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盐碱环境火龙果花、茎和果实氨基酸分析

谢鸿根 林旗华 陈源 卓玉辉 杨道富

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盐碱环境火龙果花、茎和果实氨基酸分析

    作者简介: 谢鸿根(1968-), 男, 农艺师, 研究方向:抗旱耐盐碱品种资源研究与现代农业(E-mail:xiehg1968@163.com);林旗华(1986-), 男, 助理研究员, 研究方向:亚热带特色果树遗传育种与生物技术
    通讯作者: 杨道富(1962-), 男, 副研究员, 研究方向:抗旱耐盐碱品种资源研究与现代农业(E-mail:ydffaaskyz@163.com)
  • 基金项目:

    科技部科技基础性工作专项(2007FY110500-04)

  • 中图分类号: S667.9

Amino Acids in Flowers, Stems and Fruits of Pitaya Grown on Saline Habitats

  • 摘要: 测定盐碱环境下,火龙果果肉、果皮、二年生茎、单年生茎、花瓣和花丝的氨基酸。结果表明盐碱环境下火龙果6个不同部位均含有所测定的17种氨基酸,氨基酸种类齐全,果肉、果皮、二年生茎、单年生茎、花瓣和花丝的总氨基酸含量分别为973.85、500.46、552.32、389.57、736.47和604.64 mg·hg-1·FW。味觉氨基酸和药用氨基酸也较为丰富,味觉氨基酸在果肉、果皮、二年生茎、单年生茎、花瓣和花丝中分别为58.02%、62.45%、58.46%、58.18%、61.79%和60.66%。药用氨基酸在果肉、果皮、二年生茎、单年生茎、花瓣和花丝中分别为65.58%、64.05%、62.63%、61.39%、62.08%和61.73%。最后探讨了盐碱环境对火龙果果实氨基酸的影响,以及火龙果花朵和茎的开发利用。
  • 表 1  盐碱环境火龙果花、茎和果实不同部位各种氨基酸的含量

    Table 1  Amino acid contents in flowers, stems and fruits of pitaya grown on saline habitats

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出版历程
    收稿日期: 
  • 初稿:  2017-02-12
  • 修改稿:  2017-03-15

盐碱环境火龙果花、茎和果实氨基酸分析

    通讯作者: 杨道富, ydffaaskyz@163.com
    作者简介: 谢鸿根(1968-), 男, 农艺师, 研究方向:抗旱耐盐碱品种资源研究与现代农业(E-mail:xiehg1968@163.com);林旗华(1986-), 男, 助理研究员, 研究方向:亚热带特色果树遗传育种与生物技术
  • 1. 福建省农业科学院农业工程技术研究所, 福建 福州 350003
  • 2. 福建省农业科学院果树研究所, 福建 福州 350013
  • 3. 莆田新闽现代农业有限公司, 福建 莆田 351111
基金项目:  科技部科技基础性工作专项 2007FY110500-04

摘要: 测定盐碱环境下,火龙果果肉、果皮、二年生茎、单年生茎、花瓣和花丝的氨基酸。结果表明盐碱环境下火龙果6个不同部位均含有所测定的17种氨基酸,氨基酸种类齐全,果肉、果皮、二年生茎、单年生茎、花瓣和花丝的总氨基酸含量分别为973.85、500.46、552.32、389.57、736.47和604.64 mg·hg-1·FW。味觉氨基酸和药用氨基酸也较为丰富,味觉氨基酸在果肉、果皮、二年生茎、单年生茎、花瓣和花丝中分别为58.02%、62.45%、58.46%、58.18%、61.79%和60.66%。药用氨基酸在果肉、果皮、二年生茎、单年生茎、花瓣和花丝中分别为65.58%、64.05%、62.63%、61.39%、62.08%和61.73%。最后探讨了盐碱环境对火龙果果实氨基酸的影响,以及火龙果花朵和茎的开发利用。

English Abstract

  • 火龙果又名红龙果、仙蜜果等[1-3],属仙人掌科三角柱属植物[4],原产墨西哥、尼加拉瓜和越南等地,因其外表肉质鳞片似蛟龙外鳞而得名。火龙果含有大量对人体有益的营养成分,能降血脂、降血压、解毒、明目、养颜等,对糖尿病和便秘也有一定作用。火龙果耐干旱,耐高温,耐贫瘠,适应性强,在多种生态环境下均可成功种植[5-8]。中国大陆从20世纪90年代初开始从越南和台湾地区等地引种火龙果,在南方红黄壤区域进行了试种,并开展了品种生态适应性、栽培技术提升和杂交育种等方面的研究[8-10]

