不同種和品種杏資源種仁中的重要營養(yǎng)組分評價*

張俊環(huán)，張美玲，姜鳳超，楊 麗，孫浩元，王玉柱

（1北京市林業(yè)果樹科學(xué)研究院，100093）（2國家林業(yè)和草原局杏工程技術(shù)研究中心）

我國杏資源極其豐富，目前，世界杏屬植物有10～11個種，而我國保存的杏資源就有9個種[1]，分別是普通杏、西伯利亞杏、藏杏、遼杏、紫杏、梅、卜瑞安康杏、政和杏、李梅杏。另外，仁用杏（又稱大扁杏）被認(rèn)為是由普通杏和西伯利亞杏自然種間雜交形成的類型[2-3]，也有將仁用杏作為一個獨立的新種[4]。杏的植物學(xué)分類主要是根據(jù)葉片特性的標(biāo)準(zhǔn)劃分的，但其花、果實、種子的生物學(xué)特征甚至果實、種仁的營養(yǎng)組分也有較大的差異。杏果風(fēng)味獨特、營養(yǎng)豐富，已有較多的研究和報道。同時，杏仁營養(yǎng)價值更高，杏仁含有蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、維生素、礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)成分[5-8]，是公認(rèn)的營養(yǎng)保健食品；并且，苦杏仁因富含苦杏仁甙而具有化痰、止咳、潤肺、清熱、養(yǎng)顏、通便等功效，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，杏仁有降血脂、預(yù)防心臟病和動脈粥樣硬化的作用，有較高的藥用價值[9-10]。為了更好地開發(fā)利用山杏資源，近些年一些學(xué)者對西伯利亞杏（也稱山杏）種仁的營養(yǎng)組分開展了較多的研究[11-14]，另外，朱緒春等[14]對屬于不同杏屬植物的4份杏仁材料進(jìn)行了主要營養(yǎng)成分分析。但是，對于杏屬植物的大多種質(zhì)類型，其主要營養(yǎng)組分的狀況還沒有較為細(xì)致的評價，尤其是對通過扁桃與仁用杏進(jìn)行屬間遠(yuǎn)緣雜交所獲得的新種質(zhì)還從未有營養(yǎng)組分?jǐn)?shù)據(jù)的發(fā)表。為了對不同杏資源進(jìn)行深入評價和更好地開發(fā)利用，本文對杏生產(chǎn)中主要的16份杏種質(zhì)種仁的氨基酸組成、脂肪酸組分以及主要礦質(zhì)元素鈣、鐵和硒含量進(jìn)行了測定分析。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的16份杏資源分別屬于7個種和變種，其中普通杏1份、普通杏變種4份、西伯利亞杏2份、紫杏1份、仁用杏6份，屬間雜交種質(zhì)2份（表1）。16份供試材料均采自北京市林業(yè)果樹科學(xué)研究院的杏資源圃，在果實充分成熟時，每個品種分別從3株樹上采集果實30～50個，帶回實驗室剝?nèi)ス猓瑢⑿雍肆栏珊笕〕鲂尤剩總€品種的杏仁均勻混合，粉碎，用于杏仁各種營養(yǎng)成分的測定。

1.2 試驗方法

杏仁中蛋白質(zhì)含量的測定采用凱氏定氮法，氨基酸的測定是將風(fēng)干樣品以6 mol/L HCl在110 ℃的溫度下，抽真空封口，水解22 h后定容，采用全自動氨基酸分析儀測定。

表1 試驗材料

脂肪含量的測定參照GB/T 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》標(biāo)準(zhǔn)[15]中索氏抽提法測定。脂肪酸的測定采用氣相色譜內(nèi)標(biāo)法，參考蘇彥蘋等[16]的方法，氣相色譜條件：SP-2560毛細(xì)管色譜柱（100 m×0.25 mm×0.2 μm），載氣N2，分流比為100∶1，進(jìn)樣體積1.0 μL。初始溫度100 ℃，持續(xù)13 min；100～180 ℃，升溫速率10 ℃/min，保持6 min；180～200 ℃，升溫速率1 ℃/min，保持20 min；200～230 ℃，升溫速率4 ℃/min；保持15 min。

