不同品種核桃仁的脂肪酸與氨基酸含量分析

張 琦 ，程 濱 ，趙瑞芬 ，張一弓

（1.山西大學生物工程學院，山西太原030006；2.山西省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源研究所，山西省土壤環(huán)境與養(yǎng)分資源重點環(huán)境室，山西太原030006）

核桃是世界四大干果之一。核桃仁富含優(yōu)質(zhì)脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物及磷、鉀、鈣、鐵、鋅等礦質(zhì)元素和維生素類等，具有很好的營養(yǎng)價值和保健價值。由于核桃的種植地域廣，土壤、氣候以及管理水平的差異，致使同一品種的核桃在不同地域種植營養(yǎng)成分差異顯著。已有前人研究了在河北、河南、山東、陜西、云南、四川、貴州、新疆等地種植的核桃營養(yǎng)成分[1-10]，關(guān)于在山西種植的核桃營養(yǎng)成分還未見報道。

本試驗分析了在山西種植的20個核桃品種核桃仁的脂肪酸與氨基酸組成與含量，旨在為山西核桃更好地開發(fā)利用提供科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試核桃品種包括晉龍1號、晉龍2號、中林1號、中林2號、中林3號、中林5號、中林6號、西扶1號、西林2號、西林3號、遼核1號、遼核3號、扎343、京746、香玲、豐輝、綠波、薄豐、魯光、溫185，均采自山西省汾陽市核桃資源圃。

1.2 樣品采集及處理

核桃果實于2009年9月13日采集，每個品種選取生長勢一致、無病蟲害的植株8株，在每株樹冠的上、中和下層及里外層隨機采集果實20個，然后將8株果實采集后充分混勻，用尼龍網(wǎng)袋包裝風干，隨機取20個果實，然后取仁用于脂肪酸及氨基酸的測定。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 脂肪酸的測定

1.3.1.1 核桃油的提取 按照GB/T 5009.6—2003進行，稱取5 g核桃仁，索氏抽提，溶劑為石油醚（沸程60～90℃）。

1.3.1.2 甲酯化 移取50mg核桃油放入50mL容量瓶中，準確加入2mL苯石油醚（V∶V＝1∶1）溶解，然后加入 2mL 0.1mol/LKOHCH3OH，進行甲酯化，室溫下靜置15min；之后加入蒸餾水并旋轉(zhuǎn)容量瓶使甲酯液上升至瓶口，取上層清液做氣相分析。

1.3.1.3 氣相色譜條件 儀器：GC2010氣相色譜儀（日本Shimadzu公司）；毛細管色譜柱：TR-35MS（30m×0.25mm×0.5m）；氫火焰檢測器（FID）載氣：高純氮氣（99.999%），流量 0.35mL/min，進樣口溫度270℃，檢測器溫度290℃，柱箱起始溫度150℃，保持2min；后以10℃/min升至230℃，保持10min；后以2℃/min升至250℃，保持5min；分流進樣1μL，分流比50∶1。

各組分的相對含量采用峰面積歸一法進行定量分析。

1.3.2 氨基酸的測定 參照氨基酸的測定方法（GB/T 5009.124—2003）中的酸水解法，將脫脂后的核桃樣品放入安瓿瓶中抽真空密封，在110℃，6mol/L鹽酸作用下，水解成單一氨基酸，再經(jīng)離子交換色譜法分離并用茚三酮做柱后衍生上機測定。氨基酸分析儀為日本HITACHI公司L-8900型全自動氨基酸分析儀。緩沖液和染色劑均來自日本和光純藥工業(yè)株式會社色譜純。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種核桃仁脂肪酸組成及含量分析

由提取核桃油結(jié)果可知，20種核桃提取出的核桃油均呈淡黃色，清亮且無異味。從圖1可以看出，核桃的含油量很高，20個核桃品種的出油率均超過了60%。但是不同品種核桃的含油量具有差異，晉龍2號最高，為69.63%；魯光最低，為60.97%。

