不同品系條斑紫菜采收期游離氨基酸組成與含量變化特征

胡傳明 陸勤勤 張美如 朱建一 馬飛 周偉 沈輝

摘要：以7個條斑紫菜栽培品系為材料，利用柱前衍生高效液相色譜法，對其在采收期前期、中期與后期的16種游離氨基酸含量進(jìn)行測定。結(jié)果顯示，試樣游離氨基酸總含量在48.71～62.05 mg/g之間，其中，Ala、Arg、Glu與Asp 4種呈味氨基酸含量最高，總含量在36.05～53.96 mg/g之間，占總游離氨基酸的69.11%～86.47%，除對照品系外，其他6個品系的呈味氨基酸與游離氨基酸總量均在采收中期達(dá)到最高；所有品系的必需氨基酸含量均隨采收時間延遲呈增長趨勢，在采收后期達(dá)到最高；蘇通條斑紫菜品系在呈味氨基酸與總游離氨基酸含量組成水平上最高，其次為Y-H002、蘇研與蘇連，對照品系最低。

關(guān)鍵詞：條斑紫菜；游離氨基酸；采收期；栽培品系

中圖分類號： S917.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2015）07-0334-04

紫菜屬（Pyropi）是一類原始大型紅藻，生長分布范圍廣泛，其經(jīng)濟(jì)種類條斑紫菜和壇紫菜是我國重要的栽培海藻。條斑紫菜是屬于原紅藻綱、紅毛菜科的一類海洋大型藻類，其生活史由宏觀的葉狀體（配子體）階段和微觀的絲狀體（孢子體）階段循環(huán)完成[1-2]。1953年，Kurogi開始在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)絲狀體獲得殼孢子，并由殼孢子得到幼葉狀體[3-4]。20世紀(jì)50年代末，國外學(xué)者陸續(xù)提出紫菜的“種”與栽培性狀的概念，由此建立了紫菜人工栽培技術(shù)，條斑紫菜選育研究也得到廣泛發(fā)展。1969年，Miura經(jīng)過多年選育，獲得具有穩(wěn)定遺傳性狀的栽培品種——奈良輪條斑紫菜（P. yezoensis f. narawaensis）。其后，通過單倍體育種方法成功培育出色澤優(yōu)、產(chǎn)量高的條斑紫菜新種質(zhì)曉光，成為20世紀(jì)90年代日本盛行的條斑紫菜栽培品種[5]。我國藻類學(xué)者在20世紀(jì)80年代初，基本延襲這一方法選育成1個長型條斑紫菜品種[2]。目前，單倍體育種技術(shù)有了長足發(fā)展，并通過種內(nèi)、種間雜交、定向培育、誘變育種等技術(shù)手段，開展了大量的條斑紫菜種質(zhì)改良、新品系研發(fā)等。

條斑紫菜屬于一類風(fēng)味食品，除對產(chǎn)量與形態(tài)等基本特征進(jìn)行必要描述[6]、對其葉綠素?zé)晒馓卣鳌⒅舅崤c揮發(fā)物的組成含量等開展研究外[7-11]，評價一個栽培品系的風(fēng)味特征是工作重點(diǎn)之一，可以反映其食用品質(zhì)與商業(yè)價值。風(fēng)味物包括游離氨基酸、5′-核苷酸、還原糖與有機(jī)酸等一系列物質(zhì)[12]。條斑紫菜游離氨基酸以Glu、Ala、Asp、Arg、Tau等呈味氨基酸含量最高，以體現(xiàn)其醇厚的風(fēng)味[13]。游離氨基酸成分與含量不僅與條斑紫菜的種質(zhì)有關(guān)[13]，而且與其栽培環(huán)境及采收時間也有一定的聯(lián)系[13-16]。本研究以包括雜交品系、高光強(qiáng)脅迫篩選品系、誘變選育品系、自然選育品系與栽培品系在內(nèi)的7個條斑紫菜品系為材料，測定其在采收期前期、中期與后期的游離氨基酸含量，分析各品系游離氨基酸組成與含量變化特征，為條斑紫菜各栽培品系的評價研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

在江蘇南通紫菜栽培區(qū)，分別于2013年1月1日（前期）、2月28日（中期）、3月28日（后期）采集各條斑紫菜品系（表1）；使用海水清洗藻體，并剔除雜藻和藻體基部，快速過純水去除鹽分；藻體低溫快速風(fēng)干，-20 ℃保存。

1.2 游離氨基酸含量的測定

樣品研磨，過100目篩；精確稱取藻粉0.30 g，加入體積分?jǐn)?shù)75%的乙醇50 mL，100 ℃水浴15 min，40 ℃真空旋轉(zhuǎn)蒸干， 重復(fù)上述步驟1次；用適量pH值為2.2的檸檬酸緩沖液

