不同种植环境下黄秋葵籽粒营养成分的测定与分析

蒙元燕， 吴安忠， 韦小宝

(1.昭通学院农学与生命科学学院， 云南 昭通 657000;2.贵州省疾病预防控制中心， 贵阳 550004)

黄秋葵(Okra，HibiscusesculentusL.)又名秋葵和羊角豆，一年生草本植物，为锦葵科秋葵属。 黄秋葵源于非洲，野生种在印度也有发现，20世纪90年代初被引入中国，如今我国各个地方都有栽培[1]。秋葵果实是一种具有较高营养价值和显著保健功能的新型保健蔬菜，21世纪被欧美国家视为最佳黄色食品之一[2]。近年来我国种植黄秋葵面积及其产量不断扩大，但是由于黄秋葵蔬果具有成熟期短、肉质老化快的特点，导致如果不及时采收，鲜果的纤维含量急速增多，其食用价值就会直线下降[3]。因此，开发利用黄秋葵成熟籽粒势在必行。

目前，国内外为进一步利用黄秋葵的价值，对黄秋葵种子也进行许多研究，郭溆等[4]为了进一步精深加工黄秋葵籽粕，用酶解法提取黄秋葵籽粕内具有抗氧化活性的多肽；为更有效检测秋葵籽油中苯并芘的含量，李单单[5]用超高效液相色谱法进行研究；为探索提取秋葵籽油的更优方法，谢鹏等[6]分别用乙醚法和水酶法提取并对其进行定性和定量分析；东莎莎等[7]以黄秋葵籽浓缩汁、纯牛奶为主要原料制作复合乳制品并研究产品性能。黄秋葵籽粒的进一步加工利用方法、营养价值及其实用价值逐渐得以阐述。但仍不够全面，综合利用方面研究甚少，如何进一步开发利用这种潜力很大的新型保健蔬菜秋葵，必将成为未来的一个研究热点。本研究通过测定不同种植环境黄秋葵种子的可溶性蛋白、氨基、无机磷、黄酮、总酚等营养含量，综合分析其营养性状差异性、相关性，旨在为其综合开发利用提供科学基础，同时为贵州地区发展秋葵种植提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料与田间环境

1.1.1实验材料

供试材料为：东方正大种子有限公司的原黄秋葵种子(A)，B、C、D分别种植于贵州大学麦作研究中心实验基地、贵州黔西南州兴义敬南镇和贵州长顺县威远镇。B、C、D都是以A作为母本。

1.1.2实验材料田间环境

B种子种植地地处东经106° 27′ ～106°52′，北纬26°11′ ～ 26°34′，海拔1 100 m，日照百分率25.19%。最热月平均气温20.58 ℃，最冷月平均温度为4.91 ℃，大于10 ℃ 活动积温为4 500～6 000 ℃，无霜期为345～365 d，年降水量为1 200 mm左右，降雨量充足，土壤为黄壤，肥力中等；C种在兴义市敬南镇，海拔在1 120～2 028.5 m之间，属典型的喀嘶特地貌石山半石山地区，亚热带山地季风湿润气候，夏无酷暑，冬无严寒，雨量充沛，日照长。该地区年均气温在15～18 ℃之间，1月平均气温7.1 ℃，7月平均气温22.2 ℃。雨热同季，年降水量在1 300～1 600 mm之间，无霜期在275～334 d之间；D种子试验在贵州省长顺县威远镇石漠化综合治理试验基地进行。该基地位于北纬26°01′，东经106°27′，海拔高度为1 143 m，属中亚热带季风湿润气候区，雨热同季，冬无严寒，夏无酷暑，年均温13.5～18.5 ℃，相对湿度为81%，无霜期275 d，年降雨1 250～1 400 mm，供试土壤为黄壤，pH值6.9～7.2。

1.2 黄秋葵种子多组分营养物质的测定

1.2.1实验材料样品制备

将田间成熟的黄秋葵种子收取后装于皮纸袋中，然后置于40 ℃烘箱中烘烤一个月，烘干后取出脱粒研磨过筛备用。实验所测的6个指标分两组提取，其中一组为总类黄酮、总酚、植酸、无机磷，另外一组为氨基与可溶性蛋白质。所测指标均采用一次称样，分步提取法进行提取并测定，实验均设3个重复

