李瑞美 何炎森

摘 要 將34份果蔗資源依蔗莖顏色分類研究氨基酸等具保健功能在內(nèi)的主要營養(yǎng)成分。結(jié)果表明，3種類型果蔗纖維份含量為7.52%～9.88%，蔗糖分為12.95%～14.55%，出汁率為70.05%～72.23%；其中紫色果蔗纖維分較低，單莖重較重，蔗糖分適中，品質(zhì)性狀良好。三類果蔗的氨基酸總量為349.963～455.965 mg/hg，必需氨基酸含量占總量的16.153%～18.536%，紫色果蔗氨基酸總量最高，且其藥效氨基酸分別比黃綠果蔗、綠色果蔗高12.8%、20.8%，γ-氨基丁酸亦分別比黃綠果蔗、綠色果蔗高9.94%、5.49%，精氨酸含量比黃綠果蔗、綠色果蔗高4.01%、6.05%。3種類型果蔗鐵含量相當(dāng)，而紫色果蔗鈣含量最高，黃綠果蔗鋅含量最高。

關(guān)鍵詞 果蔗；種質(zhì)資源；氨基酸；蔗糖分；礦質(zhì)元素

中圖分類號(hào) S566.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Analysis of Amino Acid Component and Nutritious Elements

of Different Chewing Cane Varieties

LI Ruimei， HE Yansen

Institute of Subtropical Agriculture， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Zhangzhou， Fujian 363005， China

Abstract To provide a scientific basis for further developing and using of chewing cane resources， All 34 chewing cane germplasms were divided into three types by its stem colour. The results showed that the fiber content of the three types of chewing cane was between 7.52% to 9.88%， the sucrose content was between 12.95%-14.55%， and the juice yield was between 70.05% to 72.23%. Purple cane was low in fiber， heavy in stalk weight， and moderate sucrose content. The content of total amino acids of the three types was between 349.963 mg/hg to 455.965 mg/hg， and the content of essential amino acids was between 16.153% to 18.536% in the total amino acids. The content of amino acids of purple canes was the highest， and its drug-effective amino acids was 12.8%， 20.8% higher than the yellow green canes and green canes， its Gamma-aminobutyric acid was 9.94%， 5.49%， higher than the yellow-green and green respectively， the content of argentine was 4.01% and 6.05% higher than the yellow green canes and green canes. The content of iron was not different in the three groups. The content of calcium was high in purple canes and that of zinc was high in yellow-green canes.

Key words chewing cane； germplasm resources； amino acids； sucrose content； mineral elements

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.01.030

果蔗（Chewing cane）屬禾本科甘蔗屬（Saccharum L.），是一種天然果用的甘蔗，其皮薄莖脆、汁多味甜，且含多種氨基酸及礦物質(zhì)元素，具一定的保健功能。據(jù)《本草綱目》記載，主治下氣和中，助脾氣，利大小腸，清痰止咳，除胸?zé)?，解酒毒，止嘔吐等；現(xiàn)代研究也證明，蔗汁有充饑解渴、健齒提神、清涼解毒等功效[1]；福建、廣東等地仍保留著果蔗與車前草、馬蹄金、遍地錦、魚腥草等中草藥一起鮮榨當(dāng)藥飲的習(xí)慣。

我國果蔗資源比較豐富，且栽培歷史悠久，早在漢朝《神異經(jīng)》中已記載“南方荒內(nèi)，有干睹林焉，其高百丈，圍三丈八尺，促節(jié)多汁，甜如蜜”。在廣東、福建、臺(tái)灣、廣西、云南、江西、浙江等?。▍^(qū)）均有許多優(yōu)良的地方品種資源，品種多而雜，但栽培面積最大的仍是原產(chǎn)于印度的熱帶種黑皮果蔗“拔地拉（Badila）”，其次為20世紀(jì)90年代由臺(tái)灣引進(jìn)的黃皮果蔗。目前對(duì)果蔗的研究主要集中在栽培措施[2-4]、病蟲害防治、保鮮貯藏[5]、分子標(biāo)記分類[6]及基因改良[7]等方面，對(duì)果蔗營養(yǎng)成分特別是氨基酸含量、微量元素含量的研究鮮見，本研究根據(jù)消費(fèi)習(xí)慣依蔗莖顏色的不同將果蔗分為紫色果蔗、黃綠色果蔗和綠色果蔗三大類，對(duì)不同類型果蔗品種的氨基酸、主要礦物質(zhì)元素的含量進(jìn)行分析，為進(jìn)一步開發(fā)利用果蔗種質(zhì)資源提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試果蔗品種（系） 紫色果蔗（不同來源地7份）、綠色果蔗（不同來源地19份）、黃綠色果蔗（不同來源地8份）共計(jì)34個(gè)品種（系），所有品種均由本研究所育種室從不同來源地收集后種植。