    中国海岸线漫长,但沙化较重、含盐量高[11],大量废弃的盐碱地未能有效开发利用。为了探寻沿海盐碱土的高效利用途径,于2007年开始在福建省莆田市涵江区江口镇废弃盐场地试种火龙果,并获得成功,生产出的火龙果品质与风味优良,经济社会效益显著[12-14]。本研究在盐碱环境的特殊条件下,对盐碱地生产的火龙果果肉、果皮、2年生茎、单年生茎、花瓣和花丝的氨基酸进行分析测定,为探寻盐碱环境中火龙果的综合利用、产品开发提供依据。

    • 供试火龙果品种为红皮白肉型‘白玉龙’。

    • 数据是我们对土壤理化性质的测定结果。20 cm土层pH值8.12,含钠9.8 g·kg-1·DW,钾4.2 g·kg-1·DW,镁4.2 g·kg-1·DW,氮1.1 g·kg-1·DW,有机质14.5 g·kg-1·DW。

    • 试验样品来自莆田新闽现代农业有限公司江口盐场火龙果果园,常规管理。从20株火龙果中随机选择具有该品种特征且成熟度一致的成熟果实10个, 花10朵,当年生茎和2年生茎各10条,匀浆后,精密称取待测样品2~3 g,加入10 mL浓盐酸,抽真空至7 pa(≤5×10-2 mmHg)后封口。在(110±1)℃恒温干燥箱中水解24 h,冷却混匀后定容至50 mL,过滤后用移液管吸取1.0 mL滤液置于真空浓缩器中。加少许水,重复蒸干2次,加入1.0 mL pH 2.2柠檬酸缓冲液稀释、摇匀、过滤,取上清液,微孔过滤后采用日立L-8800型氨基酸自动分析仪测定氨基酸(色氨酸除外), 测定方法依据GB/T5009.124-2003。在福建省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所完成。

    • 氨基酸总量为测定的17种氨基酸之和;人体必需氨基酸包括赖氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸7种氨基酸;儿童必需氨基酸包括组氨酸和精氨酸[15]

    • 甜味氨基酸为丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸与丝氨酸之和,鲜味氨基酸为天门冬氨酸与谷氨酸之和,芳香族氨基酸为苯丙氨酸与酪氨酸之和[15-16]

    • 包括谷氨酸、天门冬氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、酪氨酸、甘氨酸和亮氨酸9种氨基酸[17]

    • 盐碱环境火龙果花、茎和果实不同部位中氨基酸种类均较为齐全, 营养价值全面, 包括苯丙氨酸、亮氨酸和苏氨酸等7种人体必需氨基酸(色氨酸未测), 精氨酸和组氨酸2种儿童必需氨基酸及8种其他氨基酸。花、茎和果实不同部位的总氨基酸含量差异较大,氨基酸总量最高的为果肉,达到973.85 mg·hg-1·FW,是氨基酸总量最低的当年生茎389.57 mg·hg-1·FW的2.5倍。果肉中含量最高的3个氨基酸依次是谷氨酸、精氨酸和天门冬氨酸;其他5个组织部位含量最高的3个氨基酸均为谷氨酸、天门冬氨酸、亮氨酸。必需氨基酸含量最高的同样为果肉,达312.77 mg·hg-1·FW,但其占比在6个不同部位中最低,只有32.12%,必需氨基酸占比从高往低依次为当年生茎、二年生茎、花丝、花瓣、果皮和果肉。花、茎和果实不同部位中的儿童必需氨基酸含量存在较大差异,含量最高的果肉达到13.38%,其他5个组织部位的儿童必需氨基酸含量均低于9%,含量最低的花瓣,只有6.60%(表 1)。

      表 1  盐碱环境火龙果花、茎和果实不同部位各种氨基酸的含量

      Table 1.  Amino acid contents in flowers, stems and fruits of pitaya grown on saline habitats

