蒜头果不同部位的营养成分分析

杨一山 唐健民 孙菲菲 秦惠珍 蒋运生 韦霄 邹蓉

摘 要：  為明确喀斯特珍稀植物蒜头果各部位营养价值特点及开发利用方向，该研究以采自广西河池市巴马县交乐天坑的蒜头果成熟的果实、叶、枝皮和树皮为材料，采用我国食品营养成分国家标准的分析方法，测定其不同部位的基本营养物质、氨基酸和矿物质的种类及含量，并对各部位的氨基酸进行营养价值评价。结果表明：（1）在基本营养成分方面，果皮的灰分含量高于其他部位，为5.7 g·（100 g）-1；种仁中粗脂肪和蛋白质含量高于其他部位，分别为36.0、14.0 g·（100 g）-1；叶中维生素C的含量高于其他部位，为33.9 mg·（100 g）-1；枝皮中粗纤维含量高于其他部位，为40.5 g·（100 g）-1；树皮中碳水化合物含量高于其他部位，为78.6 g·（100 g）-1；只在种仁和叶中检测出挥发油，分别为0.26、0.15 mL·（100 g）-1。（2）在蒜头果整体中共检测出16种氨基酸，其中必需氨基酸7种；种仁中氨基酸总量与必需氨基酸总量远高于其他部位，分别为12.71、4.8 g·（100 g）-1；在氨基酸营养价值方面，种仁和果皮的营养价值最高，其次为叶、枝皮和树皮，必需氨基酸比值系数分（SRC）分别为62.98、59.40、57.31、52.25、48.17。（3）在常量元素方面，种仁、果皮和叶中含量最高的常量元素均为K，枝皮和树皮中含量最高的常量元素均为Ca，Na在蒜头果5个部位中的含量均最低；在微量元素方面，蒜头果5个部位的Mn、Fe含量均高于其他微量元素，其中种仁中的Mn含量最高，枝皮中Fe含量最高。综上认为，蒜头果种仁营养价值最高，其他部分也具有独特的开发利用潜力，可根据其不同部位的不同价值特点进行有效精准的开发和利用。该研究结果为今后蒜头果产品的开发和利用提供了科学依据和理论支持。

关键词： 喀斯特， 蒜头果， 不同部位， 营养成分， 氨基酸， 矿质元素

中图分类号：  Q946.91； Q946.1

文献标识码：  A

文章编号：  1000-3142（2023）03-0515-12

Analysis of nutritional components in different

parts of Malania oleifera

YANG Yishan1，2， TANG Jianmin1， SUN Feifei1，2， QIN Huizhen1，

JIANG Yunsheng1， WEI Xiao1， ZOU Rong1*

（ 1. Guangxi Key Laboratory of Plant Functional Phytochemicals and Sustainable Utilization， Guangxi Institute of Botany，

Guangxi Zhuang Autonomous Region and Chinese Academy of Sciences， Guilin 541006， Guangxi， China;

2. College of Pharmacy， Guilin Medical University， Guilin 541004， Guangxi， China ）

Abstract：  In order to clarify the nutritional value characteristics and development and utilization direction of different parts of the rare karst plant Malania oleifera， ， the mature fruits， leaf， branch bark and bark of M. oleifera collected from Jiaole Tiankeng， Bama County， Hechi City， Guangxi were used as materials in this study. The types and contents of essential nutrients， amino acids and minerals in different parts of M. oleifera were determined by the national standard analysis method of food nutrients in China， and the nutritional values of amino acids in different parts were evaluated.  The results were as follows： （1） In terms of essential nutrients， except for naphtha， there were extremely significant differences in the contents of the remaining six essential nutrients among five parts （P<0.01）. The ash content of peel was higher than those in other parts， which was 5.7 g·（100 g）-1. The contents of crude fat and protein in kernel were higher than those in other parts， which were 36.0 and 14.0 g·（100 g）-1 respectively. The content of vitamin C in leaf was higher than those in other parts， which was 33.9 mg·（100 g）-1. The content of crude fiber in branch bark was higher than those in other parts， which was 40.5 g·（100 g）-1. The content of carbohydrate in bark was higher than those in other parts， which was 78.6 g·（100 g）-1. Naphtha was detected only in kernel and leaf， with the contents of 0.26 and 0.15 mL·（100 g）-1 respectively. （2） A total of 16 amino acids were detected in the five parts of M. oleifera， including seven essential amino acids. The total numbers of amino acids and essential amino acids of kernel were much higher than those of other parts. In terms of amino acid nutritional value， the nutritional value of kernel and peel were higher than other parts， followed by leaf， branch bark and bark， and the essential amino acid ratio coefficient score （SRC） was 62.98， 59.40， 57.31， 52.25， 48.17， respectively. （3） In terms of macroelements， the highest content of major elements in kernel， peel and leaf was K， the highest contents of major elements in branch bark and bark were Ca， and the contents of Na in five parts of M. oleifera were the lowest. In terms of microelements， the contents of Mn and Fe in five parts of M. oleifera were higher than others. The content of Mn in kernel was the highest， and the content of Fe in branch bark was the highest.  In conclusion， the kernel has the highest nutritional value， and other parts also have unique development and utilization potential， which can be effectively and accurately developed and utilized according to the different value characteristics of different parts. The results of this study provide scientific basis and theoretical support for the development and utilization of M. oleifera products in the future.

