Analysis and Evaluation of Nutritional Components of <i>Pouteria campechiana</i> Seeds

MA Jinshuang; SHENG Ming’an; WANG Linxiang; LIU Hong

doi:10.3969/j.issn.1000-2561.2019.02.022

Chinese Journal of Tropical Crops >

2019 , Vol. 40 >Issue 2: 368 - 372

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2019.02.022

Agricultural Product Processing, Preservation, Storage, Analysis and Detection

Analysis and Evaluation of Nutritional Components of Pouteria campechiana Seeds

MA Jinshuang ¹^,² ,
SHENG Ming’an ¹^,² ,
WANG Linxiang ¹^,² ,
LIU Hong ^,¹^,²^,^*

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^1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Hainan Normal University, Haikou, Hainan 571158, China
^2. Haikou Key Laboratory of Research and Development of Topical and Special Medicine and Edible Plant, Haikou, Hainan 571158, China

Received date: 2018-07-17

Request revised date: 2018-09-03

Online published: 2019-05-16

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Abstract

The nutritional and volatile oil components of Pouteria campechiana seeds were analyzed and the inhibitory effect of volatile oil on five kinds of bacteria was studied to further develop and utilize its potential value. Results showed that the contents of starch, polysaccharide, crude fat, polyphenol and ash were high, which was 13.89, 8.04, 6.27, 2.58 and 2.22 g/100 g, respectively. The contents of other components such as Vc, flavone, crude protein and amino acid was 0.002, 1.90, 1.12, 2.295 g/100 g, respectively. Twenty-two compounds were identified in the volatile oils of seeds, and the main components were oleic acid, hexadecanoic acid, mono (2-ethylhexyl) phthalate , erucylamide, which was 10.466%, 8.158%, 6.643% and 4.216%, respectively. The results also confirmed that the seed volatile oils had a good inhibitory effect on Micrococcus tetragenus, Bacillus cereus, Staphylococcus albus and Escherichia coli, especially had a strong inhibitory effect on M. tetragenus, B. cereus. The rich nutritional and medicinal value of the seeds of P. campechiana cuold be developed.

Key words： Pouteria campechiana seeds; nutritional component; amino acids; volatile oil; bacteriostatic

Cite this article

MA Jinshuang , SHENG Ming’an , WANG Linxiang , LIU Hong . Analysis and Evaluation of Nutritional Components of Pouteria campechiana Seeds[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2019 , 40(2) : 368 -372 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2019.02.022

蛋黄果（Pouteria campechiana）,又名狮头果、桃榄、仙桃等,山榄科蛋黄果属,多年生的热带果树。蛋黄果肉质地松软,呈黄色粉状,水分少,味道甘甜,形似蛋黄,故名蛋黄果^[1]。原产于中美洲,广泛分布于南美洲和亚洲的热带、亚热带地区^[2],现今在我国广东、海南、云南等热带区均有种植,因其味道鲜甜,口感特别,营养丰富而深受当地人喜爱。研究表明,蛋黄果不仅含有丰富的胡萝卜素^[3],还有人体必需的微量元素锌、铁、锰以及各种氨基酸^[4],具有美容保健、甘凉润肺、散结通肠、提神醒脑、活血强身等功效^[5],其水提物对乙酰氨基酚诱导的肝毒性有显著的保肝作用^[6]。根据Morton^[7]报道,蛋黄果叶子具有抗炎作用,种子可以用来治疗溃疡,其树皮在墨西哥被用作解热剂,在古巴被用来治疗皮肤疹。挥发油是植物体内次生代谢物之一,现代药理学研究表明,挥发油具有清热解毒、化瘀活血、抗炎、降血压、抗病毒等独特功能^[8],近年来,研究发现天然植物挥发油具有较强的抗菌作用^[9]。

目前,国外已有关于蛋黄果种子萌发率以及内生真菌和生物活性等方面的研究^[10,11],而关于种子营养成分的还未见报道。本研究采用国标法和常规化学方法对蛋黄果种子的水分、灰分、淀粉、粗蛋白、粗脂肪、还原糖、黄酮、Vc、多酚、多糖、氨基酸、挥发油等营养成分进行测定,并探究了挥发油对五种细菌的抑制作用,以为蛋黄果种子的深入研究提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

