刺梨中氨基酸隨成熟度變化及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析

蘆星淼，朱毅

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083）

刺梨（Rosa roxburghii）也稱作送春歸、木梨子，屬 于薔薇科植物，生長(zhǎng)于海拔1 000 m～1 600 m的丘陵地區(qū)，主要分布于中國(guó)的西北部、東南部和西南部，其中中國(guó)貴州地區(qū)資源最為豐富[1]。刺梨果實(shí)含有多種生物活性物質(zhì)，如維生素C、黃酮、多糖及礦質(zhì)元素等，其中維生素C含量最為豐富，可達(dá)2 000 mg/100 g鮮重～3 000 mg/100 g鮮重，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他水果，大約是草莓的40倍，番茄的100倍，獼猴桃的20倍，被稱為“維C之王”[2-3]。自刺梨被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，受到廣泛關(guān)注。藥理研究表明，刺梨具有較高的超氧化物歧化酶活性，具有延緩衰老，抗氧化，抗突變，抗腫瘤，抗動(dòng)脈粥樣硬化和輻射防護(hù)等多重作用[4-7]。

氨基酸是食物中的一類生物營(yíng)養(yǎng)成分，與果實(shí)的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有關(guān)，也是人體不可或缺的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[8]。目前關(guān)于刺梨的研究主要集中在種植方式、新品種培育、活性物質(zhì)及功能等[9-13]，刺梨中的抗氧化物質(zhì)和部分營(yíng)養(yǎng)成分在生長(zhǎng)期間的變化已有研究[14-16]，但是氨基酸在成熟過(guò)程中的變化尚未明了，故本研究選取盤州市較大的刺梨種植基地，研究不同基地刺梨中的氨基酸組成和含量變化情況，并對(duì)其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行較為全面的評(píng)價(jià)，以期找到不同刺梨中的氨基酸在成熟期間變化的規(guī)律，從而為刺梨資源的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試的刺梨品種為“貴農(nóng)5號(hào)”，使用蛇形采樣法于2018年7月20日后每隔15 d，即盛花后80 d（七成熟，M1）、95 d（八成熟，M2）和 110 d（九成熟，M3）[15]采于貴州省六盤水市盤州市支家屯基地、勝境基地和賈西基地，采收后低溫運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室，洗凈晾干后盡快測(cè)定其氨基酸含量。鹽酸、氫氧化鈉、檸檬酸鈉（均為分析純）：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電熱鼓風(fēng)干燥箱（DHG-9075A）：上海一恒科技有限公司；分析天平（ME204102）：梅特勒托利多儀器（上海）有限公司；氨基酸自動(dòng)分析儀（L-8900）：日立高新技術(shù)公司。

1.3 方法

1.3.1 氨基酸

刺梨中的氨基酸依據(jù)GB 5009.124-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測(cè)定》使用氨基酸自動(dòng)分析檢測(cè)。反應(yīng)池溫度135℃，流動(dòng)相組成鈉鹽體系，色譜柱溫度57℃，流速0.40 mL/min。

1.3.2 氨基酸評(píng)價(jià)

氨基酸評(píng)分（amino acid score，AAS）=樣品中必需氨基酸含量/（FAO/WHO）氨基酸評(píng)分模式譜中相應(yīng)必需氨基酸的含量×100。

化學(xué)評(píng)分（chemical score，CS）=樣品中必需氨基酸含量/卵清蛋白中相應(yīng)必需氨基酸的量×100。

氨基酸比值（amino acid ratio，RAA）=樣品中必需氨基酸含量/（FAO/WHO）氨基酸評(píng)分模式譜中相應(yīng)必需氨基酸的含量。

氨基酸比值系數(shù)（amino acid ratio coefficient，RC）=RAA/RAA 平均值[17]。

氨基酸比值系數(shù)分（aminoacidratiocoefficientscore，SRC）=100-CV×100，（CV=RC 的標(biāo)準(zhǔn)差/RC 的均值）[18]。

必需氨基酸指數(shù)（essential amino acid index，EAAI）和生物價(jià)（biological value，BV）參照 BANO 的方法計(jì)算[19]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，SPSS 20.0進(jìn)行顯著性差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨基酸含量和比例

不同種植基地不同成熟度的刺梨中氨基酸含量變化及比例變化如表1和表2所示。

表1 不同刺梨種植基地和成熟度的刺梨中氨基酸含量變化Table 1 Changes of amino acid content in Rosa roxburghii at different planting bases and maturity

