無籽刺梨與刺梨果實中氨基酸分析

魯　敏，安華明，*，趙小紅

（1.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴州省果樹工程技術(shù)研究中心，貴州 貴陽 550025；2.貴州省安順市西秀區(qū)生產(chǎn)力促進(jìn)中心，貴 州 安順 561000）

無籽刺梨與刺梨果實中氨基酸分析

魯敏1，安華明1，*，趙小紅2

（1.貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴州省果樹工程技術(shù)研究中心，貴州 貴陽 550025；2.貴州省安順市西秀區(qū)生產(chǎn)力促進(jìn)中心，貴 州 安順 561000）

通過測定無籽刺梨與刺梨果實中水解氨基酸與游離氨基酸的組成和含量，探討氨基酸組分對2 種新興水果營養(yǎng)與風(fēng)味的影響。水解氨基酸的測試分析表明，2 種成熟果實均含有全部18 種氨基酸，但刺梨果實中人體所必需的8 種氨基酸占總氨基酸比例為39.54%，比值系數(shù)分為66.70，高于無籽刺梨（比值系數(shù)分為59.22），表明刺梨具有更高的營養(yǎng)價值；相對而言，刺梨果實中蛋氨酸和半胱氨酸含量較低，而無籽刺梨果實中賴氨酸為第一限制氨基酸。對影響感官的游離氨基酸測試結(jié)果表明，精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸與鳥氨酸（含量閾值比大于1）對刺梨果實獨特風(fēng)味的形成有較高貢獻(xiàn)，而無籽刺梨果實中僅天冬氨酸的含量閾值比超過1，形成其鮮味。

無籽刺梨；刺梨；氨基酸；營養(yǎng)；風(fēng)味

氨基酸是果實品質(zhì)的組成成分之一，其種類和含量是考察果實營養(yǎng)價值的主要指標(biāo)，在參與果實其他品質(zhì)特征成分和風(fēng)味物質(zhì)合成的同時，自身也表現(xiàn)出一定的呈味特性［1］。因此，氨基酸組成與含量對果實營養(yǎng)與風(fēng)味有著重要影響。刺梨（Rosa roxburghii Tratt）和無籽刺梨（Rosa sterilis S. D. Shi）作為新近開發(fā)的水果，因其果實風(fēng)味獨特和極高的營養(yǎng)價值而備受關(guān)注［2-4］。自20世紀(jì)以來，研究者們就開始了對刺梨果實氨基酸組成與含量的分析［5-7］，但多局限于蛋白質(zhì)氨基酸，且對其營養(yǎng)價值并未做系統(tǒng)全面的評價，更為重要的是尚缺乏對游離氨基酸的研究。而對無籽刺梨的研究則主要集中在分類及繁殖技術(shù)上［8］，對其營養(yǎng)及風(fēng)味物質(zhì)的研究較少，目前僅采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對無籽刺梨果實的揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析［9-10］。游離氨基酸由于具有增鮮和提高機體免疫力等作用已在蘋果［11］、棗［12-13］、草莓［14］、越橘［14-15］、樹莓［16］等多種果實中進(jìn)行了研究。本實驗采用無籽刺梨與刺梨果實為材料，系統(tǒng)分析其氨基酸組分和含量特點，對于2 種果樹的生產(chǎn)栽培、加工開發(fā)和品質(zhì)調(diào)控具有重要意義。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

供試刺梨材料為‘貴農(nóng)5號’刺梨，成熟果實采集于貴州省果樹工程技術(shù)研究中心種質(zhì)資源圃；無籽刺梨果實采集于貴州省安順市西秀區(qū)雙堡鎮(zhèn)大壩村種植基地，采樣時間為2013年8月下旬。樣品經(jīng)洗滌、烘干研磨后過65 目篩備用。

氨基酸混合標(biāo)樣 德國MembraPure公司；分別含17 種水解氨基酸與42 種游離氨基酸各100 nmol/mL（半胱氨酸為50 nmol/mL）；色氨酸標(biāo)準(zhǔn)液配制為100 ?mol/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液后，稀釋1 000 倍備用。茚三酮、濃鹽酸、氫氧化鈉、磺基水楊酸等試劑均為分析純；雙蒸水 自制。

1.2儀器與設(shè)備

BS110S型電子天平 德國Sartorius公司；KQ5200DE型數(shù)控超聲清洗器 中國昆山市超聲儀器有限公司；Sorvall Stratos冷凍高速離心機 美國Thermo公司；A300型氨基酸自動分析儀 德國MembraPure公司。

