不同番茄品種果實中氨基酸含量分析

楊 宇，崔 璨，張喜春，郭仰東

（1.北京農學院植物科學技術學院，北京 102206；2.中國農業大學園藝學院，北京 100193）

番茄（SolanumlycopersicumL.）又稱柿子、西紅柿等，屬茄科茄屬一年生或多年生的草本植物，其產品為成熟多汁的漿果［1］。番茄果實酸甜多汁，富含維生素C、糖酸類、番茄紅素等營養物質以及蛋白質和礦質元素，被人們稱為“蔬菜中的水果”，深受廣大消費者的歡迎，可直接食用，也可作烹飪食用，是世界上最重要的蔬菜作物之一［2，3］。番茄果實所含的維生素C和番茄紅素是天然的抗氧化劑，具有防癌抗癌、延緩衰老、預防心腦血管疾病等作用。

氨基酸是組成蛋白質大分子的基本單位，也是食物中重要的營養物質［4］。番茄風味物質的合成前體包括纈氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和異亮氨酸等氨基酸。不同氨基酸組成和含量直接影響其營養保健價值［5］，并影響果實的風味和口感。氨基酸在植物果實中屬于重要的營養和味覺要素，不同組成的氨基酸其營養保健作用也不同［6］。氨基酸不僅具有各種生理功能，且大多數氨基酸及其鹽具有甜味或苦味，少數具有鮮味或酸味［7，8］。番茄果實的生長和成熟程度與氨基酸的含量具有相關性。氨基酸含量可作為確定番茄最佳采摘成熟度的參考依據。同時，氨基酸由于參與美拉德反應以及與氧化的酚類物質發生褐變反應，直接影響果汁、果醬等產品的感官品質［9］。冀勝鑫等［10］對日光溫室栽培下的8個番茄品種進行氨基酸含量分析，發現組氨酸、脯氨酸可能與番茄品質差異有關系。程遠等［11］比較分析了8個櫻桃番茄品種的各項生理指標發現，在櫻桃番茄中限制氨基酸的種類與果實顏色關系不大，同時黃果櫻桃番茄間由呈味氨基酸，尤其是甜味類和芳香味氨基酸決定的果實風味差異較紅果櫻桃番茄品種更小。

本試驗以7個番茄品種為研究材料，對番茄果實中氨基酸種類及含量進行測定分析，明確影響番茄果實風味的主要氨基酸種類，為進一步研究高品質番茄提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用北京農學院植物科學技術學院保存的7個不同番茄品種，分別為品種佳粉十五、大黃888、尖黃、紫香玉、“0-33-1”、青蘋果和千禧，具體性狀見表1。

表1 供試材料性狀

采用穴盤育苗，先將種子浸泡于培養皿室溫下暗培養5～7 d催芽，待出芽后播種于5×10孔穴盤，并定植于溫室，待果實成熟后于第二穗果隨機10個番茄果實為選取試驗材料。

將采集的新鮮樣品洗凈，晾干，用勻漿機打成勻漿，稱取20 g左右均勻性好的番茄勻漿放入鋁盒中，將鋁盒放入恒溫干燥箱110℃烘干0.5 h后，將溫度降至80℃繼續烘干5～6 h，直至番茄勻漿烘為干樣（每隔1.5 h取出稱重，直至重量不再發生變化則為干樣）。利用研缽將番茄干樣研磨為干粉轉移至離心管于-80℃存儲。

1.2 儀器與試劑

L-8800型氨基酸自動分析儀（色譜柱：4.6 mm ID×60 mm，日立專用離子樹脂交換柱；反應柱為4.6 mm ID×40 mm，2650樹脂），株式會社日立制作所；WGL-30B型電熱鼓風干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；RE2000A型旋轉蒸發器，上海亞榮生化儀器廠；BS423 S型電子天平，北京賽多利斯儀器系統有限公司；勻漿機；真空泵。

緩沖液：檸檬酸、檸檬酸鈉、氯化鈉等；顯色液：茚三酮顯色劑；再生液；17種氨基酸標準品。

1.3 試驗方法

精密稱取干粉樣品35.0 mg放入水解管中，在水解管內加15 mL的6 mol/L鹽酸溶液，利用真空泵將水解管管口封住抽真空，同時利用噴火槍軟化玻璃進行封口。將已封口的水解管放入（110±1）℃的恒溫干燥箱內，水解22 h后取出冷卻。打開水解管，將水解管過濾后，用去離子水多次沖洗水解管，將水解液全部轉移到50 mL容量瓶內并用去離子水定容。吸取2 mL濾液利用真空旋轉蒸發儀在40～50℃條件下減壓蒸干，殘留物用2 mL的去離子水溶解，再干燥，反復進行2次，最后蒸干，用0.02 mol/L鹽酸定容2 mL，作為儀器測定溶液，利用L-8800型氨基酸自動分析儀測定［12］。各品種測定均為3次重復試驗，取平均值計入分析。

