杜仲籽油粕營養(yǎng)成分研究

馬　蓁，謝馬輝，蔡雪刁，高錦明，姚歡歡，張康健

(1 陜西師范大學 a 食品工程與營養(yǎng)科學學院，b 化學化工學院，陜西 西安 710062；2西部植物化學國家工程研究中心，陜西 楊凌 712100；3 西北農(nóng)林科技大學 a 理學院，b 林學院，陜西 楊凌 712100；4 靈寶匯源金地杜仲產(chǎn)業(yè)有限公司，河南 靈寶 472500)

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杜仲籽油粕營養(yǎng)成分研究

馬蓁1a，謝馬輝2，蔡雪刁1b，高錦明3a，姚歡歡4，張康健3b

(1 陜西師范大學 a 食品工程與營養(yǎng)科學學院，b 化學化工學院，陜西 西安 710062；2西部植物化學國家工程研究中心，陜西 楊凌 712100；3 西北農(nóng)林科技大學 a 理學院，b 林學院，陜西 楊凌 712100；4 靈寶匯源金地杜仲產(chǎn)業(yè)有限公司，河南 靈寶 472500)

[摘要]【目的】 對杜仲籽油粕的營養(yǎng)成分和功能性成分進行了全面分析，為其開發(fā)利用提供理論依據(jù)。【方法】 參照國家標準，采用常規(guī)化學分析和儀器分析方法，對杜仲籽油粕中的營養(yǎng)成分，包括礦質(zhì)元素、糖分、脂肪、蛋白質(zhì)及其氨基酸組成進行了分析；對其中的功效成分，包括總黃酮、綠原酸和桃葉珊瑚苷采用分光光度法和高效液相色譜法進行了測定?！窘Y(jié)果】 杜仲籽油粕中蛋白質(zhì)、糖分和脂肪的含量分別為337.50，140.00和16.50 g/kg；鉀、鈉、鈣、鐵的含量分別為11.2，0.014，4.2和0.38 g/kg，具有顯著的高蛋白低脂肪、髙鉀低鈉的特性。杜仲籽油粕中維生素B1和B2含量分別為6.30和3.18 mg/kg。杜仲籽油粕中含有17種氨基酸，總含量為214.9 g/kg，其中必需氨基酸含量為66.0 g/kg。桃葉珊瑚苷、總黃酮、綠原酸的含量分別為137.6，0.61和1.00 g/kg?！窘Y(jié)論】 杜仲籽油粕在食品和保健食品及飼料添加劑等的開發(fā)利用方面具有較高的利用價值，是亟待開發(fā)的寶貴資源。

[關(guān)鍵詞]杜仲籽油粕；營養(yǎng)成分；桃葉珊瑚苷

杜仲(Eucommiaulmoides)是僅存于我國的第三紀孑遺植物，其皮是傳統(tǒng)名貴中藥。20世紀70年代以來，為了揭示中藥杜仲的藥理作用，人們對杜仲的化學成分進行了詳細的研究，發(fā)現(xiàn)了許多生物活性成分，主要包括木脂素類、苯丙素類、環(huán)烯醚萜類、黃酮類和甾體類化合物[1-4]。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，杜仲葉和皮具有相似的化學成分和藥理活性，故從2005年開始，杜仲葉和皮一起被收錄入中國藥典[5-8]。近年來，由杜仲雌樹翅果所產(chǎn)的杜仲籽油引起了人們的重視。研究表明，杜仲籽油除含有一般油脂所具有的脂肪酸外，α-亞麻酸含量極高(約占油質(zhì)量分數(shù)的51%)，藥理研究表明，這種富含α-亞麻酸的杜仲籽油具有降血脂、預防腦血栓、維持大腦和神經(jīng)功能的作用，可預防癌變和抑制腫瘤細胞轉(zhuǎn)移[9-12]。2001年以來，西北農(nóng)林科技大學率先開發(fā)了杜仲籽油[13-14]，該油已被國家批準為新食品原料(衛(wèi)生部2009年第12號公告)和保健食品(國食健字G20120447號)，并面市熱銷。

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，杜仲分布在中國20 多個省市、自治區(qū)，杜仲林面積達36萬hm2，可用于生產(chǎn)杜仲籽的雌株約占1/2，資源蘊藏量十分豐富[15]。近幾年來，由于對杜仲籽油的深度開發(fā)，市場需求量大增，使每年所產(chǎn)生的油粕數(shù)量相當可觀。但由于缺乏相關(guān)研究，杜仲籽油粕至今未被人們所認識和開發(fā)利用，大多作為廢料舍棄。為此，本研究以杜仲籽油粕為研究對象，參照國家相關(guān)標準，采用常規(guī)化學分析和儀器分析的方法，對杜仲籽油粕中的營養(yǎng)成分和功能性成分進行系統(tǒng)研究, 以期為杜仲籽油粕的開發(fā)利用提供科學依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

