芦笋不同颜色、粗细和部位的游离氨基酸含量

车兰兰，李卫华，林勤保,*，宋 欢

(1.山西大学应用化学研究所，山西 太原 030006；2.山西出入境检验检疫局，山西 太原 030024)

芦笋不同颜色、粗细和部位的游离氨基酸含量

车兰兰1，李卫华2，林勤保1,*，宋 欢2

(1.山西大学应用化学研究所，山西 太原 030006；2.山西出入境检验检疫局，山西 太原 030024)

采用柱前衍生反相高效液相色谱法对不同颜色(白、绿)、粗细和部位(尖部、中部、根部)的芦笋中游离氨基酸含量进行测定，并采用非参数检验法分析其对游离氨基酸含量的影响。结果表明：在不同芦笋段中能检测出至少15种游离氨基酸，且含量存在差异；所测样品中两种酰胺Gln和Asn含量最高；两种酸性氨基酸Glu和Asp含量次之；Cys2、Trp、Leu和Ile含量最少，Met未能检测到。芦笋的不同颜色、粗细和部位对某些氨基酸含量有显著影响。

芦笋；游离氨基酸；颜色；粗细；部位

芦笋又名石刁柏，为百合科天门冬属多年生草本植物，它是一种品味兼优，药食兼用的营养保健型蔬菜[1]。其中含氨基酸[2]、多糖[3]、甾体皂苷[4]及其他多种营养元素[5-6]，在国际市场上享有蔬菜之王的美称。此外，还具有抗肿瘤、免疫及抗衰老等药理作用[7-8]。芦笋中含有人体必需氨基酸，包括缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、色氨酸和赖氨酸8种；也含有半必需氨基酸，包括组氨酸和精氨酸2种。有关芦笋中氨基酸含量的测定已有相关报道[2,9-11]，但对其含量的影响因素研究较少。彭友舜等[12]采用氨基酸自动分析仪对芦笋茎不同部位的氨基酸含量及组成进行了测定及分析。但该实验只测了一种样品，且氨基酸自动分析仪用途单一[13]。本实验采用一机多用的柱前衍生反相高效液相色谱仪对不同颜色(白、绿)、粗细和部位(尖部、中部、根部)的芦笋中游离氨基酸含量进行测定，并采用非参数检验法分析不同颜色、粗细和部位对游离氨基酸含量的影响，以期为芦笋生产、加工及综合利用的发展提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白粗芦笋(直径1.3～2.0cm)、绿粗芦笋(1.3～1.5cm)和绿细芦笋(0.6～1.0cm)(各3份)，由山西永济诚德食品有限公司提供。

高纯L-氨基酸(纯度＞98%)，除胱氨酸购自东京化成工业株式会社，其他购自北京RC生物科学有限公司；4-氯-3,5-二硝基三氟甲基苯(CNBF) 太原市瑞和丰科贸有限公司；浓盐酸(优级纯) 天津市北联精细化学品开发有限公司；乙腈(色谱纯)、硼酸、硼砂、无水乙酸钠、三乙胺、冰乙酸 天津市科密欧化学试剂有限公司；氢氧化钠 天津基准化学试剂有限公司；磷酸二氢钾 天津市化学试剂三厂。

1.2 仪器与设备

Waters Alliance 2690高效液相色谱仪 美国Waters公司；流动相过滤装置 美国Millipore公司；恒温水浴锅 德国GFL公司；Vortex-Genie2涡旋振荡器 美国Scientif i c Industries公司； PB-10酸度计 德国Sartorious公司；HC-3518高速离心机 科大创新股份有限公司中佳分公司；超纯水制备系统 法国Milli-Q公司；Minitab 15统计分析软件 美国Minitab公司；Capcell PAK MGⅡC18柱 日本资生堂公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理与衍生

将上述3种芦笋样品按尖部、中部和根部切断，合并相同部位，搅碎(重复3次)。称取搅碎的芦笋2g，加入提取剂0.1mol/L HCl溶液4mL，涡旋振荡使之充分混匀后，超声提取20min，8000r/min离心20min，将上清液转移至10mL容量瓶中，再加4mL提取剂重复以上操作，最后用超纯水定容至10mL。

在试管中加入以上定容好的溶液400μL，边涡旋边加入2mL pH9.0硼酸盐缓冲液，再加入600μL 100mmol/L CNBF溶液，振荡混匀后，用封口膜密封，放入65℃的水浴中衍生50min，衍生完取出冷却至室温，加7mL pH 7.0的磷酸缓冲液，用直径0.45µm的滤膜过滤后，取20µL上机检测。

1.3.2 色谱条件

色谱柱：Capcell PAK MGⅡ C18柱(250mmh4.6mm，5μm)；柱温：20℃；检测波长：240nm；流速：0.28mL/min；进样量：20μL。流动相A：乙腈；流动相B：pH5.68乙酸-乙酸钠缓冲液；流动相用0.22µm的滤膜过滤并超声脱气后待用。优化的梯度洗脱程序见表1。

表 1 分离20种氨基酸的梯度洗脱程序Table 1 Gradient elution program for separating 20 amino acids

1.3.3 统计分析方法

应用Minitab15软件中多个独立样本的非参数Kruskal-Wallis H检验方法进行统计学分析。

2 结果与分析

2.1 不同样品中游离氨基酸的含量

图 1 氨基酸色谱分离图Fig.1HPLC chromatogram of CNBF derivatives of amino acids from 1 mmol/L mixed standard solution and different asparagus samples