1.3方法

1.3.1水解氨基酸樣品前處理

于水解管中稱取100 mg干燥樣品，加入10 mL 6.0 mol/L鹽酸溶液，封口后在110 ℃水解24 h，冷卻，過濾，定容到25 mL，取l mL濾液蒸干后用二次蒸餾水定容1 mL，溶液用0.45 ?m微孔濾膜過濾后待上機分析。測定色氨酸時，樣品前處理用4.0 mol/L NaOH溶液水解，于聚四氟乙烯管中進(jìn)行。

1.3.2游離氨基酸樣品前處理

于離心管中稱取100 mg干燥樣品，加入2 mL 5 mmol/L鹽酸溶液后超聲萃取30 min，離心后取1 mL上清液，加入0.25 mL 10%磺基水楊酸溶液，置冰箱中4 ℃冷藏靜置60 min，溶液用0.45 ?m微孔濾膜過濾后待上機分析。

1.3.3氨基酸樣品組成與含量分析

取濾液20 μL上自動氨基酸分析儀分析，柱溫60 ℃，反應(yīng)器115 ℃，進(jìn)樣速率250 μL/min。氨基酸被液相離子交換柱分離后和茚三酮反應(yīng)，除脯氨酸及羥脯氨酸在波長440 nm處測定吸光度，其余氨基酸在波長570 nm處測定吸光度。

1.4數(shù)據(jù)分析

實驗設(shè)置3 次重復(fù)，數(shù)據(jù)分析采用Excel軟件完成。氨基酸含量以干質(zhì)量計算。樣品中必需氨基酸的比值（ratio of amino acids，RAA）、氨基酸比值系數(shù)（ratio coefficients of amino acids，RC）及比值系數(shù)分（score of ratio coefficients，SRC）的計算方法參照文獻(xiàn)［17］和文獻(xiàn)［18］。其中，RAA及RC的數(shù)值越接近1，表明該必需氨基酸越接近世界衛(wèi)生組織/聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織（World Health Organization/ Food and Agriculture Organization，WHO/FAO）的推薦值［19］；SRC的數(shù)值越接近100，表明該食品中各種必需氨基酸的含量越均衡，其營養(yǎng)價值就越高。氨基酸含量閾值比（ratio of content and taste threshold，RCT）的計算方法參照文獻(xiàn)［20］，當(dāng)RCT小于1時，此種氨基酸對樣品整體風(fēng)味無貢獻(xiàn)；RCT不小于1時，此種氨基酸味覺特征影 響樣品的風(fēng)味，且比值越大，影響越大。

2　結(jié)果與分析

2.1無籽刺梨與刺梨果實中水解氨基酸分析

圖1　對照品（A）、無籽刺梨水解樣品（B）和刺梨水解樣品（CC）的氨基酸分析圖譜Fig.1　Chromatograms of standard amino acids and hydrolyzed samples of Rosa sterilis and Rosa roxburghii fruits

無籽刺梨與刺梨中各水解氨基酸的圖譜及含量分別如圖1及表1所示。無籽刺梨中水解氨基酸含量為3.14 g/100 g，較‘貴農(nóng)5號’刺梨稍高，并富含天冬氨酸（11.79%）、谷氨酸（11.52%）、脯氨酸（10.67%）、亮氨酸（8.02%）等。而‘貴農(nóng)5號’刺梨中則富含谷氨酸（11.72%）、天冬氨酸（9.77%）、精氨酸（8.00%）、亮氨酸（7.89%）與賴氨酸（7.64%）等。無籽刺梨中包含8 種必需氨基酸，總含量為1.14 g/100g，其在氨基酸總量中所占比例為36.16%。刺梨中也包含8 種必需氨基酸，總含量為1.21 g/100 g，其在氨基酸總量中所占比例為39.54%。必需氨基酸含量與非必需氨基酸含量非常接近于FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的40%和60%［19］。以上說明，氨基酸總量以無籽刺梨果實中稍高，而人體必需氨基酸含量則以刺梨果實較高，2 種果實均具有較高的營養(yǎng)價值。

表1　無籽刺梨與刺梨中水解氨基酸含量及比例Table1　The contents and percentages of hydrolytic amino acids in the fruits of Rosa sterilis and Rosa roxburghii

表2　無籽刺梨與刺梨中人體必需氨基酸比例與模式譜比較Table2　Essential amino acid composition and pattern spectrum in the fruits of Rosa sterilis and Rosa roxburghii

由表2可知，刺梨中Met+Cys和Trp占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于模式譜標(biāo)準(zhǔn)，而無籽刺梨中除以上2 種外，Lys也低于模式譜標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步從必需氨基酸的RAA、RC計算結(jié)果來看，2 種果實中以Ile及Leu含量較符合氨基酸模式譜的要求；Thr、Val、Phe+Tyr含量相對過剩；Trp含量稍低。刺梨果實中Met+Cys含量最低，為第一限制氨基酸，而無籽刺梨果實中除Met+Cys含量較低外，Lys的含量最低，為第一限制氨基酸，刺梨果實中Lys則相對過剩。刺梨氨基酸的SRC為66.70，高于無籽刺梨、蒲桃［20］、覆盆子［21］和楊梅［22］等果實，說明刺梨中各種必需氨基酸的含量更均衡，營養(yǎng)價值更高。

