雷山方竹笋营养成分对比分析

朱 潇，刘艳江，伍明理，谢镇国，贾玉龙，代朝霞

（1.贵州大学 a.生命科学学院；b.农业生物工程研究院；c.山地植物资源保护与保护种质创新教育部重点实验室；d.山地生态与农业生物工程协同创新中心；e.酿酒与食品工程学院；f.林学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州雷公山国家级自然保护区管理局，贵州 黔东南 557199）

雷山方竹Chimonobambusa leishanensis近似寒竹，是贵州省特有竹种之一，该竹种的自然分布主要在贵州省雷山县海拔1 620 m 左右的雷公山国家级自然保护区境内，因此将其命名为雷山方竹[1]。雷山方竹可用作园林观赏植物、轻工原料等，其笋可供食用，发笋期在10月左右[2]。竹笋具有脂肪含量低、蛋白质和膳食纤维含量较高、味道鲜美等优良品质，是一种理想的减脂食品，深受国内外消费者的喜爱[3]。近几年的研究结果表明，竹笋中含有黄酮类化合物。黄酮类化合物有清除自由基、消炎抗菌等作用[4]。目前，有关各类竹种的研究报道众多，如：金佛山方竹Chimonobambusa utilis、毛竹Phyllostachys edulis、合江方竹Chimonobambusa hejiangensis、寿竹Phyllostachys bambusoides等竹笋的营养成分研究[5-8]，毛竹基因的克隆和生物信息学分析[9]，毛竹林生长土壤菌群的研究[10]，箭竹Fargesia denudata的遗传多样性研究[11]等。但是，涉及雷山方竹的研究鲜有报道。为了更全面发展与利用雷山方竹，在本研究中对其竹笋的营养成分进行了分析。

1 材料与方法

1.1 材 料

2020年10月，在贵州省雷山县雷公山自然保护区海拔1 562 m 处，选取生长条件较一致且具有代表性的雷山方竹林，随机采集高30 cm 左右、正常生长、无病虫害且处于最佳食用阶段的鲜竹笋6 ～8 kg。

1.2 竹笋预处理

在实验室中剥去笋箨，将剩下的笋肉冲洗干净、晾干，切成大小均匀的小块，称量（0.5 ～1.0 kg），置于65 ℃恒温烘箱中干燥至恒定质量，用粉碎机磨碎后保存在自封袋中，委托贵州安为天检测技术有限公司、贵州大学测试中心、贵州大学酿酒与食品工程学院进行检测。

1.3 检测方法

1.3.1 基本营养成分含量

膳食纤维含量参照文献[12]中的方法进行测定；蛋白质含量参照文献[13]中的方法进行测定；脂肪含量参照文献[14]中的方法进行测定；还原糖含量参照文献[15]中的方法进行测定；总糖含量参照文献[16]中的方法进行测定；氨基酸含量参照文献[17]中的方法进行测定；钾、铁、锌、硒含量参照文献[18]中的方法进行测定；铅含量参照文献[19]中的方法进行测定；镉含量参照文献[20]中的方法进行测定；砷含量参照文献[21]中的方法进行测定；汞含量参照文献[22]中的方法进行测定；单宁含量参照文献[23]中的方法进行测定。

1.3.2 其他成分含量

参照孙小青[24]的方法测定总黄酮含量。取1 mL 提取液，加入1 mL 去离子水，加入0.5 mL 5%亚硝酸钠溶液摇匀，反应6 min，加入0.5 mL 10%三氯化铝溶液，反应6 min，最后加入1 mL 1 mol/L氢氧化钠溶液摇匀，用去离子水定容至10 mL。静置15 min，使用7600SE 型紫外分光光度计在510 nm 处测定吸光度。

参照韩梅等[25]的方法并稍作修改测定草酸含量。色谱条件为Hypersil C18 柱（4.6×250 mm，5 μm）（大连依利特科学仪器有限公司生产）。流动相为含0.5% NaH2PO4、0.5 mmol/L TBA 的水溶液（pH 2.7），紫外检测波长为210 nm，柱温为35 ℃，进样时长为10 min，进样量10 μL，流速0.6 mL/min。

1.4 蛋白质营养价值评价方法

参照Seligson 等[26]的方法，计算氨基酸评分（SA）：

SA=ω/ω0。

式中：ω表示待评价蛋白中某必需氨基酸质量分数；ω0表示FAO/WHO 评分标准模式中对应的必需氨基酸质量分数。

参照文献[27]中的方法，计算化学评分（SC）：

SC=ω/ω＇。

式中：ω＇表示鸡蛋蛋白质中对应的必需氨基酸含量。

参照李静蕊等[28]的方法，计算必需氨基酸指数（IE）：

式中：n表示参与比较的必需氨基酸数量；ωI、ωL、ωT分别表示样品蛋白质中异亮氨酸、赖氨酸和苏氨酸的质量分数；ωI＇、ωL＇、ωT＇分别表示鸡蛋蛋白质中异亮氨酸、赖氨酸和苏氨酸的质量分数。

