貴州紫蘇葉中氨基酸及游離氨基酸含量分析

金石誠,劉忠偉，沈　奇，李　月，?！∥?，朱秋勁

(1.貴州大學(xué) 農(nóng)業(yè)生物工程研究院，貴州 貴陽 550025;2.貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025;3.貴州省油菜研究所，貴州 貴陽 550008)

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貴州紫蘇葉中氨基酸及游離氨基酸含量分析

金石誠1,劉忠偉1，沈奇3，李月1，牛熙1，朱秋勁2*

(1.貴州大學(xué) 農(nóng)業(yè)生物工程研究院，貴州 貴陽 550025;2.貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽 550025;3.貴州省油菜研究所，貴州 貴陽 550008)

采用L-8800氨基酸分析儀對(duì)奇蘇II、奇蘇III、M183和M218四個(gè)貴州本地紫蘇品種葉片中總氨基酸及游離氨基酸進(jìn)行測定。結(jié)果表明，四個(gè)品種的貴州紫蘇葉中總氨基酸含量有顯著差異，最高為奇蘇II，鮮葉含量為8.02 g/100g；游離氨基酸中奇蘇III與M183兩個(gè)品種均檢出17種游離氨基酸，奇蘇II與M218共檢出16種及15種游離氨基酸，四個(gè)品種紫蘇葉游離氨基酸含量在0.25～0.31 g/100g之間。結(jié)果還表明，四種貴州紫蘇葉中氨基酸EAA/TAA、EAA/NEAA值接近WHO/FHO參考標(biāo)準(zhǔn)，藥效氨基酸比例高達(dá)60%以上，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和保健作用，是有利于人體氨基酸營養(yǎng)平衡的植物氨基酸資源。

紫蘇；總氨基酸；游離氨基酸

紫蘇(Perilla frutescens)是唇形科紫蘇屬一年生草本植物，常稱蘇麻，在中國西南地區(qū)的種植栽培面積較大。紫蘇全株都可入藥，葉有發(fā)汗、利尿之效，可止痛、止咳、鎮(zhèn)痰、解毒；梗有平氣保胎之效；其籽油，又名紫蘇油，可食用，可防腐，還可用于工業(yè)，是我國衛(wèi)生部首批頒布的60 種藥食同源的中藥之一，極具藥用價(jià)值[1]。紫蘇莖葉含有的豐富揮發(fā)油形成了蘇麻獨(dú)特的芳香氣味。同時(shí)它還含有人體所需的其他大量營養(yǎng)物質(zhì)，可轉(zhuǎn)化為構(gòu)成人體的物質(zhì)組分和維持人體生命活動(dòng)所必須的化學(xué)反應(yīng)的原料及能量。有關(guān)紫蘇莖葉組分的研究發(fā)現(xiàn)，鮮紫蘇莖葉中含多種維生素及微量元素，如維生素A(48 IU/g)、維生素B1(0.0012 mg/g)、維生素B2(0.0032 mg/g)、維生素C(0.55 mg/g)、維生素D(0.031 mg/g)、K(4.7 mg/g)、Ca(2 mg/g)、Fe(0.216 mg/g)、Se(1.1 mg/g)、P(0.65 mg/g)、Na(0.01 mg/g)，還有多種人體必需的不飽和脂肪酸[2]，以及揮發(fā)油(0.57%)，包括白蘇烯酮、薄荷酮、薄荷醇、丁香油酚、紫蘇醛、紫蘇醇等多種成分[3]。

目前對(duì)紫蘇油中有效成分的研究較多，但對(duì)紫蘇葉中氨基酸，特別是游離氨基酸的研究較少，僅有蔡乾蓉[4],王恒[5]對(duì)紫蘇葉片中總氨基酸進(jìn)行過含量分析。氨基酸是生命組成必不可少的部分，對(duì)人體具有重要營養(yǎng)價(jià)值。多種氨基酸具有鮮味、甜味，研究其游離氨基酸對(duì)研究紫蘇葉風(fēng)味具有一定意義；另一方面，紫蘇在貴州省種植歷史悠久，分布廣泛，資源豐富，在貴州省的畢節(jié)、威寧、銅仁、梵凈山、安龍、貴定等地均有種植，以收獲紫蘇籽為主要目的，收獲后紫蘇葉大多被廢棄田間，因此對(duì)貴州紫蘇葉中營養(yǎng)成分進(jìn)行深入研究，將為開發(fā)利用紫蘇葉，發(fā)掘其潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值提供參考。本文對(duì)貴州省四種紫蘇葉進(jìn)行了測定分析，為進(jìn)一步研究貴州省紫蘇資源的營養(yǎng)價(jià)值、藥用價(jià)值及風(fēng)味成分提供了科學(xué)理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料及制備

