野生玫瑰果肉氨基酸和微量元素分析與評價

周秀娟,薛桂新

(延邊大學農學院,吉林延吉 133002)

野生玫瑰果肉氨基酸和微量元素分析與評價

周秀娟,薛桂新*

(延邊大學農學院,吉林延吉 133002)

采用氨基酸自動分析儀和電感耦合等離子質譜儀分析比較了不同采收期野生玫瑰A、B兩個品系果肉中氨基酸和微量元素的含量及其變化趨勢。結果表明,A、B兩個品系果肉中氨基酸、必需氨基酸及藥用氨基酸含量較高,種類較豐富,屬于優質蛋白;A品系氨基酸的種類數量和含量高于B,B品系氨基酸質量好于A;A、B兩個品系氨基酸含量均在8月中旬左右達到最高,且總體呈不穩定、動態的變化過程,A隨著果實成熟呈總體上升,B先升高后下降。A品系果肉中微量元素種類較B豐富,A和B同種微量元素含量比較,A高于或遠遠高于B;隨著果實逐漸成熟A和B微量元素總體呈下降趨勢。

野生玫瑰,氨基酸,微量元素,分析

野生玫瑰(RoserugoseThunb)屬于薔薇科薔薇屬灌木植物[1],為國家二級保護植物,是栽培玫瑰以及薔薇屬花卉育種的重要種質資源[2]。原產于我國北方沿海、朝鮮、日本北海道以及薩哈林島(庫葉島)和塔察加半島,現殘存于我國山東煙臺、遼東半島等,數量很少[3],目前吉林省琿春地域圖們江下游沿江漫灘沙丘地和山坡是國內野生玫瑰種群數量保存最好的天然群落[4]。玫瑰果具有食用和藥用價值,可健脾消食、活血調經、斂肺止咳等,此外還具有抗衰老、抗疲勞、抗輻射、耐缺氧、除血栓、降血壓、防癌治癌等作用[5]。隨著人們生活的日益提高,對健康飲食的要求變得越來越高,天然食物資源被廣泛重視,其中野玫瑰果正是符合人類健康需求的食物原材料之一。

國外對野生玫瑰的研究主要集中在生物活性物質提取及其藥理作用等方面[6-9]。國內對野生玫瑰的研究主要集中在種質資源與生態調查、保護策略、栽培技術及玫瑰果和花成分等方面[10-13],但對野生玫瑰不同品系、不同采收期果肉營養成分變化的研究尚未見報道。

本文對野生玫瑰2個品系不同采收期果肉中的氨基酸和微量元素含量進行了測定,目的在于了解不同優良品系和不同采收期營養品質方面的差異,為野生玫瑰優良品種的選育、確定果實適宜的采收期及其開發利用提供理論依據。

表1 野生玫瑰果2個品系不同采收期各種氨基酸的含量(mg/kg)

注:以上數據皆以鮮重計算,0-表示未檢出。TAA:氨基酸總量;EAA:必需氨基酸,NAA:非必需氨基酸,E/T:必需氨基酸含量/氨基酸總量,單位是%。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

兩種野生玫瑰果實 均采自吉林省琿春市敬信鎮圖們江畔,從2015年7月25日到8月19日每隔5～6 d采摘一定量的果實,選取大小和成熟度一致的果實放入-70 ℃超低溫冰箱中貯存。由于兩種野生玫瑰果成熟期不同,所以采摘的次數也不同。A、B 2個品系野生玫瑰果及其采摘日期的代號:A1的采果日期為7月24日,A2為7月29日,A3為8月3日,A4為8月9日,A5為8月14日;B1為8月9日,B2為8月14日,B3為8月14日。

BSA124S-CW電子分析天平 Sartorius公司;101-3電熱鼓風干燥箱 中國泰斯特儀器有限公司;FD-1A-50真空冷凍干燥箱 北京博醫康公司;L-8900氨基酸自動分析儀 日本日立公司;Agilent-7500電感耦合等離子質譜儀 美國安捷倫公司。

