四棱豆油脂、脂肪酸、蛋白质、氨基酸的分析

蒋立文，郑兵福，李白玉，陈东明

(1.食品科学与生物技术湖南省重点实验室，湖南农业大学食品科技学院，湖南 长沙 4 10128；2.怀化学院生命科学系，湖南 怀化 418008)

四棱豆油脂、脂肪酸、蛋白质、氨基酸的分析

蒋立文1，郑兵福1，李白玉1，陈东明2

(1.食品科学与生物技术湖南省重点实验室，湖南农业大学食品科技学院，湖南 长沙 4 10128；2.怀化学院生命科学系，湖南 怀化 418008)

以4个四棱豆品种的种子为材料，采用索式提取法、毛细管柱测定总脂肪含量及分析各脂肪酸含量；利用凯氏定氮法、全自动氨基酸分析仪测定蛋白质总量及各蛋白氨基酸组成。结果表明，四棱豆种子中油脂总量在20%～22%，主要含有28种脂肪酸，油酸占单不饱和脂肪酸的90.7%；多不饱和脂肪酸主要为亚油酸、α-亚麻酸和EPA；饱和脂肪酸平均含量为25.76%，主要为棕榈酸和硬脂酸。蛋白质总量在38%左右，必需氨基酸含量丰富。

四棱豆；油脂；脂肪酸；蛋白质；氨基酸

四棱豆(Psophocarpus tetragonolobus [L.] D.c.)属一年生或多年生草本豆科植物，其种子、块根、嫩荚、花、茎、叶均可食用，全株富含多种营养成分。其种子含有丰富的蛋白质、人体必需氨基酸、不饱和脂肪酸、矿质元素、维生素以及多种生理活性物质。具有降低血清胆固醇、血脂、血压，抑制血栓形成、出血性中风、癌症的发生和转移，保护视力、延缓衰老等功效；预防心脑血管疾病、心肌梗塞和脑梗塞等作用。被称为“绿色的金子”、“奇迹植物”和“长寿菜”[1-5]。由于四棱豆的营养、经济和药用价值较高，四棱豆已引起全世界的重视，成为许多国家争相开发利用的资源植物。我国对四棱豆的研究，主要集中在品种引种、栽培实验和生理学等方面，而对其营养成分的研究还不够深入。本研究对4个四棱豆品种种子的总油脂及其脂肪酸和蛋白质及其氨基酸进行分析研究，以期为四棱豆的深加工提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

四棱豆品种中翼1号、京4号、J5号、T15号的种子由怀化学院提供。

463混和脂肪酸标样 NuChek-Prep公司；氯仿、甲醇、甲醇钠、乙酸甲酯、乙酸乙酯、草酸、无水硫酸钠、无水乙醚、乙醇、正己烷、乙酸(均为色谱纯)；氮气(99.9995%)，用作辅助气体或脱溶剂用；氢气(99.9995%)，用作载气和燃气。

Technologies 6890N气相色谱仪 美国安捷伦科技有限公司；低温冰箱(－72℃) 日本三洋公司；DSY-Ⅲ氮吹仪 北京中仪金叶科技有限公司；SGN-300纯氮发生器 苏州市莱顿科学仪器有限公司；JH-3L气体净化器 北京景恒科技有限公司；LD-5A低速离心机 北京泰亚赛福科技发展有限责任公司；L-8800全自动氨基酸分析仪 日本日立公司；电子分析天平 北京赛多利斯仪器系统有限公司；水浴恒温振荡器、电热干燥箱 上海实验仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 总油脂及脂肪酸含量的测定

1.2.1.1 总油脂的测定

采用索式提取法。

1.2.1.2 脂肪酸含量的测定

参照文献[6-10]进行。将干四棱豆种子样品在低温冰箱中冷冻(－20℃)60min左右，取出捣碎，称取2.00g粉碎样品于40mL玻璃离心管中，加入8mL氯仿-甲醇(各4mL)溶液，置于水浴恒温振荡器上振荡1h或静置2～4h，使其中的油脂溶出。4500r/min离心10min，分离去渣，吸取氯仿-甲醇层于另一离心管中，加入5mL水，振荡后，离心5min，弃去水层。将离心管置吹氮仪针头下固定好，启动吹氮仪，挥发除去氯仿。

称取上述2.0mg提取出的四棱豆油于小样品瓶中，加入1.5mL正己烷溶解油样，摇匀，加入60μL乙酸甲酯，摇匀静置10min。用移液枪往每个小瓶中加入100μL 27mg/mL的甲醇钠溶液振荡2min，静置20min使其完全甲酯化，之后加入饱和草酸60μL终止甲酯化，摇匀，置于－2 4℃冰箱内2 0 m i n，将样液通过无水硫酸钠微柱脱水，用小瓶收集滤液约1.2mL上机测定。

色谱参数：自动进样，FID检测器温度250℃；CPSil88熔融石英毛细管柱(100m×0.25mm)，升温程序：45℃维持4min，以13℃/min升温至175℃，保持27min后，以4℃/min升温至215℃，保持35min，测定总时间为86min；载气为氢气，流速1.8mL/min；燃气为氢气，流速30mL/min；空气流速300mL/min，辅助气体为氮气，流速30mL/min。

