貴州晚熟李的氨基酸組成及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

陳守一，羅昌國(guó)，王紅林，金吉林，趙凱

（貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹科學(xué)研究所，貴州 貴陽 550006）

李（Prunus salicina Lindl.）屬于薔薇科（Rosaceae）李亞科（Prunoideae）李屬（Prunus L.）植物，是中國(guó)栽培歷史最為悠久的果樹之一。食用李不僅果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富，而且具有養(yǎng)肝、瀉肝、預(yù)防肝腫硬和肝腹水、去痼熱、破瘀的功能；除生食外，李還常用于加工成果汁、果酒等，或制成罐頭、果脯、蜜餞等[1]。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織（2019）統(tǒng)計(jì)資料，我國(guó)李栽培面積198萬公頃，產(chǎn)量680萬噸，栽培面積和產(chǎn)量均居世界首位。貴州省李種植面積居全國(guó)之首[2]。在農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、增加農(nóng)民收入方面發(fā)揮著重要作用。

食品中的氨基酸是一種重要的生物活性物質(zhì)[3-4]，可參與人體代謝、生長(zhǎng)、免疫等[5-9]，并形成食物豐富的味覺層次[10]。氨基酸組成和含量是評(píng)價(jià)食品質(zhì)量及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)[11-12]。目前，圍繞李果實(shí)品質(zhì)的研究大多集中在可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、維生素C與多酚的含量測(cè)定等方面，涉及氨基酸營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的研究報(bào)道不多[13]。顏孫安等[14]、周丹蓉等[15]、姜帆等[16]研究顯示，不同生態(tài)環(huán)境栽培生產(chǎn)的李氨基酸營(yíng)養(yǎng)成分差異很大。任健敏等[17]認(rèn)為黔南山區(qū)李資源均為中國(guó)李，栽培品種繁多、分布廣。羅福賢等[18]通過資源調(diào)查，得出貴州省的主栽品種為酥李和姜黃李，栽培品種有青脆李、黃臘李、雞血李、桐殼李、牛心李等，約有15個(gè)品種或類型。張加延等[19]通過對(duì)貴州李資源遺傳多樣性及親緣關(guān)系的微衛(wèi)星簡(jiǎn)單序列重復(fù)分析，表明貴州分布的中國(guó)李多樣性極為豐富。但圍繞貴州晚熟李果實(shí)的氨基酸組成和含量這一核心指標(biāo)研究尚屬空白。本研究以12份貴州晚熟李資源為材料，對(duì)其果實(shí)的氨基酸組成和含量進(jìn)行測(cè)定與分析，旨在為含有優(yōu)質(zhì)氨基酸的貴州晚熟李品種的選育及資源的合理利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試貴州晚熟李品種分別為石阡縣的晚青脆、道真縣的遲李子、播州區(qū)的楓香李和茍江李、七星關(guān)區(qū)的清水李和鎮(zhèn)江李、播州區(qū)的大土李、沿河縣的乞末李和大麥李、烏當(dāng)區(qū)的脆紅李、修文縣的晚香脆、匯川區(qū)的高坪李。由同一研究者選擇能代表該品種特征的植株，取樹冠中上部不同方位、大小、色澤一致、無機(jī)械損傷、無病蟲害、成熟度在85%以上的果實(shí)，每份2.5 kg，用塑料袋帶回實(shí)驗(yàn)室，洗凈，晾干，－20℃儲(chǔ)藏備用。

1.2 儀器與試劑

L-8900全自動(dòng)氨基酸分析儀：日本Hitachi公司。

氨基酸標(biāo)準(zhǔn)樣品（純度>99.9%）：美國(guó)Sigma公司；檸檬酸鈉、茚三酮、95%乙醇溶液、無水碳酸鈉、氫氧化鈉、氯化鈉、冰乙酸、鹽酸、檸檬酸（均為分析純）：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.3 檢測(cè)方法

天冬氨酸（Asp）、蘇氨酸（Thr）、絲氨酸（Ser）、谷氨酸（Glu）、脯氨酸（Pro）、甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、纈氨酸（Val）、蛋氨酸（Met）、異亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、酪氨酸（Tyr）、苯丙氨酸（Phe）、組氨酸（His）、賴氨酸（Lys）及精氨酸（Arg）參照 GB 5009.124—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測(cè)定方法》測(cè)定；色氨酸（Trp）參照GB/T 18246—2000《飼料中氨基酸的測(cè)定分光光度法》測(cè)定；胱氨酸（Cys）參照GB/T 15399—2018《飼料中含硫氨基酸的測(cè)定離子交換色譜法》測(cè)定。所有檢測(cè)數(shù)據(jù)均由華測(cè)檢測(cè)中心測(cè)定完成。