鈣和鐵元素的測定采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法（GB/T 5009.268—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定》）[17]，微量元素硒的測定采用氫化物原子熒光光譜法（GB/T 5009.93—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中硒的測定》）[18]。

各種營養(yǎng)成分測定時，每份材料重復(fù)取樣3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)計算采用Excel 2010進(jìn)行處理，用SPSS 24.0對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較和相關(guān)性分析，用Duncan’s新復(fù)極差法檢驗數(shù)據(jù)差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同杏資源種仁中總蛋白和脂肪含量評價

由圖1可知，杏仁富含蛋白質(zhì)和脂肪，測試的16份材料中均含有較高的蛋白質(zhì)和脂肪，蛋白質(zhì)含量為199.14～237.41 mg/g，均值為219.36 mg/g，不同種和品種間沒有顯著差異，‘優(yōu)2’‘優(yōu)1’‘龍王帽’和‘一窩蜂’這4個仁用杏品種的種仁中蛋白質(zhì)含量相對較高，均在230.55 mg/g以上。脂肪含量均值為403.27 mg/g，紫杏最低（337.36 mg/g），2個遠(yuǎn)緣雜交新種質(zhì)‘京仁2號’‘京仁3號’的含量較高，分別為469.60、440.34 mg/g；其次為仁用杏，除‘優(yōu)1’較低（393.47 mg/g）外，其余5個仁用杏品種均超過了412.38 mg/g。

圖1 不同品種杏仁中蛋白質(zhì)和脂肪含量

2.2 不同杏資源種仁中氨基酸組成分析

杏仁中含有豐富的氨基酸，在仁用杏、普通杏（鮮食杏）、普通杏變種（李光杏）、西伯利亞杏和紫杏的杏仁中均檢測到18種氨基酸，如表2所示，其中含量最多的是谷氨酸（Glu），其次為天門冬氨酸（Asp）和精氨酸（Arg），排在第4位的是亮氨酸（Leu）。7個種和變種類型間各種氨基酸含量均以紫杏杏仁中最高。

由圖2可知，對16份材料中的4種主要氨基酸進(jìn)行了進(jìn)一步的比較分析，結(jié)果表明所有測試材料間的差異不大，‘重瓣山杏’種仁中的含量相對最低，Asp、Glu、Leu和Arg的含量分別是20.0、48.7、14.6、19.4 mg/g，紫杏種仁中的含量最高，分別是35.6、74.7、22.7、30.6 mg/g。

表2 不同種杏仁中18種氨基酸含量 mg/g

圖2 不同品種杏仁中4種主要氨基酸的含量變化

2.3 不同杏資源種仁中脂肪酸組成評價

由表3可知，在杏仁中均檢測到12種脂肪酸，分別是肉豆蔻酸（C14：0）、棕櫚酸（C16：0）、棕櫚油酸（C16：1）、珠光脂酸（C17：0）、順-10-十七碳一烯酸（C17：1）、硬酯酸（C18：0）、油酸（C18：1n9c）、亞油酸（C18：2n6c）、花生酸（C20：0）、順-11-二十碳一烯酸（C20：1）、α-亞麻酸（C18：3n3）和木焦油酸（C24：0），包括6種飽和脂肪酸和6種不飽和脂肪酸。其中不飽和脂肪酸占總脂肪酸的92.10%～94.78%。不同種杏資源種仁中的不飽和脂肪酸組分均以油酸（單不飽和脂肪酸）含量最高，其次是亞油酸（多不飽和脂肪酸），二者分別占總脂肪酸含量的65.60%～71.23%和22.68%～27.19%。杏仁中的飽和脂肪酸主要是棕櫚酸，占總脂肪酸含量的4.11%～5.65%。

仁用杏、西伯利亞杏、普通杏、普通杏變種等7個種類或類型相比，以普通杏變種1（‘重瓣山杏’）種仁中的總脂肪酸含量最高，為611.08 mg/g，而最低的是紫杏392.57 mg/g。

