黑老虎聚合果的主要营养活性成分分析

张典典，高家东，戴彰言，张文虎，张友胜，刘军

（1.广东省农业科学院农业生物基因研究中心，广东省农作物种质资源保存与利用重点实验室，广东广州510610）（2.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，农业部功能食品重点实验室，广东省农产品加工重点实验室，广东广州 510610）

黑老虎果为栽培3～4年后的黑老虎（Kadsura coccinea）藤上结出的果实，为聚合果。每个聚合果由30～70个小浆果聚合而成，成熟时果实呈现鲜红或紫黑色，是近年兴起的集食用、观赏、药用于一体的极具开发潜力的珍稀野生水果之一。目前不少山区开始将其作为林下经济发展的一种新型水果进行人工栽培，成熟果园亩产量可达1500～2000 kg[1]。李志春等[2]用黑老虎果对小鼠进行了急性毒理和30 d喂养实验，同时测定了实验过程中小鼠血脂的变化。结果表明雌雄小鼠经口最大耐受剂量（MTD）＞20 mL/kg（以体质量计），黑老虎果属无毒级；30 d喂养实验各项观察指标正常，黑老虎果对小鼠的体质量、血液、脏器等均无显著影响且能明显降低小鼠血液中胆固醇水平。邹建文等[3]研究了利用湿法超微粉碎技术的制备黑老虎果浆的最佳粉碎粒度，结论认为果浆的粉碎粒度以80～100目为宜，合适的粉碎粒度有利于果汁饮料产品保持澄清和风味稳定。李里等[4]、段林坪[5]、Zhang H[6]的研究结果证明了黑老虎果皮和种子具有较好的抗氧化、抑制鼠伤寒沙门氏菌和枯草杆菌繁殖以及对抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制效果，可作为一种功能食品原料进行开发利用。谢玮[7]以黔东黑老虎果为原料，对果实的卫生指标进行了评价，结果表明黑老虎果中农药残留、重金属和生物毒素指标均符合国家标准。另外，彭密军等[8]用火焰原子吸收光谱法测定了黑老虎果实中常见的八种微量元素Zn、Fe、Ca、Cu、K、Na、Mn、Mg的含量；毛云玲等[9]对云南黑老虎果实不同种源氨基酸和其他指标进行了分析与评价；Sun等[10]研究了黑老虎果中花色苷和酚类物质的抗氧化作用；谢玮等[11]对黑老虎种子中粗多糖、总黄酮、总皂苷以及部分维生素和矿质元素进行了测定。上述系列研究表明，黑老虎果是一种营养丰富有一定保健功能作用的特色资源，值得从整体上进行开发和利用，但是黑老虎具有明显的果皮、果汁果肉、果芯和种子4个部分，各部分特色明显，有可能根据各部位的特点开发出系列特色产品，上述研究均没有进行分类比较研究，给各部位针对性产品开发带来了诸多不便。为此，本研究针对黑老虎各部位进行了营养成分、脂肪酸组成及活性成分的分类比较研究，旨在为原料各部位的分类开发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

黑老虎成熟鮮果，湖南通道独坡镇虾团村的黑老虎果园，品种编号为“湘黑-0701”；3,5-二硝基水杨酸（DNS），上海润捷化学试剂有限公司；脂肪酸甲酯混合标准品，上海安谱实验科技股份有限公司；福林酚试剂，国药集团化学试剂有限公司；没食子酸和芸香苷，中国药品生物制品研究所；4-羟基哌啶醇，Sigma公司；上述试剂均为分析纯。

1.2 主要仪器和设备

D-37520型高速离心机，德国Sterode公司；UV1800紫外分光光度计，日本Tokyo公司；pHS-3C精密pH计，上海雷磁仪器厂；Milli-QIntegml3型超纯水机，美国Millipore公司。

1.3 实验方法

1.3.1 原料处理

采摘果园中的黑老虎成熟鲜果后，立即运回实验室进行拣选和清洗，清洗干净后置于-38 ℃冷冻库中贮藏。鲜果从采摘到贮藏于-38 ℃冷冻库中时间不超过5 h。

1.3.2 基本性状测定

参考[11,12]并作修改。随机取20个黑老虎聚合果，每个聚合果称质量后，手工将其分成果皮、果肉果汁、种子和果芯4部分，分别称其质量，计算聚合果中各部分的占比[11,12]。随机选取10个黑老虎聚合果，手工将其所有小浆果摘下，分别挤压出每个小浆果中的种子，并计数；用游标卡尺测量浆果果皮厚度。

