不同成熟度土壇樹果實氨基酸與元素分析

尹若汐，韓維棟，宋雨欣

(廣東海洋大學，廣東湛江 524088)

土壇樹[Alangiumsalviifolium(L.f.)Wangerin]，別名割舌羅，是八角楓科(Alangiaceae)八角楓屬的模式種，生于海拔1 200 m 以下的疏林中[1-3]。土壇樹可從樹皮和根中提取生物堿，從種子中提取甾醇和脂肪酸[4-5]，其花的甲醇提取物對革蘭氏陽性菌及陰性菌均具有廣譜抗菌活性，同時具有鎮(zhèn)痛消炎作用[6-7]。因而土壇樹可作為藥用植物用于傳統(tǒng)醫(yī)學中，其根及樹皮可用于治療蠕蟲病、皮膚病、痔瘡、痢疾、炎癥、高血壓、蛇咬、濕疹等病癥[8]，其葉可作膏藥緩解風濕疼痛，亦可作為嘔吐劑和解毒劑[9]，其果可用作溫和瀉藥、治療燙傷。可見土壇樹的根、莖、葉、花、果及樹皮均可通過提取入藥、口服或用于皮膚，藥用價值極高，近年來也逐漸受到科學家們的重視。但當前國內外學者針對土壇樹的研究主要集中在代謝產(chǎn)物分析鑒定[10]、組織培養(yǎng)快繁技術研究[11]、種群遺傳多樣性研究[12-13]、遮陰試驗研究[14]以及野生土壇樹在南方濱海綠化中的應用價值研究[15]等方面，而對土壇樹果實的營養(yǎng)成分關注較少，事實上土壇樹果實內含有豐富的氨基酸和有益微量元素、常量元素，具有較高的開發(fā)應用價值。該研究選取廣東省湛江市麻章區(qū)云腳村種源的成熟土壇樹，比較不同成熟度土壇樹果實中氨基酸和部分微量、常量元素及相關果實基本品質，旨在為土壇樹的綜合開發(fā)利用提供基礎數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料土壇樹果實采自廣東海洋大學湖光校區(qū)農(nóng)業(yè)生物技術研究所土壇樹苗圃內，均引種于廣東省湛江市麻章區(qū)云腳村，樣品分別為開始成熟土壇樹果實且呈鮮紅色(S1)和完全成熟土壇樹果實且呈黑紫色(S2)。果實采集后，用清水沖洗，自然晾干后備用。

1.2 測定方法

1.2.1元素含量測定。去果核將果實搗碎成汁，加入硝酸后，按照設定程序進行微波消解并趕酸處理；使用原子吸收分光光度計，按照國家標準GB 5009.90—2016、GB 5009.242—2017、GB 5009.14—2017、GB 5009.13—2017、GB 5009.93—2017、GB 5009.92—2016、GB 5009.91—2017中規(guī)定的方法，分別測定果實中鐵(Fe)、錳(Mn)、鋅(Zn)、銅(Cu)、硒(Se)、鈣(Ca)、鉀(K)7種元素的含量。

1.2.2氨基酸含量測定。用氨基酸分析儀(茚三酮柱后衍生離子交換色譜儀)按照國家標準GB 5009.124—2016中規(guī)定的方法測定食品中16種氨基酸含量。

1.2.3果實基本品質指標測定。

(1)果形指數(shù)。取新鮮果樣S1、S2分別30個清洗備用，使用數(shù)顯游標卡尺測定果實的縱徑、橫徑，并計算縱徑、橫徑的算術平均值，果實縱徑與橫徑的比值即為果實的果形指數(shù)。

(2)果實含水率與可溶性糖含量。取新鮮果樣S1、S2分別15個清洗備用，5個作為一個重復，用電子天平測定果實鮮重，計算平均單果質量，再將其放入80 ℃鼓風干燥箱中烘干8 h,然后取出放入干燥器中冷卻至室溫,在電子天平上稱重,如此重復2次(直至2次稱重的誤差不超過0.002 g)。計算果實含水率，公式如下：果實含水率=(烘干前樣品重-烘干后樣品重)/烘干前樣品重×100%；利用蒽酮比色法測定可溶性糖(SS)含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理該試驗采用Microsoft Excel 2010對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計整理，運用IBM SPSS Statistics 22.0軟件進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 元素含量的測定從不同成熟度的土壇樹果實的微量、常量元素含量比較(表1)可以看出，開始成熟果實(S1)與完全成熟果實(S2)在Fe、Mn、Cu、Se這4種微量元素含量上差異極小，且2種成熟度果實中Se含量極少，僅0.01 mg/kg；S2中的Zn相比S1增加了57.89%;S2中Ca、K這2種常量元素相比S1分別增加了17.56%、33.33%。可見完全成熟的土壇樹果實中微量元素含量均高于開始成熟的土壇樹果實，且部分微量元素含量呈顯著上升，同時其部分常量元素(Ca、K)含量較于S1也有所增加。

表1 不同成熟度土壇樹果實元素含量Table 1 Contents of elements in fruits of Alangium salviifolium with different maturity

