新疆南疆杏核心種質(zhì)種仁氨基酸比較分析

黃雪，韓愛芝，圖爾蓀古麗·吾拉伊木，郭玲

1.塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院/南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究室，阿拉爾 843300；2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，阿拉爾 843300

杏(PrunusarmeniacaL.)為薔薇科杏屬植物[1]，新疆是世界杏的起源中心[2]，南疆通常是指新疆天山以南、昆侖山系以北的廣大區(qū)域[3]。其獨(dú)特的地理位置、環(huán)境條件和悠久的栽培歷史，孕育了豐富而又錯(cuò)綜復(fù)雜的南疆杏品種[4-6]。據(jù)2019年新疆統(tǒng)計(jì)年鑒記載，在南疆已形成11.1萬(wàn)hm2栽培杏產(chǎn)區(qū)，年產(chǎn)量93.3億kg，面積和產(chǎn)量均居全國(guó)首位。杏仁中氨基酸是重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[7]，前人對(duì)不同杏品種[8]、山杏[9]及野生藏杏[10]果實(shí)進(jìn)行了綜合分析，認(rèn)為果肉中含有多種氨基酸[11-14]。為提高杏仁商品價(jià)值，對(duì)新疆南疆地方杏核心資源的杏仁品質(zhì)進(jìn)行鑒定顯得尤為必要。本研究采用高效液相色譜法測(cè)定新疆南疆29個(gè)杏品種杏種仁的氨基酸成分，旨在為新疆南疆杏資源的開發(fā)和利用提供技術(shù)參考，為提高南疆杏仁利用率提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

杏種仁采自國(guó)家作物種質(zhì)資源新疆特有果樹及砧木圃(輪臺(tái))，圃內(nèi)每個(gè)品種3株，樹齡一致，長(zhǎng)勢(shì)中等，在每個(gè)品種果實(shí)成熟后采樣，具體的品種名稱見表1。采樣時(shí)，在每棵樹的樹冠外圍的東、南、西、北4個(gè)方向各采10個(gè)成熟果實(shí)，每株采果40個(gè)。

1.2 前處理

將所采果實(shí)去掉果肉，將杏核放于通風(fēng)干燥處自然晾干，晾干過程中隔幾小時(shí)翻動(dòng)1次，使其干燥均勻。杏核晾干后破核取仁，將杏種仁置于—40 ℃冰箱。取種仁樣品適量，用多功能粉碎機(jī)粉碎，過0.25 mm孔徑篩，用于南疆29個(gè)品種杏種仁的氨基酸成分的測(cè)定。

1.3 樣品測(cè)定

氨基酸含量的測(cè)定參照國(guó)標(biāo)GB/T5009.124—2016《食品中氨基酸的測(cè)定》進(jìn)行。

1)氨基酸分析條件。采用高效液相色譜法，色譜柱為ACCQ·TagTM色譜柱(3.9 mm×150 mm)；流動(dòng)相A：Waters ACCQ·Tag洗脫液；流動(dòng)相B：乙腈；流動(dòng)相C：超純水；熒光檢測(cè)激發(fā)波長(zhǎng)250 nm，發(fā)射波長(zhǎng)395 nm，柱溫37 ℃；流速1 mL/min；進(jìn)樣量10 μL。

2)氨基酸質(zhì)量分、WHO/FAO中相對(duì)應(yīng)的EAA(essential amino acid,EAA)含量的比值、氨基酸比值系數(shù)(amino acid ratio coefficient，SC)和比值系數(shù)分(score of ratio coefficient of amino acid,SRC)計(jì)算。氨基酸比值系數(shù)法是基于氨基酸平衡理論設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的方法，根據(jù)EAA含量及比例計(jì)算WHO/FAO中相應(yīng)的EAA含量的比值(RAA)、氨基酸比值系數(shù)(RC)和比值系數(shù)分(SRC)[15-16]，將樣品氨基酸譜與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較[17-19]，分析所含EAA的含量和組成比例[20]，對(duì)氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用 Excel 2010軟件計(jì)算杏種仁蛋白質(zhì)中各必需氨基酸的 RAA、RC及SRC值。利用SPSS 22.0軟件對(duì)29個(gè)南疆杏品種種仁氨基酸組分進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 南疆29個(gè)杏品種種仁總氨基酸分析

