黑老虎[Kadsura coccinea (Lem.) A.C.Smith]为五味子科南五味子属的植物，主要分布于我国的华南和西南地区，在越南和缅甸也有分布。黑老虎的根及蔓茎是一种常用民族药，在我国壮、瑶族聚居区应用广泛。现代科学研究表明，黑老虎根及蔓茎中的主要活性成分是木脂素类化合物[1-2]、三萜类化合物[3]等，这些化学成分具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化等生物活性[4-5]。黑老虎的果实是药食两用的珍稀野生水果，由30～70个小浆果聚合而成聚合果，近球形，熟果呈红色或暗紫色，果径6～10 cm或更大，外果皮革质[6]。近年来，黑老虎果作为药食两用的新型经济水果日益受到关注，目前已有不少适种地区对黑老虎进行人工栽培。

先前的研究主要关注黑老虎根、蔓茎的化学成分及生物活性，而黑老虎果实需要进一步研究。目前，已有文献报道，黑老虎果皮中提取总黄酮，通过对比试验发现仿生态黑老虎果皮总黄酮提取率高，而且药用价值更高[7]；黑老虎果皮的乙醚提取物及醇提取物具有明显的抑菌活性[8-9]；除了果皮，黑老虎果实的多酚和花色苷类物质具有较强的抗氧化活性[10-11]；黑老虎果实多糖提取物制成的抗氧化剂粉末，具有较好的羟自由基、超氧阴离子自由基清除率[12]；同时黑老虎果实含有氨基酸、脂肪酸、挥发油以及微量元素等丰富的营养成分[13-14]。但是，不同产地、不同成熟度的果实营养成分差异较大[15-16]，本研究以同一地点采集，成熟度相近的黑老虎果实为研究对象，将其分为果皮及果肉部分，分别比较两部分的营养成分(包括糖类/单糖组成，粗脂肪/脂肪酸，粗蛋白/氨基酸，挥发油及矿质元素)并进行评价，为高值化利用黑老虎果实资源提供基础参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黑老虎果实采自本课题组科研基地(广西天峨县)，果实经过处理分为果皮、果肉部分。果皮烘干后粉碎备用，果肉匀浆后冻干，-20 ℃保存备用。

D-无水葡萄糖、D-甘露糖、鼠李糖、D-木糖、D-阿拉伯糖、岩藻糖，中国食品药品检定研究院；D-半乳糖醛酸、D-葡萄糖醛酸，上海源叶生物科技有限公司；D-阿拉伯糖，北京中科质检生物技术有限公司；37种脂肪酸混合标准对照品，上海安谱实验科技股份有限公司；氨基酸对照品，美国Sigma-Aldrich公司；24元素混合标准溶液(GSB 04-1767-2004)、汞标准溶液(GNM-SHG-002-2013)，国家有色金属及电子材料分析测试中心；硒标准溶液(GSB G 62029-90)、钼标准溶液(GSB G 62035-90)、钾标准溶液(GSB G 62011-90)、磷标准溶液(GSB G 62009-90)、钠标准溶液(GSB G 62004-90)，国家钢铁材料测试中心；乙腈(色谱级)，美国Fisher Chemical公司；其他试剂均为分析纯试剂。

1.2 仪器与设备

1260高效液相色谱仪，美国安捷伦公司；710型电感耦合等离子体发射光谱仪、810型等离子体质谱仪、Cary 50紫外-可见光分光光度计、CP3800气相色谱仪、300-MS气相色谱-质谱联用仪，美国瓦里安公司；2300全自动凯氏定氮仪，丹麦福斯；SX-8-10箱式电阻炉，沈阳市节能电炉厂；DHG-9240A电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 常规营养成分测定

水分测定参照GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》；灰分测定参照GB 5009.4—2016《食品中灰分的测定》；粗蛋白测定参照GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》；粗脂肪测定参照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》；总糖测定参照GB/T 15672—2009《食用菌中总糖含量的测定》；多糖测定参照SN/T 4260—2015《出口植物源食品中粗多糖的测定 苯酚-硫酸法》；灰分、粗蛋白、粗脂肪、总糖、多糖结果以干基计。

