紫苏籽蛋白质与氨基酸的含量测定及营养评价

贾青慧，沈奇，陈莉（1.贵州省农科院油菜研究所，贵州贵阳550000；2.贵州大学化学与化工学院，贵州贵阳550025）

紫苏籽蛋白质与氨基酸的含量测定及营养评价

贾青慧1，2，沈奇1，*，陈莉2，*
（1.贵州省农科院油菜研究所，贵州贵阳550000；2.贵州大学化学与化工学院，贵州贵阳550025）

为了研究紫苏籽的营养价值，测定了本研究所选育的高油、优质紫苏品系奇苏2号和奇苏3号中紫苏籽的蛋白质与氨基酸含量，评价其营养价值，并与其他高蛋白食品进行比较。结果发现：紫苏籽蛋白质含量和花生、核桃相当，高于鸡蛋和牛乳；氨基酸种类齐全，包括8种人体必需氨基酸，各必需氨基酸含量与鸡蛋相当，高于牛奶，是优质的蛋白质食品。进行氨基酸营养价值评价可得，除缬氨酸外，奇苏2号氨基酸评分、化学评分均高于奇苏3号，必需氨基酸指数也高于奇苏3号，奇苏2号的营养价值高于奇苏3号。奇苏2号中除蛋氨酸+胱氨酸外，其他必需氨基酸的氨基酸评分均高于FAO推荐值；化学评分均接近或超过鸡蛋蛋白，其中蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸评分和化学评分均最低，分别为13.68%和8.40%，为奇苏2号的第一限制级氨基酸。

紫苏籽；蛋白质；氨基酸；营养评价

蛋白质是生命的物质基础，是构成细胞的基本有机物。生物体蛋白质摄入不足会造成发育不良，免疫力低下、记忆力减退等不良影响［1］。氨基酸是蛋白质的组成单元，蛋白质组成中有8种氨基酸人体自身不能合成，必需从食物中获取，在营养健康中尤为重要［2］。

食用蛋白质基于来源可分为两大类，即植物蛋白和动物蛋白。植物蛋白具有生产周期短、资源丰富、产量大等优点，相较于动物蛋白类食品（猪肉、牛肉等），植物蛋白类食品还可以减少食品中的脂肪及胆固醇含量，经常食用更有利于身体健康。随着社会的迅猛发展，人口不断增长、食品资源日益紧张，研究开发和利用植物蛋白类食品也显得尤为重要。

紫苏是药食两用的特油作物，其籽含油率约为30%～51%，粗蛋白含量为20%～30%，具有抗氧化、防衰老、降血脂、降血糖、抗过敏、抗菌、提高记忆力和改善视觉等保健功能，利用价值很高，现正日益成为国内外食品及医疗保健领域的研究热点［3］。本文对本研究所选育的不同紫苏品系中紫苏籽的蛋白质及氨基酸含量进行测定，并对其进行营养价值评价，旨在加快紫苏资源更深入的研究和开发利用。

1　材料与方法

1.1试验材料与设备

1.1.1试验原料

奇苏2号、奇苏3号：贵州省农科院油菜研究所系选得到的高油、优质紫苏品系，于2014年种植于贵州省贵阳市开阳县禾丰乡实验基地，待籽粒完全成熟后收获晾晒干进行检测。

1.1.2主要仪器设备

Agilent 1100系列高效液相色谱仪：美国Agilent公司；UV-2204PC紫外可见光光度计：上海驰唐实业有限公司；K9840自动凯氏定氮仪、SH220石墨消解仪：济南海能仪器股份有限公司；FA2004N精密电子天平：上海菁海仪器有限公司；FW-80万能粉碎机：上海仕元科学器材有限公司；恒温鼓风干燥箱：上海琅玕实验设备有限公司。

1.2方法

1.2.1紫苏籽蛋白质含量测定

采用凯氏定氮法对不同品种紫苏籽蛋白质含量进行分析［4］。

1.2.2氨基酸含量测定及营养价值评价

1.2.2.1紫苏籽蛋白氨基酸含量测定

称取适量紫苏籽于安瓿瓶中，加入6 mol/L HCl 5 mL，抽真空封口，于110℃水解24 h，开口后在真空干燥器中去酸，定容至25 mL，冷冻保存。分别取20 μL氨基酸标准液和样品水解液置于2 mL的Eppendorf管中，加入70 μL的衍生剂A（OPA试剂）和10 μL的衍生剂B（FMOC试剂），振荡2 min后，经0.2 μm过滤膜过滤后进样。

样品定性采用保留时间法，即在相同色谱分析条件下，样品中氨基酸色谱峰与标准氨基酸色谱峰保留时间相同或相近，则认为样品中含有此氨基酸。样品定量采用标准曲线法，即配制一定浓度氨基酸混合溶液，得出各氨基酸与其峰面积之间的线性回归方程，在相同色谱分析条件下，对样品中氨基酸进行分析，根据峰面积与线性回归方程得出样品中氨基酸浓度。

