天津地区引种的3个黑穗醋栗品种果实氨基酸组分与含量分析

辛微，聂江力，杨楠，裴毅

天津地区引种的3个黑穗醋栗品种果实氨基酸组分与含量分析

辛微，聂江力通信作者，杨楠，裴毅

（天津农学院 园艺园林学院，天津 300392）

对3个黑穗醋栗品种的果实氨基酸组分与含量的差异分析，旨在为黑穗醋栗资源品质研究和生产上提高果实品质的技术措施提供理论依据。以天津地区引种的‘大粒黑’‘布劳德’和‘丹丰’为试验材料，采用氨基酸自动分析仪对果实中19种氨基酸含量进行了测定，3个黑穗醋栗品种果实中氨基酸种类较齐全，除‘大粒黑’和‘丹丰’果实中不含鸟氨酸外。3个黑穗醋粟品种均含有7种人体必需氨基酸，10种非必需氨基酸和9种药用氨基酸。3个黑穗醋栗品种果实中氨基酸总量为534.32～734.80 mg/100g，其中‘丹丰’含量最低，‘布劳德’最高。‘布劳德’果实中药用氨基酸含量最高。不同黑穗醋栗品种的人体必需氨基酸含量和药用氨基酸含量存在差异。相较于其他2个品种，‘布劳德’果实有更高的营养价值和医疗保健功效。

黑穗醋栗；果实品质；氨基酸；组分；含量

黑穗醋栗（L．），又称黑加仑，黑豆果，紫梅。属虎耳草科（Saxifragaceae）茶藨子属（L）落叶直立灌木[1]，原产北美和欧洲，喜冷凉湿润的气候，主要分布在北半球，果实为黑色浆果，有光泽，近球形。植株喜光、耐寒、耐贫瘠，黑穗醋栗的野生种分布在欧洲和亚洲。16世纪开始在英国、荷兰、德国驯化栽培，至今有400余年历史。有关黑穗醋栗栽培的首次记录出自英国17世纪初的药物志。黑穗醋栗果实富含多糖、有机酸、花青素、黄酮、矿物质、维生素、氨基酸、脂肪酸等营养成分[2]，有很高的营养价值和药用价值。目前已知的保健功效包括预防痛风、贫血、水肿、关节炎、风湿病、口腔和咽喉疾病、咳嗽等，其富含的γ-亚麻酸和亚油酸，能够软化血管、阻止血栓形成[3]。由于黑穗醋栗具有众多的独特本质，因此，在饮料工业和医药方面有着相当重要的作用，是进行酿酒、提取天然色素以及生产保健化妆品、保健药品和保健饮食品的上等原料，具有很强的产业延伸价值。

我国黑穗醋栗栽培主要集中在黑龙江省哈尔滨至绥芬河铁路沿线的阿城、尚志、海林等地，已成为该省主栽经济林树种之一，吉林省、辽宁省也有栽培[4-5]。本研究引种的品种来自黑龙江尚志市，天津市与尚志市气候类型相似，年均降水量相近，天津市蓟州区具有适宜黑穗醋栗生长的气候条件。目前，黑穗醋栗已被引种栽培在我国陕西、山东、甘肃、新疆4省和自治区，国内对黑穗醋栗的植物学性状、生物学特性和栽培技术、果实品质等方面有一定研究，但没有在天津地区引种黑穗醋栗的相关报道。关于‘大粒黑’‘布劳德’‘丹丰’3个黑穗醋栗品种果实中氨基酸组分及含量方面的研究也鲜有报道。

氨基酸是果实品质的主要成分之一，其组成与含量是评价果实营养价值的主要指标。氨基酸的组成与含量对果实品质与营养风味有着重要的影响。因此，笔者对3个黑穗醋栗品种的果实氨基酸组分和含量进行测定、分析和比较，探讨氨基酸组分、含量与果实品质的关系，旨在为在天津地区引种的黑穗醋栗资源品质研究和生产上提高果实品质的技术措施提供理论依据。

1　材料与方法

1.1　材料

种苗引自黑龙江省尚志县，系一年生苗。引种试验的品种为‘大粒黑’‘布劳德’‘丹丰’。试样为2019年6月中旬采集的黑穗醋栗品种‘大粒黑’‘布劳德’‘丹丰’果实。供试黑穗醋栗果实样品采摘后，用液氮进行冷冻处理，研钵研磨成粉末状备用。