1.3.2 单糖组成的测定

参照文献方法[17-18]，即分别取1 mL果皮、果肉的多糖溶液于水解瓶中，加入1 mL 4 mol/L三氟乙酸，110 ℃孵育3 h，冷却室温后氮吹至干，然后加入1 mL纯水溶解得到水解样品溶液。取0.5 mL水解样品溶液，加0.3 mol/L NaOH溶液和0.5 mol/L 1-苯基-3-甲基-5-吡咯烷啉酮(1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone，PMP)甲醇溶液各0.5 mL，70 ℃避光孵育100 min，冷却至室温后加入0.5 mL 0.3 mol/L HCl溶液，混匀得衍生化样品。衍生化样品用氯仿萃取除去PMP，水相离心后取上清液待测。单糖混合对照品溶液同法进行衍生化。

色谱条件：Eclipse Plus C18色谱柱(5 μm, 4.6 mm×250 mm)；流动相：V(乙腈)∶V[磷酸盐缓冲液(pH 6.7)]=17∶83(体积比)；检测波长245 nm；流速1.0 mL/min。测定结果以干基计。

1.3.3 脂肪酸的测定

参照文献[19]的样品制备方法和色谱条件进行测定，即分别称取0.7 g果皮、果肉样品，置于聚四氟乙烯管中，加入3 mL甲苯和4.5 mL盐酸-甲醇溶液(体积比1∶20)，混匀。通入氮气密封后置于70 ℃水浴中加热2 h，取出放冷，然后加入7.5 mL 6%(质量分数) K2CO3溶液、1 mL甲苯，混匀。离心后将有机相转移至具塞比色管中，用甲苯定容至5 mL，然后加入适量无水硫酸钠，振摇后静置5 min，吸取上层溶液进行测定。测定结果以干基计。

1.3.4 氨基酸的测定

参照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》及QB/T 4356—2012《黄酒中游离氨基酸的测定》，将水解后的样品，以异硫氰酸苯酯(phenyl isothiocyanate，PITC)为柱前衍生化试剂，高效液相色谱法测定黑老虎果皮、果肉的氨基酸含量。色谱条件：Eclipse Plus C18色谱柱(5 μm, 4.6 mm×250 mm)；流动相A：V(乙腈)∶V(水)= 8∶2；流动相B：1.64 g无水乙酸钠，加适量水溶解，加入0.5 mL三乙胺，用水定容至1 000 mL，用20% 乙酸溶液调pH值至6.20；梯度洗脱程序：0 min，8% A；2 min，8% A；10 min，10% A；12 min，19% A；19 min，26% A；21 min，35% A；31 min，46% A；33 min，100% A；36 min，100% A；38 min，8% A；45 min，8% A；检测波长254 nm；流速1.0 mL/min。测定结果以干基计。

1.3.5 挥发油的测定

样品制备：采用水蒸气蒸馏法提取果皮、果肉样品中挥发油，所得挥发油经气相色谱-质谱联用仪分析检测。参照文献[19]的色谱条件进行测定。

1.3.6 矿质元素的测定

样品制备：分别称取0.5 g果皮、果肉样品，置于消解管中，加入5.0 mL HNO3和2.0 mL H2O2，置微波消解仪中进行消解，消解完成后，将消解管转移至赶酸仪中，赶酸至剩余液体约1 mL，用2%硝酸溶液定容至50 mL容量瓶中，摇匀。铝、钙、钾、钠、铁、铜和镁元素通过710型电感耦合等离子体发射光谱仪测定；其他元素通过810型电感耦合等离子体质谱仪测定，测定结果以干基计。

1.4 数据处理

利用Origin 8.0和Microsoft office Excel 2013对实验数据进行图形处理，实验结果表示为平均值±标准偏差(n=3)，利用IBM SPSS Statistics 19 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 黑老虎果的果皮和果肉的基本营养成分分析