表2 不同刺梨種植基地不同成熟度刺梨中氨基酸的組成比例變化Table 2 Changes of amino acid composition ratio in Rosa roxburghii Tratt at different planting bases and maturity

由表1和表2可知，刺梨中共檢測(cè)出16種氨基酸，隨著成熟度的增加，刺梨中的氨基酸含量基本上均呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)。賈西基地的刺梨在七成熟時(shí)氨基酸含量最高，可達(dá)到15.03 mg/g，但是九成熟時(shí)其氨基酸含量降低至3.6 mg/g，為3個(gè)基地中最低；在七成熟時(shí)，勝境基地刺梨中氨基酸含量最低為13.94 mg/g，但是在九成熟時(shí)其氨基酸含量為6.44 mg/g，高于其他基地。在不同的刺梨種植基地和不同的成熟期，刺梨中含量最高的氨基酸均為谷氨酸，含量在0.65 mg/g～3.10 mg/g之間，占總氨基酸的16.03%～26.90%，其次為天門冬氨酸，含量在0.46 mg/g～3.30 mg/g之間，占總氨基酸含量的8.36%～21.96%，含量最少的氨基酸為蛋氨酸，其含量在0.05 mg/g～0.12 mg/g之間，占總氨基酸含量的0.52%～1.86%。

隨著刺梨成熟度的增加，不同種植基地刺梨中的必需氨基酸含量和非必需氨基酸含量均不斷降低，但是不同刺梨種植基地刺梨中的必需氨基酸比例變化趨勢(shì)相同，均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。在九成熟時(shí)，除支家屯基地刺梨中的必需氨基酸比例較低外，勝境基地和賈西基地刺梨中的必需氨基酸含量均接近40%；另外，賈西基地中的E/N值為61.43%，比較符合WHO/FAO提出的理想蛋白質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)[20]。

氨基酸因功能不同，分為甜味氨基酸、鮮味氨基酸、芳香氨基酸、支鏈氨基酸和藥效氨基酸[21]。不同基地的刺梨在成熟過(guò)程中，芳香氨基酸所占的比例不斷降低，最終降至5%左右；甜味氨基酸的比例增加，約占氨基酸總量的20%；不同基地鮮味氨基酸的比例變化趨勢(shì)不同，但是最終刺梨中的鮮味氨基酸含量均在30%以上；支鏈氨基酸和藥效氨基酸的比例均增加，在生長(zhǎng)后期，不同基地刺梨中的支鏈氨基酸比例均達(dá)15%以上，藥效氨基酸的含量均高于60%，說(shuō)明刺梨在生長(zhǎng)后期，其甜味和鮮味增強(qiáng)，支鏈氨基酸和藥效氨基酸比例較高，可能是刺梨具有多種活性功能的主要原因，在開(kāi)發(fā)醫(yī)療保健食品方面具有巨大的潛力?？傮w而言，刺梨中各類氨基酸的比例為藥效氨基酸＞鮮味氨基酸＞甜味氨基酸＞支鏈氨基酸＞芳香氨基酸。

2.2 氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分

不同刺梨種植基地不同成熟期刺梨中必需氨基酸的氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分見(jiàn)表3和表4。

由表3和表4可知，不同基地不同采收期刺梨的AAS和CS變化趨勢(shì)一致，且第一限制氨基酸均為蛋氨酸+半胱氨酸，這與魯敏等[20]在無(wú)籽刺梨和野生刺梨關(guān)于氨基酸的研究一致。在七成熟時(shí)，各基地刺梨中的限制氨基酸較多，AAS和CS低，但在九成熟時(shí)，除蛋氨酸+半胱氨酸外，各基地刺梨中氨基酸的AAS均在100左右，其中，勝境基地刺梨中必需氨基酸的評(píng)分均高于100，其AAS最高為53.24。說(shuō)明刺梨在成熟過(guò)程中，氨基酸總量雖然在減少，但是必需氨基酸的評(píng)分升高，蛋白質(zhì)趨于優(yōu)質(zhì)。另外，可以強(qiáng)化刺梨中的蛋氨酸+半胱氨酸，尤其是半胱氨酸。

表3 不同刺梨種植基地不同成熟期刺梨中必需氨基酸的氨基酸評(píng)分Table 3 Amino acid scores of essential amino acids in Rosa roxburghii Tratt at different planting bases and maturity

