三種蜂王漿蛋白質(zhì)的營養(yǎng)評價

吳黎明,薛曉鋒,張金振,陳 芳,周金慧,趙 靜

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所,北京 100093

三種蜂王漿蛋白質(zhì)的營養(yǎng)評價

吳黎明,薛曉鋒,張金振,陳 芳,周金慧,趙 靜＊

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所,北京 100093

采用國際上通用的營養(yǎng)價值評價方法,全面評價了中蜂王漿、意蜂王漿和卡蜂王漿蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。三種王漿的必需氨基酸含量分別占其氨基酸總量的 42.88%,40.98%和 42.72%,含硫氨基酸為第一限制氨基酸。蛋白質(zhì)的化學(xué)評分(CS)、氨基酸評分(AAS)、必需氨基酸指數(shù)(EAA I)、生物價(BV)、營養(yǎng)指數(shù) (N I)和氨基酸比值系數(shù)分(SRCAA)計算結(jié)果表明,三種蜂王漿都是良好的蛋白源,但中蜂王漿蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值高于意蜂王漿和卡蜂王漿,明顯與常規(guī)品質(zhì)評價指標(biāo) 10-HDA的含量高低順序不同。

蜂王漿;蛋白質(zhì);氨基酸;營養(yǎng)評價

蜂王漿是由蜜蜂哺育蜂頭部咽下腺和上顎腺共同分泌的漿狀物,在蜜蜂的級型分化中發(fā)揮著重要的作用,對人體具有諸如抗疲勞、抗菌消炎、抗腫瘤、降血壓、促生長等方面的營養(yǎng)保健作用,在保健食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用價值[1-3]。我國是世界上最大的蜂王漿生產(chǎn)和出口國,產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的 90%以上,蜂王漿具有廣闊的應(yīng)用前景,但目前的蜂王漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)還無法客觀地對蜂王漿營養(yǎng)進(jìn)行評價。

蜂王漿富含蛋白質(zhì),其含量約占蜂王漿干重的36.0～55.0%,其生理功能在很大程度上是通過蛋白質(zhì)來體現(xiàn)的。因此,通過蜂王漿蛋白的營養(yǎng)評價能在一定程度上反映蜂王漿的品質(zhì)好壞。

本文采用國際上通用的蛋白質(zhì)營養(yǎng)評價方法,對我國養(yǎng)蜂生產(chǎn)上常用的本地意蜂、卡尼鄂拉蜂、中華蜜蜂所產(chǎn)王漿的蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值進(jìn)行了比較和分析,為蜂王漿的品質(zhì)評價和有效開發(fā)提供可靠的數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試樣品

分別利用中華蜜蜂 (Apis cerana ceranaFabricius,Chinese bee)、意大利蜜蜂 (Apis m ellifera ligustica Spinola,Italian bee)和卡尼鄂拉蜂 (Apis m ellifera carnicaPollmann,Carnica bee)生產(chǎn)中蜂王漿、意蜂王漿和卡蜂王漿。蜂王漿生產(chǎn)后立即于-18℃保存。生產(chǎn)地點(diǎn)為北京,生產(chǎn)時間為荊條花期。

1.2 蛋白質(zhì)測定

采用凱氏定氮法測定三種王漿的蛋白質(zhì)含量(GB 9697-2008)。

1.3 10-HDA的測定

采用高效液相色譜儀 (P680,D IONEX公司)測定三種蜂王漿 10-HDA含量(GB 9697-2008)。

1.4 氨基酸組成和含量測定

準(zhǔn)確稱取 0.5 g蜂王漿于 Pyrex 具蓋耐熱管中,精確到 0.01 g。依次加入 3 mL超純水和 3 mL 12 M HCl,借助于渦旋振蕩器充分混勻。緩慢沖入氮?dú)鈱⒛蜔峁苤锌諝馀懦龊髷Q緊管蓋,密封,置于烘箱中,在 110℃保持 24 h進(jìn)行水解。水解完成后將加熱管從烘箱中取出,冷卻至室溫,水解產(chǎn)物經(jīng)過濾紙過濾后用 6 M NaOH中和至 pH為 4.8～5.2,用超純水定容至 50 mL,然后取出 2.0 mL提取液,再次用超純水定容至 10.0 mL,即為分析用樣液。分析樣液在衍生前,用 0.22μm濾膜 (Millipore,MA, USA)過濾。

