薏苡不同部位營養(yǎng)成分分析及評價

王 穎，趙興娥，王 微，闞建全,*，余義筠

(1.西南大學食品科學學院，重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏重點實驗室，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶 400715；2.重慶君親食品有限公司，重慶 400700)

薏苡(Coix lacryma-jobi)是禾本科植物，其成熟的種仁稱為薏苡仁，又名薏米、苡仁，是我國重要的作物之一，大多數(shù)地區(qū)都有種植，資源十分豐富。薏苡仁集藥用、食用為一體，營養(yǎng)十分全面豐富。現(xiàn)代醫(yī)藥學研究表明，薏苡仁含蛋白質(zhì)、多種氨基酸、維生素和礦物質(zhì)，其營養(yǎng)價值在禾本科植物中占第一位。薏苡全身都是寶，薏苡的根、葉也可入藥。但是薏苡的根、莖、葉、種皮、外殼等部位在薏苡仁加工生產(chǎn)時均作為廢棄部位棄去，能否綜合開發(fā)利用是值得探討和研究的課題[1-2]。

薏苡根收載于《貴州省中藥材、民族藥材質(zhì)量標準(2003年版)》，為貴州少數(shù)民族用藥。薏苡的莖也為民族用藥，但尚未收載，種皮和外殼的利用途徑尚未見報道[3]。本研究擬對薏苡的種仁及外殼、種皮、根、莖、葉等部位進行主要成分分析和營養(yǎng)評價，以期為其進一步開發(fā)及資源綜合利用提供實驗數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選用貴州省興仁縣產(chǎn)的貴州純種小薏苡整個植株作為實驗材料。采樣地為貴州省興仁縣，土壤濕潤。新鮮植株采摘后，手工分離根、莖、葉、種仁、種皮、外殼，清洗，在40～50℃低溫下烘干，粉碎后過40目篩，于4℃冰箱保存，用于常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸、微量元素等的測定。水分、VC等采用新鮮樣品，清洗、室溫下晾干，粉碎后直接測定。

石油醚(沸程30～60℃)、乙酸乙酯、焦性沒食子酸、苯酚(均為分析純)、硫胺素對照品、核黃素對照品(純度≥95%) 成都市科龍化工試劑廠；甲醇、正己烷、乙腈、無水乙醇(均為色譜純) 天津四友化工廠；薏苡素標準品(純度≥99%) 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

722-可見分光光度計 上?，F(xiàn)科儀器有限公司；PF6-3熒光分光光度計 北京普析通用儀器有限公司；LC-20A高效液相色譜儀、GC-MS2010氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司；L-8800氨基酸分析儀 日本日立公司。

1.3 分析方法

1.3.1 常規(guī)營養(yǎng)成分的測定

水分測定采用直接干燥法[4]；總灰分測定采用550℃灼燒法[5]；蛋白質(zhì)測定采用半微量凱氏定氮法[6]；粗脂肪測定采用索氏抽提法[7]；淀粉測定采用酶水解法[8]；粗多糖測定采用以葡萄糖作標準曲線，比色測定[9]。

1.3.2 維生素含量的測定

VB1、VB2采用熒光分光光度法測定[10-11]；VE采用高效液相色譜法[12]；VC采用2,6-二氯靛酚滴定法[13]；水溶性VB6、VB12、煙酸、葉酸采用高效液相色譜法[14]。

1.3.3 礦質(zhì)元素的測定

測定鉀(K)、鈣(Ca)、鈉(Na)、鎂(Mg)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、磷(P)、銅(Cu)、錳(Mn)、鉛(Pb)、鉻(Cr)、硒(Se)等礦質(zhì)元素，其中P采用分光光度法[14]，其余采用原子吸收光譜法。

1.3.4 氨基酸的測定[15]

準確稱取樣品100mg于18mm×180mm試管中，加入15mL 6mol/L鹽酸，振蕩混勻。用酒精噴燈把該試管口下1/3處拉細到4～6mm，抽真空10min后封管。處理過的試管置于(110±1)℃恒溫烘箱中沙浴水解22h，拿出冷至室溫，搖勻過濾，取1mL濾液于50mL燒杯中，用60℃恒溫水浴蒸干濾液，加入0.02mol/L鹽酸稀釋2倍(根、葉稀釋3倍)，用0.22μm濾膜過濾后，上機進行測定。

分析條件：洗脫液經(jīng)泵1流過分離柱，泵壓12.220MPa，流速0.45mL/min，柱溫70℃；茚三酮經(jīng)泵2流過反應柱(4.6mm×60mm)，泵壓1.098MPa，流速0.35mL/min，柱溫135℃。

1.3.5 脂肪酸分析

采用GC-MS法。用索氏抽提法提出油脂，甲酯化后用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀分析。