由图1可知，用建立的方法可较好地分离20种氨基酸，且不同样品中某些氨基酸含量存在较大差异。为了进一步比较，对不同颜色、粗细和部位的芦笋段中氨基酸含量进行测定。

由表2可知，在不同芦笋段中能检测出至少15种游离氨基酸，但含量上存在差异。就种类而言，绿芦笋各段中游离氨基酸种类多于白芦笋，就含量而言，两种酰胺Gln和Asn含量最高，两种酸性氨基酸Glu和Asp含量次之；Cys2、Trp、Leu和Ile含量最少(有少量例外)。其中Gly含量顺序为：白＞绿；Asp、Asn、His、Ser、Thr、Pro、Val、Leu、Ile和必需氨基酸总量顺序为：绿＞白。Glu、Gln、Ala和Tyr含量顺序为：粗＞细；Cys2、Leu、Ile、Phe、Lys和必需氨基酸总量顺序为：细＞粗。Arg和半必需氨基酸含量顺序为：尖部＞中部＞根部；Asn、Gly和总氨基酸总量顺序为：中部＞根部＞尖部；Asp含量顺序为：中部＞尖部＞根部；Gln和Ala含量顺序为：根部＞中部＞尖部。但所研究的芦笋样品中都没有检测到Met。此外，绿细芦笋各段的半必需氨基酸(根部除外，白粗芦笋根部最高)和必需氨基酸含量对应其他芦笋各段最高。绿粗芦笋各段中总氨基酸含量最高。之所以芦笋中酰胺含量最高，酸性氨基酸含量次之，推测这与植物中氨基酸的合成有关[14-15]。

2.2 不同颜色、粗细和部位对游离氨基酸芦笋含量

根据以上所得的数据，应用Minitab15软件中多个独立样本的非参数Kruskal-Wallis H检验方法对不同颜色(白、绿)、粗细和部位(尖部、中部、根部)的芦笋中游离氨基酸的含量进行统计学分析。在95%置信水平下，各影响因素的P值见表3。在95%的置信水平下，颜色对芦笋中Asp、Asn、His、Ser、Thr、Pro、Gly、Val、Leu、Ile和必需氨基酸的P值均小于0.05，这表明芦笋的颜色对这些氨基酸含量有显著性影响；粗细程度对芦笋中Glu、Gln、Ala、Cys2、Leu、Ile、Phe、Tyr、Lys和必需氨基酸总量的P值均小于0.05，表明粗细程度对这些氨基酸含量也有显著性影响；部位对Asp、Asn、Gln、Arg、Gly、Ala、半必需氨基酸和总氨基酸总量的P值均小于0.05，表明部位对这些氨基酸含量有显著性影响。颜色、粗细和部位对游离氨基酸含量的影响，可能与植物的生长、光合作用、呼吸和代谢、营养物质的再分配有关[11]。

表 2 不同颜色、粗细和部位的芦笋段中游离氨基酸的含量(n=3)Table 2 Free amino acid contents in different asparagus samples(n=3)

表 3 应用多个独立样本的非参数Kruskal-WallisH检验方法处理所得的P值Table 3Pvalues obtained by Kruskal-WallisH test for independent asparagus samples

3 结 论

在不同芦笋段中能检测出至少15种游离氨基酸，但含量上存在差异。就种类而言，绿芦笋各段中游离氨基酸种类多于白芦笋，就含量而言，两种酰胺Gln和Asn含量最高，两种酸性氨基酸Glu和Asp含量次之；Cys2、Trp、Leu和Ile含量最少(有少量例外)；所研究的芦笋样品中都没有Met。此外，绿细芦笋各段的半必需氨基酸(根部除外，白粗芦笋根部最高)和必需氨基酸含量最高。绿粗芦笋各段中总氨基酸含量最高。另外，通过非参数检验法进行统计学分析得出，不同颜色、粗细和部位对芦笋中某些游离氨基酸含量有显著影响。

随着人们生活水平的提高，芦笋将受到人们越来越多的喜爱和关注，但其茎杆部分大部分被当作废弃物，以芦笋为原料的产品在市场上还比较少，对芦笋中有效成分的提取开发还不够深入，值得进一步深入研究。

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Effect of Color, Thickness and Part on Free Amino Acid Contents in Asparagus

CHE Lan-lan1，LI Wei-hua2，LIN Qin-bao1,*，SONG Huan2
(1. Institute of Applied Chemistry, Shanxi University, Taiyuan 030006, China；2. Shanxi Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Taiyuan 030024, China)

This work presents a reversed phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) method for the determination of free amino acids in asparagus after precolumn derivatization. The effects of different colors, thicknesses and parts on free amino acid contents in asparagus were investigated by non-parametric tests. At least 15 free amino acids with were detected and their contents showed differences among three different parts of asparagus (bottom, middle and top). All investigated samples were highest in asparagine and glutamine, glutamic acid and aspartic acid were in the middle, the contents of cysteine, trytophan, leucine and isoleucine were the lowest, and methionine was not detected. Different colors, thicknesses and parts had signif i cant effects on free amino acid contents in asparagus.

asparagus；free amino acid；color；thickness；part

TS207.3

A

1002-6630(2013)01-0065-04

2011-11-02

国家质检总局科技计划项目(2010IK157)

车兰兰(1986ü)，女，硕士研究生，研究方向为药物分析化学。E-mail：jdbyshtysbb@163.com

*通信作者：林勤保(1968ü)，男，副教授，博士，研究方向为食品分析。E-mail：qblin@sxu.edu.cn