不同类型果蔗品种资源氨基酸等营养成分分析

李瑞美 何炎森

摘 要 将34份果蔗资源依蔗茎颜色分类研究氨基酸等具保健功能在内的主要营养成分。结果表明，3种类型果蔗纤维份含量为7.52%～9.88%，蔗糖分为12.95%～14.55%，出汁率为70.05%～72.23%；其中紫色果蔗纤维分较低，单茎重较重，蔗糖分适中，品质性状良好。三类果蔗的氨基酸总量为349.963～455.965 mg/hg，必需氨基酸含量占总量的16.153%～18.536%，紫色果蔗氨基酸总量最高，且其药效氨基酸分别比黄绿果蔗、绿色果蔗高12.8%、20.8%，γ-氨基丁酸亦分别比黄绿果蔗、绿色果蔗高9.94%、5.49%，精氨酸含量比黄绿果蔗、绿色果蔗高4.01%、6.05%。3種类型果蔗铁含量相当，而紫色果蔗钙含量最高，黄绿果蔗锌含量最高。

关键词 果蔗；种质资源；氨基酸；蔗糖分；矿质元素

中图分类号 S566.1 文献标识码 A

Analysis of Amino Acid Component and Nutritious Elements

of Different Chewing Cane Varieties

LI Ruimei， HE Yansen

Institute of Subtropical Agriculture， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Zhangzhou， Fujian 363005， China

Abstract To provide a scientific basis for further developing and using of chewing cane resources， All 34 chewing cane germplasms were divided into three types by its stem colour. The results showed that the fiber content of the three types of chewing cane was between 7.52% to 9.88%， the sucrose content was between 12.95%-14.55%， and the juice yield was between 70.05% to 72.23%. Purple cane was low in fiber， heavy in stalk weight， and moderate sucrose content. The content of total amino acids of the three types was between 349.963 mg/hg to 455.965 mg/hg， and the content of essential amino acids was between 16.153% to 18.536% in the total amino acids. The content of amino acids of purple canes was the highest， and its drug-effective amino acids was 12.8%， 20.8% higher than the yellow green canes and green canes， its Gamma-aminobutyric acid was 9.94%， 5.49%， higher than the yellow-green and green respectively， the content of argentine was 4.01% and 6.05% higher than the yellow green canes and green canes. The content of iron was not different in the three groups. The content of calcium was high in purple canes and that of zinc was high in yellow-green canes.

Key words chewing cane； germplasm resources； amino acids； sucrose content； mineral elements

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.01.030

果蔗（Chewing cane）属禾本科甘蔗属（Saccharum L.），是一种天然果用的甘蔗，其皮薄茎脆、汁多味甜，且含多种氨基酸及矿物质元素，具一定的保健功能。据《本草纲目》记载，主治下气和中，助脾气，利大小肠，清痰止咳，除胸烦热，解酒毒，止呕吐等；现代研究也证明，蔗汁有充饥解渴、健齿提神、清凉解毒等功效[1]；福建、广东等地仍保留着果蔗与车前草、马蹄金、遍地锦、鱼腥草等中草药一起鲜榨当药饮的习惯。

我国果蔗资源比较丰富，且栽培历史悠久，早在汉朝《神异经》中已记载“南方荒内，有干睹林焉，其高百丈，围三丈八尺，促节多汁，甜如蜜”。在广东、福建、台湾、广西、云南、江西、浙江等省（区）均有许多优良的地方品种资源，品种多而杂，但栽培面积最大的仍是原产于印度的热带种黑皮果蔗“拔地拉（Badila）”，其次为20世纪90年代由台湾引进的黄皮果蔗。目前对果蔗的研究主要集中在栽培措施[2-4]、病虫害防治、保鲜贮藏[5]、分子标记分类[6]及基因改良[7]等方面，对果蔗营养成分特别是氨基酸含量、微量元素含量的研究鲜见，本研究根据消费习惯依蔗茎颜色的不同将果蔗分为紫色果蔗、黄绿色果蔗和绿色果蔗三大类，对不同类型果蔗品种的氨基酸、主要矿物质元素的含量进行分析，为进一步开发利用果蔗种质资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试果蔗品种（系） 紫色果蔗（不同来源地7份）、绿色果蔗（不同来源地19份）、黄绿色果蔗（不同来源地8份）共计34个品种（系），所有品种均由本研究所育种室从不同来源地收集后种植。

1.1.2 试验地点 试验设在福建省农科院甘蔗研究所农场内进行，地处东经117°43′37″、北纬24°32′57″，平均海拔30 m；年平均温度21 ℃；土质沙壤土。

1.1.3 田间设计 所有品种资源均于3月上旬种植，小区行长5 m，2～3行区，重复3次，随机排列，植后覆盖除草地膜，按大田常规栽培管理， 于12月中下旬調查测定相关项目。

