新疆尉犁縣野生黑果枸杞與黑杞一號的營養(yǎng)成分及氨基酸分析

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(1.新疆林業(yè)科學院科技推廣處,新疆烏魯木齊 830063;2.新疆林業(yè)科學院經濟林研究所,新疆烏魯木齊 830063)

新疆尉犁縣野生黑果枸杞與黑杞一號的營養(yǎng)成分及氨基酸分析

王建友1,王琴2,劉鳳蘭2,毛金梅2,李勇2,蔣江照2,韓宏偉2

(1.新疆林業(yè)科學院科技推廣處,新疆烏魯木齊 830063;2.新疆林業(yè)科學院經濟林研究所,新疆烏魯木齊 830063)

以新疆尉犁縣野生黑果枸杞與黑杞一號為試材,測定其總糖、還原糖、脂肪、蛋白質含量及氨基酸組分,探討其營養(yǎng)價值。結果表明,野生黑果枸杞與黑杞一號的各基本營養(yǎng)成分差異顯著,野生黑果枸杞的總糖和還原糖含量相對較高,總酸、脂肪和蛋白質含量相對較低。兩種黑果枸杞中氨基酸種類較齊全,至少有17種。其中,人體必需氨基酸7種、兒童必需氨基酸2種、甜味氨基酸6種、苦味氨基酸7種、酸鮮味氨基酸2種、芳香族氨基酸6種、支鏈氨基酸3種、藥效氨基酸7種。在氨基酸總量以及兒童必需氨基酸、酸鮮味氨基酸、藥用氨基酸與總氨基酸比例方面,野生黑果枸杞的含量低于黑杞一號。在必需氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸、芳香族氨基酸、支鏈氨基酸與總氨基酸比例方面,野生黑果枸杞的含量高于黑杞一號。與FAO/WHO氨基酸模式譜比較,兩種黑果枸杞的Met+Cys、Ile、Val和Leu基本符合氨基酸模式譜要求,Thr和Phe+Tyr相對過剩,Lys相對較低。氨基酸比值系數(shù)(RC)分析表明,野生黑果枸杞的蛋白質品質優(yōu)于黑杞一號。

黑果枸杞,氨基酸,營養(yǎng)成分,野生,黑杞一號

黑果枸杞(LyciumruthenicumMurr.)為茄科(Solanaceae)枸杞屬(Lycium)落葉多棘刺灌木,抗旱、抗寒、耐鹽堿,常以群落形式在我國新疆、青海、甘肅、寧夏等地區(qū)分布[1-3]。它素有“軟黃金”之稱,經《晶珠本草》記載,可用于治療心熱病、心臟病、月經不調等病癥[4]。黑果枸杞集營養(yǎng)、經濟、生態(tài)價值于一體,廣受市場青睞,近年來人工栽培逐步興起。新疆巴州尉犁縣地處塔里木盆地腹地,現(xiàn)為全疆最大規(guī)模的黑果枸杞種植基地。黑杞一號由新疆林科院從野生黑果枸杞中選育,具有大果、豐產的特性,目前是新疆唯一通過自治區(qū)認定的黑果枸杞品種。當前,對于黑果枸杞營養(yǎng)方面的研究主要集中在其功能性成分花色苷和黃酮,而針對野生種與栽培種的營養(yǎng)成分,尤其在氨基酸方面的比較分析,尚未見報道。本文以新疆尉犁縣野生黑果枸杞和栽培種黑杞一號為研究對象,對其營養(yǎng)成分進行測定,重點分析氨基酸含量及組分,以期為黑果枸杞的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

黑果枸杞 自然曬干粉碎后,直接測定;野生黑果枸杞 采于新疆巴州尉犁縣塔里木鄉(xiāng)老七大隊沙丘;黑杞一號 采于新疆巴州尉犁縣墩闊坦鄉(xiāng)瓊庫勒村“黑杞一號”示范推廣基地;硫酸銅、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、鹽酸等 均為化學試劑,均為國產分析純;18種氨基酸標準品:天門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、賴氨酸、精氨酸、脯氨酸、色氨酸(純度≥98%) 美國Sigma公司。