進(jìn)一步對16個品種間3種主要脂肪酸含量的變化進(jìn)行了測定分析，結(jié)果表明品種間的含量差異不顯著，只是‘重瓣山杏’中的油酸和總脂肪酸含量相對較高，其次為‘串枝紅’杏。‘李光杏’中亞油酸的含量明顯低于其他15個品種（圖3）。

2.4 不同杏資源種仁中鈣、鐵、硒等重要礦質(zhì)營養(yǎng)分析

杏仁中不但含有大量的人體必需氨基酸和不飽和脂肪酸，還含有多種有益于人體健康的礦質(zhì)營養(yǎng)。本研究結(jié)果表明，杏仁中的鈣含量為0.88～3.53 mg/g，平均為1.52 mg/g，不同種質(zhì)間的鈣含量也有較大的差異，其中紫杏含量最高，為3.53 mg/g，‘京仁2號’含量最低，為0.88 mg/g（表4）。

表3 不同種杏仁中主要脂肪酸組成及含量 mg/g

圖3 不同品種杏仁中主要脂肪酸含量變化

杏仁中也含有一定的鐵和硒等礦質(zhì)營養(yǎng)，鐵含量在不同品種杏仁間有顯著差異，均值為32.86 mg/kg，‘優(yōu)1’杏仁中的鐵含量最高，為44.14 mg/kg（表4）。仁用杏、西伯利亞杏、普通杏（‘串枝紅’）、普通杏變種等7個種類或類型相比，以紫杏種仁中的鐵含量最高，為44.86 mg/kg，而最低的是普通杏（‘串枝紅’）24.42 mg/kg（表5）。

與含鐵量相比較，硒的含量在品種間變異幅度較大，含量最高的是‘京仁3號’（27.14 μg/kg），而含量最低的是仁用杏‘次扁’，僅為5.64 μg/kg（表4）。種間以屬間雜交種含量最高，紫杏含量最低，前者是后者的近3倍（表5）。

2.5 杏資源種仁中不同營養(yǎng)組分間的相關(guān)性

對16份杏資源種仁中多種營養(yǎng)組分間的相關(guān)性進(jìn)行了分析，結(jié)果如表6所示。杏仁中脂肪酸和不飽和脂肪酸之間呈極顯著正相關(guān)，皮爾遜相關(guān)系數(shù)為0.998；而氨基酸和不飽和脂肪酸呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.756。氨基酸、脂肪酸與礦質(zhì)元素含量尤其是鈣和鐵之間表現(xiàn)出極高的相關(guān)性，氨基酸含量與鐵元素含量呈顯著正相關(guān)，不飽和脂肪酸含量與鈣和鐵含量都呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.610和-0.602。

表4 不同品種杏仁中鈣、鐵、硒含量

表5 不同種杏仁中鈣、鐵、硒含量

表6 16份杏資源種仁中不同營養(yǎng)組分間的相關(guān)性

3 結(jié)論與討論

3.1 杏仁中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)

本研究結(jié)果表明，杏仁中的鈣含量平均為1.52 mg/g，《中國食物成分表》中鮮牛乳的鈣含量是1.04 mg/g[19]，測定杏資源種仁中鈣含量（除‘京仁2號’外）均已大大超過鮮牛乳，達(dá)到高鈣食品標(biāo)準(zhǔn)，是較好的植物性鈣源食品。

杏仁蛋白質(zhì)含量豐富，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于《中國食物成分表》中鲅魚、鱖魚、帶魚等多種魚類的蛋白質(zhì)含量[19]，并且含有人體必需的所有氨基酸種類，是優(yōu)質(zhì)蛋白食材。

