李冬林,金雅琴,王文君,馮宗清
(1.江蘇省林業(yè)科學研究院,江蘇 南京 211153; 2.金陵科技學院園藝學院,江蘇 南京 210038;3. 南京蘇臺農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司,江蘇 南京 211302)
箬竹(Indocalamustessellatus)為禾本科箬竹屬植物,廣泛分布于我國長江流域各地,是目前園林建設(shè)中常見的地被竹種之一。因其生長低矮,耐修剪,恢復力強,被廣泛用于城市綠地、公園綠化、街區(qū)阻隔、居住區(qū)點綴等應用[1]。并且,由于箬竹葉片闊長、寬度適宜,成為千百年來我國人民傳統(tǒng)端午節(jié)粽葉的主要來源材料而廣為栽培。箬竹作為粽葉僅為食材包裝所使用,用后多被棄為廚余垃圾,很少有人考慮將其作為動物飼料。隨著我國城鄉(xiāng)園林建設(shè)的日益發(fā)展和居民生活水平的不斷攀升,箬竹的生產(chǎn)和日常應用量日益增大。若將園林下腳料和粽葉廢棄物加以收集,并開發(fā)成動物飼料,必將具有十分廣闊的應用空間。然而,目前有關(guān)其竹葉營養(yǎng)成分的研究尚未見報道。本文以新鮮箬竹葉為材料,分析了箬竹葉中的氨基酸含量,并對其粗蛋白、粗脂肪、灰分等營養(yǎng)成分的含量進行分析,為進一步開發(fā)利用這一豐富的植物資源提供科學依據(jù)。
測試材料來源于江蘇省林業(yè)科學研究院周家洼竹園(南京市江寧區(qū)東善橋,118°46′00″E,31°51′25″N)。該竹林始建于2005年11月,歷經(jīng)數(shù)年管理,目前保存良好,且年年發(fā)筍。在野外隨機選取株型美觀、生長良好,發(fā)育正常的個體作為采樣植株,每株采集新鮮葉齡為1的鮮竹葉20片。將新鮮樣品充分混合,用干凈柔軟的濕布擦凈后,置于105 ℃的烘箱中殺青15—20 min,之后立即降低烘箱內(nèi)溫度至80—85 ℃,烘干到恒質(zhì)量。用粉碎機磨碎后過80—100目篩,再充分混合成分析樣品,備用。
所有項目檢測均采用公布的國家標準,并委托江蘇省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品檢測檢驗中心完成。其中,干物質(zhì)含量測定采用GB /T6435—2006的方法[2];粗蛋白含量測定參照GB /T6432—1994[3]凱氏定氮法;粗脂肪測定采用GB /T6433—2006[4]的直接滴定法;粗灰分測定參照GB /T6438-2007[5]。
氨基酸成分測定參照GB/T5009.10-2003[6],應用氨基酸分析儀直接讀出。氨基酸分(AAS)、化學分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)參考文獻[7],并依據(jù)以下表達式計算:
AAS=試驗蛋白質(zhì)氨基酸含量(mg/g)/FAO模式氨基酸含量(mg/g);CS=試驗蛋白質(zhì)氨基酸含量(mg/g)/全雞蛋模式氨基酸含量(mg/g)。
式中,n為評價氨基酸數(shù)目,T為試驗蛋白質(zhì),S為全雞蛋蛋白質(zhì)。
礦物元素磷(P)、鈣(Ca)、鐵(Fe)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鈉(Na)、鉀(K)、鎂(Mg)含量的測定參照GB /T6437—2002[8],用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定。每樣品重復測定3次,取其平均值。
已有研究表明,竹葉中含有豐富的蛋白質(zhì),但含量因竹種不同而有較大的差異[9]。由表1可知,箬竹葉中粗蛋白含量為63.7 mg/g,是倭竹(22.2 mg/g)的2.87倍,大青葉(18.5 mg/g)的3.44倍,但不及苦竹(170.6 mg/g)、構(gòu)樹(161.6 mg/g)、槐葉(266.5 mg/g)和芝麻葉(313.2 mg/g)。就其粗脂肪含量來看,箬竹葉中粗脂肪含量不高,為7.1 mg/g。箬竹竹葉中的灰分含量為45.0 mg/g,高于槐葉(46.9 mg/g),但低于苦竹(71.0 mg/g)、倭竹(59.9 mg/g)、構(gòu)樹葉(115.4 mg/g)、芝麻葉(92.4 mg/g)。干物質(zhì)含量為450.0 mg/g (見表1)。
表1 箬竹與常見飼料植物葉片粗蛋白、粗脂肪、灰分及干物質(zhì)含量比較 (mg/g)
箬竹葉片中氨基酸的檢測結(jié)果見表2。由表2可知,箬竹葉片中氨基酸種類齊全。17種常見的氨基酸種類均能檢測出,但不同氨基酸的含量不盡相同。就單一氨基酸含量來看,天冬氨酸含量最高(8.2 mg/g),谷氨酸次之(5.3 mg/g),多數(shù)氨基酸含量在1.0—2.8 mg/g之間。而以胱氨酸和蛋氨酸含量最低,分別為0.1,0.26 mg/g。統(tǒng)計結(jié)果表明,箬竹葉片中總氨基酸含量(T)為40.1 mg/g,其中人體必需氨基酸總量(E)為13.6 mg/g,2者比值(E/T)為33.91。