供試紫蘇(Perilla Frutescens)品種為奇蘇II、奇蘇III、紫蘇M268、紫蘇M182。奇蘇II、III為貴州油菜研究所人工選育品種，M268、M182為貴州野生種紫蘇。四種紫蘇均種植于貴州省油研所開陽試驗(yàn)田，土地條件和栽培管理水平一致，苗齡5 M，結(jié)實(shí)初期。

供試材料為成熟、健康的植株葉片，于田間隨機(jī)選取，洗凈后于烘箱中40～50℃ 風(fēng)吹烘干至恒重，計(jì)算含水率，粉碎。

1.2 儀器和試劑

主要儀器：日立L-8800氨基酸自動(dòng)分析儀。

主要試劑：日本W(wǎng)AKO 17種氨基酸混合標(biāo)樣；日立氨基酸分析儀專用試劑；鹽酸、5-磺基水楊酸、分析純，市售。

1.3方法

1.2.1紫蘇葉總氨基酸測定

準(zhǔn)確稱取干燥粉碎過60目篩的紫蘇葉0.05 g于水解管中，加入6 mol/L鹽酸，充入高純氮后密封，至于110℃烘箱中水解24 h，水解后樣品至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去鹽酸，定容至100 mL，過45 μm濾膜后于進(jìn)樣瓶中上機(jī)分析，計(jì)算干品紫蘇葉氨基酸含量。試驗(yàn)每個(gè)品種做5次平行。

1.2.2紫蘇葉游離氨基酸測定

準(zhǔn)確稱取2 g干燥粉碎過60目篩的紫蘇葉于200 mL錐形瓶，加入50 mL超純水，沸水浸提1 h后過濾定容至200 mL，取5 mL樣品溶液加入10% 5-磺基水楊酸5 mL，搖勻使蛋白質(zhì)沉淀，至離心機(jī)中12000 RPM，4℃離心，取上清液過45 μm濾膜至進(jìn)樣瓶中上機(jī)分析，計(jì)算干品紫蘇葉游離氨基酸含量。試驗(yàn)每個(gè)品種做5次平行。

2　結(jié)果與分析

2.1貴州四種紫蘇葉片中蛋白質(zhì)氨基酸組成及含量比較

四個(gè)品種紫蘇葉總氨基酸含量測定見表1，各氨基酸分離圖譜見圖1。

圖1　紫蘇葉蛋白質(zhì)水解氨基酸分離圖譜(奇蘇II)Fig.1　Separation map of Perilla FRUTESCENS’amino acid (variety QISU II)

氨基酸種類奇蘇II奇蘇IIIM218M183Asp天冬氨酸2.25±0.151.78±0.091.99±0.111.86±0.18Thr蘇氨酸*1.09±0.060.85±0.070.96±0.080.95±0.13Ser絲氨酸1.07±0.070.85±0.070.95±0.040.97±0.07Glu谷氨酸2.57±0.132.04±0.122.29±0.082.25±0.11Gly甘氨酸1.33±0.051.02±0.071.17±0.081.04±0.09Ala丙氨酸1.30±0.051.01±0.061.16±0.091.08±0.06Cys半胱氨酸0.13±0.010.12±0.030.10±0.050.12±0.07Val纈氨酸*1.27±0.060.98±0.061.14±0.051.06±0.09Met蛋氨酸*0.17±0.050.10±0.070.14±0.060.11±0.05Ile異亮氨酸*0.98±0.080.75±0.100.86±0.110.78±0.11Leu亮氨酸*2.05±0.141.56±0.101.83±0.131.61±0.13Tyr酪氨酸0.83±0.050.63±0.080.71±0.040.66±0.07Phe苯丙氨酸*1.37±0.061.04±0.071.23±0.051.08±0.06Lys賴氨酸*1.14±0.070.91±0.061.03±0.070.92±0.08His組氨酸0.46±0.030.34±0.020.42±0.030.35±0.05Arg精氨酸1.16±0.110.89±0.071.04±0.080.96±0.11Pro脯氨酸1.09±0.080.84±0.050.99±0.060.92±0.09總氨基酸TAA20.26±1.25a15.71±1.19d18.04±1.21b16.71±1.55c必須氨基酸EAA8.07±0.52a6.19±0.53d7.19±0.55b6.51±0.65c非必需氨基酸NEAA12.19±0.779.25±0.6610.85±0.6610.20±0.90藥效氨基酸12.87±0.81a9.97±0.73d11.43±0.70b10.49±0.88c