1.3.3 样品制备

各项指标测定时，从-38 ℃冷冻库中取出果实置于4 ℃冰箱中12 h后进行。实验时，随机取10个黑老虎聚合果，手工将其分成果皮、果肉果汁、种子和果芯4部分，用普通食品打浆机打浆15 min，浆液备用。

1.3.4 灰分、蛋白质、脂肪、还原糖和总糖

灰分测定按照GB/T 10473-1989水果和蔬菜产品中盐酸不溶性灰分的测定方法。蛋白质、脂肪和还原糖分别按照GB 5009.5-2016食品中蛋白质的测定、GB 5009.6-2016食品中脂肪的测定和GB 5009.7-2016食品中还原糖的测定方法进行，总糖按照参考文献进行[12]。

1.3.5 矿质元素

参考中国食物成分表（2002）[13]对食物中矿质元素的检测项目，选择钙、磷、钾、镁、铁、锌、碘、硒、铜、氟、铬、锰和钼共13种矿质元素进行测定。测定方法采用GB 5009.268-2016食品中多元素的测定进行。

1.3.6 脂肪酸组成

脂肪酸组成参考GB 5009.1682016食品中脂肪酸的测定方法和参考文献[14]并修改。其中，脂肪酸的定量分析参考GB/T 17377-2008《动植物油脂：脂肪酸甲酯的气相色谱分析》，采用面积归一化法，依据峰面积计算每种脂肪酸相对百分含量。GC检测条件为色谱柱：J&W 122-7032毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；进样口温度260 ℃；进样量1.0 μL，分流比为20:1；载气为高纯氦气，流速为1.0 mL/min；程序升温：初始温度45 ℃，保持1 min，以12 ℃/min升温速率升至140 ℃，保持0 min；3 ℃/min升温速率升至230 ℃，保持11 min，运行时间49.92 min。MS检测条件为电子电离（electronionization，EI）离子源，电子能量70 eV；离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；传输线温度280 ℃；质量范围10～450 u，全扫描方式；溶剂延迟3 min。

1.3.7 游离酚、结合酚、总酚和总黄酮

参考文献[15,16]并稍作修改。以没食子酸的质量浓度表示游离酚和结合酚的浓度，游离酚（结合酚）的标准曲线回归方程为Y=0.0271X-0.1296，R2=0.9992，线性范围为7.5～50 μg/mL，其中X轴为没食子酸标准溶液的质量浓度（μg/mL），Y轴为D（760 nm）值；总酚的质量浓度代表游离多酚和结合多酚的质量浓度之和。以芸香苷（芦丁）浓度表示总黄酮的浓度，总黄酮的标准曲线回归方程为Y=0.0015X+0.0082，R2=0.9998，线性范围为5.0～250 μg/mL，其中X轴为芸香苷（芦丁）标准溶液的质量浓度（μg/mL），Y轴为D（505 nm）值。

1.3.8 总多糖

参考苯酚-硫酸法并作修改[17]。以葡萄糖质量浓度表示总多糖浓度，总多糖的标准曲线回归方程为Y=0.6822X+0.0668，R2=0.996，线性范围为0.1～0.5 μg/mL，其中X轴为葡萄糖标准溶液的质量浓度（μg/mL），Y轴为D（490 nm）值。

1.3.9 生物碱

参考文献[18]并修改。用4-羟基哌啶醇质量浓度表示生物碱浓度，生物碱的标准曲线回归方程为Y=12.675X+0.1763，相关系数R2=0.9994，线性范围为0.005～0.04 mol/L，其中X轴为4-羟基哌啶醇标准溶液的摩尔浓度（mol/L），Y轴为D（525 nm）值。

1.3.10 花色苷

参照文献[19]采用pH示差法直接测定。pH示差法花色苷浓度的计算公式为：

式中：C为花色苷的浓度（mg/100 mL）；ApH1.0、ApH4.5分别代表样品溶液在pH 1.0和pH 4.5时的最大吸光值；M为矢车菊素的分子量，其值为449；ε为矢车菊素的消光系数，其值为29600。

