不同成熟度土壇樹(shù)果實(shí)氨基酸與元素分析

尹若汐，韓維棟，宋雨欣

(廣東海洋大學(xué)，廣東湛江 524088)

土壇樹(shù)[Alangiumsalviifolium(L.f.)Wangerin]，別名割舌羅，是八角楓科(Alangiaceae)八角楓屬的模式種，生于海拔1 200 m 以下的疏林中[1-3]。土壇樹(shù)可從樹(shù)皮和根中提取生物堿，從種子中提取甾醇和脂肪酸[4-5]，其花的甲醇提取物對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌及陰性菌均具有廣譜抗菌活性，同時(shí)具有鎮(zhèn)痛消炎作用[6-7]。因而土壇樹(shù)可作為藥用植物用于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中，其根及樹(shù)皮可用于治療蠕蟲(chóng)病、皮膚病、痔瘡、痢疾、炎癥、高血壓、蛇咬、濕疹等病癥[8]，其葉可作膏藥緩解風(fēng)濕疼痛，亦可作為嘔吐劑和解毒劑[9]，其果可用作溫和瀉藥、治療燙傷?？梢?jiàn)土壇樹(shù)的根、莖、葉、花、果及樹(shù)皮均可通過(guò)提取入藥、口服或用于皮膚，藥用價(jià)值極高，近年來(lái)也逐漸受到科學(xué)家們的重視。但當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)土壇樹(shù)的研究主要集中在代謝產(chǎn)物分析鑒定[10]、組織培養(yǎng)快繁技術(shù)研究[11]、種群遺傳多樣性研究[12-13]、遮陰試驗(yàn)研究[14]以及野生土壇樹(shù)在南方濱海綠化中的應(yīng)用價(jià)值研究[15]等方面，而對(duì)土壇樹(shù)果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)成分關(guān)注較少，事實(shí)上土壇樹(shù)果實(shí)內(nèi)含有豐富的氨基酸和有益微量元素、常量元素，具有較高的開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值。該研究選取廣東省湛江市麻章區(qū)云腳村種源的成熟土壇樹(shù)，比較不同成熟度土壇樹(shù)果實(shí)中氨基酸和部分微量、常量元素及相關(guān)果實(shí)基本品質(zhì)，旨在為土壇樹(shù)的綜合開(kāi)發(fā)利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料土壇樹(shù)果實(shí)采自廣東海洋大學(xué)湖光校區(qū)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究所土壇樹(shù)苗圃內(nèi)，均引種于廣東省湛江市麻章區(qū)云腳村，樣品分別為開(kāi)始成熟土壇樹(shù)果實(shí)且呈鮮紅色(S1)和完全成熟土壇樹(shù)果實(shí)且呈黑紫色(S2)。果實(shí)采集后，用清水沖洗，自然晾干后備用。

1.2 測(cè)定方法

1.2.1元素含量測(cè)定。去果核將果實(shí)搗碎成汁，加入硝酸后，按照設(shè)定程序進(jìn)行微波消解并趕酸處理；使用原子吸收分光光度計(jì)，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.90—2016、GB 5009.242—2017、GB 5009.14—2017、GB 5009.13—2017、GB 5009.93—2017、GB 5009.92—2016、GB 5009.91—2017中規(guī)定的方法，分別測(cè)定果實(shí)中鐵(Fe)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銅(Cu)、硒(Se)、鈣(Ca)、鉀(K)7種元素的含量。

1.2.2氨基酸含量測(cè)定。用氨基酸分析儀(茚三酮柱后衍生離子交換色譜儀)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.124—2016中規(guī)定的方法測(cè)定食品中16種氨基酸含量。

1.2.3果實(shí)基本品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定。

(1)果形指數(shù)。取新鮮果樣S1、S2分別30個(gè)清洗備用，使用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測(cè)定果實(shí)的縱徑、橫徑，并計(jì)算縱徑、橫徑的算術(shù)平均值，果實(shí)縱徑與橫徑的比值即為果實(shí)的果形指數(shù)。

