刺梨中氨基酸隨成熟度變化及營養價值分析

蘆星淼，朱毅

（中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京100083）

刺梨（Rosa roxburghii）也稱作送春歸、木梨子，屬 于薔薇科植物，生長于海拔1 000 m～1 600 m的丘陵地區，主要分布于中國的西北部、東南部和西南部，其中中國貴州地區資源最為豐富[1]。刺梨果實含有多種生物活性物質，如維生素C、黃酮、多糖及礦質元素等，其中維生素C含量最為豐富，可達2 000 mg/100 g鮮重～3 000 mg/100 g鮮重，遠遠高于其他水果，大約是草莓的40倍，番茄的100倍，獼猴桃的20倍，被稱為“維C之王”[2-3]。自刺梨被發現以來，受到廣泛關注。藥理研究表明，刺梨具有較高的超氧化物歧化酶活性，具有延緩衰老，抗氧化，抗突變，抗腫瘤，抗動脈粥樣硬化和輻射防護等多重作用[4-7]。

氨基酸是食物中的一類生物營養成分，與果實的風味和營養品質有關，也是人體不可或缺的營養物質[8]。目前關于刺梨的研究主要集中在種植方式、新品種培育、活性物質及功能等[9-13]，刺梨中的抗氧化物質和部分營養成分在生長期間的變化已有研究[14-16]，但是氨基酸在成熟過程中的變化尚未明了，故本研究選取盤州市較大的刺梨種植基地，研究不同基地刺梨中的氨基酸組成和含量變化情況，并對其營養品質進行較為全面的評價，以期找到不同刺梨中的氨基酸在成熟期間變化的規律，從而為刺梨資源的開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試的刺梨品種為“貴農5號”，使用蛇形采樣法于2018年7月20日后每隔15 d，即盛花后80 d（七成熟，M1）、95 d（八成熟，M2）和 110 d（九成熟，M3）[15]采于貴州省六盤水市盤州市支家屯基地、勝境基地和賈西基地，采收后低溫運輸至實驗室，洗凈晾干后盡快測定其氨基酸含量。鹽酸、氫氧化鈉、檸檬酸鈉（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

電熱鼓風干燥箱（DHG-9075A）：上海一恒科技有限公司；分析天平（ME204102）：梅特勒托利多儀器（上海）有限公司；氨基酸自動分析儀（L-8900）：日立高新技術公司。

1.3 方法

1.3.1 氨基酸

刺梨中的氨基酸依據GB 5009.124-2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》使用氨基酸自動分析檢測。反應池溫度135℃，流動相組成鈉鹽體系，色譜柱溫度57℃，流速0.40 mL/min。

1.3.2 氨基酸評價

氨基酸評分（amino acid score，AAS）=樣品中必需氨基酸含量/（FAO/WHO）氨基酸評分模式譜中相應必需氨基酸的含量×100。

化學評分（chemical score，CS）=樣品中必需氨基酸含量/卵清蛋白中相應必需氨基酸的量×100。

氨基酸比值（amino acid ratio，RAA）=樣品中必需氨基酸含量/（FAO/WHO）氨基酸評分模式譜中相應必需氨基酸的含量。

氨基酸比值系數（amino acid ratio coefficient，RC）=RAA/RAA 平均值[17]。

氨基酸比值系數分（aminoacidratiocoefficientscore，SRC）=100-CV×100，（CV=RC 的標準差/RC 的均值）[18]。

必需氨基酸指數（essential amino acid index，EAAI）和生物價（biological value，BV）參照 BANO 的方法計算[19]。

1.4 數據分析

使用Excel進行數據分析，SPSS 20.0進行顯著性差異分析。

2 結果與分析

2.1 氨基酸含量和比例

不同種植基地不同成熟度的刺梨中氨基酸含量變化及比例變化如表1和表2所示。

表1 不同刺梨種植基地和成熟度的刺梨中氨基酸含量變化Table 1 Changes of amino acid content in Rosa roxburghii at different planting bases and maturity

