張致豪,王蓓,師豐豐,李應(yīng),孫麗萍*,韋小平*
(1.福建農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院(蜂學(xué)學(xué)院),福建 福州 350002;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所,北京 100093;3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蜂產(chǎn)品質(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100093;4.延安市養(yǎng)蜂試驗(yàn)站,陜西 延安 716000;5.貴州省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展研究所,貴州 貴陽(yáng) 550006)
蜂蜜是蜜蜂采集的植物花蜜、分泌物或蜜露經(jīng)過充分釀造而形成的一種天然甜味物質(zhì)[1],具有抗氧化、抗菌、消炎、促進(jìn)傷口愈合等功效[2-3]。蜂蜜中除糖類和水分外,還包括氨基酸、維生素和礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分[4]。氨基酸含量約占蜂蜜質(zhì)量的1%[5],不同品種蜂蜜具有不同的氨基酸組成,棗花蜜、紫云英蜜、洋槐蜜和油菜蜜蜂蜜中含有天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、精氨酸等多種氨基酸[6],蘭州棗花蜜、景泰棗花蜜、陜西棗花蜜、廣西荔枝蜜和蘭州槐花蜜均含有脯氨酸、絲氨酸和天冬氨酸,其中僅荔枝蜜中含有蘇氨酸[7]。氨基酸是食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)的重要指標(biāo),分為必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸的含量和比例越接近人體必需氨基酸模式,食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高[8-9]。
維生素具有調(diào)節(jié)免疫、提高機(jī)體活力等功能[10],蜂蜜中維生素主要包括B族維生素和維生素C[11-12]。蜂蜜中礦物元素主要有鈉、鉀、鈣等,其組成含量與人體血液礦物質(zhì)成分接近[13-14]。蜜源植物不同可導(dǎo)致蜂蜜中維生素種類和含量出現(xiàn)差異,而蜜源產(chǎn)地不同同樣可導(dǎo)致其礦物質(zhì)元素種類和含量發(fā)生變化[15]。土耳其向日葵蜂蜜中檢測(cè)到維生素B1、維生素B2、維生素B3(煙酸)、維生素B5(泛酸)、維生素B6和維生素B9(葉酸),但維生素B7(生物素)和維生素B12未檢出[16]。尼勒克新疆黑蜂蜂蜜中檢測(cè)出維生素E、維生素B2、維生素B6、維生素B3(煙酸)、維生素B5(泛酸)、維生素B9(葉酸)等6種維生素以及鉀、鈉、鈣和硒4種礦物質(zhì)元素[17]。西班牙西北地區(qū)板栗蜜還檢測(cè)出鐵、銅、鎂、鋅和磷等礦物質(zhì)元素[18]。
貴州省黔東南州麻江縣是藍(lán)莓主產(chǎn)區(qū),當(dāng)?shù)夭捎弥腥A蜜蜂為藍(lán)莓授粉并生產(chǎn)藍(lán)莓蜜,藍(lán)莓蜜產(chǎn)量可達(dá)0.48 kg/脾以上[19]。實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn)貴州藍(lán)莓蜜具有酸度偏高、葡萄糖含量高于果糖含量和容易結(jié)晶等特點(diǎn),并且檢測(cè)到15種酚酸和黃酮類化合物(原兒茶酸、對(duì)羥基苯甲酸、香草酸等),且具有一定的自由基清除能力[20],但藍(lán)莓蜜相關(guān)營(yíng)養(yǎng)成分的研究,尤其是氨基酸、維生素和礦物質(zhì)等成分研究尚未見報(bào)道。不同地域相同蜜源植物的蜂蜜,由于產(chǎn)地環(huán)境的多樣性,在感官、形態(tài)以及成分上會(huì)有差異性,展現(xiàn)出不同的地域特色[21-23],本研究采用相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)貴州省麻江縣3個(gè)產(chǎn)地藍(lán)莓蜜中氨基酸、維生素和礦物質(zhì)成分含量進(jìn)行測(cè)定分析,探討貴州藍(lán)莓蜜的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn),為當(dāng)?shù)卮蛟靺^(qū)域特色蜂蜜提供數(shù)據(jù)支持。
