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神秘果叶营养成分分析与评价



全 文 :神秘果叶营养成分分析与评价
卢圣楼,刘红*,郭飞燕,贾桂云
(海南师范大学化学与化工学院,海口市热带特色药食同源植物研究与开发重点实验室,
海南海口 571127)
摘 要:为开发神秘果叶药理活性,对海南产神秘果叶的营养成分进行了分析,并评价其营养价值。研究结果表明,神
秘果叶中粗蛋白、粗纤维和多糖含量较高。共检测出 7种脂肪酸,其中 3种不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的 50 %,以 α-亚
麻酸的含量最高,达到 0.25 g/100 g。矿物质元素含量丰富,在常量和微量元素分析中,分别以 K和 Fe的含量最高,潜在
的有害元素汞、铅、镉、砷含量均低于《中国药典》(2010版)。氨基酸组成全面、种类齐全,8种必须氨基酸含量占总氨基
酸总量的 41.50 %。因此,神秘果叶是营养价值较高的新资源食品,具有很好的开发前景。
关键词:神秘果叶;营养成分;营养价值
Analysis and Evaluation of Nutritional Components of Synsepalum dulcificum Leaf
LU Sheng-lou,LIU Hong*,GUO Fei-yan,JIA Gui-yun
(College of Chemistry and Chemical Engineering,Hainan Normal University,Haikou Key Laboratory of Topical
& Special Medicine and Edible Plant in Research and Development,Haikou 571127,Hainan,China)
Abstract:The nutritional compositions of Synsepalum dulcificum (S. dulcificum) leaf were analyzed to exploit
the pharmacological activity in local tropical plant from Hainan, along with evaluating the nutritional value of S.
dulcificum leaf. The results indicated that S. dulcificum leaf was rich in crude protein, crude fiber and
polysaccharide. Meanwhile, 7 fatty acids were identified from the S. dulcificum leaf, including 3 unsaturated fatty
acids with a relative content 50 % , and the higher content of these unsaturated fatty was α -linolenic acid,
reached 0.25 g/100 g. Moreover, the contents of K and Fe in the tested mineral elements were higher as a
relatively abundant macro element and micro element, respectively. The content of potentially toxic micro
elements, including Pb, Cd, Hg and As were less than the maximum levels according to Chinese Pharmacopeia
(2010). Furthermore, it contained a full range of amino acid, and the 8 essential amino acids accounted for
41.50 % of the total amino acids. On the basis of these analyses, it can be concluded that S. dulcificum leaf is an
excellent new food resource with a fundamental nutrition value for further research and exploitation.
Key words:Synsepalum dulcificum leaf; nutrition component; nutritional value
基金项目:科技部 973前期研究专项课题(2011CB512010);海南省
高等学校科学研究基金项目(Hjkj2012-22);海口市应用技术研究与
开发项目(2014-90);海南省省级创新训练项目(2013116580)
