雷山方竹筍營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比分析

朱 瀟，劉艷江，伍明理，謝鎮(zhèn)國(guó)，賈玉龍，代朝霞

（1.貴州大學(xué) a.生命科學(xué)學(xué)院；b.農(nóng)業(yè)生物工程研究院；c.山地植物資源保護(hù)與保護(hù)種質(zhì)創(chuàng)新教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；d.山地生態(tài)與農(nóng)業(yè)生物工程協(xié)同創(chuàng)新中心；e.釀酒與食品工程學(xué)院；f.林學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州雷公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，貴州 黔東南 557199）

雷山方竹Chimonobambusa leishanensis近似寒竹，是貴州省特有竹種之一，該竹種的自然分布主要在貴州省雷山縣海拔1 620 m 左右的雷公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)境內(nèi)，因此將其命名為雷山方竹[1]。雷山方竹可用作園林觀賞植物、輕工原料等，其筍可供食用，發(fā)筍期在10月左右[2]。竹筍具有脂肪含量低、蛋白質(zhì)和膳食纖維含量較高、味道鮮美等優(yōu)良品質(zhì)，是一種理想的減脂食品，深受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛[3]。近幾年的研究結(jié)果表明，竹筍中含有黃酮類化合物。黃酮類化合物有清除自由基、消炎抗菌等作用[4]。目前，有關(guān)各類竹種的研究報(bào)道眾多，如：金佛山方竹Chimonobambusa utilis、毛竹Phyllostachys edulis、合江方竹Chimonobambusa hejiangensis、壽竹Phyllostachys bambusoides等竹筍的營(yíng)養(yǎng)成分研究[5-8]，毛竹基因的克隆和生物信息學(xué)分析[9]，毛竹林生長(zhǎng)土壤菌群的研究[10]，箭竹Fargesia denudata的遺傳多樣性研究[11]等。但是，涉及雷山方竹的研究鮮有報(bào)道。為了更全面發(fā)展與利用雷山方竹，在本研究中對(duì)其竹筍的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了分析。

1 材料與方法

1.1 材 料

2020年10月，在貴州省雷山縣雷公山自然保護(hù)區(qū)海拔1 562 m 處，選取生長(zhǎng)條件較一致且具有代表性的雷山方竹林，隨機(jī)采集高30 cm 左右、正常生長(zhǎng)、無病蟲害且處于最佳食用階段的鮮竹筍6 ～8 kg。

1.2 竹筍預(yù)處理

在實(shí)驗(yàn)室中剝?nèi)スS籜，將剩下的筍肉沖洗干凈、晾干，切成大小均勻的小塊，稱量（0.5 ～1.0 kg），置于65 ℃恒溫烘箱中干燥至恒定質(zhì)量，用粉碎機(jī)磨碎后保存在自封袋中，委托貴州安為天檢測(cè)技術(shù)有限公司、貴州大學(xué)測(cè)試中心、貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院進(jìn)行檢測(cè)。

1.3 檢測(cè)方法

1.3.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分含量

膳食纖維含量參照文獻(xiàn)[12]中的方法進(jìn)行測(cè)定；蛋白質(zhì)含量參照文獻(xiàn)[13]中的方法進(jìn)行測(cè)定；脂肪含量參照文獻(xiàn)[14]中的方法進(jìn)行測(cè)定；還原糖含量參照文獻(xiàn)[15]中的方法進(jìn)行測(cè)定；總糖含量參照文獻(xiàn)[16]中的方法進(jìn)行測(cè)定；氨基酸含量參照文獻(xiàn)[17]中的方法進(jìn)行測(cè)定；鉀、鐵、鋅、硒含量參照文獻(xiàn)[18]中的方法進(jìn)行測(cè)定；鉛含量參照文獻(xiàn)[19]中的方法進(jìn)行測(cè)定；鎘含量參照文獻(xiàn)[20]中的方法進(jìn)行測(cè)定；砷含量參照文獻(xiàn)[21]中的方法進(jìn)行測(cè)定；汞含量參照文獻(xiàn)[22]中的方法進(jìn)行測(cè)定；單寧含量參照文獻(xiàn)[23]中的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 其他成分含量

