雷山方竹筍營養成分對比分析

朱 瀟，劉艷江，伍明理，謝鎮國，賈玉龍，代朝霞

（1.貴州大學 a.生命科學學院；b.農業生物工程研究院；c.山地植物資源保護與保護種質創新教育部重點實驗室；d.山地生態與農業生物工程協同創新中心；e.釀酒與食品工程學院；f.林學院，貴州 貴陽 550025；2.貴州雷公山國家級自然保護區管理局，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 左右的雷公山國家級自然保護區境內，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，發筍期在10月左右[2]。竹筍具有脂肪含量低、蛋白質和膳食纖維含量較高、味道鮮美等優良品質，是一種理想的減脂食品，深受國內外消費者的喜愛[3]。近幾年的研究結果表明，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，有關各類竹種的研究報道眾多，如：金佛山方竹Chimonobambusa utilis、毛竹Phyllostachys edulis、合江方竹Chimonobambusa hejiangensis、壽竹Phyllostachys bambusoides等竹筍的營養成分研究[5-8]，毛竹基因的克隆和生物信息學分析[9]，毛竹林生長土壤菌群的研究[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道。為了更全面發展與利用雷山方竹，在本研究中對其竹筍的營養成分進行了分析。

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區海拔1 562 m 處，選取生長條件較一致且具有代表性的雷山方竹林，隨機采集高30 cm 左右、正常生長、無病蟲害且處于最佳食用階段的鮮竹筍6 ～8 kg。

1.2 竹筍預處理

在實驗室中剝去筍籜，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量，用粉碎機磨碎后保存在自封袋中，委托貴州安為天檢測技術有限公司、貴州大學測試中心、貴州大學釀酒與食品工程學院進行檢測。

1.3 檢測方法

1.3.1 基本營養成分含量

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

1.3.2 其他成分含量

參照孫小青[24]的方法測定總黃酮含量。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6 min，加入0.5 mL 10%三氯化鋁溶液，反應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 型紫外分光光度計在510 nm 處測定吸光度。

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

1.4 蛋白質營養價值評價方法

參照Seligson 等[26]的方法，計算氨基酸評分（SA）：

SA=ω/ω0。

式中：ω表示待評價蛋白中某必需氨基酸質量分數；ω0表示FAO/WHO 評分標準模式中對應的必需氨基酸質量分數。

參照文獻[27]中的方法，計算化學評分（SC）：

SC=ω/ω＇。

式中：ω＇表示雞蛋蛋白質中對應的必需氨基酸含量。

參照李靜蕊等[28]的方法，計算必需氨基酸指數（IE）：

式中：n表示參與比較的必需氨基酸數量；ωI、ωL、ωT分別表示樣品蛋白質中異亮氨酸、賴氨酸和蘇氨酸的質量分數；ωI＇、ωL＇、ωT＇分別表示雞蛋蛋白質中異亮氨酸、賴氨酸和蘇氨酸的質量分數。

1.5 數據處理

每份樣品各指標均重復測定3 次，結果以“平均值±標準差”表示。將雷山方竹筍基本營養成分、礦質元素、氨基酸的含量與已報道的金佛山方竹[29]、毛竹[30]、合江方竹[7]、菠菜Spinacia oleracea[31]的相應成分進行比較。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 結果與分析

2.1 雷山方竹筍營養成分含量

雷山方竹和其他竹種的竹筍及菠菜的營養成分含量見表1。由表1可知，雷山方竹筍的膳食纖維質量分數為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。竹筍中蛋白質含量較高，可作為人體獲取蛋白質的來源。在雷山方竹筍中，蛋白質質量分數為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量分數為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量分數為0.4 mg/g，顯著高于合江方竹；總糖質量分數為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量分數為0.14 mg/g，顯著低于金佛山方竹。雷山方竹筍中單寧質量分數為73.1 mg/g，顯著高于金佛山方竹筍。雷山方竹筍中草酸質量分數為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養成分含量?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養價值處于中等水平，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，其質量分數為27.10 mg/kg，在雷山方竹筍中未檢測出鐵元素；除毛竹外，雷山方竹筍中鋅元素含量最高，其質量分數為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到該元素。從重金屬元素來看，除在雷山方竹筍中檢測到鎘元素（0.03 mg/kg），在其他幾種竹筍及菠菜中均未檢測到重金屬元素。