在29個(gè)杏品種的種仁中均檢測(cè)出17種氨基酸，其中含有人體必需的7種氨基酸，即蘇氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸。17種氨基酸中谷氨酸含量最高，平均值為7.432 g/100 g；甲硫氨酸含量最少，平均為0.256 g/100 g，變異系數(shù)為19.964%～61.315%。29個(gè)杏品種種仁總氨基酸含量(total amino acids，TAA)測(cè)定結(jié)果(圖1)顯示，29個(gè)供試品種種仁總氨基酸含量為11.840～42.868 g/100 g，其中TAA含量最高的為‘旦杏’，有42.868 g/100 g，TAA含量最低的為‘輪臺(tái)甜仁杏’，有11.84 g/100 g。

1.‘旦杏’ Danxing; 2.‘胡安娜’ Huanna; 3.‘中熟佳娜麗’ Zhongshujianali; 4.‘莎車洪待克’ Shachehongdaike;5.‘奎克皮曼’ Kuikepiman; 6.‘阿克托擁’ Aketuoyong; 7.‘大五月杏’ Dawuyuexing; 8.‘洛浦2號(hào)’ Luopu 2; 9.‘卡巴克玉呂克’ Kabakeyulüke; 10.‘索格加娜麗’ Suogejianali; 11.‘古木杏’ Gumuxing; 12.‘烏及牙格勒克’ Wujiyageleke; 13.‘賽來克玉呂克’ Sailaikeyulüke; 14.‘青皮杏’ Qingpixing; 15.‘洛浦1號(hào)’ Luopu 1; 16.‘克孜瑪伊?！?Kezimayisang; 17.‘晚熟佳娜麗’ Wanshujianali; 18.‘賈格達(dá)瑪伊?！?Jiagedamayisang; 19.‘小白杏’ Xiaobaixing; 20.‘郭西玉呂克’ Guoxiyulüke; 21.‘大白油杏’ Dabaiyouxing; 22.‘庫(kù)爾勒托擁’ Kuerletuoyong; 23.‘牙合里克玉呂克’ Yahelikeyulüke; 24.‘艾西阿克牙格勒克’ Aixiakeyageleke; 25.‘庫(kù)車小白杏’ Kuchexiaobaixing; 26.‘特爾灣玉呂克’ Teerwanyulüke; 27.‘大優(yōu)佳’ Dayoujia; 28.‘卡巴克西米西’ Kabakeximixi; 29.‘輪臺(tái)甜仁杏’ Luntaitianrenxing.

由表1可知，29個(gè)杏品種的種仁中氨基酸種類十分豐富，包括苦味氨基酸(bitter amino acid，BAA)、甜味氨基酸(sweet amino acid，SAA)、鮮味氨基酸(flavor amino acid，F(xiàn)LA)、酸味氨基酸(sour amino acid，SOA)及藥用氨基酸(medicinal amino acid，MEA)等。杏種仁中MEA含量相對(duì)較高，SAA含量整體較低，不同品種杏種仁所含各類氨基酸具有一定程度的差異。對(duì)于BAA、SAA、FLA及MEA含量，均以品種‘旦杏’最高，品種‘輪臺(tái)甜仁杏’最低；而SOA含量以品種‘胡安娜’最高。BAA含量為4.812～13.186 g/100 g；SAA含量為3.092～10.234 g/100 g；FLA含量為 6.114～24.424 g/100 g；SOA含量為3.172～16.350 g/100 g；不同品種杏種仁MEA含量為8.289～31.122 g/100 g，達(dá)到總氨基酸含量的70.008%～72.600%，具有很高的藥用價(jià)值。

表1 不同品種杏種仁氨基酸的比較 Table 1 Comparison of amino acids in different varieties of apricot seeds g/100 g

按照FAO/WHO模式，必需氨基酸(essential amino acids，EAA)可分為7類：Val(纈氨酸)、Ile(異亮氨酸)、Leu(亮氨酸)、Phe+Tyr(苯丙氨酸+酪氨酸)、Met+Cys(甲硫氨酸+半胱氨酸)、Thr(蘇氨酸)、Lys(賴氨酸)[24]。29個(gè)杏品種種仁中EAA的含量以品種‘旦杏’最高，為13.276 g/100 g，EAA含量最低的品種為‘輪臺(tái)甜仁杏’，4.150 g/100 g(見圖2)。