1.2 方法

1.2.1 样品采集 选取无病虫害、健康的成熟果蔗蔗茎，清除表面杂质，经压榨机榨汁，蔗汁混匀、取样、化验分析。

1.2.2 测定项目及方法 对试验材料的主要农艺性状株高、茎径进行田间调查，描述标准参照《甘蔗种质资源描述规范和数据标准》[8]。蔗糖分参照GB10499-89有关甘蔗含糖分检验方法进行；纤维分参照GB10499-89有关纤维分检验方法进行；氨基酸测定方法参照GB/T5009.124-2003食品中氨基酸的测定；色氨酸、γ-氨基丁酸参照GB/T18246-2000食品中氨基酸的测定；钙参照GB/T5009.92-2003食品中钙的测定；锌参照GB/T5009.14-2003食品中锌的测定（原子吸收光谱法）；铁参照GB/T5009.90-2003食品中铁、镁、锰的测定（原子吸收光谱法）。

1.3 数据分析

采用Excel软件统计测定数值的变化情况，计算平均值、标准差和变异系数；采用DPSV7.05软件进行方差分析和多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 不同类型果蔗营养成分含量及外观性状表现

节间长度是果蔗品质主要性状之一。节间长的果蔗嚼食松脆爽口；节间过短的果蔗则嚼食口感较硬。从表1可看出，不同类型果蔗节间长度长短依次为：黄绿果蔗>绿色果蔗>紫色果蔗，但差异未达到显著水平。纤维分是决定口感的关键因素，纤维分越低，嚼食成团性越好，紫色果蔗的纤维分最低，绿色果蔗最高，且两类型果蔗差异达显著水平。若蔗糖分低，果蔗食用时口味偏咸，糖分过高则过甜腻，故果蔗蔗糖分一般介于12%～15%之间为宜，3种类型果蔗蔗糖分高低为：紫色果蔗>绿色果蔗>黄绿果蔗，紫色果蔗蔗糖分显著高于黄绿果蔗。出汁率高的果蔗嚼食松脆口感好，不同类型果蔗出汁率由高至低为：紫色果蔗>黄绿果蔗>绿色果蔗，但差异未达到显著水平。单茎重方面，紫色果蔗单茎重较重，绿色果蔗的最轻，二者差异达显著水平。

2.2 不同果蔗类型氨基酸成分分析

2.2.1 不同类型果蔗氨基酸总量 各类型果蔗蔗汁中均含有包括8种人体必需氨基酸在内19种氨基酸[9]；检测结果表明（表2）紫色果蔗蔗汁中氨基酸总量最高，比绿色果蔗高106.002 mg/hg，比黄绿果蔗高84.629 mg/hg，黄绿果蔗居中，绿色果蔗最少。各类型果蔗蔗汁中人体必需氨基酸含量为：紫色果蔗蔗汁中人体必需氨基酸含量为73.66 mg/hg，占氨基酸总量的16.15%；黄绿果蔗为60.328 mg/hg，占总量的17.57%；绿色果蔗为57.746 mg/hg，占总量的16.43%。且紫色果蔗的氨基酸总量与必需氨基酸含量的变异系数低于其他两类，说明紫色果蔗氨基酸含量较稳定，品种间差异较小；而绿色果蔗与黄绿果蔗品种间差异较大，为果蔗进一步综合利用提供品种选择空间。

2.2.2 不同类型果蔗儿童必需氨基酸含量 儿童必需氨基酸包括组氨酸与精氨酸[9]，紫色果蔗蔗汁中儿童必需氨基酸含量为13.055 mg/hg，高于其他类型果蔗，占氨基酸总量的2.86%；黄绿果蔗为12.584 mg/hg，占总量的3.54%；绿色果蔗的为12.048 mg/hg，占总量的3.70%（表2）。

2.2.3 甜味氨基酸与鲜味氨基酸 甜味氨基酸由丝氨酸、脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸组成[9-10]，紫色果蔗含量为81.125 mg/hg，比黄绿果蔗高40.025 mg/hg，比绿色果蔗高40.487 mg/hg，黄绿果蔗与绿色果蔗二者相当（表2）。

谷氨酸和天冬氨酸构成的鲜味氨基酸是食物中重要的鲜味物质。三类果蔗中鲜味氨基酸占总氨基酸一半以上，高达61.654%～64.448%。其中紫色果蔗鲜味氨基酸亦高于其他两类，为281.065 mg/hg，分别比黄绿果蔗、绿色果蔗高28.183、45.757 mg/hg。黄绿色果蔗与绿色果蔗的变异系数大于紫色果蔗，分别为60.833%、64.765%，说明这二类果蔗品种间鲜味氨基酸的含量差异较大（表2）。