1.2.2总类黄酮、总酚的提取及测定

用天平称取50 mg秋葵待测样品放入2 mL的离心管中，加入1.6 mL 50%的甲醇溶液，用超声波仪超声1 h后取出摇匀，接着进行30 min的65 ℃恒温水浴，室温下30 min静置，再置于摇床上进行摇振，震荡时间为30 min，然后将样品放入转速为10 000 r·min-1的离心机内进行10 min离心，放在4 ℃温度下48 h后，用上清液测定总类黄酮和总酚含量。总类黄酮和总酚含量的测定都用紫外分光光度法，其中总类黄酮的测定参照hishen J等[8]的方法，总酚的测定参照Ainsworth E A等[9]的方法。

1.2.3植酸、无机磷的提取及测定

用真空浓缩仪(Eppendorf, Concentrator Plus)将提取黄酮、总酚后的底物进行浓缩直到肉眼看不见液体，加入200 μL浓度为0.5 mol·L-1的HCl溶液，静置于常温条件下待底物完全吸涨后用电动组织研磨器将其搅拌均匀，再加入浓度为0.5 mol·L-1的HCl溶液1.4 mL，摇床摇荡30 min后，置于转速为10 000 r·min-1的离心机内离心10 min，置于4 ℃温度下待用上清液测定植酸和无机磷含量。植酸和无机磷含量的测定都用紫外分光光度法，植酸的测定方法参照Latta等[10]的方法。

1.2.4氨基、可溶性蛋白质的提取及测定

用天平称取30 mg黄秋裤籽粒待测样品放在2 mL的离心管中，加入浓度为0.1 mol·L-1的NaOH溶液1 600 μL，用摇床将其震荡摇匀，接着进行60 min的70 ℃恒温水浴(过程中每隔20 min取出摇晃1次)，然后放入转速为10 000 r·min-1的离心机内进行离心10 min， 置于4 ℃温度条件下保存备用。用紫外分光光度法测定氨基和可溶性蛋白质含量，氨基的测定参照Adler[11]的方法，可溶性蛋白质测定参照Bradford[12]方法。

1.3 数据统计分析

使用Excel、DPS软件对数据进行统计；用Sigmaplot 12.0软件绘制柱状图。

2 结果与分析

2.1 秋葵籽粒营养性状的差异性分析

由表1可知，籽粒总类黄酮平均值低于籽粒重量的0.1%，属于微量营养成分；籽粒总酚和无机磷含量均介于0.1%～1%之间，属于常量营养成分；而不同环境中黄秋葵种子植酸、氨基和可溶性蛋白质含量均大于籽粒重量的1%，所以属于大量营养成分。其中含量最低的是微量营养成分总类黄酮(A)，仅为最高含量可溶性蛋白质(A)的0.13%；大量营养成分中，同一种植环境，氨基含量分别为可溶性蛋白质含量的4.77%、4.12%、3.41%、3.43%，氨基虽然是大量营养成分，但是与可溶性蛋白质相比，含量仍不高。

表1 秋葵籽粒营养性状含量的平均值及范围

由表1中不同环境黄秋葵种子各营养成分值的范围可知，无机磷含量最高值是最低值的9.33倍，而可溶性蛋白质含量最高值是含量最低值的2.54倍，所以各营养成分中无机磷的范围最广，不同种植环境的差异性最大，相比而言可溶性蛋白质含量的范围比较小，所以不同种植间可溶性蛋白质含量的差异性较小。由表1可以看出6个营养性状变异系数平均值由大到小依次是：总类黄酮>氨基>无机磷>总酚>可溶性蛋白质>植酸，所以不同环境黄秋葵种子总类黄酮均值的离散程度最大，黄酮含量的差异性最大；在所测6个营养性状中植酸的变异系数最小，植酸含量的差异性最小，相对最为稳定。

