鳳丹籽蛋白氨基酸分析及營養(yǎng)評價

李梅青，周 鑫， 張大衛(wèi)，錢明月， 吳計劃， 王 芬

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 茶與食品科技學(xué)院，安徽 合肥 230036；2.安徽省農(nóng)產(chǎn)品加工工程實驗室，安徽 合肥 230036；3.北京同仁堂安徽中藥材有限公司，安徽 銅陵 244000）

鳳丹籽蛋白氨基酸分析及營養(yǎng)評價

李梅青1，2，周 鑫1， 張大衛(wèi)1，錢明月1， 吳計劃3， 王 芬3

（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 茶與食品科技學(xué)院，安徽 合肥 230036；2.安徽省農(nóng)產(chǎn)品加工工程實驗室，安徽 合肥 230036；3.北京同仁堂安徽中藥材有限公司，安徽 銅陵 244000）

以鳳丹籽為原料，采用氨基酸自動分析儀分析其氨基酸組成，并對比參照全雞蛋蛋白、大豆分離蛋白和FAO/WHO推薦模式的氨基酸組分，對鳳丹籽蛋白的氨基酸成分進行營養(yǎng)評價。結(jié)果表明：鳳丹籽蛋白共檢測出16種氨基酸（除色氨酸外），其中必需氨基酸為總氨基酸質(zhì)量分數(shù)的38.9%，必需氨基酸指數(shù)EAAI值為72.3、生物價BV為67.1。采用模糊識別法計算出的與全雞蛋蛋白的貼近度為0.90，氨基酸比值系數(shù)分SRC為81.6，以上均優(yōu)于大豆分離蛋白，化學(xué)評分CS有多項優(yōu)于或接近大豆分離蛋白。以上分析結(jié)果說明鳳丹籽氨基酸組成的平衡性指標很好，是一種新型的優(yōu)質(zhì)氨基酸來源，有著良好的應(yīng)用前景。

鳳丹籽；鳳丹籽蛋白；氨基酸分析；必需氨基酸；營養(yǎng)評價

鳳丹 （Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang），俗稱銅陵牡丹、銅陵鳳丹，屬江南品種群。其根皮的主要化學(xué)成分為酚類、苷類、黃酮和有機酸等[1]，具有抗凝血、降壓、消炎等功效，具有很高的藥用價值[2]。2006年，鳳丹被列為“國家地理標志保護產(chǎn)品”[3]。

前期對鳳丹的研究主要集中在對其根皮的利用上，但鳳丹花瓣、花籽也具有一定的利用價值[4-6]。孫強等[4]利用HS/SPME/GC/MS技術(shù)對兩種鳳丹花的揮發(fā)性成分進行研究，得出50種揮發(fā)性成分，兩種鳳丹花的共有揮發(fā)性成分有27種。吳悠等[5]以脫脂后的鳳丹籽為原料，應(yīng)用Box-Behnken響應(yīng)面設(shè)計分析方法優(yōu)化鳳丹籽總黃酮的提取工藝，其得率達到9.015mg/g。錢明月等[6]利用索氏提取法提取鳳丹籽油，出油率為34.86%。

本文中以鳳丹籽為原料，對鳳丹籽蛋白質(zhì)量分數(shù)進行測定，應(yīng)用氨基酸自動分析儀分析測定其氨基酸組成及質(zhì)量分數(shù)，并對比參照全雞蛋蛋白、大豆分離蛋白和FAO/WHO推薦模式的氨基酸組分，對鳳丹籽蛋白的氨基酸成分進行營養(yǎng)評價，為其在食品或其它領(lǐng)域的進一步研究和開發(fā)提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

鳳丹籽：由北京同仁堂安徽中藥材公司提供；鹽酸（分析純）：上海生化試劑所產(chǎn)品；H型氨基酸混合標準樣品，特級茚三酮試劑反應(yīng)液：日本和光純藥工業(yè)株式會社產(chǎn)品；L-8500PH-KIT緩沖液：三菱化學(xué)株式會社產(chǎn)品；優(yōu)級純鹽酸：北京市慶盛達化工技術(shù)有限公司產(chǎn)品。

1.2 儀器與設(shè)備

HITACHIL-8900型氨基酸分析儀：日本株式會社日立制作所產(chǎn)品；海能K9840型自動凱氏定氮儀：濟南海能儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3 凱氏定氮測定法