以 6-氨基喹啉基-N-羥基琥珀酰亞氨基甲酸酯(AQC)為柱前衍生試劑,采用高效液相色譜儀(P680,D IONEX公司)測定三種蜂王漿蛋白質(zhì)的氨基酸組成和含量。

1.5 營養(yǎng)價值評價

1.5.1 化學(xué)評分 (Chemical score,CS)采用 FAO(1970)的方法[4]。

其中,Ax為待測蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸的含量;Ae為待測蛋白質(zhì)中必需氨基酸的總含量;Ex為標(biāo)準(zhǔn)雞蛋白中相應(yīng)必需氨基酸的含量;Ee為標(biāo)準(zhǔn)雞蛋白中必需氨基酸的總含量。

1.5.2 氨基酸評分 (Amino acid score,AAS)采用 Bano(1992)的方法[5]。

其中,Ax為試驗(yàn)蛋白質(zhì)某一必需氨基酸含量; As為WFO/FAO評分模式氨基酸含量。

1.5.3 必需氨基酸指數(shù) (Essential amino acid, EAA I)

按照采用Bano(1982)的方法。

其中,p為蜂王漿蛋白;s為標(biāo)準(zhǔn)蛋白 (雞蛋);n為比較的氨基酸數(shù)。

1.5.4 生物價(BV)

采用Bano(1982)的方法。BV=1.09×EAA I-11.7。

1.5.5 營養(yǎng)指數(shù) (Nutritional index,N I)按照采用Bano(1982)的方法。

1.5.6 氨基酸比值系數(shù) (Ratio coefficient of amino acid,RCAA)和氨基酸比值系數(shù)分 (Score of RCAA, SRCAA)

按照朱圣陶(1988)的方法[6]。

SRCAA=100-CV×100;CV:RCAA的變異系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 三種蜂王漿蛋白質(zhì)、10-HDA含量和蛋白質(zhì)的氨基酸組成分析

中蜂王漿的 10-HDA平均含量為 0.97%± 0.23%,顯著低于意蜂王漿和卡蜂王漿 1.62% ± 0.19%和 1.84%±0.09%,而三種蜂王漿的粗蛋白含量分別占其干重的 48.02%±3.04%、41.71%± 3.68%和44.70%±2.98%,按照現(xiàn)有的蜂王漿質(zhì)量評價體系,卡蜂王漿和意蜂王漿的質(zhì)量優(yōu)于中蜂王漿。

中蜂王漿、意蜂王漿和卡蜂王漿的必需氨基酸含量分別占其氨基酸總量的 42.88%、40.98%和42.72%,它們的必需氨基酸總量均高于 FAO/WHO模式,且卡蜂王漿明顯高于中蜂王漿和意蜂王漿;其中賴氨酸 (Lys)、苯丙氨酸和酪氨酸 (Phe+Tyr)含量顯著高于 FAO/WHO模式,但含硫氨基酸(蛋氨酸 +胱氨酸,Met+Cys)正好相反。

三種王漿的氨基酸組成見表 1、2。

表 1 三種蜂王漿蛋白質(zhì)的非必需氨基酸組成(mg/g)Table 1 Compositions of nonessential amino acid in proteins of three kinds of royal jelly(mg/g)

