蘆筍不同顏色、粗細(xì)和部位的游離氨基酸含量

車蘭蘭，李衛(wèi)華，林勤保,*，宋 歡

(1.山西大學(xué)應(yīng)用化學(xué)研究所，山西 太原 030006；2.山西出入境檢驗(yàn)檢疫局，山西 太原 030024)

蘆筍不同顏色、粗細(xì)和部位的游離氨基酸含量

車蘭蘭1，李衛(wèi)華2，林勤保1,*，宋 歡2

(1.山西大學(xué)應(yīng)用化學(xué)研究所，山西 太原 030006；2.山西出入境檢驗(yàn)檢疫局，山西 太原 030024)

采用柱前衍生反相高效液相色譜法對(duì)不同顏色(白、綠)、粗細(xì)和部位(尖部、中部、根部)的蘆筍中游離氨基酸含量進(jìn)行測(cè)定，并采用非參數(shù)檢驗(yàn)法分析其對(duì)游離氨基酸含量的影響。結(jié)果表明：在不同蘆筍段中能檢測(cè)出至少15種游離氨基酸，且含量存在差異；所測(cè)樣品中兩種酰胺Gln和Asn含量最高；兩種酸性氨基酸Glu和Asp含量次之；Cys2、Trp、Leu和Ile含量最少，Met未能檢測(cè)到。蘆筍的不同顏色、粗細(xì)和部位對(duì)某些氨基酸含量有顯著影響。

蘆筍；游離氨基酸；顏色；粗細(xì)；部位

蘆筍又名石刁柏，為百合科天門冬屬多年生草本植物，它是一種品味兼優(yōu)，藥食兼用的營(yíng)養(yǎng)保健型蔬菜[1]。其中含氨基酸[2]、多糖[3]、甾體皂苷[4]及其他多種營(yíng)養(yǎng)元素[5-6]，在國(guó)際市場(chǎng)上享有蔬菜之王的美稱。此外，還具有抗腫瘤、免疫及抗衰老等藥理作用[7-8]。蘆筍中含有人體必需氨基酸，包括纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、色氨酸和賴氨酸8種；也含有半必需氨基酸，包括組氨酸和精氨酸2種。有關(guān)蘆筍中氨基酸含量的測(cè)定已有相關(guān)報(bào)道[2,9-11]，但對(duì)其含量的影響因素研究較少。彭友舜等[12]采用氨基酸自動(dòng)分析儀對(duì)蘆筍莖不同部位的氨基酸含量及組成進(jìn)行了測(cè)定及分析。但該實(shí)驗(yàn)只測(cè)了一種樣品，且氨基酸自動(dòng)分析儀用途單一[13]。本實(shí)驗(yàn)采用一機(jī)多用的柱前衍生反相高效液相色譜儀對(duì)不同顏色(白、綠)、粗細(xì)和部位(尖部、中部、根部)的蘆筍中游離氨基酸含量進(jìn)行測(cè)定，并采用非參數(shù)檢驗(yàn)法分析不同顏色、粗細(xì)和部位對(duì)游離氨基酸含量的影響，以期為蘆筍生產(chǎn)、加工及綜合利用的發(fā)展提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白粗蘆筍(直徑1.3～2.0cm)、綠粗蘆筍(1.3～1.5cm)和綠細(xì)蘆筍(0.6～1.0cm)(各3份)，由山西永濟(jì)誠(chéng)德食品有限公司提供。

高純L-氨基酸(純度＞98%)，除胱氨酸購(gòu)自東京化成工業(yè)株式會(huì)社，其他購(gòu)自北京RC生物科學(xué)有限公司；4-氯-3,5-二硝基三氟甲基苯(CNBF) 太原市瑞和豐科貿(mào)有限公司；濃鹽酸(優(yōu)級(jí)純) 天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開發(fā)有限公司；乙腈(色譜純)、硼酸、硼砂、無水乙酸鈉、三乙胺、冰乙酸 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉 天津基準(zhǔn)化學(xué)試劑有限公司；磷酸二氫鉀 天津市化學(xué)試劑三廠。