黑老虎果的果皮和果肉基本营养成分测定结果见表1。结果显示，黑老虎果皮的灰分含量略高于果肉；果皮和果肉的粗蛋白含量相当，而粗脂肪含量都较低；果肉中总糖含量高于果皮，但多糖含量却低于果皮，而总糖是单糖、低聚糖和多糖等糖类化合物的总和[20]，因而果肉中含有较多的呈甜味的单糖或低聚糖等小分子糖类[21]，同时果皮中的多糖类成分值得进一步研究。

2.2 黑老虎果的果皮和果肉多糖的单糖组成分析

多糖作为生物大分子，在生命组织的生长和发育中起着重要作用，而且多糖具有免疫调节、抗氧化和抗肿瘤等生物活性作用[22-23]。单糖组成是多糖研究中的重要参数，因此对黑老虎果的果皮和果肉的多糖进行单糖组成分析(图1)。果皮、果肉多糖均由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖和岩藻糖等9种单糖组成，而且9种单糖的摩尔比(以甘露糖为基准)分别约为1.0∶1.0∶5.0∶26.0∶1.4∶2.6∶4.5∶4.0∶1.1(果皮)、1.0∶0.9∶0.6∶10.9∶3.4∶2.8∶0.8∶2.7∶0.4(果肉)。因此，果皮、果肉两者多糖的单糖组成相似，但是组成摩尔比例有着明显不同。果皮和果肉中主要的单糖组成均为半乳糖醛酸，而半乳糖醛酸是果胶的主要组成，因而黑老虎果的果皮及果肉中多糖可能含有果胶性成分。

2.3 黑老虎果的果皮和果肉的脂肪酸分析

黑老虎果的果皮和果肉的脂肪酸种类及含量列于表2，果皮中检测到15种不同脂肪酸成分，主要含有棕榈酸、亚油酸和α-亚麻酸，其饱和脂肪酸含量为2.977 mg/g，占总脂肪酸含量的43.79%，以棕榈酸为主；不饱和脂肪酸含量为3.822 mg/g，占总脂肪酸含量的56.21%，果皮的饱和脂肪酸含量低于不饱和脂肪酸含量。果肉中检测到19种不同脂肪酸成分，主要含有十三烷酸、棕榈酸、亚油酸和α-亚麻酸，其主要脂肪酸类型与果皮相似，果肉的饱和脂肪酸含量为13.766 mg/g，占总脂肪酸含量的70.61%，以十三烷酸、棕榈酸为主；不饱和脂肪酸含量为5.730 mg/g，占总脂肪酸含量的29.39%，果肉的饱和脂肪酸含量高于不饱和脂肪酸含量。从脂肪酸组成角度揭示了黑老虎果的果皮、果肉的脂肪酸成分存在一定的差异性。

必需脂肪酸对人体健康至关重要，必需脂肪酸可防止人体热量散失，而且在心血管和免疫系统运转方面起着重要作用[24]，但人体自身无法产生，必须从食物中获取。果皮和果肉中都含有亚油酸和α-亚麻酸，这是人体必需的2种多不饱和脂肪酸，而且亚油酸和α-亚麻酸总量分别占果皮、果肉的不饱和脂肪酸含量的85.92%、90.99%，黑老虎果实可能成为良好的不饱和脂肪酸来源。世界卫生组织(World Health Organization，WHO)建议日常膳食中多不饱和脂肪酸比例(ω6/ω3)不超过10，理想比值为1.11～1.33，而果皮和果肉的ω6/ω3分别为1.13和0.66。

2.4 黑老虎果的果皮和果肉的氨基酸分析

氨基酸是蛋白质的基本组成单元，对于人体营养和生理代谢有着重要的调节作用。本文测定了17种氨基酸(未检测色氨酸，图2)，果皮、果肉中都含有7种必需氨基酸(包括苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸)，二者必需氨基酸总量分别为10.47、13.53 mg/g，氨基酸总量分别为30.50、49.09 mg/g，可见，果肉的必需氨基酸总量和氨基酸总量都高于果皮，而且果肉中的必需氨基酸总量和氨基酸总量高于葡萄、龙眼等[25]水果。果皮和果肉中的鲜、甜味氨基酸[26](谷氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸)分别为16.143、28.895 mg/g，药用氨基酸(天冬氨基酸、谷氨酸、精氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、蛋氨酸)分别为17.301、29.334 mg/g，而且果皮的鲜甜味氨基酸和药用氨基酸含量都低于果肉的，而且两者的甜味氨基酸和药用氨基酸含量都占各自氨基酸总量的50%以上。

