山东引种果桑果实氨基酸组分测定及营养评价

孙 锐,孙 蕾,和法涛,葛邦国,王雪云

(1.齐鲁工业大学食品科学与工程学院,山东济南 250353;2.山东省林业科学研究院经济林研究所,山东济南 250014; 3.济南果品研究院,山东济南 250014)



山东引种果桑果实氨基酸组分测定及营养评价

孙 锐1,孙 蕾2,*,和法涛3,葛邦国3,王雪云1

(1.齐鲁工业大学食品科学与工程学院,山东济南 250353;2.山东省林业科学研究院经济林研究所,山东济南 250014; 3.济南果品研究院,山东济南 250014)

本文测定13个果桑品种果实中氨基酸组分。对比了不同样品间的氨基酸组成差异,采用RAA、RC、SRC等氨基酸评价指标进行营养综合评价。研究结果表明:13种果桑均含有丰富的氨基酸,冰糖椹总氨基酸高于其他12种果桑,通过与WHO/FAO氨基酸模式谱(%)的比较得出,果桑果实中缬氨酸和亮氨酸这两种必需氨基酸符合FAO模式,其中韩国大白珍珠的必需氨基酸除蛋氨酸+胱氨酸和赖氨酸以外,均符合WHO/FAO氨基酸模式要求。果桑果实氨基酸评分评定可知蛋氨酸为第一限制氨基酸,赖氨酸为第二限制氨基酸。冰糖椹、韩国大白珍珠2个品种从氨基酸营养角度值得关注。本文的研究结论为果桑的深层次食用开发提供了参考依据。

果桑,氨基酸组分,营养评价

果桑(Morus alba L.)属于桑科桑属。成熟的果桑果实肉质油润,酸甜适口,是一种利尿、保健、消暑的鲜果[1-2]。同时果桑果实含有丰富的营养成分和良好的药用价值,因此日益受到人们的喜爱,已经成为新兴的第三代鲜果代表[3-4]。鲜果的氨基酸是影响口感和提升人体机能的有效营养成分[5-8]。果桑富含氨基酸组分,随着品种的增多,不同品种氨基酸的组成比例将影响其营养价值的优劣,尤其是必需氨基酸的种类、组成和比例。

根据世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)在1973年提出的评价食物的必需氨基酸模式,必需氨基酸种类齐全且组成比例越接近人体需求,质量就越优。朱圣陶[9]等据此提出氨基酸系数法,通过计算食物必需氨基酸的比值(RAA)、氨基酸比值系数(RC)和比值系数分(SRC)评价食物的氨基酸营养价值。RAA可以反映某必需氨基酸是模式氨基酸的倍数,RC可以体现氨基酸组成比例与模式氨基酸的一致性,SRC则反映氨基酸是否均衡,SRC越接近100,食物氨基酸营养价值越高。

目前,国内在果桑氨基酸分析主要是酿酒工艺和提取物的研究[10-11]。但对于国内优良果桑品种的氨基酸组分的系统分析研究相对较少。本文测定并对比了13个果桑优良品种的氨基酸的组成成分,通过与其他浆果内氨基酸含量的比较来研究果桑的重要营养价值,为果桑的深层开发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

果桑 共13个品种,来自山东省林业科学院夏津县果桑种植基地,详细信息见表1。

表1 山东选育及引种果桑品种Table 1 Bred and introduction of mulberry varieties of Shandong

乙酸钠、乙酸铵 分析纯；乙腈 色谱纯；氨基酸标准品 天门冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)、甘氨酸(Gly)、组氨酸(His)、精氨酸(Arg)、苏氨酸(Thr)、丙氨酸(Ala)、脯氨酸(Pro)、酪氨酸(Tyr)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、胱氨酸(Cys)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)、赖氨酸(Lys),纯度均大于99%,美国Sigma公司。

