蒜頭果不同部位的營(yíng)養(yǎng)成分分析

楊一山 唐健民 孫菲菲 秦惠珍 蔣運(yùn)生 韋霄 鄒蓉

摘 要：? 為明確喀斯特珍稀植物蒜頭果各部位營(yíng)養(yǎng)價(jià)值特點(diǎn)及開發(fā)利用方向，該研究以采自廣西河池市巴馬縣交樂(lè)天坑的蒜頭果成熟的果實(shí)、葉、枝皮和樹皮為材料，采用我國(guó)食品營(yíng)養(yǎng)成分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的分析方法，測(cè)定其不同部位的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氨基酸和礦物質(zhì)的種類及含量，并對(duì)各部位的氨基酸進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：（1）在基本營(yíng)養(yǎng)成分方面，果皮的灰分含量高于其他部位，為5.7 g·（100 g）-1；種仁中粗脂肪和蛋白質(zhì)含量高于其他部位，分別為36.0、14.0 g·（100 g）-1；葉中維生素C的含量高于其他部位，為33.9 mg·（100 g）-1；枝皮中粗纖維含量高于其他部位，為40.5 g·（100 g）-1；樹皮中碳水化合物含量高于其他部位，為78.6 g·（100 g）-1；只在種仁和葉中檢測(cè)出揮發(fā)油，分別為0.26、0.15 mL·（100 g）-1。（2）在蒜頭果整體中共檢測(cè)出16種氨基酸，其中必需氨基酸7種；種仁中氨基酸總量與必需氨基酸總量遠(yuǎn)高于其他部位，分別為12.71、4.8 g·（100 g）-1；在氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值方面，種仁和果皮的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，其次為葉、枝皮和樹皮，必需氨基酸比值系數(shù)分（SRC）分別為62.98、59.40、57.31、52.25、48.17。（3）在常量元素方面，種仁、果皮和葉中含量最高的常量元素均為K，枝皮和樹皮中含量最高的常量元素均為Ca，Na在蒜頭果5個(gè)部位中的含量均最低；在微量元素方面，蒜頭果5個(gè)部位的Mn、Fe含量均高于其他微量元素，其中種仁中的Mn含量最高，枝皮中Fe含量最高。綜上認(rèn)為，蒜頭果種仁營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，其他部分也具有獨(dú)特的開發(fā)利用潛力，可根據(jù)其不同部位的不同價(jià)值特點(diǎn)進(jìn)行有效精準(zhǔn)的開發(fā)和利用。該研究結(jié)果為今后蒜頭果產(chǎn)品的開發(fā)和利用提供了科學(xué)依據(jù)和理論支持。

關(guān)鍵詞： 喀斯特， 蒜頭果， 不同部位， 營(yíng)養(yǎng)成分， 氨基酸， 礦質(zhì)元素

中圖分類號(hào)：? Q946.91； Q946.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：? A

文章編號(hào)：? 1000-3142（2023）03-0515-12

Analysis of nutritional components in different

parts of Malania oleifera

YANG Yishan1，2， TANG Jianmin1， SUN Feifei1，2， QIN Huizhen1，

JIANG Yunsheng1， WEI Xiao1， ZOU Rong1*

（ 1. Guangxi Key Laboratory of Plant Functional Phytochemicals and Sustainable Utilization， Guangxi Institute of Botany，

Guangxi Zhuang Autonomous Region and Chinese Academy of Sciences， Guilin 541006， Guangxi， China;

2. College of Pharmacy， Guilin Medical University， Guilin 541004， Guangxi， China ）

Abstract：? In order to clarify the nutritional value characteristics and development and utilization direction of different parts of the rare karst plant Malania oleifera， ， the mature fruits， leaf， branch bark and bark of M. oleifera collected from Jiaole Tiankeng， Bama County， Hechi City， Guangxi were used as materials in this study. The types and contents of essential nutrients， amino acids and minerals in different parts of M. oleifera were determined by the national standard analysis method of food nutrients in China， and the nutritional values of amino acids in different parts were evaluated.? The results were as follows： （1） In terms of essential nutrients， except for naphtha， there were extremely significant differences in the contents of the remaining six essential nutrients among five parts （P<0.01）. The ash content of peel was higher than those in other parts， which was 5.7 g·（100 g）-1. The contents of crude fat and protein in kernel were higher than those in other parts， which were 36.0 and 14.0 g·（100 g）-1 respectively. The content of vitamin C in leaf was higher than those in other parts， which was 33.9 mg·（100 g）-1. The content of crude fiber in branch bark was higher than those in other parts， which was 40.5 g·（100 g）-1. The content of carbohydrate in bark was higher than those in other parts， which was 78.6 g·（100 g）-1. Naphtha was detected only in kernel and leaf， with the contents of 0.26 and 0.15 mL·（100 g）-1 respectively. （2） A total of 16 amino acids were detected in the five parts of M. oleifera， including seven essential amino acids. The total numbers of amino acids and essential amino acids of kernel were much higher than those of other parts. In terms of amino acid nutritional value， the nutritional value of kernel and peel were higher than other parts， followed by leaf， branch bark and bark， and the essential amino acid ratio coefficient score （SRC） was 62.98， 59.40， 57.31， 52.25， 48.17， respectively. （3） In terms of macroelements， the highest content of major elements in kernel， peel and leaf was K， the highest contents of major elements in branch bark and bark were Ca， and the contents of Na in five parts of M. oleifera were the lowest. In terms of microelements， the contents of Mn and Fe in five parts of M. oleifera were higher than others. The content of Mn in kernel was the highest， and the content of Fe in branch bark was the highest.? In conclusion， the kernel has the highest nutritional value， and other parts also have unique development and utilization potential， which can be effectively and accurately developed and utilized according to the different value characteristics of different parts. The results of this study provide scientific basis and theoretical support for the development and utilization of M. oleifera products in the future.

