不同品种生姜中游离氨基酸和水解氨基酸成分分析

韩红园 陈欣 梁雅辉 李珂庆 常霞 赵天增 张海艳 王华芬

摘要 对莱芜姜、大黄姜、来凤姜、怀姜、沙姜、罗平小黄姜、南姜、竹根姜中游离氨基酸和水解氨基酸进行测定、分析。结果表明，罗平小黄姜中游离氨基酸含量最高，达7.04‰，竹根姜中游离氨基酸含量最低，仅0.04‰，莱芜姜、沙姜、南姜、怀姜中游离氨基酸含量集中在0.50‰～3.00‰。沙姜中水解氨基酸含量最高，达10.69‰;莱芜姜、罗平小黄姜、来凤姜、怀姜、南姜、竹根姜中水解氨基酸含量集中在5.50‰～9.00‰;大黃姜中水解氨基酸含量最低，仅4.34‰左右。生姜中含人体必需氨基酸共6种，分别为苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、缬氨酸，其中缬氨酸仅存在莱芜姜、罗平小黄姜、沙姜中，以组合态形式存在。

关键词 生姜;游离氨基酸;水解氨基酸;成分分析

中图分类号 TS-207.3  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2021）22-0187-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.22.047

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Analysis of Free Amino Acids and Hydrolyzed Amino Acids in Different Varieties of Ginger

HAN Hong-yuan，CHEN Xin，LIANG Ya-hui et al

（Key Laboratory of Natural Products of Henan Academy of Sciences，Zhengzhou，Henan 450002）

Abstract The free amino acids and hydrolyzed amino acids in Laiwu ginger， Dahuang ginger， Laifeng ginger， Huaijiang， Shajiang， Luoping ginger， Nanjiang and Zhugen ginger were determined and analyzed.The results showed that the free amino acid content of Luoping ginger was highest of 7.04‰， the free amino acid content in the Zhugen ginger was lowest of only 0.04 ‰， the free amino acid content of Laiwu ginger， Shajiang， Nanjiang and Huaijiang were focused on 0.50‰-3.00‰.The content of hydrolyzed amino acids in ginger was the highest， reaching 10.69‰;the hydrolyzed amino acid content of Laiwu ginger， Luoping ginger， Laifeng ginger， Huaijiang， Nanjiang and Zhugen ginger were concentrated in 5.50‰-9.00‰， and Dahuang ginger was the least， only about 4.34‰.There were six essential amino acids in ginger， which were threonine， isoleucine， leucine， phenylalanine， lysine and valine， among which valine only existed in Laiwu ginger， Luoping ginger and Shajiang， and existed in the form of combination.

Key words Ginger;Free amino acids;Hydrolyzed amino acid;Component analysis

生姜是姜科多年生草本植物姜的新鲜根茎，为药食同源之品，其味辛，性微温，归肺、脾、胃经，具有解表散寒、温中止呕、温肺止咳、解毒之功效[1]。现代科学证实生姜具有抗衰老、降血脂、促进血液循环和消炎抗菌等药效[2-11]，同时也是食品和化妆工业的天然原料。目前对姜的研究主要集中在姜辣素类、二苯基庚烷类、黄酮类、姜精油等化学成分及相关的生物活性方面，对氨基酸的相应研究偏少[12-13]。氨基酸分析仪测定法具有分析样品量大、检测极限高等特点，与柱前衍生高效液相测定法相比不用柱前衍生，可直接上样，操作简便，为氨基酸测定最广泛的方法之一[14-20]，故该试验运用氨基酸分析仪法。氨基酸是构成蛋白质大分子的基础物质，生命的产生、存在和消亡均与蛋白质有关，氨基酸在生命活动中同样发挥重要的作用，保证机体代谢及生理活动的正常运行，所以研究氨基酸的含量和种类十分有必要。笔者对不同品种生姜中游离氨基酸和水解氨基酸的成分进行分析，全面反映氨基酸的分布，以期为后期研究氨基酸提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

罗平小黄姜购自云南省曲靖市罗平县，来凤姜购自湖北省恩施土家族苗族自治州来凤县，莱芜姜购自山东省济南市莱芜区，竹根姜购自四川省广元市旺苍县，南姜购自广东省潮州市，怀姜购自河南省焦作市博爱县，沙姜购自广东省湛江市，大黄姜购自山东省潍坊市。