BS110S 型电子分析天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;LC-20AT型高效液相色谱仪 柱子型号规格:InertSustain C184.6 mm×255 mm,5 μm,岛津公司;BSXT-04-250型索氏抽提器 上海比朗仪器制造有限公司;CT-C系列烘箱 南京优丰干燥设备有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品预处理 取果桑样品放置 70 ℃烘箱中烘4 h,再升温至110 ℃烘至恒重,过60目筛,上索氏抽提器脱脂处理,干粉置于干燥器中备用,待测。

1.2.2 氨基酸测定 实验测得13个品种的果桑中氨基酸种类为17种,分别为:天门冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)、甘氨酸(Gly)、组氨酸(His)、精氨酸(Arg)、苏氨酸(Thr)、丙氨酸(Ala)、脯氨酸(Pro)、酪氨酸(Tyr)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、胱氨酸(Cys)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)、赖氨酸(Lys)。根据GB/T5009.124-2003,反相高效液相色谱法测定氨基酸组分。由山东省测试分析中心提供检测数据。

1.2.3 氨基酸评价计算方法 本实验参照文献计算方法[12-15],采用氨基酸评价方法(RAA、RC、SRC)计算,同时将被测必需氨基酸组成与参考蛋白质氨基酸模式进行比较。

E/T=必需氨基酸含量/氨基酸总量;

E/N=必需氨基酸含量/非必需氨基酸含量;

SRC=100-SRD×100;

其中,RAA:氨基酸比值,RC:氨基酸比值系数,SRC:氨基酸比值系数分,SRD:RC的相对标准偏差。

2 结果与分析

2.1 不同品种果桑氨基酸的组分分析

2.1.1 氨基酸总量分析 由表2可知,这13种果桑的氨基酸总量在0.8%～3.6%之间,相差较大。其中冰糖椹氨基酸总量最高为3.6%,其次为韩国大白珍珠,最少的日本甜椹品种为0.8%,日本甜椹、白椹和无核大十的蛋氨酸未检出。果桑果实中谷氨酸和天冬氨酸含量相对丰富,亮氨酸、脯氨酸和丝氨酸在大多数品种中含量也相对较高。

2.1.2 必需氨基酸 表2内的数据显示果桑果实中必需氨基酸含量在0.22%～0.84%之间。品种间含量变化不是很大,其中冰糖椹必需氨基酸最高为0.84%,其次为韩国大白珍珠和白椹,分别为0.82%和0.76%,营养价值相对较好。果桑必需氨基酸占总量(E/T)的比值在0.23～0.29,低于WHO/FAO所提出的0.4的比值。必需氨基酸与非必需氨基酸(E/N)比值在0.31～0.43,低于WHO/FAO所提出的0.6的比值。

2.1.3 药用氨基酸 天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸等常被称为药用氨基酸。根据表1数据可知,药用氨基酸中天冬氨酸和谷氨酸是果桑17种氨基酸种含量最高的两种。其中,冰糖椹中天冬氨酸和谷氨酸的含量最高,分别为0.67%和0.92%。其次为台湾果桑、韩国大白珍珠和红果2号相对较高。

表2 不同品种果桑果实氨基酸的组分(%)Table 2 Amino acid composition of fruit in different mulberry varieties(%)

注:以上数据皆为果实干重时的数据,标-为未测出,标*为必需氨基酸,标#为药用氨基酸。其中,T:氨基酸总量,E:必需氨基酸含量,N:非必需氨基酸含量。

表3 不同品种果桑果实中必需氨基酸与WHO/FAO氨基酸模式谱(%)比较Table 3 Comparison of essential amino acid in different mulberry fruits and WHO/FAO amino acid model

2.2 不同品种果桑中必需氨基酸与WHO/FAO氨基酸模式谱(%)比较

如果某食物所含必需氨基酸接近或符合WHO/FAO氨基酸模式要求,则这种蛋白质营养价值高,符合人体生长机理的需要。表3为不同品种果桑中必需氨基酸与WHO/FAO氨基酸模式谱(%)的比较,可得出,果桑果实中的缬氨酸与亮氨酸都符合FAO模式,韩国大白珍珠中符合FAO氨基酸模式的必需氨基酸种类较多。另外大部分品种的苯丙氨酸+酪氨酸分值符合WHO/FAO模式要求,白玉王、韩国大白珍珠、椹莓098和北方红的苏氨酸也符合WHO/FAO模式要求。同时,从表3中可以看出13个桑葚品种中第一限制氨基酸为蛋氨酸+胱氨酸,第二限制氨基酸为赖氨酸。因此果桑食用也要注意与含丰富蛋氨酸+胱氨酸和赖氨酸的食物搭配食用。

