高必需氨基酸米Y-800与11种食物氨基酸组成比较及营养评价

李春艳 刘兴海 张杰 张志元

摘 要：目的：分析比较高必需氨基酸米Y-800与11种食物的氨基酸组成，对其做出营养评价，为进一步研究开发高必需氨基酸米Y-800提供依据。方法：根据FAO/WHO的理想蛋白质条件，计算组成蛋白质的每种必需氨基酸/总氨基酸的值（E/T）和必需氨基酸/非必需氨基酸的值（E/N），对高必需氨基酸米Y-800及11种食物做出初步营养评价;蛋白质的营养评价指标包括氨基酸评分（AAS）、化学评分（CS）、必需氨基酸指数（EAAI）、氨基酸比值系数（RC）、氨基酸比值系数分（SRC），氨基酸呈味贡献指标选择味觉阈值比（RCT）。结果：高必需氨基酸米Y-800氨基酸种类齐全，数量丰富，E/T值为40.33%，E/N值为0.68;与所选11种食物比较AAS、CS和EAAI，高必需氨基酸米Y-800限制性氨基酸种类少，各种必需氨基酸评分较高;鲜味氨基酸为高必需氨基酸米Y-800的主要呈味氨基酸，RCT值为小麦粉>高必需氨基酸米Y-800>小米>早籼>晚籼>玉米>粳米。结论：高必需氨基酸米Y-800必需氨基酸含量达到了FAO/WHO提出的理想蛋白质条件且风味佳，较所选11种食物更符合人体需求，更益于人体健康。

关键词：高必需氨基酸米;氨基酸;营养评价;呈味氨基酸

Abstract：Objective： To analyze the composition of amino acids in high essential amino acid rice Y-800 and 11 kinds of food， and to evaluate their nutritional value， so as to provide basis for further study the high essential amino acid rice Y-800. Methods： According to the conditions of ideal protein proposed by FAO/WHO， to calculate the values of each essential amino acid/total amino acid （E/T） and essential amino acid/nonessential amino acid （E/N）， and make the nutritional evaluation of high essential amino acid rice and 11 kinds of food. The amino acid score （AAS）， chemical score （CS）， essential amino acid index （EAAI）， ratio coefficient of amino acid （RC） and Score of ratio coefficient of amino acid （SRC） were used as nutritional indicators of protein， The ratio of content and taste threshold （RCT） was used to analyze the taste contribution of flavor amino acids of high essential amino acid rice Y-800 and three staple foods. Results：Theamino acids of high essential amino acid rice Y-800 were complete and rich， with E/T value of 40.33%， and E/N value of 0.68. From the AAS， CS and EAAI， high essential amino acid rice Y-800 had fewer restrictive amino acids and higher scores of essential amino acids than 11 foods. Taste amino acid is the main flavor amino acid of high essential amino acid rice Y-800， the value of RCT is that wheat meal > high essential amino acid rice Y-800 > millet > early indica rice > late indica rice> maize >japonica rice.Conclusions： The essential amino acid content of high essential amino acid rice Y-800 is up to the ideal protein condition proposed by FAO/WHO， and the flavor is good. Its more in line with human needs and beneficial to peoples health.

Key words：High essential amino acid rice; Amino acid; Nutritional assessment; Taste amino acids

中圖分类号：TS201.4

我国居民饮食以谷物为主，而大米是人们食用最多的主食之一。中医认为，大米性平，味甘，具有补中养胃、益精强志、聪耳明目、和五脏、通血脉、止烦、止渴与止泻等作用[1]。大米蛋白是一种优质的植物蛋白，具有抗氧化[2-3]、抗肿瘤[4]、抗动脉粥样硬化等作用[5]，

其消化率高于其他谷物，氨基酸组成较其他谷物更为合理，与WHO/FAO推荐的理想模式非常接近[6]。

大米蛋白具有低过敏性的特点，因此大米蛋白被广泛应用于婴幼儿及特殊人群食品中[7-8]。

研究表明，大米中蛋白质的含量越高，其食味品质越差，而蛋白质的营养价值主要取决于氨基酸的含量和组成[9]，因此提高大米中游离氨基酸的含量既可提高大米的营养价值又不影响其食味品质，目前氨基酸强化大米[10-11]是解决这一问题的主要方式。

基于大米的广泛开发前景，长沙学院与桃源县兴隆米业科技开发有限公司采用特殊的育种和栽培技术，经过10年精心培育出一种新型功能大米，即高必需氨基酸米Y-800（以下简称Y-800）。初步研究表明，Y-800不仅提高了原粮的必需氨基酸含量，且8种必需氨基酸含量比普通大米翻一番，比泰国茉莉香米高70%[12]。为了更全面评价Y-800的营养价值，选择人们日常食用的6种主粮、杂粮和5种动物食材，即晚籼（标一）（以下简称晚籼）、早籼、粳米（标三）（以下简称粳米）、小麦粉（标准粉）（以下简称小麦粉）、玉米（黄，干）（以下简称玉米）、小米、猪肉（肥瘦）（以下简称猪肉）、牛肉（肥瘦）（以下简称牛肉）、羊肉（肥瘦）（以下简称羊肉）、鸡、鸭，比较其氨基酸组成和营养价值，为进一步深度开发Y-800提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

