阳荷氨基酸组成分析与营养价值评价

2014-12-09张成程张新欣黎文炎周大寨郑小江

湖北民族大学学报(自然科学版) 2014年4期

张成程，张新欣，江念，王谏，黎文炎，周大寨，郑小江*

(1．生物资源保护与利用湖北省重点实验室( 湖北民族学院) ，湖北恩施，445000;2．湖北民族学院生物科学与技术学院，湖北恩施，445000;3．湖北民族学院林学园艺学院，湖北恩施，445000 )

阳荷(Zingiber strioatumDiels)为姜科(Zingiberaceae)姜属(Zingiber)多年生草本植物［1］，又名洋荷、山姜、猴姜、莲花姜、野老姜、观音花、土里开花等．花期夏季，生长于山地林荫下或水沟旁，分布于贵州、四川及长江中下游地区，花穗、果实、叶、根、茎均可供药用，食用部分为幼嫩花序，是一种药食同源的膳食纤维蔬菜，富含糖类、氨基酸、蛋白质、有机酸、维生素以及矿物元素，具有镇咳祛痰、消肿解毒、活血调经等功效［2］．除此之外，陈仕学等［3－4］还研究了阳荷红色素成分及其多糖提取工艺的优化，结果表明阳荷红色素中主要成分为黄酮类化合物、芍药色素－3－鼠李糖苷和锦葵色素－3－半乳糖苷，而在微波浸提时间3 min、料液比1 ∶20、微波功率264 W、提取剂为70%乙醇的条件下阳荷多糖的提取率为13．1%．王军民等［5］测定了阳荷花挥发油的成分，结果表明阳荷花挥发油的主要成分为烯烃类、醇类和醛类化合物．但目前针对其氨基酸营养价值评价方面的研究尚未见相关文献报道．本文以阳荷幼嫩花序及成熟茎叶为材料，比较分析其含有的各种氨基酸的含量及组成，评价其氨基酸营养价值，以期为阳荷进一步的开发和利用提供科学依据．

1 材料与方法

1．1 材料

新鲜阳荷幼嫩花序及成熟茎叶，采自于湖北省来凤县大河镇，海拔600 m，微酸性土壤．烘干，粉碎，过60目筛备用．

1．2 试剂与仪器

双蒸水;混合氨基酸标准溶液(天津一方科技有限公司);氢氧化钾、浓盐酸、柠檬酸钠、茚三酮等，所有试剂均为分析纯．主要仪器为日立L－8800 型氨基酸自动分析仪(日本日立公司)和TU－1810 紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)．

1．3 测定方法

色氨酸的测定按照行业标准［6］，将样品粉末用10%的氢氧化钾40℃水解18 h，显色，得待测样品溶液．其它氨基酸的测定按照国家标准［7］，将样品粉末用6 mol/L 盐酸110℃水解20 h，过滤，蒸干、离心，取上清液，得待测样品溶液;实验条件参考文献［8］．

2 结果与分析

2．1 阳荷幼嫩花序及成熟茎叶中氨基酸的含量及组成

阳荷幼嫩花序及成熟茎叶中各氨基酸的含量见表l，氨基酸分析图谱见图1．由表1 和图1 可知，阳荷幼嫩花序及成熟茎叶中氨基酸的组成相同，均含有18 种氨基酸，但阳荷幼嫩花序的氨基酸总含量(T=19.83%)明显高于其成熟茎叶(T=7.75%)．阳荷幼嫩花序及成熟茎叶中均含有人体所必需的8 种氨基酸，但阳荷幼嫩花序的必需氨基酸总含量(E=7．37%)明显高于其成熟茎叶(E=2．91%)．阳荷幼嫩花序及成熟茎叶的E/T、E/N分别为37．17%和37．55%，59．15%和60．12%，两者均接近于世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)标准规定的40%和60%［9］．说明，阳荷幼嫩花序及成熟茎叶中氨基酸种类比较齐全，营养价值较高，尤其是阳荷幼嫩花序的氨基酸总含量和必需氨基酸总量丰富，是一种天然的氨基酸食品优质资源．

表1 阳荷氨基酸的质量分数Tab．1 Contents of amino acids of Zingiber strioatum Diels

2．2 与WHO/FAO 推荐的氨基酸模式谱标准的比较

食物氨基酸营养价值的优劣，除了取决于其必需氨基酸的种类和数量外，还取决于其必需氨基酸的组成比例．由表2 可知，阳荷幼嫩花序中蛋氨酸+胱氨酸的含量明显低于模式谱标准，其它各种必需氨基酸的含量均高于模式谱标准．而阳荷成熟茎叶中赖氨酸的含量略低于模式谱标准，其它各种必需氨基酸的含量均高于模式谱标准．这说明阳荷幼嫩花序及成熟茎叶中必需氨基酸的比例与WHO/FAO 推荐的模式谱标准相比较为接近，且配比合理，有较高的营养价值．

