翅果油树种仁蛋白氨基酸组成分析及营养价值评价

冯笑笑，李 娟，陈侨侨，李美萍，张生万,*

（1.山西大学生命科学学院，山西 太原 030006；2.山西琪尔康翅果生物制品有限公司，山西 临汾 042100）

翅果油树种仁蛋白氨基酸组成分析及营养价值评价

冯笑笑1，李 娟2，陈侨侨1，李美萍1，张生万1,*

（1.山西大学生命科学学院，山西 太原 030006；2.山西琪尔康翅果生物制品有限公司，山西 临汾 042100）

以翅果油树种仁为原料，采用Osborne分级法制备得到4 种可溶性蛋白，在对其氨基酸组成及含量分析的基础上，采用氨基酸比值系数法和模糊识别法对翅果油树种仁蛋白的营养价值进行评价，并考察味觉氨基酸及药用氨基酸的含量分布。结果表明：翅果油树种仁4 种蛋白质中均含有17 种氨基酸，其中7 种为必需氨基酸，种类齐全，必需氨基酸占氨基酸总量的25.9%～30.0%。4 种翅果油树种仁蛋白中，水溶蛋白的氨基酸比值系数分最高（83.51），其次是醇溶蛋白（75.45）、盐溶蛋白（69.09），碱溶蛋白最低（66.44），且4 种翅果油树种仁蛋白的贴近度都大于0.7，接近于全鸡蛋蛋白的营养价值，属于优质植物蛋白。水溶蛋白的第1限制氨基酸为苏氨酸，盐溶蛋白、醇溶蛋白和碱溶蛋白的第1限制氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸。翅果油树种仁蛋白中味觉氨基酸和药用氨基酸的含量丰富，在风味产品开发及药用膳食搭配方面具有较大的开发潜力。

翅果油树种仁；蛋白质；氨基酸组成；营养价值评价

翅果油树（Elaeagnus mollis Diels）为胡颓子科胡颓子属落叶大灌木或小乔木，已被列为国家二级珍稀濒危保护植物，主要分布于山西省，零星分布在陕西秦岭北麓的户县[1]。关于翅果油树的研究主要集中于植物生态学及群落[2]、叶片黄酮类物质的提取[3]、翅果油树籽油的提取[4]及植物甾醇[5]等方面。翅果油树种仁功效成分多，营养丰富，其含油率高达46.2%，且富含不饱和脂肪酸、VE及甾醇等，具有抗氧化、降低胆固醇及预防肥胖等功能；其蛋白质含量高达32.21%，此外，种仁中磷、钾、钙等微量元素也较为丰富[6]，具有一定的开发应用价值。

目前，有关翅果油树种仁蛋白的研究主要集中在蛋白质提取及制备、氨基酸种类及含量的测定等方面。张连水[7]申报了一项制备翅果蛋白粉的发明专利；冯笑笑等[8]优化了碱溶酸沉法提取翅果油树种仁蛋白工艺；冯宝英等[6]测定了翅果油树种仁总蛋白氨基酸的种类及含量，检测到17 种氨基酸，其中谷氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、精氨酸的含量较高。氨基酸作为蛋白质的分解产物是评价食品质量及营养价值的重要指标，但目前有关翅果油树种仁中不同种类蛋白的氨基酸组成分析及营养价值评价的研究鲜见报道。本实验以翅果油树种仁为原料，采用Osborne分级法制备得到4 种可溶性蛋白，分别测定其氨基酸组成；并以联合国粮食与农业组织（Food and Agriculture Organization，FAO）/世界卫生组织（World Health Organization，WHO）提出的氨基酸模式[9]为评价标准，通过氨基酸比值系数（ratio coeffcient of amino acid，RCAA）法和模糊识别法对其营养价值进行评估。同时，考察其味觉氨基酸及药用氨基酸的含量分布，旨在为翅果油树种仁蛋白的综合开发利用提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

翅果油树种子（长果型） 山西琪尔康翅果生物制品有限公司。实验所用试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

835-50型氨基酸自动分析仪 日本日立公司；真空冷冻干燥机 北京博医康实验仪器有限公司；SC-3614低速离心机 安徽中科中佳科学仪器有限公司；STARTER 2100 pH计 奥豪斯仪器有限公司；HH-S型水浴锅 巩义市英峪予华仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 原料处理及蛋白的制备