2.2.4 药效氨基酸 药效氨基酸由天冬氨酸、谷氨酸等组成，这些氨基酸均有一定药理作用[10-11]，可以间接地评价果蔗的保健功效。其中天冬氨酸能调节脑和神经的代谢功能；甘氨酸是一个抑制性神经递质[11]；谷氨酸能在人体中与血氨结合形成谷氨酰胺，解除组织代谢过程产生的氨毒害作用；亮氨酸与异亮氨酸、缬氨酸一起合作修复肌肉、控制血糖；甲硫氨酸和苯丙氨酸是人体和动物不能靠自身自然合成的必需氨基酸；苯丙氨酸是苯丙氨苄等氨基酸类抗癌药物的中间体。检测结果表明（表2）紫色果蔗中的药效氨基酸含量为352.635 mg/hg，占总氨基酸的77.12%，为黄绿果蔗的113.80%、绿色果蔗的121.60%，与绿色果蔗的差异达显著水平。紫色果蔗药效氨基酸变异系数小，说明这类果蔗不同品种间含量差异较小；而黄绿色果蔗与绿色果蔗的药效氨基酸含量变异系数较大，分别为54.987%、57.66%，这为筛选药效氨基酸含量高的果蔗品种提供一定的选择依据。

2.2.5 功能氨基酸含量分析 果蔗功能氨基酸主要有γ-氨基丁酸与精氨酸。γ-氨基丁酸是一种重要的抑制性神经递质[12]，具镇静、降压、降血氨等生理作用，具理想的疾病防治保健功能，研究表明人体每天摄入30～50 mg就能起到十分理想的保健作用。如表3所示，紫色果蔗γ-氨基丁酸含量最高，达7.698 mg/hg，为黄绿的109.9%、绿色的105.5%，但三者之间的差异未达显著水平。

精氨酸為一种双基氨基酸，是机体蛋白质的组成成分[10-11]，是幼年哺乳动物的一种必需氨基酸，在尿素、肌酐、一氧化氮、谷氨酰胺、嘧啶的合成以及激素释放中发挥重要作用。检测结果表明，紫色果蔗含量高于其他两类，为7.795 mg/hg，而黄绿果蔗与绿色果蔗含量相当，差异亦未达显著水平。果蔗蔗汁所含的游离γ-氨基丁酸和精氨酸，食用方便，便于吸收，是人们保健果品的有力补充。

2.3 矿质元素含量分析

不同类型果蔗各矿物质元素含量，除铁的含量无显著差异外，钙、锌元素含量均有一定差异。从表4可见，紫色果蔗钙含量高于黄绿果蔗与绿色果蔗，比黄绿果蔗高2.407 mg/hg，比绿色果蔗高3.602 mg/hg，二者之间差异达显著水平，而对于锌含量而言，则黄绿果蔗含量最高，比紫色果蔗高0.277 mg/kg，比绿色果蔗高0.179 mg/kg，差异亦达显著水平，因此表明，作为以鲜食为主的果蔗，其蔗汁中含有的微量元素含量不同，为人们食用提供了选择空间，也为品种改良提供了依据。

从表5 可以看出，矿质元素锌、铁、锌的含量间相关系数较小，亦未达显著水平。钙与锌、钙与铁均为负相关关系，分别为-0.320 0、-0.340 0，而锌与铁存在正相关关系，为0.300 0。由此可知，果蔗中矿物元素含量间存在着一定的相关性。

3 讨论

以往对果蔗品质的研究多关注其蔗糖分、纤维份含量。然而作为鲜食水果而言其品质风味尤为重要，不同果蔗品种风味优劣与其氨基酸种类、含量有一定关联。本研究表明紫色果蔗氨基酸含量最高，且其儿童必需氨基酸、甜味氨基酸与鲜味氨基酸含量均高于黄绿果蔗与绿色果蔗，故紫色果蔗风味较佳，这估计是消费者挑选果蔗时更喜欢紫色果蔗的原因之一。

目前国内外对甘蔗保健成分的研究主要集中在糖蔗的氨基酸成分、生物活性物质等方面[13-14]。本研究则说明了果蔗含有药效氨基酸、矿物质等保健成分，且不同类型果蔗之间存在差异：紫色果蔗的药效氨基酸含量最高，紫色果蔗钙含量最高，黄绿果蔗锌含量最高。本研究还说明不同类型果蔗营养成分多样性丰富，其中绿色果蔗与黄绿色果蔗的氨基酸总量、鲜味氨基酸、药效氨基酸等的变异系数均大于紫色果蔗，这些营养成分的差异为果蔗品种筛选改良及综合利用提供依据。

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