Key words： karst， Malania oleifera ， different parts， nutritional component， amino acid， mineral element

蒜头果（Malania oleifera）系铁青树科（Olacaceae）蒜头果属（Malania）的常绿乔木，又称马兰后（广西壮语）、山桐果（广南语）、猴子果、咪民等，是国家特有的二级保护单种属稀有植物，生长于广西西部的低山地和云南的广南县与富宁县等地（黄开响等，2008）。蒜头果作为重要的山地木本油料作物，可谓通身是宝，从枝叶到果实都蕴藏着丰富的研究与应用价值。其种仁作为应用与研究最为核心的部位，富含健康油脂且含量高达65%，其中神经酸（二十四碳烯酸）相对含量最高，占总油脂的50.71%，其次为油酸和亚麻酸（张茜等，2016）。神经酸是一种长链的多不饱和脂肪酸，不仅在神经细胞发育和修复、改善记忆力（袁华等，2013）等方面发挥着巨大作用，还是云南白药、麝香保心丸等药物的主要成分（周琴芬，2017）。种仁中的蒜头果蛋白具有较高的药用价值，不仅对Hela细胞和Vero细胞具有强烈的细胞毒性（杨敏，2020），还对人白血病K562体外生长具有抑制作用（袁燕等，2014）。除种仁外，蒜头果果壳和果皮中也含有少量的粗脂肪，分别为6.47%、6.60%（杨玉玲等，2022）。其果壳和枝木中木质素丰富，为蒜头果的综合利用开辟了新的途径（唐婷范等，2013）。唐婷范等（2013）研究发现蒜头果新鲜枝叶和果皮果肉中均含有挥发油，枝叶和果皮果肉挥发油主要成分均为苯甲醇、苯甲醛和扁桃腈，种仁中挥发油的主要成分为苯甲醇和苯甲醛。黄开响等（2008）以蒜头果叶为材料，共鉴定出5种挥发油，占总含量的98.75%，其中扁桃腈相对含量最高，其次为苯甲醛。由此可见，蒜头果各部位挥发油的组成和相对含量有所不同，其整体含有丰富的天然香料成分，可应用于化妆品、食品等行业。除医疗保健价值外，蒜头果因其树干通直、木材纹理好、密度大、耐腐蚀而成为制造家具船舶的上好材料，商品价值较高，市售价在4 000元·m-3左右（陈福等，2021）。

近年来，随着人工造林技术的日益进步，蒜头果的生产和加工必将产业化。然而，在果实和木材被采收后，枝叶、果皮和树皮等未得到充分利用，不仅造成了资源浪费，还造成了环境的污染。由于蒜头果种植收获周期长，一般种植10 a后可盛产，所以更需要对其整体进行开发研究，增加经济效益，刺激种植与生产。但是，目前的研究大多集中于种仁中油脂、多糖（Yuan et al. ，2009）、蛋白、木脂素及神经酸的提取纯化等方面，而对其种仁及整体营养方面的研究还处于起步阶段。张磊等（2012）首次采用湿法硝酸-高氯酸消解法对蒜头果种仁中Al、Ca、Fe、K、Mg、Mn、Zn七种金属元素的含量进行了测定，为蒜头果种仁中金属元素的研究提供了科学依据。此后，苏霁玲等（2021）对蒜头果种仁中的蛋白质、粗脂肪及脂肪酸的组成和矿质元素含量进行了测定，并对种仁中的氨基酸进行了营养价值评价，研究表明种仁中氨基酸的营养价值较高，营养元素丰富且未检测出重金属元素，在食品深加工方面极具潜力。此外，在营养研究方面还未见有其他相关报道，许多问题还亟待解决，如蒜头果哪个部位的营养价值最高，不同部位营养价值的特点，营养价值形成的物质基础，不同地区蒜头果矿质元素、营养成分等是否存在差异等。

