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松科3个树种针叶的营养成分分析



全 文 :松科 3 个树种针叶的营养成分分析
*
刘 凌,毛云玲,闫争亮,祁荣频,胡光辉
(云南省林业科学院,云南 昆明 650201)
摘要:通过测定松科 3 个树种云南松、华山松和云南油杉针叶的氨基酸、粗蛋白、粗脂肪和总糖含量,进行相
关数据分析。结果表明,3 种针叶内均含有 17 种氨基酸;其氨基酸平均含量最高的是谷氨酸、天冬氨酸、精氨
酸和苏氨酸,最低的是组氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸;3种针叶各种氨基酸含量大小依次为云南松 >华山松 >云南
油杉;3种针叶粗蛋白含量分别为 11. 37 %、13. 72 %和 7. 28 %;粗脂肪含量分别为 6. 18 %、10. 82 %和 2. 76 %,
总糖含量分别为 4. 85 %、6. 54 %和 7. 35 %。在与其他针叶树种针叶比较的基础上,探讨了云南松和华山松作
为医药原料和畜禽饲料的开发应用前景。
关键词:云南松;华山松;云南油杉;针叶;营养成分
中图分类号:S 791. 257 文献标识码:A 文章编号:1672 - 8246 (2014)02 - 0117 - 04
Analysis of Nutritive Compositions of Conifer Needles from 3 Pinaceae Trees
LIU Ling,MAO Yun-ling,YAN Zheng-liang,QI Rong-pin,HU Guang-hui
(Yunnan Academy of Forestry,Kunming Yunnan 650201,P. R. China)
Abstract:The content of amino acids,crude proteins,crude fats and total sugars in leaves of Pinus yunnanensis,
Pinus armandii,Keteleeria evelyniana were analyzed. The results show that all 3 conifer needles contain 17 amino
acids. The highest amino acids content in these 3 conifer needles were glutamic acid,aspartic acid,arginine,
threonine and the lowest content were histidine,methionine,cysteine. The order of amino acids content in 3 coni-
fer needles was Pinus yunnanensis > Pinus armandii > Keteleeria evelyniana. The contents of crude proteins in Pinus
yunnanensis,Pinus armandii and Keteleeria evelyniana’s leaf were 11. 37 %,13. 72 % and 7. 28 %,the con-
tents of crude fats were 6. 18 %,10. 82 % and 2. 76 %,the contents of total sugars were 4. 85 %,6. 54 % and
7. 35 % respectively. Compared with other conifers needles,future prospects were discussed for the needles as
raw materials for medicine and feedstuff.
Key words:Pinus yunnanensis;Pinus armandii;Keteleeria evelyniana;conifer needles;nutritive compositions
松针是松树类植物的主要副产物之一,是一种
再生速度快、一年四季均可采收、分布广泛、天然
蓄积量大、可持续利用的天然再生资源。我国有丰
富的松针资源,且品种多、分布广而又相对比较集
中。松针有丰富的叶绿素、维生素、氨基酸、可溶
性糖、粗蛋白等[1],松针有药用、食用、提取天
然香料等多种用途[2]。松针来源于不受污染的可
再生的森林,是生产绿色饲料添加剂的宝贵资源。
本项研究通过对云南松 (Pinus yunnanensis)、
华山松 (Pinus armandii)、云南油杉 (Keteleeria ev-
elyniana)针叶的基本营养成分进行分析,旨在阐
明其营养价值,为 3 种针叶的开发利用提供可靠的
第 43 卷 第 2 期
2014 年 4 月
西 部 林 业 科 学
Journal of West China Forestry Science
Vol. 43 No. 2
Apr. 2014
* 收稿日期:2014 - 01 - 02
基金项目:云南省应用基础重点项目 (2011FA027)。
第一作者简介:刘 凌 (1981 -),女,云南曲靖人,助理研究员,博士,主要从事昆虫生态及害虫综合治理研究。