Key words： karst， Malania oleifera ， different parts， nutritional component， amino acid， mineral element

蒜頭果（Malania oleifera）系鐵青樹科（Olacaceae）蒜頭果屬（Malania）的常綠喬木，又稱馬蘭后（廣西壯語(yǔ)）、山桐果（廣南語(yǔ)）、猴子果、咪民等，是國(guó)家特有的二級(jí)保護(hù)單種屬稀有植物，生長(zhǎng)于廣西西部的低山地和云南的廣南縣與富寧縣等地（黃開響等，2008）。蒜頭果作為重要的山地木本油料作物，可謂通身是寶，從枝葉到果實(shí)都蘊(yùn)藏著豐富的研究與應(yīng)用價(jià)值。其種仁作為應(yīng)用與研究最為核心的部位，富含健康油脂且含量高達(dá)65%，其中神經(jīng)酸（二十四碳烯酸）相對(duì)含量最高，占總油脂的50.71%，其次為油酸和亞麻酸（張茜等，2016）。神經(jīng)酸是一種長(zhǎng)鏈的多不飽和脂肪酸，不僅在神經(jīng)細(xì)胞發(fā)育和修復(fù)、改善記憶力（袁華等，2013）等方面發(fā)揮著巨大作用，還是云南白藥、麝香保心丸等藥物的主要成分（周琴芬，2017）。種仁中的蒜頭果蛋白具有較高的藥用價(jià)值，不僅對(duì)Hela細(xì)胞和Vero細(xì)胞具有強(qiáng)烈的細(xì)胞毒性（楊敏，2020），還對(duì)人白血病K562體外生長(zhǎng)具有抑制作用（袁燕等，2014）。除種仁外，蒜頭果果殼和果皮中也含有少量的粗脂肪，分別為6.47%、6.60%（楊玉玲等，2022）。其果殼和枝木中木質(zhì)素豐富，為蒜頭果的綜合利用開辟了新的途徑（唐婷范等，2013）。唐婷范等（2013）研究發(fā)現(xiàn)蒜頭果新鮮枝葉和果皮果肉中均含有揮發(fā)油，枝葉和果皮果肉揮發(fā)油主要成分均為苯甲醇、苯甲醛和扁桃腈，種仁中揮發(fā)油的主要成分為苯甲醇和苯甲醛。黃開響等（2008）以蒜頭果葉為材料，共鑒定出5種揮發(fā)油，占總含量的98.75%，其中扁桃腈相對(duì)含量最高，其次為苯甲醛。由此可見，蒜頭果各部位揮發(fā)油的組成和相對(duì)含量有所不同，其整體含有豐富的天然香料成分，可應(yīng)用于化妝品、食品等行業(yè)。除醫(yī)療保健價(jià)值外，蒜頭果因其樹干通直、木材紋理好、密度大、耐腐蝕而成為制造家具船舶的上好材料，商品價(jià)值較高，市售價(jià)在4 000元·m-3左右（陳福等，2021）。

近年來(lái)，隨著人工造林技術(shù)的日益進(jìn)步，蒜頭果的生產(chǎn)和加工必將產(chǎn)業(yè)化。然而，在果實(shí)和木材被采收后，枝葉、果皮和樹皮等未得到充分利用，不僅造成了資源浪費(fèi)，還造成了環(huán)境的污染。由于蒜頭果種植收獲周期長(zhǎng)，一般種植10 a后可盛產(chǎn)，所以更需要對(duì)其整體進(jìn)行開發(fā)研究，增加經(jīng)濟(jì)效益，刺激種植與生產(chǎn)。但是，目前的研究大多集中于種仁中油脂、多糖（Yuan et al. ，2009）、蛋白、木脂素及神經(jīng)酸的提取純化等方面，而對(duì)其種仁及整體營(yíng)養(yǎng)方面的研究還處于起步階段。張磊等（2012）首次采用濕法硝酸-高氯酸消解法對(duì)蒜頭果種仁中Al、Ca、Fe、K、Mg、Mn、Zn七種金屬元素的含量進(jìn)行了測(cè)定，為蒜頭果種仁中金屬元素的研究提供了科學(xué)依據(jù)。此后，蘇霽玲等（2021）對(duì)蒜頭果種仁中的蛋白質(zhì)、粗脂肪及脂肪酸的組成和礦質(zhì)元素含量進(jìn)行了測(cè)定，并對(duì)種仁中的氨基酸進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)，研究表明種仁中氨基酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，營(yíng)養(yǎng)元素豐富且未檢測(cè)出重金屬元素，在食品深加工方面極具潛力。此外，在營(yíng)養(yǎng)研究方面還未見有其他相關(guān)報(bào)道，許多問(wèn)題還亟待解決，如蒜頭果哪個(gè)部位的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，不同部位營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的特點(diǎn)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，不同地區(qū)蒜頭果礦質(zhì)元素、營(yíng)養(yǎng)成分等是否存在差異等。