高必需氨基酸米Y-800，产自湖南省津市市新洲镇南湖村试验田，生产日期为2017年11月16日。

1.2 方法

1.2.1 氨基酸含量测定

Y-800氨基酸含量测定采用GB/T 5009.124-2003、GB 5009.5-2010规定的方法，委托湖南省食品测试分析中心完成，检验报告编号为2017-KY02-133，测定结果以平均值表示。

所选11种食物氨基酸含量摘自《中国食物成分表》（第2版）。

1.2.2 氨基酸营养评价模式

本研究选择以下指标对Y-800及11种食物进行氨基酸营养价值评价和分析。

1.2.2.1 氨基酸评分（AAS）

氨基酸评分是1973年由世界卫生组织（WHO）和联合国粮农组织（FAO）提出，将待测蛋白质某种必需氨基酸含量与评分模式中该必需氨基酸含量进行比较，二者越接近，说明蛋白质营养价值越高[13]。计算公式如公式（1）[14]：

AAS=P1/P2   （1）

其中，AAS-氨基酸评分值;P1-待测蛋白质氨基酸含量，单位为mg/g蛋白质;P2-FAO/WHO评分模式氨基酸含量，单位为mg/g蛋白质。

1.2.2.2 化学评分（CS）

根据FAO[15]推荐的方法，将待测蛋白质中某一必需氨基酸的含量与标准鸡蛋白中相应必需氨基酸的含量进行比较，两者越接近说明氨基酸营养价值越高。可按公式（2）计算[16]：

CS=C1/C2   （2）

其中，CS-氨基酸化学评分值;C1-待测蛋白质氨基酸含量，单位为mg/g蛋白质;C2-标准鸡蛋蛋白氨基酸含量，单位为mg/g蛋白质。

1.2.2.3 必需氨基酸指数（EAAI）

必需氨基酸指数（EAAI）由Oser等[17-18]人提出，EAAI不仅考虑单种必需氨基酸，而是同时考虑待测蛋白质中所有必需氨基酸相对于高价参比蛋白质（通常为标准鸡蛋白）中所有必需氨基酸的比率。EAAI值越接近100，待测蛋白与参比蛋白的必需氨基酸组成越接近，营养价值越高[19-20]。計算公式如公式（3）：

（3）

其中，n-比较的氨基酸数;t-实验蛋白质的氨基酸含量，单位为mg/g·N;s-鸡蛋蛋白质的氨基酸含量，单位为mg/g·N。

1.2.2.4 氨基酸比值系数（RC）和氨基酸比值系数分（SRC）

朱圣陶等[21]以氨基酸平衡理论为依据，利用WHO/FAO的氨基酸模式进行蛋白质质量评价，先计算氨基酸比值，表示待测蛋白质氨基酸含量是模式氨基酸的倍数，再计算各氨基酸比值的均数，在此基础上计算氨基酸比值系数（RC）及氨基酸比值系数分（SRC）。按公式（4）（5）计算：

氨基酸比值=食物中氨基酸含量/模式氨基酸含量

RC=氨基酸比值/氨基酸比值均数   （4）

SRC=100-CV×100   （5）

其中，CV=标准差/均数。

1.2.3 氨基酸风味评价

选择味觉阈值比RCT衡量氨基酸对食物呈味的贡献，按公式（6）计算[22]：

（6）

2 结果与分析

2.1 Y-800与所选食物氨基酸含量比较

从营养学的角度看，蛋白质的质量取决于其所含的氨基酸种类和含量[23]，而决定蛋白质营养价值的主要因素则是蛋白质中必需氨基酸的种类及含量[24]，按照FAO/WHO提出的理想蛋白质条件，组成蛋白质的每种必需氨基酸/总氨基酸的值（E/T）应达总量的40%左右，必需氨基酸/非必需氨基酸的值（E/N）应在0.6以上[25]。

由表1可知，相对于6种主粮、杂粮，Y-800中必需氨基酸含量（5 100 mg/100 g）和总氨基酸含量

（12 646 mg/100 g）均有明显优势，同时，其值比猪肉和牛肉这两种常用动物食类食物还要高。Y-800的E/N值为0.68，E/T%值为40.33%，高于所选6种主粮、杂粮。

2.2 Y-800与11种食物必需氨基酸组成比较

蛋白质的营养价值不仅与所含氨基酸种类和含量有关，还与必需氨基酸的组成有关[24]。评价蛋白质优劣的方法很多，主要分为生物学评价方法和非生物学评价方法两大类，其中生物学评价方法常见指标有真消化率（TD）、蛋白质功效比值（NPR）、净蛋白利用率（NPUR）及生物学价值（BV）;非生物学评价方法常见指标有化学评分（CS）、氨基酸评分（AAS）、必需氨基酸指数（EAAI）、营养指数（NI）、氨基酸比值系数（RCAA）和氨基酸比值系数分（SRCAA）[26]，非生物学评价方法简单易行，是目前比较常用的评价方法。

