不同品种核桃仁的脂肪酸与氨基酸含量分析

张 琦 ，程 滨 ，赵瑞芬 ，张一弓

（1.山西大学生物工程学院，山西太原030006；2.山西省农业科学院农业环境与资源研究所，山西省土壤环境与养分资源重点环境室，山西太原030006）

核桃是世界四大干果之一。核桃仁富含优质脂肪、蛋白质、碳水化合物及磷、钾、钙、铁、锌等矿质元素和维生素类等，具有很好的营养价值和保健价值。由于核桃的种植地域广，土壤、气候以及管理水平的差异，致使同一品种的核桃在不同地域种植营养成分差异显著。已有前人研究了在河北、河南、山东、陕西、云南、四川、贵州、新疆等地种植的核桃营养成分[1-10]，关于在山西种植的核桃营养成分还未见报道。

本试验分析了在山西种植的20个核桃品种核桃仁的脂肪酸与氨基酸组成与含量，旨在为山西核桃更好地开发利用提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试核桃品种包括晋龙1号、晋龙2号、中林1号、中林2号、中林3号、中林5号、中林6号、西扶1号、西林2号、西林3号、辽核1号、辽核3号、扎343、京746、香玲、丰辉、绿波、薄丰、鲁光、温185，均采自山西省汾阳市核桃资源圃。

1.2 样品采集及处理

核桃果实于2009年9月13日采集，每个品种选取生长势一致、无病虫害的植株8株，在每株树冠的上、中和下层及里外层随机采集果实20个，然后将8株果实采集后充分混匀，用尼龙网袋包装风干，随机取20个果实，然后取仁用于脂肪酸及氨基酸的测定。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 脂肪酸的测定

1.3.1.1 核桃油的提取 按照GB/T 5009.6—2003进行，称取5 g核桃仁，索氏抽提，溶剂为石油醚（沸程60～90℃）。

1.3.1.2 甲酯化 移取50mg核桃油放入50mL容量瓶中，准确加入2mL苯石油醚（V∶V＝1∶1）溶解，然后加入 2mL 0.1mol/LKOHCH3OH，进行甲酯化，室温下静置15min；之后加入蒸馏水并旋转容量瓶使甲酯液上升至瓶口，取上层清液做气相分析。

1.3.1.3 气相色谱条件 仪器：GC2010气相色谱仪（日本Shimadzu公司）；毛细管色谱柱：TR-35MS（30m×0.25mm×0.5m）；氢火焰检测器（FID）载气：高纯氮气（99.999%），流量 0.35mL/min，进样口温度270℃，检测器温度290℃，柱箱起始温度150℃，保持2min；后以10℃/min升至230℃，保持10min；后以2℃/min升至250℃，保持5min；分流进样1μL，分流比50∶1。

各组分的相对含量采用峰面积归一法进行定量分析。

1.3.2 氨基酸的测定 参照氨基酸的测定方法（GB/T 5009.124—2003）中的酸水解法，将脱脂后的核桃样品放入安瓿瓶中抽真空密封，在110℃，6mol/L盐酸作用下，水解成单一氨基酸，再经离子交换色谱法分离并用茚三酮做柱后衍生上机测定。氨基酸分析仪为日本HITACHI公司L-8900型全自动氨基酸分析仪。缓冲液和染色剂均来自日本和光纯药工业株式会社色谱纯。

2 结果与分析

2.1 不同品种核桃仁脂肪酸组成及含量分析

由提取核桃油结果可知，20种核桃提取出的核桃油均呈淡黄色，清亮且无异味。从图1可以看出，核桃的含油量很高，20个核桃品种的出油率均超过了60%。但是不同品种核桃的含油量具有差异，晋龙2号最高，为69.63%；鲁光最低，为60.97%。

由表1可知，不同品种核桃仁中所含脂肪酸的组成一样，都含有棕榈酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸、硬脂酸5种主要脂肪酸，含量由高到低顺序为：亚油酸＞油酸＞α-亚麻酸＞棕榈酸＞硬脂酸。亚油酸含量占总脂肪含量的50%以上，辽核3号最高，达70.30%；晋龙2号最低，为51.14%。油酸含量晋龙2号最高，为34.23%；鲁光最低，为10.89%。α-亚麻酸含量最高的是中林1号，为13.23%；最低的是晋龙2号，为5.74%。

不同品种核桃仁的各种脂肪酸含量存在较大差异。亚油酸含量变幅为51.14%～70.30%，变异系数为9.6%；油酸含量变幅为10.89%～34.23%，变异系数为33.4%，差异最大；α-亚麻酸含量变幅为5.74%～13.23%，变异系数为21.8%；硬脂酸含量变幅为2.16%～4.31%，变异系数为17.5%；棕榈酸含量变幅为4.92%～8.24%，变异系数为15.3%。20种核桃仁饱和脂肪酸的变幅为7.88%～11.47%，变异系数为11.6%；不饱和脂肪酸变幅为88.53%～92.12%，变异系数为1.2%。可见，20个核桃品种饱和脂肪酸之间差异较大；不饱和脂肪酸之间差异较小，总量相对稳定。有研究表明[11-14]，不饱和脂肪酸特别是多不饱和脂肪酸在保护大脑和神经系统、降低血液胆固醇和血脂、预防心血管疾病等方面意义重大。值得注意的是，20种核桃的不饱和脂肪酸含量均在90%左右。而人体在摄取脂肪酸时，除了考虑其绝对摄取量，还应考虑各种脂肪酸含量的摄取平衡，即ω-3系列与ω-6系列比例的平衡[15]。而20种核桃仁ω-6系列与ω-3系列比值分别为：晋龙1号7.8，晋龙2号8.9，中林1号 4.7，中林 2号 8.2，中林 3号 8.5，中林 5号8.1，中林 6号 6.1，西扶 1号 8.3，西林 2号 7.1，西林3号8.2，辽核1号5.8，辽核3号7.7，扎343 是 8.4，京 746 是 6.5，香玲 6.3，丰辉 11.8，绿波7.0，薄丰6.8，鲁光6.0，温185是7.1。说明20个核桃品种的亚油酸（ω-6）/α-亚麻酸（ω-3）基本符合联合国粮农组织提出的人类膳食中（ω-6）/（ω-3）的推荐值（5～10）∶1。