1.2　仪器与试剂

1.2.1主要仪器

试验仪器选择日本日立公司氨基酸自动分析仪L-8900、德国Heidolph公司旋蒸仪Hei-VAP。

1.2.2主要试剂

盐酸、苯酚、柠檬酸钠；不同pH和离子强度的洗脱用缓冲溶液，茚三酮溶液（日本日立公司）；混合氨基酸标准溶液全部购自于中国计量科学研究院；γ-氨基丁酸和鸟氨酸标准品购自于北京北纳创联生物技术研究院。单个氨基酸标准品均为固体，纯度≥98%。试验用水为Milli-Q超纯水。

1.3　试验方法

1.3.1样品前处理

称取适量样品（1.50 g）于20 mL耐压螺盖玻璃试管中，加入15 mL 6 mol/L盐酸溶液，向水解管中加入苯酚3～4滴，将水解管放入冷冻剂冷冻3～5 min，并接到真空泵上抽真空后充入氮气，在充氮气状态下拧紧螺丝盖。然后将已封口的水解管放在（110±1）℃的电热鼓风干燥箱中水解22 h后，取出冷却至室温，将水解液过滤至50 mL容量瓶中，少量多次冲洗水解管，水洗液移入同一容量瓶内，最后用水定容至刻度，摇匀备用。

准确吸取1 mL滤液于梨形瓶（50 mL）中，用旋转蒸发仪在45 ℃加热环境下减压干燥至干，再用2 mL水将其残留物溶解，继续以同样的条件旋蒸至干，最后用2 mL柠檬酸钠缓冲溶液将干燥后梨形瓶内的物质溶解，用涡旋震荡器震荡混匀后过0.22 μm滤膜至仪器进样小瓶，即为样品测定液，待测。

1.3.2 测定方法

采用L-8900氨基酸自动分析仪测定黑穗醋栗果实中游离氨基酸含量。色谱柱：4.6 mm ID× 40 mm，磺酸型阳离子树脂；流速0.999 mL/min；检测波长：570 nm和440 nm；进样量20 µL。

1.4　数据分析

所有样品均设3次重复，使用Excel 2007和SPSS 19.0对数据进行处理分析。

2　结果与分析

2.1　黑穗醋栗果实中氨基酸色谱图

为了研究黑穗醋栗不同品种果实中氨基酸组成和含量及其差异性，本试验采用氨基酸自动分析仪对其进行定量测定。图1是得到的19种氨基酸标准品标准色谱图，可以看出19种氨基酸色谱图分离效果较好。图2、图3、图4分别为‘大粒黑’‘布劳德’‘丹丰’3个品种的氨基酸色谱图，各组分峰形较好，表明黑穗醋栗样品在此色谱条件下能够得到良好分离。

图1 氨基酸标准品色谱图

图2 ‘大粒黑’氨基酸色谱图

图3 ‘布劳德’氨基酸色谱图

图4 ‘丹丰’氨基酸色谱图

如表1所示，从‘大粒黑’‘布劳德’‘丹丰’果实中测得天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸、氨基丁酸、鸟氨酸等19种氨基酸。由于氨基酸在酸水解过程中色氨酸被破坏，故色氨酸未被检测出。

表1 黑穗醋栗不同品种果实中氨基酸组分含量 mg/100g

续表

名称大粒黑布劳德丹丰 亮氨酸●®42.24±0.14Bb53.48±0.83Aa36.53±0.01Cc Leu 酪氨酸®13.35±0.03Bb21.59±0.64Aa12.01±0.01Bc Tyr 苯丙氨酸●®27.67±0.04Bb36.50±0.41Aa23.13±0.01Cc Phe 氨基丁酸 1.75±0.01Bb8.18±0.06Aa0.60±0.01Cc g-ABA 鸟氨酸 0.00±0.00Bb 3.75±0.28Aa0.00±0.00Bb Orn 赖氨酸●®39.51±0.01Bb48.42±0.61Aa35.56±0.10Cc Lys 氨基39.43±0.48Aa14.30±0.26Bb12.05±0.02Cc NH3 组氨酸17.91±0.06Bb21.83±0.33Aa15.27±0.02Cc His 精氨酸®43.56±0.52Bb47.82±0.81Aa36.16±0.03Cc Arg 脯氨酸48.68±0.66Aa49.34±0.19Aa41.64±0.22Bb Pro