蛋黄果购于海口市南北水果市场（产于越南）,大小形状各异但成熟度相似。葡萄糖、盐酸、磷酸、乙醚、正已烷、无水硫酸钠均为国产分析纯;考马斯亮蓝、牛血清蛋白、福林酚试剂,购于美国Sigma公司;四联球菌（Micrococcus tetragenus）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、白色葡萄球菌（Staphylococcus albus）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、大肠杆菌（Escherichia coli）,均由海南师范大学微生物实验室提供。

DHG-9070A恒温鼓风干燥箱,上海申贤恒温设备厂;722可见分光光度计,上海菁华科技仪器有限公司;H50循环水冷却恒温器,北京莱伯泰科技仪器有限公司;RE-52AA旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器;RJM-28-10马弗炉,沈阳节能电路厂;MLS-3751L-PC高温灭菌器,日本三洋产品;IS-RDD3恒温振荡器,美国精骐产品;GC7890/MS5975气相色谱与质谱连用,美国安捷伦公司;RIGOL L-3000高效液相色谱仪,北京普源精电科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 样品制备蛋黄果去掉果皮和果肉,将种子于50 ℃烘干（30 h）,粉碎,过60目筛,置于干燥器中备用。

1.2.2 测定项目与方法水分、灰分、淀粉、粗脂肪、粗蛋白、还原糖、维生素C（Vc）、黄酮含量的测定分别参照GB/T 5009.3-2010、GB/ T 5009.4-2010、GB/T 5009.9-2008、GB/T 14772- 2008、GB/T 5009.5-2010、GB/T 5009.7-2016、GB/T 5009.86-2016、GB/T 20574-2006;多酚含量的测定采用Folin-Ciocalteus法^[12];多糖含量的测定采用苯酚-浓硫酸法^[13];氨基酸组成的测定采用高效液相色谱法^[14];挥发油化学成分的测定采用GC-MS分析法^[15];挥发油体外抑菌活性的测定采用滤纸片法^[16]。

1.3 数据处理

每个样品设平行3个,测定结果以平均值±标准误差表示,采用Microsoft Excel 2007软件对数据进行处理及作图分析。

2 结果与分析

2.1 主要营养成分分析

蛋黄果种子主要营养成分含量见表1,由表1可知,蛋黄果种子的营养成分以淀粉为主,含量高达13.89 g/100 g,富含多糖、粗脂肪、多酚、灰分、黄酮、粗蛋白,含量依次为8.04、6.27、2.58、2.22、1.90、1.12 g/100 g,还原糖和Vc的含量较少,分别为0.46、0.002 g/100 g。其中多糖、多酚、黄酮作为功能性成分,对DPPH自由基清除能力较强,有显著的抗氧化性。此外,淀粉、粗脂肪、蛋白质为提供能量的生物有机质。蛋黄果种子主要营养成分的试验结果表明,蛋黄果种子营养丰富,在药用领域具有开发前景。

表1 蛋黄果种子主要营养成分含量

Tab. 1 Contents of main nutritional compositions of P. campechiana seeds g/100 g

营养成分 Nutritional component	含量 Content	营养成分 Nutritional component	含量 Content
水分 Water	7.46±0.49	还原糖 Reducing sugar	0.46±0.07
灰分 Ash	2.22±0.14	维生素C Vc	0.002±0.00
淀粉 Starch	13.89±0.33	黄酮 Flavone	1.90±0.03
粗蛋白 Crude protein	1.12±0.09	多酚 Polyphenol	2.58±0.01
粗脂肪 Crude fat	6.27±0.98	多糖 Polysaccharide	8.04±0.16

2.2 氨基酸组成分析

氨基酸是人体中不可缺少的营养成分,必需氨基酸更是对人体的生理功能起着至关重要的作用。如表2所示,蛋黄果种子氨基酸种类丰富,包含8种人体必需氨基酸和10种非必需氨基酸,其中具有药用价值的氨基酸有9种。氨基酸总量为22.95 mg/g,必需氨基酸和药用氨基酸分别占24.22%和68.27%。从氨基酸的总体组成来看,谷氨酸的含量最高,达到5.06 mg/g,其次为天冬氨酸、精氨酸、丙氨酸,含量分别为3.20、2.27、1.82 mg/g,色氨酸的含量最低,仅为0.02 mg/g。蛋黄果种子必需氨基酸/氨基酸总量（EAA/TAA）为24%,必需氨基酸/非必需氨基酸（EAA/NEAA）为32%,这与FAO/WHO推荐的理想蛋白模式EAA/TAA为40%左右、EAA/NEAA为60%以上有一定的差距,但与含有15种氨基酸的三叶木通种子相比,蛋黄果种子氨基酸的种类较为丰富^[17]。