1.1.2 試驗(yàn)地點(diǎn) 試驗(yàn)設(shè)在福建省農(nóng)科院甘蔗研究所農(nóng)場內(nèi)進(jìn)行，地處東經(jīng)117°43′37″、北緯24°32′57″，平均海拔30 m；年平均溫度21 ℃；土質(zhì)沙壤土。

1.1.3 田間設(shè)計(jì) 所有品種資源均于3月上旬種植，小區(qū)行長5 m，2～3行區(qū)，重復(fù)3次，隨機(jī)排列，植后覆蓋除草地膜，按大田常規(guī)栽培管理， 于12月中下旬調(diào)查測定相關(guān)項(xiàng)目。

1.2 方法

1.2.1 樣品采集 選取無病蟲害、健康的成熟果蔗蔗莖，清除表面雜質(zhì)，經(jīng)壓榨機(jī)榨汁，蔗汁混勻、取樣、化驗(yàn)分析。

1.2.2 測定項(xiàng)目及方法 對(duì)試驗(yàn)材料的主要農(nóng)藝性狀株高、莖徑進(jìn)行田間調(diào)查，描述標(biāo)準(zhǔn)參照《甘蔗種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[8]。蔗糖分參照GB10499-89有關(guān)甘蔗含糖分檢驗(yàn)方法進(jìn)行；纖維分參照GB10499-89有關(guān)纖維分檢驗(yàn)方法進(jìn)行；氨基酸測定方法參照GB/T5009.124-2003食品中氨基酸的測定；色氨酸、γ-氨基丁酸參照GB/T18246-2000食品中氨基酸的測定；鈣參照GB/T5009.92-2003食品中鈣的測定；鋅參照GB/T5009.14-2003食品中鋅的測定（原子吸收光譜法）；鐵參照GB/T5009.90-2003食品中鐵、鎂、錳的測定（原子吸收光譜法）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel軟件統(tǒng)計(jì)測定數(shù)值的變化情況，計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)；采用DPSV7.05軟件進(jìn)行方差分析和多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類型果蔗營養(yǎng)成分含量及外觀性狀表現(xiàn)

節(jié)間長度是果蔗品質(zhì)主要性狀之一。節(jié)間長的果蔗嚼食松脆爽口；節(jié)間過短的果蔗則嚼食口感較硬。從表1可看出，不同類型果蔗節(jié)間長度長短依次為：黃綠果蔗>綠色果蔗>紫色果蔗，但差異未達(dá)到顯著水平。纖維分是決定口感的關(guān)鍵因素，纖維分越低，嚼食成團(tuán)性越好，紫色果蔗的纖維分最低，綠色果蔗最高，且兩類型果蔗差異達(dá)顯著水平。若蔗糖分低，果蔗食用時(shí)口味偏咸，糖分過高則過甜膩，故果蔗蔗糖分一般介于12%～15%之間為宜，3種類型果蔗蔗糖分高低為：紫色果蔗>綠色果蔗>黃綠果蔗，紫色果蔗蔗糖分顯著高于黃綠果蔗。出汁率高的果蔗嚼食松脆口感好，不同類型果蔗出汁率由高至低為：紫色果蔗>黃綠果蔗>綠色果蔗，但差異未達(dá)到顯著水平。單莖重方面，紫色果蔗單莖重較重，綠色果蔗的最輕，二者差異達(dá)顯著水平。

2.2 不同果蔗類型氨基酸成分分析

2.2.1 不同類型果蔗氨基酸總量 各類型果蔗蔗汁中均含有包括8種人體必需氨基酸在內(nèi)19種氨基酸[9]；檢測結(jié)果表明（表2）紫色果蔗蔗汁中氨基酸總量最高，比綠色果蔗高106.002 mg/hg，比黃綠果蔗高84.629 mg/hg，黃綠果蔗居中，綠色果蔗最少。各類型果蔗蔗汁中人體必需氨基酸含量為：紫色果蔗蔗汁中人體必需氨基酸含量為73.66 mg/hg，占氨基酸總量的16.15%；黃綠果蔗為60.328 mg/hg，占總量的17.57%；綠色果蔗為57.746 mg/hg，占總量的16.43%。且紫色果蔗的氨基酸總量與必需氨基酸含量的變異系數(shù)低于其他兩類，說明紫色果蔗氨基酸含量較穩(wěn)定，品種間差異較??；而綠色果蔗與黃綠果蔗品種間差異較大，為果蔗進(jìn)一步綜合利用提供品種選擇空間。