注：标●为必需氨基酸；标®为药用氨基酸。表格中不同大写字母表示差异显著（＜0.05），不同小写字母表示差异极显著（＜0.01）

2.2 黑穗醋栗不同品种果实中氨基酸组成及含量

由表1所示，‘布劳德’果实中氨基酸总量最高，为734.8 mg/100g，其次为‘大粒黑’，为643.3 mg/100g，‘丹丰’氨基酸总量最少，为534.3 mg/100g。黑穗醋栗果实中含量较高的氨基酸有谷氨酸和天门冬氨酸，3个品种的谷氨酸含量由高到低为‘布劳德’（117.89 mg/100g）、‘大粒黑’（116.47 mg/100g）、‘丹丰’（100.57 mg/100g）。天门冬氨酸含量由高到低为‘布劳德’（66.67 mg/100g）、‘大粒黑’（58.30 mg/100g）、‘丹丰’（50.78 mg/100g）。其次脯氨酸、精氨酸和亮氨酸的含量也较多。‘大粒黑’和‘丹丰’果实中鸟氨酸含量为0，‘布劳德’的鸟氨酸含量仅有3.75 mg/100g。

2.3　黑穗醋栗不同品种人体必需氨基酸含量比较

果实的营养价值取决于所含人体必需氨基酸的种类、数量和组成。供试3个品种均含有人体必需的7种氨基酸。由于在本试验中氨基酸在酸水解过程中色氨酸被破坏，故色氨酸未被检测出。

表1所示，本试验各品种果实中的人体必需氨基酸含量从高到低依次为：‘布劳德’＞‘大粒黑’＞‘丹丰’。试验结果表明，‘布劳德’中人体必需氨基酸含量最高，为264.68 mg/100g，占总氨基酸比例为36.02%。必需氨基酸含量最低的为‘丹丰’，为175.84 mg/100g，占总氨基酸比例为32.91%。

研究数据表明，3个黑穗醋栗品种果实中，人体必需氨基酸含量占氨基酸总含量的31.82%～36.02%，必需氨基酸含量是非必需氨基酸含量的50.85%～59.64%。

据相关文献，理想蛋白质的标准是EAA/TAA（人体必需氨基酸含量/氨基酸总含量）在40%左右[6-7]，EAA/NAA（人体必需氨基酸含量/非必需氨基酸含量）在60%以上[8]。这3个品种果实中的氨基酸既符合前者的标准，也符合后者的标准。就黑穗醋栗果实中必需氨基酸含量分析，3个品种果实并无明显差异。

2.4　黑穗醋栗不同品种的药用氨基酸含量比较

由表1所示，本试验各品种果实中的药用氨基酸总含量从高到低依次为‘布劳德’‘大粒黑’‘丹丰’。‘布劳德’中药用氨基酸含量最高，为453.04 mg/100g，占总氨基酸含量的61.65%。‘丹丰’中药用氨基酸含量最低，为331.14 mg/100g。试验结果表明，‘大粒黑’‘布劳德’‘丹丰’3个品种的药用氨基酸中，谷氨酸含量最高，分别为116.47、117.89、100.57 mg/100g。

2.5　黑穗醋栗不同品种果实外观品质比较

如图5所示，种植在天津地区的3个黑穗醋栗品种均能正常生长，也能正常开花结果。‘大粒黑’果实的外观品质较差，在坐果初期，果实并无异样，也无病虫害。当‘大粒黑’果实逐渐成熟，少数果实颜色变浅，直至呈现淡黄色，果实品质整体下降，导致‘大粒黑’果实成熟时无法采摘（图5a）。‘布劳德’果实外观品质较好，果实成熟时呈紫黑色，从坐果期到果实成熟期果实基本未发生病虫害，在天津地区生长较好（图5b）。‘丹丰’果实外观品质较差，在果实成熟期，少数果实呈现蔫瘪，颜色发黄。而‘丹丰’在坐果初期果实未出现蔫瘪或病虫害现象。（图5c）

图5 黑穗醋栗不同品种果实外观品质

注：a. ‘大粒黑’；b. ‘布劳德’；c. ‘丹丰’