參照孫小青[24]的方法測(cè)定總黃酮含量。取1 mL 提取液，加入1 mL 去離子水，加入0.5 mL 5%亞硝酸鈉溶液搖勻，反應(yīng)6 min，加入0.5 mL 10%三氯化鋁溶液，反應(yīng)6 min，最后加入1 mL 1 mol/L氫氧化鈉溶液搖勻，用去離子水定容至10 mL。靜置15 min，使用7600SE 型紫外分光光度計(jì)在510 nm 處測(cè)定吸光度。

參照韓梅等[25]的方法并稍作修改測(cè)定草酸含量。色譜條件為Hypersil C18 柱（4.6×250 mm，5 μm）（大連依利特科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)）。流動(dòng)相為含0.5% NaH2PO4、0.5 mmol/L TBA 的水溶液（pH 2.7），紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為210 nm，柱溫為35 ℃，進(jìn)樣時(shí)長(zhǎng)為10 min，進(jìn)樣量10 μL，流速0.6 mL/min。

1.4 蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)方法

參照Seligson 等[26]的方法，計(jì)算氨基酸評(píng)分（SA）：

SA=ω/ω0。

式中：ω表示待評(píng)價(jià)蛋白中某必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)；ω0表示FAO/WHO 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式中對(duì)應(yīng)的必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

參照文獻(xiàn)[27]中的方法，計(jì)算化學(xué)評(píng)分（SC）：

SC=ω/ω＇。

式中：ω＇表示雞蛋蛋白質(zhì)中對(duì)應(yīng)的必需氨基酸含量。

參照李靜蕊等[28]的方法，計(jì)算必需氨基酸指數(shù)（IE）：

式中：n表示參與比較的必需氨基酸數(shù)量；ωI、ωL、ωT分別表示樣品蛋白質(zhì)中異亮氨酸、賴氨酸和蘇氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；ωI＇、ωL＇、ωT＇分別表示雞蛋蛋白質(zhì)中異亮氨酸、賴氨酸和蘇氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

每份樣品各指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3 次，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。將雷山方竹筍基本營(yíng)養(yǎng)成分、礦質(zhì)元素、氨基酸的含量與已報(bào)道的金佛山方竹[29]、毛竹[30]、合江方竹[7]、菠菜Spinacia oleracea[31]的相應(yīng)成分進(jìn)行比較。使用SPSS 25.0軟件分析雷山方竹筍與其他植物的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 雷山方竹筍營(yíng)養(yǎng)成分含量

雷山方竹和其他竹種的竹筍及菠菜的營(yíng)養(yǎng)成分含量見表1。由表1可知，雷山方竹筍的膳食纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.0 mg/g，顯著低于金佛山方竹和菠菜，顯著高于合江方竹和毛竹。竹筍中蛋白質(zhì)含量較高，可作為人體獲取蛋白質(zhì)的來源。在雷山方竹筍中，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.4 mg/g，顯著高于毛竹、合江方竹和菠菜。竹筍是一種低脂肪食品，雷山方竹筍中脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.4 mg/g，顯著低于金佛山方竹、毛竹、合江方竹和菠菜。雷山方竹筍中還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4 mg/g，顯著高于合江方竹；總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.19 mg/g，顯著低于金佛山方竹、毛竹和菠菜。雷山方竹筍中總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.14 mg/g，顯著低于金佛山方竹。雷山方竹筍中單寧質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.1 mg/g，顯著高于金佛山方竹筍。雷山方竹筍中草酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.7 mg/g，顯著高于金佛山方竹。

表1 雷山方竹和其他竹種的竹筍及菠菜的營(yíng)養(yǎng)成分含量?Table 1 Nutrient content of C.leishanensis shoots and other bamboo species and S.oleracea mg/g

綜上所述，與這幾種常見的竹筍及菠菜相比，雷山方竹筍的基本營(yíng)養(yǎng)價(jià)值處于中等水平，但其單寧、草酸含量較高，口味上較金佛山方竹苦澀。

2.2 雷山方竹筍礦質(zhì)元素及重金屬元素含量

雷山方竹和其他竹種的竹筍及菠菜的礦質(zhì)元素和重金屬元素含量見表2。從常量元素來看，幾種竹筍與菠菜間的鉀元素含量均存在顯著差異，在雷山方竹筍中鉀元素含量居中。從微量元素來看，菠菜中鐵元素含量最高，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.10 mg/kg，在雷山方竹筍中未檢測(cè)出鐵元素；除毛竹外，雷山方竹筍中鋅元素含量最高，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.61 mg/kg；金佛山方竹筍與合江方竹筍中硒元素含量無顯著差異，在雷山方竹筍中未檢測(cè)到該元素。從重金屬元素來看，除在雷山方竹筍中檢測(cè)到鎘元素（0.03 mg/kg），在其他幾種竹筍及菠菜中均未檢測(cè)到重金屬元素。

