不同種植環(huán)境下黃秋葵籽粒營養(yǎng)成分的測(cè)定與分析

蒙元燕， 吳安忠， 韋小寶

(1.昭通學(xué)院農(nóng)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院， 云南 昭通 657000;2.貴州省疾病預(yù)防控制中心， 貴陽 550004)

黃秋葵(Okra，HibiscusesculentusL.)又名秋葵和羊角豆，一年生草本植物，為錦葵科秋葵屬。 黃秋葵源于非洲，野生種在印度也有發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)90年代初被引入中國，如今我國各個(gè)地方都有栽培[1]。秋葵果實(shí)是一種具有較高營養(yǎng)價(jià)值和顯著保健功能的新型保健蔬菜，21世紀(jì)被歐美國家視為最佳黃色食品之一[2]。近年來我國種植黃秋葵面積及其產(chǎn)量不斷擴(kuò)大，但是由于黃秋葵蔬果具有成熟期短、肉質(zhì)老化快的特點(diǎn)，導(dǎo)致如果不及時(shí)采收，鮮果的纖維含量急速增多，其食用價(jià)值就會(huì)直線下降[3]。因此，開發(fā)利用黃秋葵成熟籽粒勢(shì)在必行。

目前，國內(nèi)外為進(jìn)一步利用黃秋葵的價(jià)值，對(duì)黃秋葵種子也進(jìn)行許多研究，郭溆等[4]為了進(jìn)一步精深加工黃秋葵籽粕，用酶解法提取黃秋葵籽粕內(nèi)具有抗氧化活性的多肽；為更有效檢測(cè)秋葵籽油中苯并芘的含量，李單單[5]用超高效液相色譜法進(jìn)行研究；為探索提取秋葵籽油的更優(yōu)方法，謝鵬等[6]分別用乙醚法和水酶法提取并對(duì)其進(jìn)行定性和定量分析；東莎莎等[7]以黃秋葵籽濃縮汁、純牛奶為主要原料制作復(fù)合乳制品并研究產(chǎn)品性能。黃秋葵籽粒的進(jìn)一步加工利用方法、營養(yǎng)價(jià)值及其實(shí)用價(jià)值逐漸得以闡述。但仍不夠全面，綜合利用方面研究甚少，如何進(jìn)一步開發(fā)利用這種潛力很大的新型保健蔬菜秋葵，必將成為未來的一個(gè)研究熱點(diǎn)。本研究通過測(cè)定不同種植環(huán)境黃秋葵種子的可溶性蛋白、氨基、無機(jī)磷、黃酮、總酚等營養(yǎng)含量，綜合分析其營養(yǎng)性狀差異性、相關(guān)性，旨在為其綜合開發(fā)利用提供科學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)為貴州地區(qū)發(fā)展秋葵種植提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與田間環(huán)境

1.1.1實(shí)驗(yàn)材料

供試材料為：東方正大種子有限公司的原黃秋葵種子(A)，B、C、D分別種植于貴州大學(xué)麥作研究中心實(shí)驗(yàn)基地、貴州黔西南州興義敬南鎮(zhèn)和貴州長順縣威遠(yuǎn)鎮(zhèn)。B、C、D都是以A作為母本。