Kjeltec 8400全自動凱氏定氮儀 丹麥Foss公司;S433D 氨基酸分析儀 德國Sykam公司。

1.2實驗方法

各種營養(yǎng)成分與氨基酸測定:參照GB/T 5009.8-2008《食品中蔗糖的測定》,采用酸水解法,測定總糖的含量。參照GB/T 5009.7-2008《食品中還原糖的測定》,采用直接滴定法,測定還原糖的含量。參照GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》,采用酸堿滴定法,測定總酸的含量。參照GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的測定》,采用索氏抽提法,測定脂肪的含量。參照GB 5009.5-2010《食品中蛋白質的測定》,利用全自動凱氏定氮儀,測定蛋白質的含量。參照GB 5009.124-2003《食品中氨基酸的測定》,利用氨基酸分析儀,測定氨基酸的含量。各指標分別重復3次測定。

質量分數(shù)(%,MF)=氨基酸含量/氨基酸總量×100;

氨基酸評分(AAS)=樣品中氨基酸含量/FAO模式譜氨基酸含量;

氨基酸比值系數(shù)(RC)=MF/MF的平均數(shù)。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007統(tǒng)計分析軟件進行基礎數(shù)據(jù)整理,利用DPS 7.55中鄧肯多重比較法對數(shù)據(jù)進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1常規(guī)成分的比較與評價

由表1可知,野生黑果枸杞與黑杞一號的各基本營養(yǎng)成分存在顯著差異。黑杞一號的脂肪和蛋白質含量更加豐富,比野生種分別高1.00%和3.54%。野生黑果枸杞比黑杞一號的總糖和還原糖含量分別高出6.80%和2.40%,總酸含量低10.45 g/kg。這可能與黑果枸杞的生長環(huán)境有關。野生黑果枸杞多生長在干旱、鹽堿的荒漠與半荒漠地區(qū),與栽培種相較,野生種處于水分虧缺狀態(tài),僅由荒漠地區(qū)有限的自然降水供應。葉片小而肥厚,果實體積小,形態(tài)結構能夠有效減少植物蒸發(fā)量。而人工栽培條件下水分充足,黑果枸杞形態(tài)顯著變異:葉面積明顯增大,單果重及含水量增加,株產增高[5]。果實成熟時,較野生種供水量大、次數(shù)頻繁,果實易出現(xiàn)增糖降酸現(xiàn)象[6-8]。

表1 野生黑果枸杞與黑杞一號營養(yǎng)成分的比較Table1 Comparison of nutrient component in wildand Heiqi No.1 Lycium ruthenicum Murr.

注:同行不同小寫字母表示具有顯著性,p<0.05。

2.2氨基酸的分析

2.2.1 氨基酸組成和含量 表2反映了野生黑果枸杞與黑杞一號氨基酸的組成情況。在兩種黑果枸杞中,均檢測出17種氨基酸(由于色氨酸在鹽酸水解時被破壞,未檢出),栽培種的氨基酸總量比野生種高出2.53%。野生黑果枸杞中,谷氨酸含量最高,占氨基酸總量的15.26%,其次為天冬氨酸,甲硫氨酸最低,僅占氨基酸總量的1.29%。栽培黑果枸杞中,谷氨酸含量最高,占氨基酸總量的15.56%,其次為天冬氨酸,甲硫氨酸最低,僅占氨基酸總量的1.20%。劉鳳蘭[9]等研究結果表明,紅枸杞氨基酸總量最大為4.03%,可見黑果枸杞中的氨基酸含量高于紅枸杞。

表2 野生黑果枸杞與黑杞一號氨基酸的組成和含量

2.2.2 氨基酸的組成比較

2.2.2.1 人體必需氨基酸和兒童必需氨基酸 人體必需氨基酸是指人體自身不能合成或合成速度不能滿足人體需要,必須從食物中攝取的氨基酸。由表2可看出,除色氨酸在酸水解中破壞外,兩種黑果枸杞均包含7種人體必需氨基酸,即蘇氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸。由表3可知,野生黑果枸杞中,必需氨基酸占氨基酸總量的32.17%,必需氨基酸與非必需氨基酸比例為47.42%。黑杞一號中,必需氨基酸占氨基酸總量的28.68%,必需氨基酸與非必需氨基酸比例為40.25%。與黑杞一號相較,野生黑果枸杞的必需氨基酸更加豐富,含量高0.54%,占氨基酸總量百分比高出7.17%。1973年FAO/WHO提出理想蛋白質的標準,即必需氨基酸與總氨基酸比例為40%,必需氨基酸與非必需氨基酸比例為60%以上[9-10]。從分析結果可知,黑果枸杞尚未達到理想蛋白質的要求。

表3 野生黑果枸杞與黑杞一號中各類氨基酸的含量

對于成人，精氨酸和組氨酸為非必需氨基酸,而對于機體發(fā)育不成熟的兒童,則是必需氨基酸。結果表明,兩種黑果枸杞中均含有2種兒童必需氨基酸。與野生黑果枸杞相較,黑杞一號的組氨酸含量高0.06%,精氨酸高0.37%,兒童必需氨基酸總量高0.43%,占氨基酸總量的百分比高1.19%。