2.2.2 不同類型果蔗兒童必需氨基酸含量 兒童必需氨基酸包括組氨酸與精氨酸[9]，紫色果蔗蔗汁中兒童必需氨基酸含量為13.055 mg/hg，高于其他類型果蔗，占氨基酸總量的2.86%；黃綠果蔗為12.584 mg/hg，占總量的3.54%；綠色果蔗的為12.048 mg/hg，占總量的3.70%（表2）。

2.2.3 甜味氨基酸與鮮味氨基酸 甜味氨基酸由絲氨酸、脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸組成[9-10]，紫色果蔗含量為81.125 mg/hg，比黃綠果蔗高40.025 mg/hg，比綠色果蔗高40.487 mg/hg，黃綠果蔗與綠色果蔗二者相當(dāng)（表2）。

谷氨酸和天冬氨酸構(gòu)成的鮮味氨基酸是食物中重要的鮮味物質(zhì)。三類果蔗中鮮味氨基酸占總氨基酸一半以上，高達(dá)61.654%～64.448%。其中紫色果蔗鮮味氨基酸亦高于其他兩類，為281.065 mg/hg，分別比黃綠果蔗、綠色果蔗高28.183、45.757 mg/hg。黃綠色果蔗與綠色果蔗的變異系數(shù)大于紫色果蔗，分別為60.833%、64.765%，說明這二類果蔗品種間鮮味氨基酸的含量差異較大（表2）。

2.2.4 藥效氨基酸 藥效氨基酸由天冬氨酸、谷氨酸等組成，這些氨基酸均有一定藥理作用[10-11]，可以間接地評(píng)價(jià)果蔗的保健功效。其中天冬氨酸能調(diào)節(jié)腦和神經(jīng)的代謝功能；甘氨酸是一個(gè)抑制性神經(jīng)遞質(zhì)[11]；谷氨酸能在人體中與血氨結(jié)合形成谷氨酰胺，解除組織代謝過程產(chǎn)生的氨毒害作用；亮氨酸與異亮氨酸、纈氨酸一起合作修復(fù)肌肉、控制血糖；甲硫氨酸和苯丙氨酸是人體和動(dòng)物不能靠自身自然合成的必需氨基酸；苯丙氨酸是苯丙氨芐等氨基酸類抗癌藥物的中間體。檢測結(jié)果表明（表2）紫色果蔗中的藥效氨基酸含量為352.635 mg/hg，占總氨基酸的77.12%，為黃綠果蔗的113.80%、綠色果蔗的121.60%，與綠色果蔗的差異達(dá)顯著水平。紫色果蔗藥效氨基酸變異系數(shù)小，說明這類果蔗不同品種間含量差異較??；而黃綠色果蔗與綠色果蔗的藥效氨基酸含量變異系數(shù)較大，分別為54.987%、57.66%，這為篩選藥效氨基酸含量高的果蔗品種提供一定的選擇依據(jù)。

2.2.5 功能氨基酸含量分析 果蔗功能氨基酸主要有γ-氨基丁酸與精氨酸。γ-氨基丁酸是一種重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)[12]，具鎮(zhèn)靜、降壓、降血氨等生理作用，具理想的疾病防治保健功能，研究表明人體每天攝入30～50 mg就能起到十分理想的保健作用。如表3所示，紫色果蔗γ-氨基丁酸含量最高，達(dá)7.698 mg/hg，為黃綠的109.9%、綠色的105.5%，但三者之間的差異未達(dá)顯著水平。

精氨酸為一種雙基氨基酸，是機(jī)體蛋白質(zhì)的組成成分[10-11]，是幼年哺乳動(dòng)物的一種必需氨基酸，在尿素、肌酐、一氧化氮、谷氨酰胺、嘧啶的合成以及激素釋放中發(fā)揮重要作用。檢測結(jié)果表明，紫色果蔗含量高于其他兩類，為7.795 mg/hg，而黃綠果蔗與綠色果蔗含量相當(dāng)，差異亦未達(dá)顯著水平。果蔗蔗汁所含的游離γ-氨基丁酸和精氨酸，食用方便，便于吸收，是人們保健果品的有力補(bǔ)充。

2.3 礦質(zhì)元素含量分析

不同類型果蔗各礦物質(zhì)元素含量，除鐵的含量無顯著差異外，鈣、鋅元素含量均有一定差異。從表4可見，紫色果蔗鈣含量高于黃綠果蔗與綠色果蔗，比黃綠果蔗高2.407 mg/hg，比綠色果蔗高3.602 mg/hg，二者之間差異達(dá)顯著水平，而對(duì)于鋅含量而言，則黃綠果蔗含量最高，比紫色果蔗高0.277 mg/kg，比綠色果蔗高0.179 mg/kg，差異亦達(dá)顯著水平，因此表明，作為以鮮食為主的果蔗，其蔗汁中含有的微量元素含量不同，為人們食用提供了選擇空間，也為品種改良提供了依據(jù)。

