249
[2]周其兴.红豆杉科及其相关类群的分支分析[J].大连大学学报,2001,22(6):30-36
[3]黎章矩,程晓建,戴文圣,等.浙江香榧生产历史、现状与发展[J].浙江林学院学报,2004,21(4):471-474
[4]戴文圣,黎章矩,曹福亮,等.香榧林地土壤及其种子矿物元素含量分析[J].浙江林业科技,2006,26(2):14-17
[5]陈振德,谢立,许重远,等.国产榧属植物种子氨基酸的测定[J].中药材,2000,23(8):456-458
[6]陈振德,谢立,何英,等.云南榧子中多糖的含量测定及其高效毛细管电泳指纹图谱分析[J].中国药房,2005(23):1817-1818
[7]宋冶,陈书铭.全自动凯氏定氮法测定树木绿叶中粗蛋白含量[J].东北林业大学学报,1990,18(4):94-98
[8]何惠萍,郑治洪,陈雪妮.近红外光谱仪与凯氏定氮法测定油菜蛋白质含量的比较[J].种子,2004,3(8):2-3
[9]刘宪夫,孙利芹,王长海.小球藻油脂不同提取方法的比较[J].食品研究与开发,2014,35(3):18-22
[10]陈逸鹏,郑凯航,梁建芬.几类市售坚果产品油脂含量及其对膳食油脂摄入的影响分析[J].食品科技,2014,39(6):156-160
[11]马长乐,胥辉,白琼,等.ICP-OES法测定云南榧树不同部位矿质元素[J].东北林业大学学报,2012,40(7):30-31,36
[12]李靖,徐娟,赵宁,等.微波消解-ICP-OES法测定麻竹中12种矿质元素含量的实验[J].西部林业科学,2012,41(2):99-101
[13]王鸿,郭涛,应国清.榧属植物活性成分与药理作用研究[J].中草药,2007,38(11):1747-1750
[14]张虹,陈振德,柳正良.TLC-HPLC法分析榧属植物叶中的紫杉醇[J].第二军医大学学报,2003,24(1):106-107
[15]金珊珊,李建辉,金则新,等.濒危植物长叶榧种子化学成分分析[J].种子,2008,27(3):22-25
[16]程晓建,黎章矩,陈建新.香榧产业化发展现状与对策思考[J].江苏林业科技,2008,35(4):49-52
[17]龙文,黄辉.高钾低钠饮食可保护心血管[J].健康天地,2010(3): 78-79
[18]王青.中国高血压和心脑血管事件预防的高钾低钠饮食战略[J].科学通报,2011,56(16):1322-1326
Nutrients Comparative Study in Seeds of Torreya yunnanensis and Torreya grandis
MA Chang-le1,ZHOU Zhi-fan2,LI Xiang-nan2,FU Rong1,HUANG Xiao-xia1,LI Jing2,*
(1.Department of Landscape Architecture,Southwest Forestry University,Kunming 650224,Yunnan,China;2.Department of Life Science,Southwest Forestry University,Kunming 650224,Yunnan,China)
Torreya grandis plant had become main economic sources for mountain farmers such as zhuji in Zhejiang province,whereas seeds of Torreya yunnanensis had not been effectively used.Protein,crude fat and mineral elements content in seeds of T.yunnanensis and T.grandis were determined and compared in this study. Kjeldahl method was used to determine the protein content,and results showed that protein content in seeds of T.grandis was higher than that in T.yunnanensis.Soxhlet extraction method was used to determine the crude fat content,and results showed that crude fat content in seeds of T.yunnanensis was less than that in T.grandis. Twenty mineral elements of seeds were determined by ICP-OES.Results showed that seeds of T.yunnanensis and T.grandis were both rich in mineral elements K,Mg,P,Ca,Na,Fe,Mn,Cu,S,Zn and Se.They were typical high potassium and low sodium dried fruits.
Torreya yunnanensis;Torreya grandis;seeds;nutrients;mineral elements;ICP-OES
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.14.023
2015-04-02
国家自然科学基金项目(31360037);西南林业大学校重点基金项目
马长乐(1976—),男(汉),副教授,博士,主要从事生物多样性研究。
李靖(1978—),女(汉),副教授,硕士,主要从事植物生理生化研究。