九龍山野生歐李不同器官營養(yǎng)成分分析

馬慶華，余海，李恩杰，褚陽，戴新陸，張永安

（中國林業(yè)科學(xué)研究院華北林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心，北京102300）

歐李（Cerasus humilis（Bge.）Sok.）為薔薇科、櫻桃屬落葉小灌木，廣泛分布于黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、河北、山東、河南等地，是我國特有的一個(gè)果藥兼用型野生樹種[1-3]。大量研究表明，歐李綜合價(jià)值很高，其果實(shí)香氣濃郁，尤其是鈣、鐵含量豐富，被譽(yù)為“鈣果”；歐李果仁為《中華人民共和國藥典》記載的“郁李仁”，是我國傳統(tǒng)中藥材[4-5]。并且，歐李根可入藥，葉片和枝條是牛、羊的上好飼草飼料[6]。然而由于受地域、氣候等因素影響，歐李品種繁多，品種特性有很大差異[7-8]。因此，有必要深入研究特定生態(tài)區(qū)歐李（根系、枝條、葉片、果肉、果仁）的營養(yǎng)特性，從而充分發(fā)揮其生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益[9]。

九龍山自然保護(hù)區(qū)屬于暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，干旱少雨，水土流失嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境脆弱[10]。尤其在干旱季節(jié)，土壤含水量僅10.5 %，有機(jī)質(zhì)含量0.5 %～0.6 %的向陽溝嶺坡地，其它灌木和草本往往枯死，而野生歐李卻能正常生長，開花結(jié)果，形成茂密的灌木叢林，成為干旱山區(qū)一道靚麗的風(fēng)景。因此，本研究以北京市九龍山自然保護(hù)區(qū)自然分布狀態(tài)下的野生歐李為研究對(duì)象，對(duì)其不同器官的多糖、蛋白質(zhì)、Ca、Fe、Zn、Se 含量及脂肪酸、氨基酸組成等進(jìn)行分析，以期為歐李果樹的繁育及根、莖、葉、果、仁的綜合利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

野生歐李（Cerasus humilis）：采集于北京九龍山自然保護(hù)區(qū)，將其分成根系、枝條、葉片、果肉和果仁5 個(gè)部分，除果仁外，其它器官75 ℃烘干24 h，粉碎待用。

Ca、Fe、Zn、Se 標(biāo)準(zhǔn)溶液：國家有色金屬及電子材料分析測試中心；18 種氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品：Sigma-Aldrich公司；香草醛，齊墩果酸，鉬酸銨，甲醇，硝酸、H2O2（分析純）：北京國藥集團(tuán)。

1.2 儀器與設(shè)備

Foss 2000 全自動(dòng)凱氏測氮儀：福斯分析儀器公司；L－8900 全自動(dòng)氨基酸分析儀：日立高新技術(shù)公司；Mars6微波消解儀：美國CEM Corporation；MM400 冷凍混合研磨儀：德國萊馳Retsch GmbH；UV1901 紫外可見分光光度計(jì)：上海奧析科學(xué)儀器有限公司；LGJ－10 冷凍干燥機(jī)：北京松源華興科技發(fā)展有限公司；PE AA800 原子吸收分光光度計(jì)：島津上海實(shí)驗(yàn)器材有限公司。

1.3 指標(biāo)測定及方法

1.3.1 粗多糖和蛋白質(zhì)含量測定

1）歐李多糖提?。簠⒄?NY/T 1676－2008《食用菌中粗多糖含量的測定》；

2）蛋白質(zhì)含量測定參照：GB 5009.5－2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》，蛋白質(zhì)系數(shù)為4.38。

1.3.2 Ca、Fe、Zn、Se 含量測定

1）鈣、鐵、鋅含量參照：GB 5009.268－2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中多元素的測定》；

2）硒含量參照：GB 5009.93－2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中硒的測定》。

1.3.3 脂肪酸組成

按照GB/T 14772-2008《食品中粗脂肪的測定》方法得到歐李果實(shí)粗脂肪提取液，再利用KOH-甲醇酯化法對(duì)歐李粗脂肪提取液進(jìn)行甲基衍生化處理，最后減壓蒸干后，用1 mL 正己烷溶解，過膜后得到氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）分析試樣。