3　讨论

本试验在3个黑穗醋栗品种果实中检测到19种氨基酸，包括苏氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸7种人体必需氨基酸，以及半胱氨酸、组氨酸、精氨酸、丙氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸10种非必需氨基酸。与前人在其他黑穗醋栗品种中测得的氨基酸种类略有不同，刘洪章等[9]在黑穗醋栗品种‘亮叶’‘黑珍珠’‘新宾’中测得16种氨基酸，比本试验‘布劳德’的氨基酸种类少了半胱氨酸、氨基丁酸和鸟氨酸，比‘大粒黑’‘丹丰’中的氨基酸种类少了半胱氨酸和氨基丁酸。何莎莎等[10]在4种柑橘果实中检测到 17 种氨基酸，比黑穗醋栗中少了氨基丁酸和鸟氨酸。可见，植物中氨基酸的含量因不同种类、品种而异。

本研究发现，引种天津地区的3个黑穗醋栗果实中的氨基酸组分和含量不同，‘布劳德’果实氨基酸总量最高，果实外观品质较好，病虫害程度弱于其他2个黑穗醋栗品种，以上原因可能是‘布劳德’的果实中存在抗菌肽。梁英研究发现，thionins是第一类从植物中分离的抗菌肽，它能够抑制多种植物病原菌的生长[11]。thionins一般由45～48个氨基酸残基组成，富含精氨酸、赖氨酸和半胱氨酸[12]。黑穗醋栗果实中精氨酸和赖氨酸含量较多，其中‘布劳德’果实中精氨酸和酪氨酸含量明显高于‘大粒黑’和‘丹丰’。

3个黑穗醋栗品种均含有9种药用氨基酸。其中，含量最高的是谷氨酸，其次是亮氨酸和精氨酸。药用氨基酸含量最低的是甲硫氨酸。谷氨酸、精氨酸等氨基酸单独作用治疗一些疾病，主要用于治疗肝病疾病、消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等[13]。精氨酸是条件性必需氨基酸，为创伤、手术等代谢应激时所必需，可促进伤口愈合。另外，精氨酸可以特异性地减少体内腹部和肾周的脂肪，起到减肥的效果，也可控制肿瘤细胞的生长，改善心血管系统疾病，具有免疫调节作用[14]。谷氨酸具有预防贫血及解毒、健脑等作用；天门冬氨酸对心肌有保护作用。亮氨酸具有降低血液中血糖的作用[15]。

张晓煜等[16]认为除了品种因子不同外，地域环境对枸杞蛋白质和药用氨基酸含量也有一定影响；杨昌贵等[17]研究不同种源太子参中多糖和氨基酸含量的比较发现，不同氨基酸在不同种源中的含量差异较大。影响植物氨基酸总量的主要因素为品种因子和环境[18-19]。李国和等[20]研究认为核桃果仁中氨基酸的积累取决于核桃成熟期的温度，温度越高，越有利于氨基酸的积累。在本试验中，因‘布劳德’果实中总氨基酸、必需氨基酸、药用氨基酸含量在3个黑穗醋栗品种中最高，以上可能是由黑穗醋栗品种因子和环境所致。

4　结论

通过对不同黑穗醋栗品种的氨基酸组分与含量分析，除‘大粒黑’和‘丹丰’果实不含鸟氨酸外，‘布劳德’含有本研究测定的19种氨基酸及人体必需的7种氨基酸，氨基酸种类较齐全。3个品种果实中均为谷氨酸含量最高，占氨基酸总含量的16.04%～18.82%。3个供试品种中‘布劳德’优于其他品种，‘布劳德’果实中氨基酸总量、必需氨基酸总量、非必需氨基酸总量和药用氨基酸含量均为最高。药用氨基酸中各种氨基酸的含量也是‘布劳德’最高。黑穗醋栗果实的营养价值和医疗保健功能可能与氨基酸、有机酸、矿物质等有关。因此，可初步推断‘布劳德’果实具有更高的营养价值和医疗保健功效。黑穗醋栗果实的营养价值与保健功能是否与黑穗醋栗果实品质中其他因素有关，尚有待进一步研究。

[1] 李贺，李歆昕，陆璐，等. 5种黑穗醋栗果实中糖酸组成与含量分析[J]. 食品工业科技，2016，37（5）：137-142.

[2] 霍俊伟，李著花，秦栋. 黑穗醋栗营养成分和保健功能及产业发展前景[J]. 东北农业大学学报，2011，42（2）：139-144．

[3] 宋德禄，张鹃，宋鹏慧，等. 10个黑穗醋栗品种果实加工性状比较研究[J]. 中国果树，2018（6）：44-46.

[4] 单金友，胡建忠，李新峰，等. 东北黑土区黑穗醋栗高效栽培模式[J]. 中国水土保持，2017（10）：34-36.

