四棱豆油脂、脂肪酸、蛋白質(zhì)、氨基酸的分析

蔣立文，鄭兵福，李白玉，陳東明

(1.食品科學與生物技術(shù)湖南省重點實驗室，湖南農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，湖南 長沙 4 10128；2.懷化學院生命科學系，湖南 懷化 418008)

四棱豆油脂、脂肪酸、蛋白質(zhì)、氨基酸的分析

蔣立文1，鄭兵福1，李白玉1，陳東明2

(1.食品科學與生物技術(shù)湖南省重點實驗室，湖南農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，湖南 長沙 4 10128；2.懷化學院生命科學系，湖南 懷化 418008)

以4個四棱豆品種的種子為材料，采用索式提取法、毛細管柱測定總脂肪含量及分析各脂肪酸含量；利用凱氏定氮法、全自動氨基酸分析儀測定蛋白質(zhì)總量及各蛋白氨基酸組成。結(jié)果表明，四棱豆種子中油脂總量在20%～22%，主要含有28種脂肪酸，油酸占單不飽和脂肪酸的90.7%；多不飽和脂肪酸主要為亞油酸、α-亞麻酸和EPA；飽和脂肪酸平均含量為25.76%，主要為棕櫚酸和硬脂酸。蛋白質(zhì)總量在38%左右，必需氨基酸含量豐富。

四棱豆；油脂；脂肪酸；蛋白質(zhì)；氨基酸

四棱豆(Psophocarpus tetragonolobus [L.] D.c.)屬一年生或多年生草本豆科植物，其種子、塊根、嫩莢、花、莖、葉均可食用，全株富含多種營養(yǎng)成分。其種子含有豐富的蛋白質(zhì)、人體必需氨基酸、不飽和脂肪酸、礦質(zhì)元素、維生素以及多種生理活性物質(zhì)。具有降低血清膽固醇、血脂、血壓，抑制血栓形成、出血性中風、癌癥的發(fā)生和轉(zhuǎn)移，保護視力、延緩衰老等功效；預(yù)防心腦血管疾病、心肌梗塞和腦梗塞等作用。被稱為“綠色的金子”、“奇跡植物”和“長壽菜”[1-5]。由于四棱豆的營養(yǎng)、經(jīng)濟和藥用價值較高，四棱豆已引起全世界的重視，成為許多國家爭相開發(fā)利用的資源植物。我國對四棱豆的研究，主要集中在品種引種、栽培實驗和生理學等方面，而對其營養(yǎng)成分的研究還不夠深入。本研究對4個四棱豆品種種子的總油脂及其脂肪酸和蛋白質(zhì)及其氨基酸進行分析研究，以期為四棱豆的深加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

四棱豆品種中翼1號、京4號、J5號、T15號的種子由懷化學院提供。

463混和脂肪酸標樣 NuChek-Prep公司；氯仿、甲醇、甲醇鈉、乙酸甲酯、乙酸乙酯、草酸、無水硫酸鈉、無水乙醚、乙醇、正己烷、乙酸(均為色譜純)；氮氣(99.9995%)，用作輔助氣體或脫溶劑用；氫氣(99.9995%)，用作載氣和燃氣。

Technologies 6890N氣相色譜儀 美國安捷倫科技有限公司；低溫冰箱(－72℃) 日本三洋公司；DSY-Ⅲ氮吹儀 北京中儀金葉科技有限公司；SGN-300純氮發(fā)生器 蘇州市萊頓科學儀器有限公司；JH-3L氣體凈化器 北京景恒科技有限公司；LD-5A低速離心機 北京泰亞賽?？萍及l(fā)展有限責任公司；L-8800全自動氨基酸分析儀 日本日立公司；電子分析天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；水浴恒溫振蕩器、電熱干燥箱 上海實驗儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 總油脂及脂肪酸含量的測定

1.2.1.1 總油脂的測定

采用索式提取法。

1.2.1.2 脂肪酸含量的測定

參照文獻[6-10]進行。將干四棱豆種子樣品在低溫冰箱中冷凍(－20℃)60min左右，取出搗碎，稱取2.00g粉碎樣品于40mL玻璃離心管中，加入8mL氯仿-甲醇(各4mL)溶液，置于水浴恒溫振蕩器上振蕩1h或靜置2～4h，使其中的油脂溶出。4500r/min離心10min，分離去渣，吸取氯仿-甲醇層于另一離心管中，加入5mL水，振蕩后，離心5min，棄去水層。將離心管置吹氮儀針頭下固定好，啟動吹氮儀，揮發(fā)除去氯仿。