由表1可知，不同品種核桃仁中所含脂肪酸的組成一樣，都含有棕櫚酸、油酸、亞油酸、α-亞麻酸、硬脂酸5種主要脂肪酸，含量由高到低順序為：亞油酸＞油酸＞α-亞麻酸＞棕櫚酸＞硬脂酸。亞油酸含量占總脂肪含量的50%以上，遼核3號最高，達70.30%；晉龍2號最低，為51.14%。油酸含量晉龍2號最高，為34.23%；魯光最低，為10.89%。α-亞麻酸含量最高的是中林1號，為13.23%；最低的是晉龍2號，為5.74%。

不同品種核桃仁的各種脂肪酸含量存在較大差異。亞油酸含量變幅為51.14%～70.30%，變異系數(shù)為9.6%；油酸含量變幅為10.89%～34.23%，變異系數(shù)為33.4%，差異最大；α-亞麻酸含量變幅為5.74%～13.23%，變異系數(shù)為21.8%；硬脂酸含量變幅為2.16%～4.31%，變異系數(shù)為17.5%；棕櫚酸含量變幅為4.92%～8.24%，變異系數(shù)為15.3%。20種核桃仁飽和脂肪酸的變幅為7.88%～11.47%，變異系數(shù)為11.6%；不飽和脂肪酸變幅為88.53%～92.12%，變異系數(shù)為1.2%?？梢?，20個核桃品種飽和脂肪酸之間差異較大；不飽和脂肪酸之間差異較小，總量相對穩(wěn)定。有研究表明[11-14]，不飽和脂肪酸特別是多不飽和脂肪酸在保護大腦和神經(jīng)系統(tǒng)、降低血液膽固醇和血脂、預防心血管疾病等方面意義重大。值得注意的是，20種核桃的不飽和脂肪酸含量均在90%左右。而人體在攝取脂肪酸時，除了考慮其絕對攝取量，還應考慮各種脂肪酸含量的攝取平衡，即ω-3系列與ω-6系列比例的平衡[15]。而20種核桃仁ω-6系列與ω-3系列比值分別為：晉龍1號7.8，晉龍2號8.9，中林1號 4.7，中林 2號 8.2，中林 3號 8.5，中林 5號8.1，中林 6號 6.1，西扶 1號 8.3，西林 2號 7.1，西林3號8.2，遼核1號5.8，遼核3號7.7，扎343 是 8.4，京 746 是 6.5，香玲 6.3，豐輝 11.8，綠波7.0，薄豐6.8，魯光6.0，溫185是7.1。說明20個核桃品種的亞油酸（ω-6）/α-亞麻酸（ω-3）基本符合聯(lián)合國糧農(nóng)組織提出的人類膳食中（ω-6）/（ω-3）的推薦值（5～10）∶1。

表1 不同品種核桃仁脂肪酸的組成及相對含量 %

2.2 不同品種核桃仁氨基酸組成及含量分析

由表2可知，20種核桃的氨基酸總含量平均為187.84mg/g，變幅為136.65～230.64mg/g，變異系數(shù)為12.3%；20種核桃必需氨基酸的含量平均為 51.83mg/g，變幅為 35.90～64.87mg/g，變異系數(shù)為12.8%。

表2 不同品種核桃仁中人體必需氨基酸組成及含量 mg/g

核桃中必需氨基酸含量由大到小為：亮氨酸＞苯丙氨酸＞纈氨酸＞異亮氨酸＞蘇氨酸＞賴氨酸＞甲硫氨酸。亮氨酸含量平均13.64mg/g，變幅為9.46～17.30mg/g，變異系數(shù)為13.1%。苯丙氨酸含量平均為8.98 mg/g，變幅為5.99～11.05mg/g，變異系數(shù)為13.2%。纈氨酸含量平均為8.46mg/g，變幅5.96～10.59mg/g，變異系數(shù)為12.8%。異亮氨酸含量平均為7.10mg/g，變幅為4.89～8.98mg/g，變異系數(shù)為13.0%。蘇氨酸含量平均為6.58mg/g，變幅為4.71～8.19mg/g，變異系數(shù)為12.6%。賴氨酸含量平均為5.10mg/g，變幅為3.56～6.39mg/g，變異系數(shù)為13.0%。甲硫氨酸含量平均為1.97mg/g，變幅1.33～2.47mg/g，變異系數(shù)為13.9%。由上可知，20種核桃所含的7種必需氨基酸含量與氨基酸總含量、必需氨基酸總含量的變異系數(shù)差異微小。不同品種的核桃仁的氨基酸含量有差異，但是必需氨基酸與氨基酸總量的高低、排列次序具有一致性。