作者简介:卢圣楼(1987—),男(汉),硕士研究生,研究方向:天然产
物提取与分离。
*通信作者:刘红(1967—),女(汉),教授,博士,研究方向:天然保健
食品的开发。
食品研究与开发
Food Research And Development
2014年 9月
第 35卷第 17期营养保健
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2014.17.031
神秘果(Synsepalum dulcificum),又称为奇迹果
(miracle fruit)、梦幻果和蜜拉圣果,系山榄科神秘果
属,常绿灌木植物,原产于西非热带地区,20世纪 60
年代引入我国海南、云南、广东、福建等地区种植[1],属
于国宝级的珍稀植物。神秘果果肉中含有奇特的变味
糖蛋白——神秘果素(miraculin),能改变人的味觉,使
原本酸度强烈的食物变成琼浆玉露般的甘甜[2]。研究
结果表明,神秘果除了具有改变味觉功能外,还具有
改善胰岛素抵抗[3]及抗氧化[4]等作用。神秘果种子中的
蛋白质具有降低糖尿病小鼠空腹血糖值,促进胰岛素
分泌的功效[5]。神秘果叶具有治疗高血压、糖尿病以及
动脉硬化等功效,并且能够改善胃酸过大,增强肝胆
功能,提高免疫力[6]。神秘果茎的活性成分具有抑制黑
111
色素瘤和降低蘑菇络氨酸酶的作用[7]。目前国内外有
关神秘果资源的研究主要集中在神秘果功能食品的
加工与利用等方面[8-11],并对神秘果素转基因的研究做
了有益的探索[12]。然而,对于来源丰富的神秘果叶却未
得到充分利用。因此,本试验即对神秘果叶的主要营
养成分进行分析,并初步评价其营养价值,以期为综
合利用这一种稀有的种质资源提供理论依据,为进一
步研究神秘果叶药理活性提供基础参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
神秘果叶于 2011年 11月采自海南省保亭县,经
海南师范大学生命科学学院钟琼芯研究员鉴定。神秘
果叶以蒸馏水洗净,烘干,粉碎后过 60目筛,置于干燥
器中备用。其中,水分的分析采用鲜样,清洗、沥干、均
质后直接测定。芦丁标准品、没食子酸标准品:中国药
品生物制品检定所;福林酚试剂(Folin-Ciocalteu):美
国 Sigma公司;其他试剂均为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
Agilent7500型电感耦合等离子体质谱仪:美国
Agilent Technologies有限公司;GC-2010气相色谱仪:
日本岛津公司;L-8900全自动氨基酸分析仪:日本日
立公司;Milli-Q 超纯水系统:美国 Millipore 公司;
Ethos 1600微波消解系统:意大利 Milestone公司;TU-
1901双光束紫外可见分光光度计:北京普析通用仪器
有限责任公司;RE-52AA旋转蒸发器:上海亚荣生化
仪器厂;SX2-8-10 马弗炉:天津天有利科技公司;
VP50真空抽滤泵、H50循环水冷却恒温器:北京莱伯
泰科仪器有限公司;XO-5200DTS超声波清洗仪:南京
先欧仪器制造有限公司;DHG-9070A电热恒温鼓风干
燥箱:上海申贤恒温设备厂;XS204电子天平:瑞士
Mettler Toledo公司。
1.3 方法
1.3.1 主要营养成分测定
粗蛋白测定参照 GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白
质的测定》;水分测定参照 GB/T 5009.3—2010《食品中
水分的测定》;粗脂肪测定参照 GB/T 14772—2008《食
品中粗脂肪的测定》;粗灰分测定参照 GB/T 5009.4—
2010《食品中灰分的测定》;粗纤维测定参照 GB/T
5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》;还原糖
测定参照 GB/T 5009.7—2008《食品中还原糖的测定》;
VC测定参照 GB 6195—1986《水果、蔬菜维生素 C含量
测定法(2,6-二氯靛酚滴定法)》;多酚测定采用 Folin-
Ciocalteu法 [13];多糖测定采用苯酚-硫酸比色法 [14];总
黄酮测定采用 Al(NO3)3-NaNO2比色法[15];脂肪酸测定
参照 GB/T 22223—2008《食品中总脂肪、饱和脂肪
(酸)、不饱和脂肪(酸)的测定水解提取-气相色谱法》。
1.3.2 矿物质元素测定
采用微波消解电感耦合等离子质谱法测定神秘
果叶矿物元素[16]。精密称取 0.5 g(精确至 0.000 1 g)试
样,置于处理洁净的聚四氟乙烯(PTFE)消解罐中,加
入 5 mL浓 HNO3和 2 mL H2O2,样品与溶液充分浸润
后,拧紧消解罐放入微波消解仪中进行消解,待消化
液变得澄清透明后,取出消解罐,充分冷却。开启消解
罐,加入 10 mL高纯去离子水,将消解液转移至洁净的
50 mL容量瓶中,用少量高纯水洗涤消解罐 3次,洗液
合并于容量瓶中,混匀,即为待测样液。同时做试剂空
白和标准溶液。
1.3.3 氨基酸测定
氨基酸的测定:试样在水解处理过程中,以 4.2 mol