準確稱取0.2 g樣品共3組，分別向消化管中加入0.2 g CuSO4、6 g K2SO4及20mLH2SO4，置于消解儀消解2 h，待樣品呈現(xiàn)淡藍色液體時，冷卻后取下，將消化管放入凱氏定氮儀，儀器自動蒸餾冷卻液，以0.05mol/L鹽酸對蒸餾液進行滴定，以空白管對照，并記錄結(jié)果。

1.4 氨基酸檢測方法

1.4.1 樣品處理 準確稱取0.1 g樣品，放入15mL水解管中，注入10 mL 6 mol/L鹽酸，充入氮氣，于110℃烘箱中水解24 h，冷卻后，取水解液定容至50mL，過濾，取1mL濾液于50℃真空干燥箱中蒸干，加入1mL 0.1mol/L鹽酸溶解，過0.22 nm濾膜，取20μL濾液進樣。

1.4.2 測定條件 HITACHI 2622SC-PH離子分離柱，色譜柱尺寸4.6mm ID×60mm，日立專用陽離子交換樹脂，柱溫57℃，反應(yīng)單元溫度135℃；泵壓力0～30 MPa，流速范圍0.000～0.999mL/min；檢測波長：570 nm，440 nm（700 nm參比）；進樣體積20μL；分析時間：30min。

1.5 鳳丹籽蛋白的營養(yǎng)評價方法

1.5.1 蛋白質(zhì)模糊識別法 根據(jù)蘭氏距離法[7]，將鳳丹籽蛋白u中的必需氨基酸與全雞蛋蛋白a進行比較，計算公式為：

其中ak（k=1，2，…，7）為全雞蛋蛋白中7種必需氨基酸（色氨酸未參比）的質(zhì)量分數(shù)；uik為第i個評價對象的第k種必需氨基酸質(zhì)量分數(shù)。μ的值越接近于1，表明其蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值相對較高。

1.5.2 化學(xué)評價法 化學(xué)評分 （CS）采用FAO（1970）確定的方法[8]，氨基酸評分（AAS）、必需氨基酸指數(shù)（EAAI）、生物價BV分別采用Bano（1982）[9]的方法來計算確定。

1.5.3 氨基酸比值系數(shù)法[10]以世界衛(wèi)生組織（WHO）和聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）提出的氨基酸模式，計算必需氨基酸比值（RAA）、氨基酸比值系數(shù)（RC）和氨基酸比值系數(shù)分（SRC），分別按下式（2）（3）（4）計算，

其中，i=（1，2…7），ωEAAui表示待評價蛋白質(zhì)的某種必需氨基酸的質(zhì)量分數(shù)，ωEAAyi表示FAO/WHO推薦模式中對應(yīng)的該種氨基酸的質(zhì)量分數(shù)，RAA表示RAAi（i=1，2…7）的平均值，CV為RC的變異系數(shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 鳳丹籽蛋白的凱氏定氮測定及氨基酸分析

經(jīng)凱氏定氮法測定得到鳳丹籽蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為23.3%。

以氨基酸標樣為參照，將經(jīng)過水解后的待測樣品經(jīng)氨基酸自動分析儀檢測，結(jié)果如圖1所示。可以看出，各種氨基酸（除色氨酸）分離效果較好，由于鹽酸水解過程中色氨酸破壞較大，因此使用氨基酸自動分析儀未能檢測到其質(zhì)量分數(shù)。

圖1 鳳丹籽蛋白質(zhì)的氨基酸分析色譜圖Fig.1 Chromatogram of am ino acids for Paeonia ostii seed protein

2.2 鳳丹籽蛋白的氨基酸組成分析

鳳丹籽蛋白的氨基酸組成如表1所示，其必需氨基酸質(zhì)量分數(shù)如表2所示，并與大豆分離蛋白、全雞蛋蛋白、FAO/WHO推薦模式的質(zhì)量分數(shù)進行了對比。由表1可知，共分離檢測出16種氨基酸（除色氨酸外）。其中分離得到的氨基酸中，以谷氨酸的質(zhì)量分數(shù)最高，其次是亮氨酸、精氨酸、天冬氨酸，谷氨酸和天冬氨酸占總氨基酸質(zhì)量分數(shù)的34%，具有許多生理功能[11]。