2.2.1 Y-800与11种食物氨基酸评分（AAS）及化学评分（CS）比较

表2中AAS值表明Y-800只有蛋氨酸+胱氨酸1种限制性氨基酸，所选11种食物除了牛肉仅有缬氨酸1种限制性氨基酸外，其余10种食物均有2种及2种以上限制性氨基酸，而人们日常食用的猪肉更是有5种限制性氨基酸之多。

从CS值看，Y-800有蛋氨酸+胱氨酸和赖氨酸两种限制性氨基酸，其中蛋氨酸+胱氨酸为第一限制性氨基酸，小米有5种限制性氨基酸，晚籼、玉米、牛肉、羊肉、鸡与鸭均有6种限制性氨基酸，小麦粉、早籼、粳米与猪肉有7种限制性氨基酸。

无论AAS还是CS，6种主粮、杂粮的第一限制性氨基酸均为赖氨酸。

2.2.2 Y-800与所选食材EAAI、RC及SRC值比较

RC体现了与模式氨基酸相当量的一份蛋白质氨基酸的比值，RC>1表示该氨基酸相对过剩，RC<1表示该氨基酸相对不足，RC最小的氨基酸则是限制性氨基酸。EAAI和SRC越接近100，则蛋白质的营养价值越接近标准蛋白。

由表3可知，相对于所选11种食物，Y-800的EAAI值最接近于100，说明Y-800与标准鸡蛋蛋白的氨基酸组成最为接近。

RC及SRC数值表明，Y-800的第一限制氨基酸为蛋氨酸+胱氨酸，与前面氨基酸评分及化学评分所得结论一致，但Y-800的SRC值仅高于小米，与模式氨基酸组成相差较远，这与前面分析结果不一致。

2.3 Y-800与6种主粮、杂粮呈味氨基酸RCT值比较

食物中游离氨基酸的含量在一定程度上影响了食物的风味[27]，不同氨基酸组成的食物风味不同，参与风味物质合成的氨基酸被称为呈味氨基酸，呈味氨基酸主要分为鲜味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基

酸[28]。鲜味氨基酸主要有门冬氨酸、谷氨酸2种，甜味氨基酸主要有苏氨酸、丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸与脯氨酸5种，苦味氨基酸主要有缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸和精氨酸8种[29]。当RCT值大于1时，该呈味氨基酸对食物呈味有贡献，反之则没有贡献，RCT值越大表明其对食物呈味贡献越大。

表4中Y-800和6种主粮、杂粮鲜味氨基酸RCT值远高于甜味氨基酸和苦味氨基酸，对呈味贡献最多，其中Y-800鲜味氨基酸RCT值仅次于小麦粉，高于晚籼、早籼、粳米、玉米和小米。

3 讨论

从氨基酸含量看，Y-800比6种主粮、杂粮更符合FAO/WHO提出的理想蛋白质条件，且其E/N值和

E/T%值与鸭极为接近，由此推测，从FAO/WHO提出的理想蛋白质条件考虑，Y-800与鸭的营养价值相当。

从AAS、CS和EAAI值看，相对于所选11种食物，Y-800限制性氨基酸种类少，氨基酸组成更为合理，更容易被人体吸收利用。同时Y-800赖氨酸的AAS值为1.01，弥补了谷类食物赖氨酸含量低[30]这一缺陷。然而Y-800的RC值较分散，SRC值较低，与AAS、CS、EAAI值分析结果不一致，这可能与每一种评价指标都有一定局限性有关，今后工作中还应更深入研究，选择更為合理的评价指标进行分析。

Y-800呈味氨基酸含量丰富，具有独特的鲜味，风味优于晚籼、早籼、粳米、玉米和小米。大米的食味品质主要与直链淀粉、蛋白质、脂肪酸及水分含量有关[31]，今后还应从这些方面进行深入研究，进一步分析Y-800的食味品质。

根据《中国居民膳食指南（2016）》，中国居民应保持食物多样，以谷物为主，每天摄入谷薯类食物250～400 g，适量吃鱼、禽、蛋和瘦肉，平均每天摄入总量120～200 g，也就是说中国居民每天摄入的谷类食物应相当于动物类食物的2倍，而所选5种动物类食物中必需氨基酸含量均未达到Y-800的2倍。同时，相对于所选动物类食物，Y-800具有限制性氨基酸种类少的特点，是接近人体蛋白组成的优质蛋白来源。因此，参考《中国居民膳食指南》的饮食结构并以Y-800为日常主食，摄入的必需氨基酸量更符合人体需求，可以避免因摄入过多动物脂肪和胆固醇而引起的一系列心脑血管疾病。

另外，通过比较发现相对于11种食物，Y-800中苯丙氨酸的含量具有相当优势。苯丙氨酸对高血压和肺动脉高压均有一定的逆转作用[32]，因此推测食用Y-800对改善上述疾病症状有帮助，这一推论尚需进一步验证。

综上所述，Y-800所含氨基酸种类齐全，数量丰富，风味佳，较所选11种食物更符合人体需求，更益于人体健康，值得更深入的开发和研究。

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