馮 程,朱 閱,張?zhí)鹛?,?雪,何惠英,潘幫珍,付乾堂,徐增富,3
(1.中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園 a.種子創(chuàng)新研究院;b.熱帶植物資源可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 勐臘 666303;2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100049;3.廣西大學(xué) a.林學(xué)院;b.亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 南寧 530004)
星油藤Plukenetia νolubilis,又稱南美油藤、印加果、美藤果等,屬大戟科Euphorbiaceae 星油藤屬Plukenetia多年生木質(zhì)藤本植物,原生長(zhǎng)于亞馬遜河流域海拔900 m 以下的熱帶雨林邊緣,主要分布于秘魯、巴西、玻利維亞和厄瓜多爾等國(guó)[1-4]。星油藤種仁富含油脂,含油率為45%~50%,油脂中多不飽和脂肪酸含量為77.5%~84.4%,人體必需脂肪酸α-亞麻酸(ω-3)和亞油酸(ω-6)的含量分別占總油脂含量的35.2%~50.8%和33.4%~41.0%[1,5-6]。星油藤油中α-亞麻酸含量遠(yuǎn)高于目前推崇的橄欖油[7]、茶籽油[8-9]、核桃油[10]以及傳統(tǒng)食用的菜籽油[11]、花生油[12]和芝麻油[13]等,可廣泛用于食品、保健、制藥和化妝品等加工利用領(lǐng)域[14-17]。星油藤種仁還含有豐富的蛋白質(zhì),其含量為22%~30%[1,6],僅次于大豆,與花生仁和葵花籽相當(dāng),約是核桃和松子仁蛋白質(zhì)含量的2 倍[18],其中含有7 種必需氨基酸[19]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),星油藤的果殼富含酚類和抗氧化物質(zhì),其提取物可用于緩解高血壓癥狀[20-21]。因此,星油藤被認(rèn)為是一種極具發(fā)展前景的特色油料植物。
2006年,中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園成功引種星油藤。目前,星油藤已在我國(guó)云南、海南、廣西等熱帶地區(qū),以及周邊國(guó)家如老撾、泰國(guó)和緬甸等推廣種植。各地種植結(jié)果表明,星油藤生長(zhǎng)迅速且分枝能力強(qiáng),為保持通風(fēng)透光和減少徒長(zhǎng)枝條的養(yǎng)分消耗,需定期對(duì)多余的分枝和徒長(zhǎng)枝進(jìn)行修剪以促進(jìn)其開花結(jié)果。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),云南西雙版納和普洱地區(qū)的種植戶會(huì)將修剪下來(lái)的星油藤嫩莖葉作為蔬菜食用。研究資料表明美洲當(dāng)?shù)赝林用裨缭? 000年前已經(jīng)有食用星油藤嫩莖葉的習(xí)慣[22],在安的列斯群島星油藤葉片被當(dāng)作蔬菜或飼料[23],同屬的亞洲星油藤P.corniculata的嫩莖葉在印度東北部和印度尼西亞部分地區(qū)也被人們當(dāng)作蔬菜食用[24]。此外,星油藤嫩葉還可用于制作類似茶葉的產(chǎn)品[25]。星油藤葉片提取物具有抗氧化活性,可抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)和誘導(dǎo)癌細(xì)胞的程序性死亡[26]。劉清[27]采用植物化學(xué)分離純化方法從星油藤嫩莖葉中篩選獲得了13 種化合物,其中4 種化合物具有顯著的抗氧化活性。因此,星油藤除了種子具有較高的營(yíng)養(yǎng)和利用價(jià)值,其嫩莖葉也具有一定的開發(fā)前景。