表2 不同刺梨種植基地不同成熟度刺梨中氨基酸的組成比例變化Table 2 Changes of amino acid composition ratio in Rosa roxburghii Tratt at different planting bases and maturity

由表1和表2可知，刺梨中共檢測出16種氨基酸，隨著成熟度的增加，刺梨中的氨基酸含量基本上均呈現降低的趨勢。賈西基地的刺梨在七成熟時氨基酸含量最高，可達到15.03 mg/g，但是九成熟時其氨基酸含量降低至3.6 mg/g，為3個基地中最低；在七成熟時，勝境基地刺梨中氨基酸含量最低為13.94 mg/g，但是在九成熟時其氨基酸含量為6.44 mg/g，高于其他基地。在不同的刺梨種植基地和不同的成熟期，刺梨中含量最高的氨基酸均為谷氨酸，含量在0.65 mg/g～3.10 mg/g之間，占總氨基酸的16.03%～26.90%，其次為天門冬氨酸，含量在0.46 mg/g～3.30 mg/g之間，占總氨基酸含量的8.36%～21.96%，含量最少的氨基酸為蛋氨酸，其含量在0.05 mg/g～0.12 mg/g之間，占總氨基酸含量的0.52%～1.86%。

隨著刺梨成熟度的增加，不同種植基地刺梨中的必需氨基酸含量和非必需氨基酸含量均不斷降低，但是不同刺梨種植基地刺梨中的必需氨基酸比例變化趨勢相同，均呈現先升高后降低的趨勢。在九成熟時，除支家屯基地刺梨中的必需氨基酸比例較低外，勝境基地和賈西基地刺梨中的必需氨基酸含量均接近40%；另外，賈西基地中的E/N值為61.43%，比較符合WHO/FAO提出的理想蛋白質的標準[20]。

氨基酸因功能不同，分為甜味氨基酸、鮮味氨基酸、芳香氨基酸、支鏈氨基酸和藥效氨基酸[21]。不同基地的刺梨在成熟過程中，芳香氨基酸所占的比例不斷降低，最終降至5%左右；甜味氨基酸的比例增加，約占氨基酸總量的20%；不同基地鮮味氨基酸的比例變化趨勢不同，但是最終刺梨中的鮮味氨基酸含量均在30%以上；支鏈氨基酸和藥效氨基酸的比例均增加，在生長后期，不同基地刺梨中的支鏈氨基酸比例均達15%以上，藥效氨基酸的含量均高于60%，說明刺梨在生長后期，其甜味和鮮味增強，支鏈氨基酸和藥效氨基酸比例較高，可能是刺梨具有多種活性功能的主要原因，在開發醫療保健食品方面具有巨大的潛力。總體而言，刺梨中各類氨基酸的比例為藥效氨基酸＞鮮味氨基酸＞甜味氨基酸＞支鏈氨基酸＞芳香氨基酸。

2.2 氨基酸評分和化學評分

不同刺梨種植基地不同成熟期刺梨中必需氨基酸的氨基酸評分和化學評分見表3和表4。

由表3和表4可知，不同基地不同采收期刺梨的AAS和CS變化趨勢一致，且第一限制氨基酸均為蛋氨酸+半胱氨酸，這與魯敏等[20]在無籽刺梨和野生刺梨關于氨基酸的研究一致。在七成熟時，各基地刺梨中的限制氨基酸較多，AAS和CS低，但在九成熟時，除蛋氨酸+半胱氨酸外，各基地刺梨中氨基酸的AAS均在100左右，其中，勝境基地刺梨中必需氨基酸的評分均高于100，其AAS最高為53.24。說明刺梨在成熟過程中，氨基酸總量雖然在減少，但是必需氨基酸的評分升高，蛋白質趨于優質。另外，可以強化刺梨中的蛋氨酸+半胱氨酸，尤其是半胱氨酸。