稱取上述2.0mg提取出的四棱豆油于小樣品瓶中，加入1.5mL正己烷溶解油樣，搖勻，加入60μL乙酸甲酯，搖勻靜置10min。用移液槍往每個小瓶中加入100μL 27mg/mL的甲醇鈉溶液振蕩2min，靜置20min使其完全甲酯化，之后加入飽和草酸60μL終止甲酯化，搖勻，置于－2 4℃冰箱內(nèi)2 0 m i n，將樣液通過無水硫酸鈉微柱脫水，用小瓶收集濾液約1.2mL上機測定。

色譜參數(shù)：自動進樣，F(xiàn)ID檢測器溫度250℃；CPSil88熔融石英毛細管柱(100m×0.25mm)，升溫程序：45℃維持4min，以13℃/min升溫至175℃，保持27min后，以4℃/min升溫至215℃，保持35min，測定總時間為86min；載氣為氫氣，流速1.8mL/min；燃氣為氫氣，流速30mL/min；空氣流速300mL/min，輔助氣體為氮氣，流速30mL/min。

1.2.2 蛋白質(zhì)、氨基酸含量測定

1.2.2.1 不同品種的蛋白質(zhì)含量測定

采用凱氏定氮法。

1.2.2.2 氨基酸含量測定

稱取干種子樣品0.3000g，加5mL 6mol/L鹽酸，封好管口，于110℃水解24h后，冷卻至室溫，定容、稀釋。0.45μm濾膜過濾，待上機。

色譜條件：Na型陽離子交換柱(4.6mm×60mm)；流動相：檸檬酸三鈉緩沖液；四元梯度洗脫：pH3.2～4.9；檢測波長：510nm；流速：0.4mL/min；柱溫：50℃。

柱的衍生條件：反應(yīng)液A：茚三酮:丙二醇-甲醚＝390:1000(g/mL)；反應(yīng)液B：醋酸鈉-醋酸:丙二醇-甲醚＝60:40(V/V)；反應(yīng)溫度：135℃；流速：0.35mL/min。

2 結(jié)果與分析

2.14 個四棱豆品種種子總油脂含量及脂肪酸組成的差異

表1 4種四棱豆種子中總脂肪含量Table 1 Total lipid contents of 4 cultivars of winged bean seeds

表2 4種四棱豆種子油脂中脂肪酸的組成含量Table 2 Fatty acid composition of 4 cultivars of winged bean seeds %

4個不同四棱豆品種中總油脂的含量(表1)無顯著差異。油脂中含有28種脂肪酸，不同品種的脂肪酸組成(表2)也無明顯差異。

由表2可知，不同品種的各脂肪酸含量存在差異，中翼1號的單不飽和脂肪酸與n-3多不飽和脂肪酸含量最高；京4的多不飽和脂肪酸與n-6多不飽和脂肪酸含量最高。中翼1號、京4、J5、T15中的m(飽和脂肪酸): m(單不飽和脂肪酸):m(多不飽和脂肪酸)分別為1.0:1.58: 1.13、1.0:1.37:1.42、1.0:1.51:1.42和1.0:1.48:1.48，接近保健食用油的脂肪酸組成標準[11]。

表3 4個四棱豆品種油脂的脂肪酸含量統(tǒng)計結(jié)果Table 3 Statistical analysis results of fatty acid composition of 4 cultivars of winged bean seeds

從表2、3可以看出，不飽和脂肪酸為占油脂比例的73.08%，其中油酸和亞油酸含量最為豐富。油酸在單不飽和脂肪酸總量中達到90.7%；多不飽和脂肪酸以亞油酸為主，其含量占多不飽和脂肪酸的78.5%。飽和脂肪酸主要為棕櫚酸和硬脂酸，其含量分別占總飽和脂肪酸的32.5%和18.9%。油脂中還含有共軛亞油酸、棕櫚油酸、鯊魚酸、EPA和DPA等一系列不飽和脂肪酸，為四棱豆油脂的多種生理功能提供了物質(zhì)基礎(chǔ)[12-15]。

2.2 不同四棱豆品種總蛋白質(zhì)及蛋白氨基酸組成的差異

表4 不同四棱豆種子的總蛋白質(zhì)含量Table 4 Total protein contents of 4 cultivars of winged bean seeds