為綜合開發(fā)蒜頭果資源，明確其不同部位的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值特點(diǎn)以及提高蒜頭果種植的附加經(jīng)濟(jì)效益，本研究采用常規(guī)食物營(yíng)養(yǎng)成分的分析方法，對(duì)蒜頭果整個(gè)植株包括種仁、果皮、葉、枝皮和樹皮五個(gè)部位，進(jìn)行基本營(yíng)養(yǎng)成分、氨基酸、礦物質(zhì)的種類及含量的測(cè)定，并對(duì)各部位進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)，以明確各部位的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值差異和特點(diǎn)，探討其價(jià)值形成的內(nèi)在機(jī)制，為今后蒜頭果產(chǎn)品的開發(fā)和利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

材料為蒜頭果成熟的果實(shí)、葉、枝皮和樹皮，采自廣西壯族自治區(qū)河池市巴馬縣交樂(lè)天坑內(nèi)的5株已成年、健康且生長(zhǎng)年限相同的植株，經(jīng)廣西植物研究所韋霄研究員鑒定為蒜頭果（Malania oleifera）。采集時(shí)間為2021年10月中旬，采集地屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，干濕分明，6、7、8月為雨季，降水豐沛，10月上旬雨季基本結(jié)束。天坑內(nèi)部氣溫較低，水分蒸發(fā)量小且底部有河流和地下暗河，氣候濕潤(rùn)，土壤肥沃，大多為中性偏堿的石灰性土壤。

儀器為QE-100型高速粉碎機(jī)（浙江屹立工貿(mào)有限公司）、L-8900 氨基酸分析儀、全自動(dòng)凱氏定氮儀（濟(jì)南海能）、電子天平（梅特勒）、高速冷凍離心機(jī)（日本日立）、高效液相色譜系統(tǒng)（美國(guó) Waters）、雙光束掃描紫外可見分光光度計(jì)（美國(guó)熱電）、ZEEEnit 700 原子吸收光譜儀（德國(guó)耶拿）、IRIS Intrepid等離子體發(fā)射光譜儀（美國(guó)熱電）、X7 Series等離子體質(zhì)譜儀（美國(guó)熱電）、SA-10原子熒光形態(tài)分析儀（北京吉天）、TU-1810 紫外可見分光光度計(jì)（北京譜析）等。

1.2 方法

1.2.1 原材料預(yù)處理 首先，將蒜頭果成熟果實(shí)的種仁和果皮手工分離后洗凈；然后，與洗凈的葉、枝皮和樹皮共同置于烘箱中，60 ℃烘干至恒重；最后，用粉碎機(jī)粉碎，過(guò)60目篩，制成樣品粉末，備用。

1.2.2 蒜頭果不同部位基本營(yíng)養(yǎng)成分、氨基酸及礦質(zhì)元素的測(cè)定 采用我國(guó)食品營(yíng)養(yǎng)成分國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法，對(duì)蒜頭果不同部位的灰分、粗脂肪、蛋白質(zhì)、氨基酸、礦質(zhì)元素等進(jìn)行檢測(cè)：灰分（重量法，GB 5009.4—2016）、粗脂肪（索式抽提法，GB 5009.6—2016）（Zhang et al.， 2011）、蛋白質(zhì)（凱氏定氮法，GB 5009.5—2016）、粗纖維（重量法，GB/T 8310—2013）、碳水化合物（硫酸苯酚法，GB 28050—2011）（朱成文等，2005）、維生素C（高效液相色譜法，GB 5009.86—2016）、揮發(fā)油（甲苯法，GB/T 30385—2013）、氨基酸（氨基酸自動(dòng)分析儀，GB/T 5009.124—2016）。每種樣品重復(fù)測(cè)定3次，取平均值。

1.2.3 蒜頭果不同部位礦質(zhì)元素的測(cè)定 精密稱取1.00 g蒜頭果種仁、果皮、葉、枝皮和樹皮的粉末分別置于消解管中，加入5.0 mL的HNO3和2.0 mL H2O2，在微波消解儀進(jìn)行消解。待消解完畢，將消解管置于趕酸儀中趕酸，用2%的HNO3定容，待測(cè)。K、Ca、Mg、Na、Fe、Cu采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定，P、Mn、Zn、Se等礦質(zhì)元素采用等離子質(zhì)譜儀測(cè)定（王麗軍等，2021）。每種樣品重復(fù)測(cè)定3次，取平均值。

1.3 氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)方法

采用氨基酸比值系數(shù)法（侯敏等，2019），對(duì)蒜頭果種仁、果皮、葉、枝皮和樹皮進(jìn)行必需氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)。以世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（World Health Organization and Food and Agriculture Organization of the United Nations， WHO/FAO）所提供的必需氨基酸模式為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算出必需氨基酸比值（ratio of essential amino acids， RAA）、樣品中所有必需氨基酸比值的平均值（mean value of RAA， RAA）、必需氨基酸比值系數(shù)（Essential amino acid ratio coefficient， RC）、所有必需氨基酸比值系數(shù)平均值（mean value of RC， RC）、RC變異系數(shù)（coefficient of variation of RC， CV）、各必需谷氨基酸比值系數(shù)RC的標(biāo)準(zhǔn)差（standard deviation of RC， SD）、必需氨基酸比值系數(shù)分（score of ratio coefficient of essential amino acid， SRC）。計(jì)算方法如下：