注：*為必須氨基酸，同行字母相同表示差異不顯著P>0.05，字母不同表示差異顯著P<0.05(下同)。

由表1可知貴州四種紫蘇葉中均檢出17種氨基酸，各品種的總氨基酸含量、必需氨基酸含量均有顯著差異(P<0.05)，總氨基酸含量(TAA)、必需氨基酸(EAA)含量最高的均是奇蘇II紫蘇葉，TAA及EAA含量分別為20.26%，8.07%，最低的為奇蘇III紫蘇葉，TAA為15.57%，EAA含量為6.19%。TAA與EAA大到小排列相同，即奇蘇II>M218>M183>奇蘇III。四種紫蘇葉中各類氨基酸含量差異較大，四個(gè)品種中含量最高的均為谷氨酸，其次是天門冬氨酸，最低的是半胱氨酸，最高值出現(xiàn)在奇蘇II紫蘇葉的谷氨酸中，為2.57%。按WHO/FAO規(guī)定，即理想蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中EAA/TAA應(yīng)接近或高于40%及EAA/NEAA高于 60%[6]，所以計(jì)算EAA/TAA比與EAA/NEAA對(duì)評(píng)價(jià)食物中蛋白營養(yǎng)價(jià)值尤為重要。四個(gè)品種紫蘇葉EAA/TAA均為39%左右，EAA/NEAA為63～66%，基本接近WHO/ FAO標(biāo)準(zhǔn)。紫蘇作為一種傳統(tǒng)中草藥，也應(yīng)對(duì)其藥效氨基酸含量進(jìn)行分析，四種材料中藥效氨基酸含量有顯著差異，按高到低排序?yàn)槠嫣KII>M218>M183>奇蘇III，占總氨基酸的比例均為63%。2.2四種紫蘇葉片中游離氨基酸的組成及含量比較

四個(gè)品種紫蘇葉游離氨基酸含量測定見表2，各游離氨基酸分離圖譜見圖2。通過游離氨基酸分析可知奇蘇II、III、M183三個(gè)品種之間總游離氨基酸含量并無顯著差異(P>0.05)，約為0.29～0.33 g/100g，但M218與其它三個(gè)品種相比有顯著差異(P<0.05)，且含量較低，為0.25 g/100g。各個(gè)游離氨基酸含量最高的是M183中的谷氨酸，可達(dá)0.09 g/100g。奇蘇II、M218兩個(gè)品種未檢出游離蛋氨酸，M218未檢出游離半胱氨酸。另四個(gè)品種均含有痕量游離脯氨酸，即氨基酸分析儀測定顯示脯氨酸有吸收峰，但含量低于儀器檢出限，無法計(jì)算其含量。另通過分析發(fā)現(xiàn)，四個(gè)品種游離氨基酸中，5種鮮味氨基酸：即天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸總量占總游離氨基酸的比例FAA/TAA為44～54%，鮮味氨基酸含量最高的是M183，含量為0.18 g/100g，F(xiàn)AA/TAA為54.8%，其他三個(gè)品種間鮮味氨基酸含量無顯著差異，含量為0.13%～0.15%。

圖2　貴州紫蘇葉中游離氨基酸分離圖譜(奇蘇II)Fig.2　Separation map of Perilla frutescens’ free amino acid (variety Qisu II)