表2 蛋黄果种子氨基酸组成与含量

Tab. 2 Amino acid composition and content of P. campechiana seeds mg_·g^-1

必需氨基酸 Essential amino acid	含量 content	非必需氨基酸 Non-essential amino acid	含量 content
苏氨酸 Thr	0.70	天冬氨酸^*Asp	3.20
缬氨酸 Val	0.82	谷氨酸^*Glu	5.06
蛋氨酸^*Met	0.19	丝氨酸 Ser	1.28
异亮氨酸 Ile	0.55	甘氨酸^*Gly	1.32
亮氨酸^*Leu	1.80	组氨酸 His	1.10
苯丙氨酸^*Phe	0.80	精氨酸^*Arg	2.27
赖氨酸^*Lys	0.68	丙氨酸 Ala	1.82
色氨酸 Trp	0.02	脯氨酸 Pro	0.94
		酪氨酸^*Tyr	0.35
		半胱氨酸 Cys	0.05

	Note: * Medicinal amino acids.
	注：*药用氨基酸。

2.3 挥发油成分分析

通过GC-MS对蛋黄果种子挥发油化学成分进行分析,其总离子流图见图1。各组分质谱经计算机检索和人工操作解析及标准谱图引索对照分析,并采用面积归一化法测得各组分的相对百分含量^[15],分析鉴定结果见表3。种子挥发油中共鉴定出22种的化合物（匹配度≥850）,占挥发油总量的54.33%,主要成分为链状的饱和或不饱和脂肪酸,其他成分为各种链长的烃类、酯类、胺类和醇类化合物,分别占挥发油总量的20.78%、18.87%、8.76%、4.26%、1.66%,其中相对百分含量较高的组分为油酸（10.466%）,棕榈酸（8.158%）、邻苯二甲酸单（2-乙基己基）酯（6.643%）、芥酸酰胺（4.261%）等。油酸是一种不饱和脂肪酸,可以降低人体中的胆固醇、高血压、高血脂,预防多种疾病^[18];棕榈酸在化工产业中广泛应用于制造蜡烛、润滑脂、软化剂等^[19]。芥酸酰胺是一种优良的精细化工产品,热稳定性高且无毒,常用在塑料和食品包装上^[20],蛋黄果种子挥发油组成简单且利用价值高,有利于进一步深加工。

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图1 蛋黄果种子挥发油成分GC-MS总离子流图

Fig. 1 The total ion chromatogram of volatile oils of P. campechiana seeds

表3 蛋黄果种子挥发油GC-MS分析

Tab. 3 The volatile oils of P. campechiana seeds by GC-MS analysis

序号 Number	时间 Time/min	化合物名称 Compound name	分子式 Molecular formula	相对百分含量 Relative content/%
1	28.297	肉豆蔻酸 Tetradecanoic acid	C₁₄H₂₈O₂	0.396
2	32.500	棕榈酸 Hexadecanoic acid	C₁₆H₃₂O₂	8.158
3	32.619	二十烷 Eicosane	C₂₀H₄₂	3.322
4	34.528	油酸甲酯 Methyl oleate	C₁₉H₃₆O₂	0.431
5	34.995	十五酸甲酯 Methyl pentadecanoate	C₁₆H₃₂O₂	0.378
6	35.741	油酸（顺-十八碳烯酸）Oleic aid	C₁₈H₃₄O₂	10.466
7	35.818	油酸甘油脂 Glyceryl monooleate	C₂₁H₄₀O₄	0.789
8	35.999	(3Z,13Z),2-甲基-十八烯酸 2-Methyl-Z,Z-3,13-octadecadienol	C₁₈H₃₂	1.203
9	36.257	三十烷 Triacontane	C₃₀H₆₂	1.633
10	37.951	二十五烷 Pentacosane	C₂₅H₅₂	1.380
11	40.836	乙酸三十烷酯 Triacontyl acetate	C₃₂H₆₄O₂	0.517
12	41.157	二十四烷 Tetracosane	C₂₄H₅₀	3.184
13	41.255	22-二十三烯酸 22-Tricosenoic acid	C₂₃H₄₄O₂	0.560
14	42.021	邻苯二甲酸单（2-乙基己基）酯 Mono (2-ethylhexyl) phthalate	C₁₆H₂₂O₄	6.643
15	42.105	二十三烷 Tricosane	C₂₃H₄₈	1.857
16	42.412	二十六烯 Hexacosene	C₂₆H₅₂	0.835
17	42.704	二十六烷 Hexacosane	C₂₆H₅₄	1.544
18	43.694	碘十六烷 Hexadecane, 1-iodo-	C₁₆H₃₃I	1.509
19	44.516	3-甲基-十四烷 3-Methyl-tetradecane	C₁₅H₃₄	1.452
20	45.206	四十一醇 Hentetracontanol	C₄₁H₈₄O	1.663
21	46.545	芥酸酰胺 Erucylamide	C₂₂H₄₃NO	4.261
22	49.591	氯十九烷 Nonadecane, 1-chloro-	C₁₉H₃₉Cl	2.147