表3為20種核桃仁含有的10種非必需氨基酸的含量，由大到小依次為：谷氨酸＞精氨酸＞天冬氨酸＞絲氨酸＞甘氨酸＞丙氨酸＞酪氨酸＞脯氨酸＞組氨酸＞半胱氨酸。其中，組氨酸和精氨酸是兒童體內(nèi)無法合成、但必需的氨基酸，且精氨酸的含量較高。

綜合表2與表3可知，不同品種的核桃仁均含有人體所需氨基酸的17種（色氨酸水解時被破壞，未檢出），氨基酸總量占核桃仁的20%左右。這說明核桃仁所含氨基酸總量高、種類齊全且不同品種核桃仁所含氨基酸種類具有一致性。其中，具有健腦益智作用的谷氨酸含量最高，占氨基酸總量的21.12%～23.21%；具有解毒、恢復肝臟功能的精氨酸次之，占到氨基酸總量的13.27%～16.04%；具有緩解疲勞作用的天冬氨酸含量較高，必需氨基酸中的亮氨酸含量也較高。

表3 不同品種核桃仁中10種人體非必需氨基酸組成及含量 mg/g

植物中所含氨基酸除了種類齊全、必需氨基酸含量高以外，氨基酸平衡模式對于人體的營養(yǎng)也很重要[16-17]。而根據(jù)氨基酸平衡理論來說，蛋白質(zhì)中所含的氨基酸組成比例越接近人體所需氨基酸的比例，則其質(zhì)量越好。為了進一步分析核桃的氨基酸營養(yǎng)價值，將核桃仁的氨基酸含量與幾種優(yōu)質(zhì)蛋白及WHO/FAO推薦的理想蛋白質(zhì)模式進行比較，結(jié)果如表4所示。

表4 核桃仁與幾種優(yōu)質(zhì)蛋白及WHO/AFO推薦的氨基酸模式比較 g/100 g

由表4可知，從各氨基酸含量與推薦值之差的絕對值之和看，核桃仁蛋白＜米糠蛋白＜大豆蛋白＜雞蛋蛋白。說明與米糠、大豆、雞蛋相比，核桃仁的必需氨基酸含量最接近推薦值。從表4還可以看出，核桃仁中的蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸與推薦值基本接近，苯丙氨酸+酪氨酸含量是推薦值的1.38倍。但是半胱氨酸+甲硫氨酸含量是推薦值的68.6%，賴氨酸含量僅為推薦值的49.1%。說明核桃的第一限制性必需氨基酸為賴氨酸，其次是半胱氨酸+甲硫氨酸。

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，20個品種核桃仁的出油率均達到了60%以上。主要含有的脂肪酸包括：棕櫚酸、油酸、亞油酸、α-亞麻酸、硬脂酸，含量由高到依次為：亞油酸＞油酸＞α-亞麻酸＞棕櫚酸＞硬脂酸。其中，亞油酸含量達到了脂肪酸總含量的50%以上，亞油酸（ω-6）/α-亞麻酸（ω-3）基本符合聯(lián)合國糧農(nóng)組織提出的人類膳食中（ω-6）/（ω-3）的推薦值（5～10）∶1。

核桃仁所含氨基酸種類齊全，包含17種氨基酸，其中包括7種人體必需氨基酸。20個核桃品種氨基酸種類、氨基酸總含量與必需氨基酸含量高低、排列次序具有一致性；而且各種氨基酸之間比例也較均衡，基本符合WHO/FAO推薦值。賴氨酸為核桃的第一限制性氨基酸。

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