2.2 氨基酸成分含量的測定從不同成熟度的土壇樹果實氨基酸成分含量比較(表2)可以看出，開始成熟土壇樹果實(S1)與完全成熟果實(S2)的氨基酸總和分別為10.06和11.27 g/kg，即S2相比S1氨基酸總和增加了12.03%，其中谷氨酸含量的差異最為顯著，相較S1增加了27.66%，而S1中蛋氨酸和精氨酸含量大于S2，分別增加了80.00%和3.85%，可見完全成熟的土壇樹果實中氨基酸總量高于開始成熟的土壇樹果實，但部分氨基酸含量存在差異。

表2 不同成熟度土壇樹果實氨基酸成分含量Table 2 Contents of amino acids in fruits of Alangium salviifolium with different maturity 單位：g/kg

2.3 果實基本品質指標的測定

2.3.1果形指數(shù)。從不同成熟度的土壇樹果實縱徑、橫徑與果形指數(shù)(表3)可以看出，S1的果實橫徑較S2增加7.94%，而S2的果實縱徑較S1增加了2.27%。果形指數(shù)S2大于S1，即S1果實呈圓球形；S2果形指數(shù)大，普遍呈現(xiàn)長圓形。

表3 不同成熟度土壇樹果實的果形指數(shù)Table 3 Fruit shape index of Alangium alviifolium with different maturity

2.3.2果實含水率與可溶性糖含量。從不同成熟度土壇樹果實含水率與可溶性糖含量(表4)可以看出，S1的果實含水率略高于S2，但S2的可溶性糖含量較S1顯著增加，增加了18.38%，可見土壇樹果實隨著成熟度的增加，其果實鮮重下降、果實含水率下降，但果實中糖濃度顯著上升。

表4 不同成熟度土壇樹果實的含水率與可溶性糖含量Table 4 Water content and soluble sugar content of Alangium alviifolium fruit with different maturity

3 討論與結論

微量元素指在人體中質量分數(shù)低于0.01%的元素，含量雖然很低，但卻能起到非常重要的生理作用[16]，經(jīng)測定土壇樹中含有4種有益微量元素(Fe、Mn、Cu、Zn)，其中鐵是人體內含量最高的必需微量元素，土壇樹果實富含5.0～5.1 mg/kg 鐵元素，鐵分布于人體的多個組織并參與氧的運輸、儲存以及多種酶的合成[17]；錳也是人體必需微量元素，具有促進人體生長發(fā)育、調節(jié)人體內分泌系統(tǒng)、提高免疫力、延緩衰老等重要作用，研究發(fā)現(xiàn)成人每天攝取2.2～8.8 mg錳即可滿足生理需要[18-19]，而土壇樹果實不同成熟度果實中含有1.2 mg/kg 錳，可成為食補錳元素的有效途徑；鋅是人體中代謝最廣泛的元素，在人體生長發(fā)育、生殖遺傳、免疫、內分泌等生理過程中有著重要作用[20]；銅元素對預防血管破裂和腦血管病等有著重要作用[21]。

氨基酸是蛋白質的組成成分，對人體營養(yǎng)和生理有重要作用[22]。經(jīng)測定，2種成熟度的土壇樹果實中均含有蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸7種人體必需氨基酸，其中S1和S2的人體必需氨基酸含量占所測定氨基酸總量分別為30.12%和29.81%，與楊梅(28.2%～35.2%)[23]、覆盆子(29.95%)[24]、刺梨(39.54%)[25]等相當。且S2中的人體必需氨基酸(除蛋氨酸)及測定的16種氨基酸含量總和均大于S1。在測定的16種氨基酸中，谷氨酸是人體新陳代謝的重要氨基酸，是葡萄糖的重要來源，也是肌肉和其他細胞的重要組分[26]；脯氨酸具有合成膠原蛋白、維持人體氮平衡、修復牙釉質等作用；天冬氨酸可調節(jié)腦和神經(jīng)代謝、保護肝臟、消除疲勞；精氨酸在傷口愈合、抑制腫瘤、改善消化、心血管疾病、肺功能、生殖功能等方面發(fā)揮重要作用[27-28]。由此可見，土壇樹果實作為功能性食品的開發(fā)利用價值高，同時其含有的天冬氨酸和谷氨酸作為甜味氨基酸也使土壇樹果實甘甜可口、富有風味，可作為食用性果樹培育。

果品品質評價包含外觀品質和內在品質。外觀品質主要是指單果質量、果皮色澤、果實完整度、果實大小和形狀等[29]，而果形指數(shù)則能準確地反映果實的扁圓程度。通過測定得到土壇樹開始成熟階段果實(S1)與完全成熟階段果實(S2)的果形指數(shù)分別為0.99和1.10，分別呈圓球形和長圓形，果形美觀具觀賞性；S1平均單果質量為5.61 g，果實含水率為79.77%，S2平均單果質量為5.32 g，果實含水率為78.20%，其果實單果質量與四大小果類中的黑莓(平均單果質量5～6 g)[30]較為接近，果實含水率高，汁液豐富。S1與S2的可溶性糖含量分別為81.81和96.85 mg/g，含量較高，尤其是完全成熟期的土壇樹果實，因此其果味香甜可口，食用價值較高。綜上所述，土壇樹的2種成熟度果實綜合指標S2大于S1，兼具觀賞性與食用性，營養(yǎng)豐富、風味十足，具有較高的利用與開發(fā)價值。