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Analysis of the nutritional composition in different plant parts of yacon

雪莲果不同部位的营养成分分析



全 文 :书雪莲果不同部位的营养成分分析
刘坚,李静威,兰海,杨永,郑名敏
(四川农业大学玉米研究所,四川 雅安625014)
摘要:对雪莲果不同部位进行了糖、粗脂肪、氨基酸和矿质元素等营养成分的测定和分析。雪莲果块根、茎和叶中
均含有大量的糖类,干重含量分别为73.20%,16.66%和14.24%,块根中含有丰富的低聚果糖,其含量达58.86%;
块根中氨基酸和维生素含量分别为2.5982mg/g和3.54μg/g;叶和茎中含有较高的粗蛋白和丰富的矿质元素。
结果表明,雪莲果是一种集药用、食用、饲用于一体的优良资源植物,块根是一种优质的保健型水果,茎叶还可作为
畜禽的优良饲料,具有较高的开发利用价值。
关键词:雪莲果;营养成分;分析
中图分类号:S567;Q945.1  文献标识码:A  文章编号:10045759(2009)04023605
  雪莲果(犛犿犪犾犾犪狀狋犺狌狊狊狅狀犮犺犻犳狅犾犻狌狊)又称yacon,为菊科向日葵属多年生草本植物,具有耐强光、耐中低温等
特性,原产于南美洲安第斯山脉一带,是当地印第安人的传统根茎食品。雪莲果果实为地下部分的块根,外形像
番薯(犐狆狅犿狅犲犪犫犪狋犪狋犪狊),含有大量的水分、糖类、多种人体必需的氨基酸、丰富的矿物质和微量元素,汁多而晶莹
剔透,甘甜爽脆,口感清脆如同孛荠,主要作为水果生食,亦可水煮、油炸等加工后食用,具有清凉退火、清热解毒
之功效[1]。大多数块根作物中所含碳水化合物以淀粉的形式存在,而雪莲果的块根中不含淀粉,主要由低聚果
糖、蔗糖、果糖、葡萄糖组成,含量为干物质的90%以上,其中低聚果糖是主要的糖类物质,含量占果实干基的
45%~65%。低聚果糖是一种功能性低聚糖,由果糖单体以糖苷键连接,部分分子被葡萄糖单体切断,该糖分在
人体内不能被代谢而直接进入大肠,优先被双歧杆菌所利用,是双歧杆菌的有效增殖因子,能抑制其他有害菌的
生长[2]。雪莲果的块根还含有较多的水溶性膳食纤维,摄入后不会引起体内血糖值的大幅度升高,可降低血清胆
固醇和甘油三酯含量,提高人体免疫力。因此,雪莲果作为高血压、糖尿病和肥胖症等患者食用的保健食品受到
国内外的广泛关注。近些年的现代药理研究发现雪莲果叶除具有传统药效作用外,在抗虫、抗氧化、抗真菌等方
面也有独特活性,黄酮类化合物为雪莲果叶片的主要活性成分之一,以芦丁、槲皮素为代表的黄酮类物质的抗氧
化作用较强。在秘鲁、巴西等国,雪莲果叶被晾晒成茶叶,长期饮用对治疗糖尿病和肠胃疾病有积极影响,还具有
降压降脂、降血糖、抗氧化、抗真菌和预防动脉粥样硬化等作用[3]。雪莲果的茎叶还具有开发成饲料的潜力。20
世纪80年代中期,因雪莲果具有特殊的保健功能及药用价值,日本以及一些欧洲国家陆续开始种植。近年来,我
国已在云南、海南、福建、贵州、湖南、湖北、山东、河南、河北引种栽培成功。随着雪莲果栽培面积日益扩大,目前
国内最重视的仍然是块根的食用价值,其在医药、保健方面的药用成分及分析方法上有一定研究,但在其他领域
的应用及地上部分资源的开发和利用研究较少[4,5]。为进一步开发雪莲果不同部位的资源,本研究采用现代分
析方法对雪莲果不同部位进行了营养成分的分析,并对其营养价值作了评价,为雪莲果不同部位资源的开发利用
提供了科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为雪莲果叶、茎和块根,雪莲果植株栽培于四川农业大学玉米研究所多营农场。收获后将随机选
取的叶、茎和块根分别杀青、烘干,粉碎制得粉末存放于广口瓶中备用,测定基本营养成分及矿质元素。雪莲果块
根经去皮后,用自来水冲洗干净,再用蒸馏水反复清洗,最后用去离子水冲洗几次,切成约5cm的条状,放入组织
捣碎机中充分匀浆,处理完后,取出放人塑料杯中备用,测定可溶性糖、氨基酸和维生素。重复3次测量,取平均
236-240
2009年8月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第18卷 第4期
Vol.18,No.4
 收稿日期:20081110;改回日期:20090227
基金项目:国家“973”项目(2007CB108907)和成都市科技攻关计划(0GGYB002NC030)资助。