GC-MS 工作條件：色譜柱DB-17MS（30 m ×0.25 mm×0.25 μm）石英柱，進(jìn)樣口溫度 250 ℃，初始溫度 40 ℃，然后升至 195 ℃，保持 2 min，再升至 205 ℃和230 ℃，保持 1 min；流速 1 mL/min，分流比 45 ∶1；接口溫度 250 ℃，離子源溫度 230 ℃，EI，電子能量 70 eV，全掃描模式 m/z：12 amu～580 amu。

1.3.4 氨基酸組成

1）氨基酸組成分析參照 GB/T 5009.124－2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測定》；

2）色氨酸含量通過加15 g/L 的氫氧化鋰溶液進(jìn)行堿水解，采用高效液相色譜法測定。

1.3.5 營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)方法

氨基酸評(píng)分（amino acid score，AAS）、化學(xué)評(píng)分（chemical score，CS）、必需氨基酸指數(shù)（essential amino acid index，EAAI）、生物價(jià)（biological value，BV）、營養(yǎng)指數(shù)（nutrient index，NI）的評(píng)價(jià)方法參考 Bano 等[11]和聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（Food and Agriculture Organization of the United nations，F(xiàn)AO）的方法[12]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

除果仁外，所有數(shù)據(jù)均是基于干品通過3 次重復(fù)試驗(yàn)所得，由SAS 8.2 軟件通過一般線性模型（general linear model，GLM）進(jìn)行顯著性分析，分析方法為Duncan's 多重范圍檢驗(yàn)，顯著性水平為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 九龍山野生歐李生長狀況

野生歐李在北京門頭溝九龍山自然保護(hù)區(qū)有著廣泛的分布，常見于海拔600 m～1 000 m 的低山、丘陵，尤其在向陽山坡或者林地邊緣生長較多，資源豐富。歐李為落葉小灌木，高0.8 m～1.5 m，分枝多，嫩枝纖細(xì)，褐色、陽面紅褐色，光滑。開花期為每年4 月底至5 月初，花量大，為當(dāng)?shù)刂匾墼粗参镏弧?/p>

圖1 九龍山自然保護(hù)區(qū)野生歐李生長狀況Fig.1 Growth status of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve

2.2 九龍山野生歐李各器官多糖和蛋白質(zhì)含量

九龍山野生歐李各器官（根系、枝條、葉片、果肉和果仁）中多糖和蛋白質(zhì)含量見圖2。

九龍山野生歐李各器官中根系粗多糖含量最高，其次是果肉、葉片和枝條，果仁中含量最低。根系、果肉、葉片、枝條和果仁多糖提取率依次為7.39%、5.87%、3.05%、2.57%和1.49%。多糖是藥用植物中非常重要的成份，具有增加機(jī)體免疫力、抗病毒、抑制腫瘤等生理活性[13]。

圖2 九龍山野生歐李各器官多糖和蛋白質(zhì)含量Fig.2 Contents of polysaccharide yield and protein in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve

九龍山野生歐李各器官中蛋白質(zhì)含量存在顯著差異，歐李各器官中果仁蛋白質(zhì)含量最高（為38.30%），其它4 種器官中含量類似（介于5.58%～7.29%之間），果仁中蛋白質(zhì)含量是其它器官的5.25 倍～6.82 倍。類似的，張美莉等報(bào)道內(nèi)蒙古歐李鮮果肉蛋白質(zhì)含量為6.18%，果仁中蛋白質(zhì)含量為26.72%[14]。

2.3 九龍山野生歐李各器官的礦質(zhì)元素組成

九龍山野生歐李各器官（根系、枝條、葉片、果肉和果仁）中鈣、鐵、鋅和硒含量見圖3。

圖3 九龍山野生歐李各器官礦質(zhì)元素含量Fig.3 Contents of mineral nutrients in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve

九龍山野生歐李礦質(zhì)元素含量豐富，各器官中鈣、鐵、鋅和硒含量不同。鈣含量以葉片中最高，為28.62 g/kg，極顯著高于其它器官，分別是根系、枝條、果肉和果仁中鈣含量的 3.82、2.31、18.49、13.09 倍。鐵含量以枝條和葉片中含量最高，分別為162.53 mg/kg和169.51 mg/kg，顯著高于根系、果肉和果仁中鐵含量，是根系鐵含量的2.03 倍～2.12 倍，是果肉和果仁鐵含量的 9.28 倍～10.09 倍。

相比來說，果仁中鋅含量最高，其次為枝條、根系、葉片，果肉中鋅含量最低。果仁中鋅含量分別是枝條、根系、葉片、果肉的 1.31、2.22、2.28、9.33 倍；5 種器官中果仁硒含量最高，其次是根系、枝條、果肉，葉子中硒含量最低。果仁中硒含量分別是根系、枝條、葉片、果肉的2.68、3.35、4.70、89.33 倍。相比較來說，李曉亮報(bào)道歐李果實(shí)中鐵含量為108.99 mg/kg，鋅含量為5.76 mg/kg，硒含量為0.006 6 mg/kg[15]。

2.4 九龍山野生歐李果肉和果仁中脂肪酸組成

九龍山野生歐果仁和果肉中脂肪酸組成見表1。

九龍山野生歐李果仁含油量較高，油中含有豐富的人體必需脂肪酸，其中油酸和亞油酸含量分別為25.40%和12.52%，不飽和脂肪酸總含量超過90%。相似的，劉俊英等報(bào)道歐李果中油酸含量為20.32%、亞油酸含量為15.65%[16]。相比較來說，果肉中油脂含量較低，僅為0.38%，其中棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和花生酸含量均低于果仁，僅α-亞麻酸高于果仁。已有研究表明，歐李果仁具有降血脂、軟化血管及減少心血管疾病發(fā)生的作用[17-18]。

表1 九龍山野生歐李果仁和果肉中脂肪酸組成Table 1 Fatty acid composition in nuts and fruits in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve %

2.5 九龍山野生歐李各器官的氨基酸組成

野生歐李各器官氨基酸種類齊全，5 種器官中均檢測到18 種氨基酸，其中包括8 種人體必需氨基酸見表2。

表2 九龍山野生歐李各器官氨基酸組成Table 2 Amino acid composition in nuts and fruits in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve %

續(xù)表2 九龍山野生歐李各器官氨基酸組成Continue table 2 Amino acid composition in nuts and fruits in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve %

必需氨基酸含量和總氨基酸含量均以果仁中最高，其次是葉子，根系、枝條和果肉中相差不大。果仁中必需氨基酸含量是其它器官的3.69 倍～8.13 倍，總氨基酸是其它器官的5.93 倍～9.90 倍。除脯氨酸外，歐李果仁中其它17 種氨基酸均顯著高于4 種器官相應(yīng)氨基酸含量。依據(jù)FAO/WHO 提出的理想蛋白源標(biāo)準(zhǔn)：組成蛋白質(zhì)的必需氨基酸總量/總氨基酸的值應(yīng)達(dá)總量（E/T）的40%左右，必需氨基酸/非必需氨基酸的值（E/N）應(yīng)在60%以上。歐李枝條和葉片均高于上述標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到理想蛋白源標(biāo)準(zhǔn)。

天門冬氨酸和谷氨酸是呈味氨基酸，是食物中的重要鮮味物質(zhì)，歐李枝條、葉片、果肉和果仁中這兩種氨基酸與總氨基酸的比值高達(dá)20 %以上，分別為20.0%、22.62%、30.25%、38.62%，表明歐李中這4 種器官都是口感比較鮮美的天然資源，相比較來說，果肉和果仁的口感優(yōu)于枝條和葉片。

2.6 九龍山野生歐李各器官的營養(yǎng)評(píng)價(jià)