[5] 张鹍，宋德禄，段亚东，等. 9个黑穗醋栗品种在黑龙江绥棱的表现[J]. 中国果树，2014（2）：39-42.

[6] 刘凤兰，王建友，毛金梅，等. 新疆主栽枸杞品种蛋白质与氨基酸含量及组分分析[J]. 北方园艺，2016，24（4）：146-150.

[7] 欧行奇，刘志坚，张勇跃. 不同叶菜型甘薯品种的氨基酸含量及组分分析[J]. 氨基酸和生物资源，2008，30（2）：70-73.

[8] 李美凤，刘雨诗，王丽姣，等. 不同产地藜麦籽氨基酸组成及其营养价值评价[J]. 食品工业科技，2019，40（18）：289-308.

[9] 刘洪章，文连奎，郝瑞，等. 黑穗醋栗果实营养成分研究[J]. 吉林农业大学学报，1998，20（3）：1-4.

[10] 何莎莎，周志钦. 不同种类柑桔果实氨基酸组成及营养品质评价[J]. 中国南方果树，2018，47（3）：18-22，29.

[11] 梁英. 抗菌肽的来源及应用[J]. 动物营养学报，2014，26（1）：7-16.

[12] STEC B. Plant thioninsthe structural perspective[J]. Cellular and Molecular Life Sciences，2006，63（12）：1370-1385.

[13] 王镜岩，朱圣庚，徐长法. 生物化学[M]. 北京：高等教育出版社，2007.

[14] 唐宁，杨阳，黄涛江，等. 重庆６个晚熟柑桔品种果实氨基酸含量及组成分析[J]. 中国南方果树，2013，42（5）：50-52.

[15] 赵琼玲，金杰，沙毓沧，等. 不同来源地的余甘子果实氨基酸组成及含量分析[J]. 中国农学通报，2017，33（36）：78-84.

[16] 张晓煜，刘静，袁海燕，等. 不同地域环境对枸杞蛋白质和药用氨基酸含量的影响[J]. 干旱地区农业研究，2004，22（3）：100-104.

[17] 杨昌贵，江维克，周涛，等. 不同种源太子参中多糖和氨基酸含量的比较研究[J]. 中国现代中药，2014，16（1）：32-37.

[18] 蔡乾蓉，吴卫，郑有良，等. 紫苏属植物叶片氨基酸组成及含量分析[J]. 现代商贸工业，2009（1）：384- 385.

[19] 李庆春，黎裕，曹永生，等. 小米蛋白含量和氨基酸组成及对其蛋白质品质的评价[J]. 中国粮油学报，1994，9（4）：7-13.

[20] 李国和，杨冬生，胡庭兴. 四川省不同气候类型核桃氨基酸含量研究[J]. 四川林业科技，2009，30（2）：7-12.

Amino acid composition and content analysis of fruits of 3 black currant varieties introduced in Tianjin

Xin Wei, Nie JiangliCoresponding Author, Yang Nan, Pei Yi

（College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300392, China）

The differences of amino acid components and contents in fruits of three black currant varieties were analyzed in order to provide theoretical basis for the research on the quality of currant resources and the technical measures to improve the fruit quality in production. The contents of 19 kinds of amino acids in fruitsof the three black currantvarieties in Tianjin area were determined by automatic amino acid analyzer. The amino acids in the fruits of the three black currant varieties were relatively complete, and the other varieties all contained 19 amino acids measured in this study, except the ‘big black’ and ‘danfeng’ fruits which did not contain ornithine. It included 7 essential amino acids, 10 non-essential amino acids and 9 medicinal amino acids. The total amount of amino acids in the fruits of the three black currant varieties was 534.32～734.80 mg/100g, among which the lowest content was ‘danfeng’ and the highest was ‘broad’. The amino acid content of “broad” fruit was the highest. The contents of essential amino acids and medicinal amino acids of different black currant varieties were different. Compared with the other two varieties, the fruit of “broad” has the highestnutritional value and health care effect.

black currant; fruit quality; amino acid; component; content

1008-5394（2020）04-0021-06

10.19640/j.cnki.jtau.2020.04.005

S663

A

2020-03-24

天津市科技计划项目（16PTZSTG00020）；天津农学院人才项目（无编号）

辛微（1992—），女，硕士在读，果树学专业。E-mail：xinww26@126.com。

聂江力（1972—），女，教授，博士，主要从事果树资源研究与利用。E-mail：njlnie@126.com。

责任编辑：杨霞