紫蘇籽蛋白質(zhì)與氨基酸的含量測(cè)定及營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

賈青慧，沈奇，陳莉（1.貴州省農(nóng)科院油菜研究所，貴州貴陽(yáng)550000；2.貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025）

紫蘇籽蛋白質(zhì)與氨基酸的含量測(cè)定及營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

賈青慧1，2，沈奇1，*，陳莉2，*
（1.貴州省農(nóng)科院油菜研究所，貴州貴陽(yáng)550000；2.貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025）

為了研究紫蘇籽的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，測(cè)定了本研究所選育的高油、優(yōu)質(zhì)紫蘇品系奇蘇2號(hào)和奇蘇3號(hào)中紫蘇籽的蛋白質(zhì)與氨基酸含量，評(píng)價(jià)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并與其他高蛋白食品進(jìn)行比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：紫蘇籽蛋白質(zhì)含量和花生、核桃相當(dāng)，高于雞蛋和牛乳；氨基酸種類齊全，包括8種人體必需氨基酸，各必需氨基酸含量與雞蛋相當(dāng)，高于牛奶，是優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)食品。進(jìn)行氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)可得，除纈氨酸外，奇蘇2號(hào)氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分均高于奇蘇3號(hào)，必需氨基酸指數(shù)也高于奇蘇3號(hào)，奇蘇2號(hào)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于奇蘇3號(hào)。奇蘇2號(hào)中除蛋氨酸+胱氨酸外，其他必需氨基酸的氨基酸評(píng)分均高于FAO推薦值；化學(xué)評(píng)分均接近或超過(guò)雞蛋蛋白，其中蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分均最低，分別為13.68%和8.40%，為奇蘇2號(hào)的第一限制級(jí)氨基酸。

紫蘇籽；蛋白質(zhì)；氨基酸；營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是構(gòu)成細(xì)胞的基本有機(jī)物。生物體蛋白質(zhì)攝入不足會(huì)造成發(fā)育不良，免疫力低下、記憶力減退等不良影響［1］。氨基酸是蛋白質(zhì)的組成單元，蛋白質(zhì)組成中有8種氨基酸人體自身不能合成，必需從食物中獲取，在營(yíng)養(yǎng)健康中尤為重要［2］。

食用蛋白質(zhì)基于來(lái)源可分為兩大類，即植物蛋白和動(dòng)物蛋白。植物蛋白具有生產(chǎn)周期短、資源豐富、產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，相較于動(dòng)物蛋白類食品（豬肉、牛肉等），植物蛋白類食品還可以減少食品中的脂肪及膽固醇含量，經(jīng)常食用更有利于身體健康。隨著社會(huì)的迅猛發(fā)展，人口不斷增長(zhǎng)、食品資源日益緊張，研究開(kāi)發(fā)和利用植物蛋白類食品也顯得尤為重要。

紫蘇是藥食兩用的特油作物，其籽含油率約為30%～51%，粗蛋白含量為20%～30%，具有抗氧化、防衰老、降血脂、降血糖、抗過(guò)敏、抗菌、提高記憶力和改善視覺(jué)等保健功能，利用價(jià)值很高，現(xiàn)正日益成為國(guó)內(nèi)外食品及醫(yī)療保健領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)［3］。本文對(duì)本研究所選育的不同紫蘇品系中紫蘇籽的蛋白質(zhì)及氨基酸含量進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)其進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)，旨在加快紫蘇資源更深入的研究和開(kāi)發(fā)利用。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與設(shè)備

1.1.1試驗(yàn)原料

奇蘇2號(hào)、奇蘇3號(hào)：貴州省農(nóng)科院油菜研究所系選得到的高油、優(yōu)質(zhì)紫蘇品系，于2014年種植于貴州省貴陽(yáng)市開(kāi)陽(yáng)縣禾豐鄉(xiāng)實(shí)驗(yàn)基地，待籽粒完全成熟后收獲晾曬干進(jìn)行檢測(cè)。

1.1.2主要儀器設(shè)備

Agilent 1100系列高效液相色譜儀：美國(guó)Agilent公司；UV-2204PC紫外可見(jiàn)光光度計(jì)：上海馳唐實(shí)業(yè)有限公司；K9840自動(dòng)凱氏定氮儀、SH220石墨消解儀：濟(jì)南海能儀器股份有限公司；FA2004N精密電子天平：上海菁海儀器有限公司；FW-80萬(wàn)能粉碎機(jī)：上海仕元科學(xué)器材有限公司；恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上?，槴\實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2方法