为综合开发蒜头果资源，明确其不同部位的营养价值特点以及提高蒜头果种植的附加经济效益，本研究采用常规食物营养成分的分析方法，对蒜头果整个植株包括种仁、果皮、叶、枝皮和树皮五个部位，进行基本营养成分、氨基酸、矿物质的种类及含量的测定，并对各部位进行营养价值评价，以明确各部位的营养价值差异和特点，探讨其价值形成的内在机制，为今后蒜头果产品的开发和利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料和仪器

材料为蒜头果成熟的果实、叶、枝皮和树皮，采自广西壮族自治区河池市巴马县交乐天坑内的5株已成年、健康且生长年限相同的植株，经广西植物研究所韦霄研究员鉴定为蒜头果（Malania oleifera）。采集時间为2021年10月中旬，采集地属于亚热带季风气候，干湿分明，6、7、8月为雨季，降水丰沛，10月上旬雨季基本结束。天坑内部气温较低，水分蒸发量小且底部有河流和地下暗河，气候湿润，土壤肥沃，大多为中性偏碱的石灰性土壤。

仪器为QE-100型高速粉碎机（浙江屹立工贸有限公司）、L-8900 氨基酸分析仪、全自动凯氏定氮仪（济南海能）、电子天平（梅特勒）、高速冷冻离心机（日本日立）、高效液相色谱系统（美国 Waters）、双光束扫描紫外可见分光光度计（美国热电）、ZEEEnit 700 原子吸收光谱仪（德国耶拿）、IRIS Intrepid等离子体发射光谱仪（美国热电）、X7 Series等离子体质谱仪（美国热电）、SA-10原子荧光形态分析仪（北京吉天）、TU-1810 紫外可见分光光度计（北京谱析）等。

1.2 方法

1.2.1 原材料预处理 首先，将蒜头果成熟果实的种仁和果皮手工分离后洗净；然后，与洗净的叶、枝皮和树皮共同置于烘箱中，60 ℃烘干至恒重；最后，用粉碎机粉碎，过60目筛，制成样品粉末，备用。

1.2.2 蒜头果不同部位基本营养成分、氨基酸及矿质元素的测定 采用我国食品营养成分国家标准分析方法，对蒜头果不同部位的灰分、粗脂肪、蛋白质、氨基酸、矿质元素等进行检测：灰分（重量法，GB 5009.4—2016）、粗脂肪（索式抽提法，GB 5009.6—2016）（Zhang et al.， 2011）、蛋白质（凯氏定氮法，GB 5009.5—2016）、粗纤维（重量法，GB/T 8310—2013）、碳水化合物（硫酸苯酚法，GB 28050—2011）（朱成文等，2005）、维生素C（高效液相色谱法，GB 5009.86—2016）、挥发油（甲苯法，GB/T 30385—2013）、氨基酸（氨基酸自动分析仪，GB/T 5009.124—2016）。每种样品重复测定3次，取平均值。

1.2.3 蒜头果不同部位矿质元素的测定 精密称取1.00 g蒜头果种仁、果皮、叶、枝皮和树皮的粉末分别置于消解管中，加入5.0 mL的HNO3和2.0 mL H2O2，在微波消解仪进行消解。待消解完毕，将消解管置于赶酸仪中赶酸，用2%的HNO3定容，待测。K、Ca、Mg、Na、Fe、Cu采用电感耦合等离子体发射光谱仪测定，P、Mn、Zn、Se等矿质元素采用等离子质谱仪测定（王丽军等，2021）。每种样品重复测定3次，取平均值。