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)星油藤的研究主要集中在其種子及其油成分與營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)以及產(chǎn)品開發(fā)、生長(zhǎng)發(fā)育特性、生理生態(tài)和分子生物學(xué)等方面[6,19,27-34],有關(guān)星油藤嫩莖葉營(yíng)養(yǎng)成分的研究鮮見報(bào)道。本研究中對(duì)星油藤嫩莖葉的營(yíng)養(yǎng)成分及其含量進(jìn)行了測(cè)定,并與其他常見蔬菜進(jìn)行比較分析,旨在明確星油藤嫩莖葉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,為其作為新型蔬菜開發(fā)利用提供參考依據(jù)。
2020年6月,星油藤嫩莖葉采自云南省西雙版納自治州中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園星油藤種植基地2年生植株,為星油藤枝條頂端15~25 cm 莖葉部分。于65 ℃烘干至恒質(zhì)量,粉碎,過(guò)40 目篩,置于自封袋中備用,每個(gè)樣品設(shè)3 個(gè)生物學(xué)重復(fù)。
主要試劑:鹽酸、苯酚、氫氧化鈉等試劑均為分析純,購(gòu)自四川西隴化工有限公司;氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液購(gòu)自Sigma 公司。主要儀器:CPA225D 電子天平(德國(guó)Sartorius 公司)、Kjeltec 8400 全自動(dòng)定氮儀(丹麥FOSS 公司)、Sykam S433D 全自動(dòng)氨基酸分析儀(德國(guó)Sykam公司)、PerkinElmer Optima 8000 等離子體發(fā)射光譜儀(美國(guó)PerkinElmer 公司)。
水分含量測(cè)定采用直接干燥法,蛋白質(zhì)含量測(cè)定參考文獻(xiàn)[35],總糖含量測(cè)定參考文獻(xiàn)[36],膳食纖維含量測(cè)定參考文獻(xiàn)[37],灰分含量測(cè)定參考文獻(xiàn)[38],游離氨基酸含量測(cè)定參考文獻(xiàn)[39],礦質(zhì)元素含量測(cè)定參考文獻(xiàn)[40]。除水分含量為鮮樣品中的含量,其余指標(biāo)均為烘干樣品中的含量。
使用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),并計(jì)算平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差。
星油藤嫩莖葉的水分含量見表1。由表1可知,星油藤嫩莖葉水分含量較低,平均為81.75%,明顯低于菠菜、花椰菜、大白菜和蘆筍等常見蔬菜的水分含量,與甘薯部分品種葉的水分含量相近。由此說(shuō)明星油藤嫩莖葉干物質(zhì)含量較多,營(yíng)養(yǎng)成分含量較高。
表1 星油藤嫩莖葉和其他常見蔬菜的水分含量Table 1 Moisture contents in tender stems and leaves of P.volubilis and other five common vegetables %
星油藤嫩莖葉的主要成分含量見表2。由表2可知,星油藤嫩莖葉中粗蛋白含量平均為30.75%,與甘薯部分品種葉的粗蛋白含量相當(dāng),略高于菠菜和卷心菜芽等常見蔬菜,約是辣木莖葉中含量的2 倍,是花椰菜中含量的5 倍。星油藤嫩莖葉的膳食纖維含量是表2的6 種蔬菜中最高的,達(dá)到42.55%,是菠菜膳食纖維含量的4~6 倍,說(shuō)明星油藤嫩莖葉是良好的膳食纖維來(lái)源。星油藤嫩莖葉的可溶性糖含量為8.42%,與菠菜的可溶性糖含量相當(dāng),但遠(yuǎn)低于甘薯葉的可溶性糖含量。此外,星油藤嫩莖葉灰分的含量為8.57%,與花椰菜和辣木莖葉的灰分含量相當(dāng),約是菠菜和卷心菜芽灰分含量的1/2。上述結(jié)果表明,星油藤嫩莖葉是一種高蛋白質(zhì)和高膳食纖維含量的蔬菜。
表2 星油藤嫩莖葉和其他常見蔬菜的主要成分含量?Table 2 Basic nutrient contents in tender stems and leaves of P.volubilis and other five common vegetables %
