林业科学  2010, Vol. 46 Issue (8): 157-161   PDF    
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王海英, 徐庆, 柴成忠, 土布, 杜孟殊
Wang Haiying, Xu Qing, Chai Chengzhong, Tu Bu, Du Mengshu
川西2种高山海棠果实和叶片的营养成分
Nutritional Components of Fruits and Leaves of Malus toringoides and Malus transitoria in Western Sichuan
林业科学, 2010, 46(8): 157-161.
Scientia Silvae Sinicae, 2010, 46(8): 157-161.

文章历史

收稿日期:2010-01-11
修回日期:2010-03-17

作者相关文章

王海英
徐庆
柴成忠
土布
杜孟殊

川西2种高山海棠果实和叶片的营养成分
王海英1, 徐庆1, 柴成忠2, 土布2, 杜孟殊2    
1. 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 国家林业局森林生态环境重点实验室 北京 100091;
2. 四川省炉霍县林业局 炉霍 626500
关键词:变叶海棠    花叶海棠    果实    叶片    营养成分    
Nutritional Components of Fruits and Leaves of Malus toringoides and Malus transitoria in Western Sichuan
Wang Haiying1, Xu Qing1 , Chai Chengzhong2, Tu Bu2, Du Mengshu2    
1. Key Laboratory of Forest Ecology and Environment of State Forestry Administration Research Institute of Forest Ecology, Environment and Protection, CAF Beijing 100091;
2. Forestry Bureau of Luhuo County, Sichuan Province Luhuo 626500
Abstract: Contents of sugar, mineral elements, protein, amino acids, and fatty acid in fruits and leaves of Malus toringoides and Malus transitoria cultivars growing in Luhuo area of Sichuan, China were measured. The results showed that the fruits and leaves of the two alpine crabapples contain abundant nutritional materials. In fruits of the species the total sugar contents were 19.045% and 19.163% respectively; the vitamin C contents were 2.433 mg·kg-1 and 2.133 mg·kg-1 respectively; the Vitamin B2 contents were 3.00 mg·kg-1 and 2.30 mg·kg-1 respectively; the protein contents were 1.171% and 1.252% respectively; the content of 17 amino acid were ranged 0.03%~0.50% and 0.03%~0.45% respectively. The fruits contained complete mineral elements. There was significant difference in contents of Mn, Asp and Cys in fruits between the two species. The index of unsaturated fatty acid in fruits of M. toringoides was higher than that of M. transitoria. In leaves of Malus toringoides and Malus transitoria the polysaccharide contents were 21.664% and 21.166% respectively; the vitamin C contents were 2 574.000 mg·kg-1 and 2 381.090 mg·kg-1 respectively; the protein contents were 25.160% and 27.500% respectively; the contents of N, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P, S, Z and Se were relatively high and there were significant differences in 6 kinds of elements between the two species. There was significant difference in contents of disaccharide and glucose in leaves between the two species. The index of unsaturated fatty acid in leaves of M. toringoides was higher than M. transitoria.
Key words: Malus toringoides    Malus transitoria    fruit    leaf    nutritional component    

变叶海棠(Malus toringoides)和花叶海棠(Malus transitoria )为落叶灌木或小乔木,是蔷薇科(Rosaceae)苹果属(Malus)中抗逆性极强的2个植物种(张云贵等,1998; 王海英等,2009),也是四川西部甘孜州高海拔干旱贫瘠地区的重要建群种,2者在形态学、遗传多样性及起源等方面存在密切联系(石胜友等,2004; 邓洪平等,2002; 成明昊等,1997; 1999; 毛宝琴等,1996; 唐建民等,2009; Cheng et al., 2002; Bassam et al., 1991)。炉霍县是变叶海棠和花叶海棠野生资源典型分布区,变叶海棠主要分布在海拔2 800~3 050 m,花叶海棠主要分布在海拔3 000~3 200 m,2者表现为地理替代分布(成明昊等,1992)。变叶海棠和花叶海棠主要作为苹果砧木利用,具有调节区域气候、保持水土、防风固沙、绿化环境和净化空气作用。近年来,炉霍县林业部门认识到变叶海棠的叶片具有较高的营养保健价值,对其叶片进行了开发利用,前人对花叶海棠果实和叶片的营养成分有所报道(王启和等,2006),但对于变叶海棠果实和叶片营养成分分析及其与花叶海棠各成分含量差异的研究未见报道。本研究比较四川西部甘孜州境内炉霍县变叶海棠和花叶海棠果实和叶片的营养成分,为促进川西地区高山海棠植物资源的开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