(2)果實(shí)含水率與可溶性糖含量。取新鮮果樣S1、S2分別15個(gè)清洗備用，5個(gè)作為一個(gè)重復(fù)，用電子天平測(cè)定果實(shí)鮮重，計(jì)算平均單果質(zhì)量，再將其放入80 ℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干8 h,然后取出放入干燥器中冷卻至室溫,在電子天平上稱重,如此重復(fù)2次(直至2次稱重的誤差不超過(guò)0.002 g)。計(jì)算果實(shí)含水率，公式如下：果實(shí)含水率=(烘干前樣品重-烘干后樣品重)/烘干前樣品重×100%；利用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖(SS)含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理該試驗(yàn)采用Microsoft Excel 2010對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，運(yùn)用IBM SPSS Statistics 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 元素含量的測(cè)定從不同成熟度的土壇樹(shù)果實(shí)的微量、常量元素含量比較(表1)可以看出，開(kāi)始成熟果實(shí)(S1)與完全成熟果實(shí)(S2)在Fe、Mn、Cu、Se這4種微量元素含量上差異極小，且2種成熟度果實(shí)中Se含量極少，僅0.01 mg/kg；S2中的Zn相比S1增加了57.89%;S2中Ca、K這2種常量元素相比S1分別增加了17.56%、33.33%。可見(jiàn)完全成熟的土壇樹(shù)果實(shí)中微量元素含量均高于開(kāi)始成熟的土壇樹(shù)果實(shí)，且部分微量元素含量呈顯著上升，同時(shí)其部分常量元素(Ca、K)含量較于S1也有所增加。

表1 不同成熟度土壇樹(shù)果實(shí)元素含量Table 1 Contents of elements in fruits of Alangium salviifolium with different maturity

2.2 氨基酸成分含量的測(cè)定從不同成熟度的土壇樹(shù)果實(shí)氨基酸成分含量比較(表2)可以看出，開(kāi)始成熟土壇樹(shù)果實(shí)(S1)與完全成熟果實(shí)(S2)的氨基酸總和分別為10.06和11.27 g/kg，即S2相比S1氨基酸總和增加了12.03%，其中谷氨酸含量的差異最為顯著，相較S1增加了27.66%，而S1中蛋氨酸和精氨酸含量大于S2，分別增加了80.00%和3.85%，可見(jiàn)完全成熟的土壇樹(shù)果實(shí)中氨基酸總量高于開(kāi)始成熟的土壇樹(shù)果實(shí)，但部分氨基酸含量存在差異。

表2 不同成熟度土壇樹(shù)果實(shí)氨基酸成分含量Table 2 Contents of amino acids in fruits of Alangium salviifolium with different maturity 單位：g/kg

2.3 果實(shí)基本品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定

2.3.1果形指數(shù)。從不同成熟度的土壇樹(shù)果實(shí)縱徑、橫徑與果形指數(shù)(表3)可以看出，S1的果實(shí)橫徑較S2增加7.94%，而S2的果實(shí)縱徑較S1增加了2.27%。果形指數(shù)S2大于S1，即S1果實(shí)呈圓球形；S2果形指數(shù)大，普遍呈現(xiàn)長(zhǎng)圓形。

表3 不同成熟度土壇樹(shù)果實(shí)的果形指數(shù)Table 3 Fruit shape index of Alangium alviifolium with different maturity

2.3.2果實(shí)含水率與可溶性糖含量。從不同成熟度土壇樹(shù)果實(shí)含水率與可溶性糖含量(表4)可以看出，S1的果實(shí)含水率略高于S2，但S2的可溶性糖含量較S1顯著增加，增加了18.38%，可見(jiàn)土壇樹(shù)果實(shí)隨著成熟度的增加，其果實(shí)鮮重下降、果實(shí)含水率下降，但果實(shí)中糖濃度顯著上升。

表4 不同成熟度土壇樹(shù)果實(shí)的含水率與可溶性糖含量Table 4 Water content and soluble sugar content of Alangium alviifolium fruit with different maturity

