不同肉色脚板薯营养成分和功能成分分析

摘要 以紫色、白色2种肉色脚板薯为试材，采用高效液相色谱法、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）和pH示差法对其氨基酸、单糖、尿囊素、薯蓣皂苷、微量元素及总花色苷含量进行检测分析，并测定水分、蛋白质、淀粉等成分含量。结果表明：2种不同肉色脚板薯营养成分和功能成分存在一定差异性。白色肉脚板薯蛋白质含量显著高于紫色肉，而水分和淀粉含量显著低于紫色肉；微量元素Bi、Rb和Se含量为白色＞紫色，Mo、Ca、Mg元素为白色＜紫色，其他元素差异不明显；必需和非必需氨基酸总含量为白色＞紫色；富含精氨酸，含量为白色>紫色，分别为297.96和97.08 mg/kg；富含尿囊素，含量为白色＞紫色，分别为30.03和24.53 mg/kg；单糖、薯蓣皂苷、总花色苷含量均为白色＜紫色，单糖组成为葡萄糖＞半乳糖＞甘露糖＞半乳糖醛酸＞木糖＞核糖＞阿拉伯糖＞葡萄糖醛酸＞鼠李糖＞岩藻糖。

关键词 脚板薯；肉色；营养成分；微量元素；功能成分

中图分类号 TS201.4  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）10-0182-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.10.041

Analysis of Nutritional and Functional Components of Dioscorea alata of Different Colors

SHAO Qin，CHEN Na，LI Xiao-peng et al

（College of Life Science & Resource and Environment，Yichun University，Yichun，Jiangxi 336000）

Abstract The content of amino acids，monosaccharides，allantoin，diosgenin，trace elements，and total anthocyanins in purple and white Dioscorea alata were detected and analyzed using high-performance liquid chromatography，inductively coupled plasma emission spectroscopy （ICP-OES） and pH differential method.The content of water，protein，starch and other components was also determined.The results showed that there were certain differences in the nutritional and functional components between two different types of Dioscorea alata.The protein content of white was significantly higher than that of purple，while the content of water and starch were significantly lower than that of purple meat.The contents of Bi，Rb and Se in micronutrient was in the order of white > purple，but Mo，Ca and Mg was white < purple，and there was no significant difference among the other elements.The contents of essential amino acid and non-essential amino acid order was white > purple，rich in arginine，297.60 mg/kg and 97.08 mg/kg，respectively.The content of allantoin in two colors of Dioscorea alata order was white > purple，30.03 mg/kg and 24.53 mg/kg.The contents of monosaccharide，diosgenin and total anthocyanin were white < purple，among which the monosaccharide contents，in the order of glucose > galactose > mannose > galacturonic acid > xylose > ribose > arabinose>glucuronic acid>rhamnose>fucose.

Key words Dioscorea alata;Flesh color;Nutritional components;Trace elements;Functional components

基金项目 江西省重点研发计划项目（20202BBFL63002）；江西省教育厅科学技术研究项目（GJJ201618）。

作者简介 邵勤（1981—），男，浙江杭州人，讲师，博士，从事蔬菜品质育种及生理生化研究。*通信作者，高级农艺师，从事经济作物引种、示范及推广研究。

收稿日期 2023-07-05

脚板薯（Dioscorea alata Lirm.sp）是薯蓣科（Dioscoreaceae）薯蓣属（Dioscorea）一年生或多年生缠绕性藤本植物［1］，因其地下器官（块根、块茎）肥大呈掌状或块状，酷似“脚板”而出名，富含微量元素、氨基酸等营养性成分及薯蓣皂苷、尿囊素等功能性成分，是一种珍贵的药食同源蔬菜［2-3］；栽培历史悠久、种植范围分布广泛，主要分布在我国南方沿海诸省的温暖地带，如江西、浙江、广东、广西、福建、台湾等地，市场需求量较大、种植效益好，也是一种重要的菜粮兼用作物。脚板薯是江西省极具特色的山药地方品种之一，品种类型丰富，分为白肉品种群和紫肉品种群，主要包括紫红皮种、白皮种、紫红肉种、白肉种和全紫种等，赣州、宜春等地区是主要的种植区域。近年来许多研究表明，紫色和白色肉脚板薯营养成分和功能成分差别较大，具有各自特有的营养物质。随着人们对健康的日益重视，紫色肉脚板薯越来越受消费者的青睐和研究人员的关注［4-8］，但无论从营养价值角度还是食品加工和药用方面考虑都应具有较高的开发利用价值，目前关于脚板薯口感品质、营养及功能成分的系统比较研究在国内鲜见报道。因此，该研究以2种不同肉色脚板薯块茎为研究对象，通过比较分析不同肉色脚板薯营养成分和功能成分含量的差异，旨在为深入了解脚板薯的营养价值、食品开发利用、品质评价和新品种选育提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试材料。