必需氨基酸比值（RAA）=

樣品中某必需氨基酸含量

WHO/FAO模式中該必需氨基酸含量；

必需氨基酸比值系數(shù)（RC）=

某必需氨基酸比值（RAA）樣品中所有必需氨基酸比值的平均值（RAA）；

必需氨基酸比值系數(shù)分（SRC）=（1-CV）×100；

RC變異系數(shù)（CV）=

各必需氨基酸比值系數(shù)RC的標(biāo)準(zhǔn)差（SD）所有必需氨基酸比值系數(shù)平均值（RC）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒜頭果種仁、果皮、葉、枝皮和樹皮中基本營(yíng)養(yǎng)成分的組成及含量

由表1可知，不同部位之間除碳水化合物外，其余7種基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量均存在極顯著差異（P<0.01）。在灰分含量方面，果皮中含量最高，為5.7 g·（100 g）-1；種仁中含量最低，具體表現(xiàn)為果皮>樹皮>枝皮>葉>種仁。在粗脂肪含量方面，種仁中含量最高，為36.0 g·（100 g）-1；枝皮中含量最低，具體表現(xiàn)為種仁>果皮>葉>樹皮>枝皮。在蛋白質(zhì)含量方面，種仁中含量最高，為14.0 g·（100 g）-1；枝皮中含量最低，具體表現(xiàn)為種仁>葉>樹皮>果皮>枝皮。在粗纖維含量方面，枝皮中含量最高，為40.5 g·（100 g）-1；果皮中含量最低，具體表現(xiàn)為枝皮>種仁>樹皮>葉>果皮。在碳水化合物含量方面，樹皮中含量最高，為78.6 g·（100 g）-1；種仁中含量最低，具體表現(xiàn)為樹皮>枝皮>葉>果皮>種仁。在維生素C含量方面，葉中含量最高，種仁中含量最低，具體表現(xiàn)為葉>樹皮>枝皮>果皮>種仁。在揮發(fā)油含量方面，只在種仁和葉中檢測(cè)出揮發(fā)油且兩者存在顯著差異（P<0.05）。不同部位中的主要基本營(yíng)養(yǎng)成分也是不同的，種仁中基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以粗脂肪和碳水化合物為主，果皮中以碳水化合物為主，葉中以碳水化合物和維生素C為主，枝皮和樹皮中以粗纖維和碳水化合物為主。從上述分析可以看出，蒜頭果各部位中的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量各有特點(diǎn)，并且不同部位之間存在不同程度的差異性。因此，可以根據(jù)蒜頭果的特點(diǎn)進(jìn)行開發(fā)與利用。

2.2 蒜頭果種仁、果皮、葉、枝皮和樹皮中氨基酸的組成及含量

2.2.1 氨基酸總量分析 由表2可知，在種仁、果皮、葉中共檢測(cè)出16種氨基酸，其中必需氨基酸7種。在枝皮和樹皮中共檢測(cè)出15種氨基酸，其中必需氨基酸6種，未檢測(cè)出蛋氨酸（Met）。各部分氨基酸總量依次為12.71、3.35、7.32、2.21、4.46 g·（100 g）-1。種仁氨基酸總量和每一種氨基酸含量均顯著高于其他部位（P<0.05）。枝皮中氨基酸含量和各種氨基酸含量均顯著低于其他部位（P<0.05）。蒜頭果5個(gè)部位中谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）的含量均高于其他氨基酸。除蛋氨酸外，不同部位中同一種氨基酸均存在極顯著差異（P<0.01），蛋氨酸含量則呈現(xiàn)顯著差異（P<0.05）。

蒜頭果5個(gè)部位中的必需氨基酸含量相差較大，其中種仁中必需氨基酸含量最高［為4.8 g·（100 g）-1］，枝皮的含量最低，具體表現(xiàn)為種仁>葉>樹皮>果皮>枝皮。種仁和葉中含量最高的必需氨基酸為亮氨酸（Leu），果皮、枝皮和樹皮中含量最高的必需氨基酸為賴氨酸（Lys）。葉中必需氨基酸總量/氨基酸總量（EAA/TAA）和必需氨基酸總量/非必需氨基酸總量（EAA/NAA）最高，分別為40.02%和66.74%。

2.2.2 必需氨基酸營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià) 根據(jù)FAO/WHO推薦模式，計(jì)算出蒜頭果種仁、果皮、葉、枝皮、樹皮的必需氨基酸比值（RAA）、必需氨基酸比值系數(shù)（RC）、必需氨基酸比值系數(shù)分（SRC），計(jì)算結(jié)果見表3、表4。RC值<1，表明該種氨基酸相對(duì)不足；RC值>1，表明該種氨基酸相對(duì)過(guò)剩。由表4可知，蒜頭果5個(gè)部位中蛋氨酸+半胱氨酸（Met+Cys）的RC值均最小。因此，5個(gè)部位的第一限制氨基酸均為蛋氨酸+半胱氨酸（Met+Cys）。