1.1.2實(shí)驗(yàn)材料田間環(huán)境

B種子種植地地處東經(jīng)106° 27′ ～106°52′，北緯26°11′ ～ 26°34′，海拔1 100 m，日照百分率25.19%。最熱月平均氣溫20.58 ℃，最冷月平均溫度為4.91 ℃，大于10 ℃ 活動(dòng)積溫為4 500～6 000 ℃，無霜期為345～365 d，年降水量為1 200 mm左右，降雨量充足，土壤為黃壤，肥力中等；C種在興義市敬南鎮(zhèn)，海拔在1 120～2 028.5 m之間，屬典型的喀嘶特地貌石山半石山地區(qū)，亞熱帶山地季風(fēng)濕潤氣候，夏無酷暑，冬無嚴(yán)寒，雨量充沛，日照長。該地區(qū)年均氣溫在15～18 ℃之間，1月平均氣溫7.1 ℃，7月平均氣溫22.2 ℃。雨熱同季，年降水量在1 300～1 600 mm之間，無霜期在275～334 d之間；D種子試驗(yàn)在貴州省長順縣威遠(yuǎn)鎮(zhèn)石漠化綜合治理試驗(yàn)基地進(jìn)行。該基地位于北緯26°01′，東經(jīng)106°27′，海拔高度為1 143 m，屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，雨熱同季，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，年均溫13.5～18.5 ℃，相對(duì)濕度為81%，無霜期275 d，年降雨1 250～1 400 mm，供試土壤為黃壤，pH值6.9～7.2。

1.2 黃秋葵種子多組分營養(yǎng)物質(zhì)的測(cè)定

1.2.1實(shí)驗(yàn)材料樣品制備

將田間成熟的黃秋葵種子收取后裝于皮紙袋中，然后置于40 ℃烘箱中烘烤一個(gè)月，烘干后取出脫粒研磨過篩備用。實(shí)驗(yàn)所測(cè)的6個(gè)指標(biāo)分兩組提取，其中一組為總類黃酮、總酚、植酸、無機(jī)磷，另外一組為氨基與可溶性蛋白質(zhì)。所測(cè)指標(biāo)均采用一次稱樣，分步提取法進(jìn)行提取并測(cè)定，實(shí)驗(yàn)均設(shè)3個(gè)重復(fù)

1.2.2總類黃酮、總酚的提取及測(cè)定

用天平稱取50 mg秋葵待測(cè)樣品放入2 mL的離心管中，加入1.6 mL 50%的甲醇溶液，用超聲波儀超聲1 h后取出搖勻，接著進(jìn)行30 min的65 ℃恒溫水浴，室溫下30 min靜置，再置于搖床上進(jìn)行搖振，震蕩時(shí)間為30 min，然后將樣品放入轉(zhuǎn)速為10 000 r·min-1的離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行10 min離心，放在4 ℃溫度下48 h后，用上清液測(cè)定總類黃酮和總酚含量?？傤慄S酮和總酚含量的測(cè)定都用紫外分光光度法，其中總類黃酮的測(cè)定參照hishen J等[8]的方法，總酚的測(cè)定參照Ainsworth E A等[9]的方法。

1.2.3植酸、無機(jī)磷的提取及測(cè)定

用真空濃縮儀(Eppendorf, Concentrator Plus)將提取黃酮、總酚后的底物進(jìn)行濃縮直到肉眼看不見液體，加入200 μL濃度為0.5 mol·L-1的HCl溶液，靜置于常溫條件下待底物完全吸漲后用電動(dòng)組織研磨器將其攪拌均勻，再加入濃度為0.5 mol·L-1的HCl溶液1.4 mL，搖床搖蕩30 min后，置于轉(zhuǎn)速為10 000 r·min-1的離心機(jī)內(nèi)離心10 min，置于4 ℃溫度下待用上清液測(cè)定植酸和無機(jī)磷含量。植酸和無機(jī)磷含量的測(cè)定都用紫外分光光度法，植酸的測(cè)定方法參照Latta等[10]的方法。

1.2.4氨基、可溶性蛋白質(zhì)的提取及測(cè)定

用天平稱取30 mg黃秋褲籽粒待測(cè)樣品放在2 mL的離心管中，加入濃度為0.1 mol·L-1的NaOH溶液1 600 μL，用搖床將其震蕩搖勻，接著進(jìn)行60 min的70 ℃恒溫水浴(過程中每隔20 min取出搖晃1次)，然后放入轉(zhuǎn)速為10 000 r·min-1的離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心10 min， 置于4 ℃溫度條件下保存?zhèn)溆?。用紫外分光光度法測(cè)定氨基和可溶性蛋白質(zhì)含量，氨基的測(cè)定參照Adler[11]的方法，可溶性蛋白質(zhì)測(cè)定參照Bradford[12]方法。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用Excel、DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；用Sigmaplot 12.0軟件繪制柱狀圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 秋葵籽粒營養(yǎng)性狀的差異性分析

