各种食品和植物源性饲料中总磷和植酸磷的含量

原文作者 V.Ravindran，^a* G.Ravindran^b amp; S.Sivalogan^b

^a动物科学系，^b食品科学和技术系，农学系

帕拉代尼亚大学，帕拉代尼亚，斯里兰卡

（1993年5月14日收到，1993年8月31日收到并接受了修订版本）

摘要：本实验选取了29份常见的热带作物和10份饲料作为样品，对其中的总无机磷含量进行分析。在谷类作物、油菜籽和豆类作物中，获得了较高水平的植酸，无机磷组成了总含磷量的主要部分（60%.82%）。各种根和块茎中含有部分植酸和无机磷，这使得在这个食物群中总含磷量为21.25%.绿色蔬菜中的无机磷含量几乎可以忽略不计。在米糠和各种油料种子残渣中，无机磷占总含磷量的56.77%。植酸含量最高的是芝麻油（3.87%），芝麻油餐（3.76%）和米糠（3.65%）。

引言

在大多植物体中，大部分的磷以植酸的形式存在。植酸是肌醇（1，2，3,4,5,6-本丙烯磷酸二氢根）和钙离子或者镁离子的复合物，并且被认为是几乎所有种子中 磷和肌糖的主要存在形式。（Cosgrove,1980）。在种子萌发时，植酸被籽粒中存在的植酸酶水解并且为形成的幼苗中提供无机磷和阳离子来源（Williams，1970）。植酸中的磷元素不能被人和单胃动物获取或不能被充分吸收。（Nelson,1967;Erdman,1979;Reddy 等人,1982），因为这些动物缺乏水解植酸和释放磷元素所需的植酸水解酶。另外，植酸分子中含磷酸的部分有很强的结合能力，能与多价阳离子结合形成复合物，包括钙离子、镁离子、锌离子、铁离子、锰离子和铜离子。这些磷酸矿物复合物在生理PH条件下通常不能被溶解，因此致使这些矿质元素生物学上不能被动物和人类等单胃动物吸收。植酸对矿质元素生物利用率的负面影响已经成为几篇优秀的综述的主题。（Erdman 1979；Maga，1982；Reddy 等人1982）.

来自于植物的食物和饲料对热带区域的人类和动物的营养有着重要作用。因此，他们对食谱中无机磷含量的贡献在营养方面变得非常重要。然而温带地区的食品（Common，1940；McCance amp;Widdowson,1960;Reddy 等人）和饲料中无机磷的含量被很好地记录了下来，而相对应的关于热带区域的植物材料的信息却十分有限。现在的研究正开始分析各种各样热带食品和饲料中的全磷量和植酸中含磷量。

材料与方法

本研究包括29种普通的食品和10种饲料。样品重量约为1千克， 从当地的农场或者帕拉代尼亚附近的零售店收集而来。实验室中用先前所描述的方法准备了木薯叶膳食和菲律宾铁木膳食。（Ravindran 等人,1986;Ravindranamp;Wijesiri,1988）.

样品被放在一个烤箱中于100℃下被烘干直至重量恒定不变，并且在一个怀利实验室磨粉机中研磨，直至能通过一个60网眼的滤筛。在对研磨样品进行化学分析之前先将其储存在一个气密的容器中，放置于室温下。

所有的样品一式三份通过钼酸铵测定法进行水分（AOAC,1975和总磷量测定（Chapmanamp;Pratt,1961）。Wheeler和Ferrel（1971）根据Reddy等人（1978）修改的比色法测得植酸中磷的含量。在这种方法中，植酸被三氯乙酰酸萃取出来并以铁的磷酸盐的形式沉淀下来。铁的磷酸盐在氢氧化钠的增加物和沸腾的作用下转变成氢氧化铁（沉淀物）。氢氧化铁沉淀物溶解在稀释的盐酸中，铁元素通过比色法使用邻二氮杂菲试剂被测量出来。（AOAC,1975）。假定沉淀物中一个固定的铁离子和磷元素的分子比是4:6，植酸中的含磷量从铁的浓度中被计算出来。

结果与分析

表格1总括了谷类作物、根、块茎、果实蔬菜和绿叶蔬菜总总磷量和无机磷含量。在谷粒作物中无机磷组成了全磷量的主要部分。在大多数谷粒中，无机磷占总磷量的比例在64%到85%之间变化，除了精米和小米之外。在精米和小米中，无机磷占总含磷量的比例分别为5%和58%。相比糙米来说，精米的植酸含量较低，这是由于精米在深度处理的过程中被除去了米糠。结果很好地表明，在米粒中超过80%的植酸盐存在于谷类内核的外壳和糊粉层中。（Orsquo;Dell 等人，1972；De Boland 等人1975）。

高粱属作物中暗黑色的谷粒所含的植酸含量水平稍微高于淡色的谷粒中植酸含量，而关于此种现象的意义尚不清楚。由于暗黑色的高粱谷粒含有较高的鞣酸，相对淡色谷粒来说，人们认为深色的谷粒是相对为鸟类所排斥的，这或许是个令人感兴趣的现象（Hulse 等人，1980）。