1.‘旦杏’ Danxing； 2.‘中熟佳娜麗’ Zhongshujianali； 3.‘奎克皮曼’ Kuikepiman； 4.‘胡安娜’ Huanna； 5.‘大五月杏’ Dawuyuexing； 6.‘莎車洪待克’ Shachehongdaike； 7.‘阿克托擁’ Aketuoyong； 8.‘古木杏’ Gumuxing； 9.‘索格加娜麗’ Suogejianali； 10.‘克孜瑪伊?！?Kezimayisang； 11.‘晚熟佳娜麗’ Wanshujianali； 12.‘洛浦2號(hào)’ Luopu 2； 13.‘郭西玉呂克’ Guoxiyulüke； 14.‘賽來克玉呂克’ Sailaikeyulüke； 15.‘洛浦1號(hào)’ Luopu 1； 16.‘青皮杏’ Qingpixing； 17.‘賈格達(dá)瑪伊桑’ Jiagedamayisang； 18.‘烏及牙格勒克’ Wujiyageleke； 19.‘卡巴克玉呂克’ Kabakeyulüke； 20.‘大白油杏’ Dabaiyouxing； 21.‘大五月杏’ Dawuyuexing； 22.‘牙合里克玉呂克’ Yahelikeyulüke； 23.‘庫(kù)爾勒托擁’ Kuerletuoyong； 24.‘艾西阿克牙格勒克’ Aixiakeyageleke； 25.‘特爾灣玉呂克’ Teerwanyulüke； 26.‘大優(yōu)佳’ Dayoujia； 27.‘庫(kù)車小白杏’ Kuchexiaobaixing； 28.‘卡巴克西米西’ Kabakeximixi； 29.‘輪臺(tái)甜仁杏’ Luntaitianrenxing.

EAA占TAA比例為25.385%～35.051%。對(duì)TAA含量和EAA含量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，兩者呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.965，表明TAA含量越高，EAA含量越高。

由圖3可知，杏種仁總必需氨基酸組成中， Phe+Tyr(苯丙氨酸+酪氨酸)平均含量最高，為1.882 g/100 g， Met+Cys(甲硫氨酸+半胱氨酸)平均含量最低，為0.579 g/100 g。

圖3 杏種仁EAA平均含量

2.2 南疆29個(gè)杏品種種仁氨基酸評(píng)價(jià)

采用氨基酸比值系數(shù)法對(duì)29個(gè)杏品種種仁氨基酸進(jìn)行評(píng)價(jià)，氨基酸比值系數(shù)分越接近100則營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。根據(jù)所測(cè)杏種仁的必需氨基酸與FAO必需氨基酸理想模式進(jìn)行比較(表2)，發(fā)現(xiàn)29 種杏種仁的EAA含量豐富，其SRC值為23.168～67.013，平均值為49.764，品種‘郭西玉呂克’的SRC值最高，SRC值最小的是品種‘輪臺(tái)甜仁杏’。可見，品種‘郭西玉呂克’的氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較其他品種更高。

表2 不同品種杏種仁必需氨基酸的 RAA、RC 和 SRC 比較 Table 2 Comparison of RAA,RC and SRC of various essential amino acids in different varieties of apricot seed

2.3 主成分分析

由表3可知，在南疆29個(gè)杏品種中，種仁氨基酸前2個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了90.683%，且特征值λ1=13.890、λ2=1.526，均大于1，說明前2個(gè)因子起主導(dǎo)作用。其中第1組分貢獻(xiàn)率最大為81.706%，而由旋轉(zhuǎn)后的主成分因子的載荷矩陣可知，第1主成分中絲氨酸、半胱氨酸的系數(shù)占較大的比重，故為杏種仁的特征氨基酸。

表3 主成分分析特征值、方差貢獻(xiàn)率和主成分矩陣 Table 3 Principal component analysis eigenvalue,variance contribution and principal component matrix