    • 味觉氨基酸主要由甜味类氨基酸、鲜味类氨基酸和芳香类氨基酸构成。从表 1中可以看出,果肉、果皮、二年生茎、花瓣和花丝的味觉氨基酸均是鲜味类氨基酸占比最高,其次是甜味类氨基酸,芳香类氨基酸含量最低;当年生茎的味觉氨基酸含量最高的是甜味类氨基酸、其次是鲜味类氨基酸,芳香类氨基酸含量最低,与其他5个组织部分存在一定差异。但各类味觉氨基酸在花、茎和果实不同部位中的占比比较稳定,甜味类氨基酸在当年生茎中比例最高,达到25.17,在果肉中占比最低,为21.72%;鲜味类氨基酸在果皮中占比最高,达到30.68,在当年生茎中占比最低,只有24.09%;芳香类氨基酸在二年生茎中占比最高,达到9.22%,在果肉中占比最低,为8.45%。

    • 植物中,谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、甘氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、天冬门氨酸、甲硫氨酸和亮氨酸等9种氨基酸含量通常较少, 有些是人体不能合成,但又是维持机体氮平衡所必需的, 必须从食物中摄入,故被称为药用氨基酸[17]。试验结果表明,火龙果各组织部位均含有较丰富的药用氨基酸(表 1)。火龙果果肉的药用氨基酸含量最高,达638.65 mg·hg-1·FW,占总氨基酸的65.58%,当年生茎的药用氨基酸含量最低,为239.14 mg·hg-1·FW,占总氨基酸的61.39%。同时我们也发现,虽然不同火龙果组织部位的含量差异较大,但占总氨基酸的比例比较稳定,从61.39%~65.58%;而且不同部位含量最高的药用氨基酸均为谷氨酸,占总氨基酸的比例从12.99%~18.92%,谷氨酸在人体内具有促进红细胞生成、活跃思维及改善脑细胞营养等功效,同时对肝功不全,消化不良、食欲不振等有治疗效果;火龙果花、茎和果实不同部位含量最低的药用氨基酸均为甲硫氨酸,但其占总氨基酸的比例差异较大,除了果肉中的甲硫氨酸占比达到2%外,其他5个不同部位的占比均小于1%,其中二年生茎中的占比最小,只有0.27%,果肉中的甲硫氨酸占比为何显著高于其他组织部位,这还有待于下一步的深入研究。

    • 本研究结果表明盐碱环境栽植的火龙果果肉、果皮、2年生茎、当年生茎、花瓣和花丝均含有测定的全部17种氨基酸,且含有较丰富的必需氨基酸,以及儿童成长需要的精氨酸和组氨酸,说明火龙果各组织部位氨基酸种类齐全。其果实总氨基酸与其他9种热带、亚热带水果(杨梅、荔枝、橄榄、芒果、枇杷、菠萝、人参果、番木瓜和余干子)总氨基酸[17]相比,排第一,可见火龙果氨基酸含量之丰富。与其他生态条件下种植的火龙果相比,火龙果果肉的总氨基酸也较其他地方种植的火龙果高[6, 8],但盐碱环境火龙果氨基酸含量增加的机理还有待于进一步深入研究。

    • 火龙果花朵巨大,单朵重量可达300 g以上,花朵绽放时,香味扑鼻,而且其花具有高营养、低热量、富含维生素,具有明目、降火的功效,有预防高血压作用,而且粗纤维含量高, 可加速胆固醇降解和增加肠蠕动, 防止便秘等功能[18]。本研究发现,火龙果花瓣和花丝的总氨基酸含量均较高,只低于果肉,但其必需氨基酸和味觉氨基酸占比都高于果肉,同时具备较好的食用价值和营养价值。火龙果的花可以菜、茶兼用,鲜花可做菜鲜食,烘干后即可干制成花茶,气味芬芳,还可制成干菜作为煲汤原料或制备保健功能饮料,成为菜、茶兼用的保健食品[18]

    • 茎是火龙果最大的生物量产出,其除了可作为珍贵仙人掌类嫁接的理想砧木,嫁接各种怪异的仙人球,制作观赏类园艺植物外。研究发现,火龙果茎还具有一定的医用功效,可入药,有解毒、舒血活络的功能,辅助治疗骨折、疮肿、腮腺炎等,其汁液对抑制肿瘤的生长,对抵抗病毒及免疫反应等病症有积极的作用[19]。本研究发现,火龙果的当年生茎和多年生茎虽然氨基酸总量低于果实,但其必需氨基酸的占比均高于果肉、果皮、花瓣和花丝等组织部位,具备较好的营养价值,除去茎刺后,即可切成小片鲜食,还可打碎后添加奶油、全脂奶粉、白砂糖、乳化稳定剂和果香剂等调制冰淇淋和制作冷饮等[18, 20]

参考文献 (20)

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