現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究認(rèn)為，氨基酸不足和過(guò)剩都會(huì)限制食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。必需氨基酸比值系數(shù)分（SRC）常被用來(lái)對(duì)食物蛋白中的氨基酸進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。SRC是將某種食物蛋白中氨基酸的組成比例與推薦模式相比較，若與推薦模式一致則SRC=100，表明蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高；若與推薦模式相差越大則SRC值越小，表明蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越差。由表4可知，蒜頭果各部分的必需氨基酸比值系數(shù)分依次為樹皮（48.17）<枝皮（52.25）<葉（57.31）<果皮（59.40）<種仁（62.98）。從以上數(shù)據(jù)可以看出，種仁中氨基酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，果皮的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值次之，樹皮的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最低。

2.3 蒜頭果種仁、果皮、葉、枝皮、樹皮中礦質(zhì)元素的種類及含量

2.3.1 常量元素 由表5可知，種仁、果皮和葉中含量最高的常量元素均為K，分別為1.08×103 、2.73×103、704 mg·（100 g）-1；枝皮和樹皮中含量最高的常量元素均為Ca，分別為1.28×103、1.32×103 mg·（100 g）-1；Na在蒜頭果所有部位中的含量均最低。不同部位中5種常量元素均存在極顯著差異（P<0.01）。與其他部位相比，種仁中P、Mg含量顯著高于其他部位（P<0.05），果皮中K、Na含量顯著高于其他部位（P<0.05），樹皮中Ca含量顯著高于其他部位（P<0.05）。

2.3.2 微量元素 由表6可知，種仁和樹皮中微量元素含量由高到低均表現(xiàn)為Mn>Fe>Zn>Cu>Se，Mn含量均最高；果皮和葉表現(xiàn)為Fe>Mn>Zn>Cu>Se，F(xiàn)e含量均最高；枝皮中微量元素表現(xiàn)為Fe>Zn>Mn>Cu>Se，F(xiàn)e含量最高。5個(gè)部位微量元素的含量均存在一定程度的差異性，其中Mn、Fe、Zn、Cu的含量呈極顯著差異（P<0.01），Se含量呈顯著差異（P<0.05）。種仁中Mn含量高于其他部位，并與葉、樹皮的差異性不顯著（P>0.05），但三者顯著高于果皮和枝皮（P<0.05）。在5個(gè)部位中還檢測(cè)出少量的Se，其中種仁中含量最高，并與葉的差異不顯著（P>0.05），但兩者顯著高于其他部位。枝皮中的Fe和Zn含量顯著高于其他部位（P<0.05）；樹皮中的Cu含量顯著高于其他部位（P<0.05）。

3 討論與結(jié)論

蒜頭果5個(gè)部位基本營(yíng)養(yǎng)成分的含量差異較大。其中，種仁作為蒜頭果最主要的部位，其粗脂肪和蛋白質(zhì)的含量顯著高于其他部位。油脂含量作為評(píng)價(jià)油料作物的重要指標(biāo)，既可鑒別其品質(zhì)的高低，又是優(yōu)良種質(zhì)選擇的重要依據(jù)。有研究表明，云南產(chǎn)蒜頭果種仁中粗脂肪的含量在60%以上（趙勁平和歐乞鍼，2010；蘇霽玲等，2021），但從本研究所得結(jié)果來(lái)看，廣西巴馬縣交樂(lè)天坑內(nèi)的蒜頭果種仁中粗脂肪的含量?jī)H為36%，顯著低于云南所產(chǎn)。一般認(rèn)為，土壤中水分越充足越有利于果油的積累，尤其在生殖期內(nèi)（李小芳等，2006）。本研究廣西交樂(lè)天坑中土壤大多為保水性差的石灰性土壤，由于此地區(qū)降水豐沛，天坑內(nèi)部氣溫較低，水分蒸發(fā)量小且底部有河流和地下暗河，氣候濕潤(rùn)，因此認(rèn)為除土壤水分外，還有其他因素導(dǎo)致其地區(qū)的種仁含油量較低，如長(zhǎng)期巖溶環(huán)境的脅迫、土壤元素有效態(tài)等。賴家業(yè)等（1999）通過(guò)對(duì)石山、土山兩種立地條件下的蒜頭果葉片中葉綠素含量對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)土壤中礦質(zhì)元素是導(dǎo)致兩者葉綠素產(chǎn)生巨大差異的原因。因此，在蒜頭果引種栽培時(shí)，要注意產(chǎn)地的土壤、環(huán)境等因素，選育出適合本地生長(zhǎng)的優(yōu)良品種。