表3 不同刺梨種植基地不同成熟期刺梨中必需氨基酸的氨基酸評分Table 3 Amino acid scores of essential amino acids in Rosa roxburghii Tratt at different planting bases and maturity

表4 不同刺梨種植基地不同成熟期刺梨中必需氨基酸的化學評分Table 4 Chemical score of essential amino acids in Rosa roxburghii Tratt at different planting bases and maturity

2.3 氨基酸比值系數、氨基酸比值系數分、必需氨基酸指數、生物價

不同刺梨種植基地不同成熟時期刺梨中必需氨基酸的氨基酸比值系數、氨基酸比值系數分、必需氨基酸指數、生物價見表5。

氨基酸比值系數（RC）是氨基酸比值（RAA）與RAA均值的比值，RC＜1說明該必需氨基酸相對不足，RC＞1說明該氨基酸相對過剩[18]。由表5所示，在七成熟時，刺梨中的限制氨基酸較多，不同基地中的限制氨基酸存在差異，其中纈氨酸、亮氨酸、蛋氨酸+半胱氨酸為共同的限制氨基酸，另外蘇氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸相對過剩；在九成熟時，3個基地刺梨中的限制氨基酸數量減少，蘇氨酸均由相對過剩轉變為相對不足，其中勝境基地的RC值除蛋氨酸+半胱氨酸外，其他必需氨基酸的RC值均接近或大于1，在3個基地中最優，這與前面分析AAS和CS得到的結果一致。

表5 不同刺梨種植基地不同成熟時期刺梨中必需氨基酸的氨基酸比值系數、氨基酸比值系數分、必需氨基酸指數、生物價Table 5 Amino acid ratio coefficient，amino acid ratio coefficient score，essential amino acid index，biological value of essential amino acids in Rosa roxburghii at different planting bases and maturity

氨基酸比值系數分（SRC）是樣品中的氨基酸與標準氨基酸模式的偏離程度來評價蛋白質質量，反映氨基酸的平衡水平，SRC值越接近100，其營養價值相對較高[22]。由表5可知，不同基地的刺梨在七成熟其SRC值均在30左右；隨后SRC值升高，其中勝境基地刺梨中的SRC值最高為76.43，支家屯基地和賈西基地的SRC值相差較小。

氨基酸指數（EAAI）表示樣品和標準蛋白質中的必需氨基酸接近水平，EAAI越接近100，說明蛋白質的營養價值越高。由表5可知，不同基地刺梨中的EAAI值均隨著刺梨的生長呈現先升高后降低的趨勢。在七成熟時，3個基地刺梨中的EAAI值相差不大，均在50左右；但是九成熟時，勝境基地和賈西基地刺梨中的EAAI較高，其中勝境基地最高為71.84，其蛋白質較為優質。

生物價（BV）反應蛋白質被機體吸收的程度，BV值越高，越容易被機體吸收。由表5可知，不同基地刺梨的BV值隨成熟度的變化趨勢與EAAI值的變化趨勢相同，均呈現先增加后降低的趨勢。其中在九成熟時，勝境基地刺梨的BV值最高，為66.60。

3 結論

本文分析了從不同基地采收的七成熟到九成熟的刺梨其氨基酸含量和比例的變化，并較為全面的分析了刺梨中氨基酸的營養價值。總體而言，刺梨中各類氨基酸的比例為藥效氨基酸＞鮮味氨基酸＞甜味氨基酸＞支鏈氨基酸＞芳香氨基酸；在九成熟刺梨中的氨基酸總量減少，但是氨基酸中必需氨基酸的比例趨于優質化，表現為必需氨基酸所占的比例增加，AAS、CS、RC、SRC、EAAI、BV 值與七成熟相比，均有不同程度的升高，尤其是勝境基地的刺梨，在九成熟時各項指標均為最高，具有較高的營養價值，更容易被人體吸收[23]，其次是賈西基地和支家屯基地；若想獲得含有較高品質氨基酸的刺梨，可以適當延長采收期。