2.2 不同环境黄秋裤籽粒营养性状的分析

如图1所示，为黄秋葵种子不同环境各成分的柱状图。A环境和D环境黄秋葵种子的总类黄酮、总酚和植酸的平均值含量在几个环境中最低，而氨基和可溶性蛋白质的平均值含量在几个环境中最高；C环境黄秋葵种子的总酚、植酸和无机磷含量在所有环境中平均值含量最高；而B环境除无机磷含量较低其余营养成分的含量在4个环境中均属于偏高成分。

图1 4个种植环境下秋葵籽粒6种营养性状的含量

由不同环境黄秋葵种子成分的柱状图知，植酸和可溶性蛋白质在不同环境中含量大体一致波动性较小，黄秋葵种子中植酸和可溶性蛋白质不随环境的变化而变化；总酚和氨基含量较低的两个环境的含量大体一致，而含量高的环境呈阶梯状上升；总类黄酮和无机磷的含量呈阶梯状上升，所以总类黄酮和无机磷的含量随着不同环境的变化有较大的变化。

2.3 黄秋葵籽粒各指标间的相关性分析

如表2所示，4种环境中，黄秋葵籽粒中一些营养成分间存在明显的相关性。总类黄酮和总酚之间及总酚和植酸之间存在极显著正相关(p<0.01)，总类黄酮和植酸间存在显著性正相关(p<0.05)。总类黄酮与无机磷、氨基存在负相关，总酚与氨基、可溶性蛋白存在负相关，但都达不到显著相关水平。

表2 黄秋葵籽粒营养成分相关性分析

3 结论与讨论

采用紫外分光光度法对不同环境中黄秋葵种子6种营养组分的含量进行了测定及分析，并且所测黄秋葵种子6种营养组分均设3个重复，从而保证了实验的准确度。研究结果显示，不同环境黄秋葵籽粒的6种营养组分，可分为微量营养物质、常量营养物质和大量营养物质。由不同环境黄秋葵籽粒营养组分的变异系数可知，不同环境黄秋葵籽粒植酸含量相比总类黄酮较为稳定。同时研究结果显示，不同环境黄秋葵种子的成分含量不尽相同，说明环境对黄秋葵种子的成分含量有一定的影响。

黄秋葵是一种富含多种营养素的新型保健蔬菜 ，研究价值高，应用前景广[13]。本文通过测定的6组营养成分得知，总类黄酮在黄秋葵的籽粒中含量低于0.1%，属于微量营养成分，与黄酮含量为(125.08±19.00)mg·(100 g)-1、(428.00±212)mg·(100 g)-1的大麦和水稻相比，含量相对较低[14-15]。总酚、无机磷的含量占比在0.1%～1%之间，是常量营养成分，其中秋葵籽粒的总酚含量在100～200 mg·(100 g)-1之间，这与大麦的总酚含量几乎相当[16]。植酸、氨基、可溶性蛋白的含量皆大于1%，属大量营养成分，其中黄秋葵籽粒的植酸含量为40 mg·g-1左右，是谷类作物干种子植酸含量的4倍多[17]；玉米和水稻等谷物种子中，无机磷的含量一般为0.06～0.36 μg·mg-1，而黄秋葵籽粒中无机磷含量为0.88～1.41 μg·mg-1，同样，黄秋葵籽粒中氨基和可溶性蛋白质的含量较高于一般的作物种子[18]。

从不同环境黄秋葵种子各营养成分值的范围来看，不同环境的黄秋裤籽粒无机磷含量差异最大，可溶性蛋白质差异最小，表明无机磷受环境影响最大，可溶性蛋白受影响最小；从变异系数看，植酸最为稳定，黄酮随着环境的变化而变化，这些可能与环境的气候、土壤等因素有关，具体的因素有待进一步研究。此外，为探索黄秋葵籽粒各指标间的内在联系，对所测的6个黄秋葵籽粒营养成分指标进行相关性分析，结果显示，总类黄酮与总酚、总酚与植酸之间存在正相关并达到极显著水平(p<0.01)，总类黄酮和植酸间也存在显著性正相关(p<0.05)，总类黄酮与无机磷、氨基存在负相关和总酚与氨基、可溶性蛋白存在负相关(p<0.05)。