試驗所用的杜仲籽均采自河南靈寶匯源金地杜仲產(chǎn)業(yè)有限公司閆家馱杜仲果園式標準化管理示范基地。

杜仲籽油粕：杜仲籽脫殼取出種仁，其種仁經(jīng)連續(xù)冷榨、CO2超臨界萃取杜仲籽油后剩余的油粕。

1.2主要儀器與化學試劑

高效液相色譜儀(Shimadzu LC-2010A)，日本島津公司；紫外可見分光光度計(Unico UV-2000)，美國尤尼柯公司；全自動氨基酸分析儀(Hitachi L-8900)，日本日立公司；原子吸收分光光度計(Thermo Elemental ICE-3500)，美國熱電公司；原子熒光光譜儀(APC-1201)，北京青天公司；高速冷凍離心機(GL-21M)，上海盧湘儀離心機儀器有限公司；全自動定氮儀(Foss Kjeltec 2300)，瑞典福斯公司；桃葉珊瑚苷、綠原酸、蘆丁、聚酰胺粉(0.6～1.4 mm)等化學試劑均為市售分析純。

1.3研究方法

1.3.1一般營養(yǎng)成分的測定糖分含量(以還原糖計)測定采用直接滴定法(GB/T 5009.7-2008)，蛋白質(zhì)含量測定采用凱氏定氮法(GB 5009.5-2010)，脂肪含量測定采用索氏抽取法(GB/T 14772-2008)。

1.3.2氨基酸的測定采用全自動氨基酸分析儀測定。準確稱取20 mg樣品放入水解管中，加入10 mL 6 mol/L HCl，將其放入冷凍機中冷卻至固態(tài)后取出，再減壓封口，將封口后的水解管放在110 ℃的恒溫干燥箱內(nèi)水解22 h，取出冷卻。打開水解管，將水解液過濾，用去離子水多次沖洗水解管，將水解液全部轉(zhuǎn)移到50 mL容量瓶內(nèi)，用去離子水定容。吸取濾液1 mL于5 mL容量瓶內(nèi)，用真空干燥器在40～50 ℃干燥，殘留物用1～2 mL水溶解，再干燥，反復進行2次，最后蒸干，用1 mL 0.02 mol/L HCl溶解，最后于全自動氨基酸分析儀上測定含量。

1.3.3維生素B的測定維生素B1和B2采用高效液相色譜法測定(GB 5413.11-2010,GB 5413.12-2010)。

1.3.4礦質(zhì)元素的測定采用原子吸收分光光度法[16]。

1.3.5桃葉珊瑚苷的測定取杜仲籽油粕樣品 30.01 g，加入無水乙醇150 mL，在45 ℃條件下提取3 h，重復提取3次，合并濾液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(30 ℃水浴)蒸干溶劑后，再在真空(真空干燥箱溫度40 ℃)條件下干燥，稱量，得到粗品6.37 g。

稱取粗品0.11 g，用吸量管吸取4 mL 色譜純甲醇配制成溶液，再取0.1 mL 該溶液稀釋到0.5 mL，通過HPLC測定桃葉珊瑚苷含量。色譜條件：色譜柱 Wondasil C18(5 μm，4.6 mm×150 mm)，柱溫35 ℃；流動相：V(甲醇)∶V(水)=20∶80；檢測波長206 nm；流速0.5 mL/min。

1.3.6總黃酮的測定采用我國衛(wèi)生部《保健食品檢驗與評價技術(shù)規(guī)范》中保健食品總黃酮的測定方法(2003版)[17]。稱取2 g試樣，加乙醇定容至25 mL，搖勻后，放置。吸取試樣上清液1.0 mL于蒸發(fā)皿中，加1 g聚酰胺粉吸附，于水浴上揮去乙醇，然后轉(zhuǎn)入層析柱。先用20 mL苯洗，苯液棄去，然后用甲醇洗脫黃酮，定容至25 mL，于360 nm波長測定吸收值。同時以蘆丁為標準品，測定標準曲線，求回歸方程，計算試樣中總黃酮含量。

1.3.7綠原酸的測定參照國家標準(GB/T 22250-2008)，精確稱取試樣0.1 g于容量瓶中，用體積分數(shù)50%甲醇定容至50 mL，然后進行HPLC分析。色譜條件： 色譜柱Shim-park C18(5 μm， 4.6 mm×150 mm)；紫外檢測器檢測波長240 nm；流動相：V(甲醇)∶V(水)∶V(冰乙酸)=24∶75∶1。流速1 mL/min。柱溫為室溫。