1.2 儀器與設(shè)備

Waters Alliance 2690高效液相色譜儀 美國(guó)Waters公司；流動(dòng)相過濾裝置 美國(guó)Millipore公司；恒溫水浴鍋 德國(guó)GFL公司；Vortex-Genie2渦旋振蕩器 美國(guó)Scientif i c Industries公司； PB-10酸度計(jì) 德國(guó)Sartorious公司；HC-3518高速離心機(jī) 科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司；超純水制備系統(tǒng) 法國(guó)Milli-Q公司；Minitab 15統(tǒng)計(jì)分析軟件 美國(guó)Minitab公司；Capcell PAK MGⅡC18柱 日本資生堂公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理與衍生

將上述3種蘆筍樣品按尖部、中部和根部切斷，合并相同部位，攪碎(重復(fù)3次)。稱取攪碎的蘆筍2g，加入提取劑0.1mol/L HCl溶液4mL，渦旋振蕩使之充分混勻后，超聲提取20min，8000r/min離心20min，將上清液轉(zhuǎn)移至10mL容量瓶中，再加4mL提取劑重復(fù)以上操作，最后用超純水定容至10mL。

在試管中加入以上定容好的溶液400μL，邊渦旋邊加入2mL pH9.0硼酸鹽緩沖液，再加入600μL 100mmol/L CNBF溶液，振蕩混勻后，用封口膜密封，放入65℃的水浴中衍生50min，衍生完取出冷卻至室溫，加7mL pH 7.0的磷酸緩沖液，用直徑0.45μm的濾膜過濾后，取20μL上機(jī)檢測(cè)。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：Capcell PAK MGⅡ C18柱(250mmh4.6mm，5μm)；柱溫：20℃；檢測(cè)波長(zhǎng)：240nm；流速：0.28mL/min；進(jìn)樣量：20μL。流動(dòng)相A：乙腈；流動(dòng)相B：pH5.68乙酸-乙酸鈉緩沖液；流動(dòng)相用0.22μm的濾膜過濾并超聲脫氣后待用。優(yōu)化的梯度洗脫程序見表1。

表 1 分離20種氨基酸的梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution program for separating 20 amino acids

1.3.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

應(yīng)用Minitab15軟件中多個(gè)獨(dú)立樣本的非參數(shù)Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同樣品中游離氨基酸的含量

圖 1 氨基酸色譜分離圖Fig.1HPLC chromatogram of CNBF derivatives of amino acids from 1 mmol/L mixed standard solution and different asparagus samples

由圖1可知，用建立的方法可較好地分離20種氨基酸，且不同樣品中某些氨基酸含量存在較大差異。為了進(jìn)一步比較，對(duì)不同顏色、粗細(xì)和部位的蘆筍段中氨基酸含量進(jìn)行測(cè)定。

由表2可知，在不同蘆筍段中能檢測(cè)出至少15種游離氨基酸，但含量上存在差異。就種類而言，綠蘆筍各段中游離氨基酸種類多于白蘆筍，就含量而言，兩種酰胺Gln和Asn含量最高，兩種酸性氨基酸Glu和Asp含量次之；Cys2、Trp、Leu和Ile含量最少(有少量例外)。其中Gly含量順序?yàn)椋喊祝揪G；Asp、Asn、His、Ser、Thr、Pro、Val、Leu、Ile和必需氨基酸總量順序?yàn)椋壕G＞白。Glu、Gln、Ala和Tyr含量順序?yàn)椋捍郑炯?xì)；Cys2、Leu、Ile、Phe、Lys和必需氨基酸總量順序?yàn)椋杭?xì)＞粗。Arg和半必需氨基酸含量順序?yàn)椋杭獠浚局胁浚靖?；Asn、Gly和總氨基酸總量順序?yàn)椋褐胁浚靖浚炯獠?；Asp含量順序?yàn)椋褐胁浚炯獠浚靖浚籊ln和Ala含量順序?yàn)椋焊浚局胁浚炯獠?。但所研究的蘆筍樣品中都沒有檢測(cè)到Met。此外，綠細(xì)蘆筍各段的半必需氨基酸(根部除外，白粗蘆筍根部最高)和必需氨基酸含量對(duì)應(yīng)其他蘆筍各段最高。綠粗蘆筍各段中總氨基酸含量最高。之所以蘆筍中酰胺含量最高，酸性氨基酸含量次之，推測(cè)這與植物中氨基酸的合成有關(guān)[14-15]。