表1 鳳丹籽蛋白各氨基酸（色氨酸未測）質(zhì)量分數(shù)Table 1 Com ponents of Paeonia ostii seed protein

由表2可知，鳳丹籽蛋白質(zhì)的氨基酸含量（以mg/g計）較大豆分離蛋白、全雞蛋蛋白、FAO/WHO推薦模式的含量要低，但其必需氨基酸所占總氨基酸的質(zhì)量分數(shù)卻達到了38.9%，高于大豆分離蛋白的38.5%和FAO/WHO推薦模式36%[12]。

表2 必需氨基酸組成比較Table 2 Com parison of essential am ino acids mg/g蛋白質(zhì)

2.3 鳳丹籽蛋白的營養(yǎng)評價

鳳丹籽蛋白的RC、CS值如表3所示，鳳丹籽蛋白的EAAI、BV、SRC、貼近度如表4所示。通過RC值和CS值的比較，可以確定該蛋白質(zhì)氨基酸組成中第一限制氨基酸的種類。其中鳳丹籽蛋白中有4種氨基酸的比值系數(shù)接近或者超過1，最低的為賴氨酸，因此第一限制氨基酸為賴氨酸，這也符合賴氨酸為大多數(shù)谷物食品中的第一限制氨基酸的事實。大豆分離蛋白的第一限制氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸，可與鳳丹籽蛋白起到互補的作用。在鳳丹籽蛋白化學(xué)評分中，達到或超過100的也有4種，其數(shù)值的整體分布與大豆分離蛋白類似，其中在化學(xué)評分CS的比較中，鳳丹籽蛋白有4種氨基酸高于大豆分離蛋白，分別為蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、蛋氨酸+半胱氨酸，而苯丙氨酸+酪氨酸與大豆分離蛋白接近。

表3 氨基酸比值系數(shù)RC值、化學(xué)評分CS值Table 3 Am ino acid ratio coefficients（RC）and chem ical scores（CS）

由表4可知，鳳丹籽蛋白質(zhì)在EAAI、BV、SRC和貼近度四個指標上都優(yōu)于大豆分離蛋白。其中，鳳丹籽蛋白與全雞蛋蛋白的貼近度達到0.90，高于大豆分離蛋白的0.84，說明其氨基酸的組成和營養(yǎng)價值更接近人體所需要的模式。鳳丹籽蛋白的SRC值為81.6，高于大豆分離蛋白的76.6，SRC所反映的是原料氨基酸的組成與人體需要氨基酸比例的接近程度，現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)提倡氨基酸的平衡，缺乏或者過剩都會影響其營養(yǎng)價值[13]，數(shù)值越高說明其蛋白質(zhì)的質(zhì)量越好。

表4 EAAI、BV、SRC和貼近度Table 4 EAAI，BV，SRC and the close degree

3 結(jié)語

采用氨基酸自動分析儀分析鳳丹籽蛋白的氨基酸組成，共分離鑒定出16種氨基酸 （除色氨酸外）組分，其中必需氨基酸7種，占總氨基酸質(zhì)量分數(shù)的38.9%。鳳丹籽蛋白與全雞蛋蛋白的貼近度達到0.90，高于大豆分離蛋白的0.84，在氨基酸含量上與大豆分離蛋白相當，但其在EAAI、BV、化學(xué)評分CS和氨基酸比值系數(shù)分上均優(yōu)于大豆分離蛋白，說明其氨基酸組成的平衡性指標很好，是一種新型的優(yōu)質(zhì)氨基酸來源。

[1]CAO Chunquan.Advances on chem ical coponent analysis of Chinese Moutan Cortex[J].Guangzhou Chem ical Industy，2013，41（13）：35-36.（in Chinese）

[2]ZHANG Bucang，ZHAO Zhiping，XING Jun，etal.Study on extraction，purification and blood-sugar lowering of a polysaccharide from danpl[J].Journal of Anhui Agri Sci，1995，23（4）：373-374.（in Chinese）

[3]SUN Zhiguo，CHEN Zhi，LIU Chengwu，et al.Protection situation and countermeasures of national geographical indication productsofgenuinemedicinalmaterialsin Anhuiprovince[J].Journalof AnhuiAgriSci，2010，38（14）：7353-7355.（in Chinese）