1.2.1紫蘇籽蛋白質(zhì)含量測(cè)定

采用凱氏定氮法對(duì)不同品種紫蘇籽蛋白質(zhì)含量進(jìn)行分析［4］。

1.2.2氨基酸含量測(cè)定及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

1.2.2.1紫蘇籽蛋白氨基酸含量測(cè)定

稱取適量紫蘇籽于安瓿瓶中，加入6 mol/L HCl 5 mL，抽真空封口，于110℃水解24 h，開(kāi)口后在真空干燥器中去酸，定容至25 mL，冷凍保存。分別取20 μL氨基酸標(biāo)準(zhǔn)液和樣品水解液置于2 mL的Eppendorf管中，加入70 μL的衍生劑A（OPA試劑）和10 μL的衍生劑B（FMOC試劑），振蕩2 min后，經(jīng)0.2 μm過(guò)濾膜過(guò)濾后進(jìn)樣。

樣品定性采用保留時(shí)間法，即在相同色譜分析條件下，樣品中氨基酸色譜峰與標(biāo)準(zhǔn)氨基酸色譜峰保留時(shí)間相同或相近，則認(rèn)為樣品中含有此氨基酸。樣品定量采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法，即配制一定濃度氨基酸混合溶液，得出各氨基酸與其峰面積之間的線性回歸方程，在相同色譜分析條件下，對(duì)樣品中氨基酸進(jìn)行分析，根據(jù)峰面積與線性回歸方程得出樣品中氨基酸濃度。

1.2.2.2營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

氨基酸評(píng)分（amino acid score，AAS）是一種廣為采用的食物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)方法，它反映了食物蛋白質(zhì)與人體蛋白質(zhì)構(gòu)成模式的接近程度［5］。以生物學(xué)價(jià)值最高的雞蛋蛋白質(zhì)作為參考蛋白質(zhì)，將每克待測(cè)食物蛋白質(zhì)中每種必需氨基酸的含量占FAO/WHO評(píng)分模式中該氨基酸含量的百分?jǐn)?shù)計(jì)算出來(lái)，此百分?jǐn)?shù)即為氨基酸評(píng)分。食物蛋白質(zhì)氨基酸模式與人體蛋白質(zhì)構(gòu)成模式越接近，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。計(jì)算公式如下：

化學(xué)評(píng)分［6］顯示了待測(cè)氨基酸與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)雞蛋蛋白氨基酸的接近程度?；瘜W(xué)評(píng)分（chemical score，CS）的計(jì)算方法如下：

必需氨基酸指數(shù)［6］是待測(cè)蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)（通常是雞蛋蛋白質(zhì)）中的必需氨基酸含量比值的幾何平均數(shù)，是評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的一項(xiàng)化學(xué)指標(biāo)。必需氨基酸指數(shù)（EAAI）計(jì)算方法如下：

式中：n為比較的氨基酸數(shù)，個(gè)；t為試驗(yàn)蛋白質(zhì)的氨基酸含量，mg/g；s為雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸含量，mg/g。

2　結(jié)果與分析

2.1紫蘇籽蛋白質(zhì)含量測(cè)定

不同食品中蛋白質(zhì)含量對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　不同食品蛋白質(zhì)含量對(duì)比Table 1　Comparison of protein content in different foods

由表1可知，奇蘇2號(hào)紫蘇籽蛋白質(zhì)含量為16.5%，奇蘇3號(hào)紫蘇籽蛋白質(zhì)含量為20.02%，可見(jiàn)紫蘇品種之間蛋白質(zhì)含量存在一定差異，可為以后篩選紫蘇優(yōu)良品種提供一定參考。將所測(cè)結(jié)果與常見(jiàn)的蛋白質(zhì)食品進(jìn)行對(duì)比，其中雞蛋蛋白質(zhì)的含量平均值為12.33%［7］；唐偉英［8］等采用電位滴定法測(cè)定牛乳中蛋白質(zhì)含量，平均值為2.956%；吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)的常鑫［9］以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為主的方法對(duì)70個(gè)品種的大豆蛋白含量進(jìn)行檢測(cè)分析，所測(cè)品種大豆蛋白質(zhì)含量范圍34.46%～45.13%，平均值為40.17%；中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的姜慧芳［10］對(duì)4 000多份花生品種進(jìn)行測(cè)量，4 091份花生品種種子蛋白質(zhì)最低值為12.48%，最高值為36.82%，平均值為27.05%；毛曉英［11］對(duì)核桃蛋白質(zhì)進(jìn)行綜述，得核桃蛋白質(zhì)含量為（16.66±0.51）%。由此可知，紫蘇籽蛋白質(zhì)含量和花生、核桃相當(dāng)，高于雞蛋和牛乳，是一種優(yōu)質(zhì)的植物蛋白類食品，開(kāi)發(fā)利用價(jià)值極大。