作者简介:刘坚(1979),男,四川彭州人,讲师,博士。Email:ljian79@hotmail.com
值。
1.2 主要仪器
Agilent1100型高效液相色谱仪,Tecator1030型自动定氮仪,L8800型氨基酸自动分析仪,MKIIM6型原
子吸收光谱仪,AFS230E型原子荧光光谱仪和6400A型火焰光度计测定。
1.3 试验方法
1.3.1 一般营养成分含量 水分:105℃常压干燥法[5],参照GB/T5009.32003;灰分:高温烧灼氧化法[6],参照
GB/T5009.42003;粗脂肪:索氏抽提法[6],参照GB/T5009.62003;粗蛋白:凯氏定氮法[6],参照GB/T5009.5
2003;总糖:硫酸-苯酚法[7]。
1.3.2 氨基酸的测定 采用日本日立公司 HITACHIL8800型氨基酸专用分析仪直接测定。氨基酸分析条
件:分析柱2.6×150mm,缓冲液流速0.225mL/min,茚三酮溶液流速0.300mL/min。
1.3.3 维生素含量 维生素A:液相色谱法,参照GB/T5009.822003[8];维生素B1:荧光分光光度法,参照GB/
T5009.842003[8];维生素B2:荧光分光光度法,参照GB/T5413.121997[9];维生素D2:液相色谱法,参照GB/
T5413.91997[9];维生素E:液相色谱法,参照GB/T5009.822003[8];β胡萝卜素:液相色谱法,参照GB/T5009.
832003[8]。
1.3.4 可溶性糖含量 按1∶6固液比于沸水浴中浸提30min后过0.45μm滤膜,用美国Agilent1100型高效
液相色谱仪进行测定。色谱条件,色谱柱:ZORBAXCarbohydrate柱(4.6×150mm,5μm);柱温:35℃;流动
相:乙腈∶水=75∶25(V/V),混匀,使用前超声脱气;检测器:G1362ARID;流速:0.8mL/min;进样量:20μL。
1.3.5 矿质元素含量 钾:火焰光度法[10];磷:分光光度法[6];砷、硒:原子荧光法[11];钙、铜、铁、锌、镁、锰:原子
吸收光谱法[12]。
2 结果与讨论
2.1 雪莲果不同部位中的主要营养成分
雪莲果不同部位中富含各种营养成分(表1),其中雪莲果块根中水分含量最高(87.26%),其次是糖类
(73.20%),粗脂肪含量最低(1.60%),因此雪莲果块根具有高甜度、低热量的特性,特别适合糖尿病人及减肥者
食用。粗蛋白(CP)和粗脂肪(EE)含量还是评价饲草品质的重要指标,粗蛋白、粗脂肪含量越高,营养价值越大,
越有利于提高家畜的生产性能[13,14]。雪莲果叶中粗蛋白质、粗脂肪含量显著高于茎和块根中的含量,其粗蛋白
质含量为14.86%,粗脂肪含量为10.92%。雪莲果叶片的饲用价值较高,具有开发成饲料的潜力。虽然雪莲果
茎秆的粗蛋白质、粗脂肪含量没有叶片中的高,但由于其产量较高,作为饲料也是一种不错的选择[15]。
2.2 雪莲果块根中的可溶性糖
雪莲果块根中除含有游离果糖、葡萄糖、蔗糖外,还含有丰富的低聚果糖(主要为蔗果三糖和蔗果四糖),其含
量占糖总量的58.86%(表2)。雪莲果块根中各种可溶性糖含量与总含量的比值排列顺序为蔗果四糖>蔗果三
糖>果糖>蔗糖>葡萄糖。雪莲果块根中低聚果糖含量是所有植物中含量最高的,因此雪莲果具有“低聚果糖之
王”的美称。有研究表明,在饲养动物日粮中应用低聚果糖,可以促进生长发育,提高饲料报酬,增强机体抗病能
力,提高动物繁殖力,增强机体免疫性能,还能改善养殖环境[16]。因此,雪莲果块根中高含量的低聚果糖可以作
为一种纯天然、高效无害的新型饲料添加剂,替代饲用抗生素和促长药物,从而有望成为新世纪动物保健产品。
2.3 雪莲果块根中氨基酸的组成
雪莲果块根中各种氨基酸种类齐全、配比均衡,而且含有多种人体必需氨基酸和儿童必需氨基酸(表3)。氨
基酸总量为259.82mg/100g,其中鲜味氨基酸(Glu和Asp)占21.42%,甜味氨基酸(Ser、Gly、Ala)占8.99%。
精氨酸含量最高,占总氨基酸含量的41.94%,其具有促使胰岛素生成及分泌的作用,能增强细胞的免疫功能,还
可刺激垂体分泌生长激素,促进胶原组织的合成;谷氨酸次之,占总氨基酸含量的13.67%,是脑组织生化代谢中
的首要氨基酸,参与多种生理活性物质的合成,有健脑作用,并使食味鲜美[17,18]。此外,还含有较多的门冬氨酸、
异亮氨酸、缬氨酸等。因此,雪莲果块根不仅营养丰富、脆嫩适口,而且产量极高,除了作为一种优质水果,还可以
作为饲料,无论是新鲜的或贮藏过的,畜禽均喜食。
