无籽刺梨与刺梨果实中氨基酸分析

鲁　敏，安华明，*，赵小红

（1.贵州大学农学院，贵州省果树工程技术研究中心，贵州 贵阳 550025；2.贵州省安顺市西秀区生产力促进中心，贵 州 安顺 561000）

无籽刺梨与刺梨果实中氨基酸分析

鲁敏1，安华明1，*，赵小红2

（1.贵州大学农学院，贵州省果树工程技术研究中心，贵州 贵阳 550025；2.贵州省安顺市西秀区生产力促进中心，贵 州 安顺 561000）

通过测定无籽刺梨与刺梨果实中水解氨基酸与游离氨基酸的组成和含量，探讨氨基酸组分对2 种新兴水果营养与风味的影响。水解氨基酸的测试分析表明，2 种成熟果实均含有全部18 种氨基酸，但刺梨果实中人体所必需的8 种氨基酸占总氨基酸比例为39.54%，比值系数分为66.70，高于无籽刺梨（比值系数分为59.22），表明刺梨具有更高的营养价值；相对而言，刺梨果实中蛋氨酸和半胱氨酸含量较低，而无籽刺梨果实中赖氨酸为第一限制氨基酸。对影响感官的游离氨基酸测试结果表明，精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸与鸟氨酸（含量阈值比大于1）对刺梨果实独特风味的形成有较高贡献，而无籽刺梨果实中仅天冬氨酸的含量阈值比超过1，形成其鲜味。

无籽刺梨；刺梨；氨基酸；营养；风味

氨基酸是果实品质的组成成分之一，其种类和含量是考察果实营养价值的主要指标，在参与果实其他品质特征成分和风味物质合成的同时，自身也表现出一定的呈味特性［1］。因此，氨基酸组成与含量对果实营养与风味有着重要影响。刺梨（Rosa roxburghii Tratt）和无籽刺梨（Rosa sterilis S. D. Shi）作为新近开发的水果，因其果实风味独特和极高的营养价值而备受关注［2-4］。自20世纪以来，研究者们就开始了对刺梨果实氨基酸组成与含量的分析［5-7］，但多局限于蛋白质氨基酸，且对其营养价值并未做系统全面的评价，更为重要的是尚缺乏对游离氨基酸的研究。而对无籽刺梨的研究则主要集中在分类及繁殖技术上［8］，对其营养及风味物质的研究较少，目前仅采用气相色谱-质谱联用技术对无籽刺梨果实的挥发性成分进行了分析［9-10］。游离氨基酸由于具有增鲜和提高机体免疫力等作用已在苹果［11］、枣［12-13］、草莓［14］、越橘［14-15］、树莓［16］等多种果实中进行了研究。本实验采用无籽刺梨与刺梨果实为材料，系统分析其氨基酸组分和含量特点，对于2 种果树的生产栽培、加工开发和品质调控具有重要意义。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

供试刺梨材料为‘贵农5号’刺梨，成熟果实采集于贵州省果树工程技术研究中心种质资源圃；无籽刺梨果实采集于贵州省安顺市西秀区双堡镇大坝村种植基地，采样时间为2013年8月下旬。样品经洗涤、烘干研磨后过65 目筛备用。

氨基酸混合标样 德国MembraPure公司；分别含17 种水解氨基酸与42 种游离氨基酸各100 nmol/mL（半胱氨酸为50 nmol/mL）；色氨酸标准液配制为100 ☒mol/mL标准溶液后，稀释1 000 倍备用。茚三酮、浓盐酸、氢氧化钠、磺基水杨酸等试剂均为分析纯；双蒸水 自制。

1.2仪器与设备

BS110S型电子天平 德国Sartorius公司；KQ5200DE型数控超声清洗器 中国昆山市超声仪器有限公司；Sorvall Stratos冷冻高速离心机 美国Thermo公司；A300型氨基酸自动分析仪 德国MembraPure公司。

1.3方法

1.3.1水解氨基酸样品前处理

于水解管中称取100 mg干燥样品，加入10 mL 6.0 mol/L盐酸溶液，封口后在110 ℃水解24 h，冷却，过滤，定容到25 mL，取l mL滤液蒸干后用二次蒸馏水定容1 mL，溶液用0.45 ☒m微孔滤膜过滤后待上机分析。测定色氨酸时，样品前处理用4.0 mol/L NaOH溶液水解，于聚四氟乙烯管中进行。