2.2紫蘇籽氨基酸含量測(cè)定

奇蘇2號(hào)、3號(hào)中氨基酸組成及含量結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　奇蘇2號(hào)、3號(hào)氨基酸組成及含量Table 2　Amino acid composition and content of qisu2 and qisu3

氨基酸作為蛋白質(zhì)的基本組成單位，對(duì)生物體的代謝活動(dòng)有著重要的調(diào)節(jié)作用，不同氨基酸具有不同的功能。由表2可知，紫蘇籽所含氨基酸種類齊全，8種必須氨基酸含量較豐富。奇蘇2號(hào)氨基酸總量為158.02 mg/g，必需氨基酸含量占氨基酸總量的24.89%，含量最高的是天門冬氨酸89.99 mg/g，其次為賴氨酸10.61 mg/g和酪氨酸9.26 mg/g；奇蘇3號(hào)氨基酸總量為161.16 mg/g，必需氨基酸含量占氨基酸總量的24.25%，含量最高的是天門冬氨酸91.58 mg/g，其次是酪氨酸11.68 mg/g和賴氨酸10.41 mg/g。植物性蛋白質(zhì)往往相對(duì)缺少色氨酸，紫蘇蛋白質(zhì)卻不同于一般植物性蛋白質(zhì)，含有相對(duì)豐富的色氨酸。天門冬氨酸是4種必需氨基酸（賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸）的合成前體，可改善心肌收縮能力，增強(qiáng)肝臟功能，消除疲勞。紫蘇籽中天門冬氨酸含量最高，對(duì)增強(qiáng)心臟、肝臟功能有益。酪氨酸是神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)多巴胺的前驅(qū)物質(zhì)，對(duì)大腦保持敏銳的思維、記憶力以及清醒程度，起著決定性作用。賴氨酸具有促進(jìn)大腦發(fā)育，脂肪代謝，調(diào)節(jié)松果腺、乳腺、黃體及卵巢，防止細(xì)胞退化等功能，兩品種中的酪氨酸、賴氨酸含量都較豐富，由此可知，對(duì)促進(jìn)腦細(xì)胞發(fā)育、增強(qiáng)記憶力有較好作用。其中蛋氨酸（含硫氨基酸）含量最低，這意味著在飲食中若以紫蘇籽蛋白質(zhì)作為食品蛋白質(zhì)來(lái)源時(shí)，還應(yīng)補(bǔ)充其他來(lái)源的含硫氨基酸。

不同食品中必需氨基酸含量對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，紫蘇籽蛋白中各個(gè)必需氨基酸含量和總氨基酸含量與雞蛋相當(dāng)，高于牛奶，低于核桃、花生、大豆。其中色氨酸和賴氨酸含量與核桃相當(dāng)，普遍高于花生、雞蛋、牛奶。必需氨基酸與含量占氨基酸總量的比值與核桃、大豆、雞蛋相當(dāng)，低于花生、牛奶。

奇蘇2號(hào)、3號(hào)的氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分和必需氨基酸指數(shù)結(jié)果見(jiàn)表4。

表3　不同食品必需氨基酸含量對(duì)比Table 3　Comparison of essential amino acids in different foods

從表4中可以看出，奇蘇2號(hào)中除蛋氨酸+胱氨酸外，其他必需氨基酸的氨基酸評(píng)分均高于FAO推薦值，化學(xué)評(píng)分均接近或超過(guò)雞蛋蛋白。其中，色氨酸的氨基酸評(píng)分（147.88%）最高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于FAO推薦值（10%），賴氨酸化學(xué)評(píng)分（91.86%）最高，其中蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分均最低，分別為13.68%和8.40%，為奇蘇2號(hào)的第一限制級(jí)氨基酸。必需氨基酸指數(shù)為82.45，與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)較為接近。

奇蘇3號(hào)中，除蛋氨酸+胱氨酸和亮氨酸外，其余必需氨基酸評(píng)分均接近或高于FAO推薦值；除色氨酸和賴氨酸外，其余必需氨基酸的化學(xué)評(píng)分均低于雞蛋蛋白。具體來(lái)看，苯丙氨酸+酪氨酸的氨基酸評(píng)分（135.11%）最高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于FAO推薦值（60%），化學(xué)評(píng)分（87.17%）也最高，但低于雞蛋蛋白的93%。蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分均最低，分別為9.85%和6.05%，為奇蘇3號(hào)的第一限制級(jí)氨基酸。必需氨基酸指數(shù)為81.38，低于奇蘇2號(hào)。