氨基酸種類奇蘇II奇蘇IIIM218M183Asp天冬氨酸**0.04±0.0050.05±0.0060.03±0.0050.03±0.004Thr蘇氨酸*0.05±0.0070.05±0.0080.01±0.0040.01±0.002Ser絲氨酸0.01±0.0040.01±0.0050.01±0.0030.02±0.002Glu谷氨酸**0.05±0.0070.06±0.0080.06±0.0070.09±0.01Gly甘氨酸**0.01±0.0030.01±0.0020.01±0.0030.01±0.003Ala丙氨酸**0.02±0.0040.02±0.0060.02±0.0040.03±0.005Cys半胱氨酸0.01±0.0000.01±0.00000.01±0.000Val纈氨酸*0.02±0.0020.02±0.0010.02±0.0010.02±0.003Met蛋氨酸*00.00200.002Ile異亮氨酸*0.01±0.0020.01±0.0020.01±0.0030.01±0.002Leu亮氨酸*0.02±0.0030.01±0.0020.02±0.0020.02±0.003Tyr酪氨酸0.02±0.0040.02±0.0050.02±0.0040.02±0.005Phe苯丙氨酸*0.02±0.0030.02±0.0020.02±0.0020.02±0.004Lys賴氨酸*0.01±0.0020.01±0.0020.01±0.0030.02±0.004His組氨酸0.0030.0040.0040.003Arg精氨酸**0.01±0.0030.01±0.0030.01±0.0010.02±0.005Pro脯氨酸痕量痕量痕量痕量總游離氨基酸TAA0.29±0.050a0.31±0.053a0.25±0.042b0.33±0.053a鮮味氨基酸FAA0.13±0.022b0.15±0.025b0.13±0.020b0.18±0.027a

注：帶*者為必需氨基酸，帶**者為鮮味氨基酸。

3　結(jié)論與討論

3.1貴州紫蘇葉中總氨基酸含量及食藥用價(jià)值

貴州紫蘇葉中氨基酸種類齊全，四個(gè)品種均檢出17種氨基酸，包括7種人體必需氨基酸及10種非必需氨基酸，其干樣氨基酸總量(TAA)在15.17～20.26 g/100g之間，四種紫蘇的EAA/TAA均為39%左右，EAA/NEAA為63～66%；接近于FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的優(yōu)質(zhì)蛋白EAA/TAA(40%)，必需氨基酸與非必需氨基酸的質(zhì)量比(EAA/NEAA)均大于60%，與雞蛋，肌肉等優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白相當(dāng)[7,8]。四種紫蘇鮮葉中氨基酸總量最高的是奇蘇II(8.02 g/100g)，奇蘇III最低(6.28 g/100g)，兩個(gè)野生種紫蘇葉(M218、M183)氨基酸含量介于奇蘇II、III之間。各氨基酸含量最高值出現(xiàn)在奇蘇II紫蘇葉中，為谷氨酸2.57 g/100g。最低值出現(xiàn)在M218中半胱氨酸 0.1 g/100g。藥效氨基酸含量有顯著差異，按高到低排序?yàn)槠嫣KII>M218>M183>奇蘇III，占總氨基酸的比例均為63%。

通過含水率計(jì)算得到四種紫蘇鮮葉總氨基酸質(zhì)量百分比為6.28～8.02%，與蔡乾蓉[4]和王恒[5]所報(bào)道的鮮紫蘇葉氨基酸含量相比，均高于前者所測四川(5.76%)、新疆(6.34%)等地紫蘇葉中氨基酸含量，其可能與品種、栽培條件、產(chǎn)地等因素有關(guān)。有研究表明，植物體中蛋白質(zhì)與氨基酸的含量可因環(huán)境和栽培條件的影響而發(fā)生顯著變化。此外，分析儀器的精密性或樣品預(yù)處理的差異也可能影響測定結(jié)果。

與紅景天根[9]、桑葉[10]、馬齒莧[11]、薄荷[12]、甘草[13]等藥食兩用中藥材中氨基酸含量相比較，紫蘇葉氨基酸含量高于紅景天根、馬齒莧，低于桑葉、薄荷、甘草，且供試的四種紫蘇葉中EAA/TAA值均高于上述5種中藥材，這也從另一方面說明了貴州紫蘇葉是一種優(yōu)質(zhì)植物蛋白源，有利于人體吸收利用。有研究將桑葉原通過簡單的水提酸沉法得到的桑葉蛋白濃縮物，蛋白質(zhì)含量可達(dá)到42.5%[10]，若以紫蘇葉中蛋白質(zhì)進(jìn)行深入的分離純化研究，將具有廣闊的開發(fā)利用前景。