GC分析條件：色譜柱：DB-FFAP(30m×0.25mm，0.25μm)，進樣口溫度230℃，柱溫140℃，升溫速率5℃/min，升至210℃，保持8min，繼續(xù)升溫，升溫速率5℃/min，升至230℃，保持5min。吹掃流量3mL/min，柱前壓68.2kPa，分流比10：1，溶劑延遲2.5min。

MS分析條件：FTD檢測器，接口溫度：230℃，離子源溫度：250℃。

1.3.6 薏苡素的測定[16]

采用HPLC法。HPLC色譜條件：乙腈-水(50：50，V/V)，SPD檢測器：檢測波長232nm，色譜柱：C18色譜柱(4.6mm×250mm，5μm)，流速：1.0mL/min，柱溫：25℃，進樣量10μL。

1.3.7 總黃酮和總酚的測定

總黃酮的測定采用蘆丁繪制標準曲線，分光光度法測定[17]；總酚測定采用福林-酚法[18]。

1.4 氨基酸的營養(yǎng)評價方法

參照國際糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)的氨基酸評分標準和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸評價標準[19]，按以下公式計算氨基酸評分(AAS)和化學評分(CS)。

式中：aa為實驗樣品氨基酸含量/%；AA(FAO/WHO)為FAO/WHO評分標準中同種氨基酸含量/%；AA(Egg)為全雞蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量/%。

1.5 數(shù)據(jù)處理

每個樣品進行3次平行實驗，測定結(jié)果以±s表示，用Excel等軟件進行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 薏苡各部位常規(guī)營養(yǎng)成分的分析結(jié)果

由表1可知，薏苡不同部位的水分、蛋白質(zhì)、灰分、多糖、淀粉和粗纖維含量等存在一定差異。種仁蛋白質(zhì)含量較高，為19.33g/100g，高于米、面中的蛋白質(zhì)含量[20]。種皮和外殼的粗纖維含量較高，分別為53.56g/100g和45.43g/100g。種仁的多糖和淀粉含量比其他部位高，分別為2.26g/100g和48.58g/100g。綜上所述，薏苡的種仁、種皮、外殼、根、莖、葉均具有一定的營養(yǎng)價值。

表 1 薏苡各部位常規(guī)營養(yǎng)成分含量的分析結(jié)果Table 1 Major nutritional components in different tissues of Coix lacryma-jobi g/100g

2.2 薏苡各部位維生素含量的測定結(jié)果

表 2 薏苡各部位主要維生素含量的測定結(jié)果Table 2 Major vitamin components in different tissues of Coix lacryma-jobi mg/kg

由表2可知，根中的VE含量最高，種仁中最低，其余部位含量差別不大；葉中的VC含量高于其他部位；根中的VB2含量明顯較高，其次是莖和外殼；6個部位均檢出VB6，葉的VB6含量最高，莖中的含量最低；VB12在谷物和植物類中含量較少，一般存在于肉類食品中，外殼中未檢出；種皮中未檢出葉酸，葉中的葉酸含量最高；莖中未檢出煙酸，外殼和種皮中煙酸含量較多，這說明全谷類食物比精谷類營養(yǎng)價值高；VE有很好的抗氧化作用，具有改善血液循環(huán)及調(diào)整生育功能等作用。VC也具有很好的抗氧化性，同時能改善Fe、Ca和葉酸的利用，改善脂類代謝，預防心血管疾病。VB1是人體能量代謝和維持心臟、神經(jīng)及消化系統(tǒng)正常功能所必需的。VB2是肌體組織代謝必需的營養(yǎng)素，但無法長時間留在體內(nèi)，需要飲食補給[21]。綜上所述，薏苡各部位均有一定的營養(yǎng)價值。

2.3 薏苡各部位礦質(zhì)元素含量的測定結(jié)果

由表3可知，薏苡的6個部位均含有較豐富的礦質(zhì)元素，其中K、Na、Ca、Mg等常量元素含量較高，尤其是K，平均含量達到2500mg/kg以上。K具有維持神經(jīng)健康、心律正常和降血壓等功效，中國營養(yǎng)學會提出每日膳食中K的“安全和適宜的攝入量4歲以上775～2325mg，成年男女為1875～5625mg”[20]。此外，Ca、Mg、Fe、P的含量也很高，種仁中的P含量達到1933.20mg/kg，而葉中的Ca和Mg含量分別為15645.02mg/kg和5845.83mg/kg。根中Fe含量較高，可能與種植的土壤有關。Fe作為生物必需的微量元素對人體有直接的影響作用，并參與新陳代謝的過程。Cu的含量較低，根和葉中的Mn較其他部位高，一般非精制的谷物中含有較多的Mn。此外，其中也含有Cr元素，Cr是人體必需的微量元素，在肌體的糖代謝和脂代謝中發(fā)揮特殊作用。除莖以外其他部位均含有微量Se，Se是一種重要的營養(yǎng)元素，具有很高的抗氧化能力，被譽為人體微量元素的“抗癌之王”。此外，檢出Pb含量很高，超出GB 2762—2005《食品中污染物限量》中的要求，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)區(qū)貴州省興仁縣境內(nèi)有大量煤礦，煤礦中的鉛等物質(zhì)可能會對當?shù)剞r(nóng)作物造成一定的污染。