1.3.11 数据处理

采用SPSS 13.0处理数据：进行单因素方差分析，组间差异有统计学意义时，运用S-N-K法进行组间差异分析。

2 结果与分析

2.1 基本性状

黑老虎聚合果的单果质量为179.41～257.48 g，其中果皮、果肉果汁、种子和果芯质量分别为80.75～112.88、70.87～93.59、17.10～28.60、17.57～24.86 g，其在单个聚合果中的占比分别为42.52%～47.75%、35.23%～37.77%、7.55%～11.26%、8.29%～11.11%。单个浆果的果皮厚度为1.11～2.59 mm。一般而言，新鲜黑老虎的直接可食部位仅仅为果汁果肉，果皮涩味较重需要通过盐渍、糖盐等工艺处理后才能食用，对比桑果、草莓等可食用率接近100%的聚合果而言，黑老虎属于可食用程度较低的水果，这与邹建文等[1]的研究结果基本一致。相比于青梅、黄皮、杨桃等常用果脯蜜饯制作原料而言，黑老虎果皮含汁液少，厚实，具有较好柔软性和咀嚼性，且色泽鲜艳，适宜于制作果脯蜜饯类产品。

单个浆果中的种子数为3～6个，鲜见少于3个或多于6个种子的浆果出现。由于种子苦涩味明显且含有厚实种壳，难以和果肉果汁一起打浆混合，这可能是黑老虎开发成果汁饮料加工过程中的明显不足。

2.2 灰分、总糖、还原糖、蛋白质和脂肪

灰分是指某种物质在高温时，有机成分挥发逸散后残留下来的无机物，是衡量食物中无机盐和氧化物等无机成分总量的一项重要指标。蛋白质、总糖和脂肪为食物的最主要的三大能量来源物质，是衡量食物中基础营养物质最重要的指标。还原糖是指具有还原性的糖类，食品中还原糖的高低对食品制品的性质起着重要作用。因此，测定原料中的灰分、总糖、还原糖、蛋白质和脂肪基本可以评价出原料的基本营养特性，同时为产品的开发提供一定的思路。

由表1可以看出，黑老虎种子中的灰分含量（7.25%）、蛋白质含量（11.24%）和粗脂肪含量（22.20%）均为最高，是黑老虎果中一个非常重要的部位，开发时宜从功能油脂、功能产品方面去思考；果肉果汁部位的总糖含量（5.17%）和还原糖含量（2.40%）最高，这一点和王丽军等[20]人的研究结果接近，相关研究结果显示，果肉中总糖含量高于果皮。且果肉果汁中含有一定的矿物质且油脂含量低，可以从特色饮料方面去开发；果皮中的灰分、总糖、还原糖、蛋白质和脂肪含量适中，且为黑老虎的主要组成部分，宜开发为特色果脯蜜饯等产品；对于果芯而言，没有明显的特别之处。

表1 黑老虎各部分基本营养组成Table 1 Content of basic nutrient composition in each part of of Kadsura coccinea

2.3 矿质元素

由表2可以看出，样品中宏量元素的含量变化趋势基本一致，均以钾含量最高，其次是钙和镁；微量元素的含量不同样品趋势不完全一样。值得特别重视的是，在检测的13种矿质元素中，均以种子含量最高。种子中宏量元素钾、钙和镁元素含量分别达到4950.233 mg/kg、403.210 mg/kg和2012.312 mg/kg；微量元素中锰、锌、铁和铜分别达到90.573 mg/kg、9.675 mg/kg、6.373 mg/kg、3.354 mg/kg。黑老虎种子是一个富含多种矿质元素尤其是锰、锌含量丰富的资源。锰在脑组织中分布较多，能激活单磷酸腺苷在脑神经递质中起调节作用，老年人缺锰会出现智力下降，反应迟钝；锌是人体生长发育的一种极其重要的微量元素，对人体的免疫系统、神经系统、代谢系统、生长发育、智力等方面起着重要作用[21,22]。

表2 黑老虎不同部分样品的矿物质Table 2 Content of minerals in each part of of Kadsura coccinea (±s, n=3, mg/kg)

表2 黑老虎不同部分样品的矿物质Table 2 Content of minerals in each part of of Kadsura coccinea (±s, n=3, mg/kg)