随机选取白色和紫色脚板薯品种2个（图1），每个品种10株，于2022年4—10月在宜春学院农学基地地方特色蔬菜种植区块进行种植，期间进行正常的田间栽培管理，至10月26日统一收获取样，每个样品随机选取3株，每株取薯块3块用蒸馏水清洗干净并冷藏备用。

1.1.2 供试试剂。三氯乙酸、乙醇、柠檬酸、氢氧化钠、考马斯亮兰、盐酸，分析纯，广州霖华生物科技有限公司；乙腈、甲醇，色谱纯，默克西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司；尿囊素、氨基酸、薯蓣皂苷等标准品，购于默克西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司；As、Ba、Bi、Cd、Co、Cr、Fe、Cu、Ga、Rb、Mo、Ca、In、Mn、Ni、Pb、Zn、Tl、Ag、Hg、B、Se、Mg等标准物质，购于德国MERCK公司。

1.1.3 供试设备。安捷伦高效液相色谱仪（1200系列），美国安捷伦公司；岛津液相色谱仪（LC-2030Plus系列），日本岛津公司；电耦合等离子体发射光谱仪（AVIO200），美国铂金埃尔默公司；紫外可见分光光度计（UV2800A），尤尼柯（上海）仪器有限责任公司。

1.2 试验方法

1.2.1 水分测定。

采用直接干燥法进行测定。精确称取白色和紫色脚板薯薯肉各10 g（厚度不超过5 mm），分别放入称量瓶中，置于101～105 ℃干燥箱中，干燥3 h后，盖好取出，放入干燥器冷却0.5 h后称重，然后再放入101～105 ℃干燥箱中干燥1 h，取出放入干燥器内冷却0.5 h后再称重，重复上述操作3次，至恒重。

1.2.2 蛋白质含量测定。

采用考马斯亮蓝法进行测定。称取白色和紫色脚板薯薯肉2 g放入研钵中，加入2 mL蒸馏水研磨成匀浆，转移到离心管中，再用6 mL蒸馏水分次洗涤研钵，收集于离心管中，放置1 h，4 000 r/min离心20 min，去上清液转入10 mL容量瓶中，以蒸馏水滴定，用分光光度计法比色测定595 nm处的吸光度（A595）。

1.2.3 淀粉含量测定。

1.2.3.1 淀粉提取。称取0.1 g紫色和白色肉脚板薯薯肉于研钵中研碎，加入1 mL试剂一，充分匀浆后转移到EP管中，80 ℃水浴提取30 min，6 000 r/min常温离心5 min，弃上清，留沉淀；沉淀中加入0.5 mL蒸馏水，放入沸水浴中糊化15 min（盖紧，以防止水分散失）；冷却后，加入0.35 mL试剂二，常温提取15 min，振荡3～5次；加入0.85 mL双蒸水，混匀，6 000 r/min 常温离心10 min，取上清液备用。

1.2.3.2 含量测定。采用淀粉含量检测试剂盒（BC0700- 50T/48S，solarbio）进行淀粉测定，具体按照试剂盒步骤操作，以样本鲜重计算。

淀粉含量（mg/g）=［（A+0.029 5）×V1］/（W×V1/V2） =0.289×（A+0.029 5）/W

式中：V1为加入反应体系中样本体积，0.2 mL；V2为加入提取液体积，1.7 mL；W为样本质量（g）；A为620 nm波长下记录的吸光度。

1.2.4 微量元素含量测定。

脚板薯薯肉中微量元素含量测定参照曹志源等［9］的方法，利用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）进行测定。参数条件：功率1 150 W，等离子气流量15 L/min，辅助气流量1.5 L/min，雾化气压力0.2 MPa，泵速50 r/min，清洗时间30 s。

1.2.5 氨基酸含量测定。

脚板薯薯肉中氨基酸含量测定参照Dilobar等［10］的方法，利用高效液相色谱法进行检测。色谱条件：Shim-pack VP-ODS分析柱（4.6 mm×150 mm，5 μm）；流速1.0 mL/min；检测波长248 nm；柱温37 ℃。

1.2.6 单糖组成测定。

脚板薯薯肉中单糖组成测定参照Yang等［11］的方法，利用高效液相色谱法进行检测。色谱条件：色谱柱为Agilent Eclipse XDB-C18（4.6 mm×150 mm，5 μm）;流速1.0 mL/min；检测波长250 nm，柱温为室温。

1.2.7 尿囊素含量测定。