1.4 評(píng)價(jià)方法

參照顏孫安等[14]、周丹蓉等[15]、陳紅等[20]的方法，分別統(tǒng)計(jì)氨基酸總量（totalaminoacids，TAA）；必需氨基酸（essential amino acid，EAA） 含量，EAA 包含 Thr、Val、Phe、Met、Ile、Leu、Lys、Trp；非必需氨基酸（non-essential amino acid，NEAA） 含量，NEAA 包含 Asp、Glu、Gly、Pro、Tyr、Cys、Ser、His、Arg、Ala；兒童必需氨基酸（child essential amino acid，CEAA） 含量，CEAA 包含 Arg和His；藥用氨基酸（medicinal amino acid，MAA）含量，MAA 包含 Asp、Glu、Gly、Met、Leu、Phe、Tyr、Lys、Arg；鮮味氨基酸（fresh amino acid，F(xiàn)AA）含量，F(xiàn)AA 包含 Lys、Glu、Asp；酸味氨基酸（sour amino acid，SOAA）含量，SOAA包含Asp、Glu；甜味氨基酸（sweet amino acid，SWAA）含量，SWAA 包含 Thr、Ala、Gly、Pro、Ser；苦味氨基酸（bitter amino acid，BIAA）含量，BIAA 包含 Ile、Leu、Met、Phe、Trp、Val、His、Arg；芳香族氨基酸（aromatic amino acid，AAA）含量，AAA 包含 Phe、Tyr、Cys。根據(jù)世界衛(wèi)生組織/聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（WorldHealthOrganization/Food and Agriculture Organization of the United Nations，WHO/FAO）修訂的理想蛋白質(zhì)人體必需氨基酸模式譜（1973年版本），參照楊旭昆等[21]的方法計(jì)算必需氨基酸比例（EAA/%=樣品必需氨基酸含量/氨基酸總量）、必需氨基酸的氨基酸比值（ratio of amino acid，RAA。RAA=待評(píng)必需氨基酸的EAA值/模式譜相應(yīng)EAA值）、氨基酸比值系數(shù)（ratio coefficient of amino acid，RC。RC=RAA/RAA平均值，RC最小值對(duì)應(yīng)的氨基酸為第一限制氨基酸，RC大于或小于1，說明該種必需氨基酸相對(duì)過?；蛳鄬?duì)不足，RC=1表明其組成比例與模式譜一致）、氨基酸比值系數(shù)分（score of ratio coefficient of amino acid，SRC。SRC=100-CV×100，其中CV為RC的變異系數(shù)，CV=標(biāo)準(zhǔn)差/均數(shù)，SRC越小說明營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越低，SRC接近100則營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高）。參照李雪等[22]的方法，利用味覺強(qiáng)度值（taste activity value，TAV）判斷該物質(zhì)對(duì)呈味的貢獻(xiàn)。TAV=呈味物質(zhì)測(cè)定值/呈味物質(zhì)味覺閾值（當(dāng)TAV＞1時(shí)，表明該種呈味物質(zhì)對(duì)于樣品的呈味有顯著影響，數(shù)值越大貢獻(xiàn)越大；TAV＜1時(shí)，該呈味物質(zhì)對(duì)呈味貢獻(xiàn)不大，表明呈味作用不顯著）。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，運(yùn)用SPSS 26.0軟件作主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨基酸組成與含量分析

貴州晚熟李果實(shí)氨基酸檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 12份貴州晚熟李果實(shí)氨基酸組成、含量及分布Table 1 Amino acid composition，content and distribution of 12 late mature plum fruits in Guizhou

由表1可知，樣品含有8種人體必需氨基酸中的7種。其中，Trp有4份樣品檢出，其余8份未檢出；Met在12份樣品中均未檢出。另外，10種非必需氨基酸種類均齊全。各氨基酸含量從高到低排序?yàn)锳sp、Pro、Glu、Ala、Lys、Ser、Leu、Val、Cys、Thr、Phe、Gly、Arg、Ile、Trp、Tyr、His、Met。Pro和 Asp 的變異系數(shù)最大，分別為49.39%和48.49%。按變異系數(shù)從高到低排列為Pro、Asp、Tyr、Trp、Arg、Lys、Gly、Leu、Cys、His、Ile、Thr、Val、Ser、Phe、Ala、Glu、Met。以上分析說明，貴州晚熟李果實(shí)的氨基酸組成表現(xiàn)出豐富的多樣性。

貴州晚熟李的各類氨基酸含量及其比值見表2。

表2 12份貴州晚熟李的各類氨基酸含量及比值Table 2 The contents of various amino acids and their proportions in 12 late mature plums in Guizhou

由表2可見，貴州晚熟李樣品中，晚青脆的總氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸、兒童必需氨基酸、藥用氨基酸、酸味氨基酸、苦味氨基酸、芳香族氨基酸、鮮味氨基酸的含量均為最高；甜味氨基酸以大土李含量最高，晚青脆次之。貴州晚熟李樣品的氨基酸總量均值雖然較李曉亮[23]、周丹蓉等[15]和顏孫安等[14]檢測(cè)到的數(shù)值高，但與火龍果等其它10種水果比較并不突出[24]。不同的貴州晚熟李樣品的氨基酸總量及必需氨基酸含量變化幅度較大，這主要是由于資源間遺傳基因不同，此外還有可能與種植區(qū)域的環(huán)境和栽培條件等因素有關(guān)。EAA/TAA和EAA/NEAA以遲李子為最高，預(yù)示其被人體消化吸收時(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高[25]。食用李時(shí)建議根據(jù)蛋白質(zhì)互補(bǔ)法與其他果蔬蛋白質(zhì)混合食用，從而有效提高不同食物的營(yíng)養(yǎng)利用價(jià)值[26-27]。