根据联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO)/WHO提出的蛋白质营养价值必需氨基酸模式[27]计算必需氨基酸的氨基酸比分——必需氨基酸比分[17, 28] (essential amino acid scores，EAA scores，即待测蛋白质某氨基酸含量与鸡蛋全蛋白相应氨基酸含量比值)和氨基酸比值系数(amino acid ratios coefficient，RC)[29] (即EAA scores与EAA scores的均数比值)。果皮、果肉的必需氨基酸比分见表3，得出果肉中必需氨基酸组成比例与氨基酸模式接近程度较高，因此果肉作为黑老虎果的可直接食用部分，其蛋白质较为优质。氨基酸比值系数RC值>1[29]，说明该必需氨基酸相对过剩，RC值<1，说明该必需氨基酸相对缺少，因此果皮及果肉的赖氨酸为第一限制氨基酸，据文献报道，紫果西番莲、芒果、脐橙、木瓜这些水果富含赖氨酸，如果在膳食中合理利用水果间必需氨基酸的差异性，给予互补，则蛋白质的利用率将大为改善[30]。

2.5 黑老虎果的果皮和果肉的挥发油分析

由图3和表4可知，黑老虎果的果皮及果肉的挥发性成分种类和相对含量不同，果皮挥发油中鉴定出35种挥发性成分，包含萜烯类(25种)和醇类化合物(10种)；果肉挥发油中鉴定出30种挥发性成分，包含萜烯类(19种)、醇类(10种)和酯类化合物(1种)；果皮及果肉中挥发性成分主要是萜烯类和醇类化合物，而萜烯类化合物在果皮及果肉的挥发性成分中占比最大。

果皮的主要挥发性成分包括β-石竹烯(28.77%)、γ-杜松烯(9.975%)、β-花柏烯(6.881%)、α-石竹烯(5.990%)和β-桉叶油醇(6.671%)，果肉的主要挥发性成分包括β-石竹烯(31.80%)、γ-杜松烯(10.43%)、β-花柏烯(9.374%)、α-石竹烯(4.652%)和β-桉叶油醇(7.764%)。由此可见果皮、果肉有着相同的主要挥发性成分，但相对含量有差异。据报道，β-石竹烯是一类天然的有香味的倍半萜类化合物，可以用作食品用天然香料[31]，香橙烯和香树烯是精油中常见的香气成分[32]，而果皮和果肉中均含有香橙烯和香树烯，同时β-石竹烯在果皮和果肉中的占比最高。

2.6 黑老虎果的果皮和果肉的矿质元素分析

黑老虎果的果皮和果肉的矿质元素组成见表5。常量元素中，钾含量最高，钠含量最低，果皮及果肉都呈现高钾低钠的特点，而钾和钠元素对于维持渗透压有着重要作用；钙和镁能够促进骨骼的生长和发育[33]，黑老虎果实富含钙和镁，果皮的钙含量高于果肉的，而镁含量却低于果肉的。磷对核酸、腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine triphosphate，ATP)和磷脂的形成至关重要[34]，果肉的磷含量高于果皮的。

微量元素中，黑老虎果实的锰含量最高，且果皮(284.46 mg/kg)远高于果肉(58.94 mg/kg)；铁离子与红细胞形成以及免疫有关，锌离子参与体内多种酶的合成，具有催化、调节等生理功能[35]，果皮和果肉的铁、锌含量高于柚子、荔枝、葡萄等水果[35]。硒对于维持人体正常代谢，特别是对机体自身免疫功能具有重要作用[36]，果皮的硒含量(0.86 μg/100g)略高于果肉的硒含量(0.59 μg/100g)，果皮和果肉的硒含量高于文献报道的葡萄(0.64 μg/100g)、猕猴桃(0.53 μg/100g)及梨(0.47 μg/100g)、苹果(0.13 μg/100g)的硒含量[37]。此外镍、钼、锶等微量元素对人体的生长和发育也起着重要作用，而且黑老虎果实中重金属元素含量远低于标准《GB 2762—2017 食品中污染物限量》规定的限量值。

