5種高山蔬菜的氨基酸含量分析及營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

趙文琦 夏菲 第五文博

摘要 [目的]分析西蘭花、菜花、甘藍(lán)、芹菜與雞毛菜5種陜西太白縣出產(chǎn)高山蔬菜的氨基酸含量與分布。[方法]使用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)高山蔬菜中的20種氨基酸進(jìn)行定量分析，并統(tǒng)計(jì)其組成特征。[結(jié)果]5種高山蔬菜中的鮮味氨基酸與甜味氨基酸占總氨基酸比例均在15%以上，兒童氨基酸占比在10%以上。太白甘藍(lán)中總氨基酸含量最高 （1 748.943 mg/kg），必需氨基酸占其中的10.92%。[結(jié)論]5種太白高山蔬菜氨基酸含量豐富、種類齊全，該結(jié)果可為太白縣高山蔬菜相關(guān)新產(chǎn)品開發(fā)與產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞 高山蔬菜;氨基酸;液質(zhì)聯(lián)用;含量;營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào) TS201.4 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2020）10-0157-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.042

Abstract [Objective] The research aimed to analyze the content and distribution of amino acids in five kinds of alpine vegetables from Taibai County of Shaanxi Province，including Brassica oleracea L.var.italic Planch.，Brassica oleracea L.var.botrytis L.，Brassica oleracea L.，Apium graveolens L.and Brassica chinensis L..[Method]A total of 20 kinds of amino acids in alpine vegetables were analyzed by LCMS，and their compositions were counted.[Result]The proportion of fresh amino acids and sweet amino acids in the total amino acids of the five kinds of alpine vegetables were both more than 15%，and that of children amino acids was more than 10%.The content of total amino acids in Brassica oleracea was the highest （1748.943 mg/kg），among which essential amino acids account for 10.92%.[Conclusion]The content and distribution of amino acids in five kinds of alpine vegetables from Taibai County are rich and complete in variety.The results could provide scientific basis for the development and industrial upgrading of new products related to alpine vegetables in Taibai County.

Key words Alpine vegetables;Amino acids;LCMS;Content;Nutrition assessment

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高山蔬菜通常是指在高山的可耕地上，利用高海拔地區(qū)的自然氣候條件生產(chǎn)的蔬菜。由于高山地區(qū)晝夜溫差大，利于作物養(yǎng)分的積累，且空氣、土壤和水質(zhì)受污染程度低，所以高山蔬菜營(yíng)養(yǎng)豐富，可溶性固形物高，風(fēng)味更佳，具有自然、綠色、安全等優(yōu)點(diǎn)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和市場(chǎng)價(jià)值極高[1-3]，已經(jīng)成為我國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，對(duì)于保障蔬菜市場(chǎng)的均衡供應(yīng)具有重要作用。近年來(lái)，陜西太白地區(qū)的高山蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。太白縣地理位置獨(dú)特，平均海拔在1 000 m以上，氣候適宜、各類生物資源豐富，其所產(chǎn)高山蔬菜無(wú)污染、品質(zhì)好，暢銷省內(nèi)外大中城市[4-5]。目前，關(guān)于高山蔬菜的營(yíng)養(yǎng)成分組成與評(píng)價(jià)研究仍較少。氨基酸是構(gòu)成蔬菜營(yíng)養(yǎng)成分的重要指標(biāo)之一，參與體內(nèi)眾多重要生理過程[6-8]。筆者以太白高山蔬菜為研究對(duì)象，使用LC-MS技術(shù)對(duì)其氨基酸含量[9-10]、分布與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行分析，以期為相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與產(chǎn)品開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)材料。西蘭花（Brassica oleracea L.var.italic Planch.）、菜花 （Brassica oleracea L.var.botrytis L.）、甘藍(lán)（Brassica oleracea L.）、芹菜（Apium graveolens L.）、雞毛菜（Brassica chinensis L.）5種高山蔬菜均采集于陜西省寶雞市太白縣太白秦西綠色蔬菜產(chǎn)業(yè)園（107°23′10″E，34°02′24″N），采集地上可食部分。