1.2.2 蛋白质、氨基酸含量测定

1.2.2.1 不同品种的蛋白质含量测定

采用凯氏定氮法。

1.2.2.2 氨基酸含量测定

称取干种子样品0.3000g，加5mL 6mol/L盐酸，封好管口，于110℃水解24h后，冷却至室温，定容、稀释。0.45μm滤膜过滤，待上机。

色谱条件：Na型阳离子交换柱(4.6mm×60mm)；流动相：柠檬酸三钠缓冲液；四元梯度洗脱：pH3.2～4.9；检测波长：510nm；流速：0.4mL/min；柱温：50℃。

柱的衍生条件：反应液A：茚三酮:丙二醇-甲醚＝390:1000(g/mL)；反应液B：醋酸钠-醋酸:丙二醇-甲醚＝60:40(V/V)；反应温度：135℃；流速：0.35mL/min。

2 结果与分析

2.14 个四棱豆品种种子总油脂含量及脂肪酸组成的差异

表1 4种四棱豆种子中总脂肪含量Table 1 Total lipid contents of 4 cultivars of winged bean seeds

表2 4种四棱豆种子油脂中脂肪酸的组成含量Table 2 Fatty acid composition of 4 cultivars of winged bean seeds %

4个不同四棱豆品种中总油脂的含量(表1)无显著差异。油脂中含有28种脂肪酸，不同品种的脂肪酸组成(表2)也无明显差异。

由表2可知，不同品种的各脂肪酸含量存在差异，中翼1号的单不饱和脂肪酸与n-3多不饱和脂肪酸含量最高；京4的多不饱和脂肪酸与n-6多不饱和脂肪酸含量最高。中翼1号、京4、J5、T15中的m(饱和脂肪酸): m(单不饱和脂肪酸):m(多不饱和脂肪酸)分别为1.0:1.58: 1.13、1.0:1.37:1.42、1.0:1.51:1.42和1.0:1.48:1.48，接近保健食用油的脂肪酸组成标准[11]。

表3 4个四棱豆品种油脂的脂肪酸含量统计结果Table 3 Statistical analysis results of fatty acid composition of 4 cultivars of winged bean seeds

从表2、3可以看出，不饱和脂肪酸为占油脂比例的73.08%，其中油酸和亚油酸含量最为丰富。油酸在单不饱和脂肪酸总量中达到90.7%；多不饱和脂肪酸以亚油酸为主，其含量占多不饱和脂肪酸的78.5%。饱和脂肪酸主要为棕榈酸和硬脂酸，其含量分别占总饱和脂肪酸的32.5%和18.9%。油脂中还含有共轭亚油酸、棕榈油酸、鲨鱼酸、EPA和DPA等一系列不饱和脂肪酸，为四棱豆油脂的多种生理功能提供了物质基础[12-15]。

2.2 不同四棱豆品种总蛋白质及蛋白氨基酸组成的差异

表4 不同四棱豆种子的总蛋白质含量Table 4 Total protein contents of 4 cultivars of winged bean seeds

表5 不同品种蛋白质的氨基酸组成差异Table 5 Amino acid composition of 4 cultiv ars of winged bean seeds mg/g

表6 不同品种氨基酸含量的统计结果Table 6 Statistical analysis results of amino acid composition of 4 cultivars of winged bean seeds

不同品种的蛋白质含量存在差异(表4)。从表5、6可以看出，四棱豆含有7种人体必需氨基酸，不同品种种子的氨基酸组成及其含量无明显的差异。据李娘辉等[4]分析，四棱豆中的色氨酸(Trp)含量较其他氨基酸含量低，在本研究中，采用盐酸水解法进行前处理分析氨基酸，未能检出色氨酸，可能与前处理方法有关。

3 结 论

3.1 四棱豆油脂中含有丰富的不饱和脂肪酸，可为人们提供新的优质保健食用油脂。在本研究中，在四棱豆油脂中分离出了28种脂肪酸，不饱和脂肪酸是其主要成分，主要为油酸和亚油酸。单不饱和脂肪酸的平均含量为38.20%，多不饱和脂肪酸平均含量为34.88%，主要为亚油酸、α-亚麻酸和EPA；饱和脂肪酸平均含量为25.76%，主要为棕榈酸和硬脂酸。

四棱豆油脂中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的比例合理，较符合保健食用油的脂肪酸组成标准，而且四棱豆油脂中含有一定量的共轭亚油酸、棕榈油酸、鲨鱼酸、EPA和DHA等一系列不饱和脂肪酸，具有多种重要生理功能，所以四棱豆可以作为新的油料植物资源进行开发，可为人们提供新的优质保健食用油脂。

四棱豆油脂中长链不饱和脂肪酸平均含量达3.11%，高于油茶籽油、橄榄油和花生油等多种食用油的含量，表明四棱豆油具有较优良的耐贮存性，不易氧化变质。

3.2 四棱豆种子蛋白质中含有人体必需的多种氨基酸，能提高人们的膳食质量。四棱豆的种子蛋白质含量较高，其中，赖氨酸、苏氨酸、甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸含量丰富。我国南方各省具有种植四棱豆的自然条件，因此，扩大我国南方地区四棱豆的种植，对解决热带、亚热带蛋白质及赖氨酸等缺乏，提高膳食质量具有一定的积极意义。

[1]全妙华. 四棱豆的营养保健作用与开发利用[J]. 中国食物与营养, 2006(3): 49-50.