星油藤嫩莖葉的游離氨基酸含量見表3。由表3可知,星油藤嫩莖葉中游離氨基酸種類豐富,共檢測(cè)出16 種氨基酸,其中有6 種人體必需氨基酸(essential amino acids,EAAs)。總氨基酸(total amino acids,TAAs)和必需氨基酸含量分別為28.64 和7.62 g/kg,均高于菠菜和芝麻芽中的含量,必需氨基酸的總含量約是菠菜中含量的4 倍、芝麻芽中含量的2 倍。星油藤嫩莖葉所含氨基酸中絲氨酸的含量最高,達(dá)9.21 g/kg,約是菠菜中含量的21 倍;其次是脯氨酸,含量為5.21 g/kg,約是芝麻芽中含量的14 倍,但略低于菠菜中的含量。星油藤嫩莖葉所含必需氨基酸中,蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸和亮氨酸的含量均超過(guò)了1.00 g/kg,遠(yuǎn)高于菠菜和芝麻芽中的含量,其中纈氨酸含量達(dá)到2.92 g/kg。
表3 星油藤嫩莖葉和其他常見蔬菜的游離氨基酸含量?Table 3 Free amino acid contents in tender stems and leaves of P.volubilis and other two common vegetables g/kg
星油藤嫩莖葉的礦質(zhì)元素含量見表4。由表4可知,在所檢測(cè)的9 種礦質(zhì)元素中,星油藤嫩莖葉中常量元素K、Ca 和Mg 含量較高,其中K 含量最高,達(dá)12.35 g/kg,約是花椰菜K 含量的2 倍,與卷心菜芽的K 含量相近,但遠(yuǎn)低于菠菜中的含量。星油藤嫩莖葉中Ca 含量為8.33 g/kg,明顯高于花椰菜、卷心菜芽、菠菜和甘薯部分品種葉片中的Ca 含量,屬于高鈣含量蔬菜。星油藤嫩莖葉中Na 含量較低,僅為0.02 g/kg,加上其K 含量較高,星油藤嫩莖葉具有典型的高鉀低鈉特征。星油藤嫩莖葉所含微量元素中,Mn、Fe 和Zn 含量較高,分別達(dá)到了0.05、0.03 和0.02 g/kg,但其Fe 含量遠(yuǎn)低于菠菜和卷心菜芽,約是花椰菜Fe 含量的1/2。星油藤嫩莖葉的Zn 含量明顯低于卷心菜芽,與花椰菜和甘薯葉的Zn 含量相近。上述結(jié)果表明,星油藤嫩莖葉含有豐富的礦物質(zhì),且各礦質(zhì)元素含量較高,尤其是具有高鉀低鈉特征。
表4 星油藤嫩莖葉和其他常見蔬菜的礦質(zhì)元素含量?Table 4 Mineral element contents in tender stems and leaves of P.volubilis and other four common vegetables g/kg
大戟科中的一些植物如蓖麻Ricinus communis、佛肚樹Jatropha podagrica和矢毒麒麟Euphorbia νirosa等的不同組織器官具有不同程度的毒性,星油藤屬于大戟科,因此,其各組織器官是否具有毒性或含有引起過(guò)敏反應(yīng)的物質(zhì)也是應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題[6]。有研究結(jié)果表明,未經(jīng)加工的新鮮星油藤種子和葉片含少量的皂苷、生物堿以及凝集素,具有輕微的細(xì)胞毒性,但經(jīng)烘烤后這些物質(zhì)的含量顯著降低[25]。因此,食用星油藤種子或葉片時(shí),應(yīng)進(jìn)行加熱處理,以降低其毒素含量和潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。在原產(chǎn)地秘魯,人們通常將星油藤嫩莖葉煮或烤后食用[22]。在印度東北部和印度尼西亞部分地區(qū),當(dāng)?shù)厝藢⑼瑢俚膩喼扌怯吞倌矍o葉煮食和作湯,或焯水后炒食[24]。