精氨酸Arginine 49.72±3.98 53.15±5.98 45.49±5.38天冬氨酸Aspartic acid 168.41±14.57 186.08±20.01 191.10±14.95谷氨酸Glutamic acid 97.40±10.16 112.91±11.58 111.68±9.67甘氨酸Glycine 24.13±2.64 31.29±1.69 24.19±2.93組氨酸Histidine 17.57±1.93 26.30±1.96 16.72±0.99脯氨酸Proline 29.15±1.59 38.26±2.48 44.09±2.36絲氨酸Serine 56.56±4.90 61.28±6.03 67.99±5.49酪氨酸Tyrosine 34.50±2.42 34.97±3.21 37.85±2.79半胱氨酸Cysteine 2.59±0.23 0.99±0.13 0.91±0.16總量Total 512.22±39.89 578.23±43.47 573.63±35.91

表 3 三種蜂王漿蛋白質(zhì)的必需氨基酸組成(mg/g)Table 3 Compositions of essential amino acid in proteins of three kinds of royal jelly(mg/g)

2.2 三種蜂王漿蛋白質(zhì)的氨基酸評分和化學(xué)評分

中蜂王漿、意蜂王漿和卡蜂王漿蛋白質(zhì)的氨基酸評分和化學(xué)評分分別見表 3,4。三種蜂王漿的第一限制氨基酸均為含硫氨基酸——蛋氨酸和胱氨酸,其氨基酸評分和化學(xué)評分由高到低順序均為中蜂王漿、意蜂王漿和卡蜂王漿。

表 3 三個蜂王漿蛋白質(zhì)的氨基酸評分Table 3 Amino acid scores of three kinds of royal jelly

表 4 三個蜂種所產(chǎn)王漿蛋白質(zhì)的化學(xué)評分Table 4 Chemical scores of three kinds of royal jelly

2.3 三種蜂王漿蛋白質(zhì)的必需氨基酸指數(shù)、生物價和營養(yǎng)指數(shù)

表 5表明,三種蜂王漿的必需氨基酸指數(shù)和生物價相差不大,但卡蜂略高;中蜂王漿的營養(yǎng)指數(shù)為34.16,高于意蜂王漿和黑蜂王漿的29.78和32.08。

表 5 三種蜂王漿蛋白質(zhì)的必需氨基酸指數(shù)、生物價、營養(yǎng)指數(shù)Table 5 Necessary amino acid index,biology value and nutrition index of three kinds of royal jelly

2.4 三種蜂王漿蛋白質(zhì)的氨基酸比值系數(shù)和氨基酸比值系數(shù)分

由表 6可知,中蜂蜂王漿蛋白質(zhì)的氨基酸比值系數(shù)分為 74.66,分別高于意蜂王漿和卡蜂王漿的65.43和 59.36。由表 6也可以看出,三種蜂王漿的含硫氨基酸(蛋氨酸和胱氨酸)為限制氨基酸,其余氨基酸均超過或接近 FAO/WHO評分模式中同種氨基酸的含量;其中含硫氨基酸為第一限制氨基酸,蘇氨酸為第二限制氨基酸。

表 6 三個蜂種所產(chǎn)王漿蛋白質(zhì)的氨基酸比值系數(shù)和氨基酸比值系數(shù)分Table 6 Amino acid ratio index and amino acid ratio score of three kinds of royal jelly

2.5 三個蜂種所產(chǎn)王漿蛋白質(zhì)的營養(yǎng)評價總結(jié)

在六個指標(biāo)中,中蜂王漿蛋白質(zhì)排第一的有四個,分別為化學(xué)評分、氨基酸評分、營養(yǎng)指數(shù)和氨基酸比值系數(shù)分;卡蜂蜂王漿排第一的有兩個指標(biāo),分別為必須氨基酸指數(shù)和生物價。

我們將各項指標(biāo)排列 1-3位的蜂王漿蛋白質(zhì)各項評價指標(biāo)分別設(shè)置評價分 3、2、1,計算三種蜂王漿的總評價分。統(tǒng)計結(jié)果表明,中蜂、意蜂和卡蜂所產(chǎn)蜂王漿蛋白質(zhì)的總評價分分別為 14、11和 11分。

表 7 三個蜂種所產(chǎn)王漿蛋白質(zhì)的營養(yǎng)評價Table 7 Nutritional evaluation of proteins of three kinds of royal jelly