1.3 氨基酸营养价值评价方法

采用氨基酸比值系数法（侯敏等，2019），对蒜头果种仁、果皮、叶、枝皮和树皮进行必需氨基酸营养价值评价。以世界卫生组织和联合国粮农组织（World Health Organization and Food and Agriculture Organization of the United Nations， WHO/FAO）所提供的必需氨基酸模式为标准，计算出必需氨基酸比值（ratio of essential amino acids， RAA）、样品中所有必需氨基酸比值的平均值（mean value of RAA， RAA）、必需氨基酸比值系数（Essential amino acid ratio coefficient， RC）、所有必需氨基酸比值系数平均值（mean value of RC， RC）、RC变异系数（coefficient of variation of RC， CV）、各必需谷氨基酸比值系数RC的标准差（standard deviation of RC， SD）、必需氨基酸比值系数分（score of ratio coefficient of essential amino acid， SRC）。计算方法如下：

必需氨基酸比值（RAA）=

样品中某必需氨基酸含量

WHO/FAO模式中该必需氨基酸含量；

必需氨基酸比值系数（RC）=

某必需氨基酸比值（RAA）样品中所有必需氨基酸比值的平均值（RAA）；

必需氨基酸比值系数分（SRC）=（1-CV）×100；

RC变异系数（CV）=

各必需氨基酸比值系数RC的标准差（SD）所有必需氨基酸比值系数平均值（RC）。

1.4 数据处理

采用Excel 2016软件进行数据统计，采用SPSS 18.0软件进行数据统计学分析。

2 结果与分析

2.1 蒜头果种仁、果皮、叶、枝皮和树皮中基本营养成分的组成及含量

由表1可知，不同部位之间除碳水化合物外，其余7种基本营养物质的含量均存在极显著差异（P<0.01）。在灰分含量方面，果皮中含量最高，为5.7 g·（100 g）-1；种仁中含量最低，具体表现为果皮>树皮>枝皮>叶>种仁。在粗脂肪含量方面，种仁中含量最高，为36.0 g·（100 g）-1；枝皮中含量最低，具体表现为种仁>果皮>叶>树皮>枝皮。在蛋白質含量方面，种仁中含量最高，为14.0 g·（100 g）-1；枝皮中含量最低，具体表现为种仁>叶>树皮>果皮>枝皮。在粗纤维含量方面，枝皮中含量最高，为40.5 g·（100 g）-1；果皮中含量最低，具体表现为枝皮>种仁>树皮>叶>果皮。在碳水化合物含量方面，树皮中含量最高，为78.6 g·（100 g）-1；种仁中含量最低，具体表现为树皮>枝皮>叶>果皮>种仁。在维生素C含量方面，叶中含量最高，种仁中含量最低，具体表现为叶>树皮>枝皮>果皮>种仁。在挥发油含量方面，只在种仁和叶中检测出挥发油且两者存在显著差异（P<0.05）。不同部位中的主要基本营养成分也是不同的，种仁中基本营养物质以粗脂肪和碳水化合物为主，果皮中以碳水化合物为主，叶中以碳水化合物和维生素C为主，枝皮和树皮中以粗纤维和碳水化合物为主。从上述分析可以看出，蒜头果各部位中的基本营养物质含量各有特点，并且不同部位之间存在不同程度的差异性。因此，可以根据蒜头果的特点进行开发与利用。

2.2 蒜头果种仁、果皮、叶、枝皮和树皮中氨基酸的组成及含量

2.2.1 氨基酸总量分析 由表2可知，在种仁、果皮、叶中共检测出16种氨基酸，其中必需氨基酸7种。在枝皮和树皮中共检测出15种氨基酸，其中必需氨基酸6种，未检测出蛋氨酸（Met）。各部分氨基酸总量依次为12.71、3.35、7.32、2.21、4.46 g·（100 g）-1。种仁氨基酸总量和每一种氨基酸含量均显著高于其他部位（P<0.05）。枝皮中氨基酸含量和各种氨基酸含量均显著低于其他部位（P<0.05）。蒜头果5个部位中谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）的含量均高于其他氨基酸。除蛋氨酸外，不同部位中同一种氨基酸均存在极显著差异（P<0.01），蛋氨酸含量则呈现显著差异（P<0.05）。

蒜头果5个部位中的必需氨基酸含量相差较大，其中种仁中必需氨基酸含量最高［为4.8 g·（100 g）-1］，枝皮的含量最低，具体表现为种仁>叶>树皮>果皮>枝皮。种仁和叶中含量最高的必需氨基酸为亮氨酸（Leu），果皮、枝皮和树皮中含量最高的必需氨基酸为赖氨酸（Lys）。叶中必需氨基酸总量/氨基酸总量（EAA/TAA）和必需氨基酸总量/非必需氨基酸总量（EAA/NAA）最高，分别为40.02%和66.74%。