2.2無籽刺梨與刺梨果實中游離氨基酸分析

食物中所含氨基酸由兩部分組成，一是作為蛋白質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的非游離氨基酸，另一部分是處于游離狀態(tài)的氨基酸。非游離氨基酸在食用過程中并不能立即水解，因此游離氨基酸的組成與含量對食品的滋味貢獻(xiàn)更大。從表3可知，無籽刺梨游離氨基酸中的風(fēng)味氨基酸含量甚微，總量僅為50.62 mg/100 g，含量最大的Pro也僅為26.13 mg/100 g，而刺梨中風(fēng)味氨基酸含量則相對較高，總量為247.90 mg/100 g。由于不同氨基酸的味覺閾值不同（表3），含量高的風(fēng)味氨基酸并非一定對食品的風(fēng)味貢獻(xiàn)大，從RCT計算結(jié)果來看，Arg對刺梨風(fēng)味影響最大，其次為Glu、Asp、Orn。而Arg、Orn為苦味氨基酸，Glu、Asp則可呈現(xiàn)鮮味［23-25］，4 種游離氨基酸是形成刺梨獨特風(fēng)味的原因之一。無籽刺梨中僅Asp影響其風(fēng)味，使其呈現(xiàn)出鮮味。

表3　無籽刺梨與刺梨果實中各種風(fēng)味氨基酸的含量及RCTTable3　The contents and threshold of flavor amino acids in the fruits of Rosa sterilis and Rosa roxburghii

3　結(jié) 論

本研究以無籽刺梨與刺梨為材料，通過測定果實中水解氨基酸的組成和含量，采用氨基酸RC法系統(tǒng)評價其對無籽刺梨與刺梨果實營養(yǎng)的影響。研究表明，2 種果實中水解氨基酸含量均較高，種類齊全，但刺梨中人體必需氨基酸含量較均衡，具有較高的營養(yǎng)價值。刺梨中蛋氨酸和半胱氨酸含量不足，影響其營養(yǎng)價值，無籽刺梨果實中則賴氨酸含量不足。同時通過測定游離氨基酸中風(fēng)味氨基酸的組成和含量，評價其對無籽刺梨和刺梨果實風(fēng)味的影響，結(jié)果表明，天冬氨酸對無籽刺梨果實鮮味的形成有較高貢獻(xiàn)；而精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸與鳥氨酸則是刺梨果實獨特風(fēng)味的組成部分。

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Analysis of Amino Acids in Rosa sterilis and Rosa roxburghii Fruits

LU Min1， AN Huaming1，*， ZHAO Xiaohong2
（1. Guizhou Engineering Research Center for Fruit Crops， College of Agriculture， Guizhou University， Guiyang 550025， China；2. Productivity-promoting Center of Xixiu District， Anshun 561000， China）

In order to reveal the effects of amino acid composition on the nutritional value and flavor of Rosa sterilisi and Rosa roxburghii fruits， the contents of hydrolytic amino acids and free amino acids in the two types of fruits were determined. A total of 18 kinds of amino acids were identified. Total content of human esse ntial amino acids （EAAs） in Rosa roxburghii fruits was 39.54% and the SRC was 66.70， which was better than that （59.22） of Rosa sterilisi fruits. These results showed that Rosa roxburghii fruits were richer in nutrients. But the content of Met + Cys was insufficient as EAAs and the first limiting amino acids in Rosa roxburghii fruits， and in Rosa sterilisi fruits， the limiting AA was Lys. The flavor amino acids were also investigated. It was found that Arg， Glu， Asp and Orn contributed substantially to the unique flavor of Rosa roxburghii， and in Rosa sterilisi fruits， Asp was the only flavor amino acid.

Rosa sterilis； Rosa roxburghii； amino acid； nutrition； flavor

S667.9

A

1002-6630（2015）14-0118-04

10.7506/spkx1002-6630-2015140023

2014-11-18

貴州省科技計劃項目（黔科合NY字20113037號）；貴州省科技廳基金項目（黔科合J字［2012］2169號）；貴州省科技廳重大專項子課題（黔科合重大專項字［2013］6006-1號）

魯敏（1984—），女，講師，博士，研究方向為果樹栽培與生理。E-mail：48181266@qq.com

安華明（1973—），男，教授，博士，研究方向為果樹生理與分子生物學(xué)。E-mail：anhuaming888@163.com