表1 不同品种核桃仁脂肪酸的组成及相对含量 %

2.2 不同品种核桃仁氨基酸组成及含量分析

由表2可知，20种核桃的氨基酸总含量平均为187.84mg/g，变幅为136.65～230.64mg/g，变异系数为12.3%；20种核桃必需氨基酸的含量平均为 51.83mg/g，变幅为 35.90～64.87mg/g，变异系数为12.8%。

表2 不同品种核桃仁中人体必需氨基酸组成及含量 mg/g

核桃中必需氨基酸含量由大到小为：亮氨酸＞苯丙氨酸＞缬氨酸＞异亮氨酸＞苏氨酸＞赖氨酸＞甲硫氨酸。亮氨酸含量平均13.64mg/g，变幅为9.46～17.30mg/g，变异系数为13.1%。苯丙氨酸含量平均为8.98 mg/g，变幅为5.99～11.05mg/g，变异系数为13.2%。缬氨酸含量平均为8.46mg/g，变幅5.96～10.59mg/g，变异系数为12.8%。异亮氨酸含量平均为7.10mg/g，变幅为4.89～8.98mg/g，变异系数为13.0%。苏氨酸含量平均为6.58mg/g，变幅为4.71～8.19mg/g，变异系数为12.6%。赖氨酸含量平均为5.10mg/g，变幅为3.56～6.39mg/g，变异系数为13.0%。甲硫氨酸含量平均为1.97mg/g，变幅1.33～2.47mg/g，变异系数为13.9%。由上可知，20种核桃所含的7种必需氨基酸含量与氨基酸总含量、必需氨基酸总含量的变异系数差异微小。不同品种的核桃仁的氨基酸含量有差异，但是必需氨基酸与氨基酸总量的高低、排列次序具有一致性。

表3为20种核桃仁含有的10种非必需氨基酸的含量，由大到小依次为：谷氨酸＞精氨酸＞天冬氨酸＞丝氨酸＞甘氨酸＞丙氨酸＞酪氨酸＞脯氨酸＞组氨酸＞半胱氨酸。其中，组氨酸和精氨酸是儿童体内无法合成、但必需的氨基酸，且精氨酸的含量较高。

综合表2与表3可知，不同品种的核桃仁均含有人体所需氨基酸的17种（色氨酸水解时被破坏，未检出），氨基酸总量占核桃仁的20%左右。这说明核桃仁所含氨基酸总量高、种类齐全且不同品种核桃仁所含氨基酸种类具有一致性。其中，具有健脑益智作用的谷氨酸含量最高，占氨基酸总量的21.12%～23.21%；具有解毒、恢复肝脏功能的精氨酸次之，占到氨基酸总量的13.27%～16.04%；具有缓解疲劳作用的天冬氨酸含量较高，必需氨基酸中的亮氨酸含量也较高。

表3 不同品种核桃仁中10种人体非必需氨基酸组成及含量 mg/g

植物中所含氨基酸除了种类齐全、必需氨基酸含量高以外，氨基酸平衡模式对于人体的营养也很重要[16-17]。而根据氨基酸平衡理论来说，蛋白质中所含的氨基酸组成比例越接近人体所需氨基酸的比例，则其质量越好。为了进一步分析核桃的氨基酸营养价值，将核桃仁的氨基酸含量与几种优质蛋白及WHO/FAO推荐的理想蛋白质模式进行比较，结果如表4所示。

表4 核桃仁与几种优质蛋白及WHO/AFO推荐的氨基酸模式比较 g/100 g

由表4可知，从各氨基酸含量与推荐值之差的绝对值之和看，核桃仁蛋白＜米糠蛋白＜大豆蛋白＜鸡蛋蛋白。说明与米糠、大豆、鸡蛋相比，核桃仁的必需氨基酸含量最接近推荐值。从表4还可以看出，核桃仁中的苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸与推荐值基本接近，苯丙氨酸+酪氨酸含量是推荐值的1.38倍。但是半胱氨酸+甲硫氨酸含量是推荐值的68.6%，赖氨酸含量仅为推荐值的49.1%。说明核桃的第一限制性必需氨基酸为赖氨酸，其次是半胱氨酸+甲硫氨酸。

3 结论

本研究结果表明，20个品种核桃仁的出油率均达到了60%以上。主要含有的脂肪酸包括：棕榈酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸、硬脂酸，含量由高到依次为：亚油酸＞油酸＞α-亚麻酸＞棕榈酸＞硬脂酸。其中，亚油酸含量达到了脂肪酸总含量的50%以上，亚油酸（ω-6）/α-亚麻酸（ω-3）基本符合联合国粮农组织提出的人类膳食中（ω-6）/（ω-3）的推荐值（5～10）∶1。

核桃仁所含氨基酸种类齐全，包含17种氨基酸，其中包括7种人体必需氨基酸。20个核桃品种氨基酸种类、氨基酸总含量与必需氨基酸含量高低、排列次序具有一致性；而且各种氨基酸之间比例也较均衡，基本符合WHO/FAO推荐值。赖氨酸为核桃的第一限制性氨基酸。

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