1.5 数据处理

每份样品各指标均重复测定3 次，结果以“平均值±标准差”表示。将雷山方竹笋基本营养成分、矿质元素、氨基酸的含量与已报道的金佛山方竹[29]、毛竹[30]、合江方竹[7]、菠菜Spinacia oleracea[31]的相应成分进行比较。使用SPSS 25.0软件分析雷山方竹笋与其他植物的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 雷山方竹笋营养成分含量

雷山方竹和其他竹种的竹笋及菠菜的营养成分含量见表1。由表1可知，雷山方竹笋的膳食纤维质量分数为11.0 mg/g，显著低于金佛山方竹和菠菜，显著高于合江方竹和毛竹。竹笋中蛋白质含量较高，可作为人体获取蛋白质的来源。在雷山方竹笋中，蛋白质质量分数为35.4 mg/g，显著高于毛竹、合江方竹和菠菜。竹笋是一种低脂肪食品，雷山方竹笋中脂肪质量分数为1.4 mg/g，显著低于金佛山方竹、毛竹、合江方竹和菠菜。雷山方竹笋中还原糖质量分数为0.4 mg/g，显著高于合江方竹；总糖质量分数为0.19 mg/g，显著低于金佛山方竹、毛竹和菠菜。雷山方竹笋中总黄酮质量分数为0.14 mg/g，显著低于金佛山方竹。雷山方竹笋中单宁质量分数为73.1 mg/g，显著高于金佛山方竹笋。雷山方竹笋中草酸质量分数为21.7 mg/g，显著高于金佛山方竹。

表1 雷山方竹和其他竹种的竹笋及菠菜的营养成分含量†Table 1 Nutrient content of C.leishanensis shoots and other bamboo species and S.oleracea mg/g

综上所述，与这几种常见的竹笋及菠菜相比，雷山方竹笋的基本营养价值处于中等水平，但其单宁、草酸含量较高，口味上较金佛山方竹苦涩。

2.2 雷山方竹笋矿质元素及重金属元素含量

雷山方竹和其他竹种的竹笋及菠菜的矿质元素和重金属元素含量见表2。从常量元素来看，几种竹笋与菠菜间的钾元素含量均存在显著差异，在雷山方竹笋中钾元素含量居中。从微量元素来看，菠菜中铁元素含量最高，其质量分数为27.10 mg/kg，在雷山方竹笋中未检测出铁元素；除毛竹外，雷山方竹笋中锌元素含量最高，其质量分数为9.61 mg/kg；金佛山方竹笋与合江方竹笋中硒元素含量无显著差异，在雷山方竹笋中未检测到该元素。从重金属元素来看，除在雷山方竹笋中检测到镉元素（0.03 mg/kg），在其他几种竹笋及菠菜中均未检测到重金属元素。

表2 雷山方竹和其他竹种的竹笋及菠菜的矿质元素和重金属元素含量†Table 2 Contents of mineral and heavy metal elements in C.leishanensis shoots and other bamboo species and S.oleracea

2.3 雷山方竹笋氨基酸组成及评价

2.3.1 雷山方竹笋氨基酸组成

雷山方竹和其他竹种的竹笋及菠菜的氨基酸组成及含量见表3。由表3可知，雷山方竹笋中含有16 种氨基酸，总氨基酸质量分数1.066%。其中：谷氨酸含量最高,质量分数达到0.517%，占氨基酸总含量的48.53%；其次是天冬氨酸,质量分数为0.096%，占氨基酸总含量的8.98%；脯氨酸含量最低，质量分数仅为0.003%，占氨基酸总含量的0.30%。

表3 雷山方竹和其他竹种的竹笋及菠菜的氨基酸组成及含量†Table 3 Amino acid composition and content of C.leishanensis shoots and other bamboo species and S.oleracea %

人体必需氨基酸有8 种，在雷山方竹笋中，检测到除色氨酸之外的其他7 种，必需氨基酸质量分数为0.219%，占总氨基酸含量的20.54%。雷山方竹笋中总氨基酸含量显著低于毛竹和菠菜；其必需氨基酸含量与金佛山方竹笋的差异不显著，显著低于毛竹笋、合江方竹笋和菠菜。

在雷山方竹笋中，鲜味氨基酸（天冬氨酸和谷氨酸）的质量分数为0.612%，占总氨基酸含量的57.51%，含量仅次于毛竹；在雷山方竹笋中，甜味氨基酸（甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸、丙氨酸）的质量分数为0.151%，占总氨基酸含量的14.18%；在雷山方竹笋中，苦味氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸）的质量分数为0.178%，占总氨基酸含量的16.70%，显著低于毛竹笋和菠菜中的含量，与金佛山方竹笋和合江方竹笋中含量的差异不显著，未检测到苦味氨基酸中的色氨酸；在雷山方竹笋中，芳香类氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸）的质量分数为0.062%，占总氨基酸含量的5.81%，与金佛山方竹笋和毛竹笋中含量的差异不显著，未检测到芳香类氨基酸中的色氨酸。