通讯作者简介:闫争亮 (1965 -),男,山西文水人,副研究员,博士,主要从事昆虫生态和林业害虫综合治理研究。
依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
云南松、云南油杉采自云南省楚雄州禄丰县和
平村,华山松采自会泽县金钟镇青云村。采集当年
生、健康、未受害的云南松、华山松和云南油杉的
带枝松针,避光自然风干。将针叶用剪刀剪碎,以
4 分法取得样品 200 g,粉碎至 40 目,封装冷藏待
检测。
1. 2 测定方法
氨基酸测定按照 GB /T 5009. 124-2003 《食品
中氨基酸的测定》标准测定;蛋白质测定按照
GB /T 5009. 5-2010 《食品中蛋白质的测定》标准
测定,即微量凯氏定氮法;总糖测定采用苯酚硫酸
法测定。
游离氨基酸的提取 (乙醇提取法):选取粉碎
至 40 目的样品 5 g,分别用 20 mL75 %乙醇于沸水
浴中回流提取 3 次并过滤,滤液合并后蒸去乙醇。
加 15 mL乙醚充分萃取除去脂溶性成分,水层以旋
转蒸发器蒸发干。干燥样品加 0. 02 mol /L 的 HCl
定容,并在 10 000 r /min下离心 20 min,取上清液
上机测定。
固态氨基酸的提取 (盐酸水解法):取 50 ~
100 mg绝干试料于水解管中,加 10 mL的 6 mol /L
HCl,并将水解管与真空泵相连,抽至基本无气
泡。在真空管下用喷灯封管,并置于烘箱内于 110
± 1℃水解 24 h。打开水解管,过滤后定容。吸取 1
mL至小烧杯中减压蒸干后,加入 1 mL去离子水离
心,取上清液上机测定。
2 结果与分析
2. 1 3 种针叶氨基酸的组成和含量
3 种松科植物针叶中氨基酸的含量见表 1。在
云南松、华山松、云南油杉针叶中共检测出 17 种
氨基酸,包括人体必需的 8 种氨基酸。其中,谷氨
酸、天冬氨酸、精氨酸和亮氨酸的平均含量较高,
在云南松针叶中,这 4 种氨基酸分别占氨基酸总量
的 44. 29 %、44. 16 %、42. 58 %。3 种植物松针
的氨基酸平均含量为 10. 66 %,云南松、华山松和
云南油杉松针的氨基酸总含量中的必需氨基酸含量
分别为 43. 14 %、45. 05 %和 45. 60 %,3 种松针
的必需氨基酸平均含量占氨基酸总含量平均值的
44. 33 %。云南松、华山松、云南油杉 3 种针叶氨
基酸含量相比较,无论是单一的氨基酸、必需氨基
酸还是氨基酸总量,其含量均呈现云南松 >华山松
>云南油杉的趋势。
表 1 3 种针叶氨基酸组成及其干重的百分含量
Tab. 1 Composition and percentage of amino acid in
dry needles of P. yunnanensis,P. armandii
and K. evelyniana
氨基酸种类
氨基酸相对百分含量 /%
云南松 华山松 云南油杉
谷氨酸 Glu 1. 94 1. 38 1. 01
天冬氨酸 Asp 1. 90 1. 10 0. 74
精氨酸 Arg 1. 36 1. 08 0. 86
亮氨酸 Leu 1. 13 0. 90 0. 63
赖氨酸 Lys 0. 98 0. 65 0. 47
丝氨酸 Ser 0. 92 0. 75 0. 56
丙氨酸 Ala 0. 91 0. 71 0. 55
脯氨酸 Pro 0. 91 0. 55 0. 45
缬氨酸 Val 0. 79 0. 55 0. 42
苯丙氨酸 Phe 0. 71 0. 52 0. 44
酪氨酸 Tyr 0. 67 0. 45 0. 37
异亮氨酸 Ile 0. 54 0. 38 0. 27
苏氨酸 Thr 0. 46 0. 36 0. 28
甘氨酸 Gly 0. 46 0. 34 0. 26
组氨酸 His 0. 29 0. 21 0. 15
蛋氨酸 Met 0. 19 0. 11 0. 10
半胱氨酸 Cys 0. 12 0. 06 0. 05
必需氨基酸 TEAAC 6. 16 4. 55 3. 47
氨基酸总量 TAAC 14. 28 10. 10 7. 61
将本项研究的云南松、华山松、云南油杉与已
报道的 2 种松科植物油松 (Pinus tabulaeforms)及
马尾松 (Pinus massoniana)针叶中氨基酸的相对
百分含量[3 ~ 4]做一比较,见表 2。由表 2 可知,云
南松、华山松和云南油杉针叶中含有 17 种氨基酸,
不含胱氨酸;油松针叶中含有 18 种氨基酸,不含
半胱氨酸;马尾松针叶中含有 17 种氨基酸,不含
脯氨酸和半胱氨酸。其中云南松和华山松与油松的
氨基酸含量相比,前两者含有较多的谷氨酸、天冬
氨酸、丝氨酸和赖氨酸,含有较少的精氨酸、脯氨
酸和甘氨酸;与马尾松相比,云南松和华山松含有
较多的亮氨酸、赖氨酸和丝氨酸,含有较少的谷氨
酸、丙氨酸和缬氨酸。
811 西 部 林 业 科 学 2014 年
表 2 5 种针叶氨基酸相对百分含量
Tab. 2 Relative percentage of amino acid in 5 needles of Pinaceae plants
氨基酸种类
氨基酸相对百分含量 /%
云南松 华山松 云南油杉 油松 马尾松
谷氨酸 Glu 13. 59 13. 66 13. 27 8. 95 18. 95
天冬氨酸 Asp 13. 31 10. 89 9. 72 7. 74 11. 08