2.2.2 必需氨基酸营养评价 根据FAO/WHO推荐模式，计算出蒜头果种仁、果皮、叶、枝皮、树皮的必需氨基酸比值（RAA）、必需氨基酸比值系数（RC）、必需氨基酸比值系数分（SRC），计算结果见表3、表4。RC值<1，表明该种氨基酸相对不足；RC值>1，表明该种氨基酸相对过剩。由表4可知，蒜头果5个部位中蛋氨酸+半胱氨酸（Met+Cys）的RC值均最小。因此，5个部位的第一限制氨基酸均为蛋氨酸+半胱氨酸（Met+Cys）。

现代营养学研究认为，氨基酸不足和过剩都会限制食品的营养价值。必需氨基酸比值系数分（SRC）常被用来对食物蛋白中的氨基酸进行综合评价。SRC是将某种食物蛋白中氨基酸的组成比例与推荐模式相比较，若与推荐模式一致则SRC=100，表明蛋白质的营养价值越高；若与推荐模式相差越大则SRC值越小，表明蛋白质的营养价值越差。由表4可知，蒜头果各部分的必需氨基酸比值系数分依次为树皮（48.17）<枝皮（52.25）<叶（57.31）<果皮（59.40）<种仁（62.98）。从以上数据可以看出，种仁中氨基酸的营养价值最高，果皮的营养价值次之，树皮的营养价值最低。

2.3 蒜头果种仁、果皮、叶、枝皮、树皮中矿质元素的种类及含量

2.3.1 常量元素 由表5可知，种仁、果皮和叶中含量最高的常量元素均为K，分别为1.08×103 、2.73×103、704 mg·（100 g）-1；枝皮和树皮中含量最高的常量元素均为Ca，分别为1.28×103、1.32×103 mg·（100 g）-1；Na在蒜头果所有部位中的含量均最低。不同部位中5种常量元素均存在极显著差异（P<0.01）。与其他部位相比，种仁中P、Mg含量显著高于其他部位（P<0.05），果皮中K、Na含量显著高于其他部位（P<0.05），树皮中Ca含量显著高于其他部位（P<0.05）。

2.3.2 微量元素 由表6可知，种仁和树皮中微量元素含量由高到低均表现为Mn>Fe>Zn>Cu>Se，Mn含量均最高；果皮和叶表现为Fe>Mn>Zn>Cu>Se，Fe含量均最高；枝皮中微量元素表现为Fe>Zn>Mn>Cu>Se，Fe含量最高。5个部位微量元素的含量均存在一定程度的差异性，其中Mn、Fe、Zn、Cu的含量呈极显著差异（P<0.01），Se含量呈显著差异（P<0.05）。种仁中Mn含量高于其他部位，并与叶、树皮的差异性不显著（P>0.05），但三者显著高于果皮和枝皮（P<0.05）。在5个部位中还检测出少量的Se，其中种仁中含量最高，并与叶的差异不显著（P>0.05），但两者显著高于其他部位。枝皮中的Fe和Zn含量显著高于其他部位（P<0.05）；树皮中的Cu含量显著高于其他部位（P<0.05）。

3 讨论与结论

蒜头果5个部位基本营养成分的含量差异较大。其中，种仁作为蒜头果最主要的部位，其粗脂肪和蛋白质的含量显著高于其他部位。油脂含量作为评价油料作物的重要指标，既可鉴别其品质的高低，又是优良种质选择的重要依据。有研究表明，云南产蒜头果种仁中粗脂肪的含量在60%以上（赵劲平和欧乞鍼，2010；苏霁玲等，2021），但从本研究所得结果来看，广西巴马县交乐天坑内的蒜头果种仁中粗脂肪的含量仅为36%，显著低于云南所产。一般认为，土壤中水分越充足越有利于果油的积累，尤其在生殖期内（李小芳等，2006）。本研究广西交乐天坑中土壤大多为保水性差的石灰性土壤，由于此地区降水丰沛，天坑内部气温较低，水分蒸发量小且底部有河流和地下暗河，气候湿润，因此认为除土壤水分外，还有其他因素导致其地区的种仁含油量较低，如长期岩溶环境的胁迫、土壤元素有效态等。赖家业等（1999）通过对石山、土山两种立地条件下的蒜头果叶片中叶绿素含量对比分析，发现土壤中矿质元素是导致两者叶绿素产生巨大差異的原因。因此，在蒜头果引种栽培时，要注意产地的土壤、环境等因素，选育出适合本地生长的优良品种。