3.2貴州紫蘇葉中游離氨基酸含量及特點(diǎn)

筆者認(rèn)為若要通過氨基酸分析樣品的風(fēng)味，應(yīng)以分析游離態(tài)氨基酸為主，游離氨基酸即處于游離態(tài)的氨基酸，未經(jīng)人體消化蛋白質(zhì)既存在的氨基酸，對(duì)風(fēng)味的形成影響更加重要。經(jīng)測定發(fā)現(xiàn)，供試貴州四種紫蘇葉中游離氨基酸種類較為齊全，奇蘇III與M183兩個(gè)品種均檢出17種游離氨基酸，奇蘇II與M218共檢出16種及15種。在所檢出的游離氨基酸中，均以谷氨酸含量最高，含量達(dá)0.05%～0.09%；谷氨酸是非必需氨基酸，但在食物風(fēng)味的形成方面起重要作用，具有形成味道鮮美和緩沖咸、酸等不良味道的特殊作用[14]；四種紫蘇中鮮味氨基酸與總游離氨基酸比(FAA/TAA)為44%～54%，鮮味氨基酸占游離氨基酸總含量的比例較高，與其他風(fēng)味成分共同作用后形成了獨(dú)特紫蘇的香味。紫蘇葉在我國食用歷史悠久，常直接食用或與其他食材共同烹調(diào)，這可能與紫蘇葉中游離鮮味氨基酸含量比例較高有關(guān)。

綜上所述，對(duì)貴州四種材料的氨基酸總量及游離氨基酸測定分析發(fā)現(xiàn)，貴州紫蘇葉是一種優(yōu)質(zhì)的植物氨基酸資源，通過EAA/TAA，EAA/NEAA值與國際標(biāo)準(zhǔn)比較，說明其營養(yǎng)價(jià)值較高，必需氨基酸組成較為均衡合理，藥效氨基酸比例達(dá)60%以上，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和保健作用，是有利于人體氨基酸營養(yǎng)平衡的植物氨基酸資源，具有廣闊的開發(fā)利用前景。

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Amino Acid and Free Amino Acid Composition Analysis in Guizhou Perilla FRUTESCENS Leaf

JIN Shi-cheng1,LUI Zhong-wei1,SHEN Qi3,LI Yue1,NIU Xi1,ZHU Qiu-jing2*

(1.Insitute of Agro-Bioengineering,Guizhou University,Guiyang Guizhou 550025,China；2.School of liquor and food engineering，Guizhou University,Guiyang Guizhou 550025,China；3.Guizhou Rape Institute,Guiyang,Guizhou 550008,China)

Amino acids of fourlocalvarieties,Qisu II,Qisu III,M183 and M218,of Perilla frutescens widely grown in Guizhou were determined by using the L-8800 amino acid analyzer.The results showed that the total amino acid content in the four varieties of Perilla frutescens leaf were significantly different the highest is QisuII,fresh leaf amino acid content is 8.02 g/100g;There were 17 kinds offree amino acid detectedin QisuIII and M183,while in Qisu IIand M218,there were 16 and 15 kinds of free amino aciddetected respectively.The free amino acid content of the four varieties’ leaf was varied between 0.25 g/100g and 0.31 g/100g.Results also showed that ratios of essential amino acid to total amino acid and non-essential amino acid,EAA/TAA,EAA/NEAA,in the four varieties’ leaf close to the

tandardsratios put forword by WHO/FHO,efficacy amino acid ratio as high as more than 60%.

Perilla frutescens;amino acid;free amino acid

2016-07-10；

2016-08-10

貴州特色植物資源研究與開發(fā)(浙江大學(xué)馥莉食品研究院基金)。

朱秋勁(1969-)，男，博士，教授，主要研究方向：食品營養(yǎng)與安全及畜產(chǎn)品加工；E-mail:ls.qjzhu@gzu.edu.cn。

TS255.2

A

1008-0457(2016)04-0013-05國際

10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2016.04.003