精氨酸 Arg 9. 46 10. 69 11. 30 18. 37 2. 59
亮氨酸 Leu 7. 91 8. 91 8. 28 6. 60 7. 66
赖氨酸 Lys 6. 87 6. 44 6. 18 5. 60 4. 11
丝氨酸 Ser 6. 45 7. 43 7. 36 4. 70 4. 92
丙氨酸 Ala 6. 38 7. 03 7. 23 6. 76 10. 34
脯氨酸 Pro 6. 38 5. 45 5. 91 8. 72 -
缬氨酸 Val 5. 54 5. 45 5. 52 4. 55 7. 45
苯丙氨酸 Phe 4. 98 5. 15 5. 78 4. 66 3. 80
酪氨酸 Tyr 4. 70 4. 46 4. 86 4. 92 5. 34
异亮氨酸 Ile 3. 78 3. 76 3. 55 3. 28 5. 02
苏氨酸 Thr 3. 22 3. 57 3. 68 4. 11 4. 60
甘氨酸 Gly 3. 22 3. 37 3. 42 4. 91 6. 71
组氨酸 His 2. 03 2. 08 1. 97 1. 21 0. 84
蛋氨酸 Met 1. 33 1. 09 1. 31 1. 40 2. 11
半胱氨酸 Cys 0. 84 0. 59 0. 66 - -
胱氨酸 Cyc - - - 1. 35 2. 32
色氨酸 Trp - - - 1. 28 2. 17
2. 2 3 种针叶中粗蛋白质、粗脂肪和总糖的含量
云南松、华山松和云南油杉松针内的粗蛋白、
粗脂肪和总糖含量的测定结果见表 3。粗蛋白含量
最高的是华山松,其次是云南松,最后是云南油
杉;针叶中粗脂肪含量大小依次是:华山松、云南
松和云南油杉;总糖含量最高的是云南油杉,其次
是华山松,最低的是云南松。
表 3 3 种针叶粗蛋白、粗脂肪和总糖的含量
Tab. 3 Percentage contents of crude protein,total
carbohydrate and crude fat in 3 needles
针叶种类
粗蛋白
含量 /%
粗脂肪
含量 /%
总糖含
量 /%
云南松 11. 37 6. 18 4. 85
华山松 13. 72 10. 82 6. 54
云南油杉 7. 28 2. 76 7. 35
3 结语
据报道,禾本科牧草饲料粗蛋白的含量是 10 %
~17 %[5],马尾松、红松(Pinus koraiensis)、湿地
松(Pinus elliottii)、黄山松 (Pinus taiwanensis)针叶
的粗蛋白含量分别是 9. 84 %、10. 48 %、10. 73 %、
11. 92 %[2],本项研究测得云南松、华山松针叶中
粗蛋白含量分别是 11. 37 %和 13. 72 %。可见,华
山松的粗蛋白含量高于马尾松、红松、湿地松和黄
山松针叶中的粗蛋白含量,云南松的粗蛋白含量高
于马尾松、红松和湿地松,与黄山松针叶中的粗蛋
白含量差异不大。禾本科牧草饲料的粗脂肪含量是
3. 0 % ~5. 0 %[5],马尾松、湿地松、红松和黄山
松针叶的粗脂肪含量分别是 7. 06 %、8. 64 %、
11. 7 %和 7. 06 %[2],本项研究测得云南松和华山
松针叶的粗脂肪含量分别是 6. 18 %和 10. 82 %。2
种针叶中粗脂肪含量均超过禾本科牧草饲料的粗脂
肪含量,其中华山松针叶的粗脂肪含量是禾本科牧
草饲料中脂肪含量的 2. 2 ~ 3. 6 倍。云南松和华山
松的粗蛋白含量丰富,具有开发利用价值。
氨基酸是合成蛋白质,维持氮平衡,构成体内
各种酶、抗体及某些激素的原料,能调节生理机
能,供给热能,促进生长发育,补充代谢消耗,还
可以维持毛细血管的正常渗透压[4]。云南松、华
山松、云南油杉针叶含 17 种氨基酸,包括人体必
需的 8 种氨基酸,在所测云南松、华山松和云南油
杉松针中,均以谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸和亮氨
酸的平均含量最高,具有很好的开发应用前景。本
项研究仅对 3 种松科植物松针中的氨基酸、粗蛋
911第 2 期 刘 凌等:松科 3 个树种针叶的营养成分分析
白、粗脂肪和总糖进行了测定,虽不全面,但可以
从总体上把握所测松针主要营养成分的可利用价
值,而对于纤维素、灰分、叶绿素、胡萝卜素、维
生素、叶酸、胆碱、矿物质等营养成分有待进一步
测定研究。今后可根据松针的各种营养成分及其含
量综合评价云南省特有的松针资源可利用价值,利
用松针天然提取物,可开发畜禽饲料、医用化工原
料和松针驱虫剂或杀虫剂等生物农药。
松针可药用、食用和饲用,还是很好的化工原
料,对松针的基础理论研究和应用研究都开展了大
量工作。从 20 世纪 70 年代开始,我国对松针粉进
行研究,结果表明,松针饲料或饲料添加剂对畜禽
的生长发育有明显的促进作用,不仅能提高饲料的
利用率,增强畜禽鱼的抗病能力,还可以提高肉类
动物的胴体重量、毛皮动物的毛皮质量和禽类的产
蛋率、受精率和孵化率[6]。此外还建立了松针粉
饲料的专业标准[7]。我国松科植物中可供药用、
食用和饲用的有 10 余种,上述提到的云南松、华
山松、马尾松、红松、湿地松等松科植物均具有这
方面的功用。我国松针资源非常丰富,具有很好的
开发利用前景。
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