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價

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，總氨基酸質量分數1.066%。其中：谷氨酸含量最高,質量分數達到0.517%，占氨基酸總含量的48.53%；其次是天冬氨酸,質量分數為0.096%，占氨基酸總含量的8.98%；脯氨酸含量最低，質量分數僅為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，檢測到除色氨酸之外的其他7 種，必需氨基酸質量分數為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）的質量分數為0.612%，占總氨基酸含量的57.51%，含量僅次于毛竹；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）的質量分數為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）的質量分數為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）的質量分數為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，未檢測到芳香類氨基酸中的色氨酸。

2.3.2 雷山方竹筍氨基酸營養評價

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量分數（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行比較，分別計算氨基酸評分、化學評分和必需氨基酸指數，對雷山方竹筍進行氨基酸營養評價，結果見表4。由表4可知：雷山方竹筍必需氨基酸的氨基酸評分均低于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；雷山方竹筍的化學評分也較低，最高的是纈氨酸，未達到標準全雞蛋蛋白模式的營養價值；雷山方竹筍的必需氨基酸指數為13.15，低于雞蛋蛋白模式。

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

3 結論與討論

從竹筍的營養成分來看，在幾種常見的竹筍和菠菜中，雷山方竹筍的蛋白質含量最高，脂肪含量最低，優于我國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充鉀元素和鋅元素；雷山方竹筍中檢測到重金屬元素鎘，其質量分數為0.03 mg/kg，但符合國家食品安全標準（≤3 mg/kg），對其安全品質并無影響。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，也有一定的苦澀味。由氨基酸評分、化學評分和必需氨基酸指數可知，雷山方竹筍蛋白質營養價值較低，可能不適合開發為筍用竹。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展和利用，來增加當地農民的經濟收益。

膳食纖維含量高的蔬菜能促進腸道蠕動，還有預防腸道癌癥、心血管疾病等功效，國際相關組織建議，每天最低應攝入25 g 膳食纖維[32-33]。雷山方竹筍中膳食纖維質量分數為11.0 mg/g，適量食用有助于消化。有研究結果表明，草酸、單寧、黃酮類物質是導致竹筍具苦澀味的主要原因[34]，且草酸與Ca 結合形成消化道不易吸收的難溶性晶體，影響生物體對礦質元素的吸收，植物中的草酸被人體吸收后會導致腎結石、尿路結石，過量攝入還會導致急性中毒，引起關節炎癥[35]。苦竹筍和斑苦竹筍、高節竹筍中總黃酮的質量分數分別為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量分數分別為12.0、15.6、37.0 mg/g[38]，低于雷山方竹筍的73.1 mg/g；高節竹筍、毛竹筍中草酸的質量分數分別為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營養物質的吸收影響較小。根據崔逢欣等[30]對毛竹筍呈味物質含量及口感的評價，可知雷山方竹筍具有一定的苦澀味，與本研究結果相同。

鉀元素參與人體的新陳代謝，維持肌肉的正常功能，對人體正常的生命活動至關重要[39]；鋅元素能增強人體免疫力，且關系著兒童的生長發育[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充鉀元素和鋅元素。雷山方竹筍中鎘的含量較低，未檢測出其他重金屬元素，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竹筍苦味物質的溶出，且能減緩對其他營養物質和筍肉組織的破壞[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%，未達到食物蛋白質含量標準（40%）[42]。

本研究中分析了貴州特有竹種雷山方竹筍的基本營養成分含量、礦質元素含量、部分代謝物含量以及氨基酸種類和含量，對雷山方竹筍的營養價值進行了評價。但檢測結果僅能代表試驗所處時期樣品的營養成分，仍需廣泛檢測對比不同生長時期所采集樣品中營養成分含量的變化。