1.2 试验仪器

A300全自动氨基酸分析仪，德国曼默博尔公司;101型-1A电热鼓风干燥箱，北京中兴伟业仪器有限公司;AL104电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司。

1.3 試验方法

1.3.1 样品预处理。

取新鲜生姜，清洗、切片，置40 ℃烘箱中烘干，将烘干样品用粉碎，过筛，样品备用。

1.3.2 氨基酸测定方法。

游离氨基酸含量测定参照NY/T 1975—2010《水溶肥料 游离氨基酸含量的测定》[21];水解氨基酸含量测定参照GB 5009.124—2016 《食品中氨基酸的测定》[20]。

1.3.3 氨基酸分析仪色谱条件。

色谱柱为氨基酸分析专用（锂盐/钠盐）色谱柱（3 μm，4.6 mm×100 mm），流动性A～F均为含钠/锂离子的溶液，反应液为茚三酮溶液;流动性洗脱能力依次增强，柱温40～70 ℃，流速180 μL/min，检测波长570、440 nm，进样量20 μL，记录生姜的氨基酸色谱图，计算不同样品中氨基酸含量。

2 结果与分析

2.1 不同品种生姜中游离氨基酸成分含量分析

游离氨基酸指以游离态存在的单个氨基酸分子，可被直接吸收利用，通过对8个不同品种中游离氨基酸测定分析（图1和表1）可以看出，罗平小黄姜中游离氨基酸含量最高，达7.04‰，但没有检测出人体必需氨基酸——苏氨酸，竹根姜中游离氨基酸含量最低，且种类少，莱芜姜、沙姜、南姜、怀姜中游离氨基酸种类多，含量集中在0.50‰～3.00‰。

生姜中人体必需游离氨基酸共5种，分别是苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸，从图2可以看出，不同品种生姜中所含必需氨基酸种类和含量均不同，如来凤姜中不含亮氨酸，罗平小黄姜中不含苏氨酸，竹根姜只含苯丙氨酸;从含量角度看，南姜中苏氨酸、亮氨酸和赖氨酸含量均最高，沙姜中异亮氨酸和苯丙氨酸含量均最高。

2.2 不同品种生姜中水解氨基酸成分含量分析

水解氨基酸是指通过酸解的方式，将蛋白质、多肽等氨基酸链水解成单个氨基酸，反映的是所有氨基酸单位的组成。通过对8个品种生姜中水解氨基酸分析，结果表明（图3和表2），沙姜中水解氨基酸含量最高，达10.69‰，莱芜姜、罗平小黄姜、来凤姜、怀姜、南姜、竹根姜中水解氨基酸含量主要集中在5.50‰～9.00‰，大黄姜中水解氨基酸含量最低，仅4.34‰左右。

从图4可以看出，生姜中含人体必需水解氨基酸共6种，分别为苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、缬氨酸，其中缬氨酸在莱芜姜、大黄姜、罗平小黄姜、沙姜中被检出，说明来凤姜、怀姜、南姜、竹根姜中不存在缬氨酸，同时缬氨酸以组合态的形式存在于莱芜姜、大黄姜、罗平小黄姜、沙姜中。从含量角度分析，怀姜中苏氨酸含量最高，来凤姜中异亮氨酸含量最高，沙姜中亮氨酸含量最高，怀姜中苯丙氨酸含量最高，沙姜中缬氨酸含量最高，沙姜中赖氨酸含量最高。

3 结论与讨论

参照NY/T 1975—2010《水溶肥料 游离氨基酸含量的测定》、GB 5009.124—2016 《食品中氨基酸的测定》对不同品种生姜中游离氨基酸和水解氨基酸进行成分分析、对比，结果显示，生姜中含有所检测的16种氨基酸和5种人体必需游离氨基酸，但不同品种生姜中氨基酸在含量和种类分布上均存在一定的差异。其中罗平小黄姜中游离氨基酸含量最高，达7.04‰，莱芜姜、沙姜、南姜、怀姜中游离氨基酸含量集中在0.50‰～3.00‰。沙姜中水解氨基酸含量最高，达10.69‰，莱芜姜、罗平小黄姜、来凤姜、怀姜、南姜、竹根姜中水解氨基酸含量主要集中在5.50‰～9.00‰。8种不同品种生姜中共含人体必需氨基酸6种，分别为苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、缬氨酸，怀姜中苏氨酸含量最高，来凤姜中异亮氨酸含量最高，沙姜中亮氨酸含量最高，怀姜中苯丙氨酸含量最高，沙姜中缬氨酸含量最高，沙姜中赖氨酸含量最高。

参考文献

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[S].北京：中国医药科技出版社，2015：101.