3 討論與結(jié)論

微量元素指在人體中質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.01%的元素，含量雖然很低，但卻能起到非常重要的生理作用[16]，經(jīng)測(cè)定土壇樹(shù)中含有4種有益微量元素(Fe、Mn、Cu、Zn)，其中鐵是人體內(nèi)含量最高的必需微量元素，土壇樹(shù)果實(shí)富含5.0～5.1 mg/kg 鐵元素，鐵分布于人體的多個(gè)組織并參與氧的運(yùn)輸、儲(chǔ)存以及多種酶的合成[17]；錳也是人體必需微量元素，具有促進(jìn)人體生長(zhǎng)發(fā)育、調(diào)節(jié)人體內(nèi)分泌系統(tǒng)、提高免疫力、延緩衰老等重要作用，研究發(fā)現(xiàn)成人每天攝取2.2～8.8 mg錳即可滿足生理需要[18-19]，而土壇樹(shù)果實(shí)不同成熟度果實(shí)中含有1.2 mg/kg 錳，可成為食補(bǔ)錳元素的有效途徑；鋅是人體中代謝最廣泛的元素，在人體生長(zhǎng)發(fā)育、生殖遺傳、免疫、內(nèi)分泌等生理過(guò)程中有著重要作用[20]；銅元素對(duì)預(yù)防血管破裂和腦血管病等有著重要作用[21]。

氨基酸是蛋白質(zhì)的組成成分，對(duì)人體營(yíng)養(yǎng)和生理有重要作用[22]。經(jīng)測(cè)定，2種成熟度的土壇樹(shù)果實(shí)中均含有蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸7種人體必需氨基酸，其中S1和S2的人體必需氨基酸含量占所測(cè)定氨基酸總量分別為30.12%和29.81%，與楊梅(28.2%～35.2%)[23]、覆盆子(29.95%)[24]、刺梨(39.54%)[25]等相當(dāng)。且S2中的人體必需氨基酸(除蛋氨酸)及測(cè)定的16種氨基酸含量總和均大于S1。在測(cè)定的16種氨基酸中，谷氨酸是人體新陳代謝的重要氨基酸，是葡萄糖的重要來(lái)源，也是肌肉和其他細(xì)胞的重要組分[26]；脯氨酸具有合成膠原蛋白、維持人體氮平衡、修復(fù)牙釉質(zhì)等作用；天冬氨酸可調(diào)節(jié)腦和神經(jīng)代謝、保護(hù)肝臟、消除疲勞；精氨酸在傷口愈合、抑制腫瘤、改善消化、心血管疾病、肺功能、生殖功能等方面發(fā)揮重要作用[27-28]。由此可見(jiàn)，土壇樹(shù)果實(shí)作為功能性食品的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值高，同時(shí)其含有的天冬氨酸和谷氨酸作為甜味氨基酸也使土壇樹(shù)果實(shí)甘甜可口、富有風(fēng)味，可作為食用性果樹(shù)培育。

果品品質(zhì)評(píng)價(jià)包含外觀品質(zhì)和內(nèi)在品質(zhì)。外觀品質(zhì)主要是指單果質(zhì)量、果皮色澤、果實(shí)完整度、果實(shí)大小和形狀等[29]，而果形指數(shù)則能準(zhǔn)確地反映果實(shí)的扁圓程度。通過(guò)測(cè)定得到土壇樹(shù)開(kāi)始成熟階段果實(shí)(S1)與完全成熟階段果實(shí)(S2)的果形指數(shù)分別為0.99和1.10，分別呈圓球形和長(zhǎng)圓形，果形美觀具觀賞性；S1平均單果質(zhì)量為5.61 g，果實(shí)含水率為79.77%，S2平均單果質(zhì)量為5.32 g，果實(shí)含水率為78.20%，其果實(shí)單果質(zhì)量與四大小果類中的黑莓(平均單果質(zhì)量5～6 g)[30]較為接近，果實(shí)含水率高，汁液豐富。S1與S2的可溶性糖含量分別為81.81和96.85 mg/g，含量較高，尤其是完全成熟期的土壇樹(shù)果實(shí)，因此其果味香甜可口，食用價(jià)值較高。綜上所述，土壇樹(shù)的2種成熟度果實(shí)綜合指標(biāo)S2大于S1，兼具觀賞性與食用性，營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味十足，具有較高的利用與開(kāi)發(fā)價(jià)值。