1.1.2 藥品與試劑。甲醇、乙腈（色譜級(jí)，美國(guó)Fisher Scientific）;甲酸（98%，百靈威科技有限公司）;乙酸（南京化學(xué)試劑股份有限公司）;L-異亮氨酸（Ile）、L-亮氨酸（Leu）、L-賴氨酸（Lys）、L-蛋氨酸（Met）、L-苯丙氨酸（Phe）、L-色氨酸（Trp）、L-蘇氨酸（Thr）、L-纈氨酸（Val）、L-組氨酸（His）、L-丙氨酸（Ala）、L-精氨酸（Arg）、L-天冬酰胺（Asn）、L-天冬氨酸（Asp）、γ-氨基丁酸（GABA）、L-谷氨酰胺（Gln）、L-谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）、L-脯氨酸（Pro）、L-絲氨酸（Ser）、L-酪氨酸（Tyr），均購(gòu)自于上海阿拉丁生化科技有限公司。

1.1.3 試驗(yàn)儀器。Shimadzu LC-20ADXR超高效液相色譜儀（日本島津）;AB TripleTOF 4600質(zhì)譜儀（美國(guó)AB SCIEX）;超純水處理系統(tǒng)（美國(guó) Millipore）;Shim-pack XR-ODS色譜柱（100 mm×2.0 mm，2.2 μm，日本島津）;高速冷凍離心機(jī)（美國(guó)Thermo Fisher Scientific）;勻漿機(jī)（常州越新儀器制造有限公司）;電子天平（德國(guó)Sartorius）。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。稱取各氨基酸對(duì)照品適量，用純水溶解，配成混合標(biāo)準(zhǔn)品母液 （10 μg/mL），稀釋至2、1、0.5、0.2、0.05、0.01和0.005 μg/mL，外標(biāo)法分析。

1.2.2 蔬菜樣品預(yù)處理。分別將各蔬菜樣品的食用部分均勻切碎，四分法取樣，每種樣品取樣3份，每份4 g，加入40 mL水（含10% CH3COOH），冰水浴中高速勻漿6 min，過濾后吸取400 μL，加入3倍體積乙腈，4 ℃下過夜沉淀，10 000 r/min離心10 min，上清液稀釋10倍后，過0.22 μm微孔濾膜，凍存待測(cè)。

1.2.3 LC-MS檢測(cè)。

1.2.3.1 色譜條件。流動(dòng)相A為水（含0.1%甲酸），B為甲醇（0.1%甲酸）;流速0.2 mL/min，柱溫35 ℃;洗脫梯度：0～5 min （5% B），5～8 min （5% B～100% B），8～10 min （100% B）。

1.2.3.2 質(zhì)譜條件。正離子模式;去簇電壓（DP） 70 V，噴霧電壓（IS）4 500 V;離子源溫度550 ℃;霧化氣310.26 kPa，輔助氣310.26 kPa，氣簾氣206.84 kPa;掃描范圍（m/z）：50～500。

1.3 數(shù)據(jù)分析 以各氨基酸的準(zhǔn)分子離子峰為特征離子進(jìn)行提取離子，每個(gè)樣品平行檢測(cè)3次，計(jì)算平均值。根據(jù)提取離子流的峰面積和對(duì)應(yīng)濃度關(guān)系繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。數(shù)據(jù)的采集與處理使用Analyst 1.7和PeakView 2.0（美國(guó)AB SCIEX）。

2 結(jié)果與分析

2.1 20種氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品的LC-MS分析

使用實(shí)驗(yàn)室前期建立的LC-MS方法測(cè)定亮氨酸、蘇氨酸等20種氨基酸的混合標(biāo)準(zhǔn)品，在一定濃度范圍內(nèi)，各氨基酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好。目標(biāo)成分的回歸方程、相關(guān)系數(shù)（r）及線性范圍如表1所示。

