和繼泉,陳玉芹,知 史,克叁英,施羅麗,斯那七皮*
(1.迪慶藏族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,云南迪慶674499;2.云南省德宏熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,云南瑞麗678600;3.云南紅??萍加邢挢?zé)任公司,昆明 650000)
百合(Liliumbrowniivar.viridulumBaker)為百合科百合屬植物,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》[1],藥用部位為其肉質(zhì)鱗莖,記有“百合味甘,性平,去邪氣,腹脹,利大小便、補(bǔ)中益氣”?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,百合還具有益心志、養(yǎng)陰潤肺、清心安神的功效[2],主治陰虛燥咳、勞嗽咳血、陰虛有熱之失眠心悸及百合病心肺陰虛內(nèi)熱證。百合是我國衛(wèi)生部列入的首批藥食兼用植物之一[3],自古就具有很高的食用價值和藥用價值[4]。
百合具有較高的蛋白質(zhì)和糖分,又含有多種人體所需的微量元素、氨基酸、無機(jī)鹽[5-6]以及多酚、皂苷、生物堿等多種活性成分[7],其各種成分產(chǎn)生協(xié)同作用共同強(qiáng)化代謝機(jī)能,對人體新陳代謝有重要的作用[8]。其中,百合多糖是其主要的功效物質(zhì)之一,具有抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力的功效[9]。袁澤玥等[10]提出百合多糖具有重要的臨床藥用價值,可以應(yīng)用于對癥中成藥的研制。何洪[11]研究指出百合多糖具有明顯的抗腫瘤作用。茅云楓等[12]發(fā)現(xiàn)百合中P、Mn、Cu元素的含量差異極顯著。
迪慶州地處滇西北高原區(qū),土地資源豐富,“立體氣候”特點(diǎn)顯著,復(fù)雜多樣的地形地貌和獨(dú)特的自然環(huán)境形成水肥熱多樣性分布的土壤類型[13]。隨著近幾年當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面積不斷擴(kuò)大,品種引進(jìn)力度不斷加大,進(jìn)一步調(diào)整高寒區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及特色產(chǎn)業(yè)布局,豐富了迪慶州的蔬菜產(chǎn)業(yè)資源[14]。本試驗(yàn)選取迪慶州高寒區(qū)示范種植的蘭州百合、維西百合、多芽百合3個品種進(jìn)行營養(yǎng)成分及安全性分析,為進(jìn)一步調(diào)整藏區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及特色產(chǎn)業(yè)布局奠定理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。
樣品由迪慶州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供,采樣地點(diǎn)為香格里拉市建塘鎮(zhèn)尼史村臘咱組示范區(qū)。
電子分析天平(型號:梅特勒ML4002E),電熱鼓風(fēng)干燥箱(型號:GZX-9140MBE),電熱恒溫水浴鍋(型號:HHS21-4),臺式離心機(jī)(型號:LD4-2A)。全自動氨基酸分析儀(型號:Biochrom30+),火焰原子吸收分光光度計(jì)(型號:PinAACle 900F),紫外-可見分光光度計(jì)(型號:T6),石墨爐原子吸收分光光度計(jì)(型號:PinAAcle 900Z),全自動凱氏定氮儀(型號:瑞士布奇K-370),雙道順序注射原子熒光光度計(jì)(型號:AFS930)。
1.3.1 基本營養(yǎng)成分測定
蛋白質(zhì):凱氏定氮法,參照GB 5009.5—2016測定。氨基酸:全自動氨基酸分析儀,參照GB/T 5009.124—2016測定。粗纖維:參照GB/T5009.10—2003測定。粗多糖:參照GB/T18672—2014測定。全磷:參照NY/T2421—2013測定??扇苄蕴呛瓦€原糖:參照NY/T 2742—2015測定。