1.3.1.1 原料预处理

实验前选取颗粒饱满、无病虫害、质地均匀的翅果油树种子，去除外壳及内皮，真空干燥（30～40 ℃，2.0 h）后粉碎至40 目，正己烷脱脂。

脱脂[10]：取翅果油树种仁粉末适量，按料液比1∶8（g/mL）加入正己烷溶液，于室温条件下脱脂3 h后抽滤，将沉淀置通风橱中12 h以挥发溶剂，得翅果油树种仁油粕。

1.3.1.2 蛋白的制备

Osborne分级法制备[11]：称取5.000 g翅果油树种仁油粕于100 mL磨口三角瓶中，加入10 倍体积的蒸馏水，振荡1 min，于45 ℃水浴浸提2.0 h，4 000 r/min离心15 min，上清液为水溶蛋白组分；沉淀物加入10 倍体积的2% NaCl溶液，相同条件下提取，上清液为盐溶蛋白组分；沉淀物继续加入10 倍体积70%乙醇溶液，相同条件下提取，上清液为醇溶蛋白组分；最后在沉淀物中加入10 倍体积0.05 mol/L NaOH溶液，相同条件下提取，上清液为碱溶蛋白组分。

蛋白质纯化：将上述4 种上清液分别用1 mol/L盐酸溶液调pH值至5.0～5.5，使蛋白质充分沉淀，离心得沉淀并水洗至中性，冷冻干燥（-45 ℃，15～50 Pa，24 h）得4 种翅果油树种仁蛋白质。

1.3.2 蛋白质含量测定

按照GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》方法测定4 种翅果油树种仁蛋白质含量及翅果油树种仁蛋白总含量。

1.3.3 氨基酸分析样品的制备

分别准确称取纯化后，并于50 ℃条件下真空干燥至恒质量的4 种翅果油树种仁蛋白适量，置于水解管中，加入6 mol/L盐酸溶液10 mL，重复3 次抽真空充氮气后，封口，置于110 ℃恒温干燥箱内，水解24 h，取出冷却，打开水解管，过滤，滤液定容至50 mL，准确吸取1 mL，于40～50 ℃真空干燥，残渣用蒸馏水溶解，经0.45 μm微孔滤膜过滤，得滤液备用。

1.3.4 氨基酸自动分析仪测定条件

阳离子交换树脂分析柱，测定波长570、440 nm，缓冲液流速0.4 mL/min，柱压9.8～10.2 kPa，柱温57 ℃；茚三酮溶液流速0.4 mL/min，泵压2.8～3.0 kPa，柱压9.6～9.8 kPa，进样量20 μL。

1.3.5 评价方法

1.3.5.1 RCAA法[12]

将4 种翅果油树种仁蛋白组分的氨基酸组成与1973 年FAO/WHO提出的人体必需氨基酸（essential amino acids，EAA）模式进行比对，按文献[13]计算氨基酸比值（ratio of amino acid，RAA）、RCAA、氨基酸比值系数分（score of ratio coeffcient of amino acid，SRCAA），并对4 种翅果油树种仁蛋白组分的营养价值进行评价。

1.3.5.2 模糊识别法

以全鸡蛋蛋白[14]为标准蛋白质，根据兰氏距离法，按文献[15]评价4 种翅果蛋白与标准蛋白的贴近度。

1.4 数据处理

采用Excel 2007、SPSS 17.0软件对翅果油树种仁蛋白的测定数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 翅果油树种仁蛋白含量

图1 翅果油树种仁蛋白质的含量分布Fig.1 Protein composition of Elaeagnus mollis Diels seed kernels

由图1可知，翅果油树种仁蛋白总含量为37.91%，含有水溶蛋白、盐溶蛋白、醇溶蛋白、碱溶蛋白4 种可溶蛋白组分，其中碱溶蛋白含量最高（25.63%），盐溶蛋白与水溶蛋白的含量次之，醇溶蛋白的含量最低（0.59%）。由此可知，碱溶蛋白为翅果油树种仁蛋白的主要组分。

2.2 翅果油树种仁蛋白的氨基酸组成

表1 4 种翅果油树种仁蛋白的氨基酸组成Table1 Amino acid compositions of four proteins in Elaeagnus mollis Diels seed kernels