1.3.2游离氨基酸样品前处理

于离心管中称取100 mg干燥样品，加入2 mL 5 mmol/L盐酸溶液后超声萃取30 min，离心后取1 mL上清液，加入0.25 mL 10%磺基水杨酸溶液，置冰箱中4 ℃冷藏静置60 min，溶液用0.45 ☒m微孔滤膜过滤后待上机分析。

1.3.3氨基酸样品组成与含量分析

取滤液20 μL上自动氨基酸分析仪分析，柱温60 ℃，反应器115 ℃，进样速率250 μL/min。氨基酸被液相离子交换柱分离后和茚三酮反应，除脯氨酸及羟脯氨酸在波长440 nm处测定吸光度，其余氨基酸在波长570 nm处测定吸光度。

1.4数据分析

实验设置3 次重复，数据分析采用Excel软件完成。氨基酸含量以干质量计算。样品中必需氨基酸的比值（ratio of amino acids，RAA）、氨基酸比值系数（ratio coefficients of amino acids，RC）及比值系数分（score of ratio coefficients，SRC）的计算方法参照文献［17］和文献［18］。其中，RAA及RC的数值越接近1，表明该必需氨基酸越接近世界卫生组织/联合国粮食与农业组织（World Health Organization/ Food and Agriculture Organization，WHO/FAO）的推荐值［19］；SRC的数值越接近100，表明该食品中各种必需氨基酸的含量越均衡，其营养价值就越高。氨基酸含量阈值比（ratio of content and taste threshold，RCT）的计算方法参照文献［20］，当RCT小于1时，此种氨基酸对样品整体风味无贡献；RCT不小于1时，此种氨基酸味觉特征影 响样品的风味，且比值越大，影响越大。

2　结果与分析

2.1无籽刺梨与刺梨果实中水解氨基酸分析

图1　对照品（A）、无籽刺梨水解样品（B）和刺梨水解样品（CC）的氨基酸分析图谱Fig.1　Chromatograms of standard amino acids and hydrolyzed samples of Rosa sterilis and Rosa roxburghii fruits

无籽刺梨与刺梨中各水解氨基酸的图谱及含量分别如图1及表1所示。无籽刺梨中水解氨基酸含量为3.14 g/100 g，较‘贵农5号’刺梨稍高，并富含天冬氨酸（11.79%）、谷氨酸（11.52%）、脯氨酸（10.67%）、亮氨酸（8.02%）等。而‘贵农5号’刺梨中则富含谷氨酸（11.72%）、天冬氨酸（9.77%）、精氨酸（8.00%）、亮氨酸（7.89%）与赖氨酸（7.64%）等。无籽刺梨中包含8 种必需氨基酸，总含量为1.14 g/100g，其在氨基酸总量中所占比例为36.16%。刺梨中也包含8 种必需氨基酸，总含量为1.21 g/100 g，其在氨基酸总量中所占比例为39.54%。必需氨基酸含量与非必需氨基酸含量非常接近于FAO/WHO标准规定的40%和60%［19］。以上说明，氨基酸总量以无籽刺梨果实中稍高，而人体必需氨基酸含量则以刺梨果实较高，2 种果实均具有较高的营养价值。

表1　无籽刺梨与刺梨中水解氨基酸含量及比例Table1　The contents and percentages of hydrolytic amino acids in the fruits of Rosa sterilis and Rosa roxburghii

表2　无籽刺梨与刺梨中人体必需氨基酸比例与模式谱比较Table2　Essential amino acid composition and pattern spectrum in the fruits of Rosa sterilis and Rosa roxburghii

由表2可知，刺梨中Met+Cys和Trp占总氨基酸的质量分数低于模式谱标准，而无籽刺梨中除以上2 种外，Lys也低于模式谱标准。进一步从必需氨基酸的RAA、RC计算结果来看，2 种果实中以Ile及Leu含量较符合氨基酸模式谱的要求；Thr、Val、Phe+Tyr含量相对过剩；Trp含量稍低。刺梨果实中Met+Cys含量最低，为第一限制氨基酸，而无籽刺梨果实中除Met+Cys含量较低外，Lys的含量最低，为第一限制氨基酸，刺梨果实中Lys则相对过剩。刺梨氨基酸的SRC为66.70，高于无籽刺梨、蒲桃［20］、覆盆子［21］和杨梅［22］等果实，说明刺梨中各种必需氨基酸的含量更均衡，营养价值更高。