結(jié)合表1和表4可知，奇蘇2號(hào)蛋白含量（16.5%）較奇蘇3號(hào)（20.02%）偏低，但除纈氨酸外，奇蘇2號(hào)各必需氨基酸的氨基酸評(píng)分均高于奇蘇3號(hào)；化學(xué)評(píng)分、必需氨基酸指數(shù)均高于奇蘇3號(hào)，奇蘇2號(hào)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值要高于奇蘇3號(hào)。

表4奇蘇2號(hào)、3號(hào)AAS、CS、EAAI評(píng)分結(jié)果Table 4　EAAI，CS，AAS results of qisu2 and qisu3

3　結(jié)論與討論

由以上分析結(jié)果可知，紫蘇籽蛋白質(zhì)含量（奇蘇2 號(hào)16.5%，奇蘇3號(hào)20.02%）和核桃（16.66%）、花生（27.05%）相當(dāng)，低于大豆（40.17%），高于雞蛋（12.33%）和牛乳（2.956%）。紫蘇籽氨基酸種類齊全，在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較好的奇蘇2號(hào)中，8種必需氨基酸含量（39.33 mg/g）和總氨基酸含量（158.02 mg/g）與雞蛋（37.6、106.7 mg/g）相當(dāng)，高于牛奶（11.52、28.68 mg/g），紫蘇籽中天門冬氨酸含量最高，對(duì)保護(hù)心臟、肝臟作用最大；酪氨酸、賴氨酸含量豐富，對(duì)促進(jìn)腦細(xì)胞發(fā)育、增強(qiáng)記憶力有較好作用；蛋氨酸（含硫氨基酸）含量最低，在飲食中可于其他含硫氨基酸豐富的食物［16］，如谷類、甜薯、豬肉和牛肉等搭配食用，可以更科學(xué)地利用紫蘇資源，提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。除蛋氨酸+胱氨酸外，其他必需氨基酸的氨基酸評(píng)分均接近或高于FAO推薦值，化學(xué)評(píng)分均也接近或超過(guò)雞蛋蛋白，必需氨基酸指數(shù)接近標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)，說(shuō)明紫蘇籽是一種優(yōu)良的植物蛋白資源，如果將紫蘇籽榨油后再進(jìn)一步對(duì)餅粕的蛋白質(zhì)進(jìn)行利用，將會(huì)更好提高其開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值。

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The Content Determination and Nutritional Evaluation of Perilla Seed Protein and Amino Acids

JIA Qing-hui1，2，SHEN Qi1，*，CHEN Li2，*
（1.Guizhou Academy of Agricultural Sciences Institute of Rape，Guiyang 550000，Guizhou，China；2.College of Chemistry and Chemical Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，Guizhou，China）

In order to study the nutritional value of perilla seed，the perilla seed protein and amino acid content of qisu 2 and qisu 3 which are high oil and high quality in our research institute was determined.Its nutritional value was evaluated and compared with other high protein food.The results showed that there was no difference in the protein between prilla seed，peanuts and walnut，but the protein content of perilla seed was higher than eggs and milk；the amino acid varieties were abundant，including 8 kinds of human essential amino acid.The essential amino acid content was equal to eggs，higher than milk，which is a high quality protein food.According to amino acid nutritional evaluation，in addition to valine，amino acid scores and chemical scores of qisu 2 were higher than qisu 3，the essential amino acid index was also higher than qisu 3，in other words，qisu 2 nutritional value was higher than qisu 3.Except for methionine and cysteine，the other essential amino acids scores were higher than FAO recommended value，chemical scores were close to or exceed egg protein in qisu 2. Methionine+cysteine was the first limiting amino acid of qisu 2，which amino acid score and chemical score were the lowest，13.68%and 8.40%respectively.

perilla seed；protein；amino acids；nutritional evaluation

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.10.002

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31360067）；貴州省科學(xué)技術(shù)基金項(xiàng)目（黔科合J字［2014］2020號(hào)）；貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院專項(xiàng)資金項(xiàng)目（黔科合農(nóng)科院院專項(xiàng)［2011］017）；貴州省科技廳省農(nóng)科院聯(lián)合基金項(xiàng)目（黔科合LH字［2015］7062號(hào)）

賈青慧（1991—），女（漢），碩士，研究方向：生物質(zhì)資源化利用。
*

沈奇（1983—），女（漢），副研究員，博士，主要從事油料作物遺傳育種；陳莉（1975—），女（漢），副教授，碩士，主要從事生物質(zhì)資源利用研究。

2015-09-15