表2 雷山方竹和其他竹種的竹筍及菠菜的礦質(zhì)元素和重金屬元素含量?Table 2 Contents of mineral and heavy metal elements in C.leishanensis shoots and other bamboo species and S.oleracea

2.3 雷山方竹筍氨基酸組成及評(píng)價(jià)

2.3.1 雷山方竹筍氨基酸組成

雷山方竹和其他竹種的竹筍及菠菜的氨基酸組成及含量見表3。由表3可知，雷山方竹筍中含有16 種氨基酸，總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.066%。其中：谷氨酸含量最高,質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.517%，占氨基酸總含量的48.53%；其次是天冬氨酸,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.096%，占氨基酸總含量的8.98%；脯氨酸含量最低，質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為0.003%，占氨基酸總含量的0.30%。

表3 雷山方竹和其他竹種的竹筍及菠菜的氨基酸組成及含量?Table 3 Amino acid composition and content of C.leishanensis shoots and other bamboo species and S.oleracea %

人體必需氨基酸有8 種，在雷山方竹筍中，檢測(cè)到除色氨酸之外的其他7 種，必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.219%，占總氨基酸含量的20.54%。雷山方竹筍中總氨基酸含量顯著低于毛竹和菠菜；其必需氨基酸含量與金佛山方竹筍的差異不顯著，顯著低于毛竹筍、合江方竹筍和菠菜。

在雷山方竹筍中，鮮味氨基酸（天冬氨酸和谷氨酸）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.612%，占總氨基酸含量的57.51%，含量?jī)H次于毛竹；在雷山方竹筍中，甜味氨基酸（甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、丙氨酸）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.151%，占總氨基酸含量的14.18%；在雷山方竹筍中，苦味氨基酸（亮氨酸、異亮氨酸、酪氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.178%，占總氨基酸含量的16.70%，顯著低于毛竹筍和菠菜中的含量，與金佛山方竹筍和合江方竹筍中含量的差異不顯著，未檢測(cè)到苦味氨基酸中的色氨酸；在雷山方竹筍中，芳香類氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.062%，占總氨基酸含量的5.81%，與金佛山方竹筍和毛竹筍中含量的差異不顯著，未檢測(cè)到芳香類氨基酸中的色氨酸。

2.3.2 雷山方竹筍氨基酸營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

將表3中雷山方竹筍的必需氨基酸含量換算成氨基酸在氮中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（mg/g），并與FAO/WHO 必需氨基酸模式、全雞蛋蛋白必需氨基酸模式進(jìn)行比較，分別計(jì)算氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分和必需氨基酸指數(shù)，對(duì)雷山方竹筍進(jìn)行氨基酸營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)，結(jié)果見表4。由表4可知：雷山方竹筍必需氨基酸的氨基酸評(píng)分均低于0.30，其中最高的是蘇氨酸和賴氨酸，蛋氨酸+胱氨酸僅為0.07；雷山方竹筍的化學(xué)評(píng)分也較低，最高的是纈氨酸，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)全雞蛋蛋白模式的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；雷山方竹筍的必需氨基酸指數(shù)為13.15，低于雞蛋蛋白模式。

表4 雷山方竹筍蛋白質(zhì)中必需氨基酸的組成及評(píng)價(jià)Table 4 Compositions and evaluation of essential amino acids in C.leishanensis shoots