對于一種既定的蛋白質(zhì),其利用價值的高低不僅要看蛋白質(zhì)的數(shù)量,而且要看蛋白質(zhì)的氨基酸組成是否合理[10]。對測得的氨基酸含量與1973年聯(lián)合國糧農(nóng)組織模式的含量加以比較,分析箬竹葉的氨基酸分(AAS)、化學分(CS),結(jié)果見表3。按照FAO模式計算的箬竹必需氨基酸指數(shù)(EAAI)為56.76,按照全雞蛋模式計算的箬竹必需氨基酸指數(shù)(EAAI)為43.24。從表3可知,蛋氨酸+胱氨酸的質(zhì)量分數(shù)為5.65%,其AAS和CS分別為0.16,0.11,均明顯低于其他各必需氨基酸的評價指標。而苯丙氨酸+酪氨酸的評價值最高,其AAS和CS分別為0.90,0.57。因此,作為營養(yǎng)物質(zhì)利用時,箬竹葉中的氨基酸組成不平衡,需要強化蛋氨酸與胱氨酸的成分含量,才能提高其有效性和利用率。
表2 箬竹與常見飼料植物葉片氨基酸含量比較 (mg/g)
表3 箬竹葉氨基酸分和化學分
從表4可以看出,箬竹葉中鉀、鈣、鎂、磷、鈉含量均豐富,其中鉀含量最高,為15.1 g/kg,鈣、鈉含量也較高,分別為1.99,1.66 g/kg,鎂和磷的含量分別為1.04,1.14 g/kg;微量元素銅和鋅的含量分別為5.75,7.99 mg/kg。
表4 箬竹和常見飼料植物葉片礦物元素含量比較 mg/kg
我國是全球竹類植物的分布中心,竹子分布廣,品種多,竹葉資源十分豐富。據(jù)研究[10,20],毛竹等9種竹葉的總糖含量為22.48%—27.62%。其中,水溶性糖含量在8.41%—14.46%之間,多糖在10.48%—17.71%之間。歐陽吾樂等[21]的研究表明:觀音竹、金竹、紫竹和孖竹這4種竹竹葉中含有黃酮及類黃酮提取物,且金竹黃酮提取物和孖竹黃酮提取物在體外具有較強的抗氧化性,這為人工合成高效的植物源性抗氧化劑提供了參考。另外,竹葉提取物不僅具有良好的防腐性能和抗氧化性能,而且還具有醫(yī)療、生理保健功能,是一種十分理想的天然綠色食品及化妝品添加劑。不過,作為動物飼料源,竹葉的相關(guān)研究并未受到重視。
一般而言,樹葉中主要營養(yǎng)成分含量必須達到一定的營養(yǎng)標準才能在生產(chǎn)中應用。本文對園林地被植物箬竹葉的營養(yǎng)成分進行了分析,發(fā)現(xiàn)箬竹葉中也含有豐富的水分、粗蛋白質(zhì)、氨基酸、礦物元素等多種營養(yǎng)物質(zhì)。其中,粗蛋白含量為63.7 mg/g,高于倭竹[12],但低于苦竹[11]、構(gòu)樹葉[13]、刺槐葉[14]和芝麻葉[15]。與其他青飼料相比,其含量高于甘薯葉(15—59 g/kg)[22]。就其粗脂肪質(zhì)量分數(shù)來看,箬竹葉中粗脂肪含量為7.1 mg/g,其含量遠遠低于苦竹[11]、倭竹[12],以及構(gòu)樹[13]、槐葉[14]、芝麻葉[15]和大青葉[16],說明箬竹為低脂肪竹葉。灰分的主要成分為無機鹽,可作為評價飼料營養(yǎng)的重要參考指標。箬竹竹葉中的灰分含量為45.0 mg/g,含量為中等,略高于大青葉[16],但低于苦竹[11]、倭竹[12]、構(gòu)樹葉[13]、槐葉[14]、芝麻葉[15]。箬竹竹葉中的干物質(zhì)測定結(jié)果為450.0 mg/g,略高于倭竹[12]。
氨基酸組成及其含量是評價一種飼料營養(yǎng)價值的重要依據(jù)。箬竹葉中含有17種氨基酸,總氨基酸含量為40.1 mg/g。與其他植物葉片相比,箬竹葉片中氨基酸總量(T)要明顯高于苦竹[11],但低于毛竹[17]、構(gòu)樹葉[18]、桑葉[19]、芝麻葉[15]和大青葉[16];就其人體必需氨基酸總量(E)而言,箬竹葉片中的含量為13.56 mg/g,高于苦竹葉[11],但低于毛竹葉[17]、構(gòu)樹葉[18]、桑葉[19]、芝麻葉[15]和大青葉[16]。按照FAO和世界衛(wèi)生組織(WHO)的理想模式,質(zhì)量較好的蛋白源,其必需氨基酸占總氨基酸的比值[EAA/(EAA+NEAA)]在40%左右,必需氨基酸與非必需氨基酸的比值(EAA/NEAA)在60%以上[23]。箬竹葉片的必需氨基酸占總氨基酸的比例為33.91%,高于苦竹[11],但低于毛竹[17]、芝麻葉[14]。按照FAO模式計算的必需氨基酸指數(shù)(EAAI)為56.76,按照全雞蛋模式計算的必需氨基酸指數(shù)(EAAI)為43.24。說明箬竹葉的氨基酸含量豐富,基本上接近理想蛋白質(zhì)的要求。
植物葉片中礦物元素對維持生物機體正常生理代謝具有重要作用。箬竹葉片中礦物質(zhì)元素含量齊全,含有豐富的P,K,Ca,Mg,Na。其中,Ca的含量為1.99 g/kg,是大青葉的30.54倍,但低于構(gòu)樹葉[24]、桑葉[25]、芝麻葉[14];K的含量最高,為15.1 g/kg,高于大青葉[20],但低于桑葉[25]、芝麻葉[15]。Cu的含量偏低,為5.75 mg/kg,大致與構(gòu)樹葉相當[24]。因此,認為箬竹葉片中含有多種營養(yǎng)成分,值得作為牲畜飼料進一步開發(fā)。