图1 氨基酸溶液的色谱图Fig．1 Chromatograms of amino acid solution

2．3 氨基酸比值系数法的评价

为了更好的说明阳荷幼嫩花序及成熟茎叶各种氨基酸营养价值，采用氨基酸比值系数法［10］对阳荷幼嫩花序及成熟茎叶所含必需氨基酸进行进一步分析．根据氨基酸平衡理论，食物蛋白质中氨基酸的组成比例与氨基酸模式谱标准越接近，其营养价值越高，氨基酸相对过剩和相对不足都会影响其营养价值．氨基酸的相关比值计算方式如下:

表2 阳荷必需氨基酸占总氨基酸的质量分数Tab．2 Contents of essential amino acids to totalamino acids in Zingiber strioatum Diels

氨基酸比值(RAA)=必需氨基酸含量/模式氨基酸含量

氨基酸比值系数(RC)=RAA/氨基酸比值的平均值

比值系数分(SRC)=100－CV×100

其中，CV=RC标准差/RC平均值．

当食物中某种氨基酸的含量与氨基酸模式谱要求一致时，RC=1;当某种氨基酸相对过剩时，RC＞1;当某种氨基酸不足时，RC＜1［10］．由表3 可知，阳荷幼嫩花序中蛋氨酸+胱氨酸的RC值最低，为第一限制氨基酸，苯丙氨酸+酪氨酸和赖氨酸的RC值偏高;而阳荷成熟茎叶中除苯丙氨酸+酪氨酸的RC值偏高外，其他氨基酸的RC值均接近于1，没有明显的第一限制氨基酸;两者的比值系数分(SRC)分别为72．60 和84．02．说明虽然阳荷成熟茎叶的氨基酸总含量和必需氨基酸总含量不够高，但其必需氨基酸的比例比较均衡，很接近于氨基酸模式普标准，仍有很大的利用空间．

表3 阳荷各种必需氨基酸的RAA、RC 及SRCTab．3 RAA，RC and SRC of essential amino acids in Zingiber strioatum Diels

3 讨论

阳荷幼嫩花序的氨基酸总含量为19．83%，高于常见的谷物类氨基酸总含量［11］;阳荷幼嫩花序及成熟茎叶的必需氨基酸占总氨基酸的百分比分别为37．17%和37．55%，高于高蛋白植物大豆的33．59%．阳荷幼嫩花序的精氨酸含量高达2．36%，占总氨基酸的百分比为11．9%，是阳荷各种氨基酸中含量最高的．精氨酸在增强机体免疫力、促进肌肉蛋白质合成、伤口复原、分泌激素和细胞分裂等各种生理过程中，起着重要的作用;精氨酸为条件性必需氨基酸，在应激状态下和特殊生长阶段，它是必需氨基酸，人体内合成不足，需部分从食物中补充［13］．另外，赖氨酸是大多数谷物类蛋白质的第一限制氨基酸，而阳荷幼嫩花序中的赖氨酸含量较高，超出WHO/FAO 推荐值的33.82%，可与谷物类互补，提高蛋白质利用率．

阳荷具有较高的营养价值和保健作用．阳荷幼嫩花序可直接被烹饪成各种菜肴，是一种可用来补充人体氨基酸营养的天然绿色食品．而阳荷成熟茎叶经过加工后，可作为膳食纤维氨基酸食品及补充动物所需氨基酸的饲料，以增加阳荷的经济附加值．

致谢:感谢湖北省林学一级学科硕士点( 湖北民族学院) 对本试验的资助与支持．

［1］中国科学院中国植物志编辑委员会．中国植物志［M］．16 卷．北京:科学出版社，1981:146－147．

［2］江苏新医学院．中药大辞典［M］．下册．上海:上海科学技术出版社，1977．

［3］陈仕学，陈美航，沈家国，等．梵净山野生阳荷红色素成分研究［J］．安徽农业科学，2012，40(2):763－764．

［4］陈仕学，沈家国，陈波，等．微波辅助提取梵净山阳荷多糖的工艺优化［J］．食品与发酵工业，2013，39(5):234－237．

［5］王军民，周凡蕊，陈川云，等．GC－MS 法测定阳荷花挥发油的成分［J］．天然产物研究与开发，2012，24:916－919．

［6］中国农业科学院分析室．NY/T 57－1987，谷物籽粒色氨酸测定法［S］．北京:中国标准出版社，1987．

［7］国家质检总局．GB /T 5009．124－2003，食品中氨基酸的测定［S］．北京:中国标准出版社，2003．

［8］杨鲜，祝慧凤，王涛，等．重庆巫山等多地党参氨基酸及营养价值比较与分析［J］．食品科学，2014，35(15):251－257．

［9］ Pellet P L，Young V R． Nutritional evaluation of protein foods［J］．Food and Nutrition Bulleting，1980，18(1):26－29．

［10］朱圣陶，吴坤．蛋白质营养价值评价－氨基酸比值系数法［J］．营养学报，1988，10(2):187－190．