沼肥中游離氨基酸含量分析

沈 月，韓海林，陸若輝

(浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理局，浙江 杭州 310020)

氨基酸是一組分子量大小不等、含有氨基和羥基、并具有一個(gè)短鏈的有機(jī)化合物，是人類醫(yī)藥、保健品和多種動(dòng)物飼料添加劑的重要原料[1]。氨基酸可提供植物可以吸收的有機(jī)氮源[2]和提高作物品質(zhì)，如氨基酸可提高蔬菜硝酸還原酶活性和亞硝酸還原酶活性，可部分取代硝態(tài)氮顯著降低蔬菜硝酸鹽含量[3]。作為將農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便和養(yǎng)殖污水等有機(jī)廢棄物厭氧發(fā)酵而變?yōu)檎託夂蟮臍堄辔镎釉驼右汉胸S富的有效養(yǎng)分，也可能含有豐富的氨基酸。近年來沼肥的資源利用率在逐年上升，也有很多文獻(xiàn)提到沼肥營(yíng)養(yǎng)全面，富含氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[4-5]，但沼肥中所含游離氨基酸具體情況鮮見報(bào)道。

作者采用柱前衍生-液相色譜法對(duì)沼渣和沼液中游離氨基酸含量進(jìn)行分析，以便從微量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)上認(rèn)識(shí)沼肥，為沼肥資源的進(jìn)一步開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 沼肥采集

因區(qū)域位置、經(jīng)濟(jì)條件和畜禽養(yǎng)殖量等因素的不同，在浙江省內(nèi)選擇具有代表性的衢州龍游縣、衢江區(qū)、江山市，金華蘭溪市、婺城區(qū)，杭州余杭區(qū)，麗水蓮都區(qū)，紹興上虞市，嘉興桐鄉(xiāng)市等10個(gè)縣(市、區(qū))，采集原水樣品10個(gè)、沼液樣品10個(gè)、沼渣樣品20個(gè)，共40個(gè)。

1.2 樣品處理

沼渣。準(zhǔn)確稱取風(fēng)干試樣2～3 g(精確至0.1 mg)置于250 mL錐形瓶中加入100 mL煮沸的水沖泡，95 ℃水浴加熱，每隔5 min搖勻1次，20 min后取出，利用濾紙趁熱過濾，濾液冷卻到室溫后用超純水定容到250 mL。搖勻后取適量溶液用0.45 μm微孔濾膜過濾后待測(cè)。

原水和沼液。準(zhǔn)確稱取10～20 g(精確至0.1 mg)置于250 mL錐形瓶中加入100 mL煮沸的水沖泡，95 ℃水浴加熱，每隔5 min搖勻1次，20 min后取出，利用濾紙趁熱過濾，濾液冷卻到室溫后用超純水定容到250 mL。搖勻后取適量溶液用0.45 μm微孔濾膜過濾后待測(cè)。

1.3 游離氨基酸測(cè)定

用柱前衍生高效液相色譜法測(cè)定沼肥中的游離氨基酸的種類和含量[6-7]，依據(jù)Waters柱前衍生AccQ·Tag氨基酸分析法，衍生后使其濃度處于儀器最佳檢測(cè)范圍內(nèi)供儀器測(cè)定。流動(dòng)相A: AccQ.Tag Eluent。A液∶超純水為1∶10。流動(dòng)相B:乙腈。色譜柱：氨基酸分析柱C18柱(3.9 mm×150 mm)；柱溫：37 ℃；流速：1 mL·min-1；檢測(cè)波長(zhǎng)：248 nm。

2 結(jié)果與分析

表1和2表明，原水中游離氨基酸很少,平均值為83.9 mg·kg-1，而沼液比原水中的游離氨基酸更少,平均值僅為8.4 mg·kg-1，均含有甘氨酸等8種氨基酸而均未含有天門冬氨酸等8種氨基酸。

表1 原水中游離氨基酸的種類與含量 mg·kg-1

表2 沼液中游離氨基酸的種類與含量 mg·kg-1

表3表明，沼渣中17種游離氨基酸總量平均值為947.6 mg·kg-1, 80%的沼渣游離氨基酸含量在930.4～1 359.3 mg·kg-1，平均值為1 151.0 mg·kg-1，20%的沼渣游離氨基酸含量平均值為134 mg·kg-1，大多含有天門冬氨酸等16種氨基酸而均未含有組氨酸。就單個(gè)游離氨基酸而言，沼渣中游離賴氨酸含量最高，平均值為738.9 mg·kg-1，最高1 038.1 mg·kg-1，其次是游離酪氨酸，平均值為106.2 mg·kg-1，最高394.7 mg·kg-1。

表3 沼渣中游離氨基酸的種類與含量 mg·kg-1

3 小結(jié)與討論

采用柱前衍生高效液相色譜法測(cè)定原水、沼液和沼渣中的17種游離氨基酸含量。發(fā)現(xiàn)沼液和原水中游離氨基酸含量極少；20%的沼渣中游離氨基酸含量也不多，但它們也是很好的有機(jī)肥。有80%的沼渣中含有1 100 mg·kg-1左右的游離氨基酸，氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，分子量小，可以被作物直接吸收，具有修復(fù)細(xì)胞創(chuàng)傷，解毒作用，同時(shí)沼渣中養(yǎng)分供應(yīng)緩慢，利于作物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累，可以作為優(yōu)質(zhì)的氨基酸有機(jī)肥。

參考文獻(xiàn)：

[1] 許玉蘭，劉慶城．氨基酸肥效研究[J]．氨基酸和生物資源，1997，19(2)：1-6．

[2] 張連秋，楊玉玲，朱哲，等．氨基酸肥料在生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)展[J]．農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2014(6)：48-49．

[3] 齊興國(guó)．沼肥的特點(diǎn)及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中應(yīng)注意的問題[J]．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015(21)：214-217．

[4] 張亞莉，董仁杰，劉玉青．沼肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007(35)：11549-11550．

[5] 付艷輝．沼肥的潛在價(jià)值和應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)[J]．農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2015，35(3)：148-150．

[6] 植物中游離氨基酸的測(cè)定：GB/T 30987—2014 [S]．https://www.antpedia.com/standard/6927206-1.html.

[7] 水溶肥料 游離氨基酸含量的測(cè)定：NY/T 1975—2010[S]．http://www.bzxz.net/bzxz/154509.html.