對照條斑紫菜主產(chǎn)區(qū)良種栽培品系江蘇省海洋水產(chǎn)研究所

溶解，3 000 r/min 離心5 min；取上清，定容至50 mL，過濾備用；采用Agilent HPLC 1200型自動進(jìn)樣器對氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品和樣品進(jìn)行OPA-FMOC自動在線衍生，樣品經(jīng)OPA一級衍生與FMOC二級衍生后上氨基酸專用HPLC色譜柱，根據(jù) Agilent 氨基酸測定手冊進(jìn)行測定，面積歸一法進(jìn)行定量。標(biāo)準(zhǔn)品采用9、90、900 pmol 3個濃度。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel與SPSS 19.0軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 條斑紫菜游離氨基酸的組成

檢測7個條斑紫菜品系采收期前、中、后期共21個試樣，均檢出16種游離氨基酸，包括Thr、Tyr、Val、Met、Phe、Ile和Leu 7種必需氨基酸，His和Arg 2種半必需氨基酸和Ala、Asp、Glu、Ser、Gly、Cy2、Pro 7種非必需氨基酸（圖1）。

由表2可見，21個試樣中，游離氨基酸總含量在48.71～62.05 mg/g之間；前期的總游離氨基酸以Y-H002最高，含量為56.87 mg/g，以Y-008最低，含量為50.83 mg/g；中期以蘇連最高，含量為62.05 mg/g，以對照最低，含量為 53.69 mg/g；后期以Y-H002最高，含量為58.86 mg/g，以對照最低，含量為48.71 mg/g。采收前、中、后期游離氨基酸總含量的平均值，蘇通最高，Y-H002次之，對照最低。

16種游離氨基酸中，以Ala、Arg、Glu與Asp 4種呈味氨基酸含量較高，總含量在36.05～53.96 mg/g之間，占總游離氨基酸的69.11%～86.47%，其中，Ala占總游離氨基酸含量的23.4%～32.79%，Arg占23.51%～32.65%，Glu占951%～18.94%，Asp占6.68%～10.05%。7個品系4種呈味氨基酸總含量中，前期以對照最高，總含量為45.51 mg/g，其次為蘇通，總含量為45.05 mg/g，Y-H002最低，總含量為41.70 mg/g；中期以蘇通最高，總含量為53.96 mg/g，其次為Y-H002，總含量為51.81 mg/g，對照最低，總含量為42.97 mg/g；后期以蘇通最高，總含量43.60 mg/g，其次為Y-2011，總含量為43.84 mg/g，對照最低，總含量為36.05 mg/g。

由表3可見，16種游離氨基酸中必需氨基酸含量豐富，包括7種必需氨基酸和2種半必需氨基酸，含量在21.3～

表3 呈味氨基酸、必需氨基酸和半必需氨基酸的含量與占比

品系前期中期后期

ABABABABABAB

含量（mg/g）占比（%）含量（mg/g）占比（%）含量（mg/g）占比（%）含量（mg/g）占比（%）含量（mg/g）占比（%）含量（mg/g）占比（%）

Y-H00241.7073.3225.9645.6551.8185.5926.2543.3642.7572.6231.3653.27

蘇通45.0480.5523.0741.2653.9686.4725.3140.5543.6074.8229.2050.10

蘇連44.0279.3223.3942.1449.2479.3527.4044.1642.7472.8131.0252.83

Y-201142.6882.3221.3041.0849.8981.2626.9243.8543.8475.0629.5850.65

蘇研44.3378.2825.4844.9948.0477.6725.6641.4942.0773.4629.5751.63

Y-00841.9482.5121.3441.9848.6679.6827.7245.3838.2569.1129.3152.95

對照45.5183.6722.5841.5242.9780.0322.8142.4936.0574.0024.4450.18

注：A代表呈味氨基酸；B代表必需氨基酸和半必需氨基酸；占比表示此類氨基酸占總游離氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

31.36 mg/g之間，占總游離氨基酸的40.55%～53.27%；后期的必需氨基酸含量均超過50%，且明顯高于前期與中期。

2.2 條斑紫菜采收期呈味氨基酸含量的變化

由圖2可見，除對照品系外，其他供試品系游離氨基酸總含量均在條斑紫菜的采收中期最高，其次為采收后期，采收前期最低。由圖3可見，4種主要呈味氨基酸Ala、Arg、Glu與Asp的含量組成隨采收期的變化各不相同，7個條斑紫菜品系中，Ala含量均在采收中期達(dá)到最高，采收后期最低；Arg含量未表現(xiàn)出明顯變化規(guī)律；除對照外，Glu與Asp含量均在采收中期達(dá)到最高；但采收前期與后期的含量有差異，除Y-2011外，其余品系在采收前期的Glu含量比后期高，而除蘇連外，其余品系采收后期樣品的Asp含量比前期高。