2.3.2 雷山方竹笋氨基酸营养评价

将表3中雷山方竹笋的必需氨基酸含量换算成氨基酸在氮中的质量分数（mg/g），并与FAO/WHO 必需氨基酸模式、全鸡蛋蛋白必需氨基酸模式进行比较，分别计算氨基酸评分、化学评分和必需氨基酸指数，对雷山方竹笋进行氨基酸营养评价，结果见表4。由表4可知：雷山方竹笋必需氨基酸的氨基酸评分均低于0.30，其中最高的是苏氨酸和赖氨酸，蛋氨酸+胱氨酸仅为0.07；雷山方竹笋的化学评分也较低，最高的是缬氨酸，未达到标准全鸡蛋蛋白模式的营养价值；雷山方竹笋的必需氨基酸指数为13.15，低于鸡蛋蛋白模式。

表4 雷山方竹笋蛋白质中必需氨基酸的组成及评价Table 4 Compositions and evaluation of essential amino acids in C.leishanensis shoots

3 结论与讨论

从竹笋的营养成分来看，在几种常见的竹笋和菠菜中，雷山方竹笋的蛋白质含量最高，脂肪含量最低，优于我国主要食用笋毛竹和有“竹类之冠”之称的金佛山方竹，印证了雷山方竹笋是高蛋白、低脂肪的减脂食品。雷山方竹笋的膳食纤维含量丰富，适量食用有助于消化。雷山方竹笋的总黄酮含量较低，单宁含量较高，草酸含量较低，说明雷山方竹笋有一定苦涩味。从竹笋含有的矿质元素来看，雷山方竹笋含有丰富的钾元素（3.24 g/kg）和锌元素（9.61 mg/kg），适量食用雷山方竹笋有助于补充钾元素和锌元素；雷山方竹笋中检测到重金属元素镉，其质量分数为0.03 mg/kg，但符合国家食品安全标准（≤3 mg/kg），对其安全品质并无影响。由此可见，雷山方竹笋是一种绿色、健康的食品。从氨基酸种类及其含量来看，雷山方竹笋共含有16 种氨基酸，其中鲜味氨基酸和甜味氨基酸含量较高，苦味氨基酸与其他种类竹笋和菠菜相比含量居中。综合苦味氨基酸、总黄酮、单宁和草酸的含量来看，雷山方竹笋在具有鲜味的同时，也有一定的苦涩味。由氨基酸评分、化学评分和必需氨基酸指数可知，雷山方竹笋蛋白质营养价值较低，可能不适合开发为笋用竹。雷山方竹是贵州省特有竹种，分布范围小，高度在3 m 左右，可从城市绿化带、园林景观等方面加以发展和利用，来增加当地农民的经济收益。

膳食纤维含量高的蔬菜能促进肠道蠕动，还有预防肠道癌症、心血管疾病等功效，国际相关组织建议，每天最低应摄入25 g 膳食纤维[32-33]。雷山方竹笋中膳食纤维质量分数为11.0 mg/g，适量食用有助于消化。有研究结果表明，草酸、单宁、黄酮类物质是导致竹笋具苦涩味的主要原因[34]，且草酸与Ca 结合形成消化道不易吸收的难溶性晶体，影响生物体对矿质元素的吸收，植物中的草酸被人体吸收后会导致肾结石、尿路结石，过量摄入还会导致急性中毒，引起关节炎症[35]。苦竹笋和斑苦竹笋、高节竹笋中总黄酮的质量分数分别为40.0、27.9、0.6 mg/g[36-37]，高于雷山方竹笋的1.4 mg/g；红竹笋、金镶玉竹笋、毛竹春笋中单宁的质量分数分别为12.0、15.6、37.0 mg/g[38]，低于雷山方竹笋的73.1 mg/g；高节竹笋、毛竹笋中草酸的质量分数分别为0.92、20.60 mg/g[37,6]，低于雷山方竹笋的21.7 mg/g。适量食用雷山方竹笋对营养物质的吸收影响较小。根据崔逢欣等[30]对毛竹笋呈味物质含量及口感的评价，可知雷山方竹笋具有一定的苦涩味，与本研究结果相同。

钾元素参与人体的新陈代谢，维持肌肉的正常功能，对人体正常的生命活动至关重要[39]；锌元素能增强人体免疫力，且关系着儿童的生长发育[40]。雷山方竹笋中含有丰富的钾元素（3.24 g/kg）和锌元素（9.61 mg/kg），适量食用该种竹笋有助于补充钾元素和锌元素。雷山方竹笋中镉的含量较低，未检测出其他重金属元素，可见雷山方竹笋是安全的绿色食品。使用柠檬酸和氯化钠处理能促进竹笋苦味物质的溶出，且能减缓对其他营养物质和笋肉组织的破坏[41]。所以采用一定的方法处理雷山方竹笋，可减轻其苦涩味。必需氨基酸占总氨基酸的比例为20.54%，未达到食物蛋白质含量标准（40%）[42]。

本研究中分析了贵州特有竹种雷山方竹笋的基本营养成分含量、矿质元素含量、部分代谢物含量以及氨基酸种类和含量，对雷山方竹笋的营养价值进行了评价。但检测结果仅能代表试验所处时期样品的营养成分，仍需广泛检测对比不同生长时期所采集样品中营养成分含量的变化。