藍(lán)莓蜜于2019年5月在貴州省黔東南州麻江縣白竹林、麻卡和烏卡坪3個(gè)藍(lán)莓種植區(qū)域采集,藍(lán)莓種植品種均為兔眼藍(lán)莓(Vaccinium ashei),樹齡5年~7年。蜜源植物充足,均為封蓋后取蜜,每批樣品取3個(gè)平行樣,采集后置于-20℃冰箱貯藏。
無水乙醇(色譜純):北京化工廠;正己烷、乙酸鈉(分析純):上海阿拉丁生化科技股份有限公司;甲醇、乙腈(色譜純):賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;氫氧化鉀、氫氧化鈉(分析純):上海麥克林生化科技有限公司;無水硫酸鈉(分析純):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;L(+)-抗壞血酸、β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)品:上海源葉生物科技有限公司;維生素B1、維生素B2、維生素 B6、生物素、維生素A、維生素D、維生素E、煙酸、葉酸、泛酸標(biāo)準(zhǔn)品:索萊寶生物科技有限公司。
氨基酸自動(dòng)分析儀(L-8900):日本日立公司;臺(tái)式離心機(jī)(CR22GII型)、高速離心機(jī)(1-15PK):美國(guó)Sigma有限公司;高效液相色譜儀(LC-20AD)、紫外-可見分光光度計(jì)(UV-2550型):日本島津公司;pH計(jì)(PHS-3E型):上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;超純水系統(tǒng)(Milli-Q):美國(guó) Millipore公司;氮吹儀(TTLDC2型):北京同泰聯(lián)科技發(fā)展有限公司;渦動(dòng)儀(G560E):美國(guó)scientific industries公司;電子天平(BSA124S):德國(guó)賽多利斯有限公司;振蕩型恒溫金屬浴(TUS-200P):中國(guó)上海一恒科技有限公司。
1.3.1 氨基酸含量檢測(cè)
16種氨基酸(天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸、精氨酸和脯氨酸)含量采用GB 5009.124—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測(cè)定》中方法檢測(cè)。
1.3.2 維生素含量檢測(cè)
維生素A、維生素D3和維生素E采用GB5009.82—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素A、D、E的測(cè)定》中方法檢測(cè);β-胡蘿卜素采用GB 5009.83—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中胡蘿卜素的測(cè)定》中方法檢測(cè);維生素B1采用GB 5009.84—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素B1的測(cè)定》中方法檢測(cè);維生素B2采用GB 5009.85—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素B2的測(cè)定中方法檢測(cè);煙酸采用GB 5009.89—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中煙酸和煙酰胺的測(cè)定》中方法檢測(cè);維生素B12采用GB 5413.14—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嬰幼兒食品和乳制品中維生素B12的測(cè)定》中方法檢測(cè):維生素B6采用GB 5009.154—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中維生素B6的測(cè)定》中方法檢測(cè);泛酸采用GB 5009.210—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中泛酸的測(cè)定》中方法檢測(cè);生物素采用GB 5009.259—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中生物素的測(cè)定》中方法檢測(cè);葉酸采用GB 5009.211—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中葉酸的測(cè)定》中方法檢測(cè);抗壞血酸總量采用GB 5009.86—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定》中方法檢測(cè)。