[2]SRI KANTHA S, ERDMAN J W. The winged bean as an oil and protein source: A review[J]. JAOCS, 1984, 61(3): 515-525.

[3]ADEBOWALE Y A, ADEYEMI I A, OSHODI A A. Functional and physicochemical properties of flours of six Mucuna spesies[J]. African Journal of Biotechnology, 2005, 4(12): 1461-1468.

[4]李娘辉, 徐颂军, 刘静艳. 四棱豆的营养价值和利用[J]. 华南师范大学学报, 1996(2): 84-89.

[5]IGENE F U, OBOH S O, ALETOR V A. Effects of some processing techniques on the functional properties of winged bean seed flours[J]. Journal of Food, Agriculture and Environment, 2005, 3(2): 28-31.

[6]CHOW K K, PRICE T V. Biomass and flower production of winged bean in a nutrient film (NFT) hydroponic system[J]. Plant and Soil, 1989, 113(1): 85-92.

[7]GARCIA V V, PALMER J K, YOUNG R W. Fatty acid compisition of the oil of winged beans, Psophocarpus tetragonolobus (L.) DC[J]. Journal of the American Oil Chemists Society, 1979, 56(12): 931-932.

[8]FARMERY D, HARPER A J, HEBB L. An investivation of extraction, refining and composition of oil from winged bean (Psophocarpus tetragonolobus (L.) D.C.)[J]. JAOCS, 1982, 59(12): 523-530.

[9]郭华, 周建平, 罗军武, 等. 茶籽油的脂肪酸组成测定[J]. 中国油脂, 2008, 33(7): 71-73.

[10]李桂华, 钱向明, 毕艳兰. 油料油脂检测与分析[M]. 北京: 化学工业出版社, 2006: 107-117.

[11]陈义凤, 游海, 何金明, 等. 食品营养与营养食品[J]. 南昌大学学报, 1994, 16(2): 14-16.

[12]LAKE R, THOMSON B, DEVANE G. Trans fatty acid content of selected New Zealand food[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 1996, 9(4): 365-374.

[13]邓泽元, 余迎利, KRAMER J K G. GC和HPLC对共轭亚油酸的测定[J]. 中国油脂, 2005, 30(3): 36-38.

[14]ROACH J A G, MOSSOBA M M, PETER YURAWECZ M, et al. Chromatographic separation and identification of conjugated linoleic acid isomers[J]. Analytical Chimica Acta, 2002, 465(1/2): 207-226.

[15]CRUZ-HERNANDEZ C, DENG Zeyuan, ZHOU Jianqiang, et al. Methods to analyse conjugated linoleic acid (CLA) and trans-18:1 isomers in dairy fats using a combination of GC, silver-ion thin-layer chromatography/gas chromatography, and silver-ion liquid chromatography[J]. AOAC International, 2004, 87(2): 545-562.

Analysis of Total Lipid Content, Fatty Acid Composition, Total Protein Content and Amino Acid Composition of Winged Bean (Psophocarpus tetragonolobus [L.] D.c.) Seeds

JIANG Li-wen1，ZHENG Bing-fu1，LI Bai-yu1，CHEN Dong-ming2
(1. Hunan Provincial Key Laboratory of Food Science and Biotechnology, College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China；2. Department of Life Science, Huaihua College, Huaihua 418008, China)

Four cultivars of winged bean seeds were analyzed for total lipid content and fatty acid composition by Soxhlet extraction coupled with gas chromatography, total protein content by the Kjeldahl method and amino acid composition on a Hitachi model L-8800 automated amino acid analyzer. Results showed that the total lipid contents of 4 cultivars of winged bean seeds varied from 20% to 22% and 28 fatty acids were identified in each winged bean oil, in which, oleic acid accounted for 90.7% of the total monounsaturated fatty acids (MUFA), the predominant polyunsaturated fatty acids consisted of linoleic acid, α-linolenic acid and EPA and the average content of saturated fatty acids was 25.76%. The total protein contents of 4 cultivars of winged bean seeds were approximately 38%. Four cultivars of winged bean seeds were all rich in essential amino acids.

winged bean；lipids；fatty acid；protein；amino acid

S643.9

A

1002-6630(2010)10-0231-04

2009-12-03

湖南省高等学校科学研究重点项目(05A064)；湖南省科技计划项目(2006NK3065)；湖南省高等学校科学研究项目(09C508)

蒋立文(1968—)，男，副教授，博士，主要从事食品微生物加工技术和豆类制品产业化加工研究。E-mail：JLW_2002cn@yahoo.com.cn