2.2无籽刺梨与刺梨果实中游离氨基酸分析

食物中所含氨基酸由两部分组成，一是作为蛋白质基本结构的非游离氨基酸，另一部分是处于游离状态的氨基酸。非游离氨基酸在食用过程中并不能立即水解，因此游离氨基酸的组成与含量对食品的滋味贡献更大。从表3可知，无籽刺梨游离氨基酸中的风味氨基酸含量甚微，总量仅为50.62 mg/100 g，含量最大的Pro也仅为26.13 mg/100 g，而刺梨中风味氨基酸含量则相对较高，总量为247.90 mg/100 g。由于不同氨基酸的味觉阈值不同（表3），含量高的风味氨基酸并非一定对食品的风味贡献大，从RCT计算结果来看，Arg对刺梨风味影响最大，其次为Glu、Asp、Orn。而Arg、Orn为苦味氨基酸，Glu、Asp则可呈现鲜味［23-25］，4 种游离氨基酸是形成刺梨独特风味的原因之一。无籽刺梨中仅Asp影响其风味，使其呈现出鲜味。

表3　无籽刺梨与刺梨果实中各种风味氨基酸的含量及RCTTable3　The contents and threshold of flavor amino acids in the fruits of Rosa sterilis and Rosa roxburghii

3　结 论

本研究以无籽刺梨与刺梨为材料，通过测定果实中水解氨基酸的组成和含量，采用氨基酸RC法系统评价其对无籽刺梨与刺梨果实营养的影响。研究表明，2 种果实中水解氨基酸含量均较高，种类齐全，但刺梨中人体必需氨基酸含量较均衡，具有较高的营养价值。刺梨中蛋氨酸和半胱氨酸含量不足，影响其营养价值，无籽刺梨果实中则赖氨酸含量不足。同时通过测定游离氨基酸中风味氨基酸的组成和含量，评价其对无籽刺梨和刺梨果实风味的影响，结果表明，天冬氨酸对无籽刺梨果实鲜味的形成有较高贡献；而精氨酸、谷氨酸、天冬氨酸与鸟氨酸则是刺梨果实独特风味的组成部分。

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Analysis of Amino Acids in Rosa sterilis and Rosa roxburghii Fruits

LU Min1， AN Huaming1，*， ZHAO Xiaohong2
（1. Guizhou Engineering Research Center for Fruit Crops， College of Agriculture， Guizhou University， Guiyang 550025， China；2. Productivity-promoting Center of Xixiu District， Anshun 561000， China）

In order to reveal the effects of amino acid composition on the nutritional value and flavor of Rosa sterilisi and Rosa roxburghii fruits， the contents of hydrolytic amino acids and free amino acids in the two types of fruits were determined. A total of 18 kinds of amino acids were identified. Total content of human esse ntial amino acids （EAAs） in Rosa roxburghii fruits was 39.54% and the SRC was 66.70， which was better than that （59.22） of Rosa sterilisi fruits. These results showed that Rosa roxburghii fruits were richer in nutrients. But the content of Met + Cys was insufficient as EAAs and the first limiting amino acids in Rosa roxburghii fruits， and in Rosa sterilisi fruits， the limiting AA was Lys. The flavor amino acids were also investigated. It was found that Arg， Glu， Asp and Orn contributed substantially to the unique flavor of Rosa roxburghii， and in Rosa sterilisi fruits， Asp was the only flavor amino acid.

Rosa sterilis； Rosa roxburghii； amino acid； nutrition； flavor

S667.9

A

1002-6630（2015）14-0118-04

10.7506/spkx1002-6630-2015140023

2014-11-18

贵州省科技计划项目（黔科合NY字20113037号）；贵州省科技厅基金项目（黔科合J字［2012］2169号）；贵州省科技厅重大专项子课题（黔科合重大专项字［2013］6006-1号）

鲁敏（1984—），女，讲师，博士，研究方向为果树栽培与生理。E-mail：48181266@qq.com

安华明（1973—），男，教授，博士，研究方向为果树生理与分子生物学。E-mail：anhuaming888@163.com