2.3 不同品种果桑RAA、RC及SRC评分

由表4可知,果桑13个品种的各种氨基酸的RAA和RC值除限制性氨基酸蛋氨酸+胱氨酸、赖氨酸和某些品种的非限制性氨基酸苏氨酸外,其余都较接近于1,韩国大白珍珠除缬氨酸的RC值外,其RAA和RC值也都大于1。SRC评价分值在18.01～78.56之间。其中,冰糖椹SRC评价最高,其氨基酸组分最均衡,其次为无核大十、北方红和韩国大白珍珠。

表4 不同品种果桑果实中必需氨基酸的RAA、RC及SRCTable 4 RAA,RC and SCR scores of essential amino acid in different mulberry fruits

3 结论

氨基酸是生物功能大分子蛋白质的基本组成单位,其中人体必需氨基酸可以促进机体正常生长,修复组织,调节血糖,并提供能量;水果是氨基酸重要的来源,对人体的健康很重要[16-19]。本文以13种不同品种的果桑为材料,通过分析研究果实中的氨基酸的组成和比例,可以得出以下结论:

不同果桑中总氨基酸的含量差异较大,其中冰糖椹的含量最高,其次为韩国大白珍珠,台湾果桑和红果2号等,其中冰糖椹的必需氨基酸和药用氨基酸中的天冬氨酸和谷氨酸的含量位于13种果桑之首,韩国大白珍珠和台湾果桑的必需氨基酸和药用氨基酸含量次之。

果桑中氨基酸接近WHO/FAO提出的氨基酸模式,易于人体吸收和利用,其中韩国大白珍珠、白玉王、椹莓098和北方红等品种的多种必需氨基酸都较符合WHO/FAO提出的氨基酸模式。

果桑中第一限制氨基酸为蛋氨酸+胱氨酸、第二限制氨基酸为赖氨酸。

果桑各种氨基酸的RAA和RC值除限制性氨基酸蛋氨酸+胱氨酸、赖氨酸和某些品种的非限制性氨基酸苏氨酸外,其余都较接近于1,SRC评价分值冰糖椹SRC评价最高,无核大十、韩国大白珍珠和北方红利用价值也较高。

综上所述,果桑果实中必需氨基酸种类相对齐全,氨基酸总含量相对均衡。冰糖椹和韩国大白珍珠2个品种的氨基酸综合评价较高,值得关注。本文结论为了解优良果桑品种氨基酸营养价值优劣及对人体生理功能的作用提供了良好的参考依据。

[1]韩传明,王翠香,刘方春,等.不同施肥量对无核‘大十’果桑生长和果实品质的影响[J].中国农学通报,2015(16):78-82.

[2]吕银,陈祥平,范小敏,等. 几个果桑新品种的桑椹营养组分及含量分析[J]. 蚕业科学,2015(6):1132-1136.

[3]张文娜,姚清国,俞龙泉,等. 桑椹化学成分及药理作用研究进展[J]. 安徽农业科学,2011,39(14):8371-8373.

[4]Zhang Q,Lu Y,Ma Z,et al. A novel formula from mulberry leaf ameliorates diabetic nephropathy in rats via inhibiting the TGF-β1 pathway[J]. Food & Function,2015,6(10):3307-3315.

[5]严红光,杨卫,鲜殊,等. 中国南方适栽蓝莓品种果实氨基酸组成分析[J]. 食品科技,2015(2):352-356.

[6]李玉,李杰,董红敏,等. 不同保鲜方法对佛手瓜贮藏期间氨基酸含量变化的影响[J]. 食品与发酵工业,2015,41(10):197-203.