3 結(jié)論與討論

從竹筍的營(yíng)養(yǎng)成分來看，在幾種常見的竹筍和菠菜中，雷山方竹筍的蛋白質(zhì)含量最高，脂肪含量最低，優(yōu)于我國(guó)主要食用筍毛竹和有“竹類之冠”之稱的金佛山方竹，印證了雷山方竹筍是高蛋白、低脂肪的減脂食品。雷山方竹筍的膳食纖維含量豐富，適量食用有助于消化。雷山方竹筍的總黃酮含量較低，單寧含量較高，草酸含量較低，說明雷山方竹筍有一定苦澀味。從竹筍含有的礦質(zhì)元素來看，雷山方竹筍含有豐富的鉀元素（3.24 g/kg）和鋅元素（9.61 mg/kg），適量食用雷山方竹筍有助于補(bǔ)充鉀元素和鋅元素；雷山方竹筍中檢測(cè)到重金屬元素鎘，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03 mg/kg，但符合國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)（≤3 mg/kg），對(duì)其安全品質(zhì)并無影響。由此可見，雷山方竹筍是一種綠色、健康的食品。從氨基酸種類及其含量來看，雷山方竹筍共含有16 種氨基酸，其中鮮味氨基酸和甜味氨基酸含量較高，苦味氨基酸與其他種類竹筍和菠菜相比含量居中。綜合苦味氨基酸、總黃酮、單寧和草酸的含量來看，雷山方竹筍在具有鮮味的同時(shí)，也有一定的苦澀味。由氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分和必需氨基酸指數(shù)可知，雷山方竹筍蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低，可能不適合開發(fā)為筍用竹。雷山方竹是貴州省特有竹種，分布范圍小，高度在3 m 左右，可從城市綠化帶、園林景觀等方面加以發(fā)展和利用，來增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收益。

膳食纖維含量高的蔬菜能促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，還有預(yù)防腸道癌癥、心血管疾病等功效，國(guó)際相關(guān)組織建議，每天最低應(yīng)攝入25 g 膳食纖維[32-33]。雷山方竹筍中膳食纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.0 mg/g，適量食用有助于消化。有研究結(jié)果表明，草酸、單寧、黃酮類物質(zhì)是導(dǎo)致竹筍具苦澀味的主要原因[34]，且草酸與Ca 結(jié)合形成消化道不易吸收的難溶性晶體，影響生物體對(duì)礦質(zhì)元素的吸收，植物中的草酸被人體吸收后會(huì)導(dǎo)致腎結(jié)石、尿路結(jié)石，過量攝入還會(huì)導(dǎo)致急性中毒，引起關(guān)節(jié)炎癥[35]?？嘀窆S和斑苦竹筍、高節(jié)竹筍中總黃酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40.0、27.9、0.6 mg/g[36-37]，高于雷山方竹筍的1.4 mg/g；紅竹筍、金鑲玉竹筍、毛竹春筍中單寧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為12.0、15.6、37.0 mg/g[38]，低于雷山方竹筍的73.1 mg/g；高節(jié)竹筍、毛竹筍中草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.92、20.60 mg/g[37,6]，低于雷山方竹筍的21.7 mg/g。適量食用雷山方竹筍對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收影響較小。根據(jù)崔逢欣等[30]對(duì)毛竹筍呈味物質(zhì)含量及口感的評(píng)價(jià)，可知雷山方竹筍具有一定的苦澀味，與本研究結(jié)果相同。

鉀元素參與人體的新陳代謝，維持肌肉的正常功能，對(duì)人體正常的生命活動(dòng)至關(guān)重要[39]；鋅元素能增強(qiáng)人體免疫力，且關(guān)系著兒童的生長(zhǎng)發(fā)育[40]。雷山方竹筍中含有豐富的鉀元素（3.24 g/kg）和鋅元素（9.61 mg/kg），適量食用該種竹筍有助于補(bǔ)充鉀元素和鋅元素。雷山方竹筍中鎘的含量較低，未檢測(cè)出其他重金屬元素，可見雷山方竹筍是安全的綠色食品。使用檸檬酸和氯化鈉處理能促進(jìn)竹筍苦味物質(zhì)的溶出，且能減緩對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和筍肉組織的破壞[41]。所以采用一定的方法處理雷山方竹筍，可減輕其苦澀味。必需氨基酸占總氨基酸的比例為20.54%，未達(dá)到食物蛋白質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)（40%）[42]。

本研究中分析了貴州特有竹種雷山方竹筍的基本營(yíng)養(yǎng)成分含量、礦質(zhì)元素含量、部分代謝物含量以及氨基酸種類和含量，對(duì)雷山方竹筍的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了評(píng)價(jià)。但檢測(cè)結(jié)果僅能代表試驗(yàn)所處時(shí)期樣品的營(yíng)養(yǎng)成分，仍需廣泛檢測(cè)對(duì)比不同生長(zhǎng)時(shí)期所采集樣品中營(yíng)養(yǎng)成分含量的變化。