2結(jié)果與分析

2.1杜仲籽油粕中一般營養(yǎng)成分含量

經(jīng)測定，杜仲籽油粕中蛋白質(zhì)、糖分和脂肪的含量分別為337.50，140.00和16.50 g/kg。表明蛋白質(zhì)含量非常豐富，約是中國40種蜜源植物花粉平均值(229.00 g/kg)的1.5倍[18]，糖分含量低，脂肪含量很少，這是由于杜仲籽仁經(jīng)連續(xù)冷榨、CO2超臨界萃取后，脂肪所剩無幾所致。由此可見，杜仲籽油粕高蛋白低脂肪的特點非常明顯。

2.2杜仲籽油粕的氨基酸組成

從表1可以看出，杜仲籽油粕中含有17種氨基酸，其中谷氨酸含量最高(43.5 g/kg)，比杜仲花粉的谷氨酸含量(22.1 g/kg)高近2倍[18]。其次為天冬氨酸、精氨酸、脯氨酸、亮氨酸、絲氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、賴氨酸等，均超過或與杜仲花粉含量相近[18]?；ǚ凼侵参锏姆敝臣毎?，含有多種氨基酸，具有“完全營養(yǎng)素”、“微型營養(yǎng)庫”之美稱。杜仲籽油粕中氨基酸總量為214.9 g/kg，比我國35種蜜源植物花粉中蛋白質(zhì)氨基酸總量的平均值(199.0 g/kg)要高[18]，其中人體必需氨基酸總量為66.0 g/kg，占氨基酸總量的30.71%。

表 1　杜仲籽油粕中氨基酸種類及含量

注：*為人體必需氨基酸。下同。

Note:* indicates essential amino acids.The same below.

與杜仲其他部位的氨基酸含量相比，杜仲籽油粕的氨基酸(214.9 g/kg)含量比杜仲花粉(193.2 g/kg)要高，比杜仲葉和皮中的含量更高，是杜仲幼齡樹葉(125.4 g/kg)的1.71倍，是杜仲成齡樹葉(75.1 g/kg)的2.86倍，是杜仲皮(41.5 g/kg)的 5.18 倍[18-19]。

一般認為，食物蛋白質(zhì)的氨基酸組成與人體蛋白質(zhì)愈接近，該蛋白的營養(yǎng)價值愈高。基于此理論，世界糧農(nóng)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)提出了評價蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的氨基酸模式[20]。從表2可以看出，杜仲籽油粕蛋白質(zhì)中必需氨基酸的配比均達到或接近FAO/WHO頒發(fā)的標準模式值，且異亮氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸配比超過FAO/WHO頒發(fā)的標準模式值，從而說明杜仲籽油粕是一種高含量且優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)營養(yǎng)源。

表 2　杜仲籽油粕蛋白質(zhì)氨基酸中必需氨基酸的配比與FAO/WHO推薦配比的比較

2.3杜仲籽油粕中維生素B含量

杜仲籽油粕中含有維生素B1和B2，其中維生素B1(6.30 mg/kg)的含量相當于燕麥片中的含量(6.0 mg/kg)，比杜仲花粉(5.33 mg/kg)[18]和小麥粉(4.6 mg/kg)的含量高[21]；維生素B2(3.18 mg/kg)的含量相當于雞蛋(3.1 mg/kg)的含量，比牛奶(1.3 mg/kg)和大豆(2.5 mg/kg)的含量高[21]。

維生素B1和B2均為人體內(nèi)所必需的重要維生素類，是推動體內(nèi)代謝，包括糖、脂肪、蛋白質(zhì)等轉(zhuǎn)化成熱量過程中不可缺少的物質(zhì)。如果缺少維生素B，則細胞功能降低，引起代謝障礙。B族維生素一般不能在人體內(nèi)儲存，必須靠每天從食物中攝取。從測定結(jié)果可以看出，杜仲籽油粕是一種很好的補充人體所需的維生素B1和B2的潛在食物源。

2.4杜仲籽油粕中礦質(zhì)元素含量

對杜仲籽油粕中的礦質(zhì)元素分析結(jié)果表明，鉀、鈉、鈣、鎂、磷、鐵、鋅、銅和硒的含量分別為11.2，1.4×10-2，4.2，2.58，5.98，0.38，4.37×10-2，1.54×10-2和7.9×10-5g/kg，其中鈣(4.2 g/kg)的含量是牛奶(1.04 g/kg)的4倍，是大豆(1.91 g/kg)的2.2倍[20]。特別值得一提的是，杜仲籽油粕中鉀含量最高(11.2 g/kg)，是我國29種蜜源植物花粉平均含量(3.95 g/kg)的2.8倍，鈉的含量很低(1.4×10-2g/kg)，比蜜源植物花粉的平均含量(0.16 g/kg)低91.25%，呈現(xiàn)出十分典型的髙鉀低鈉的特性。人們每天吃的食物中多發(fā)生鈉過剩，而大部分人缺鉀。用杜仲籽油粕補充天然鉀，將是取得鈉鉀平衡，促進身體健康的好方法。

