野生玫瑰果肉氨基酸和微量元素分析与评价

周秀娟,薛桂新

(延边大学农学院,吉林延吉 133002)

野生玫瑰果肉氨基酸和微量元素分析与评价

周秀娟,薛桂新*

(延边大学农学院,吉林延吉 133002)

采用氨基酸自动分析仪和电感耦合等离子质谱仪分析比较了不同采收期野生玫瑰A、B两个品系果肉中氨基酸和微量元素的含量及其变化趋势。结果表明,A、B两个品系果肉中氨基酸、必需氨基酸及药用氨基酸含量较高,种类较丰富,属于优质蛋白;A品系氨基酸的种类数量和含量高于B,B品系氨基酸质量好于A;A、B两个品系氨基酸含量均在8月中旬左右达到最高,且总体呈不稳定、动态的变化过程,A随着果实成熟呈总体上升,B先升高后下降。A品系果肉中微量元素种类较B丰富,A和B同种微量元素含量比较,A高于或远远高于B;随着果实逐渐成熟A和B微量元素总体呈下降趋势。

野生玫瑰,氨基酸,微量元素,分析

野生玫瑰(RoserugoseThunb)属于蔷薇科蔷薇属灌木植物[1],为国家二级保护植物,是栽培玫瑰以及蔷薇属花卉育种的重要种质资源[2]。原产于我国北方沿海、朝鲜、日本北海道以及萨哈林岛(库叶岛)和塔察加半岛,现残存于我国山东烟台、辽东半岛等,数量很少[3],目前吉林省珲春地域图们江下游沿江漫滩沙丘地和山坡是国内野生玫瑰种群数量保存最好的天然群落[4]。玫瑰果具有食用和药用价值,可健脾消食、活血调经、敛肺止咳等,此外还具有抗衰老、抗疲劳、抗辐射、耐缺氧、除血栓、降血压、防癌治癌等作用[5]。随着人们生活的日益提高,对健康饮食的要求变得越来越高,天然食物资源被广泛重视,其中野玫瑰果正是符合人类健康需求的食物原材料之一。

国外对野生玫瑰的研究主要集中在生物活性物质提取及其药理作用等方面[6-9]。国内对野生玫瑰的研究主要集中在种质资源与生态调查、保护策略、栽培技术及玫瑰果和花成分等方面[10-13],但对野生玫瑰不同品系、不同采收期果肉营养成分变化的研究尚未见报道。

本文对野生玫瑰2个品系不同采收期果肉中的氨基酸和微量元素含量进行了测定,目的在于了解不同优良品系和不同采收期营养品质方面的差异,为野生玫瑰优良品种的选育、确定果实适宜的采收期及其开发利用提供理论依据。

表1 野生玫瑰果2个品系不同采收期各种氨基酸的含量(mg/kg)

注:以上数据皆以鲜重计算,0-表示未检出。TAA:氨基酸总量;EAA:必需氨基酸,NAA:非必需氨基酸,E/T:必需氨基酸含量/氨基酸总量,单位是%。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

两种野生玫瑰果实 均采自吉林省珲春市敬信镇图们江畔,从2015年7月25日到8月19日每隔5～6 d采摘一定量的果实,选取大小和成熟度一致的果实放入-70 ℃超低温冰箱中贮存。由于两种野生玫瑰果成熟期不同,所以采摘的次数也不同。A、B 2个品系野生玫瑰果及其采摘日期的代号:A1的采果日期为7月24日,A2为7月29日,A3为8月3日,A4为8月9日,A5为8月14日;B1为8月9日,B2为8月14日,B3为8月14日。

BSA124S-CW电子分析天平 Sartorius公司;101-3电热鼓风干燥箱 中国泰斯特仪器有限公司;FD-1A-50真空冷冻干燥箱 北京博医康公司;L-8900氨基酸自动分析仪 日本日立公司;Agilent-7500电感耦合等离子质谱仪 美国安捷伦公司。