2.2 5種高山蔬菜中20種氨基酸的含量水平

對(duì)西蘭花、菜花、甘藍(lán)、芹菜、雞毛菜中20種氨基酸進(jìn)行檢測(cè)，除亮氨酸、異亮氨酸在芹菜、雞毛菜中未檢出外，其余全部均檢出（表2）。太白甘藍(lán)中總氨基酸含量最高，達(dá)1 748.943 mg/kg，其次為西蘭花（1 437.116 mg/kg）。各氨基酸成分含量不等，5種高山蔬菜中均富含谷氨酸、谷氨酰胺，太白甘藍(lán)中谷氨酰胺高達(dá)927.500 mg/kg，谷氨酸達(dá)158.000 mg/kg;西蘭花中谷氨酰胺為604.600 mg/kg，谷氨酸為147.100 mg/kg。天冬氨酸與天冬酰胺在5種高山蔬菜中含量也較高，芹菜中天冬酰胺高達(dá)118.550 mg/kg，甘藍(lán)中天冬氨酸含量為101.535 mg/kg。

2.3 5種高山蔬菜的氨基酸組成與營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

氨基酸不僅是人體生長(zhǎng)的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，更是食品的主要營(yíng)養(yǎng)成分及風(fēng)味來(lái)源，該研究對(duì)5種高山蔬菜的氨基酸組成進(jìn)行了深入分析（表3）。谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸和酪氨酸這6種氨基酸由于能使食物呈現(xiàn)出特殊的鮮味，又稱鮮味氨基酸[11]。5種太白高山蔬菜中的鮮味氨基酸含量豐富，除芹菜外，其余蔬菜均在100.0 mg/kg以上，甘藍(lán)中更是高達(dá)349.990 mg/kg，5種高山蔬菜中的鮮味氨基酸占總氨基酸比例均在15%以上。

甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、脯氨酸、天冬酰胺呈現(xiàn)甜味，歸屬于甜味氨基酸[12]。太白高山蔬菜中的甜味氨基酸含量均在100.0 mg/kg以上，西蘭花中高達(dá)406.871 mg/kg，5種高山蔬菜中的甜味氨基酸占總氨基酸比例均在15%以上（表3）。豐富的甜味氨基酸有利于提升蔬菜感官呈味體驗(yàn)。

含硫氨基酸包括蛋氨酸、胱氨酸和半胱氨酸，在食品色、香、味、安全性及營(yíng)養(yǎng)方面作用重大[13]，由于胱氨酸與半胱氨酸穩(wěn)定性較差，該研究主要針對(duì)蛋氨酸展開分析。除芹菜外，其余蔬菜的蛋氨酸含量均在2.0 mg/kg以上，甘藍(lán)中更是高達(dá)14.575 mg/kg，5種高山蔬菜中的蛋氨酸占總氨基酸比例均在0.1%以上（表3）。

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兒童氨基酸指兒童成長(zhǎng)所需的10種氨基酸，包括精氨酸、組氨酸、賴氨酸、色氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、纈氨酸、異亮氨酸和苯丙氨酸，具有促進(jìn)骨骼發(fā)育與生長(zhǎng)激素分泌等重要生理功能[14-15]。表3顯示，5種太白高山蔬菜中的兒童氨基酸含量在16.423～263.994 mg/kg，甘藍(lán)、菜花與西蘭花中的兒童氨基酸占總氨基酸比例均在10%以上。

必需氨基酸是指機(jī)體自身無(wú)法合成但又必需的成分，可以從日常食物中獲取，具有重要的生理作用，包括纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、亮氨酸。從表4可看出，5種太白高山蔬菜中的必需氨基酸含量在16.261～190.979 mg/kg，甘藍(lán)中較高，達(dá)總氨基酸的10.92%。豐富的必需氨基酸保證了5種高山蔬菜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

3 結(jié)論與討論

該研究將LC-MS技術(shù)應(yīng)用于高山蔬菜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)研究，對(duì)5種陜西太白地區(qū)高山蔬菜中的氨基酸成分進(jìn)行了系統(tǒng)分析，探明了20種氨基酸在蔬菜中的含量組成與分布特征，并對(duì)其進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)。總體而言，太白高山蔬菜中的氨基酸種類齊全，鮮味、甜味、含硫與兒童氨基酸等含量豐富，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與市場(chǎng)價(jià)值均較高。該研究可為太白高山蔬菜的深度開發(fā)與產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供理論依據(jù)。

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