2.2 不同顏色、粗細(xì)和部位對(duì)游離氨基酸蘆筍含量

根據(jù)以上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)用Minitab15軟件中多個(gè)獨(dú)立樣本的非參數(shù)Kruskal-Wallis H檢驗(yàn)方法對(duì)不同顏色(白、綠)、粗細(xì)和部位(尖部、中部、根部)的蘆筍中游離氨基酸的含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。在95%置信水平下，各影響因素的P值見表3。在95%的置信水平下，顏色對(duì)蘆筍中Asp、Asn、His、Ser、Thr、Pro、Gly、Val、Leu、Ile和必需氨基酸的P值均小于0.05，這表明蘆筍的顏色對(duì)這些氨基酸含量有顯著性影響；粗細(xì)程度對(duì)蘆筍中Glu、Gln、Ala、Cys2、Leu、Ile、Phe、Tyr、Lys和必需氨基酸總量的P值均小于0.05，表明粗細(xì)程度對(duì)這些氨基酸含量也有顯著性影響；部位對(duì)Asp、Asn、Gln、Arg、Gly、Ala、半必需氨基酸和總氨基酸總量的P值均小于0.05，表明部位對(duì)這些氨基酸含量有顯著性影響。顏色、粗細(xì)和部位對(duì)游離氨基酸含量的影響，可能與植物的生長(zhǎng)、光合作用、呼吸和代謝、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的再分配有關(guān)[11]。

表 2 不同顏色、粗細(xì)和部位的蘆筍段中游離氨基酸的含量(n=3)Table 2 Free amino acid contents in different asparagus samples(n=3)

表 3 應(yīng)用多個(gè)獨(dú)立樣本的非參數(shù)Kruskal-WallisH檢驗(yàn)方法處理所得的P值Table 3Pvalues obtained by Kruskal-WallisH test for independent asparagus samples

3 結(jié) 論

在不同蘆筍段中能檢測(cè)出至少15種游離氨基酸，但含量上存在差異。就種類而言，綠蘆筍各段中游離氨基酸種類多于白蘆筍，就含量而言，兩種酰胺Gln和Asn含量最高，兩種酸性氨基酸Glu和Asp含量次之；Cys2、Trp、Leu和Ile含量最少(有少量例外)；所研究的蘆筍樣品中都沒有Met。此外，綠細(xì)蘆筍各段的半必需氨基酸(根部除外，白粗蘆筍根部最高)和必需氨基酸含量最高。綠粗蘆筍各段中總氨基酸含量最高。另外，通過非參數(shù)檢驗(yàn)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析得出，不同顏色、粗細(xì)和部位對(duì)蘆筍中某些游離氨基酸含量有顯著影響。

隨著人們生活水平的提高，蘆筍將受到人們?cè)絹碓蕉嗟南矏酆完P(guān)注，但其莖桿部分大部分被當(dāng)作廢棄物，以蘆筍為原料的產(chǎn)品在市場(chǎng)上還比較少，對(duì)蘆筍中有效成分的提取開發(fā)還不夠深入，值得進(jìn)一步深入研究。

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Effect of Color, Thickness and Part on Free Amino Acid Contents in Asparagus

CHE Lan-lan1，LI Wei-hua2，LIN Qin-bao1,*，SONG Huan2
(1. Institute of Applied Chemistry, Shanxi University, Taiyuan 030006, China；2. Shanxi Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Taiyuan 030024, China)

This work presents a reversed phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) method for the determination of free amino acids in asparagus after precolumn derivatization. The effects of different colors, thicknesses and parts on free amino acid contents in asparagus were investigated by non-parametric tests. At least 15 free amino acids with were detected and their contents showed differences among three different parts of asparagus (bottom, middle and top). All investigated samples were highest in asparagine and glutamine, glutamic acid and aspartic acid were in the middle, the contents of cysteine, trytophan, leucine and isoleucine were the lowest, and methionine was not detected. Different colors, thicknesses and parts had signif i cant effects on free amino acid contents in asparagus.

asparagus；free amino acid；color；thickness；part

TS207.3

A

1002-6630(2013)01-0065-04

2011-11-02

國(guó)家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目(2010IK157)

車蘭蘭(1986ü)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)樗幬锓治龌瘜W(xué)。E-mail：jdbyshtysbb@163.com

*通信作者：林勤保(1968ü)，男，副教授，博士，研究方向?yàn)槭称贩治觥-mail：qblin@sxu.edu.cn