与传统蒜头果资源开发和利用不同，本研究首次对叶、枝条等部位的营养成分进行分析，结果表明除种仁外，其他部位也极具开发潜力，其叶中维生素C的含量 ［为33.9 mg·（100 g）-1］显著高于其他部位，维生素C又称抗坏血酸，在人体正常生长发育中发挥着重要作用，近年来还发现其具有良好的抗肿瘤功效。有研究表明，维生素C不仅可以在对正常细胞无毒性作用的前提下直接杀死肿瘤细胞（Chen et al.， 2005），还可以干扰肿瘤细胞周期诱导其凋亡（Kang et al.， 1999）。因此，可以将蒜头果叶作为维生素C的天然来源进行加工处理。不同植物或相同植物的不同部位，其维生素C的含量往往存在差异，甚至相差数十倍（Devey et al.， 2000），这说明维生素C含量的多少是由遗传决定并具有组织特性。在某些特定组织中，其维生素C含量受到外部因素的影响，如光照。叶作为光合作用的主要场所，其中维生素C含量与光照密切相关。一方面，高光照可以改善碳水化合物库，利于维生素C的积累；另一方面，光对催化维生素C合成的关键酶半乳糖内酯脱氢酶（GalLDH）具有激活作用，较高光照条件下，GalLDH的活性得到提高，使维生素C的合成增加（安华明等，2004）。这可能是蒜头果叶中维生素C含量高于其他部位的原因。

在蒜头果不同部位中含量最高的氨基酸均为谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）。谷氨酸和天冬氨酸不仅同为鲜味氨基酸中的特征氨基酸，是合成味精——谷氨酸钠和门冬酸钠的原料，还同为药用氨基酸，具有较高的药用价值。本研究的这一结果为蒜头果相关食品或保健品等开发提供了一定的理论基础。在人体中，谷氨酸和天冬氨酸同为兴奋性氨基酸，是中枢神经系统的主要兴奋性神经递质。在中枢神经系统中谷氨酸的含量最高、分布最广且作用最强，参与学习、记忆等活动（Lutgen et al.， 2016）。但是，谷氨酸含量过高时，会产生兴奋性毒性，持续刺激其受体，损伤神经元，从而引发一系列的神经系统疾病（Morizane， et al.， 1997）。天冬氨酸在促进人体肝细胞内核酸形成的同时，还可以促进肝细胞内能量的合成，利于修复损伤的肝细胞（成军，2015）。因此，在对蒜头果种仁进行食品、药品开发利用时，应注意其含量的高低。根据联合国粮食及农业组织/世界卫生组织（FAO/WHO）提供的蛋白模式，优质蛋白中的必需氨基酸与氨基酸总量的比值应达到40%，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值应在60%以上（冯耐红，2019）。参考这一标准，本研究在蒜头果5个部位中只有叶的蛋白质是优质蛋白。苏霁玲等（2021）通过研究发现，蒜头果种仁必需氨基酸与氨基酸总量的比值为37%，此结果与本研究的结果基本一致。本研究还发现，种仁中氨基酸（SRC=62.98）的营养价值最高，其次为果皮（SRC=59.40）和叶（SRC=57.31）。可见，蒜头果除种仁外，其果皮和叶也具有较高的营养价值。蒜头果各部位的第一限制氨基酸均为蛋氨酸+半胱氨酸（Met+Cys）。其原因：一部分是蛋氨酸主要存在于动物性蛋白中，植物性蛋白含量较少（王冉和周岩民，1999）；另一部分是在水解时半胱氨酸可能被破坏，在各部位中均未被检出。因此，在开发利用时，应适当补充含硫氨基酸以提高其营养价值。