1.3.2 礦質(zhì)元素測定
鉀:參照GB 5009.91—2017測定。鈣:參照GB5009.92—2016測定。鎂:參照GB 5009.241—2017測定。硒:參照GB 5009.93—2017測定。銅:參照GB 5009.13—2017測定。鐵:參照GB 5009.90—2016測定。鋅:參照GB 5009.14—2017測定
1.3.3 重金屬測定
鉛、砷、鎘、汞、鉻:根據(jù)GB 2762—2017[15]測定。
1.4.1 氨基酸評分法
氨基酸評分法又叫蛋白質(zhì)化學(xué)分,是目前廣為應(yīng)用的一種食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值評價方法。計(jì)算公式[16]:
AAS=食品蛋白質(zhì)的氨基酸含量/(WHO/FAO式中相應(yīng)EAA含量)×100
式中,EAA含量為必需氨基酸含量。
1.4.2 氨基酸比值系數(shù)(RC)
反映食品中氨基酸組成含量與氨基酸模式的偏離程度。計(jì)算公式:
若RC>1,表示該種必需氨基酸(EAA)相對過剩;若RC<1,表示該種必需氨基酸(EAA)相對缺乏;RC最小者為該食物中的限制性氨基酸。
1.4.3 氨基酸比值系數(shù)分(SRC)
表示食品蛋白質(zhì)的相對營養(yǎng)價值,SRC越接近100,表明必需氨基酸在氨基酸生理平衡上貢獻(xiàn)越大,營養(yǎng)價值越高。計(jì)算公式:
式中:i為第i種氨基酸,1≤i≤7;----RC為氨基酸比值系數(shù)平均值;n為必需氨基酸數(shù)量。
數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行整理,SPSS 24.0作差異分析,采用Origin 8.5作圖。
2.1.1 百合鱗莖氨基酸含量
由表1可知,3種百合鱗莖氨基酸總量、非必需氨基酸總量均具有顯著差異,蘭州百合、維西百合、多芽百合的氨基酸總量分別為97.01、123.00、110.02 mg/g;蘭州百合與維西百合、多芽百合的必需氨基酸總量具有顯著差異,含量分別為30.67、35.27、34.52 mg/g;維西百合與多芽百合的必需氨基酸總量無顯著差異。維西百合的TAA、EAA、NEAA含量最高,多芽百合次之,蘭州百合最低。3種百合鱗莖的絲氨酸、甘氨酸、賴氨酸、脯氨酸含量均無顯著差異,谷氨酸、胱氨酸、精氨酸含量均有顯著差異,且蘭州百合、維西百合、多芽百合的天冬氨基酸、谷氨酸和精氨酸含量最高,分別為10.24、13.34、15.05 mg/g;10.48、30.80、17.17 mg/g;10.88、22.85、11.42 mg/g。
表1 3種百合的氨基酸含量
依據(jù)FAO/WHO提出的蛋白質(zhì)理想模式EAA/TAA約為40%、EAA/NEAA高于60%,可看出蘭州百合和多芽百合相對更接近蛋白質(zhì)理想模式。
2.1.2 必需氨基酸評分(AAS)比較
根據(jù)氨基酸評分法計(jì)算出3種百合鱗莖必需氨基酸評分AAS結(jié)果(表2),維西百合評分最高,多芽百合次之,蘭州百合最低。3種百合鱗莖的蛋氨酸+胱氨酸的評分最低,賴氨酸評分次之,說明蛋氨酸+胱氨酸為百合鱗莖的第一限制性氨基酸。根據(jù)必需氨基酸評分得出3種百合鱗莖的氨基酸營養(yǎng)價值排序?yàn)榫S西百合>多芽百合>蘭州百合。
表2 3種百合必需氨基酸評分(AAS)
2.1.3 氨基酸比值系數(shù)(RC)和比值系數(shù)分
(SRC)比較
氨基酸過量或不足均會降低蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值[16]。依據(jù)FAO/WHO提出的氨基酸平衡理論[16]計(jì)算出3種百合鱗莖的RC和SRC結(jié)果(表3)表明:蘭州百合和多芽百合的蛋氨酸+胱氨酸和賴氨酸的RC<1,維西百合的蛋氨酸+胱氨酸、蘇氨酸、賴氨酸的RC<1,且蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸比值系數(shù)RC最低,說明蛋氨酸+胱氨酸為百合鱗莖的第一限制性氨基酸、賴氨酸為蘭州百合和多芽百合的第二限制性氨基酸,蘇氨酸為維西百合的第二限制性氨基酸;其余氨基酸比值系數(shù)RC>1,說明氨基酸含量相對過剩。
表3 3種百合必需氨基酸的RC和SRC