1.2 測定方法

1.2.1 野生玫瑰果肉氨基酸含量的測定 野生玫瑰果肉的前處理參照GB/T 5009. 124-2003《食品中氨基酸含量的測定》。除色氨酸外,檢測天冬氨酸Asp、異亮氨酸Ile、亮氨酸Leu、賴氨酸Lys、半胱氨酸Cys、苯丙氨酸Phe、酪氨酸Tyr、蘇氨酸Thr、纈氨酸Val、精氨酸Arg、組氨酸His、丙氨酸Ala、甲硫氨酸Met、谷氨酸Glu、甘氨酸Gly和絲氨酸Ser 等16種氨基酸的含量[13-14]。

氨基酸分析儀工作條件:色譜柱,日立專用離子交換樹脂;流動相,B1～B6(B1:pH-1;B2:pH-2;B3:pH-3;B4:pH-4;B5:H2O;B6:pH-RG);流動相按時間節點依次加入;反應液,R1-R3(R1:茚三酮試液;R2:緩沖液;R3:5%乙醇溶液);流動相流速,0.34～0.50 mL/min;反應液流速,0.23 mL/min;柱溫,58～70 ℃;反應溫度,135 ℃;反應時間,20 min;進樣量,20 uL[15]。

野生玫瑰果肉每個樣品中氨基酸含量平行測定3次,取其平均值,并進行方差分析。

1.2.2 野生玫瑰果肉微量元素含量的測定 稱取一定量的新鮮樣品,放入恒溫干燥箱中,在100～105 ℃條件下烘至恒重。將干燥后的樣品在碾缽中碾碎,過100目篩。稱取0.5 g于消解罐中,加入5 mL濃HNO3浸泡過夜,于120 ℃的電熱板上加熱蒸至2～3 mL(1～2 h),冷卻,過濾,定容至100 mL。

采用電感耦合等離子質譜儀測定野玫瑰果肉中微量元素含量[16]。用標準調諧溶液調整儀器各項指標,使儀器的靈敏度、氧化物、雙電荷、分辨率等各項指標符合要求。儀器的主要工作參數為射頻功率1420 W;樣品深度3.9 mm;氬氣流量1.07 L/min;蠕動泵轉速0.1 r/min;霧化室溫度2 ℃;提取電壓1為-195.6 V;提取電壓2為-80 V;提取電壓1,3為117 V;偏轉電壓2為9.8 V[17]。

1.3 數據處理

野生玫瑰果肉中氨基酸和微量元素數據均采用Excel軟件進行計算分析。

2 結果與分析

2.1 兩種野生玫瑰果肉氨基酸含量

氨基酸是蛋白質的基本組成單位,是人體結構的組成部分,參與人體的生命活動,因此氨基酸對人體的健康至關重要[16]。2個品系不同的采收期的野生玫瑰果中氨基酸含量的測定結果見表1。

表2 野生玫瑰果2個品系不同采收期必需氨基酸模式與WHO/FAO氨基酸模式比較(%)

表3 野生玫瑰果2個品系不同采收期微量元素的含量(mg/kg)(n=3)

注:表3中微量元素含量以鮮重計算,-表示未檢出。由表1可知,野生玫瑰A品系果肉中含有16種氨基酸,B品系含有15種氨基酸(半胱氨酸未檢出);A和B均含有7種必需氨基酸(缺少色氨酸);A中TAA、EAA、NAA及藥用氨基酸含量比B高一倍左右;A和B的EAA/TAA均高于40%(A1接近40%),EAA/NAA均高于60%,但B的EAA/TAA高于A,說明在氨基酸含量等同條件下B蛋白質的質量好于A。

TAA在5次采摘中除了半胱氨酸外,氨基酸含量總體變化呈不規則“w”型上升趨勢,A5時段氨基酸積累量達到最高,說明A隨著成熟度增高氨基酸的積累量增高;B在3次采摘中除了甲硫氨酸、苯丙氨酸和纈氨酸外,氨基酸含量總體變化呈“︿”型,B2時段最高,說明B氨基酸的積累隨著果實成熟先增高后下降,但變化幅度不大,這說明A和B氨基酸積累過程是一個動態的過程。

A在5次采摘中氨基酸含量差異較大,A5為366.645 mg/kg,A4為129.815 mg/kg,兩次TAA相差接近3倍,B在3次采摘中氨基酸含量差異較小,說明B比A相對穩定;A和B氨基酸積累量均在8月中旬左右達到最高,應該為最佳采收期;A和B中天冬氨酸和谷氨酸含量相對較高,天門冬氨酸和谷氨酸是呈味氨基酸,反映出野生玫瑰果肉有其特征風味。