多种多样的根和块茎仅仅包含了中等数量的植酸的量。在这种类型的食品中，无机磷占总含磷量的21.25%。有关根和块茎中植酸盐含量的刊登的资料非常有限。木薯提供的植酸的值与Jongbloed和Kemme(1990)报道的值相比有着紧密的联系。然而从马铃薯中测得的植酸的量却比Samotus和Schwimmer（1962）所获得的要低。这些研究者坚定地认为，成熟的马铃薯块茎中无机磷占总磷含的比例大于35.40%。

大焦、面包果数、木菠萝是十分有名的果蔬，在热带地区他们被人类广泛地食用。他们含有中等适度的植酸的量。正如人们所预期的，木菠萝中含有高水平的植酸含量，既然植酸盐被认为是种子中磷和纤维糖的主要储存形式（Cosgrove,1980）。在木菠萝种子中，无机磷占总磷量的61%。对菠菜和甘薯这两种绿叶果蔬进行分析发现，他们所含的植酸含量较低。这与Oberleas（1973）观测所得的叶菜类蔬菜似乎本质上缺乏植酸这一结果相一致。根据Bieleski（1968）的研究发现，植物叶片中超过70%的磷元素是以无机磷的形式存在，其余的磷元素以核糖核酸、磷脂和酸溶性的磷酸酯的形式存在。

油菜籽与谷类作物相比植酸水平较高（表格2）。落花生和芝麻油中无机磷的含量组成了总磷量中的超过80%。芝麻种子中植酸的浓度总计共达干重的3.87%。然而这个数值仍比De Boland 等人（1975）和Toma等人（1979）对北美芝麻样品进行研究所测得的4.7.5.2%的数值要低。

研究发现各种豆类的植酸含量为0.60.1.03%（表格2），并且这个数值与谷类植物中所测得的值相似（表1）。一般来说，在豆类作物的种子中，无机磷含量占总磷量的60.75%，这些结果与Kummar等人（1978）和Reddy与Salunkhe（1980）所报道的结果十分地一致。

一些普通饲料的总磷量和无机磷含量已记录于表3中。米糠和麦麸中含有高含量的植酸，这个发现与大米和小麦中的植酸集中在核籽核心的麦麸中（De Boland 等人，1975；Erdman，1979）这一记录相一致，其中大米和小麦中无机磷含量占总磷量分别为77%和50%。小麦麸中无机磷含量相对更低这一结果是意料之外的，但是这可能是由于小麦麸中植酸酶的活性（Lim amp; Tate，1971）。现金对大米麸研究所得的数据基本是相似的，同时对小麦麸测定所得的值比Kirby和Nelson所记录的值低（1988）。

各种各样的油料种子谷类包含了高数量水平的植酸（表3）。芝麻膳食中植酸占了干重的3.76%，这与早期的一个研究结果相一致。（Lease等人，1960；Cuca amp; Sunde，1967；Nelson 等人，1968）。一般来说，研究发现油料种子中大约总磷量的60.77%的是以植酸的形式存在的。绿叶谷类含有较低水平的植酸。同样地，Nelson等人（1968）仅仅在干燥的紫花苜蓿中发现有植酸的存在。

目前的结果表明植酸的浓度是由植物中已经消耗的那部分决定的。各种类型的种子（谷类，油菜籽好和豆类作物）包含了大量的植酸，然而根，块茎和果蔬类中所含的量中等。研究测得绿叶菜类材料中植酸的含量处于较低水平。

在一些由谷类食品和其他植物源性食品提供主要食品消费来源的发展中国家的状况中，食谱中磷元素的摄取量比如植酸将会变得更多。虽然这理论上可能对磷和阳离子的生物利用率造成深刻的负面影响，这些人群并没有像预期的那样遭受营养不良的问题。（Hegsted，1968；Hazell，1985）。发展中国家 的人们明显地能够适应高植酸量的摄取（Lotz 等人，1968），在植酸酶的作用下或者由于植酸有可能会经过原始的食物制备方法而被破坏。当支持早先的看法的证据比较缺乏时，众所周知食品中植酸的含量会因研磨、浸湿、发芽、烹饪、发酵及相关因素渐变等过程而显著地减少（Reddy 等人，1982）。

然而，植酸盐对矿物有效性的负面作用可能已经变形了，这值得引起我们的注意。大多数含有植酸的食品也是膳食纤维的很好来源，众所周知他们对矿质离子有着很强的结合能力（Reinhold 等人，1975；Harland amp; Morris，1985）。除非植酸和纤维成分能够并且被分别进行评估，否则单单将矿物有效性的消极影响归结于植酸可能也是十分困难的（Torre 等人，1991）。

Table 1. Total and phytate phosphorus contents of various cereals, root and tubers and fruit vegetables of tropical origin (meanplusmn;SE)