比較氨基酸比值系數(shù)分SRC,排序?yàn)榫S西百合>蘭州百合>多芽百合,以維西百合的SRC最高,為74.67,多芽百合的SRC最低,為59.05??傮w來說,3種百合的SRC均在50以上,說明百合鱗莖的營養(yǎng)價值相對均衡,且維西百合的氨基酸比值系數(shù)分最接近100,說明維西百合的氨基酸營養(yǎng)價值相對較高。
由圖1可以看出,營養(yǎng)成分含量由高到底依次為多芽百合>維西百合>蘭州百合,其中多芽百合的可溶性糖和還原糖含量最高,分別達(dá)到17.05%和1.25%;維西百合的粗蛋白、粗纖維、全磷含量最高,分別為13.85%、5.09%、0.89%;蘭州百合粗多糖含量最高,達(dá)到18.16%,且蘭州百合的可溶性糖、還原糖、粗纖維、全磷等含量最低。
圖1 3種百合的營養(yǎng)成分
由圖2可知,百合鱗莖含有人體所必需的鎂、鉀、鈣等常量元素和錳、鐵、銅、鋅等微量元素。礦物元素成分含量由高到底依次為維西百合>多芽百合>蘭州百合,其中維西百合的鉀、鎂、鈣、鋅和銅含量最高,分別為1 320、21.5、11、5.6 mg/100 g和4.5 mg/kg。多芽百合的鐵含量最高,為59.15 mg/kg,且鎂、錳、鋅含量最低;蘭州百合的錳含量最高,為4.4 mg/kg,且鉀、銅、鐵含量最低。
圖2 3種百合礦物元素成分含量比較
食用安全性評價采用直接比對法[17],對照食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)(GB2762—2017)[15]中重金屬的含量進(jìn)行對比分析。從表4中可看出,蘭州百合、維西百合、多芽百合的鉛、鎘、鉻、總砷、總汞五種重金屬含量均處在較低的含量水平,含量值符合國家食品限量標(biāo)準(zhǔn)要求。
表4 百合重金屬含量安全分析 mg·kg-1
本研究通過對高寒區(qū)3種百合鱗莖的營養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)、礦物元素指標(biāo)及安全指標(biāo)分析對比,發(fā)現(xiàn)不同品種百合鱗莖中的營養(yǎng)成分含量有差異,不同品種百合鱗莖的氨基酸總量、非必需氨基酸總量均具有顯著差異。根據(jù)理想蛋白質(zhì)模式分析發(fā)現(xiàn)多芽百合和蘭州百合的氨基酸更接近理想蛋白質(zhì)模式,根據(jù)必需氨基酸評分(AAS)、氨基酸比值系數(shù)(RC)和氨基酸比值系數(shù)分(SRC)分析得出維西百合氨基酸營養(yǎng)價值相對最高,而基礎(chǔ)營養(yǎng)品質(zhì)由高到底依次為多芽百合>維西百合>蘭州百合,多芽百合的可溶性糖和還原糖含量最豐富;維西百合的粗蛋白、粗纖維、全磷含量最豐富;蘭州百合粗多糖含量最高,達(dá)到18.16%,且蘭州百合的可溶性糖、還原糖、粗纖維、全磷等含量最低。因此,從氨基酸營養(yǎng)價值、基礎(chǔ)營養(yǎng)成分角度分析表明,多芽百合和維西百合作為蔬菜食用更具有較高營養(yǎng)價值,而蘭州百合粗多糖含量高,可進(jìn)一步研究其抗氧化性,作為藥材研究或保健品開發(fā)更有價值。
鉀能調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外電位平衡的能力,鉀元素是3個百合品種含量最高的礦物質(zhì)元素,其含量變化范圍在663.5~1 320 mg/100 g,維西百合鱗莖的鉀含量最高,蘭州百合的最低,這與羅耀華[18]、郎利新[19]等研究結(jié)果相似。百合鱗莖中鉀元素含量較豐富,百合可歸為富鉀型蔬菜[20]。鎂元素含量僅次于鉀元素,最高為維西百合,含量達(dá)到21.5 mg/100 g,最低的為多芽百合。鈣元素是第三種含量較高的元素,但3種百合的鈣元素沒有差異。有學(xué)者研究表明[21],高鉀低鈉的食物具有一定的改善高血壓患者的血清NO、降低血壓,緩解動脈僵硬度的功能,可以有針對性地對不同品種百合礦物質(zhì)元素開發(fā)其用途。
通過對蘭州百合、維西百合、多芽百合3個品種的鉛、鎘、鉻、總砷、總汞5種重金屬含量進(jìn)行測定,其含量均處在較低的含量水平,含量值符合國家食品限量標(biāo)準(zhǔn)要求。3種百合適合在迪慶州高寒區(qū)示范種植,并可根據(jù)其營養(yǎng)價值、功能價值等進(jìn)行分類研究和開發(fā)產(chǎn)品。