[4]SUN Qiang，LIMeiqing，WU You，etal.Analysis of volatile components in two Paeonia ostii flowers by HS-SPME-GC/MS[J]. Chinese Journal of Spectroscopy Laboratory，2013，30（1）：145-150.（in Chinese）

[5]WU You，LIMeiqing，SUNQiang，etal.Ultrasonic-assisted extraction technology of total flavonoids from Paeonia ostii t.hong et j.x.zhang seed[J].Nat Prod Res Dev，2012，24（10）：1454-1457.（in Chinese）

[6]QIAN M ingyue，LIMeiqing，WU You，etal.Analysis of physicochem ical properties and fatty acids by GC/MS in Paeonia ostii seed oil[J].Nat Prod Res Dev，2014，26（3）：380-383.（in Chinese）

[7]ANDREA P.Gathered w ild food plants in theuppervalley of the serchio river（Garfagnana）[J].Econom ic Botany，1999，53（3）：327-341.

[8]FAO.Am ino acid contentof foods and biological data on proteins[J].Nutr Stud Food Policy and Food Sci Serv，Nutr，Div，Rome：FAO，1970，24（5）：5-6.

[9]BANO Z，RAJRATHNAM S.Pleurotusmushroom as a nutritious food in tropicalmushrooms-biological nature and cultivation methods[M].Hong Kong：The Chinene University Press，1982：363-380.

[10]ZHU Shengtao，WU Kun.Nutritional evaluation of protein-ratio coefficientof am ino acid[J].Acat Nutrimenta Sinica，1988，2（10）：187-190.（in Chinese）

[11]ZHOU Kan，XIONG Hua，CHEN Shengjun，et al.The high protein of the rice protein peptide preparation and the product nutrition ingredientanalysis[J].Journal of Food Science and Biotechnology，2009，28（1）：28-32.（in Chinese）

[12]TAN Aihua，LIU Fazhi，ZHANG Shuguang.The nutritionalassessmentof Gomphus purpuraceus protein[J].Acta Edulis Fungi，2003，10（4）：24-28.（in Chinese）

[13]ZHANGZhesheng，LIU Suwen，GUOBaoqin，etal.Nutrition valueevaluation ofpotato protein[J].Food Science and Technology，2007，11：219-221.（in Chinese）

Am ino Acid Analysis and Nutritional Evaluation for Paeonia ostii Seed Protein

LIMeiqing1，2， ZHOU Xin1， ZHANG Dawei1， QIANMingyue1， WU Jihua3， WANG Fen3
(1.School of Tea and Food Science&Technology，Anhui Agricultural University，Hefei 230036，China；2.Anhui Agricultural Products Processing Engineering Laboratory，Hefei 230036，China；3.Anhui Branch of Beijing Tongrentang TCM Co.，Tongling 244000，China）

Paeonia ositii，known as Tong Lin peony，belongs to the Jiang Nan group.In this experiment，amino acids of the Paeonia ositii seed protein were analyzed using an automatic amino acid analyzer（L-8900）and thenutrition of theamino acid compositionwasevaluated compared w ith thewhole egg protein，isolated soy protein and the FAO/WHO recommendedmodel.Sixteen amino acids were detected （except tryptophan）and the content of essential am ino acids was 38.9%. Nutritionalvalues including essentialam ino acid index（EAAI，72.3），Biological Value（BV，67.1），Amino Acid Ratio Coefficient（SRC，81.6）and the close degree towholeegg protein（0.90）by the fuzzy recognitionmethod were all higher than those for isolated soy protein.Most of the chemical scores（CS）of Paeonia ostii seed protein were superior or close to those for isolated soy protein. These indicated that Paeonia ositii seed had a good balance index of am ino acid composition and could becomea new sourceofhigh quality amino acids in thenear future.

Paeonia ositii seed，Paeonia ositii seed protein，am ino acid analysis，essential amino acids，nutritionalevaluation

TS 201.4

A

1673—1689（2017）05—0537—05

2015-04-24

安徽銅陵市科技局項目（2010-GY14）。

李梅青（1965—），女，福建南安人，理學(xué)碩士，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事食品資源深度利用的研究與開發(fā)。

E-mail：lmq@ahau.edu.cn

李梅青，周鑫，張大衛(wèi)，等.鳳丹籽蛋白質(zhì)氨基酸分析及營養(yǎng)評價[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報，2017，36（05）：537-541.