NaOH水解测定色氨酸,以过甲酸氧化法测定胱氨酸,
以 6 mol HCl水解测定其余 16种氨基酸[17],具体程序
参照 GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的测定》。
1.4 数据处理
数据分析采用 SPSS17.0统计软件。每个试验操作
均重复 3次,结果经 t检验合格后取其平均值。
2 结果与分析
2.1 主要营养成分分析
神秘果叶主要营养成分,见表 1。
由表 1可知,神秘果叶基本营养成分中粗蛋白和
粗纤维的含量相对较高,而粗脂肪的含量相对较低,
是一种理想的低热量食物。神秘果叶中粗灰分、还原
糖和 VC的含量较低,分别为 5.04 mg/g、0.45 g/100 g和
4.57 mg/100 g。在神秘果叶功能成分的分析中,水溶性
多糖含量最高,达到 93.38 mg/g,多酚和总黄酮的含量
次之,分别为 45.31 mg/g和 36.24 mg/g。有研究报道[18],
多糖具有抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、调节免疫、降血糖、
降血脂、抗凝血、抗辐射等生物活性,可作为各种药物
和保健品的有效成分,己相继被开发成多种药品及功
营养成分 含量 营养成分 含量
粗蛋白/(g/100 g) 16.98±1.21 水分/(g/100 g) 50.85±0.55
粗脂肪/(g/100 g) 2.87±0.06 粗灰分/(mg/g) 5.04±0.82
粗纤维/(g/100 g) 8.92±0.95 还原糖/(g/100 g) 0.45±0.72
VC /(mg/100 g) 4.57±1.22 多酚/(mg/g) 45.31±0.32
多糖/(mg/g) 93.38±0.35 总黄酮/(mg/g) 36.24±0.41
表 1 神秘果叶主要营养成分的含量
Table 1 Contents of basic nutritional compositions in
S. dulcificum leaf
营养保健卢圣楼,等:神秘果叶营养成分分析与评价
112
能性食品添加剂。因此,每日摄入适量神秘果叶可以
起到保健或对某些疾病的防治、治疗的作用,并且能
够提高机体的免疫活性。
2.2 脂肪酸分析
神秘果叶中共检测出 7种脂肪酸,包括 4种饱和脂
肪酸(月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸)和 3种不饱
和脂肪酸(油酸、亚油酸以及 α-亚麻酸),如表 2所示。
从表 2可以看出,脂肪酸总量为 0.94 g/100 g,饱和
脂肪酸和不饱和脂肪酸含量各占脂肪酸总量的 50 %,
其中以棕榈酸和 α-亚麻酸的含量最高,分别达到
0.31 g/100 g和 0.25 g/100 g,其次是硬脂酸(0.12 g/100 g)、
油酸(0.11 g/100 g)和亚油酸(0.11 g/100 g),月桂酸的
含量最低,仅为 0.01 g/100 g。研究结果表明,α-亚麻酸
可以促进儿童身体及智力发育,调节血脂,抑制血栓
性疾病,预防心肌梗塞和脑梗塞,保护视力,抑制过敏
反应及预防老年痴呆症等[19]。因此,对神秘果叶深度加
工,可以制得天然绿色功能性保健食品。
2.3 矿物质元素分析
在人体中,矿质元素通过平衡细胞内外液的性质、
构成酶的成分或激活酶的活性,参与机体内正常的生
理代谢,促进机体生长发育和抵抗疾病等方面起着重
要作用[20]。神秘果叶矿物质元素的含量如表 3所示。
从表 3可知,神秘果叶含有丰富的矿物质元素,
在所测的 4种常量元素中,以钾的含量最高,平均达到
8 668.37 μg/g,其次是 Ca和 Mg,分别为 3 332.51 μg/g
和 918.20 μg/g,Na的含量最低,仅为 555.46 μg/g。神秘
果叶这种高钾低钠的特性,是预防高血压的一种良好
的食物来源。现代医学研究证明,钾对人体内的酸碱
平衡的调节起到重要的作用,参与细胞新陈代谢并且
维持神经肌肉的应激性和正常功能[21]。钙是骨骼和牙
齿的重要组成成分,可以增加软组织的坚韧性、提高
细胞的神经兴奋性、维持细胞膜的通透性,参与肌肉
的收缩等,缺钙会引起骨骼、牙齿发育不正常、骨质疏
松、肌肉痉挛等症状[21]。镁可促进心肌代谢,预防和减少
高血压、高血脂、心律不齐和心肌梗塞的发生[22]。在所测
的微量元素中,以 Fe的含量最高,达到 327.80 μg/g,其
次是锰元素,为 203.59 μg/g,其余 Cu、Zn和 Mo的含量
分布在 10 μg/g~60 μg/g之间,以铜的含量最低。Fe作
为生物必须的微量元素对人体有着直接的影响作用,
并参与参与体内氧的运送和组织呼吸过程,维持人体
正常的造血功能和正常的免疫功能[23]。锰是公认的抗癌
元素,能维持正常的糖、脂肪代谢,并可有效的清除自
由基,是人体内抗衰老的重要物质,并与帕金斯氏综合
症有一定的联系[22]。Zn可以提高血清抗体水平,增强
NK细胞活性,提高机体抗肿瘤因子的能力。同时,神秘
果叶中含有的有毒元素铅、镉、砷、汞的含量较低,符合
《中国药典》(2010版)中的规定,表明采集神秘果叶的