注：同一行数据中具有不同字母的表示差异显著（p＜0.05）；“＜”代表仪器的检测限值。

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2.4 脂肪酸组成

脂肪酸的种类和比例组成是衡量油脂品质高低的一个重要指标。由表3可以看出，种子中的脂肪酸组成较其它3个部位丰富，由11种脂肪酸组成，而果汁果肉、和果皮和果芯则由7种脂肪酸组成。不饱和脂肪酸含量高达74.78%～75.15%，其中多不饱和脂肪酸为60.76%～63.73%、单不饱和脂肪酸分别为11.42%～13.960%之间。从单个脂肪酸的相对含量的来看，4个部位中的不饱和脂肪酸均以C18:2（亚油酸）最高（60.30%～62.90%），其次是C18:1（油酸）（11.10%～13.56%）。4个部位中的饱和脂肪酸均以C16:0（棕榈酸）最高（17.21%～18.22%），其次是C18:0（硬脂酸）（4.38%～5.76%）。这也符合王丽军等人的研究结果，即在果皮中检测到的不同脂肪酸成分中，主要含有棕榈酸、亚油酸等[20]。在多个研究结果证明，单不饱和脂肪酸能降低血清总胆固醇、低密度脂蛋白、甘油三酯，具有降低血脂、预防动脉粥样石化和心血管疾病的作用；多不饱和脂肪酸是细胞和有机体生物膜的重要组成部分，可调节细胞构型和细胞膜的通透性，并可以转化为具有多重生理功能的代谢产物，如前列腺素、凝血黄素、消炎素和保护素等[23,24]。因此，黑老虎果中的脂肪是一种优质的脂肪原料，但主要脂肪存在于种子中（22.20%）其它部位中的总脂肪含量低（0.91%）。因此，黑老虎种子中的脂肪是一种值得开发利用的健康油脂原料。

表3 黑老虎果种子和果皮的脂肪酸组成Table 2 Content of fatty acids in seed and fruit peel of Kadsura coccinea (±s, n=3)

表3 黑老虎果种子和果皮的脂肪酸组成Table 2 Content of fatty acids in seed and fruit peel of Kadsura coccinea (±s, n=3)

备注：同一列数据中具有不同字母的表示差异显著（p＜0.05）；“-”代表没有检出。

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2.5 活性成分

活性成分又称功能成分，是指具有医疗效用或生理活性的化合物。多酚、黄酮、多糖、生物碱和总花色甘含量是目前资源评价过程中常用的几种活性成分指标。其中，多酚、黄酮和花色苷类化合物主要体现资源抗氧化、抗衰老活性能力[25,26]，多糖主要体现资源免疫调节活性能力[27]，生物碱则因资源的不同，表现出不同的活性[28]。由表4可以看出，种子中游离多酚、结合酚、总多酚和总黄酮含量均为最高，分别为23.69 mg/g、6.90 mg/g、30.60 mg/g和30.54 mg/g；多糖含量最高部分为果肉（含果汁）（0.36 μg/g）；生物碱含量最高为果皮（3.20 mg/g）和果芯（2.80 mg/g），但两者含量没有显著性差异（p＜0.05），另外，种子含量（1.89 mg/g）也较丰富；花色苷总含量则以果皮（8.89 mg/g）和果肉果汁（8.52 mg/g）含量最高，两者之间也没有显著性差异（p＜0.05），这可能与取样时有部分果皮的花色苷挤压到了果肉果汁样品有关，种子和果芯含量较低，分别为0.88 mg/g和1.88 mg/g。

表4 黑老虎果各部分的活性成分含量Table 3 Content of active ingredients in each part of Kadsura coccinea (±s, n=3)

表4 黑老虎果各部分的活性成分含量Table 3 Content of active ingredients in each part of Kadsura coccinea (±s, n=3)

注：同一行数据中具有不同字母的表示差异显著（p＜0.05）。

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3 结论

黑老虎是一种果大、直接可食用率低的聚合果。果皮、果汁果肉、种子和果芯4个部位均具有各自特色，宜从不同角度去开发成不同类型的产品。黑老虎种子在聚合果中占比小（7.65%～11.16%），但灰分（7.20%）、蛋白质（11.14%）、粗脂肪（21.70%）均为最高，且富含多种矿质元素尤其锰（90.573 mg/kg）、锌（9.675 mg/kg）含量丰富；种子中的不饱和脂肪酸含量高达74.78%，其中C18:2（亚油酸）高达60.30%；组成也较为丰富；种子中的游离多酚（23.69 mg/g）、结合酚（6.90 mg/g）、总多酚（30.59 mg/g）和总黄酮（30.54 mg/g）含量最高。因此，黑老虎种子是一个应该特别引起重视的健康食品原料。果皮皮厚、生物碱和花色苷含量高，宜从功能果脯蜜饯的角度去开发，而果肉果汁则可从特色饮料角度去开发。种子灰分、蛋白质、粗脂肪含量高，则可从油脂、功能产品方面去开发。