2.5杜仲籽油粕中主要次生代謝物含量

測定結(jié)果表明，杜仲籽油粕中桃葉珊瑚苷、綠原酸、黃酮等天然活性物質(zhì)的含量分別為137.6，0.61和1.00 g/kg，其中桃葉珊瑚苷的含量極高，是杜仲葉中含量(13.43 g/kg)的10.24倍[22]。桃葉珊瑚苷具有明顯的保肝活性，能明顯抑制乙型肝炎病毒DNA的復制,能激活膠原蛋白質(zhì)合成，是杜仲葉中抗衰老的主要次生代謝物之一。桃葉珊瑚苷還具有抗菌作用和瀉下作用，能潤腸通便，亦有加快尿酸轉(zhuǎn)移和排出的作用[17]。

3結(jié)論

從本研究可以看出，杜仲籽油粕的營養(yǎng)全面且豐富，并且具有顯著的高蛋白低脂肪、髙鉀低鈉的特性。杜仲籽油粕中還含有桃葉珊瑚苷、總黃酮、綠原酸等次生代謝物，特別是富含桃葉珊瑚苷天然活性物質(zhì)。以上結(jié)果充分顯示出杜仲籽油粕中營養(yǎng)的豐富性和特異性。所以，杜仲籽油粕在食品、保健食品及飼料添加劑等的開發(fā)利用方面具有較高的價值，是亟待開發(fā)的寶貴資源。

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Nutritional constituents in oil meal ofEucommiaulmoidesseed

MA Zhen1a,XIE Ma-hui2,CAI Xue-Diao1b,GAO Jin-ming3a,YAO Huan-huan4,ZHANG Kang-jian3b

(1 aCollegeofFoodEngineeringandNutritionalScience,bSchoolofChemistryandChemicalEngineering,ShaanxiNormalUniversity,Xi’an,Shaanxi710062,China;2NationalEngineeringResearchCenterforPhytochemistryinWesternChina,Yangling,Shaanxi712100,China;3 aCollegeofSciences,bCollegeofForestry,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China;4HuiyuanJingdiEucommiaCo.Ltd.,Lingbao,Henan472500,China)

Abstract:【Objective】 A complete analysis was carried out on nutritional and functional constituents in oil meal of Eucommia ulmoides seed to provide theoretical basis for the use and development of this resource.【Method】 Referring to national standards in China,conventional chemical methods and instrumental analytical methods were adopted to determine the contents of nutritional constituents,including minerals,saccharides,crude fats,proteins,and amino acids.Functional constituents,such as total flavonoids,chlorogenic acid,and aucubin,were measured by spectrophotometry and high performance liquid chromatography (HPLC).【Result】 The contents of proteins,saccharides and curde fats in oil meal of E.ulmoides seed were 337.50,140.00,and 16.50 g/kg,respectively.The contents of potassium,sodium,calcium,and iron were 11.2,0.014,4.2,and 0.38 g/kg,respectively,indicating characteristics of high-protein,low-lipids,high-potassium,and low-sodium.The contents of vitamin B1 and B2 were 6.30 and 3.18 mg/kg,respectively.Seventeen amino acids were detected with a total content of 214.9 g/kg,in which the content of essential amino acids was 66.0 g/kg.For functional constituents,the contents of aucubin,total flavonoids,and chlorogenic acid were 137.6,0.61,and 1.00 g/kg,respectively.【Conclusion】 The oil meal of E.ulmoides seed demonstrated high values for the use and development manifested by its nutritional and functional constituents.

Key words:Eucommia ulmoides seed oil meal;nutritional constituent;aucubin

[文章編號]1671-9387(2016)01-0206-05

[中圖分類號]Q949.751.5；S789.7

[文獻標志碼]A

[作者簡介]馬蓁(1986-)，女，陜西乾縣人，講師，博士，主要從事食品營養(yǎng)研究。E-mail:zhenma@snnu.edu.cn[通信作者]張康健(1939-)，男，陜西興平人，教授，主要從事杜仲植物資源培育與開發(fā)利用研究。E-mail:ylzkj888@163.com

[基金項目]國家自然科學基金-青年科學基金項目(31501405)；陜西省基礎(chǔ)研究計劃青年人才項目(2015JQ3081)

[收稿日期]2014-06-30

DOI：網(wǎng)絡出版時間:2015-12-0214:2510.13207/j.cnki.jnwafu.2016.01.030

網(wǎng)絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20151202.1425.060.html