1.2 测定方法

1.2.1 野生玫瑰果肉氨基酸含量的测定 野生玫瑰果肉的前处理参照GB/T 5009. 124-2003《食品中氨基酸含量的测定》。除色氨酸外,检测天冬氨酸Asp、异亮氨酸Ile、亮氨酸Leu、赖氨酸Lys、半胱氨酸Cys、苯丙氨酸Phe、酪氨酸Tyr、苏氨酸Thr、缬氨酸Val、精氨酸Arg、组氨酸His、丙氨酸Ala、甲硫氨酸Met、谷氨酸Glu、甘氨酸Gly和丝氨酸Ser 等16种氨基酸的含量[13-14]。

氨基酸分析仪工作条件:色谱柱,日立专用离子交换树脂;流动相,B1～B6(B1:pH-1;B2:pH-2;B3:pH-3;B4:pH-4;B5:H2O;B6:pH-RG);流动相按时间节点依次加入;反应液,R1-R3(R1:茚三酮试液;R2:缓冲液;R3:5%乙醇溶液);流动相流速,0.34～0.50 mL/min;反应液流速,0.23 mL/min;柱温,58～70 ℃;反应温度,135 ℃;反应时间,20 min;进样量,20 uL[15]。

野生玫瑰果肉每个样品中氨基酸含量平行测定3次,取其平均值,并进行方差分析。

1.2.2 野生玫瑰果肉微量元素含量的测定 称取一定量的新鲜样品,放入恒温干燥箱中,在100～105 ℃条件下烘至恒重。将干燥后的样品在碾钵中碾碎,过100目筛。称取0.5 g于消解罐中,加入5 mL浓HNO3浸泡过夜,于120 ℃的电热板上加热蒸至2～3 mL(1～2 h),冷却,过滤,定容至100 mL。

采用电感耦合等离子质谱仪测定野玫瑰果肉中微量元素含量[16]。用标准调谐溶液调整仪器各项指标,使仪器的灵敏度、氧化物、双电荷、分辨率等各项指标符合要求。仪器的主要工作参数为射频功率1420 W;样品深度3.9 mm;氩气流量1.07 L/min;蠕动泵转速0.1 r/min;雾化室温度2 ℃;提取电压1为-195.6 V;提取电压2为-80 V;提取电压1,3为117 V;偏转电压2为9.8 V[17]。

1.3 数据处理

野生玫瑰果肉中氨基酸和微量元素数据均采用Excel软件进行计算分析。

2 结果与分析

2.1 两种野生玫瑰果肉氨基酸含量

氨基酸是蛋白质的基本组成单位,是人体结构的组成部分,参与人体的生命活动,因此氨基酸对人体的健康至关重要[16]。2个品系不同的采收期的野生玫瑰果中氨基酸含量的测定结果见表1。

表2 野生玫瑰果2个品系不同采收期必需氨基酸模式与WHO/FAO氨基酸模式比较(%)

表3 野生玫瑰果2个品系不同采收期微量元素的含量(mg/kg)(n=3)

注:表3中微量元素含量以鲜重计算,-表示未检出。由表1可知,野生玫瑰A品系果肉中含有16种氨基酸,B品系含有15种氨基酸(半胱氨酸未检出);A和B均含有7种必需氨基酸(缺少色氨酸);A中TAA、EAA、NAA及药用氨基酸含量比B高一倍左右;A和B的EAA/TAA均高于40%(A1接近40%),EAA/NAA均高于60%,但B的EAA/TAA高于A,说明在氨基酸含量等同条件下B蛋白质的质量好于A。

TAA在5次采摘中除了半胱氨酸外,氨基酸含量总体变化呈不规则“w”型上升趋势,A5时段氨基酸积累量达到最高,说明A随着成熟度增高氨基酸的积累量增高;B在3次采摘中除了甲硫氨酸、苯丙氨酸和缬氨酸外,氨基酸含量总体变化呈“︿”型,B2时段最高,说明B氨基酸的积累随着果实成熟先增高后下降,但变化幅度不大,这说明A和B氨基酸积累过程是一个动态的过程。

A在5次采摘中氨基酸含量差异较大,A5为366.645 mg/kg,A4为129.815 mg/kg,两次TAA相差接近3倍,B在3次采摘中氨基酸含量差异较小,说明B比A相对稳定;A和B氨基酸积累量均在8月中旬左右达到最高,应该为最佳采收期;A和B中天冬氨酸和谷氨酸含量相对较高,天门冬氨酸和谷氨酸是呈味氨基酸,反映出野生玫瑰果肉有其特征风味。