不飽和脂肪酸是人體必需的重要營養(yǎng)物質(zhì)，其對于維持人體健康、提高腫瘤患者的免疫功能、改善營養(yǎng)狀態(tài)起著重要的促進(jìn)作用。杏仁中不飽和脂肪酸的含量極高（占總脂肪酸含量的92.10%～94.45%），尤其是油酸（單不飽和脂肪酸）含量高，油酸能夠提升植物油的穩(wěn)定性，降低膳食中的膽固醇水平[20]，并且，單不飽和脂肪酸比多不飽和脂肪酸抗氧化能力強(qiáng)，不易酸敗變質(zhì)，單不飽和脂肪酸比例較高的核桃貨架期較長[21]。可見，單不飽和脂肪酸含量占總脂肪酸65.6%～71.23%的杏仁是研制高級植物油的重要材料來源。

另外，研究發(fā)現(xiàn)，脂肪酸含量與礦質(zhì)營養(yǎng)含量也有一定的相關(guān)性，比較顯著的是，杏仁中不飽和脂肪酸含量與鈣含量呈顯著負(fù)相關(guān)，不飽和脂肪酸含量相對較低的紫杏杏仁中，鈣含量較高；與此相反的是‘京仁2號’，其種仁中的不飽和脂肪酸含量較高，而鈣含量相對較低。這種相關(guān)性與山核桃上的研究結(jié)果相似，山核桃品種‘馬罕’不飽和脂肪酸含量與鈣元素含量表現(xiàn)出極顯著負(fù)相關(guān)，飽和脂肪酸含量與鈣元素含量表現(xiàn)出極顯著正相關(guān)[22]。

3.2 不同杏資源種仁中的營養(yǎng)組分含量存在一定的差異

杏資源種和品種類型較多，不同杏種質(zhì)種仁中的主要營養(yǎng)組分含量也有較大的差異。仁用杏種仁中的蛋白質(zhì)和脂肪含量普遍高于其他類型。‘優(yōu)1’‘一窩蜂’‘北山大扁’‘龍王帽’‘優(yōu)2’和‘次扁’是當(dāng)前仁用杏生產(chǎn)中的6個主栽品種，其杏仁品質(zhì)也有較大的區(qū)別，尤其是礦質(zhì)營養(yǎng)含量，‘優(yōu)1’和‘優(yōu)2’這2個品種中的鈣、鐵、硒的含量都相對高于其他幾個仁用杏品種。‘北山大扁’和‘次扁’種仁中的硒含量顯著低于其他種和品種。生產(chǎn)中栽培面積最大的‘龍王帽’杏仁中各組分含量均處于居中的地位。這些結(jié)果是對主要栽培仁用杏品種間營養(yǎng)組分差異的首次報道。紫杏中多種氨基酸含量較高，而脂肪酸含量較低，并且鈣和鐵等礦質(zhì)營養(yǎng)含量較高，是開發(fā)適宜于老年人健康食品的好原料。普通杏中鮮食品種‘串枝紅’和普通杏變種李光杏種類的鮮食杏品種‘脆佳娜麗’‘庫買提’和‘李光杏’等，除了營養(yǎng)與美味并存的果肉可鮮食外，其種仁中的營養(yǎng)組分與僅有種仁可食用的山杏和仁用杏種類相比，并沒有明顯的差異。這些鮮食杏品種的果肉和種仁均有較高的營養(yǎng)組分，經(jīng)濟(jì)價值更高。近幾年通過遠(yuǎn)緣雜交技術(shù)選育出的創(chuàng)新種質(zhì)‘京仁2號’和‘京仁3號’除了具有適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)量高、核大、出仁率高等優(yōu)點外，其種仁的品質(zhì)也較高，優(yōu)質(zhì)氨基酸和不飽和脂肪酸含量較高，并且含有相對較高的“長壽元素”硒，是值得推廣應(yīng)用的優(yōu)良種質(zhì)。了解不同種和品種間杏仁營養(yǎng)組分的差異，可以更有針對性地進(jìn)行不同類型產(chǎn)品的加工利用和開發(fā)研究，可為杏仁主要營養(yǎng)組分的代謝調(diào)控機(jī)理研究奠定基礎(chǔ)，也可為目標(biāo)育種研究材料的選擇提供科學(xué)依據(jù)。