北方野生羅布麻葉片氨基酸種類及含量分析

耿伊雯，宛 濤，*，蔡 萍，張曉明，伊衛(wèi)東，甄 熙，王曉英，葛云輝

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院/草地資源教育部重點實驗室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼草栽培、加工與高效利用重點實驗室/內(nèi)蒙古自治區(qū)草地管理與利用重點實驗室，呼和浩特 010018：2.錫林郭勒職業(yè)學(xué)院草原生態(tài)與畜牧獸醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)

羅布麻(ApocynumvenetumLinn.)又稱野麻、澤漆麻、茶葉花、紅麻等，為多年生宿根亞灌木植物，屬夾竹桃科羅布麻屬，是我國寶貴的野生植物資源。主要分布在新疆、青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、山東等省區(qū)[1]，生長于鹽堿、半荒漠、河灘地上，有很強的抗逆性，具有防風(fēng)固沙、保持水土等良好的生態(tài)效用[2]。羅布麻的纖維產(chǎn)品品質(zhì)極高，被譽為“野生纖維之王”[3]。羅布麻葉片含有黃酮類、氨基酸類、有機酸類等化學(xué)成分，能起到降血壓、降膽固醇、抗衰老等功效。近年來，除黃酮類化合物外，對羅布麻的其他化學(xué)成分研究較少。本文以我國北方地區(qū)吉林、內(nèi)蒙古、甘肅3個省區(qū)5個不同居群的野生羅布麻葉片為供試材料，采用L-8900氨基酸自動分析儀測定其氨基酸種類及其含量，并對其營養(yǎng)價值進行初步評價，為合理開發(fā)利用我國北方地區(qū)野生羅布麻種質(zhì)資源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料來自于2019年7月對甘肅、內(nèi)蒙古、吉林3個省區(qū)進行野外調(diào)查采集的5個不同地區(qū)的野生羅布麻葉片，采用變色硅膠保存至完全干燥備用。采集地地理信息見表1。

表1 供試材料的地理信息

1.2 研究方法

1.2.1氨基酸測定方法

將5份干燥的羅布麻葉粉碎過篩，分別準(zhǔn)確稱取樣品100mg(精確至0.0001)，放入玻璃試管中，加入6mol/L的鹽酸15ml，抽真空，擰緊螺蓋。在110℃的恒溫干燥箱中水解23h，冷卻后過濾，定容至50ml。取1ml過濾液減壓蒸干，冷卻后用0.02mol/L鹽酸定容至1ml，用0.45μm的濾膜過濾待測。

1.2.2儀器條件

日本日立公司L-8900氨基酸自動分析儀。分析柱:4.6mm×60mm;分離柱柱溫:50℃；反應(yīng)柱柱溫:135℃；緩沖液:檸檬酸、檸檬酸鈉緩沖液;顯色液:茚三酮溶液;進樣體積20μl。

1.2.3營養(yǎng)價值評價方法

參考WHO/FAO修訂的人體蛋白質(zhì)人體必需氨基酸模式譜來評價羅布麻葉片的營養(yǎng)價值[4]。分析不同居群羅布麻葉片中必需氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分數(shù)、必需氨基酸的氨基酸比值(Ratio of amino acid, RAA)、氨基酸比值系數(shù)(Ratio coefficient of amino acid, RCAA)和氨基酸比值系數(shù)分(Core of ratio coefficient of amino acid, SRCAA)。RAA是樣品中必需氨基酸的EAA值與WHO/FAO模式中的氨基酸EAA值。胱氨酸是由蛋氨酸轉(zhuǎn)變而成，將胱氨酸和蛋氨酸一起計算；酪氨酸由苯丙氨酸轉(zhuǎn)變而成，將苯丙氨酸和酪氨酸一起計算。RCAA值等于1時,說明與WHO/FAO氨基酸模式中氨基酸組成比例一致；RCAA值大于1或者小于1時，說明檢測樣品的該種必需氨基酸相對過剩或相對不足。SRCAA值的大小說明檢測樣品營養(yǎng)價值的高低，SRCAA值越接近100，說明其檢測樣品營養(yǎng)價值越高[5～6]。

1.2.4數(shù)據(jù)處理

運用Excel軟件進行氨基酸含量的統(tǒng)計整理，使用SAS軟件進行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同羅布麻居群氨基酸種類及其含量

分析結(jié)果表明，在5個不同羅布麻居群中葉片均檢測到17種氨基酸，總游離態(tài)氨基酸含量從大到小依次是甘肅省民勤縣羅布麻14.426%、甘肅省金塔縣羅布麻13.796%、吉林省白城市羅布麻12.597%、內(nèi)蒙古扎魯特旗羅布麻11.276%、內(nèi)蒙古杭錦旗羅布麻7.671%，平均值為11.953%(見表2)。同時，5個羅布麻居群中檢測到的17種氨基酸平均含量由多到少依次為谷氨酸>亮氨酸>天門冬氨酸>賴氨酸>精氨酸>纈氨酸>苯丙氨酸>丙氨酸>甘氨酸>異亮氨酸>脯氨酸>蘇氨酸>絲氨酸>酪氨酸>組氨酸>胱氨酸>蛋氨酸。在5個羅布麻居群的17種氨基酸中，平均含量較高的為谷氨酸、亮氨酸、天門冬氨酸及賴氨酸。