星油藤生長(zhǎng)快且分枝能力強(qiáng),尤其是開花結(jié)果前期枝條生長(zhǎng)速度快,是星油藤嫩莖葉采集的最佳階段。同時(shí),適度修剪嫩莖葉,可減少植株的營(yíng)養(yǎng)消耗,促進(jìn)其開花結(jié)果。將星油藤嫩莖葉作為特色木本蔬菜進(jìn)行開發(fā),不僅可以豐富餐桌,滿足人們對(duì)木本蔬菜的需求,還有助于發(fā)掘星油藤植物的新功能,提高其綜合利用價(jià)值。通過(guò)對(duì)星油藤嫩莖葉主要營(yíng)養(yǎng)成分含量的測(cè)定,并與其他常見蔬菜進(jìn)行比較,結(jié)果表明星油藤嫩莖葉營(yíng)養(yǎng)成分多樣且豐富,屬于高蛋白質(zhì)、高膳食纖維、高鉀、高鈣和低鈉的蔬菜。星油藤嫩莖葉的粗蛋白和膳食纖維含量分別達(dá)到其干質(zhì)量的30.75%和42.55%,明顯高于菠菜、花椰菜、卷心菜芽和辣木莖葉等常見蔬菜,說(shuō)明星油藤嫩莖葉是良好的蛋白質(zhì)和膳食纖維來(lái)源。膳食纖維被譽(yù)為“第七大營(yíng)養(yǎng)素”,多食用高纖維素食物可以調(diào)節(jié)腸道,幫助排泄有害物質(zhì),有利于人體健康[49]。因此,星油藤嫩莖葉作為蔬菜食用,可以滿足人體對(duì)蛋白質(zhì)和膳食纖維的需求,也可以滿足減肥人群的個(gè)性化需求。氨基酸含量是評(píng)價(jià)食品和原材料營(yíng)養(yǎng)性狀的重要指標(biāo)之一。星油藤嫩莖葉含有豐富的游離氨基酸,本研究中共檢測(cè)出16 種游離氨基酸,其中有6 種人體必需氨基酸,菠菜含有7 種人體必需氨基酸[46],芝麻芽含有8 種人體必需氨基酸[47],且星油藤嫩莖葉的總氨基酸含量和必需氨基酸含量分別達(dá)28.64 和7.62 g/kg,均高于菠菜和芝麻芽,說(shuō)明星油藤嫩莖葉的氨基酸營(yíng)養(yǎng)性狀優(yōu)于菠菜和芝麻芽。星油藤嫩莖葉所含必需氨基酸中纈氨酸含量較高,達(dá)到2.92 g/kg,食用星油藤嫩莖葉可以有效彌補(bǔ)其他食物中纈氨酸含量的不足,此外,星油藤嫩莖葉也可開發(fā)為食品添加劑、營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)液等。礦質(zhì)元素是人體生長(zhǎng)發(fā)育和生理代謝必不可少的營(yíng)養(yǎng)元素,對(duì)構(gòu)成機(jī)體組織和維持生理功能具有重要的作用[50]。本研究結(jié)果表明,星油藤嫩莖葉含有豐富的礦質(zhì)元素,其中K 含量最高,達(dá)到12.35 g/kg,而Na 含量較低,是典型的高鉀低鈉蔬菜,可開發(fā)為患有高血壓人群的特殊食物,經(jīng)常食用或有助于預(yù)防高血壓和心腦血管疾病[51]。星油藤嫩莖葉的Ca 含量也較高,為8.33 g/kg,明顯高于花椰菜、卷心菜芽、菠菜和甘薯部分品種葉片中的含量,可作為補(bǔ)Ca 的食物來(lái)源。因此,星油藤不僅是優(yōu)質(zhì)的油料植物資源,其嫩莖葉還具有高蛋白質(zhì)、高膳食纖維、氨基酸種類豐富且含量高、高鉀、高鈣和低鈉等優(yōu)點(diǎn),具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,可作為一種特色莖葉類木本蔬菜資源進(jìn)行開發(fā)利用。
本研究中主要對(duì)星油藤嫩莖葉的基本營(yíng)養(yǎng)成分、游離氨基酸和礦質(zhì)元素等成分進(jìn)行了檢測(cè)分析,未對(duì)其維生素C、黃酮、皂苷以及生物堿等次生代謝物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),有待進(jìn)一步深入研究。雖然各星油藤種植區(qū)的人們有食用其嫩莖葉的習(xí)俗,但其加工方式多種多樣,為了保持其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值且更有利于人體的吸收,為其作為蔬菜以及相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)提供更為全面的科學(xué)依據(jù),應(yīng)進(jìn)一步研究不同加工方式對(duì)星油藤嫩莖葉營(yíng)養(yǎng)成分的影響。此外,將來(lái)隨著星油藤嫩莖葉消費(fèi)產(chǎn)業(yè)的興起,菜用星油藤優(yōu)良品種的選育以及與之配套的栽培技術(shù)研究也將逐步展開。