2.2.2.2 味覺氨基酸比較 不同的氨基酸具有不同的味感特性。天然蛋白質中的氨基酸都屬L型,L型的氨基酸主要分為甜味、苦味、酸鮮味及芳香味[15-16]。甜味類氨基酸主要為丙氨酸、甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、賴氨酸與脯氨酸之和。由表3可知,與黑杞一號相較,野生黑果枸杞的甜味氨基酸總量低0.65%,所占總氨基酸的比例高1.47%。苦味類氨基酸主要包含纈氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、組氨酸與精氨酸。黑杞一號中苦味氨基酸比野生種的含量高0.83%,但所占總氨基酸的比例低1.19%。酸鮮味氨基酸為天冬氨酸和谷氨酸。與黑杞一號相較,野生黑果枸杞的酸鮮味氨基酸總量低0.93%,所占總氨基酸的比例低2.97%。芳香族氨基酸主要包含Val、Leu、Tyr、Phe、Lys和Arg 6種[17],能夠增進香味。黑杞一號中芳香族氨基酸比野生種的含量高0.81%,所占總氨基酸的比例低1.11%。結果表明,兩種黑果枸杞的甜味氨基酸和酸鮮味氨基酸總量均達到苦味氨基酸1.5倍以上,可能有著不錯的口感。黑果枸杞中呈味作用的味覺氨基酸含量較高,可賦予黑果枸杞特有的芳香和風味,同時也可在食品添加劑、調味劑等方面進行開發(fā)利用。

2.2.2.3 支鏈氨基酸和芳香族氨基酸的比較 芳香族氨基酸(AAA)不僅影響著食物的香美程度,還與支鏈氨基酸構成支/芳比值,具有臨床療效。支鏈氨基酸(branched-chain amino acids,BCAA)包括Val、Leu和Ile。BCAA能夠促進肌肉增長、胰島素和生長激素釋放,提高運動耐力,延長壽命[18]。研究表明,BCAA在胚胎成長、胎兒生存和發(fā)育中具有重要作用[19],在肝病治療中,富含支鏈搭配和低芳香氨基酸的制劑具有臨床意義。表3表明,與黑杞一號相較,野生黑果枸杞的支鏈氨基酸總量低0.28%,但所占總氨基酸的比例高1.51%。野生黑果枸杞支/芳比為44.56%,黑杞一號支/芳比為41.61%,在醫(yī)療保健產品方面具有開發(fā)潛力。

2.2.2.4 藥用氨基酸 藥用氨基酸主要為天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸,是主要的藥理成分。如天門冬氨酸能夠增強肝功,保護心肌;谷氨酸可治療肝性昏迷,助于兒童智力發(fā)育;甲硫氨酸參與組成血紅蛋白、組織與血清,促進脾臟、胰臟及淋巴功能;亮氨酸能促進胃液分泌。黑杞一號比野生黑果枸杞的藥用氨基酸總量高1.78%。野生黑果枸杞的藥用氨基酸與總氨基酸比例為64.34%,黑杞一號的藥用氨基酸與總氨基酸比例為66.20%,比前者高1.86%。結果表明,黑果枸杞中藥用氨基酸種類豐富,含量較高,值得深入研究開發(fā)。

2.2.2.5 人體必需氨基酸比例與模式譜的比較 與FAO/WHO模式譜比較:植物氨基酸營養(yǎng)價值優(yōu)劣,可通過必需氨基酸的種類、含量及組成比例等指標進行評價[11]。分別計算Met+Cys、Thr、Lys、Ile、Val、Phe+Tyr和Leu占氨基酸總量的相對含量,并將其與FAO/WHO推薦的人體必需氨基酸模式譜比較,結果見表4。兩種黑果枸杞的Met+Cys、Ile、Val和Leu的平均氨基酸評分為0.9～1.0,基本符合氨基酸模式譜要求;Thr和Phe+Tyr評分>1.0,相對過剩;Lys評分<0.8,相對較低。