表2 羅布麻5個居群的17種氨基酸及其含量

2.2 不同羅布麻居群藥用氨基酸含量

可以維持人體氮平衡的氨基酸被稱為藥用氨基酸(MAA)。各供試材料均檢測出8種藥用氨基酸：天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸。5個羅布麻居群葉片的8種藥用氨基酸含量順序基本一致，均為谷氨酸>亮氨酸>天門冬氨酸>賴氨酸>精氨酸>苯丙氨酸>甘氨酸>酪氨酸。對于5個羅布麻居群來說，MAA的取值范圍在4.843%～9.260%之間，平均值為7.631%。MAA值最高的是甘肅省民勤縣的羅布麻居群，最低的是內(nèi)蒙古杭錦旗的羅布麻居群。藥用氨基酸占總氨基酸的值(MAA/TAA)在0.631～0.642之間，平均為0.638。MAA/TAA最大的是甘肅省民勤縣的羅布麻居群，最小的是內(nèi)蒙古杭錦旗的羅布麻居群(見表3)。總的來說，5個居群的MAA/TAA值都較高，具有一定的藥用價值。

表3 羅布麻5個居群17種氨基酸的特性

2.3 不同羅布麻居群必需氨基酸含量

各供試材料種均檢測到必需氨基酸(EAA)共7種，5個羅布麻居群的必需氨基酸含量排列順序一致(見表3)，均為亮氨酸>賴氨酸>纈氨酸>苯丙氨酸>異亮氨酸>蘇氨酸>蛋氨酸。EAA的含量范圍為3.268%～6.114%，EAA值最高的是甘肅省民勤縣的羅布麻居群，EAA值最低的是內(nèi)蒙古杭錦旗的羅布麻居群。不同羅布麻居群的必需氨基酸含量與非必需氨基酸含量的比值(EAA/NEAA)范圍在0.733～0.757之間，均高于WHO/FAO理想蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的0.6，且不同羅布麻居群的必需氨基酸含量與總氨基酸的比值(EAA/TAA)范圍在0.423～0.431之間，均符合WHO/UN標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于理想蛋白質(zhì)中EAA/TAA達到0.4的要求。

2.4 不同羅布麻居群葉片氨基酸含量聚類分析

在對5個不同羅布麻居群進行聚類分析過程中，首先將原始數(shù)據(jù)去標(biāo)準(zhǔn)化，即對同一變量減去其均值再除以標(biāo)準(zhǔn)差，以消除原始數(shù)據(jù)量綱的影響，使得標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)具有可比性。采用系統(tǒng)聚類法對吉林省白城市、內(nèi)蒙古杭錦旗、內(nèi)蒙古扎魯特旗、甘肅省金塔縣、甘肅省民勤縣羅布麻葉片中氨基酸進行綜合評價并分類，方法采用歐氏距離測量。

由圖1看出，5個羅布麻居群聚類分析共聚成3類：甘肅省金塔縣羅布麻居群與甘肅省民勤縣羅布麻居群聚為一類，在5個羅布麻居群中氨基酸含量較高；吉林省白城市羅布麻居群與內(nèi)蒙古扎魯特旗羅布麻居群聚為一類，在5個羅布麻居群中氨基酸含量居中；內(nèi)蒙古杭錦旗羅布麻居群單獨聚為一類，在5個羅布麻居群中氨基酸含量較低。

圖1 羅布麻居群聚類分析結(jié)果

2.5 不同羅布麻居群營養(yǎng)價值評價

2.5.1必需氨基酸與WHO/FAO氨基酸模式比較

當(dāng)食品中氨基酸各組分之間關(guān)系平衡，各組分間的相對含量與人體氨基酸需要量之間的比值一致或接近時，其使用價值更高。本研究將5個不同羅布麻居群葉片氨基酸測定結(jié)果與WHO/FAO氨基酸模式譜進行比較的結(jié)果表明，5個不同地區(qū)的羅布麻葉片中除蛋氨酸+胱氨酸的含量均低于WHO/FAO氨基酸模式含量外，其余的必須氨基酸含量均高于WHO/FAO氨基酸模式含量(見表4)；蛋氨酸+胱氨酸含量最低的是甘肅省民勤縣的羅布麻，其含量僅為WHO/FAO氨基酸模式含量的三分之一。