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表1 雪莲果不同部位中的主要营养成份含量
犜犪犫犾犲1 犜犺犲犿犪犻狀狀狌狋狉犻狋犻狅狀犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犪狉狋狊狅犳狔犪犮狅狀 % DW
部位Parts 水分 Moisture 灰分Ash 粗脂肪Crudefat 粗蛋白Crudeprotein 总糖Totalsugar
叶Leaf 11.58b 10.91a 10.92a 14.86a 14.24c
茎Stem 88.87a 9.96a 3.73b 5.58b 16.66b
块根Root 87.26a 4.92b 1.60b 5.55b 73.20a
 注:块根水分测定所测的是新鲜块根中的水分含量。同列不同字母表示在犘<0.05水平上显著差异。下同。
 Note:Moistureinrootwasthewatercontentinfreshroot.Thedifferentlettersinthesamerowindicatesignificantdifferenceat0.05level.The
samebelow.
表2 雪莲果块根中可溶性糖的种类和含量
犜犪犫犾犲2 犆狅狀狋犲狀狋狅犳狑犪狋犲狉狊狅犾狌犫犾犲狊狌犵犪狉犻狀狔犪犮狅狀狉狅狅狋 g/100gFW
部位Parts 果糖Fructose 葡萄糖Glucose 蔗糖Sucrose 蔗果三糖1kestose 蔗果四糖Nystose 总含量Total
块根Root 2.78 0.98 1.3 3.3 3.94 12.3
2.4 雪莲果块根中维生素的组成
维生素是人和动物必需的微量元素,与人和动物
正常的生长、发育、免疫、繁殖、抵御疾病等密切相关。
雪莲果块根中含有6种维生素(表4),其中维生素E
的含量最高(1.51μg/g),具有抗氧化作用,可增强动
物免疫抗病能力。β胡萝卜素次之,其含量为1.24
μg/g,维生素E和类胡萝卜素都是重要的抗氧化剂。
此外,维生素B1 和维生素B2的含量也较为丰富,前者
能维持神经、肌肉特别是心肌的正常功能;后者具有辅
助细胞新生、促进成长、形成健康皮肤、改善肝脏等作
用,对预防成人病和癌症、医治糖尿病等有效,而对嗜
好甜食和酒的人来说也是必须的维生素之一。
2.5 雪莲果不同部位中的矿质元素
通过对雪莲果不同部位中矿质元素的分析测试表
明(表5),雪莲果叶、茎、块根3个部位中各种常量元
素和微量元素的含量较丰富,钙、铁、锰、砷、镁元素含
量排列顺序为叶>茎>块根;铜、锌、磷元素含量排列
顺序为叶>块根>茎;硒元素含量排列顺序为块根>
叶>茎;钾元素含量排列顺序为茎>叶>块根。在常
量元素中,以叶中钙(2.200%)和茎中钾(3.052%)的
含量最高,磷、镁、铁等矿质元素含量也较高,而锰、锌、
铜等微量元素含量次之。此外,矿质元素在雪莲果块
根中的含量多数低于其在叶、茎中的含量,但雪莲果块
根中钙、镁、铁、铜等的含量比很多水果中的含量都高,
其中钙含量为猕猴桃(犃犮狋犻狀犻犱犻犪)(270mg/kg)的5.51
倍,镁含量为芒果(犕犪狀犵犻犳犲狉犪)(140mg/kg)的5.69
倍,铁含量为枇杷(犈狉犻狅犫狅狋狉狔犪)(11mg/kg)的9.46倍,
铜含量为梨(犘狔狉狌狊)(0.6mg/kg)的6.67倍。由于矿
表3 雪莲果块根中氨基酸的种类和含量
犜犪犫犾犲3 犆狅狀狋犲狀狋狅犳犪犿犻狀狅犪犮犻犱狊犻狀
狔犪犮狅狀狉狅狅狋 mg/100gFW
氨基酸种类
Aminoacid
含量
Content
氨基酸种类
Aminoacid
含量
Content
门冬氨酸ASP 20.14 异亮氨酸Ile 10.62
苏氨酸Thr 7.87 亮氨酸Leu 9.08
丝氨酸Ser 7.51 酪氨酸Tyr 4.19
谷氨酸Glu 35.52 苯丙氨酸Phe 6.35
甘氨酸Gly 6.32 赖氨酸Lys 8.58
丙氨酸Ala 9.53 组氨酸His 5.82
缬氨酸Val 9.63 精氨酸Arg 108.96
蛋氨酸Met 1.83 脯氨酸Pro 7.87
总氨基酸含量Totalaminoacids 259.82
人体必需氨基酸含量Essentialaminoacid 53.96
儿童必需氨基酸含量Essentialaminoacidforchildren 114.78
 为人体必需氨基酸;为儿童必需氨基酸。
 Essentialaminoacid;Essentialaminoacidforchildren.