從表2可知,A、B兩品系的限制性氨基酸均為甲硫氨酸+半胱氨酸、異亮氨酸和亮氨酸;A4和B3分別是A和B最接近WHO/FAO氨基酸模式;A和B賴氨酸比例遠高于WHO/FAO模式,且B高于A,適合與賴氨酸含量低的谷物食物搭配,可提高谷物食品蛋白質的營養價值。

綜合表1和表2,A和B都是優質蛋白質,僅從氨基酸積累量來看,A和B均在8月中旬左右采收較為適宜。

2.2 兩種野生玫瑰果肉微量元素含量的測定

野生玫瑰果2個品系不同采收期微量元素含量測定結果見表3。

必需微量元素與人體健康密切相關,如Fe、Zn、Cu、Co、Mn、Ni、Mo、Cr等。它能促進人體內細胞的新陳代謝,成為某些酶、激素和維生素等的組成部分,還與癌癥、心血管疾病、癱瘓、生育等息息相關。缺乏必需微量元素,引起生理功能及組織結構異常,發生各種疾病,甚至縮短壽命[18]。從表3可以看出,A品系野生玫瑰果肉中檢測出14種元素,其中Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo 9種屬于必需微量元素;B品系中檢測出12種元素(Co和Cd未檢出),其中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Mo 8種屬于必需微量元素。A和B同種微量元素含量比較,A均高于B;A和B微量元素隨著果實逐漸成熟總體呈下降的趨勢,且各個微量元素下降的幅度差異較大;A和B中Mn、Fe、Zn含量與其它必需微量元素比較相對較高而且穩定。

3 結論

野生玫瑰A和B果肉中氨基酸含量總體呈不穩定、動態的變化過程,A中氨基酸含量隨果實的成熟呈總體上升,B總體呈先升高后下降趨勢,從測定結果看A、B 2個品系氨基酸含量均在8月中旬最高。從氨基酸的種類數量、含量、必需氨基酸、藥用氨基酸含量和EAA/TAA、EAA/NAA方面評價,A、B果肉中蛋白質均屬于優質蛋白;A中氨基酸含量高于B,B中氨基酸質量相對好于A。A、B 2個品系的限制性氨基酸均為甲硫氨酸+半胱氨酸、異亮氨酸和亮氨酸;賴氨酸比例遠高于WHO/FAO模式。

就野生玫瑰A和B果肉中微量元素種類和含量而言,野生玫瑰果肉中A品系的種類數量和含量均高于B;A和B隨著果實的成熟整體呈下降趨勢;A和B微量元素中Mn、Fe、Zn的含量較其它微量元素高。

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Analysis and evaluation on amino acid and trace element in sarcocarp from wildRoserugoseThunb fruits

ZHOU Xiu-juan,XUE Gui-xin*

(College of Agriculture of Yanbian University,Yanji 133002,China)

The contents and change trend on amino acids and trace element in sarcocarp from A,B two different strains of wildRoserugoseThunb fruits were analyzed and compared at different ripening phase by L-8500 type amino acid analyzer and agilent-7500 type inductively coupled plasma-mass spectrometry(ICP-MS). The results showed the types of amino acid,contents of total amino acid,essential amino acid,medicinal amino acids of A strain was higher than these of B,and quality of B strains was better than A,A and B were belonged to a high quality protein. As fruits ripening amino acid contents of A,B two strains reached the highest around mid-august and were overall into a changing process of dynamic unstability,of which A was upward,and B showed rising firstly then downward trend. Trace elements types and contents of A,B two strains were rich including manganese,iron,barium,zinc,copper,nickel,and decreasing trend with fruits ripening,types and contents of A were better than B.

Rose rugose Thunb;amino acid;trace element;analysis

2016-05-06

周秀娟(1991-),女,在讀碩士研究生,研究方向:天然產物特性及其開發利用方面的研究,E-mail:921810962@qq.com。

*通訊作者:薛桂新(1964-),女,副教授,主要從事天然產物特性及其開發利用方面的研究,E-mail:gxxue@ybu.edu.cn。

吉林省科技廳重點科技攻關項目(20140204028NY)。

TS201.4

A

1002-0306(2016)24-0096-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.24.010