表4 必需氨基酸的EAA值

2.5.2必需氨基酸比值系數(shù)比較

必需氨基酸比值系數(shù)(RCAA)值反映了樣品中氨基酸組成含量與模式氨基酸含量的偏離程度。RCAA值最小的氨基酸是第一限制性氨基酸，嚴重影響機體對蛋白質(zhì)的利用。由表5可知，5個羅布麻居群中含量過剩和不足的氨基酸不相同，吉林省白城市羅布麻和內(nèi)蒙古扎魯特旗羅布麻蘇氨酸含量不足，內(nèi)蒙古杭錦旗羅布麻蘇氨酸含量過剩，甘肅省民勤縣和金塔縣羅布麻的蘇氨酸含量與WHO/FAO氨基酸模式譜相符。5個羅布麻居群的蛋氨酸+胱氨酸含量均不足，且含量最小，為第一限制性氨基酸；異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸和賴氨酸含量均表現(xiàn)出過剩。

表5 羅布麻居群必需氨基酸的RAA、RCAA、SRCAA值

2.5.3必需氨基酸比值系數(shù)分比較

從表5看出，5個羅布麻居群的SRCAA值分別為內(nèi)蒙古扎魯特旗羅布麻69.78>吉林省白城市羅布麻68.99>內(nèi)蒙古杭錦旗羅布麻66.84>甘肅省金塔縣羅布麻65.56>甘肅省民勤縣羅布麻65.47，內(nèi)蒙古扎魯特旗的羅布麻營養(yǎng)價值最高。甘肅省民勤縣羅布麻的總氨基酸含量最高，但由于其非必需氨基酸含量占比較高，且各必需氨基酸之間差異系數(shù)較大，比例不均衡，使得SRCAA值含量偏低。

3 討論

3.1 野生羅布麻居群氨基酸含量比較

羅布麻含有總黃酮類、氨基酸類、有機酸類和微量元素等化學(xué)成分，具有降壓、降脂、軟化血管、強心、抗衰老及抗抑郁等功效[7～8]。目前,對于羅布麻的黃酮類成分含量研究的較多，而對于羅布麻的氨基酸類物質(zhì)文獻記載較少。氨基酸是人體代謝過程中重要的化學(xué)成分[9]，它既是營養(yǎng)物質(zhì)，也可做治療藥物。本文羅布麻氨基酸含量測定的結(jié)果與菅麗君的研究結(jié)果相比[10]測出的氨基酸種類更豐富，多測出了一種氨基酸——胱氨酸，而且測出的胱氨酸在5個羅布麻居群中的含量范圍在0.053%～0.1%之間，胱氨酸具有協(xié)助皮膚的形成、解毒等作用。在17種氨基酸中谷氨酸含量的變化幅度最大，胱氨酸含量變化幅度最小。5個居群的谷氨酸、亮氨酸、天門冬氨酸、賴氨酸含量均較高，尤以谷氨酸最為明顯。谷氨酸也是世界上氨基酸產(chǎn)量最大的氨基酸種類，是藥用氨基酸的重要成分之一[11～12]。不同羅布麻居群的葉片中各種氨基酸含量有一定的差異，這可能與羅布麻所處的不同生境有關(guān)，尚需進一步探究。

3.2 野生羅布麻居群的分類

用化學(xué)計量學(xué)方法中聚類分析法對5個羅布麻居群進行分析[13～14]，甘肅省金塔縣羅布麻居群與甘肅省民勤縣羅布麻居群聚為一類，吉林省白城市羅布麻居群與內(nèi)蒙古扎魯特旗羅布麻居群聚為一類，內(nèi)蒙古杭錦旗羅布麻居群單獨聚為一類。由此可以推斷，5個羅布麻居群的聚類結(jié)果與其所處的地理距離及生境有一定的關(guān)系，地理距離相近的居群往往可以聚為一類。

3.3 野生羅布麻居群的營養(yǎng)價值

用氨基酸比值系數(shù)法對5個羅布麻居群的葉片氨基酸種類及含量進行評價得出：5個羅布麻居群的第一限制性氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸，低于WHO/FAO模式譜；而纈氨酸的含量也基本符合WHO/FAO模式譜；異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸和賴氨酸含量均為過剩。根據(jù)SRCAA值判斷，內(nèi)蒙古扎魯特旗的羅布麻營養(yǎng)價值最高，并與吉林省白城市羅布麻的必需氨基酸組成比例比較接近；甘肅省金塔縣和甘肅省民勤縣羅布麻的氨基酸組成配比較為一致，這與聚類分析結(jié)果相一致，這可能是其所處的生態(tài)氣候條件接近、地理距離差異較小的原因[15～16]。有關(guān)影響羅布麻葉片氨基酸含量的氣候、土壤等自然因素，還需進一步探索研究。

4 結(jié)論

4.1測定的5個野生羅布麻居群均含有17種氨基酸，包括8種藥用氨基酸和7種必需氨基酸。

4.2羅布麻居群葉片的藥用氨基酸、必需氨基酸與總氨基酸的比值相差不大，其必需氨基酸含量與非必需氨基酸含量的比值和必需氨基酸含量與總氨基酸含量的比值均符合WHO/FAO標(biāo)準(zhǔn)模式水平。

4.3測定的5個野生羅布麻居群均具有豐富的氨基酸營養(yǎng)價值，其中內(nèi)蒙古扎魯特旗的羅布麻居群營養(yǎng)價值最高。