與傳統(tǒng)蒜頭果資源開發(fā)和利用不同，本研究首次對(duì)葉、枝條等部位的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析，結(jié)果表明除種仁外，其他部位也極具開發(fā)潛力，其葉中維生素C的含量 ［為33.9 mg·（100 g）-1］顯著高于其他部位，維生素C又稱抗壞血酸，在人體正常生長(zhǎng)發(fā)育中發(fā)揮著重要作用，近年來(lái)還發(fā)現(xiàn)其具有良好的抗腫瘤功效。有研究表明，維生素C不僅可以在對(duì)正常細(xì)胞無(wú)毒性作用的前提下直接殺死腫瘤細(xì)胞（Chen et al.， 2005），還可以干擾腫瘤細(xì)胞周期誘導(dǎo)其凋亡（Kang et al.， 1999）。因此，可以將蒜頭果葉作為維生素C的天然來(lái)源進(jìn)行加工處理。不同植物或相同植物的不同部位，其維生素C的含量往往存在差異，甚至相差數(shù)十倍（Devey et al.， 2000），這說(shuō)明維生素C含量的多少是由遺傳決定并具有組織特性。在某些特定組織中，其維生素C含量受到外部因素的影響，如光照。葉作為光合作用的主要場(chǎng)所，其中維生素C含量與光照密切相關(guān)。一方面，高光照可以改善碳水化合物庫(kù)，利于維生素C的積累；另一方面，光對(duì)催化維生素C合成的關(guān)鍵酶半乳糖內(nèi)酯脫氫酶（GalLDH）具有激活作用，較高光照條件下，GalLDH的活性得到提高，使維生素C的合成增加（安華明等，2004）。這可能是蒜頭果葉中維生素C含量高于其他部位的原因。

在蒜頭果不同部位中含量最高的氨基酸均為谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）。谷氨酸和天冬氨酸不僅同為鮮味氨基酸中的特征氨基酸，是合成味精——谷氨酸鈉和門冬酸鈉的原料，還同為藥用氨基酸，具有較高的藥用價(jià)值。本研究的這一結(jié)果為蒜頭果相關(guān)食品或保健品等開發(fā)提供了一定的理論基礎(chǔ)。在人體中，谷氨酸和天冬氨酸同為興奮性氨基酸，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要興奮性神經(jīng)遞質(zhì)。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中谷氨酸的含量最高、分布最廣且作用最強(qiáng)，參與學(xué)習(xí)、記憶等活動(dòng)（Lutgen et al.， 2016）。但是，谷氨酸含量過(guò)高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生興奮性毒性，持續(xù)刺激其受體，損傷神經(jīng)元，從而引發(fā)一系列的神經(jīng)系統(tǒng)疾病（Morizane， et al.， 1997）。天冬氨酸在促進(jìn)人體肝細(xì)胞內(nèi)核酸形成的同時(shí)，還可以促進(jìn)肝細(xì)胞內(nèi)能量的合成，利于修復(fù)損傷的肝細(xì)胞（成軍，2015）。因此，在對(duì)蒜頭果種仁進(jìn)行食品、藥品開發(fā)利用時(shí)，應(yīng)注意其含量的高低。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）提供的蛋白模式，優(yōu)質(zhì)蛋白中的必需氨基酸與氨基酸總量的比值應(yīng)達(dá)到40%，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值應(yīng)在60%以上（馮耐紅，2019）。參考這一標(biāo)準(zhǔn)，本研究在蒜頭果5個(gè)部位中只有葉的蛋白質(zhì)是優(yōu)質(zhì)蛋白。蘇霽玲等（2021）通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，蒜頭果種仁必需氨基酸與氨基酸總量的比值為37%，此結(jié)果與本研究的結(jié)果基本一致。本研究還發(fā)現(xiàn)，種仁中氨基酸（SRC=62.98）的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，其次為果皮（SRC=59.40）和葉（SRC=57.31）。可見，蒜頭果除種仁外，其果皮和葉也具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。蒜頭果各部位的第一限制氨基酸均為蛋氨酸+半胱氨酸（Met+Cys）。其原因：一部分是蛋氨酸主要存在于動(dòng)物性蛋白中，植物性蛋白含量較少（王冉和周巖民，1999）；另一部分是在水解時(shí)半胱氨酸可能被破壞，在各部位中均未被檢出。因此，在開發(fā)利用時(shí)，應(yīng)適當(dāng)補(bǔ)充含硫氨基酸以提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

蒜頭果5個(gè)部位礦質(zhì)元素的種類及含量十分豐富。K主要集中于植物最活躍的部位，本研究發(fā)現(xiàn)，果皮中的K含量高于其他部位，說(shuō)明在蒜頭果成熟期間果皮是生理活動(dòng)最活躍的部位。雖然K不參與重要有機(jī)物的合成，但其可促進(jìn)光合產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化和運(yùn)輸，使其迅速轉(zhuǎn)運(yùn)到根部和種子中（張志華等，2001）。因此，在蒜頭果果實(shí)成熟期間，葉和種仁中的K可能在向果皮轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，粗脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也轉(zhuǎn)運(yùn)到了種仁中。K除了對(duì)植物本身營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累方面具有重要意義外，還在調(diào)節(jié)人體細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓以及pH值方面發(fā)揮著重要作用。有研究表明，合理提高血液中K的含量不僅可以增加血管的彈性、擴(kuò)張血管，還可以有效地阻止血脂的沉積，從而降低罹患高血壓疾病的風(fēng)險(xiǎn)（Tobian et al.， 1985; Kieneker et al.， 2014）。值得注意的是，蒜頭果各部分的K/Na比值都較大，呈現(xiàn)出“高鉀低鈉”的特點(diǎn)，其中種仁和果皮最為顯著，K/Na比分別約為3 223∶1和3 353∶1。Chang等（2006）研究表明，在老年人群中“高鉀低鈉”的飲食可以使因心血管疾病而死亡的風(fēng)險(xiǎn)降低41%。因此，整個(gè)蒜頭果的果實(shí)可以作為開發(fā)“高鉀低鈉”產(chǎn)品的最佳選擇。