1.3.3 礦物質(zhì)含量檢測(cè)
鈣、鉀、鎂、錳、鈉、鐵、銅和鋅采用 GB 5009.268—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定》方法進(jìn)行檢測(cè);磷采用GB 5009.87—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中磷的測(cè)定》中方法檢測(cè);硒采用GB 5009.93—2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中硒的測(cè)定》中方法檢測(cè)。
所有數(shù)據(jù)均進(jìn)行3次平行試驗(yàn)測(cè)定,采用Microsoft Excel 2019軟件繪制表格,Origin 9.1繪制圖示。SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,差異顯著性分析采用單因素Anova檢驗(yàn),差異顯著水平為P<0.05,試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
16種氨基酸含量測(cè)定結(jié)果如表1所示。
表1 不同產(chǎn)地藍(lán)莓蜜氨基酸含量及占比Table 1 Content of amino acids of honey in blueberry from different areas
從表1可知,3個(gè)產(chǎn)地藍(lán)莓蜜中均檢測(cè)到14種氨基酸,精氨酸和酪氨酸均未測(cè)出,氨基酸總量為138.15 mg/100 g~167.00 mg/100 g,其中苯丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸為藍(lán)莓蜜中3種主要氨基酸,三者占氨基酸總量的51.38%~56.85%;苯丙氨酸含量最高,為34.50 mg/100 g~37.95 mg/100 g,是紅花蜜(16 mg/100 g~18 mg/100 g)[24]和龍眼蜜(17.3 mg/100 g)[25]的 2 倍左右,是洋槐蜜(10.6 mg/100 g)和枸杞蜜(13.3 mg/100 g)[25]的3倍左右。
苯丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、絲氨酸和蛋氨酸含量在3個(gè)產(chǎn)地間無顯著性差異(P>0.05);烏卡坪樣品中脯氨酸、組氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、亮氨酸顯著高于其他兩個(gè)產(chǎn)地(P<0.05);麻卡產(chǎn)地樣品中的組氨酸(2.05 mg/100 g)顯著低于其他兩個(gè)產(chǎn)地(3.25 mg/100 g和4.65 mg/100 g),白竹林產(chǎn)地的脯氨酸(7.65 mg/100 g)含量最低,與其他兩個(gè)產(chǎn)地間差異顯著(P<0.05)。
如表1所示,藍(lán)莓蜜中必需氨基酸占總氨基酸的44.43%~47.65%,符合國(guó)際食品法典委員會(huì)(Codex Alimentarius Commission,CAC)提出的理想蛋白質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn):人體必需氨基酸含量/氨基酸總含量在40%左右[26];藍(lán)莓蜜中藥效氨基酸占總氨基酸的70.98%~73.58%,高于埃塞俄比亞單花蜜的38.00%~68.23%[27]。藍(lán)莓蜜中藥效氨基酸組成及占比見圖1。
圖1 藍(lán)莓蜜中藥效氨基酸組成及占比Fig.1 Composition and proportion of pharmacodynamic acids in blueberry honey
由圖1可知,藍(lán)莓蜜藥效氨基酸中含量最高的為苯丙氨酸,其次為谷氨酸和天冬氨酸,三者占藥效氨基酸的72.37%~77.26%。谷氨酸常用于防治肝性昏迷,天冬氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸,均具有重要的藥理作用[28]。麻卡產(chǎn)地藍(lán)莓蜜天冬氨酸高于谷氨酸,其他兩個(gè)產(chǎn)地藍(lán)莓蜜均為谷氨酸高于天冬氨酸,藍(lán)莓蜜藥效氨基酸的組成比例不同于毛月慧等[29]檢測(cè)出市售洋槐蜜的谷氨酸、天冬氨酸和亮氨酸,而棗花蜜中含量較高的藥效氨基酸與藍(lán)莓蜜相同,均為苯丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸,與藍(lán)莓蜜中藥效氨基酸種類相近。