[2] 张淑娟，张育贵，辛二旦，等.生姜药理作用研究进展[J].甘肃中医药大学学报，2020，37（6）：79-81.

[3] 吴嘉斓，王笑园，王坤立，等.生姜营养价值及药理作用研究进展[J].食品工业，2019，40（2）：237-240.

[4] 王小飞，吴国泰，牛亭惠，等.生姜的化学、药理及应用[J].中国果菜，201 36（6）：23-2 29.

[5] 赵文竹，张瑞雪，于志鹏，等.生姜的化学成分及生物活性研究进展[J].食品工业科技，201 37（11）：383-389.

[6] 张杰，常义生，曾铖，等.生姜提取物中化学成分研究[J].安徽农业科学，201 43（25）：287-288，290.

[7] WANG X，SHEN Y，THAKUR K，et al.Antibacterial activity and mechanism of ginger essential oil against Escherichia coli and Staphylococcus aureus[J].Molecules，2020，25（17）：1-17.

[8] POLICEGOUDRA R S，VAIRALE M G，CHATTOPADHYAY P，et al.Bioactive constituents of Curcuma amada（mango ginger）rhizomes and their antifungal activity against human skin pathogens[J/OL].J Herb Med，2020，21[2020-11-05].https：//doi.org/10.1016/j.hermed.2020.100331.

[9] MURUGESAN S，VENKATESWARAN M R，JAYABAL S，et al.Evaluation of the antioxidant and anti-arthritic potential of Zingiber officinale Rosc.by in vitro and in silico analysis[J].S Afr N J Bot，2020，130：45-53.

[10] HAN H S， KIM K B， JUNG J H，et al.Anti-apoptotic，antioxidant and anti-aging effects of 6-shogaol on human dermal fibroblasts[J].Biomed Dermatol，2018，2（1）：1-8.

[11] LI M Q，HU X Y，WANG Y Z，et al.Qualitative analysis on chemical constituents from different polarity extracted fractions of the pulp and peel of Ginger rhizomes by ultra-high performance liquid chromatography coupled with electrospray ionization quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry[J].Rapid communications in mass spectrometry，2020，35（8）：e9029.

[12] 张美慧，李瑞海.不同产地干姜中氨基酸成分对比研究[J].中国民族民间医药，2019，28（20）：32-35.

[13] 张荣平，胡建林，赵昱，等.鲜姜的氨基酸和微量元素分析[J].中医药研究，2002（1）：44.

[14] 章丽，刘松雁.氨基酸测定方法的研究进展[J].河北化工，2009，32（5）：27-29.

[15] 赵进洲.荧光法快速检测氨基酸的含量及应用[D].新乡：河南师范大學，2016.

[16] 国家市场监督管理总局，国家标准化管理委员会.植物中游离氨基酸的测定：GB/T 30987—2020[S].北京：中国标准出版社，2020.

[17] 彭振兴，郭东锋，姚忠达，等.典型烤烟区域氨基酸含量差异分析[J].安徽农业科学，202 49（1）：176-180，185.

[18] 刘伟，张群，李志坚，等.不同品种黄花菜游离氨基酸组成的主成分分析及聚类分析[J].食品科学，2019，40（10）：243-250.

[19] 牛丽影，李大婧，刘春泉，等.鲜食玉米中游离糖和游离氨基酸含量差异的多元统计分析[J].江苏农业学报，2020，36（2）：463-470.

[20] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.食品中氨基酸的测定：GB 5009.124—2016[S].北京：中国标准出版社，2016.

[21] 中华人民共和国农业部.水溶肥料 游离氨基酸含量的测定：NY/T 1975—2010[S].北京：中国农业出版社，2010.