美国山核桃不同引种品种蛋白质和多糖含量比较分析*

张金丽,李靖,单显志,王燕,马长乐

(1.西南林业大学园林学院,云南 昆明650224;2.云南省高校园林植物与观赏园艺重点实验室,云南 昆明650224;3.西南林业大学生命科学学院,云南 昆明650224)

美国山核桃 (Carya illinoensis)又名长山核桃、薄壳山核桃,是胡桃科 (Juglandaceae)山核桃属 (Carya Nutt.)植物[1-2]。美国山核桃原产于北美,是世界著名的干果之一,也是优良的经济和油料树种[3]。美国山核桃壳薄,出仁率高,取仁容易,产量高,所含不饱和的脂肪酸和对人体有益的各种氨基酸比油橄榄高,富含维生素 B1、B2[4-5]。

目前,对美国山核桃的研究较多,包括引种、栽培、营养含量测定等方面。贾晓东等[6]对美国山核桃中的‘波尼'果实发育动态进行研究,发现在花后145-155d,果实品质达到最佳值。‘波尼'被认为是经济价值较高、果实品质较佳的品种,因而在美国栽培面积最大[7-8]。贾晓东等[9]对‘波尼'的不同营养物质进行测量分析,知道果实发育的早期至中后期是薄壳山核桃营养物质变化最明显的阶段,也是果实品质积累的关键时期。众多关于美国山核桃的研究都对其品种的评定和利用提供了一定的参考依据,但是目前未对多个品种的蛋白质及多糖的含量进行测量。因此,本研究对12种美国山核桃不同引种品种的蛋白质和多糖含量进行测定和比较,以期为美国山核桃的营养价值评定及品种的选育提供进一步的理论和实践基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

样品采自云南省禄劝县小湾干果良种示范园的12个美国山核桃引种品种 (‘贝克'、‘波尼'、‘肖尼'、 ‘特贾斯'、 ‘斯特尔特'、‘绍兴'、 ‘金华'、‘卡多'、‘艾利奥特'、‘马汉'、‘德西拉布'和‘契可特')的成熟果实,将其置于室内阴干,每种随机选择完好的30个果实,用于后期果仁营养物质的测定。

所用试剂 蒽酮、浓硫酸、无水乙醇、乙酸乙酯、无水葡萄糖、氢氧化钠、三氯甲烷、盐酸、硫酸铜等。

1.2 测定方法

蛋白质含量测定参照GB 5009.5-2010《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法,多糖含量测定采用水提法提取粗酶液,再用蒽酮—浓硫酸法[10],水含量测定采用常压干燥法。每个试验都做3组平行,使得最终的结果更加可靠。

1.3 数据分析

采用Excel 2007和SPSS 17.0对美国山核桃不同引种品种的蛋白质和多糖指标的数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 美国山核桃不同引种品种蛋白质含量比较

蛋白质是生命的物质基础,是果实品质重要指标之一[9]。由表1可以看出,不同引种品种的美国山核桃,其蛋白质含量差异较大。其中蛋白质含量最高的是‘金华',蛋白质含量最低的是‘德西拉布'。蛋白质含量由高到低依次是‘金华'＞‘贝克'＞‘艾利奥特'＞‘波尼'＞‘特贾斯'＞‘卡多'＞‘契可特'＞‘马汉'＞‘斯特尔特'＞‘肖尼'＞‘绍兴'＞‘德西拉布'。

表1 不同品种美国山核桃蛋白质平均含量比较Tab.1 Comparison of protein content in different varieties of Carya illinoensis

2.2 美国山核桃多糖含量比较

果实的品质很大程度上与糖的种类和含量关系密切[11]。通过水提法制得12个品种的多糖粗提液,定容至100mL,最终分别测出每个品种的吸光值,依照回归方程Y=5.32X+0.006 9,R2=0.997 4,计算出每个品种的多糖含量 (表2),从中可以看出其变化范围在1.90%-2.20%之间,各品种间差异不显著,其中含量最高的是‘契可特'和‘波尼',最低的是‘特贾斯'。通过图1的均值方差分析,可以看出方差处于合理范围内,所以该实验数据具有一定的可靠性。

表2 不同品种美国山核桃多糖百分含量比较Tab.2 Comparison of polysaccharide content in different varieties of Carya illinoensis

图1 不同品种美国山核桃多糖含量的均值方差Fig.1 Mean-variance of polysaccharide content in different varieties of Carya illinoensis

2.3 美国山核桃水分含量比较

水分含量是食品重要的质量指标之一,一定含量的水分可保持食品的品质。由表3可以看出,不同引种品种的美国山核桃其含水率差异较大,变化范围在1.84%-12.04%之间。其中最大的是‘贝克',最小的是‘特贾斯'。

2.4 不同品种美国山核桃含量测定的多重比较

通过测定不同品种的蛋白质平均含量、多糖百分含量和平均含水率,采用LSD多重比较,并用不同小写字母表示在0.05水平上的差异显著性。由表4可以看出,品种‘金华'和‘贝克'的三者含量都相对较高,品种‘波尼'‘艾利奥特'‘契可特'和‘卡多'次之。建议在今后的品种选育中优先选择品种‘金华'和‘贝克'。

表3 不同品种美国山核桃含水率比较Tab.3 Comparison of water content in different varieties of Carya illinoensis

表4 12个品种美国山核桃蛋白质、多糖含量及含水率的多重比较Tab.4 The multiple comparison of the content in different varieties of Carya illinoensis

3 结论与讨论

12种不同引种品种的美国山核桃,其蛋白质、多糖和水分含量各不相同。通过测量,蛋白质含量在23.48%-38.50%之间,多糖含量在1.90%-2.20%之间,水分含量在1.84%-12.04%之间,除多糖含量差异不明显外,蛋白质含量和水分含量都存在较大差异。美国山核桃作为油料树种,其营养成分含量非常丰富。于敏等[12]测定的6个山核桃品种蛋白质含量在6.03%-9.43%之间,明显低于本次测定的12个引种品种,品种‘金华'和‘贝克'的三者含量都相对较高,建议在今后的品种选育中优先选择品种‘金华'和‘贝克'。耿树香等[13]的研究结果也表明品种‘金华'的微量元素含量较高,适合进一步开发利用,这为山核桃今后的选种育种提供了参考依据。

美国山核桃果仁的总蛋白质含量通常比核桃、山核桃的高[14-17],多糖含量也非常丰富。鸡爪绵核桃 (Juglans regia)种仁蛋白质含量为13.31-21.72g/100g,临安山核桃种仁蛋白质含量为11.3g/100g,安吉山核桃种仁蛋白质含量为12.4 g/100g,而美国山核桃果仁的总蛋白质含量为23.48-38.50g/100g,远高于其他核桃蛋白质含量。植物多糖能够促进胰岛分泌胰岛素,影响糖代谢酶的活性,促使外周组织对葡糖糖的作用,抑制糖异生,从而达到降血脂、降血糖的作用[18]。美国山核桃作为优良的木本油料作物,对其引种时应重视品种的选育。随着对美国山核桃研究的不断深入和完善,其在林业产业发展过程中发挥着越来越重要的作用。

致谢：感谢云南省禄劝县小湾干果良种示范园的吴克强老师为本研究提供美国山核桃样品。