蒜头果5个部位矿质元素的种类及含量十分丰富。K主要集中于植物最活跃的部位，本研究发现，果皮中的K含量高于其他部位，说明在蒜头果成熟期间果皮是生理活动最活跃的部位。虽然K不参与重要有机物的合成，但其可促进光合产物的转化和运输，使其迅速转运到根部和种子中（张志华等，2001）。因此，在蒜头果果实成熟期间，叶和种仁中的K可能在向果皮转运过程中，粗脂肪等营养物质也转运到了种仁中。K除了对植物本身营养物质积累方面具有重要意义外，还在调节人体细胞内液的渗透压以及pH值方面发挥着重要作用。有研究表明，合理提高血液中K的含量不仅可以增加血管的弹性、扩张血管，还可以有效地阻止血脂的沉积，从而降低罹患高血压疾病的风险（Tobian et al.， 1985; Kieneker et al.， 2014）。值得注意的是，蒜头果各部分的K/Na比值都较大，呈现出“高钾低钠”的特点，其中种仁和果皮最为显著，K/Na比分别约为3 223∶1和3 353∶1。Chang等（2006）研究表明，在老年人群中“高钾低钠”的饮食可以使因心血管疾病而死亡的风险降低41%。因此，整个蒜头果的果实可以作为开发“高钾低钠”产品的最佳选择。

蒜头果枝皮和树皮中Ca含量十分丰富。Ca不仅是生物生长发育必需的营养元素，还是细胞内外的信号传递分子，参与人体中神经递质的传递、肌肉的收缩等生理功能（Cashman et al.， 2002）。Ca在植物体内是一种难移动且分布不均匀的营养元素。一般认为，Ca在植物体内的运输动力主要来自蒸腾拉力（井大炜等，2012）。茎（树皮）、叶（老叶高于嫩叶）中Ca含量一般较高，果实、种子等器官含量较低，当Ca运输到相应器官后，其含量多数趋于稳定，几乎不发生转运（周卫和林葆，2000）。因此，蒸腾作用越旺盛、生长时间越长的组织和器官其Ca积累量越高，这可能是蒜头果枝皮和树皮中Ca含量高于其他部位的原因之一。余慧嵘（2013）研究发现，蒜头果在碳酸钙含量高的立地条件下，长势更旺，具有喜钙性。本研究中，蒜头果样品采集地——广西河池市巴马县交乐天坑，属于典型的喀斯特岩溶地貌，其土壤中Ca含量较高。蒜头果对土壤中Ca的吸收和利用，不仅能满足自身正常生长发育，还对土壤中的Ca起到一定的富集作用，便于富钙类产品的开发，如可将采收剩余的树皮和枝皮加工成钙肥或动物饲料。

在植物整个生长过程中，其不同组织的元素库是不断变化的，这取决于植物的生长速度和发育阶段。P作为植物体内易于移动的矿质元素，在营养生长阶段早期，主要分布于叶中，到营养生长阶段末期和生殖生长期，储存在衰老叶片中的P会被重新活化并转移到生长旺盛的器官，如果实、新叶（孙艳等，2021）。本研究发现，在蒜头果成熟的种仁中P含量显著高于其他部位，并且此时其叶中的P含量也仅次于种仁。因此，在蒜头果果实成熟期，其种仁中高含量的P是否由叶片转运而来，各组织中P的动态变化有无关联性等都值得进一步研究。

本研究发现，种仁对P的富集有利于蒜头果油脂的积累，可在油脂积累前期适当增施P肥，有利于种仁中脂肪含量的增加。本研究还发现，除P外，种仁中Mg含量也高于其他部位。Jernejc和Legisa（2002）研究表明在黑曲霉中添加Mg，可提高PUFA的含量。但是，范思琪等（2018）研究发现，山杏种仁中的P含量与含油量不存在显著相关性，Mg含量与PUFA的含量则呈负相关。不同植物脂肪酸合成途径的差异，可能是造成上述差异的原因。因此，掌握蒜头果油脂积累期与相关矿质元素的种类及含量的关系，对蒜头果的引种栽培具有重要意义。

在微量元素方面，本研究蒜头果5个部位中的Mn、Fe含量均高于其他微量元素。对大多数作物而言，当其体内Mn含量低于20 mg·kg-1时，则视为缺Mn（安振锋和方正，2002）。本研究发现，在蒜头果5个部位中，种仁中的Mn含量最高，为18.3 mg·kg-1，说明交乐天坑内的蒜头果可能处于缺Mn状态。Mn虽然是土壤中十分活跃的微量元素，但因其氧化还原和淋溶特征，在石灰性土壤中，Mn匮乏已成为仅次于Fe匮乏的营养失调问题（安振锋和方正，2002）。苏霁玲等（2021）研究发现，云南产蒜头果种仁中Mn含量为24.26 mg·kg-1，种仁中粗脂肪含量为61.05%，蛋白质含量为21.02%，高于本研究中蒜头果种仁中的粗脂肪含量（36%）和蛋白质含量（14%）。缺Mn胁迫或Mn含量高低，对种仁中油脂和蛋白质的积累是否存在影响还需进一步讨论。