2 結果與分析

2.1 不同番茄品種果實中氨基酸的組成分析

7個番茄品種中均檢測到17種氨基酸，種類較為豐富。氨基酸含量范圍在7.83%～10.79%之間，從高到低依次為尖黃、大黃888、佳粉十五、青蘋果、紫香玉、千禧和“0-33-1”。大果番茄中大黃888的氨基酸總量最高，最低為“0-33-1”；小果番茄中尖黃氨基酸總量最高，同時也是所試品種中含量最高的。所用番茄品種果實中含量居于前3位的氨基酸為谷氨酸、天冬氨酸和纈氨酸，大黃888谷氨酸的含量高達3.55%，含量較低的為胱氨酸和蛋氨酸；尖黃天冬氨酸含量最高，為1.35%，胱氨酸和蛋氨酸的含量較低；佳粉十五纈氨酸含量最高，為1.73%，脯氨酸和胱氨酸的含量較低。

2.2 不同番茄品種果實中的必需氨基酸分析

測定了不同番茄品種果實中的纈氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸7種必需氨基酸含量。由表2可知，7個番茄品種中必需氨基酸含量依次為佳粉十五、青蘋果、大黃888、尖黃、“0-33-1”、千禧、紫香玉，其中佳粉十五最高，為3.65%；最低的是紫香玉，為2.46%。而在大果番茄中，佳粉十五的必需氨基酸含量最高，小果中尖黃的含量最高3.14%，選取的中果番茄青蘋果含量為3.40%，居于大果和小果含量之間。

表2 不同番茄品種中氨基酸的含量

兒童必需氨基酸由蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、精氨酸構成，含量依次為尖黃、佳粉十五、青蘋果、大黃888、千禧、“0-33-1”、紫香玉，其中最高的是尖黃，為4.26%；最少的是紫香玉，為2.94%。對于大果番茄來說，兒童必需氨基酸含量最高的是佳粉十五，為4.18%，小果中最高的為尖黃，中果含量為3.78%。

2.3 不同番茄品種果實中的呈味氨基酸分析

7個番茄品種果實中天冬氨酸和谷氨酸含量都比其他氨基酸高，影響了番茄果實的鮮味。由表3可知，在鮮味氨基酸中，谷氨酸含量明顯高于天冬氨酸含量；在甜味類氨基酸中，脯氨酸和絲氨酸的含量相對較高；而在芳香族氨基酸中含量相對較高的是苯丙氨酸，很大程度上影響了番茄芳香物質的形成。各試驗番茄品種中大黃888的鮮味類氨基酸和甜味類氨基酸含量最高，“0-33-1”的芳香族氨基酸含量最高。按照果形來說，大果番茄中大黃888的鮮味類氨基酸和甜味類氨基酸含量最高，分別為4.88%和1.73%，而“0-33-1”的芳香族氨基酸含量最高，為1.55%；小果番茄中尖黃的鮮味類、甜味類氨基酸最高，分別為4.51%、1.55%，而芳香族氨基酸最高的是紫香玉，為0.83%；中果番茄各風味氨基酸含量均居于中間水平。

表3 不同番茄品種果實中味覺氨基酸含量

2.4 不同品種番茄中必需氨基酸與FAO/WHO氨基酸模式比較分析

1973年，FAO/WHO提出的理想模式中數據分析結果認為，E/T值在40%左右、E/N值在60%以上的蛋白質品質較好。由表4可知，各品種番茄果實接近理想蛋白質的排序為“0-33-1”、青蘋果、佳粉十五、千禧、大黃888、尖黃、紫香玉，其中“0-33-1”的E/T值為37.86%、E/N值為60.94%，最接近理想蛋白質的要求，其品質較好。

表4 不同品種番茄中必需氨基酸與FAO/WHO氨基酸模式比較分析

3 小結與討論

氨基酸是構成生物體蛋白質分子的基本單位，影響生命活動［13］。構成人體蛋白質的氨基酸有20多種，本研究中在7個不同番茄品種果實中共檢測到纈氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等17種氨基酸。不同種類的氨基酸含量存在明顯差別，在供試各番茄品種中，含量最高的氨基酸種類均為谷氨酸，含量最低的氨基酸各不相同。氨基酸種類中有8種是人體不能合成的，必須從食物中獲得，稱為人體必需氨基酸。除色氨酸外，其余7種人體必需氨基酸均可檢測出。佳粉十五和青蘋果中人體必需氨基酸含量相對較高。除了8種人體必需氨基酸外，其余則是人體非必需氨基酸。如果人體缺乏任何一種必需氨基酸，就可能導致生理功能異常，影響機體代謝的正常進行而導致疾病發生。如果人體缺乏某些非必需氨基酸，也會產生機體代謝障礙［13］。本試驗中大黃888和尖黃的人體非必需氨基酸含量相對較高。程遠等［14］對目前生產上16個主栽櫻桃番茄進行風味指標的測定，得出氨基酸作為傳統意義上的營養物質，可能與番茄風味存在一定關聯。王永輝等［15］分析研究了不同產地的松茸氨基酸含量，發現鮮味氨基酸與松茸的鮮美口感有一定的聯系。本試驗綜合比較得出大黃888的呈味氨基酸含量相對較高，口感較鮮美。

綜合比對番茄果實中氨基酸的含量，氨基酸總量、人體必需氨基酸含量以及兒童必需氨基酸含量相對較高的品種是尖黃，其次為佳粉十五和大黃888；從氨基酸比例來看，“0-33-1”的氨基酸含量最接近FAO/WHO氨基酸理想模式的要求。