表4 雪莲果块根中维生素的组成和含量
犜犪犫犾犲4 犆狅狀狋犲狀狋狅犳狏犻狋犪犿犻狀狊犻狀
狔犪犮狅狀狉狅狅狋 μg/gFW
维生素种类
Vitamin
含量
Content
维生素种类
Vitamin
含量
Content
维生素AVA 0.132 维生素B1VB1 0.45
维生素D2VD2 0.011 β胡萝卜素βcarotene 1.24
维生素EVE 1.51 维生素B2VB2 0.20
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表5 雪莲果不同部位中矿质元素的组成
犜犪犫犾犲5 犆狅狀狋犲狀狋狅犳犿犻狀犲狉犪犾犲犾犲犿犲狀狋犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犪狉狋狊狅犳狔犪犮狅狀
矿质元素 Mineralelement 叶Leaf 茎Stem 块根Root
钙Ca(%) 2.200a 1.505b 0.149c
铜Cu(mg/kg) 10.100a 2.574c 3.999b
铁Fe(mg/kg) 1020.600a 110.900b 104.100b
锌Zn(mg/kg) 55.870a 7.622b 10.120b
硒Se(ng/g) 13.530b 4.213b 138.700a
锰 Mn(mg/kg) 65.150a 16.360b 3.680c
砷As(mg/kg) 2.748a 0.436b 0.425b
镁 Mg(%) 0.815a 0.453b 0.080c
钾K(%) 2.536b 3.052a 1.889c
磷P(mg/kg) 3669.000a 1707.000c 2719.000b
质元素在雪莲果叶、茎中的含量多数高于其在块根中的含量,具有较高的营养价值,因此可充分利用这一特点进
行有选择性的开发。
3 结语
雪莲果地下部分含大量的低聚果糖,为低聚果糖的主要药源植物,可应用于医药、食品等领域,被誉为具有营
养、保健、疗效的21世纪健康新糖源;茎叶中不仅含有牛羊所需的一般营养成分,且含钙量极高,可作为牛、马特
别是猪和毛皮兽的优质牧草应用于畜牧业中。雪莲果适应性强,茎叶饲用价值高,果实还有重要的食用和医药价
值,是一种集药用、食用、饲用于一体的优良资源植物,具有许多植物所不具有的多重作用,开发利用前景十分可
观。此外,其茎叶生长旺盛又无刺,因而在用雪莲果对荒山荒坡绿化中,结合放牧更可提高其种植的综合经济效
益。对于中西部边远贫困地区而言,开发雪莲果资源对发展畜牧业和民族经济将具有重要意义。
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犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳狋犺犲狀狌狋狉犻狋犻狅狀犪犾犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犾犪狀狋狆犪狉狋狊狅犳犢犪犮狅狀
LIUJian,LIJingwei,YANGYong,ZHENGMingmin,RONGTingzhao
(InstituteofMaizeResearch,SichuanAgriculturalUniversity,Ya’an625014,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Thesugar,crudefat,aminoacidsandmineralelementsfromdifferentpartsof犛犿犪犾犾犪狀狋犺狌狊狊狅狀犮犺犻
犳狅犾犻狌狊wereanalyzed.Thecontentofsugarinroot,stemandleafwereveryhigh,accountingfor73.20%,
16.66%and14.24%,respectively,especialythecontentofFOSinrootwasabundant,reached58.86%;the
totalcontentofaminoacidinrootwas259.82mg/100gandthevitaminwas3.54μg/g;thecontentofcrude
proteinandmineralelementinleafandstemwerealsoveryhigh.Therefore,thestemandleafof犛.狊狅狀犮犺犻犳狅
犾犻狌狊werenotonlythesourcesofproteinforhuman,butalsogoodforagefordomesticanimals,whichshoweda
potentialtodevelopandutilize.
犓犲狔狑狅狉犱狊:Yacon;nutritionalcompositon;analysis
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