依據(jù)食品中維生素國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法,檢測(cè)3個(gè)產(chǎn)地藍(lán)莓蜜中12種維生素的含量,結(jié)果見表2。
表2 不同產(chǎn)地藍(lán)莓蜜維生素含量Table 2 Vitamin contents of blueberry honey from different areas μg/100 g
3個(gè)產(chǎn)地藍(lán)莓蜜樣品中僅檢測(cè)到1種脂溶性維生素(β-胡蘿卜素)和4種水溶性維生素(煙酸、泛酸、葉酸以及生物素),維生素總量為774.88 μg/100 g~1 561.98 μg/100 g,未檢測(cè)到維生素 C。
β-胡蘿卜素是良好的食品添加劑和營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑,對(duì)自由基清除能力較強(qiáng),具有一定的抗氧化、防衰老、增強(qiáng)免疫力、抑制腫瘤生長(zhǎng)和抗癌細(xì)胞等功效[30]。藍(lán)莓蜜中 β-胡蘿卜素含量為 2.23 μg/100 g~4.92 μg/100 g,其中麻卡產(chǎn)地藍(lán)莓蜜中β-胡蘿卜素含量最高,顯著高于其他兩個(gè)產(chǎn)地(P<0.05),是白竹林產(chǎn)地的2倍多。
煙酸具有抑制炎癥反應(yīng)和調(diào)節(jié)腸道健康的功效[31],是貴州藍(lán)莓蜜中含量最高的水溶性維生素,含量為 633.50 μg/100 g~1 405.00 μg/100 g,高于意大利桉樹蜜(210μg/100g~340μg/100g)和刺槐蜜(429μg/100g~600 μg/100 g)[32]。3個(gè)產(chǎn)地中麻卡產(chǎn)地藍(lán)莓蜜煙酸含量最高,是含量最低的烏卡坪產(chǎn)地的2倍多,3個(gè)產(chǎn)地間含量差異顯著(P<0.05)。
泛酸是人體代謝所必須的中間產(chǎn)物,參與體內(nèi)檸檬酸循環(huán)、膽堿乙酰化和抗體合成等,也是脂肪酸合成類固醇所必需的物質(zhì)[33]。藍(lán)莓蜜中泛酸含量為131.00μg/100g~146.50μg/100g,僅次于煙酸含量,與報(bào)道的蜂蜜中泛酸含量(25.00 μg/100 g~190.00 μg/100 g)[34]相吻合。
葉酸(VB9)可促進(jìn)人體神經(jīng)末梢發(fā)育,但人體自身不能合成葉酸,只能從食品中獲取[35-36]。藍(lán)莓蜜中葉酸含量為 3.35 μg/100 g~5.35 μg/100 g,高于紅花蜜中葉酸含量(2.05 μg/100 g~2.45 μg/100 g)[24];3 個(gè)產(chǎn)地中白竹林產(chǎn)地葉酸含量最低,和麻卡產(chǎn)地藍(lán)莓蜜無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(3.99μg/100g),顯著低于烏卡坪產(chǎn)地藍(lán)莓蜜(5.35μg/100g)。
生物素是維持人體正常生長(zhǎng)發(fā)育必不可少的、自身無法合成的水溶性維生素[37],參與機(jī)體蛋白質(zhì)、脂肪和糖類的代謝[38]。生物素主要存在天然食物中,以動(dòng)物肝臟、大豆、蛋黃以及酵母中等含量相對(duì)較高,但在糧食、蔬菜、水果、肉類中含量很少[39]。生物素相關(guān)文獻(xiàn)鮮有報(bào)道,前期檢測(cè)了新疆紅花蜜中含有生物素0.70 μg/100 g~0.78 μg/100 g[24],而新疆尼勒克黑蜂蜂蜜未檢出生物素[17],但貴州3個(gè)產(chǎn)地藍(lán)莓蜜均檢出生物素,含量在 1.37 μg/100 g~1.57 μg/100 g,其中白竹林產(chǎn)地生物素含量顯著低于其他兩個(gè)產(chǎn)地(P<0.05),而烏卡坪和麻卡產(chǎn)地樣品之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
采用食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)元素測(cè)定的方法對(duì)貴州省3個(gè)產(chǎn)地藍(lán)莓蜜中9種礦物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果見表3。