3 討 論

杏仁在杏產(chǎn)品加工市場(chǎng)中占有重要地位，其風(fēng)味獨(dú)特，被廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)。杏仁的風(fēng)味與氨基酸含量密切相關(guān)，本研究測(cè)定的29個(gè)杏核心種質(zhì)資源的種仁均含有17種氨基酸，其中谷氨酸的含量最高，其次為天冬氨酸和精氨酸，這一結(jié)果與尹蓉等[21]、李翠芹等[22]研究結(jié)果一致，與陳毅瓊[23]研究結(jié)果不同，這可能與品種間的差異有一定關(guān)系。29個(gè)杏品種種仁平均氨基酸總量為11.840～42.868 g/100 g，其中必需氨基酸占總氨基酸的比例為25.385%～35.051%；對(duì)總氨基酸含量和必需氨基酸含量進(jìn)行相關(guān)性分析，兩者呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.965，說明氨基酸總量(TAA含量)越高，則必需氨基酸含量越高。

29個(gè)杏品種中，種仁鮮味氨基酸含量為6.114～24.424 g/100 g；酸味氨基酸含量為3.172～16.350 g/100 g,苦味氨基酸含量為4.812～13.186 g/100 g,甜味氨基酸含量為3.092～10.234 g/100 g,藥用氨基酸達(dá)到總氨基酸含量的70.008%～72.600%，表明南疆杏仁具有較高的藥用、食品加工利用價(jià)值。岳惠惠[24]研究發(fā)現(xiàn)藥用氨基酸總量最高的品種是‘卡巴克西米西’，為 479.74 mg/g，而在本研究中為129.70 mg/g，同一品種杏仁氨基酸含量不同，這可能是因樣品來源、氨基酸測(cè)定條件不同引起的差異?？辔栋被?、甜味氨基酸、鮮味氨基酸及藥用氨基酸含量，均以品種‘旦杏’含量最高，品種‘輪臺(tái)甜仁杏’含量最低；而酸味氨基酸含量以品種‘胡安娜’最高。因此，‘旦杏’可用于苦味氨基酸、甜味氨基酸、鮮味氨基酸及藥用氨基酸的提取，‘胡安娜’適用于酸味氨基酸的提取。

杏仁的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值常以必需氨基酸接近或符合FAO/WHO模式要求來體現(xiàn)。以SRC值表示，越接近100則表明營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。岳惠惠[24]通過研究英吉沙縣杏的30個(gè)品種5個(gè)系列的脫脂杏仁粕得出其SRC 值為49.51～62.17，本研究中新疆南疆29個(gè)杏品種種仁的SRC值平均為23.168～67.013，可能是因試驗(yàn)材料的來源、生長(zhǎng)環(huán)境差異而致使SRC 值有所不同。本研究中‘郭西玉呂克’種仁的SRC值最高，品種‘輪臺(tái)甜仁杏’的SRC值最小，這也充分說明‘郭西玉呂克’的氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。盧冉等[25]通過對(duì)新疆喀什10個(gè)品種杏仁氨基酸進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)‘阿克阿依’品質(zhì)最優(yōu)，其SRC值為61.72，可見SRC值差異可能還與品種有關(guān)。本研究將杏種仁中必需氨基酸組成與模式譜進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，亮氨酸與模式譜含量非常接近，異亮氨酸和纈氨酸與模式譜含量較為接近，賴氨酸、蘇氨酸和蛋氨酸+胱氨酸偏低，苯丙氨酸+酪氨酸含量偏高，與尹蓉等[21]研究結(jié)果有所不同。杏仁與扁桃種仁相比，谷氨酸、天冬氨酸和精氨酸含量均比較豐富，苯丙氨酸與酪氨酸含量明顯高于模式譜，但大部分杏仁SRC值低于扁桃種仁[26-28]。本研究結(jié)果表明：‘旦杏’氨基酸含量高，品質(zhì)優(yōu)，利用潛力大。

新疆南疆蘊(yùn)藏著豐富而復(fù)雜多樣的杏種質(zhì)資源，對(duì)杏種仁的氨基酸進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)評(píng)價(jià)非常重要，在將來的研究中，一方面需要避免栽培種植環(huán)境的差異；另一方面要避免“同名異物”和“同物異名”，進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)價(jià)。