变叶海棠和花叶海棠的果实和叶片均采自四川省炉霍县。在生境较为一致的地段分别选取10年生的变叶海棠和花叶海棠母树各3株,所选取的树体生长良好,无病虫害,品种间和品种内单株之间的距离大于15 m。同时采集树体东、南、西、北4个方位同一冠层的当年生枝的第3至7片功能叶,另外在树体4个方位同一冠层采集新成熟的无损果实,同一株树体的果实和叶片样品分别混合到一起,立即置于-20 ℃冰箱保存。

样品测定在中国林业科学研究院森林生态环境与保护所国家林业局重点实验室分析中心完成。蛋白质含量采用凯氏微量定氮法测定; 糖组分用Waters 244高效液相色谱法测定,色谱柱为sugar-pak 1,流动相为水,流速为0.6 mL·min-1,检测器为示差检测器,柱温为70 ℃; 氨基酸含量采用Waters 2695高效液相色谱法测定,色谱柱为AccQ·Tag aa分析柱,流动相为140 mmol·L-1 NaAc溶液和60%乙腈水溶液,梯度洗脱,流速为1 mL·min-1,荧光、Ex250、Em395gain 10检测器; 矿质元素和微量元素用美国Thermo ELECTRON CORPORATION生产的IRIS Intrepid II XSP等离子发射光谱法测定; 硒含量采用AFS3000原子荧光光度计测定; 维生素C和维生素B2含量采用高效液相色谱法测定; 脂肪酸含量采用7890A气相色谱法测定。由于果实籽粒非常小,成分测定未经脱籽处理,各指标测定均重复3次。

2 结果与分析 2.1 糖组分含量

变叶海棠和花叶海棠果实中糖分含量差异不显著(表 1)。变叶海棠果实总糖含量比花叶海棠低0.09%。变叶海棠叶片的葡萄糖含量显著低于花叶海棠,二糖含量显著高于花叶海棠。总体来看,2种高山海棠果实和叶片都含有丰富糖分,果实总糖含量是毛樱桃(Cerasus tomentosa)果实的2倍多(高海生等,2000)。

表 1 果实和叶片养分含量 Tab.1 Nutrient content of fruits and leaves
2.2 维生素含量

表 1可以看出,2种海棠叶片维生素B2的含量高于果实的,但相差不大,但叶片维生素C含量极显著高于果实,2者甚至相差千倍(表 2)。变叶海棠维生素C和维生素B2含量高于花叶海棠; 2种海棠果实中都含有丰富的维生素C和维生素B2,特别是维生素B2 的含量明显高于其他种类的水果(中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所,2000)。

2.3 蛋白质和氨基酸含量

果实中蛋白质营养价值的高低,取决于其所含氨基酸的种类和数量,尤其是必需氨基酸的种类、含量及相互比例(仲山民,2004),变叶海棠和花叶海棠果实和叶片的蛋白质和氨基酸组成及含量见表 1

结果表明,2种高山海棠果实中蛋白质含量差异不显著; 变叶海棠与花叶海棠叶片蛋白质含量分别高达25.160%和27.500%; 2种果实均含有l7种氨基酸,其中, 7种为人体必需氨基酸(苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸), 2种为半必须氨基酸(精氨酸和组氨酸), 其余8种为其他氨基酸。2种果实必需氨基酸分别占氨基酸总量的22%和21%;变叶海棠各种氨基酸含量都略高于花叶海棠,天门冬氨酸和胱氨酸含量明显高于花叶海棠; 2种果实脯氨酸含量显著高于其他氨基酸含量。

2.4 矿质元素含量

2种海棠果实和叶片中含有非常丰富的矿物质和微量元素(表 1)。在果实中,Na和Fe含量表现为变叶海棠高于花叶海棠,Ca,K,Mg,P和S含量表现为花叶海棠果实高于变叶海棠,只有Mn含量表现为花叶海棠显著高于变叶海棠,其他矿物质和微量元素含量差异不显著,但均比一般水果高多倍(高海生等,2000)。在叶片中,变叶海棠和花叶海棠大量元素N含量最高,分别为4.02%和4.40%,差异达到显著水平,K含量次之,分别为1.57%和1.40 %,其次为P, 平均含量分别为0.61%和0.59%,K和P含量表现为变叶海棠显著高于花叶海棠。2种高山海棠叶片中Ca含量较高,分别为0.58%和0.69 %。变叶海棠和花叶海棠叶片Mg平均含量分别为0.21%和0.27%,花叶海棠显著高于变叶海棠。变叶海棠叶片中Fe和Se的含量显著高于花叶海棠,变叶海棠和花叶海棠叶片Se含量分别为0.12和0.07 mg·kg-1

2.5 脂肪酸含量

2种海棠果实和叶片的脂肪酸组分见表 1。变叶海棠饱和脂肪酸含量比花叶海棠低一些,而不饱和脂肪酸中的油酸和亚油酸含量分别比花叶海棠高出0.29%和4.42%,亚麻酸含量略低于花叶海棠; 变叶海棠叶片的3种不饱和脂肪酸(油酸、亚油酸和亚麻酸)含量极低,花叶海棠叶片中未检测出这3种脂肪酸。