表5 不同品種蛋白質(zhì)的氨基酸組成差異Table 5 Amino acid composition of 4 cultiv ars of winged bean seeds mg/g

表6 不同品種氨基酸含量的統(tǒng)計結(jié)果Table 6 Statistical analysis results of amino acid composition of 4 cultivars of winged bean seeds

不同品種的蛋白質(zhì)含量存在差異(表4)。從表5、6可以看出，四棱豆含有7種人體必需氨基酸，不同品種種子的氨基酸組成及其含量無明顯的差異。據(jù)李娘輝等[4]分析，四棱豆中的色氨酸(Trp)含量較其他氨基酸含量低，在本研究中，采用鹽酸水解法進行前處理分析氨基酸，未能檢出色氨酸，可能與前處理方法有關(guān)。

3 結(jié) 論

3.1 四棱豆油脂中含有豐富的不飽和脂肪酸，可為人們提供新的優(yōu)質(zhì)保健食用油脂。在本研究中，在四棱豆油脂中分離出了28種脂肪酸，不飽和脂肪酸是其主要成分，主要為油酸和亞油酸。單不飽和脂肪酸的平均含量為38.20%，多不飽和脂肪酸平均含量為34.88%，主要為亞油酸、α-亞麻酸和EPA；飽和脂肪酸平均含量為25.76%，主要為棕櫚酸和硬脂酸。

四棱豆油脂中飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的比例合理，較符合保健食用油的脂肪酸組成標準，而且四棱豆油脂中含有一定量的共軛亞油酸、棕櫚油酸、鯊魚酸、EPA和DHA等一系列不飽和脂肪酸，具有多種重要生理功能，所以四棱豆可以作為新的油料植物資源進行開發(fā)，可為人們提供新的優(yōu)質(zhì)保健食用油脂。

四棱豆油脂中長鏈不飽和脂肪酸平均含量達3.11%，高于油茶籽油、橄欖油和花生油等多種食用油的含量，表明四棱豆油具有較優(yōu)良的耐貯存性，不易氧化變質(zhì)。

3.2 四棱豆種子蛋白質(zhì)中含有人體必需的多種氨基酸，能提高人們的膳食質(zhì)量。四棱豆的種子蛋白質(zhì)含量較高，其中，賴氨酸、蘇氨酸、甲硫氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸含量豐富。我國南方各省具有種植四棱豆的自然條件，因此，擴大我國南方地區(qū)四棱豆的種植，對解決熱帶、亞熱帶蛋白質(zhì)及賴氨酸等缺乏，提高膳食質(zhì)量具有一定的積極意義。

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Analysis of Total Lipid Content, Fatty Acid Composition, Total Protein Content and Amino Acid Composition of Winged Bean (Psophocarpus tetragonolobus [L.] D.c.) Seeds

JIANG Li-wen1，ZHENG Bing-fu1，LI Bai-yu1，CHEN Dong-ming2
(1. Hunan Provincial Key Laboratory of Food Science and Biotechnology, College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China；2. Department of Life Science, Huaihua College, Huaihua 418008, China)

Four cultivars of winged bean seeds were analyzed for total lipid content and fatty acid composition by Soxhlet extraction coupled with gas chromatography, total protein content by the Kjeldahl method and amino acid composition on a Hitachi model L-8800 automated amino acid analyzer. Results showed that the total lipid contents of 4 cultivars of winged bean seeds varied from 20% to 22% and 28 fatty acids were identified in each winged bean oil, in which, oleic acid accounted for 90.7% of the total monounsaturated fatty acids (MUFA), the predominant polyunsaturated fatty acids consisted of linoleic acid, α-linolenic acid and EPA and the average content of saturated fatty acids was 25.76%. The total protein contents of 4 cultivars of winged bean seeds were approximately 38%. Four cultivars of winged bean seeds were all rich in essential amino acids.

winged bean；lipids；fatty acid；protein；amino acid

S643.9

A

1002-6630(2010)10-0231-04

2009-12-03

湖南省高等學校科學研究重點項目(05A064)；湖南省科技計劃項目(2006NK3065)；湖南省高等學校科學研究項目(09C508)

蔣立文(1968—)，男，副教授，博士，主要從事食品微生物加工技術(shù)和豆類制品產(chǎn)業(yè)化加工研究。E-mail：JLW_2002cn@yahoo.com.cn