3 結(jié)論與討論

3.1 條斑紫菜游離氨基酸含量與組成特征

海區(qū)間水溫、營養(yǎng)鹽水平的差異會對條斑紫菜的生長產(chǎn)生不同的影響[14-15]，再加上種質(zhì)與采收期各不相同，條斑紫菜游離氨基酸總量差異較大，如日本報道紫菜中游離氨基酸總量在25～50 mg/g之間[15]，而國內(nèi)有報道在20～50 mg/g之間[17-18]。本試驗(yàn)7個品系的條斑紫菜試樣均采自海門輻射沙洲同一個海區(qū)，避免了因海區(qū)不同造成的游離氨基酸含量差異，測得的游離氨基酸總量在48.71～62.05 mg/g之間，與李瑞霞等的試驗(yàn)結(jié)論[17]差別較大，可能與樣品的處理方法有關(guān)。

Glu、Asp、Arg、Ala是條斑紫菜重要的呈味氨基酸[17]，其中，Ala與Glu是影響紫菜風(fēng)味的重要氨基酸[12，19]。試驗(yàn)結(jié)果表明，這4種氨基酸在條斑紫菜中含量最高，總含量在3605～53.96 mg/g之間，占總游離氨基酸的69.11%～8647%，符合條斑紫菜強(qiáng)烈的口感特征。Yoshie等對8種日本產(chǎn)條斑紫菜干制品中的游離氨基酸含量進(jìn)行分析，結(jié)果表明，Ala、Glu、Asp含量分別在3.08～16.02、3.22～18.44、066～2.82 mg/g之間[20]。紀(jì)明侯等對青島產(chǎn)條斑紫菜中游離氨基酸進(jìn)行檢測，結(jié)果顯示，高肥區(qū)Ala、Glu、Asp含量分別在7.3～30.2、2.9～9.3、0.5～2.7 mg/g[14]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，7個品系中，Ala、Glu、Asp含量分別在11.40～19.42、4.63～1163、3.59～5.28 mg/g之間，Asp含量明顯高于Yoshie等和紀(jì)明侯等的測定結(jié)果，Ala與Glu含量與Yoshie等和紀(jì)明侯等的測定結(jié)果相當(dāng)，最低值均高于Yoshie等和紀(jì)明侯等的測定結(jié)果最低水平。

游離氨基酸總含量在采收前期以Y-H002與蘇研最高，中期以蘇通與蘇連最高，后期以Y-H002與蘇連最高；每個品系氨基酸總含量的平均值以蘇通與Y-H002最高，對照品系最低。4種主要呈味氨基酸含量，前期為對照品系與蘇通最高，中期以蘇通與Y-H002最高，后期以Y-2011與蘇通最高。7個條斑紫菜品系中，蘇通在呈味氨基酸與總游離氨基酸含量組成水平上最高，其次為Y-H002、蘇研與蘇連，對照品系最低。

3.2 游離氨基酸隨采收期的變化特征

條斑紫菜的殼孢子采苗、單孢子放散和營養(yǎng)生長都與海區(qū)氣溫及水溫有著密切關(guān)系，其采收期也隨海區(qū)水溫的差異有著明顯的不同，不同條斑紫菜品系中的游離氨基酸含量組成變化也不一致。紀(jì)明侯等分析從1—4月采收的條斑紫菜認(rèn)為，雖然部分游離氨基酸在采收期中段出現(xiàn)1個高峰后下降，但是游離氨基酸總體隨采收期延遲呈下降趨勢[14]。Sakai等調(diào)查11月至翌年1月日本北海道產(chǎn)條斑紫菜中游離氨基酸含量認(rèn)為，游離氨基酸隨采收期延遲呈增長趨勢，特別是Asp、Ser、Glu與Ala[19]。Niwa等分析2個條斑紫菜品系HG-4與HG-5采收次數(shù)對游離氨基酸的影響發(fā)現(xiàn)，Ala、Asp、Glu、Tau 4種游離氨基酸中，只有Glu的含量隨采收期延遲而降低[13]，本試驗(yàn)對照品系出現(xiàn)同樣結(jié)論；其他3種氨基酸含量在HG-4純系的第3次采收時達(dá)到最大，后出現(xiàn)下降，本試驗(yàn)從殼孢子采苗至采收前期，條斑紫菜在海中生長70多天，除對照外，其他6個品系中的Ala、Asp、Glu、Arg 4種主要呈味氨基酸含量從前期的41.70～45.51 mg/g上升到中期的42.97～53.96 mg/g，后期下降到36.05～43.84 mg/g，同樣出現(xiàn)1個高峰后下降。

與呈味氨基酸含量相反，7個條斑紫菜品系中必需氨基酸含量均隨采收時間延遲呈現(xiàn)增長趨勢，而必需氨基酸含量的多寡決定其營養(yǎng)的平衡程度與利用價值，呈味氨基酸與必需氨基酸含量的變化為條斑紫菜游離氨基酸評價提供了一個平衡點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]曾呈奎，張德瑞. 紫菜的研究——Ⅲ.紫菜的有性生殖[J]. 植物學(xué)報：英文版，1955，4（2）：153-166.