蒜頭果枝皮和樹皮中Ca含量十分豐富。Ca不僅是生物生長(zhǎng)發(fā)育必需的營(yíng)養(yǎng)元素，還是細(xì)胞內(nèi)外的信號(hào)傳遞分子，參與人體中神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞、肌肉的收縮等生理功能（Cashman et al.， 2002）。Ca在植物體內(nèi)是一種難移動(dòng)且分布不均勻的營(yíng)養(yǎng)元素。一般認(rèn)為，Ca在植物體內(nèi)的運(yùn)輸動(dòng)力主要來(lái)自蒸騰拉力（井大煒等，2012）。莖（樹皮）、葉（老葉高于嫩葉）中Ca含量一般較高，果實(shí)、種子等器官含量較低，當(dāng)Ca運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)器官后，其含量多數(shù)趨于穩(wěn)定，幾乎不發(fā)生轉(zhuǎn)運(yùn)（周衛(wèi)和林葆，2000）。因此，蒸騰作用越旺盛、生長(zhǎng)時(shí)間越長(zhǎng)的組織和器官其Ca積累量越高，這可能是蒜頭果枝皮和樹皮中Ca含量高于其他部位的原因之一。余慧嶸（2013）研究發(fā)現(xiàn)，蒜頭果在碳酸鈣含量高的立地條件下，長(zhǎng)勢(shì)更旺，具有喜鈣性。本研究中，蒜頭果樣品采集地——廣西河池市巴馬縣交樂(lè)天坑，屬于典型的喀斯特巖溶地貌，其土壤中Ca含量較高。蒜頭果對(duì)土壤中Ca的吸收和利用，不僅能滿足自身正常生長(zhǎng)發(fā)育，還對(duì)土壤中的Ca起到一定的富集作用，便于富鈣類產(chǎn)品的開發(fā)，如可將采收剩余的樹皮和枝皮加工成鈣肥或動(dòng)物飼料。

在植物整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中，其不同組織的元素庫(kù)是不斷變化的，這取決于植物的生長(zhǎng)速度和發(fā)育階段。P作為植物體內(nèi)易于移動(dòng)的礦質(zhì)元素，在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段早期，主要分布于葉中，到營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段末期和生殖生長(zhǎng)期，儲(chǔ)存在衰老葉片中的P會(huì)被重新活化并轉(zhuǎn)移到生長(zhǎng)旺盛的器官，如果實(shí)、新葉（孫艷等，2021）。本研究發(fā)現(xiàn)，在蒜頭果成熟的種仁中P含量顯著高于其他部位，并且此時(shí)其葉中的P含量也僅次于種仁。因此，在蒜頭果果實(shí)成熟期，其種仁中高含量的P是否由葉片轉(zhuǎn)運(yùn)而來(lái)，各組織中P的動(dòng)態(tài)變化有無(wú)關(guān)聯(lián)性等都值得進(jìn)一步研究。

本研究發(fā)現(xiàn)，種仁對(duì)P的富集有利于蒜頭果油脂的積累，可在油脂積累前期適當(dāng)增施P肥，有利于種仁中脂肪含量的增加。本研究還發(fā)現(xiàn)，除P外，種仁中Mg含量也高于其他部位。Jernejc和Legisa（2002）研究表明在黑曲霉中添加Mg，可提高PUFA的含量。但是，范思琪等（2018）研究發(fā)現(xiàn)，山杏種仁中的P含量與含油量不存在顯著相關(guān)性，Mg含量與PUFA的含量則呈負(fù)相關(guān)。不同植物脂肪酸合成途徑的差異，可能是造成上述差異的原因。因此，掌握蒜頭果油脂積累期與相關(guān)礦質(zhì)元素的種類及含量的關(guān)系，對(duì)蒜頭果的引種栽培具有重要意義。

在微量元素方面，本研究蒜頭果5個(gè)部位中的Mn、Fe含量均高于其他微量元素。對(duì)大多數(shù)作物而言，當(dāng)其體內(nèi)Mn含量低于20 mg·kg-1時(shí)，則視為缺Mn（安振鋒和方正，2002）。本研究發(fā)現(xiàn)，在蒜頭果5個(gè)部位中，種仁中的Mn含量最高，為18.3 mg·kg-1，說(shuō)明交樂(lè)天坑內(nèi)的蒜頭果可能處于缺Mn狀態(tài)。Mn雖然是土壤中十分活躍的微量元素，但因其氧化還原和淋溶特征，在石灰性土壤中，Mn匱乏已成為僅次于Fe匱乏的營(yíng)養(yǎng)失調(diào)問(wèn)題（安振鋒和方正，2002）。蘇霽玲等（2021）研究發(fā)現(xiàn)，云南產(chǎn)蒜頭果種仁中Mn含量為24.26 mg·kg-1，種仁中粗脂肪含量為61.05%，蛋白質(zhì)含量為21.02%，高于本研究中蒜頭果種仁中的粗脂肪含量（36%）和蛋白質(zhì)含量（14%）。缺Mn脅迫或Mn含量高低，對(duì)種仁中油脂和蛋白質(zhì)的積累是否存在影響還需進(jìn)一步討論。