2.4 挥发油的抑菌活性

如图2所示,蛋黄果种子挥发油对M. tetragenus、S. albus、E. coli、B. cereus均有一定的抑菌效果,其中对M. tetragenus和B. cereus的抑菌活性最好,对S. albus的抑菌最弱。但在本研究中,蛋黄果种子挥发油对B. subtilis没有显示出抑菌活性。

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图2 蛋黄果种子挥发油的抑菌效果

Fig. 2 Antibacterial effect of volatile oil from P. campechiana seeds

3 讨论

蛋黄果种子营养具有高淀粉、高脂肪等特性,其淀粉的含量虽不及葛根和红薯,却高于马铃薯,且粗脂肪的含量要高于小米和荞麦,是一种高热量食物^[21,22,23]。同时,蛋黄果种子富含多糖等对人身体有益的功能性成分,其含量远高于紫苏种子和棕榈种子^[24]。研究报道,多糖具有抗病毒、抗衰老,美容养颜等作用。由此可知,蛋黄果种子在功能性保健食品领域具有较好的研究价值。

氨基酸是评价食品及原材料品质的一项重要指标,更是维持机体活动的物质基础。试验结果得出,蛋黄果种子氨基酸组成丰富且配比合理,含有多种人体必需氨基酸,以谷氨酸、天冬氨酸的含量最多,分别占氨基酸总量的22.05%和13.94%。谷氨酸和天冬氨酸不仅具有特殊鲜味,且都是药用氨基酸,对人体的代谢及肝脏功能的修复均有促进和改善作用^[25]。因此,蛋黄果种子具有较高的药理和食疗作用,有开发潜质。

现代医学研究表明,不饱和脂肪酸具有抗肿瘤、增强免疫、预防心脏病等多种功能,其药用价值受到越来越多人的关注^[26]。蛋黄果种子挥发油中不饱和脂肪酸的含量极为丰富,占提取物总量的22.50%,故可考虑将种子挥发油作为营养保健油进行利用。此外,种子挥发油对四联球菌、蜡状芽孢杆菌、大肠杆菌、白色葡萄球菌有明显的抑制作用,这可能与种子挥发油的某些成分有关。提示蛋黄果种子挥发油可以作为食品的防腐剂或者临床抗菌药物,对其他细菌或真菌的抑菌活性还有待进一步研究^[16]。

总体而言,蛋黄果种子营养丰富,具有很好的药用和经济价值,在考虑食用安全性的前提下,可以作为一种添加剂应用于食品、药品和保健品的研发,以提高蛋黄果种子资源的利用和开发。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。

References

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[1]	王美存, 赵雪梅, 俞艳春 , 等. 云南山地蛋黄果栽培技术[J]. 中国南方果树, 2016,45(2):142-144.

[2]	Silva C A M, Simeoni L A, Silveira D . Genus Pouteria: Chemistry and biological activity[J]. Revista Brasileira de Farmacognosia, 2009,19(2a):501-509. DOI

[3]	Costa T D S A, Wondracek D C, Lopes R M , et al . Carotenoids composition of canistel (Pouteria campechiana (Kunth) Baehni)[J]. Revista Brasileira de Fruticultura, 2010,3(3):903-906.