1.2.2.2营养价值评价

氨基酸评分（amino acid score，AAS）是一种广为采用的食物蛋白质营养价值评价方法，它反映了食物蛋白质与人体蛋白质构成模式的接近程度［5］。以生物学价值最高的鸡蛋蛋白质作为参考蛋白质，将每克待测食物蛋白质中每种必需氨基酸的含量占FAO/WHO评分模式中该氨基酸含量的百分数计算出来，此百分数即为氨基酸评分。食物蛋白质氨基酸模式与人体蛋白质构成模式越接近，其营养价值越高。计算公式如下：

化学评分［6］显示了待测氨基酸与标准蛋白质鸡蛋蛋白氨基酸的接近程度。化学评分（chemical score，CS）的计算方法如下：

必需氨基酸指数［6］是待测蛋白质的必需氨基酸含量与标准蛋白质（通常是鸡蛋蛋白质）中的必需氨基酸含量比值的几何平均数，是评价蛋白质营养状态的一项化学指标。必需氨基酸指数（EAAI）计算方法如下：

式中：n为比较的氨基酸数，个；t为试验蛋白质的氨基酸含量，mg/g；s为鸡蛋蛋白质的氨基酸含量，mg/g。

2　结果与分析

2.1紫苏籽蛋白质含量测定

不同食品中蛋白质含量对比结果见表1。

表1　不同食品蛋白质含量对比Table 1　Comparison of protein content in different foods

由表1可知，奇苏2号紫苏籽蛋白质含量为16.5%，奇苏3号紫苏籽蛋白质含量为20.02%，可见紫苏品种之间蛋白质含量存在一定差异，可为以后筛选紫苏优良品种提供一定参考。将所测结果与常见的蛋白质食品进行对比，其中鸡蛋蛋白质的含量平均值为12.33%［7］；唐伟英［8］等采用电位滴定法测定牛乳中蛋白质含量，平均值为2.956%；吉林农业大学的常鑫［9］以国家标准规定为主的方法对70个品种的大豆蛋白含量进行检测分析，所测品种大豆蛋白质含量范围34.46%～45.13%，平均值为40.17%；中国农业科学院的姜慧芳［10］对4 000多份花生品种进行测量，4 091份花生品种种子蛋白质最低值为12.48%，最高值为36.82%，平均值为27.05%；毛晓英［11］对核桃蛋白质进行综述，得核桃蛋白质含量为（16.66±0.51）%。由此可知，紫苏籽蛋白质含量和花生、核桃相当，高于鸡蛋和牛乳，是一种优质的植物蛋白类食品，开发利用价值极大。

2.2紫苏籽氨基酸含量测定

奇苏2号、3号中氨基酸组成及含量结果见表2。

表2　奇苏2号、3号氨基酸组成及含量Table 2　Amino acid composition and content of qisu2 and qisu3

氨基酸作为蛋白质的基本组成单位，对生物体的代谢活动有着重要的调节作用，不同氨基酸具有不同的功能。由表2可知，紫苏籽所含氨基酸种类齐全，8种必须氨基酸含量较丰富。奇苏2号氨基酸总量为158.02 mg/g，必需氨基酸含量占氨基酸总量的24.89%，含量最高的是天门冬氨酸89.99 mg/g，其次为赖氨酸10.61 mg/g和酪氨酸9.26 mg/g；奇苏3号氨基酸总量为161.16 mg/g，必需氨基酸含量占氨基酸总量的24.25%，含量最高的是天门冬氨酸91.58 mg/g，其次是酪氨酸11.68 mg/g和赖氨酸10.41 mg/g。植物性蛋白质往往相对缺少色氨酸，紫苏蛋白质却不同于一般植物性蛋白质，含有相对丰富的色氨酸。天门冬氨酸是4种必需氨基酸（赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸）的合成前体，可改善心肌收缩能力，增强肝脏功能，消除疲劳。紫苏籽中天门冬氨酸含量最高，对增强心脏、肝脏功能有益。酪氨酸是神经传导物质多巴胺的前驱物质，对大脑保持敏锐的思维、记忆力以及清醒程度，起着决定性作用。赖氨酸具有促进大脑发育，脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化等功能，两品种中的酪氨酸、赖氨酸含量都较丰富，由此可知，对促进脑细胞发育、增强记忆力有较好作用。其中蛋氨酸（含硫氨基酸）含量最低，这意味着在饮食中若以紫苏籽蛋白质作为食品蛋白质来源时，还应补充其他来源的含硫氨基酸。

不同食品中必需氨基酸含量对比结果见表3。

由表3可知，紫苏籽蛋白中各个必需氨基酸含量和总氨基酸含量与鸡蛋相当，高于牛奶，低于核桃、花生、大豆。其中色氨酸和赖氨酸含量与核桃相当，普遍高于花生、鸡蛋、牛奶。必需氨基酸与含量占氨基酸总量的比值与核桃、大豆、鸡蛋相当，低于花生、牛奶。