從表5 可以看出，礦質(zhì)元素鋅、鐵、鋅的含量間相關(guān)系數(shù)較小，亦未達(dá)顯著水平。鈣與鋅、鈣與鐵均為負(fù)相關(guān)關(guān)系，分別為-0.320 0、-0.340 0，而鋅與鐵存在正相關(guān)關(guān)系，為0.300 0。由此可知，果蔗中礦物元素含量間存在著一定的相關(guān)性。

3 討論

以往對(duì)果蔗品質(zhì)的研究多關(guān)注其蔗糖分、纖維份含量。然而作為鮮食水果而言其品質(zhì)風(fēng)味尤為重要，不同果蔗品種風(fēng)味優(yōu)劣與其氨基酸種類、含量有一定關(guān)聯(lián)。本研究表明紫色果蔗氨基酸含量最高，且其兒童必需氨基酸、甜味氨基酸與鮮味氨基酸含量均高于黃綠果蔗與綠色果蔗，故紫色果蔗風(fēng)味較佳，這估計(jì)是消費(fèi)者挑選果蔗時(shí)更喜歡紫色果蔗的原因之一。

目前國內(nèi)外對(duì)甘蔗保健成分的研究主要集中在糖蔗的氨基酸成分、生物活性物質(zhì)等方面[13-14]。本研究則說明了果蔗含有藥效氨基酸、礦物質(zhì)等保健成分，且不同類型果蔗之間存在差異：紫色果蔗的藥效氨基酸含量最高，紫色果蔗鈣含量最高，黃綠果蔗鋅含量最高。本研究還說明不同類型果蔗營養(yǎng)成分多樣性豐富，其中綠色果蔗與黃綠色果蔗的氨基酸總量、鮮味氨基酸、藥效氨基酸等的變異系數(shù)均大于紫色果蔗，這些營養(yǎng)成分的差異為果蔗品種篩選改良及綜合利用提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 輕工業(yè)部甘蔗糖業(yè)研究所. 中國甘蔗栽培學(xué)[M]. 北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社， 1985.

[2] 曹祿乃， 周維民， 陳建忠， 等. 果蔗設(shè)施栽培技術(shù)[J].甘蔗， 2004（2）： 22-25.

[3] 董素欽. 氮、 磷、 鉀肥不同配比對(duì)果蔗產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究[J]. 甘蔗糖業(yè)， 2007（3）： 16-18.

[4] 湯 浩， 王子琳， 李海明， 等. 果蔗組織培養(yǎng)快繁技術(shù)研究[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 200l（4）： 49-52.

[5] 李瑞美， 李海明， 潘世明. 果蔗保鮮過程中可溶性固形物和氨基酸變化分析[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2011， 23（8）： 141-143.

[6] 潘大仁， 曾惠陽， 陳觀水， 等. RAPD和ISSR分子標(biāo)記對(duì)果蔗種質(zhì)資源的遺傳多樣性研究[J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào)， 2007， 15（3）： 183-190.

[7] 李瑞美， 何炎森. 果蔗 ‘拔地拉 植株再生與農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化研究[J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào)， 2009， 17（6）： 567-570.

[8] 蔡 青， 范源洪， 等. 甘蔗種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M].北京： 中國農(nóng)業(yè)出版社， 2006： 41-42.

[9] 徐琪壽. 氨基酸藥理學(xué)研究進(jìn)展[J]. 氨基酸和生物資源， 1996， 18（1）： 30-32.

[10] 宋彥梅， 尹秋響， 王靜康. 甘氨酸的應(yīng)用及生產(chǎn)技術(shù)[J]. 氨基酸和生物資源， 2003， 25（2）： 55-60.

[11] 王陸黎， 張甲生， 肖國拾， 等. 紅景天根中氨基酸含量測定[J].白求恩醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)， 1999， 25（1）： 26-27.

[12] 粱恒宇， 鄧立康， 林海龍， 等. 新資源食品γ一氨基丁酸（GABA）的研究進(jìn)展[J]. 食品研究與開發(fā)， 2013， 34（15）： 119-123.

[13] 保國裕. 從甘蔗中提制若干保健品的探討（上）[J].甘蔗糖業(yè)， 2003（1）： 40-46.

[14] Ruey-Shin Juang， Yu-Yin Wang. Amino acid separation with D2EHPA by solvent extTs_ction and liquid surfactant membranes[J]. Journal of Membrane Science， 2002， 207： 241-252.