[2]張學(xué)成，秦 松，馬家海，等. 海藻遺傳學(xué)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005：184-317.

[3]Kurogi M. Study of the life-history of Porphyra Ⅰ. The germination and development of carpospores[J]. Bull Tohoku Reg Fish Lab，1953，2：67-103.

[4]Kurogi M. On the liberation of monospores from the filamentous thallus（conchocelis-stage）of Porphyra tenera Kjellm[J]. Bull Tohoku Reg Fish Lab，1953，2：104-108.

[5]Miura A. A new variety and a new form of Porphyra（Bangiales，Rhodophyta） from Japan：Porphyra tenera Kjellman var. tamatsuensis Miura，var. nov. and P. yezoensis Ueda form.narawaensis Miura，form.nov.[J]. Journal of the Tokyo University Fisheries，1950，71（1）：1-37.

[6]張美如，陸勤勤，陳淑吟，等. 條斑紫菜品系評價方法的探討[J]. 水產(chǎn)科技情報，2011，38（6）：273-280，283.

[7]張 濤，沈宗根，李家富，等. 紫菜不同品系貝殼絲狀體葉綠素?zé)晒馓匦员容^[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（11）：238-242.

[8]李家富，張 濤，陸勤勤，等. 壇紫菜葉狀體營養(yǎng)細(xì)胞與生殖細(xì)胞葉綠素?zé)晒馓匦员容^[J]. 海洋科學(xué)，2013，37（3）：82-86.

[9]姚春燕，張 濤，姜紅霞，等. 條斑紫菜不同品系藻體光合色素及葉綠素?zé)晒鈪?shù)比較[J]. 南京師大學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，33（2）：81-86.

[10]馬 飛，陸勤勤，胡傳明，等. 多個條斑紫菜品系采收期內(nèi)脂肪酸組成、含量的變化分析[J]. 水產(chǎn)學(xué)報，2013，37（10）：1551-1557.

[11]胡傳明，徐繼林，朱建一，等. 紫菜特征揮發(fā)性物質(zhì)分析[J]. 海洋科學(xué)，2011，35（5）：106-111.

[12]Noda H，Horiguchi Y，Araki S. Studies on the flavor substances of‘Nori，the dried laver Porphyra spp.-Ⅱ.Free amino acids and 5′-nucleotides[J]. Nippon Suisan Gakkaishi，1975，41（12）：1299-1303.

[13]Niwa K，F(xiàn)uruita H，Yamamoto T. Changes of growth characteristics and free amino acid content of cultivated Porphyra yezoensis Ueda （bangiales rhodophyta） blades with the progression of the number of harvests in a nori farm[J]. Journal of Applied Phycology，2008，20（5）：687-693.

[14]紀(jì)明侯，蒲淑珠，牛佇慶.不同海區(qū)生長的條斑紫菜的氨基酸含量變化[J]. 海洋與湖沼，1981，12（6）：522-530.

[15]馬家海，大住幸寬，川合正允. 浙江省象山港紫菜輪栽及其品質(zhì)分析的研究[J]. 中國水產(chǎn)科學(xué)，1997，4（1）：30-37.

[16]李信書，伏光輝，陳百堯，等. 氮、磷加富對條斑紫菜生長及生化組成的影響[J]. 水產(chǎn)科學(xué)，2012，31（9）：544-548.

[17]李瑞霞，伊紀(jì)峰，沈頌東，等. 條斑紫菜（Porphyra yezoensis）游離氨基酸組成分析[J]. 氨基酸和生物資源，2011，33（1）：4-9.

[18]胡傳明.紫菜產(chǎn)品品質(zhì)及安全質(zhì)量分析研究[D]. 南京：南京師范大學(xué)，2008：24-34.

[19]Sakai H，Kasai T. Fatty acids，free amino acids and 5′-nucleotides of dried laver，Hoshi-nori，harvested in different months in Hokkaido and produced under different drying conditions[J]. Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi，2000，47（4）：327-332.

[20]Yoshie Y，Suzuki T，Shirai T，et al. Free amino acids and fatty acid composition in dried nori of various culture locations and prices[J]. Nippon Suisan Gakkaishi，1993，59：1769-1775.