采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)歐李蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，由于半胱氨酸與酪氨酸可分別由蛋氨酸與苯丙氨酸轉(zhuǎn)變而成，所以將半胱氨酸和蛋氨酸，酪氨酸和苯丙氨酸分別合并計(jì)算。4 個(gè)器官（根系、枝條、果肉和果仁）僅苯丙氨酸+酪氨酸的AAS 評(píng)分超過100，根系、枝條、果肉和果仁第一限制氨基酸分別為異亮氨酸、纈氨酸、色氨酸和賴氨酸。葉片中除蛋氨酸+胱氨酸的AAS 評(píng)分低于90 外，其他均超過90。5 個(gè)器官CS 評(píng)分較低，除葉片中苯丙氨酸+酪氨酸的CS 評(píng)分均超過100 外，其它CS 評(píng)分均低于100。因此，通過利用各器官之間的氨基酸互補(bǔ)性，有利于提高歐李蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值。

九龍山野生歐李各器官營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)見表3。

表3 九龍山野生歐李各器官蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值評(píng)分Table 3 The nutritional value of protein in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve

EAAI 用以評(píng)價(jià)食物蛋白質(zhì)的質(zhì)量，根據(jù)相關(guān)EAAI 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：EAAI＞95 為優(yōu)質(zhì)蛋白源，86＜EAAI＜95 為良好蛋白源，75＜EAAI＜86 為可用蛋白源，EAAI＜75 為不適用蛋白源[11-12]。依據(jù)EAAI，僅歐李葉子為優(yōu)質(zhì)蛋白源。BV 值越高，表明該種蛋白質(zhì)吸收消化后的利用程度就越高，歐李葉子中蛋白質(zhì)更容易被機(jī)體吸收利用。NI 是由EAAI 及蛋白質(zhì)含量計(jì)算而得到，果仁營養(yǎng)指數(shù)最高，其次是葉子，枝條、根系和果肉相差不大。

表4 九龍山野生歐李不同器官的必需氨基酸指數(shù)、生物價(jià)與營養(yǎng)指數(shù)Table 4 The indexes of EAAI，BV and NI in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve

3 討論與結(jié)論

歐李為中國特有的果藥兼用型野生樹種，具有“四耐”特性，即耐干旱、耐貧瘠、耐嚴(yán)寒、耐鹽堿，對(duì)陽坡、溝壑和貧瘠的石質(zhì)山區(qū)等逆境抗性很強(qiáng)，被國家林業(yè)局列為生態(tài)林優(yōu)良樹種，明確其在荒山治理中的特殊作用[19-20]。

九龍山野生歐李葉片中鈣和鐵含量豐富，鈣含量（28.62 g/kg） 是果肉和果仁中鈣含量的 13.09 倍～18.49倍，鐵含量（169.51 mg/kg）是果肉和果仁中鐵含量的9.28 倍～10.09 倍。枝條中鈣和鐵含量與葉片類似。依據(jù)國際通用標(biāo)準(zhǔn)，葉片和枝條均達(dá)到優(yōu)質(zhì)蛋白源標(biāo)準(zhǔn)。歐李的莖葉不但鈣鐵營養(yǎng)價(jià)值很高，而且枝條細(xì)軟適口，可作為優(yōu)良的牛羊飼料[21]。

歐李果實(shí)中的鈣主要以果膠鈣形態(tài)為主，容易為消化吸收[22]。九龍山野生歐李果仁中油脂含量高達(dá)40%以上，其主要成份分別為油酸25.40 %和亞油酸12.52%，油脂中的不飽和脂肪酸含量達(dá)90%，歐李油脫去苦杏仁苷后可作食用油。九龍山歐李果仁中苦杏仁苷、白藜蘆醇等含量極其藥理特性有待于深入研究。

綜上所述，九龍山野生歐李葉片和枝條鈣鐵含量很高，且為優(yōu)質(zhì)蛋白源，可開發(fā)成優(yōu)質(zhì)飼料。果仁富含不飽和必需脂肪酸和硒等營養(yǎng)，油脂價(jià)值較高；果實(shí)可食用，根系具有潛在藥用價(jià)值。因此，九龍山野生歐李集根、莖、葉、花（觀賞）、果肉、果仁開發(fā)于一體，具有較好的生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。