奇苏2号、3号的氨基酸评分、化学评分和必需氨基酸指数结果见表4。

表3　不同食品必需氨基酸含量对比Table 3　Comparison of essential amino acids in different foods

从表4中可以看出，奇苏2号中除蛋氨酸+胱氨酸外，其他必需氨基酸的氨基酸评分均高于FAO推荐值，化学评分均接近或超过鸡蛋蛋白。其中，色氨酸的氨基酸评分（147.88%）最高，远远高于FAO推荐值（10%），赖氨酸化学评分（91.86%）最高，其中蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸评分和化学评分均最低，分别为13.68%和8.40%，为奇苏2号的第一限制级氨基酸。必需氨基酸指数为82.45，与标准蛋白质较为接近。

奇苏3号中，除蛋氨酸+胱氨酸和亮氨酸外，其余必需氨基酸评分均接近或高于FAO推荐值；除色氨酸和赖氨酸外，其余必需氨基酸的化学评分均低于鸡蛋蛋白。具体来看，苯丙氨酸+酪氨酸的氨基酸评分（135.11%）最高，远远高于FAO推荐值（60%），化学评分（87.17%）也最高，但低于鸡蛋蛋白的93%。蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸评分和化学评分均最低，分别为9.85%和6.05%，为奇苏3号的第一限制级氨基酸。必需氨基酸指数为81.38，低于奇苏2号。

结合表1和表4可知，奇苏2号蛋白含量（16.5%）较奇苏3号（20.02%）偏低，但除缬氨酸外，奇苏2号各必需氨基酸的氨基酸评分均高于奇苏3号；化学评分、必需氨基酸指数均高于奇苏3号，奇苏2号的营养价值要高于奇苏3号。

表4奇苏2号、3号AAS、CS、EAAI评分结果Table 4　EAAI，CS，AAS results of qisu2 and qisu3

3　结论与讨论

由以上分析结果可知，紫苏籽蛋白质含量（奇苏2 号16.5%，奇苏3号20.02%）和核桃（16.66%）、花生（27.05%）相当，低于大豆（40.17%），高于鸡蛋（12.33%）和牛乳（2.956%）。紫苏籽氨基酸种类齐全，在营养价值较好的奇苏2号中，8种必需氨基酸含量（39.33 mg/g）和总氨基酸含量（158.02 mg/g）与鸡蛋（37.6、106.7 mg/g）相当，高于牛奶（11.52、28.68 mg/g），紫苏籽中天门冬氨酸含量最高，对保护心脏、肝脏作用最大；酪氨酸、赖氨酸含量丰富，对促进脑细胞发育、增强记忆力有较好作用；蛋氨酸（含硫氨基酸）含量最低，在饮食中可于其他含硫氨基酸丰富的食物［16］，如谷类、甜薯、猪肉和牛肉等搭配食用，可以更科学地利用紫苏资源，提高营养价值。除蛋氨酸+胱氨酸外，其他必需氨基酸的氨基酸评分均接近或高于FAO推荐值，化学评分均也接近或超过鸡蛋蛋白，必需氨基酸指数接近标准蛋白质，说明紫苏籽是一种优良的植物蛋白资源，如果将紫苏籽榨油后再进一步对饼粕的蛋白质进行利用，将会更好提高其开发应用价值。

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The Content Determination and Nutritional Evaluation of Perilla Seed Protein and Amino Acids

JIA Qing-hui1，2，SHEN Qi1，*，CHEN Li2，*
（1.Guizhou Academy of Agricultural Sciences Institute of Rape，Guiyang 550000，Guizhou，China；2.College of Chemistry and Chemical Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，Guizhou，China）

In order to study the nutritional value of perilla seed，the perilla seed protein and amino acid content of qisu 2 and qisu 3 which are high oil and high quality in our research institute was determined.Its nutritional value was evaluated and compared with other high protein food.The results showed that there was no difference in the protein between prilla seed，peanuts and walnut，but the protein content of perilla seed was higher than eggs and milk；the amino acid varieties were abundant，including 8 kinds of human essential amino acid.The essential amino acid content was equal to eggs，higher than milk，which is a high quality protein food.According to amino acid nutritional evaluation，in addition to valine，amino acid scores and chemical scores of qisu 2 were higher than qisu 3，the essential amino acid index was also higher than qisu 3，in other words，qisu 2 nutritional value was higher than qisu 3.Except for methionine and cysteine，the other essential amino acids scores were higher than FAO recommended value，chemical scores were close to or exceed egg protein in qisu 2. Methionine+cysteine was the first limiting amino acid of qisu 2，which amino acid score and chemical score were the lowest，13.68%and 8.40%respectively.

perilla seed；protein；amino acids；nutritional evaluation

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.10.002

国家自然科学基金项目（31360067）；贵州省科学技术基金项目（黔科合J字［2014］2020号）；贵州省农业科学院专项资金项目（黔科合农科院院专项［2011］017）；贵州省科技厅省农科院联合基金项目（黔科合LH字［2015］7062号）

贾青慧（1991—），女（汉），硕士，研究方向：生物质资源化利用。
*

沈奇（1983—），女（汉），副研究员，博士，主要从事油料作物遗传育种；陈莉（1975—），女（汉），副教授，硕士，主要从事生物质资源利用研究。

2015-09-15