3 结论

黑老虎果实是一种新型的水果资源，其果皮相对较厚，对其果皮和果肉的营养成分进行分别分析具有较强的现实意义。本研究以黑老虎果实的果皮和果肉为研究对象，比较其营养成分(糖类/单糖组成，粗脂肪/脂肪酸，粗蛋白/氨基酸，挥发油及矿质元素)的差异。结果表明，黑老虎果皮和果肉含有丰富的营养成分(糖类物质、蛋白质、氨基酸、脂肪酸以及矿物质)且具有良好的营养价值，其中糖类是黑老虎果实的主要成分，果皮中所含的果胶性多糖具有进一步开发的潜力。将黑老虎果实分成果皮和果肉分别进行分析，对精细化、高值化利用黑老虎果实具有指导意义，本研究也可为黑老虎果实的进一步深入研究提供思路。

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Analysis and evaluation of nutritional components of Kadsura coccinea fruit peel and pulp

WANG Lijun1,2,LIAO Suqi1,2,LONG Hairong1,2*,XIA Xianghua1,2, CHEN Qianping1,LIANG Jie1,2,WEI Shugen1

1(Guangxi Botanical Garden of Medicinal Plants, Nanning 530023, China)2(Guangxi Zhuang Autonomous Region Chinese Medicinal Materials Product Quality Supervision and Inspection Station, Nanning 530023, China)

Abstract The peel and pulp of a novel fruit, Kadsura coccinea fruit were used as the research objects to compare their nutritional components (including carbohydrate/monosaccharide composition, lipid/fatty acids, crude protein/amino acids, essential oil and minerals). The results showed that the total sugar of the peel and pulp of K. coccinea fruit was 21.14% and 24.15%, and the polysaccharide content was 5.97% and 2.64%, respectively. The analysis of the monosaccharide composition of polysaccharides showed that the peel and pulp polysaccharides all contain 9 kinds of monosaccharides, including mannose, rhamnose, glucuronic acid, galacturonic acid, glucose, galactose, xylose, arabinose and fucose. However, there were differences in the molar ratio of monosaccharides. The content of fatty acids in the peel and pulp was relatively low, but the unsaturated fatty acids account for a relatively high proportion of 56.21% and 29.39%, and the main components of unsaturated fatty acids were linoleic acid and α-linolenic acid. The K. coccinea fruit contained 17 kinds of amino acids, including 7 kinds of essential amino acids, and the amino acid score results showed that the protein quality of the pulp was better. There were many types of volatile components in the peel and pulp, and terpenes were the main volatile components. In addition, the K. coccinea fruit was also rich in mineral elements, including trace elements such as iron, zinc, manganese and selenium, which were necessary for the human body, and the content of heavy metals was lower than the limit specified by the standard. In summary, the peel and pulp of K. coccinea fruit are rich in nutrients and have good nutritional value. This study provides a reference for further development and utilization of the K. coccinea fruit.

Key words Kadsura coccinea；fruit;nutritional components;analysis;evaluation

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.025882

引用格式:王丽军，廖苏奇，龙海荣，等.黑老虎果的果皮和果肉营养成分分析及评价[J].食品与发酵工业,2021,47(10):124-131.WANG Lijun,LIAO Suqi,LONG Hairong, et al.Analysis and evaluation of nutritional components of Kadsura coccinea fruit peel and pulp[J].Food and Fermentation Industries,2021,47(10):127-131.

第一作者：硕士，助理研究员(龙海荣高级工程师为通讯作者，E-mail：longhr83@163.com)

基金项目：广西重点研发计划项目(桂科AB17292023;桂科AB20159014)；广西药用植物园创新研究团队(GYCH2019008)

收稿日期：2020-10-14，改回日期：2020-11-20