种植地未受到重金属污染。因此,神秘果叶含有丰富的
能够维持人体正常生理机能的矿物质元素,可作为人
体补充上述矿物质元素的重要来源,有益健康。
2.4 氨基酸分析
蛋白质是以氨基酸为基本单位的生物大分子,衡
量蛋白质营养价值的高低与优劣的重要因素通常是
以所含氨基酸特别是人体 8种必需氨基酸的种类和比
例为依据[24]。采用氨基酸自动分析仪分析了神秘果叶
氨基酸的组成与含量,结果见表 4。
从表 4可以看出,神秘果叶中共检测出 18种常
见氨基酸,氨基酸总量为 8.65 g/100 g,人体必需氨基
饱和脂肪酸 分子式 含量 不饱和脂肪酸 分子式 含量
月桂酸 C12H24O2 0.01 油酸 C18H34O2 0.11
肉豆蔻酸 C14H28O2 0.03 亚油酸 C18H32O2 0.11
棕榈酸 C16H32O2 0.31 α-亚麻酸 C18H30O2 0.25
硬脂酸 C18H36O2 0.12
表 2 神秘果叶脂肪酸的含量
Table 2 Contents of fatty acid of S. dulcificum leaf
常量
元素
含量
微量
元素
含量
微量
元素
含量
23Na 555.46 ± 3.42 56Fe 327.80 ± 2.21 111Cd 0.26 ± 0.02
24Mg 918.20 ± 5.48 55Mn 203.59 ± 2.48 202Hg 0.08 ± 0.01
39K 8 668.37 ± 2.45 63Cu 12.63 ± 1.26 75As 0.17 ± 0.02
43Ca 3 332.51 ± 3.67 66Zn 56.79 ± 1.65 208Pb 3.54 ± 0.03
95Mo 22.60 ± 0.19
表 3 神秘果叶矿物质元素的含量
Table 3 Contents of mineral elements in S. dulcificum leaf
表 4 神秘果叶氨基酸的组成与含量
Table 4 Contents of amino acid of S. dulcificum leaf
必需氨基酸 含量 非必需氨基酸 含量
苯丙氨酸 Phe 0.518 天门冬氨酸 Asp 1.088
赖氨酸 Lys 0.583 组氨酸 His 0.198
苏氨酸 Thr 0.422 精氨酸 Arg 0.465
色氨酸 Try 0.307 谷氨酸 Glu 0.675
缬氨酸 Val 0.509 丝氨酸 Ser 0.467
蛋氨酸 Met 0.174 脯氨酸 Pro 0.661
异亮氨酸 Ile 0.442 甘氨酸 Gly 0.468
亮氨酸 Leu 0.635 胱氨酸 Cys 0.151
必需氨基酸(EAA) 3.59 酪氨酸 Tyr 0.365
非必需氨基酸(NEAA) 5.06 丙氨酸 Ala 0.522
氨基酸总量(TAA) 8.65
(干重,g/100 g)
(干重,μg/g)
(干重,g/100 g)
营养保健 卢圣楼,等:神秘果叶营养成分分析与评价
113
酸和非必需氨基酸种类比较齐全,比例相对平衡。从
氨基酸整体组成来看,以天门冬氨酸含量最高,达到
1.088 g/100 g,其次为谷氨酸、脯氨酸、亮氨酸和赖氨
酸,含量最低的胱氨酸,仅为 0.151 g/100 g。8种必需氨
基酸全部检测出来,占氨基酸总量的 41.50 %,其中以
亮氨酸含量最高,达到 0.635 g/100 g,然后依次是赖氨
酸、苯丙氨酸和缬氨酸,含量分别为 0.583、0.518和
0.509 g/100 g。根据联合国粮农组织(FAO)和世界卫生
组织(WHO)推荐的理想蛋白模式,优质蛋白其氨基酸
组成 EAA/TAA 为 40 %左右,EAA/NEAA 在 60 %以
上。在本试验中,神秘果叶 EAA/TAA为 41.50 %,EAA/
NEAA为 70.95 %,符合上述指标要求,可见神秘果叶
蛋白质的营养价值较高。
根据相关文献报道,天门冬氨酸和谷氨酸能够降
低血氨,对肝脏具有保护作用,谷氨酸还能参与脑的
蛋白和糖代谢,促进氧化,改善中枢神经活动,有维持
和促进脑细胞功能的作用[25]。并且天门冬氨酸和谷氨
酸属于鲜味氨基酸,使得神秘果叶经开水冲泡后呈现
清香宜人的特征,更易被消费者接受。亮氨酸能够降
低血液中的血糖值,对治疗头晕有很好的作用,并且
还能够促进伤口骨头愈合[24]。由此可见,神秘果叶具有
较高的药理活性和食疗作用,使得开发利用神秘果叶
的研究具有重要的现实意义。
3 结论
神秘果叶的各种营养成分搭配合理,富含多种对
人体有益的矿物质元素和脂肪酸,具有高蛋白、高纤
维和低粗脂肪的特点,属于一种理想的低热量食物。
同时,神秘果叶的氨基酸种类齐全,人体必需氨基酸
含量较高,是优良的蛋白源。此外,神秘果叶含有丰富
的多糖,具有多种生理功能,可以进一步对其组成成
分进行深入分析,进而更好地开发利用。因此,神秘果
叶是一种营养价值较高的天然佳品,兼具医疗保健价
值,符合现代营养学关于健康保健食品要求,可作进
一步加工制成功能食品和保健医药,满足当代人对食
品多样化的需求,有利于推动神秘果产业的健康发展。
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