3 结论与讨论

变叶海棠和花叶海棠果实中多糖含量较高,多糖具有提高免疫、降血糖、抗肿瘤、抗病毒等功能,多糖类化合物在抗衰老、抗病毒、糖尿病治疗等方面具有良好的医用前景(尹艳等,2007)。另外,多糖在食品加工方面具有重要作用(Matsumura et al., 2003; Akihito et al., 2003; 2004)。2种植物果实其他糖分含量也都较高。维生素C和维生素B2在抗疲劳、预防病毒、治疗感染方面有重要的作用,变叶海棠和花叶海棠2种果实中的维生素C含量在0.02 mg·kg-1左右,与苹果(Malus pumila)(1.4 mg·kg-1)、柑橘(Citrus reticulata)(1.4 mg·kg-1)和猕猴桃(Actinidia chinensis)(1.25~140.45 mg·kg-1)相比,要低很多,在水果中只能属于中下等水平。而2种海棠果实的维生素B2含量为0.02~0.03 mg·kg-1左右,远高于苹果(0.004 mg·kg-1)、柑橘(0.002~0.019 mg·kg-1)和黑莓(Rubus)(0.004 mg·kg-1)(罗平,1991; 李洁维等,1995)。组成蛋白质的氨基酸有18种,而在变叶海棠和花叶海棠果实中就含有17种氨基酸,表明高山海棠果实中含有种类十分齐全的氨基酸,并且包含7种人体必需氨基酸,含量达0.39%和0.32%。2种海棠果实都具有极为丰富的矿质元素和微量元素,特别是Ca和K元素含量分别高达381.04和2 371.95 mg·kg-1 。Ca是人体内最重要的、含量最多的矿物元素,约占体重的2%。广泛分布于全身各组织器官中,其中99%分布于骨骼和牙齿中,并维持它们的正常生理功能; 我国规定的人体每日钙供给量为:成年男女800 mg; 儿童500~1 000 mg; 孕妇1 000 mg; 乳母1 500 mg。但Ca是我国人民、特别是儿童膳食中最易缺乏的营养素之一。调查发现,高钙饮食地区民族较低钙饮料饮食地区民族骨折率发生低。变叶海棠和花叶海棠果实中K含量很高,达2 371.95 mg·kg-1,系富K食品。K参与蛋白质、碳水化合物的能量代谢及物质转运,有助于预防和治疗高血压,维持正常的神经兴奋性和心肌运动。变叶海棠和花叶海棠果实的Mg,Fe,和Mn含量较苹果等一般水果高。Mg是许多酶的激活剂,Mg2+是维持心肌正常功能和结构所必需的。Fe影响免疫功能。Mn对心血管极为有益,尤其对维持线粒体功能非常重要。综上所述,变叶海棠和花叶海棠的果实矿质元素含量丰富,且含有种类齐全的氨基酸和丰富的糖类,可以加工成饮料、果酱、罐头等产品,为功能性天然绿色食品开辟了一条新途径。

变叶海棠与花叶海棠叶片维生素C含量极高,达2 574.00 mg·kg-1,较果实含量高得多。2种植物叶片中N元素和K元素含量显著高于果实; 变叶海棠叶片中P元素含量显著高于花叶海棠,K元素含量要高于P元素; 叶片中其他元素含量表现为: Ca >Mg> S> Fe > Na > Zn >Mn >Cu>Se; 刘鹏等(2008)研究了大盘山自然保护区不同群落七子花(Heptacodium miconioides)叶片N,P,K,Ca和Mg营养元素的含量,除N素含量与2种高山海棠类似外,其他元素含量远低于2种高山海棠叶片; 任书杰等(2009)分析表明,兴安落叶松(Larix gmelinii)叶片中N,P和K养分含量比松科其他树种高的多,分别为16 902,2 373和14 625 mg·kg-1,而2种高山海棠叶片N和K的含量与兴安落叶松叶片相差不大,P的含量比兴安落叶松高2倍多。在脂肪酸含量方面,果实要比叶片高很多,变叶海棠叶片中检测出的油酸、亚油酸和亚麻酸含量很低,花叶海棠叶片中未检测出这3种脂肪酸。果实中未检测出豆蔻酸,叶片中却含有微量的豆蔻酸。

总之,2种高山海棠属于高海拔地区天然野生植物,其果实和叶片都含有极为丰富的营养物质,在食用和药用方面都具有重要价值,是值得开发利用的珍贵高山植物资源(王海英等,2009)。目前,高山海棠在嫩叶制茶方面已初具规模,但果实深加工研究有待于进一步开展。

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