[4]	彭靖茹 . 蛋黄果中微量元素分析[J]. 广西热带农业, 2009(2):5-7.

[5]	卢艳春, 周婧, 唐君海 , 等. 蛋黄果在热区的发展前景及对策探讨[J]. 广西热带农业, 2009(3):66-67.

[6]	Aseervatham G S B, Sivasudha T, Sasikumar J M , et al . Antioxidant and hepatoprotective potential of Pouteria campechiana on acetaminophen-induced hepatic toxicity in rats[J]. Journal of Physiology & Biochemistry, 2014,70(1):1-14.

[7]	Morton J . Fruits of warm climates[M]. Miami: Purdue University, 1987: 402-405.

[8]	史万忠, 倪力军, 徐德生 , 等. 中成药中挥发油问题的探讨[J]. 中成药, 2006,28(11):1653-1655.

[9]	Khan A, Ahmad A, Akhtar F , et al. Ocimum sanctum essential oil and its active principles exert their antifungal activity by disrupting ergosterol biosynjournal and membrane integrity[J]. Research in Microbiology, 2010,161(10):816. DOI

[10]	De A R A, Geraldo M A B, Isabele S . Effect of temperature on percentage of germination of canistel seeds (Pouteria campechiana)[J]. Revista Brasileira de Fruticultura, 2002,24(3):622-623. DOI

[11]	Padmathilake K G E, Bandara H M S K H, Qader M M , et al . Talarofuranone, a new talaroconvolutin analog from the endophytic fungus Talaromyces purpurogenus from Pouteria campechiana seeds[J]. Natural Product Communications, 2017,12(4):489-490.

[12]	Inglett G E, Chen D, Berhow M , et al. Antioxidant activity of commercial buckwheat flours and their free and bound phenolic compositions[J]. Food Chemistry, 2011,12(3):923-929.

[13]	Hou X J, Chen W . Optimization of extraction process of crude polysaccharides from wild edible BaChu mushroom by response surface methodology[J]. Food Chemistry, 2008,72(1):67-74.

[14]	王富花 . HPLC分析测定不同茶叶中的游离氨基酸[J]. 食品研究与开发, 2018,39(1):141-146.

[15]	马金爽, 汤锡丽, 尹星 , 等. 诺丽叶挥发油成分的GC-MS分析[J]. 海南师范大学学报(自然科学版), 2017,30(3):311-316.

[16]	耿红梅, 张彦, 苗庆峰 , 等. 白花菜子挥发油化学成分、抗氧化活性和抑菌活性的研究[J]. 现代食品科技, 2014,30(11):194-199, 234.

[17]	仲伟敏, 马玉华 . 三叶木通种子的营养成分分析与评价[J]. 西南农业学报, 2016,29(1):169-173.

[18]	黄冰艳, 张新友, 苗利娟 , 等. 花生油酸和亚油酸含量的遗传模式分析[J]. 中国农业科学, 2012,45(4):617-624. DOI

[19]	周晓庆, 王昌梅, 张无敌 , 等. 2步酯化法制备棕榈酸甲酯[J]. 云南民族大学学报(自然科学版), 2012,21(4):249-251, 255.

[20]	梁成满, 黄少烈, 朱宝璋 . 分子蒸馏法提纯芥酸酰胺[J]. 精细化工, 2005,22(4):272-273, 286.

[21]	张如超, 田树高, 管勤 , 等. 葛根和红薯藤营养成分比较研究[J]. 中国农学通报, 2013,29(36):391-394.

[22]	张秋燕, 张福平 . 马铃薯品种的营养成分分析[J]. 中国食物与营养, 2010(6):75-77.

[23]	张建农, 赵继荣, 李计红 . 沙米种子营养成分的测定与分析[J]. 草业科学, 2006,23(3):77-79.

[24]	马艺丹, 刘红, 闫瑞昕 , 等. 神秘果种子营养成分分析与评价[J]. 食品工业科技, 2016,37(13):346-351.

[25]	冯志彬, 殷曰彩, 米阳 , 等. 天冬氨酸生产工艺的研究进展[J]. 发酵科技通讯, 2012,41(2):38-41.

[26]	邬璟, 钱大玮, 段金廒 , 等. 白木香种子营养成分的分析与评价[J]. 热带作物学报, 2012,33(1):11-14.

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