由表1可知，籽?？傤慄S酮平均值低于籽粒重量的0.1%，屬于微量營養(yǎng)成分；籽粒總酚和無機(jī)磷含量均介于0.1%～1%之間，屬于常量營養(yǎng)成分；而不同環(huán)境中黃秋葵種子植酸、氨基和可溶性蛋白質(zhì)含量均大于籽粒重量的1%，所以屬于大量營養(yǎng)成分。其中含量最低的是微量營養(yǎng)成分總類黃酮(A)，僅為最高含量可溶性蛋白質(zhì)(A)的0.13%；大量營養(yǎng)成分中，同一種植環(huán)境，氨基含量分別為可溶性蛋白質(zhì)含量的4.77%、4.12%、3.41%、3.43%，氨基雖然是大量營養(yǎng)成分，但是與可溶性蛋白質(zhì)相比，含量仍不高。

表1 秋葵籽粒營養(yǎng)性狀含量的平均值及范圍

由表1中不同環(huán)境黃秋葵種子各營養(yǎng)成分值的范圍可知，無機(jī)磷含量最高值是最低值的9.33倍，而可溶性蛋白質(zhì)含量最高值是含量最低值的2.54倍，所以各營養(yǎng)成分中無機(jī)磷的范圍最廣，不同種植環(huán)境的差異性最大，相比而言可溶性蛋白質(zhì)含量的范圍比較小，所以不同種植間可溶性蛋白質(zhì)含量的差異性較小。由表1可以看出6個(gè)營養(yǎng)性狀變異系數(shù)平均值由大到小依次是：總類黃酮>氨基>無機(jī)磷>總酚>可溶性蛋白質(zhì)>植酸，所以不同環(huán)境黃秋葵種子總類黃酮均值的離散程度最大，黃酮含量的差異性最大；在所測(cè)6個(gè)營養(yǎng)性狀中植酸的變異系數(shù)最小，植酸含量的差異性最小，相對(duì)最為穩(wěn)定。

2.2 不同環(huán)境黃秋褲籽粒營養(yǎng)性狀的分析

如圖1所示，為黃秋葵種子不同環(huán)境各成分的柱狀圖。A環(huán)境和D環(huán)境黃秋葵種子的總類黃酮、總酚和植酸的平均值含量在幾個(gè)環(huán)境中最低，而氨基和可溶性蛋白質(zhì)的平均值含量在幾個(gè)環(huán)境中最高；C環(huán)境黃秋葵種子的總酚、植酸和無機(jī)磷含量在所有環(huán)境中平均值含量最高；而B環(huán)境除無機(jī)磷含量較低其余營養(yǎng)成分的含量在4個(gè)環(huán)境中均屬于偏高成分。

圖1 4個(gè)種植環(huán)境下秋葵籽粒6種營養(yǎng)性狀的含量

由不同環(huán)境黃秋葵種子成分的柱狀圖知，植酸和可溶性蛋白質(zhì)在不同環(huán)境中含量大體一致波動(dòng)性較小，黃秋葵種子中植酸和可溶性蛋白質(zhì)不隨環(huán)境的變化而變化；總酚和氨基含量較低的兩個(gè)環(huán)境的含量大體一致，而含量高的環(huán)境呈階梯狀上升；總類黃酮和無機(jī)磷的含量呈階梯狀上升，所以總類黃酮和無機(jī)磷的含量隨著不同環(huán)境的變化有較大的變化。