Mn在植物体内运输的难易程度会根据部位的不同而存在差异，如向种子移动相对较易，向根部移动相对较难（刘铮，1991）。植物在受到缺Mn胁迫时，根和茎中储藏的Mn会通过韧皮部转运到种子中（安振锋和方正，2002）。因此，本研究认为相比其他部位，种仁中Mn含量较高，部分原因可能是缺Mn胁迫。Mn在人体的中枢神经系统的神经激素传导方面发挥着重要作用，Mn的缺乏可能会导致神经介质多巴胺的水平降低（马亚兵等，2009）以及引发癫痫、侏儒症等疾病。此外，Mn还因其具有刺激造血的能力，可以用来治疗贫血（杨心乐等，2006）。一个成年人体内Mn含量约为10～20 mg且每天需摄入2.5～5.0 mg（向昌国等，2010），蒜頭果种仁、叶和树皮中的Mn含量为16.1～18.3 mg·kg-1。因此，其种仁、叶和树皮可以作为人体Mn的补充来源。

Fe是植物生长发育必需微量元素，在植物的许多生命活动过程中均起着重要作用。大多数植物体内Fe含量为100～300 mg·kg-1，但不同植物的不同部位Fe含量会存在一定差异（董晓雨和郭鹏飞，2014）。Rout和Sahoo（2015）研究指出，植物地上部分大约90%的Fe分布在叶绿体中。本研究结果表明，蒜头果枝皮中的Fe含量最高，其次是叶。Fe在植物体内的运输同样靠蒸腾拉力，由根吸收并通过茎运输到叶。茎作为运输中间体，可能是其Fe含量高于其他部位的原因，也可能是在果实成熟期间，叶中的Fe转运到果实中，从而造成其含量的降低。

Fe在人体必需微量元素中居首位，参与血红蛋白和某些酶类的合成，Fe的含量还与人体的造血功能密切相关（孙长峰和郭娜，2011），Fe匮乏会导致缺铁性贫血，枝皮中的Fe含量为21.4 mg·kg-1，远高于其他部位。因此，可以选择枝皮进行补Fe类产品的开发，而Mn和Fe均具有治疗贫血的能力，可选用Mn、Fe总量较高的种仁和叶进行相关产品的开发。

综上所述，蒜头果各部位均具开发利用价值，但各部位特点不一，各有所长。种仁中具有高含量的粗脂肪、氨基酸、P、Mg等且氨基酸营养价值最高，在食品保健等方面具有广阔的发展空间。果皮中的K含量最高且氨基酸的营养价值仅次于种仁。叶中维生素C含量高于普通蔬菜且在氨基酸评价中也具有好的表现，说明叶在食品或饲料开发等方面也具有一定的开发利用价值。树皮和枝皮虽然营养价值不及其他部位，但其中的粗纤维、碳水化合物及Ca的含量较高，可以将其开发为动物饲料添加剂。此外，果皮、种仁以及其他部位中高水平的K/Na比值，也显示出其资源具有巨大的开发利用潜力。但是，本研究只是对各部位同一时期的蒜头果进行比较分析，其营养成分的动态变化还需进一步研究，以确定其各部位的最佳采收时期。总之，对蒜头果整体营养价值的对比分析，不仅明确了各部分的价值特点，还使其在原有生态效益的基础上，增加了经济效益，对蒜头果产业的发展及野生资源的保护具有重要的促进作用。

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（责任编辑 蒋巧媛）

收稿日期：  2022-11-11

基金项目：  河池市科技计划项目（河科AB210306）； 中央州政林业改革发展资金资助项目（2022年）。

第一作者： 杨一山 （1998-），硕士研究生，研究方向为药用植物化学成分分析，（E-mail）1214104853@qq.com。

通信作者：  邹蓉，副研究员，主要从事保护生物学研究，（E-mail）175183030@qq.com。