3 討論

3.1 中蜂王漿、意蜂王漿和卡蜂王漿蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含量均較高,必須氨基酸分別占總氨基酸含量的42.87%、40.99%和 42.72%,遠(yuǎn)高于 FAO/WHO模式的35%。

3.2 三個蜂種所產(chǎn)王漿蛋白質(zhì)的化學(xué)評分、氨基酸評分、必須氨基酸指數(shù)、生物價、營養(yǎng)指數(shù)和氨基酸比值系數(shù)分 6項指標(biāo)的綜合評價表明,中蜂王漿營養(yǎng)價值高于意蜂王漿和卡蜂王漿。這與目前我國蜂王漿的主要品質(zhì)指標(biāo)——10-HDA含量進(jìn)行的品質(zhì)評價結(jié)果存在著較大差異。按照 10-HDA含量評價,卡蜂王漿和意蜂王漿的 10-HDA顯著高于中蜂王漿。因此,依據(jù) 10-HDA含量判斷蜂王漿品質(zhì)優(yōu)劣的評價體系的合理性值得探討。

3.3 三種蜂王漿的第一限制性氨基酸均為含硫氨基酸(蛋氨酸和胱氨酸),在以蜂王漿作為原料生產(chǎn)食品和保健品時應(yīng)加以考慮。

1 Osamu S,Toshio K,Keizo K,et al.Characterization of royal jelly proteins in both Africanized and European honeybees (Apis m ellifera)by two-dimensional gel electrophoresis.J Agric Food Chem,2004,52:15-20.

2 Nagai T,Inoue R.Preparation and the functional properties of water extract and alkaline extract of royal jelly.Food Chem,2004,84:181-186.

3 FAO.Value-Added Products from Beekeeping,FAOAgricultural Services Bulletin124;FAO:Rome,Italy,1996.

4 FAO.Amino acid contentof foods and biological data on proteins.Nutr Stud,1970,24:5-6.

5 Bano I,Raiarathram S.Pleurotus mushroom as a nutritions food.In:TropicalMushroom:Biological Nature and Cultivation Methods.Edited by Chang ST and Quimio TH,Hong Kong:The Chinese University Press,1982.363-380.

6 Zhu ST(朱圣陶),Wu K(吳坤).蛋白質(zhì)營養(yǎng)評價一氨基酸比值系數(shù)法.Newspaper of Nutrition(營養(yǎng)報),1988,10: 187-190.

Nutritional Assessment of Three Kinds of Royal Jelly Protein

WU Li-ming,XUE Xiao-feng,ZHANG Jin-zhen,CHEN Fang,ZHOU Jin-hui,ZHAO Jing＊
Institute of Apicultural Research,Chinese Academ y of Agricultural Sciences,Beijing 100093,China

The international adopted nutrient value assess mentmethod was applied to the overall assessment of the protein nutrient value of royal jelly(RJ)secreted by Chinese bees,Italian bees,and Carnica bees.The total essential amino acid contents of the three kinds of RJ were 42.88%,40.98%and 42.72%accounting for their corresponding total amino acid contents,respectively,and sulphur-containing amino acid was the first limiting amino acid.The results of chemical score(CS),amino acid score(AAS),essential amino acid index(EAA I),biological value(BV),nutritional index(N I),and score of ratio coefficientof amino acid(SRCAA)of protein showed that the three kindsof RJ could all be considered as good resourcesof protein,and the protein nutrient value of RJ secreted byChinese beeswas higher than that of Italian bees and Carnica bees.The results existed big differences to the order of the 10-HDA contents of three kinds of RJ.

royal jelly;protein;amino acid;nutritional evaluation

1001-6880(2010)06-1093-05

2009-03-16 接受日期:2009-09-16

國家自然科學(xué)基金項目 (30771636);現(xiàn)代農(nóng)業(yè) (蜂)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家研究經(jīng)費(fèi)

＊通訊作者 Tel:86-10-82595649;E-mail:zhaojingjun@sina.com

Q58;R284.1;S896.8

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