表 3 薏苡各部位主要礦質(zhì)元素含量的測定結(jié)果Table 3 Major mineral components in different tissues of Coix lacryma-jobi mg/kg

2.4 薏苡各部位氨基酸的組成測定與營養(yǎng)評價

2.4.1 氨基酸組成的測定結(jié)果

表 4 薏苡各部位主要氨基酸組成的分析結(jié)果Table 4 Compositions of essential amino acids in different tissues of Coix lacryma-jobi g/100g

由表4可知，薏苡的種仁和葉中檢出常見的17種氨基酸，其中包括7中必需氨基酸和10種非必需氨基酸；種皮、根、莖、外殼中檢出16種氨基酸。不同部位的氨基酸含量存在差異。根據(jù)FAO/WHO中的標準[19]，必需氨基酸占總氨基酸含量的40%以上，必需氨基酸與非必需氨基酸比值在3：2以上為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，由此看來，以上各部分均不屬于優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。

從氨基酸總量來看，種仁中氨基酸含量最高，為14.400g/100g；氨基酸含量最低的是外殼，僅有1.654g/100g；種仁中的谷氨酸和丙氨酸含量較高，谷氨酸和丙氨酸屬于呈鮮味的特征氨基酸，而且谷氨酸是腦組織生化代謝中的重要氨基酸，參與多種生理活動；此外，薏苡的6個部位的亮氨酸含量都較高。亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸都是支鏈氨基酸，它們有助于促進訓練后的肌肉恢復[22]。

2.4.2 氨基酸的營養(yǎng)評價

表 5 薏苡各部位氨基酸的評分結(jié)果Table 5 Amino acid evaluation scores in different tissues of Coix lacryma-jobi %

由表5可見，種仁中的亮氨酸氨基酸評分和化學評分均最高，大大高于FAO推薦值和雞蛋蛋白的值；種仁中蛋氨酸+胱氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸和異亮氨酸的氨基酸評分均超過100%，同時也高于FAO推薦值；根的蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸評分高于FAO推薦值。外殼的幾種氨基酸評分均小于FAO推薦值。其余各部分氨基酸評分均與FAO推薦值和雞蛋蛋白的值差別不大。

2.5 薏苡各部位脂肪酸的分析結(jié)果

由表6可見，種仁和根中主要檢測出6種脂肪酸，以棕櫚酸、油酸、亞油酸為主；種皮、外殼、莖和葉中主要檢測出5種脂肪酸，其中油酸和亞油酸為不飽和脂肪酸。種仁中不飽和脂肪酸相對含量達到67.12%，種皮、莖和葉中不飽和脂肪酸相對含量均在70%以上。不飽和脂肪酸具有調(diào)節(jié)血脂和調(diào)節(jié)免疫的作用。油酸是單不飽和脂肪酸，亞油酸是多不飽和脂肪酸，但亞油酸不能在人體中合成，必須從飲食中獲得。因此，以上各部位油脂均有一定的保健作用。

表 6 薏苡各部位脂肪酸的含量Table 6 Fatty acid components in different tissues of Coix lacryma-jobi %

2.6 薏苡各部位功能性成分的分析結(jié)果

表 7 薏苡各部位功能性成分的含量Table 7 Functional components in different tissues of Coix lacryma-jobi mg/g

由表7可見，經(jīng)分析檢測，薏苡的各部位均含有薏苡素、黃酮和多酚。根中的薏苡素含量明顯高于其他部位，為1.26mg/g；種仁和葉中黃酮含量較高，分別為2.26mg/g和2.13mg/g。根、莖、葉中的多酚含量總體大于種仁、種皮和外殼。據(jù)報道薏苡素對癌細胞具有抑制作用，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛作用。黃酮類和多酚類化合物具有保護心血管活性，抗菌及抗病毒、抗氧化自由基活性。

3 結(jié) 論

薏苡種仁的蛋白質(zhì)和多糖類物質(zhì)較高，外殼和種皮的總纖維含量高。根中的VE、VB1、VB2、VB6含量都較高，種仁中的VB1和VB2含量均高于大米。薏苡的6個部位均含有較豐富的礦質(zhì)元素，其中K、Na、Ca、Mg等常量元素含量較高。薏苡的種仁和葉中含有常見的17種氨基酸，其中包括7種必需氨基酸和10種非必需氨基酸；種皮、根、莖、外殼中含有16種氨基酸。脂肪酸分析中，種皮、莖、葉的不飽和脂肪酸相對含量達到70%以上。此外，薏苡中還含有薏苡素、黃酮、多酚等功能性成分，具有一定的藥用價值。

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