表4 不同刺梨種植基地不同成熟期刺梨中必需氨基酸的化學(xué)評(píng)分Table 4 Chemical score of essential amino acids in Rosa roxburghii Tratt at different planting bases and maturity

2.3 氨基酸比值系數(shù)、氨基酸比值系數(shù)分、必需氨基酸指數(shù)、生物價(jià)

不同刺梨種植基地不同成熟時(shí)期刺梨中必需氨基酸的氨基酸比值系數(shù)、氨基酸比值系數(shù)分、必需氨基酸指數(shù)、生物價(jià)見(jiàn)表5。

氨基酸比值系數(shù)（RC）是氨基酸比值（RAA）與RAA均值的比值，RC＜1說(shuō)明該必需氨基酸相對(duì)不足，RC＞1說(shuō)明該氨基酸相對(duì)過(guò)剩[18]。由表5所示，在七成熟時(shí)，刺梨中的限制氨基酸較多，不同基地中的限制氨基酸存在差異，其中纈氨酸、亮氨酸、蛋氨酸+半胱氨酸為共同的限制氨基酸，另外蘇氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸相對(duì)過(guò)剩；在九成熟時(shí)，3個(gè)基地刺梨中的限制氨基酸數(shù)量減少，蘇氨酸均由相對(duì)過(guò)剩轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)不足，其中勝境基地的RC值除蛋氨酸+半胱氨酸外，其他必需氨基酸的RC值均接近或大于1，在3個(gè)基地中最優(yōu)，這與前面分析AAS和CS得到的結(jié)果一致。

表5 不同刺梨種植基地不同成熟時(shí)期刺梨中必需氨基酸的氨基酸比值系數(shù)、氨基酸比值系數(shù)分、必需氨基酸指數(shù)、生物價(jià)Table 5 Amino acid ratio coefficient，amino acid ratio coefficient score，essential amino acid index，biological value of essential amino acids in Rosa roxburghii at different planting bases and maturity

氨基酸比值系數(shù)分（SRC）是樣品中的氨基酸與標(biāo)準(zhǔn)氨基酸模式的偏離程度來(lái)評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)質(zhì)量，反映氨基酸的平衡水平，SRC值越接近100，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)較高[22]。由表5可知，不同基地的刺梨在七成熟其SRC值均在30左右；隨后SRC值升高，其中勝境基地刺梨中的SRC值最高為76.43，支家屯基地和賈西基地的SRC值相差較小。

氨基酸指數(shù)（EAAI）表示樣品和標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)中的必需氨基酸接近水平，EAAI越接近100，說(shuō)明蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。由表5可知，不同基地刺梨中的EAAI值均隨著刺梨的生長(zhǎng)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。在七成熟時(shí)，3個(gè)基地刺梨中的EAAI值相差不大，均在50左右；但是九成熟時(shí)，勝境基地和賈西基地刺梨中的EAAI較高，其中勝境基地最高為71.84，其蛋白質(zhì)較為優(yōu)質(zhì)。

生物價(jià)（BV）反應(yīng)蛋白質(zhì)被機(jī)體吸收的程度，BV值越高，越容易被機(jī)體吸收。由表5可知，不同基地刺梨的BV值隨成熟度的變化趨勢(shì)與EAAI值的變化趨勢(shì)相同，均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。其中在九成熟時(shí)，勝境基地刺梨的BV值最高，為66.60。

3 結(jié)論

本文分析了從不同基地采收的七成熟到九成熟的刺梨其氨基酸含量和比例的變化，并較為全面的分析了刺梨中氨基酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。總體而言，刺梨中各類氨基酸的比例為藥效氨基酸＞鮮味氨基酸＞甜味氨基酸＞支鏈氨基酸＞芳香氨基酸；在九成熟刺梨中的氨基酸總量減少，但是氨基酸中必需氨基酸的比例趨于優(yōu)質(zhì)化，表現(xiàn)為必需氨基酸所占的比例增加，AAS、CS、RC、SRC、EAAI、BV 值與七成熟相比，均有不同程度的升高，尤其是勝境基地的刺梨，在九成熟時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)均為最高，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，更容易被人體吸收[23]，其次是賈西基地和支家屯基地；若想獲得含有較高品質(zhì)氨基酸的刺梨，可以適當(dāng)延長(zhǎng)采收期。