九龙山野生欧李不同器官营养成分分析

马庆华，余海，李恩杰，褚阳，戴新陆，张永安

（中国林业科学研究院华北林业实验中心，北京102300）

欧李（Cerasus humilis（Bge.）Sok.）为蔷薇科、樱桃属落叶小灌木，广泛分布于黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山东、河南等地，是我国特有的一个果药兼用型野生树种[1-3]。大量研究表明，欧李综合价值很高，其果实香气浓郁，尤其是钙、铁含量丰富，被誉为“钙果”；欧李果仁为《中华人民共和国药典》记载的“郁李仁”，是我国传统中药材[4-5]。并且，欧李根可入药，叶片和枝条是牛、羊的上好饲草饲料[6]。然而由于受地域、气候等因素影响，欧李品种繁多，品种特性有很大差异[7-8]。因此，有必要深入研究特定生态区欧李（根系、枝条、叶片、果肉、果仁）的营养特性，从而充分发挥其生态效益和经济效益[9]。

九龙山自然保护区属于暖温带半湿润季风气候，干旱少雨，水土流失严重，生态环境脆弱[10]。尤其在干旱季节，土壤含水量仅10.5 %，有机质含量0.5 %～0.6 %的向阳沟岭坡地，其它灌木和草本往往枯死，而野生欧李却能正常生长，开花结果，形成茂密的灌木丛林，成为干旱山区一道靓丽的风景。因此，本研究以北京市九龙山自然保护区自然分布状态下的野生欧李为研究对象，对其不同器官的多糖、蛋白质、Ca、Fe、Zn、Se 含量及脂肪酸、氨基酸组成等进行分析，以期为欧李果树的繁育及根、茎、叶、果、仁的综合利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

野生欧李（Cerasus humilis）：采集于北京九龙山自然保护区，将其分成根系、枝条、叶片、果肉和果仁5 个部分，除果仁外，其它器官75 ℃烘干24 h，粉碎待用。

Ca、Fe、Zn、Se 标准溶液：国家有色金属及电子材料分析测试中心；18 种氨基酸标准品：Sigma-Aldrich公司；香草醛，齐墩果酸，钼酸铵，甲醇，硝酸、H2O2（分析纯）：北京国药集团。

1.2 仪器与设备

Foss 2000 全自动凯氏测氮仪：福斯分析仪器公司；L－8900 全自动氨基酸分析仪：日立高新技术公司；Mars6微波消解仪：美国CEM Corporation；MM400 冷冻混合研磨仪：德国莱驰Retsch GmbH；UV1901 紫外可见分光光度计：上海奥析科学仪器有限公司；LGJ－10 冷冻干燥机：北京松源华兴科技发展有限公司；PE AA800 原子吸收分光光度计：岛津上海实验器材有限公司。

1.3 指标测定及方法

1.3.1 粗多糖和蛋白质含量测定

1）欧李多糖提取：参照 NY/T 1676－2008《食用菌中粗多糖含量的测定》；

2）蛋白质含量测定参照：GB 5009.5－2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》，蛋白质系数为4.38。

1.3.2 Ca、Fe、Zn、Se 含量测定

1）钙、铁、锌含量参照：GB 5009.268－2016《食品安全国家标准食品中多元素的测定》；

2）硒含量参照：GB 5009.93－2017《食品安全国家标准食品中硒的测定》。

1.3.3 脂肪酸组成

按照GB/T 14772-2008《食品中粗脂肪的测定》方法得到欧李果实粗脂肪提取液，再利用KOH-甲醇酯化法对欧李粗脂肪提取液进行甲基衍生化处理，最后减压蒸干后，用1 mL 正己烷溶解，过膜后得到气相色谱-质谱联用法（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）分析试样。

GC-MS 工作条件：色谱柱DB-17MS（30 m ×0.25 mm×0.25 μm）石英柱，进样口温度 250 ℃，初始温度 40 ℃，然后升至 195 ℃，保持 2 min，再升至 205 ℃和230 ℃，保持 1 min；流速 1 mL/min，分流比 45 ∶1；接口温度 250 ℃，离子源温度 230 ℃，EI，电子能量 70 eV，全扫描模式 m/z：12 amu～580 amu。

1.3.4 氨基酸组成

1）氨基酸组成分析参照 GB/T 5009.124－2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》；

2）色氨酸含量通过加15 g/L 的氢氧化锂溶液进行碱水解，采用高效液相色谱法测定。

1.3.5 营养价值评价方法

氨基酸评分（amino acid score，AAS）、化学评分（chemical score，CS）、必需氨基酸指数（essential amino acid index，EAAI）、生物价（biological value，BV）、营养指数（nutrient index，NI）的评价方法参考 Bano 等[11]和联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization of the United nations，FAO）的方法[12]。