2.3 黃秋葵籽粒各指標(biāo)間的相關(guān)性分析

如表2所示，4種環(huán)境中，黃秋葵籽粒中一些營養(yǎng)成分間存在明顯的相關(guān)性?？傤慄S酮和總酚之間及總酚和植酸之間存在極顯著正相關(guān)(p<0.01)，總類黃酮和植酸間存在顯著性正相關(guān)(p<0.05)?？傤慄S酮與無機(jī)磷、氨基存在負(fù)相關(guān)，總酚與氨基、可溶性蛋白存在負(fù)相關(guān)，但都達(dá)不到顯著相關(guān)水平。

表2 黃秋葵籽粒營養(yǎng)成分相關(guān)性分析

3 結(jié)論與討論

采用紫外分光光度法對(duì)不同環(huán)境中黃秋葵種子6種營養(yǎng)組分的含量進(jìn)行了測(cè)定及分析，并且所測(cè)黃秋葵種子6種營養(yǎng)組分均設(shè)3個(gè)重復(fù)，從而保證了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。研究結(jié)果顯示，不同環(huán)境黃秋葵籽粒的6種營養(yǎng)組分，可分為微量營養(yǎng)物質(zhì)、常量營養(yǎng)物質(zhì)和大量營養(yǎng)物質(zhì)。由不同環(huán)境黃秋葵籽粒營養(yǎng)組分的變異系數(shù)可知，不同環(huán)境黃秋葵籽粒植酸含量相比總類黃酮較為穩(wěn)定。同時(shí)研究結(jié)果顯示，不同環(huán)境黃秋葵種子的成分含量不盡相同，說明環(huán)境對(duì)黃秋葵種子的成分含量有一定的影響。

黃秋葵是一種富含多種營養(yǎng)素的新型保健蔬菜 ，研究價(jià)值高，應(yīng)用前景廣[13]。本文通過測(cè)定的6組營養(yǎng)成分得知，總類黃酮在黃秋葵的籽粒中含量低于0.1%，屬于微量營養(yǎng)成分，與黃酮含量為(125.08±19.00)mg·(100 g)-1、(428.00±212)mg·(100 g)-1的大麥和水稻相比，含量相對(duì)較低[14-15]?？偡?、無機(jī)磷的含量占比在0.1%～1%之間，是常量營養(yǎng)成分，其中秋葵籽粒的總酚含量在100～200 mg·(100 g)-1之間，這與大麥的總酚含量幾乎相當(dāng)[16]。植酸、氨基、可溶性蛋白的含量皆大于1%，屬大量營養(yǎng)成分，其中黃秋葵籽粒的植酸含量為40 mg·g-1左右，是谷類作物干種子植酸含量的4倍多[17]；玉米和水稻等谷物種子中，無機(jī)磷的含量一般為0.06～0.36 μg·mg-1，而黃秋葵籽粒中無機(jī)磷含量為0.88～1.41 μg·mg-1，同樣，黃秋葵籽粒中氨基和可溶性蛋白質(zhì)的含量較高于一般的作物種子[18]。

從不同環(huán)境黃秋葵種子各營養(yǎng)成分值的范圍來看，不同環(huán)境的黃秋褲籽粒無機(jī)磷含量差異最大，可溶性蛋白質(zhì)差異最小，表明無機(jī)磷受環(huán)境影響最大，可溶性蛋白受影響最小；從變異系數(shù)看，植酸最為穩(wěn)定，黃酮隨著環(huán)境的變化而變化，這些可能與環(huán)境的氣候、土壤等因素有關(guān)，具體的因素有待進(jìn)一步研究。此外，為探索黃秋葵籽粒各指標(biāo)間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)所測(cè)的6個(gè)黃秋葵籽粒營養(yǎng)成分指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，總類黃酮與總酚、總酚與植酸之間存在正相關(guān)并達(dá)到極顯著水平(p<0.01)，總類黃酮和植酸間也存在顯著性正相關(guān)(p<0.05)，總類黃酮與無機(jī)磷、氨基存在負(fù)相關(guān)和總酚與氨基、可溶性蛋白存在負(fù)相關(guān)(p<0.05)。