表3 不同產(chǎn)地藍(lán)莓蜜礦物質(zhì)含量比較Table 3 Comparison of mineral content in blueberry honey from different areas mg/kg
3個(gè)產(chǎn)地均檢測(cè)到鉀、鈉、鈣、錳和銅5種元素,烏卡坪產(chǎn)地藍(lán)莓蜜中還檢測(cè)到鐵元素,鎂、鋅和硒元素均未檢出;3個(gè)產(chǎn)地藍(lán)莓蜜中礦物質(zhì)總含量為559.67 mg/kg~597.09 mg/kg,白竹林產(chǎn)地礦物質(zhì)總含量最高,烏卡坪次之。
黔東南州地處于貴州東南部,地形復(fù)雜,高差懸殊且氣候垂直差異較大[40],麻江縣藍(lán)莓種植地區(qū)礦物質(zhì)元素種類豐富[41],而蜂蜜中礦物質(zhì)種類和含量主要是受到土壤、氣候條件、形成過程中涉及的花蜜化學(xué)成分等因素的影響[42]。這使得貴州藍(lán)莓蜜的礦物質(zhì)有可能具有獨(dú)特的地域性特色。
在常量元素中,3個(gè)產(chǎn)地的藍(lán)莓中鈣含量為51.96 mg/kg~63.72 mg/kg,高于洋槐蜜(31.97 mg/kg)、椴樹蜜(47.91 mg/kg)和荊條蜜(18.55 mg/kg),與棗花蜜(54.73 mg/kg)相當(dāng)[43];白竹林產(chǎn)地藍(lán)莓蜜中鈣含量最高,麻卡產(chǎn)地最低,各產(chǎn)地間差異顯著(P<0.05)。藍(lán)莓蜜中鉀含量為477.50 mg/kg~515.10 mg/kg,各產(chǎn)地間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;鉀鈉比白竹林產(chǎn)地最高為32.37,麻卡產(chǎn)地最低為16.99。研究表明攝入高鈉低鉀的食物易引起心腦血管等疾病[44],而食用高鉀低鈉的食物可一定程度上改善高血壓癥狀,機(jī)體補(bǔ)充鉀元素也可以降低慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)[45],因此食用高鉀鈉比的蜂蜜有助于人們身體健康。
在微量元素中,3個(gè)產(chǎn)地藍(lán)莓蜜中均檢測(cè)到銅和錳,兩種元素各產(chǎn)地間均無顯著性差異。藍(lán)莓蜜中銅元素含量為0.73 mg/kg~0.89 mg/kg,高于新西蘭的麥盧卡蜂蜜(0.160 mg/kg)和卡奴卡蜂蜜(0.172 mg/kg)[46]。文獻(xiàn)報(bào)道蜂蜜中錳元素含量為0~4.35 mg/kg[13],貴州3個(gè)產(chǎn)地藍(lán)莓蜜中錳元素含量為1.22 mg/kg~1.47 mg/kg,高于市售枸杞蜜的錳元素含量(0.228 mg/kg)和益母草蜜的錳元素含量(0.338 mg/kg)[47]。3個(gè)產(chǎn)地中僅烏卡坪產(chǎn)地檢測(cè)到鐵元素,含量為3.80 mg/kg,與西班牙黑莓蜂蜜中鐵元素含量(3 mg/kg)[18]相近。
微量的礦物質(zhì)元素是人體必需的營(yíng)養(yǎng),參與調(diào)控人體氨基酸代謝、碳水化合物和膽固醇的代謝以及相關(guān)生理功能[48-49],在日常的飲食中補(bǔ)充是至關(guān)重要的。藍(lán)莓蜜常量元素中的K和Ca含量相對(duì)較高,這些元素對(duì)于心跳不規(guī)律以及缺鈣者十分重要。Fe、Mn和Cu是人體必需微量元素,它們對(duì)于人體生長(zhǎng)發(fā)育、免疫機(jī)能、新陳代謝以及神經(jīng)系統(tǒng)功能具有重要作用[50-51],根據(jù)GBZ/T 200.4—2009《輻射防護(hù)用參考人第4部分:膳食組成和元素?cái)z入量》標(biāo)準(zhǔn)[52],成年人體Fe、Mn和Cu每人每天攝入量分別為25、5 mg和1 mg,因此食用藍(lán)莓蜜亦可起到補(bǔ)充常量和微量元素的作用。
通過對(duì)貴州3個(gè)產(chǎn)地藍(lán)莓蜜中氨基酸、維生素和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定與分析可知,貴州藍(lán)莓蜜中富含占總氨基酸含量70%以上的藥效氨基酸,對(duì)維持機(jī)體正常功能很有幫助,高含量苯丙氨酸為藍(lán)莓蜜特色;藍(lán)莓蜜的維生素以B族維生素為主,其中煙酸含量相對(duì)豐富,含有微量的β-胡蘿卜素和生物素;礦物質(zhì)元素表現(xiàn)出高鉀低鈉特征并含有微量元素銅、錳,烏卡坪產(chǎn)地還檢測(cè)到鐵元素。綜上所述,貴州藍(lán)莓蜜營(yíng)養(yǎng)成分種類豐富,具有貴州地域特色,具有成為貴州特色蜂蜜的潛能。