1.4 数据统计分析

除果仁外，所有数据均是基于干品通过3 次重复试验所得，由SAS 8.2 软件通过一般线性模型（general linear model，GLM）进行显著性分析，分析方法为Duncan's 多重范围检验，显著性水平为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 九龙山野生欧李生长状况

野生欧李在北京门头沟九龙山自然保护区有着广泛的分布，常见于海拔600 m～1 000 m 的低山、丘陵，尤其在向阳山坡或者林地边缘生长较多，资源丰富。欧李为落叶小灌木，高0.8 m～1.5 m，分枝多，嫩枝纤细，褐色、阳面红褐色，光滑。开花期为每年4 月底至5 月初，花量大，为当地重要蜜源植物之一。

图1 九龙山自然保护区野生欧李生长状况Fig.1 Growth status of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve

2.2 九龙山野生欧李各器官多糖和蛋白质含量

九龙山野生欧李各器官（根系、枝条、叶片、果肉和果仁）中多糖和蛋白质含量见图2。

九龙山野生欧李各器官中根系粗多糖含量最高，其次是果肉、叶片和枝条，果仁中含量最低。根系、果肉、叶片、枝条和果仁多糖提取率依次为7.39%、5.87%、3.05%、2.57%和1.49%。多糖是药用植物中非常重要的成份，具有增加机体免疫力、抗病毒、抑制肿瘤等生理活性[13]。

图2 九龙山野生欧李各器官多糖和蛋白质含量Fig.2 Contents of polysaccharide yield and protein in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve

九龙山野生欧李各器官中蛋白质含量存在显著差异，欧李各器官中果仁蛋白质含量最高（为38.30%），其它4 种器官中含量类似（介于5.58%～7.29%之间），果仁中蛋白质含量是其它器官的5.25 倍～6.82 倍。类似的，张美莉等报道内蒙古欧李鲜果肉蛋白质含量为6.18%，果仁中蛋白质含量为26.72%[14]。

2.3 九龙山野生欧李各器官的矿质元素组成

九龙山野生欧李各器官（根系、枝条、叶片、果肉和果仁）中钙、铁、锌和硒含量见图3。

图3 九龙山野生欧李各器官矿质元素含量Fig.3 Contents of mineral nutrients in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve

九龙山野生欧李矿质元素含量丰富，各器官中钙、铁、锌和硒含量不同。钙含量以叶片中最高，为28.62 g/kg，极显著高于其它器官，分别是根系、枝条、果肉和果仁中钙含量的 3.82、2.31、18.49、13.09 倍。铁含量以枝条和叶片中含量最高，分别为162.53 mg/kg和169.51 mg/kg，显著高于根系、果肉和果仁中铁含量，是根系铁含量的2.03 倍～2.12 倍，是果肉和果仁铁含量的 9.28 倍～10.09 倍。

相比来说，果仁中锌含量最高，其次为枝条、根系、叶片，果肉中锌含量最低。果仁中锌含量分别是枝条、根系、叶片、果肉的 1.31、2.22、2.28、9.33 倍；5 种器官中果仁硒含量最高，其次是根系、枝条、果肉，叶子中硒含量最低。果仁中硒含量分别是根系、枝条、叶片、果肉的2.68、3.35、4.70、89.33 倍。相比较来说，李晓亮报道欧李果实中铁含量为108.99 mg/kg，锌含量为5.76 mg/kg，硒含量为0.006 6 mg/kg[15]。

2.4 九龙山野生欧李果肉和果仁中脂肪酸组成

九龙山野生欧果仁和果肉中脂肪酸组成见表1。

九龙山野生欧李果仁含油量较高，油中含有丰富的人体必需脂肪酸，其中油酸和亚油酸含量分别为25.40%和12.52%，不饱和脂肪酸总含量超过90%。相似的，刘俊英等报道欧李果中油酸含量为20.32%、亚油酸含量为15.65%[16]。相比较来说，果肉中油脂含量较低，仅为0.38%，其中棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和花生酸含量均低于果仁，仅α-亚麻酸高于果仁。已有研究表明，欧李果仁具有降血脂、软化血管及减少心血管疾病发生的作用[17-18]。

表1 九龙山野生欧李果仁和果肉中脂肪酸组成Table 1 Fatty acid composition in nuts and fruits in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve %

2.5 九龙山野生欧李各器官的氨基酸组成

野生欧李各器官氨基酸种类齐全，5 种器官中均检测到18 种氨基酸，其中包括8 种人体必需氨基酸见表2。

表2 九龙山野生欧李各器官氨基酸组成Table 2 Amino acid composition in nuts and fruits in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve %

续表2 九龙山野生欧李各器官氨基酸组成Continue table 2 Amino acid composition in nuts and fruits in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve %

必需氨基酸含量和总氨基酸含量均以果仁中最高，其次是叶子，根系、枝条和果肉中相差不大。果仁中必需氨基酸含量是其它器官的3.69 倍～8.13 倍，总氨基酸是其它器官的5.93 倍～9.90 倍。除脯氨酸外，欧李果仁中其它17 种氨基酸均显著高于4 种器官相应氨基酸含量。依据FAO/WHO 提出的理想蛋白源标准：组成蛋白质的必需氨基酸总量/总氨基酸的值应达总量（E/T）的40%左右，必需氨基酸/非必需氨基酸的值（E/N）应在60%以上。欧李枝条和叶片均高于上述标准，达到理想蛋白源标准。

天门冬氨酸和谷氨酸是呈味氨基酸，是食物中的重要鲜味物质，欧李枝条、叶片、果肉和果仁中这两种氨基酸与总氨基酸的比值高达20 %以上，分别为20.0%、22.62%、30.25%、38.62%，表明欧李中这4 种器官都是口感比较鲜美的天然资源，相比较来说，果肉和果仁的口感优于枝条和叶片。

2.6 九龙山野生欧李各器官的营养评价

采用国际通用标准对欧李蛋白质营养价值进行评价，由于半胱氨酸与酪氨酸可分别由蛋氨酸与苯丙氨酸转变而成，所以将半胱氨酸和蛋氨酸，酪氨酸和苯丙氨酸分别合并计算。4 个器官（根系、枝条、果肉和果仁）仅苯丙氨酸+酪氨酸的AAS 评分超过100，根系、枝条、果肉和果仁第一限制氨基酸分别为异亮氨酸、缬氨酸、色氨酸和赖氨酸。叶片中除蛋氨酸+胱氨酸的AAS 评分低于90 外，其他均超过90。5 个器官CS 评分较低，除叶片中苯丙氨酸+酪氨酸的CS 评分均超过100 外，其它CS 评分均低于100。因此，通过利用各器官之间的氨基酸互补性，有利于提高欧李蛋白质的营养价值。

九龙山野生欧李各器官营养价值评价见表3。

表3 九龙山野生欧李各器官蛋白质营养价值评分Table 3 The nutritional value of protein in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve

EAAI 用以评价食物蛋白质的质量，根据相关EAAI 评价标准：EAAI＞95 为优质蛋白源，86＜EAAI＜95 为良好蛋白源，75＜EAAI＜86 为可用蛋白源，EAAI＜75 为不适用蛋白源[11-12]。依据EAAI，仅欧李叶子为优质蛋白源。BV 值越高，表明该种蛋白质吸收消化后的利用程度就越高，欧李叶子中蛋白质更容易被机体吸收利用。NI 是由EAAI 及蛋白质含量计算而得到，果仁营养指数最高，其次是叶子，枝条、根系和果肉相差不大。

表4 九龙山野生欧李不同器官的必需氨基酸指数、生物价与营养指数Table 4 The indexes of EAAI，BV and NI in different organs of wild Cerasus humilis in Jiulongshan nature preserve

3 讨论与结论

欧李为中国特有的果药兼用型野生树种，具有“四耐”特性，即耐干旱、耐贫瘠、耐严寒、耐盐碱，对阳坡、沟壑和贫瘠的石质山区等逆境抗性很强，被国家林业局列为生态林优良树种，明确其在荒山治理中的特殊作用[19-20]。

九龙山野生欧李叶片中钙和铁含量丰富，钙含量（28.62 g/kg） 是果肉和果仁中钙含量的 13.09 倍～18.49倍，铁含量（169.51 mg/kg）是果肉和果仁中铁含量的9.28 倍～10.09 倍。枝条中钙和铁含量与叶片类似。依据国际通用标准，叶片和枝条均达到优质蛋白源标准。欧李的茎叶不但钙铁营养价值很高，而且枝条细软适口，可作为优良的牛羊饲料[21]。

欧李果实中的钙主要以果胶钙形态为主，容易为消化吸收[22]。九龙山野生欧李果仁中油脂含量高达40%以上，其主要成份分别为油酸25.40 %和亚油酸12.52%，油脂中的不饱和脂肪酸含量达90%，欧李油脱去苦杏仁苷后可作食用油。九龙山欧李果仁中苦杏仁苷、白藜芦醇等含量极其药理特性有待于深入研究。

综上所述，九龙山野生欧李叶片和枝条钙铁含量很高，且为优质蛋白源，可开发成优质饲料。果仁富含不饱和必需脂肪酸和硒等营养，油脂价值较高；果实可食用，根系具有潜在药用价值。因此，九龙山野生欧李集根、茎、叶、花（观赏）、果肉、果仁开发于一体，具有较好的生态价值和经济价值。