Mn在植物體內(nèi)運(yùn)輸?shù)碾y易程度會(huì)根據(jù)部位的不同而存在差異，如向種子移動(dòng)相對(duì)較易，向根部移動(dòng)相對(duì)較難（劉錚，1991）。植物在受到缺Mn脅迫時(shí)，根和莖中儲(chǔ)藏的Mn會(huì)通過(guò)韌皮部轉(zhuǎn)運(yùn)到種子中（安振鋒和方正，2002）。因此，本研究認(rèn)為相比其他部位，種仁中Mn含量較高，部分原因可能是缺Mn脅迫。Mn在人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)激素傳導(dǎo)方面發(fā)揮著重要作用，Mn的缺乏可能會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)介質(zhì)多巴胺的水平降低（馬亞兵等，2009）以及引發(fā)癲癇、侏儒癥等疾病。此外，Mn還因其具有刺激造血的能力，可以用來(lái)治療貧血（楊心樂(lè)等，2006）。一個(gè)成年人體內(nèi)Mn含量約為10～20 mg且每天需攝入2.5～5.0 mg（向昌國(guó)等，2010），蒜頭果種仁、葉和樹皮中的Mn含量為16.1～18.3 mg·kg-1。因此，其種仁、葉和樹皮可以作為人體Mn的補(bǔ)充來(lái)源。

Fe是植物生長(zhǎng)發(fā)育必需微量元素，在植物的許多生命活動(dòng)過(guò)程中均起著重要作用。大多數(shù)植物體內(nèi)Fe含量為100～300 mg·kg-1，但不同植物的不同部位Fe含量會(huì)存在一定差異（董曉雨和郭鵬飛，2014）。Rout和Sahoo（2015）研究指出，植物地上部分大約90%的Fe分布在葉綠體中。本研究結(jié)果表明，蒜頭果枝皮中的Fe含量最高，其次是葉。Fe在植物體內(nèi)的運(yùn)輸同樣靠蒸騰拉力，由根吸收并通過(guò)莖運(yùn)輸?shù)饺~。莖作為運(yùn)輸中間體，可能是其Fe含量高于其他部位的原因，也可能是在果實(shí)成熟期間，葉中的Fe轉(zhuǎn)運(yùn)到果實(shí)中，從而造成其含量的降低。

Fe在人體必需微量元素中居首位，參與血紅蛋白和某些酶類的合成，F(xiàn)e的含量還與人體的造血功能密切相關(guān)（孫長(zhǎng)峰和郭娜，2011），F(xiàn)e匱乏會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血，枝皮中的Fe含量為21.4 mg·kg-1，遠(yuǎn)高于其他部位。因此，可以選擇枝皮進(jìn)行補(bǔ)Fe類產(chǎn)品的開發(fā)，而Mn和Fe均具有治療貧血的能力，可選用Mn、Fe總量較高的種仁和葉進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)。

綜上所述，蒜頭果各部位均具開發(fā)利用價(jià)值，但各部位特點(diǎn)不一，各有所長(zhǎng)。種仁中具有高含量的粗脂肪、氨基酸、P、Mg等且氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，在食品保健等方面具有廣闊的發(fā)展空間。果皮中的K含量最高且氨基酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值僅次于種仁。葉中維生素C含量高于普通蔬菜且在氨基酸評(píng)價(jià)中也具有好的表現(xiàn)，說(shuō)明葉在食品或飼料開發(fā)等方面也具有一定的開發(fā)利用價(jià)值。樹皮和枝皮雖然營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不及其他部位，但其中的粗纖維、碳水化合物及Ca的含量較高，可以將其開發(fā)為動(dòng)物飼料添加劑。此外，果皮、種仁以及其他部位中高水平的K/Na比值，也顯示出其資源具有巨大的開發(fā)利用潛力。但是，本研究只是對(duì)各部位同一時(shí)期的蒜頭果進(jìn)行比較分析，其營(yíng)養(yǎng)成分的動(dòng)態(tài)變化還需進(jìn)一步研究，以確定其各部位的最佳采收時(shí)期。總之，對(duì)蒜頭果整體營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的對(duì)比分析，不僅明確了各部分的價(jià)值特點(diǎn)，還使其在原有生態(tài)效益的基礎(chǔ)上，增加了經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)蒜頭果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及野生資源的保護(hù)具有重要的促進(jìn)作用。

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（責(zé)任編輯 蔣巧媛）

收稿日期：? 2022-11-11

基金項(xiàng)目：? 河池市科技計(jì)劃項(xiàng)目（河科AB210306）； 中央州政林業(yè)改革發(fā)展資金資助項(xiàng)目（2022年）。

第一作者： 楊一山 （1998-），碩士研究生，研究方向?yàn)樗幱弥参锘瘜W(xué)成分分析，（E-mail）1214104853@qq.com。

通信作者：? 鄒蓉，副研究員，主要從事保護(hù)生物學(xué)研究，（E-mail）175183030@qq.com。