2.2 呈味氨基酸和藥用氨基酸含量分析

表2還顯示，MAA在0.163 g/100 g～0.467 g/100 g之間，均值為0.287 g/100 g，均值占TAA均值的53.54%，占比最大。FAA在0.125 g/100 g～0.377 g/100 g之間，均值為0.235 g/100 g，均值占TAA均值的43.84%。SOAA 在 0.105 g/100 g～0.329 g/100 g之間，均值為0.207 g/100 g，均值占TAA均值的38.62%。SWAA在0.104 g/100 g～0.255 g/100 g之間，均值為0.172 g/100 g，均值占TAA均值的32.09%。BIAA含量變化范圍為0.067g/100g～0.170g/100g，平均值為0.101 g/100 g，均值占TAA均值的18.84%。AAA在0.030 g/100 g～0.073 g/100 g之間，均值為0.045 g/100 g，占TAA均值的8.40%。由此得出各種氨基酸占TAA百分比大小為MAA＞FAA＞SOAA＞SWAA＞BIAA＞AAA。

貴州晚熟李果實(shí)的氨基酸TAV值見表3。

表3 12份貴州晚熟李果實(shí)的氨基酸TAV值Table 3 Amino acid TAV of 12 late mature plum in Guizhou

表3顯示Pro、Glu和Cys 3種氨基酸在大部分貴州晚熟李果實(shí)中TAV大于1。Glu的TAV在0.96～2.14之間，均值為1.44。Pro的TAV在0.65～3.26之間，均值為1.62。Cys的TAV在0.45～1.45之間，均值為0.95。Glu貢獻(xiàn)鮮美口味，Pro貢獻(xiàn)舒適的甜味，Cys貢獻(xiàn)香味。其它氨基酸TAV小于1，對(duì)李果實(shí)的風(fēng)味貢獻(xiàn)不大。由于12份貴州晚熟李果實(shí)的TAV各不相同，由此產(chǎn)生不同風(fēng)味。

2.3 RAA、RC和SRC值分析

貴州晚熟李果實(shí)的RAA、RC、SRC值見表4。

表4 12份貴州晚熟李果實(shí)的RAA、RC、SRC值Table 4 RAA，RC and SRC values of 12 late mature plum fruits in Guizhou

表4的RAA說明，貴州晚熟李果實(shí)的必需氨基酸含量不均衡。氨基酸含量不足會(huì)影響蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，氨基酸含量過剩也會(huì)影響蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。RC值的結(jié)果表明，晚青脆和清水李相對(duì)過剩，鎮(zhèn)江李和晚香脆相對(duì)不足，其它居中。Trp僅有少部分樣品檢出極小含量；Met在全部樣品中均未檢出。因此，貴州晚熟李果實(shí)的第一限制氨基酸為Met+Cys。SRC值的結(jié)果在59.81～83.23之間。按SRC值從高到低排序：晚青脆>乞末李>晚香脆>清水李>鎮(zhèn)江李>茍江李>大土李>大麥李>楓香李>脆紅李>高坪李>遲李子。以晚青脆最高，以遲李子最低。說明晚青脆的必需氨基酸組成比例相對(duì)更為合理。

2.4 主成分分析

主成分分析結(jié)果見表5。

表5 主成分分析的總方差解釋Table 5 Total variance interpretation of principal component analysis

主成分分析結(jié)果顯示，特征值大于1的成分有3個(gè)。其中，主成分1的特征值為11.730，貢獻(xiàn)率為69.000%；主成分2的特征值為2.019，貢獻(xiàn)率為11.874%；主成分3的特征值為1.367，貢獻(xiàn)率為8.043%。3個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率為88.918%（＞85%），代表所有指標(biāo)的絕大部分信息，綜合反映12份貴州晚熟李果實(shí)的氨基酸品質(zhì)特性。

利用主成分載荷矩陣中的數(shù)據(jù)除以主成分相對(duì)應(yīng)的特征值開平方，即得到3個(gè)主成分中每個(gè)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的特征向量。根據(jù)主成分的特征值及相應(yīng)的特征向量，計(jì)算各主成分得分及總分，結(jié)果見表6。

表6 成分得分及綜合排序Table 6 Composition score and comprehensive ranking

由表6可知，綜合得分由高到低排序?yàn)橥砬啻?、大麥李、清水李、乞末李、大土李、楓香李、遲李子、茍江李、高坪李、脆紅李、鎮(zhèn)江李、晚香脆。

3 結(jié)論

貴州晚熟李氨基酸種類齊全，種質(zhì)間差異明顯，表現(xiàn)出豐富的多樣性。其中，以晚青脆的藥用氨基酸、鮮味氨基酸、芳香族氨基酸含量最高，必需氨基酸模式更符合人體需求，綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最佳。