表4 野生黑果枸杞與黑杞一號中人體必需氨基酸的比例與氨基酸模式譜的比較

各種必需氨基酸比值系數(shù)(RC)的比較:根據(jù)FAO/WHO提出的氨基酸平衡理論,若氨基酸比值系數(shù)RC=1表示食物中氨基酸組成與氨基酸模式一致,RC>1表示該氨基酸相對過剩,RC<1表示該氨基酸相對不足,RC最小的氨基酸則為限制氨基酸[12]。由表4可知,野生黑果枸杞中,7類氨基酸均相對微量過剩。黑杞一號中,7類氨基酸基本符合要求,Lys 為第一限制性氨基酸。蛋白質的營養(yǎng)價值與蛋白質的氨基酸組成密切相關,食物蛋白質的氨基酸組成越接近人體蛋白質組成,其質量越優(yōu)[13-14]。通過RC值的比較說明,野生黑果枸杞的蛋白質品質優(yōu)于黑杞一號。

3 結論

3.1野生黑果枸杞與黑杞一號的各基本營養(yǎng)成分差異顯著。與黑杞一號相較,野生黑果枸杞的總糖和還原糖分別高出6.8%、2.40%,總酸、脂肪和蛋白質含量分別低10.45 g/kg 、1.00%和3.54%。

3.2野生黑果枸杞和黑杞一號中氨基酸種類較齊全,至少有17種。其中,人體必需氨基酸7種、兒童必需氨基酸2種、甜味氨基酸6種、苦味氨基酸7種、酸鮮味氨基酸2種、芳香族氨基酸6種、支鏈氨基酸3種、藥效氨基酸7種。

3.3在氨基酸總量以及兒童必需氨基酸、酸鮮味氨基酸、藥用氨基酸與總氨基酸比例方面,野生黑果枸杞的含量低于黑杞一號。在必需氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸、芳香族氨基酸、支鏈氨基酸與總氨

基酸比例方面,野生黑果枸杞的含量高于黑杞一號。

3.4與FAO/WHO氨基酸模式譜比較,兩種黑果枸杞的Met+Cys、Ile、Val和Leu基本符合氨基酸模式譜要求,Thr和Phe+Tyr相對過剩,Lys相對較低。氨基酸比值系數(shù)(RC)分析表明,野生黑果枸杞的蛋白質品質優(yōu)于黑杞一號。

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TheanalysisofnutrientcontentandaminoacidinwildandHeiqiNo.1LyciumruthenicumMurr.

WANGJian-you1,WANGQin2,LIUFeng-lan2,MAOJin-mei2,LIYong2,JIANGJiang-zhao2,HANHong-wei2

(1.Department of Science and Technology Popularization,Xinjiang Academy of Forestry Sciences,Urumqi 830063,China;2.Institute of Economic Forestry,Xinjiang Academy of Forestry Sciences,Urumqi 830063,China)

Taking the wild and Heiqi No.1LyciumruthenicumMurr. of Xinjiang Yuli County as test materials,analyzing their total sugar,reducing sugar,fat and protein content and the component of amino acid,in order to explore their nutritional value. The results showed that there was a significant difference between the wild and Heiqi No.1’s nutrient content. Comparing with Heiqi No.1,the wild’s total sugar and reducing sugar content were higher,the total acid,fat and protein content were lower. TheLyciumruthenicumMurr. contained all kinds of essential amino acids,at least 17 kinds,including 7 essential amino acids,2 children essential amino acids,6 sweet amino acids,7 bitter amino acid,2 sour taste amino acids,6 aromatic amino acids,3 branched chain amino acids and 7 medicinal amino acids. The wild’s content of total amino acid and the proportion of children essential amino acids,sour taste amino acids,medicinal amino acids in the total were lower than Heiqi No.1’s. But its proportion of essential amino acids,sweet amino acids,bitter amino acids,aromatic amino acids and branched chain amino acids of the total were higher than Heiqi No.1’s. Comparing with the FAO/WHO amino acid pattern spectrum,LyciumruthenicumMurr.’s Met+Cys,Ile,Val and Leu conformed to the requirements,Thr and Phe+Tyr were higher,Lys was lower. The analysis of RC showed that,the wild’s protein quality was better than Heiqi No.1’s.

LyciumruthenicumMurr.;amino acid;nutrient content;wild;Heiqi No.1

2017-04-25

王建友(1964-)，男，大學本科，研究員，研究方向：經濟林，E-mail:almonds@126.com。

新疆維吾爾自治區(qū)科技計劃項目(2016B01005-3)；中央財政林業(yè)科技推廣示范項目“精河枸杞優(yōu)質苗木繁育及豐產栽培技術示范推廣”；自治區(qū)公益性科研院所基本科研資助項目(KYGY2016061)；自治區(qū)公益性科研院所基本科研資助項目(KY201529)。

TS201.4

A

1002-0306(2017)22-0306-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.22.059