[7]刘兴勇,师江,邵金良,等. 普洱茶晒青样游离氨基酸和色泽差异研究[J]. 食品科学,2015,36(1):46-50.

[8]张俊,颜新培,龚昕,等. 15个桑品种不同季节桑叶的游离氨基酸含量及主成分分析[J]. 蚕业科学,2016(1):131-142.

[9]朱圣陶,吴坤. 蛋白质营养价值评价—氨基酸比值系数法[J]. 营养学报,1988(2):87-100.

[10]刘达玉,左勇,祁峰,等. 不同处理方式的桑椹原料对其果酒品质的影响[J]. 食品工业科技,2014,35(19):335-339.

[11]游义琳,盛启明,张倩雯,等. 桑椹及桑椹酒多酚提取物对BAT-cMyc细胞增殖及分化的影响[J]. 现代食品科技,2015(6):6-12.

[12]鲁敏,安华明,赵小红. 无籽刺梨与刺梨果实中氨基酸分析[J].食品科学,2015,36(14):118-121.

[13]陈巧玲,李忠海,陈素琼. 5种地产食用菌氨基酸组成比较及营养评价[J]. 食品与机械,2014(6):43-46.

[14]钱爱萍,林虬,余亚白,等. 闽产柑橘果肉中氨基酸组成及营养评价[J]. 中国农学通报,2008,24(6):86-90.

[15]孙锐,贾眀,杨莉,等. 山东引种无花果氨基酸及矿物元素成分分析与评价[J]. 食品工业科技,2015(19):352-356.

[16]杨亚飞. 氨基酸片对小鼠免疫力的增强实验研究[J]. 食品研究与开发,2014(21):123-125.

[17]苏开燕,汤玥雯,袁易,等. 青藏高原拟球状念珠藻蛋白质和微量成分分析[J]. 水产科技情报,2015(6):328-333.

[18]赵珺彦,翟鹏贵. 复合氨基酸制剂抗疲劳作用的实验研究[J]. 中国卫生检验杂志,2010,20(5):1068-1070.

[19]岳冬,刘娜,朱为民,等. 樱桃番茄与普通番茄部分品质指标及氨基酸组成比较[J]. 食品科学,2015,36(4):92-96.

Components determination and nutritional evaluation of amino acids of mulberry fruit varieties in Shandong

SUN Rui1,SUN Lei2,*,HE Fa-tao3,GE Bang-guo3,WANG Xue-yun1

(1.Qilu University of Technology,School of Food Science and Engineering,Jinan 250353,China; 2.Shandong Academy of Forestry,Economic Forest Research Institute,Jinan 250014,China; 3.China Supply and Marketing Cooperatives,Jinan Fruit Research Institute,Jinan 250014 China)

Amino acid composition was determined in 13 mulberry varieties. The differences of amino acids among them were compared and amino acid evaluation index(AAS,CS,RAA,RC and SRC)was adopted to make comprehensive nutritional evaluation. The results showed that total amino acid of Bingtangshen was higher than the other 12 mulberry varieties. The valine and leucine of mulberry fruits were conformed to WHO/FAO amino acid model. The essential amino acids of Hanguodabaizhenzhu,except methionine+cystine and lysine,were all in accordance with the requirement of WHO/FAO amino acid model. Methionine was the first limiting amino acid,lysine was the second limiting amino acid in mulberry fruit by amino acid scores. Bingtangshen and Hanguodabaizhenzhu should be concerned based on amino acid nutrition. The conclusion of this paper provided relevant reference for the deep development of edible mulberry.

mulberry;amino acid composition;nutritional evaluation

2016-11-14

孙锐(1978-)，男，博士，副教授，研究方向：特色浆果加工与利用,E-mail:sr@qlu.edu.cn。

*通讯作者:孙蕾(1962-)女，本科，研究员，研究方向：经济林良种选育和栽培、林产品贮藏保鲜和加工利用，E-mail:sun7776@163.com。

山东省农业重大应用技术创新项目(鲁财农字[2015]16号)。

TS201.4

A

1002-0306(2017)11-0340-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.11.057