从表2可知,A、B两品系的限制性氨基酸均为甲硫氨酸+半胱氨酸、异亮氨酸和亮氨酸;A4和B3分别是A和B最接近WHO/FAO氨基酸模式;A和B赖氨酸比例远高于WHO/FAO模式,且B高于A,适合与赖氨酸含量低的谷物食物搭配,可提高谷物食品蛋白质的营养价值。

综合表1和表2,A和B都是优质蛋白质,仅从氨基酸积累量来看,A和B均在8月中旬左右采收较为适宜。

2.2 两种野生玫瑰果肉微量元素含量的测定

野生玫瑰果2个品系不同采收期微量元素含量测定结果见表3。

必需微量元素与人体健康密切相关,如Fe、Zn、Cu、Co、Mn、Ni、Mo、Cr等。它能促进人体内细胞的新陈代谢,成为某些酶、激素和维生素等的组成部分,还与癌症、心血管疾病、瘫痪、生育等息息相关。缺乏必需微量元素,引起生理功能及组织结构异常,发生各种疾病,甚至缩短寿命[18]。从表3可以看出,A品系野生玫瑰果肉中检测出14种元素,其中Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo 9种属于必需微量元素;B品系中检测出12种元素(Co和Cd未检出),其中Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Mo 8种属于必需微量元素。A和B同种微量元素含量比较,A均高于B;A和B微量元素随着果实逐渐成熟总体呈下降的趋势,且各个微量元素下降的幅度差异较大;A和B中Mn、Fe、Zn含量与其它必需微量元素比较相对较高而且稳定。

3 结论

野生玫瑰A和B果肉中氨基酸含量总体呈不稳定、动态的变化过程,A中氨基酸含量随果实的成熟呈总体上升,B总体呈先升高后下降趋势,从测定结果看A、B 2个品系氨基酸含量均在8月中旬最高。从氨基酸的种类数量、含量、必需氨基酸、药用氨基酸含量和EAA/TAA、EAA/NAA方面评价,A、B果肉中蛋白质均属于优质蛋白;A中氨基酸含量高于B,B中氨基酸质量相对好于A。A、B 2个品系的限制性氨基酸均为甲硫氨酸+半胱氨酸、异亮氨酸和亮氨酸;赖氨酸比例远高于WHO/FAO模式。

就野生玫瑰A和B果肉中微量元素种类和含量而言,野生玫瑰果肉中A品系的种类数量和含量均高于B;A和B随着果实的成熟整体呈下降趋势;A和B微量元素中Mn、Fe、Zn的含量较其它微量元素高。

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Analysis and evaluation on amino acid and trace element in sarcocarp from wildRoserugoseThunb fruits

ZHOU Xiu-juan,XUE Gui-xin*

(College of Agriculture of Yanbian University,Yanji 133002,China)

The contents and change trend on amino acids and trace element in sarcocarp from A,B two different strains of wildRoserugoseThunb fruits were analyzed and compared at different ripening phase by L-8500 type amino acid analyzer and agilent-7500 type inductively coupled plasma-mass spectrometry(ICP-MS). The results showed the types of amino acid,contents of total amino acid,essential amino acid,medicinal amino acids of A strain was higher than these of B,and quality of B strains was better than A,A and B were belonged to a high quality protein. As fruits ripening amino acid contents of A,B two strains reached the highest around mid-august and were overall into a changing process of dynamic unstability,of which A was upward,and B showed rising firstly then downward trend. Trace elements types and contents of A,B two strains were rich including manganese,iron,barium,zinc,copper,nickel,and decreasing trend with fruits ripening,types and contents of A were better than B.

Rose rugose Thunb;amino acid;trace element;analysis

2016-05-06

周秀娟(1991-),女,在读硕士研究生,研究方向:天然产物特性及其开发利用方面的研究,E-mail:921810962@qq.com。

*通讯作者:薛桂新(1964-),女,副教授,主要从事天然产物特性及其开发利用方面的研究,E-mail:gxxue@ybu.edu.cn。

吉林省科技厅重点科技攻关项目(20140204028NY)。

TS201.4

A

1002-0306(2016)24-0096-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.24.010