利用氨基酸自动分析仪，对提取出的4 种翅果油树种仁蛋白的氨基酸种类及含量进行检测，结果见表1。由于使用盐酸水解蛋白质进行氨基酸分析时，色氨酸全部被破坏，同时酰胺基被水解下来，生成相应的游离氨基酸和铵离子[16]，因此表1中未出现色氨酸、天冬酰胺及谷氨酰胺的含量值。

如表1所示，4 种翅果油树种仁蛋白的氨基酸种类齐全，均含有17 种氨基酸，其中包括除色氨酸以外的7 种EAA。翅果油树种仁蛋白的氨基酸总量介于758.9～890.6 mg/g pro之间，其中，碱溶蛋白的氨基酸总量最大（890.6 mg/g pro），醇溶蛋白最少（758.9 mg/g pro）。谷氨酸在翅果油树种仁蛋白中含量最高，分别占4 种蛋白氨基酸总量的25.1%、20.2%、19.7%、20.0%。除谷氨酸外，天冬氨酸、脯氨酸、精氨酸也是4 种蛋白的主要氨基酸，3 种氨基酸总量分别占4 种蛋白氨基酸总量的32.5%、34.2%、37.7%、36.8%。在食品工业方面，谷氨酸能与氯化钠发生反应，生成谷氨酸钠盐——味精[13]，是重要的鲜味剂，对香味具有增强作用，广泛用于食品调味剂；天冬氨酸、脯氨酸、精氨酸都是良好的营养增补剂，天冬氨酸也可添加于各种清凉饮料，还可用作香料。半胱氨酸在4 种翅果油树种仁蛋白中含量最低，仅为2.2～4.9 mg/g pro，蛋氨酸和酪氨酸的含量也较少，但水溶蛋白的蛋氨酸和酪氨酸含量相对较高，是其他3 种蛋白的3～6 倍。4 种蛋白中亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸等支链氨基酸的含量为12.6%～17.0%，蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、丙氨酸、组氨酸、精氨酸等具有抗氧化活性的氨基酸含量为26.8%～28.3%。这2 类氨基酸具有特殊的生理功能，可调节蛋白质与氨基酸的代谢，有效改善肝脏功能[17]。从这个意义上说，翅果油树种仁蛋白具有作为保肝功能食品原料的潜力。

EAA的种类、数量和组成比例是评价蛋白质营养价值的主要指标[18]，不同植物蛋白质中各类蛋白质的EAA组成比例不尽相同，目前还未发现完全符合FAO/WHO标准的植物蛋白。由表1可知，4 种翅果油树种仁蛋白中，EAA占TAA的比例依次为盐溶蛋白（30.0%）＞水溶蛋白（27.3%）＞醇溶蛋白（25.9%）=碱溶蛋白（25.9%），EAA与NEAA的比例依次为盐溶蛋白（42.9%）＞水溶蛋白（37.5%）＞醇溶蛋白（35.0%）=碱溶蛋白（35.0%），由此可得，盐溶蛋白的EAA/TAA及EAA/ NEAA略优于其他3 种蛋白组分。4 种翅果油树种仁蛋白组分的EAA/TAA及EAA/NEAA虽与FAO/WHO标准规定标准含量40%和60%存在一定的差距，但与长柄扁核桃仁EAA/TAA（27.2%）及EAA/NEAA（37.5%）[19]相近，是一种重要的蛋白资源。

2.3 EAA组成及比较

按照FAO/WHO提出的蛋白质营养价值评价的EAA模

式，对翅果油树种仁蛋白的EAA组成进行分析，并与花生仁、大豆、小麦[19]的EAA组成进行比较，结果见表2。

表2 翅果油树种仁蛋白EAA组成及比较分析Table2 Comparison of essential amino acid composition in proteins from Elaeagnus mollis Diels seed kernels and other foods

由表2可知，水溶蛋白中赖氨酸的含量高于FAO/ WHO EAA标准模式，蛋氨酸+半胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、异亮氨酸的含量略低于标准模式，亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸的含量与标准模式差距较大。盐溶蛋白中异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸的含量略低于FAO/WHO氨基酸标准模式，蛋氨酸+半胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、苏氨酸、缬氨酸的含量与标准模式仍有一定的差距。醇溶蛋白中除赖氨酸外，其他氨基酸的含量都与标准模式有较大的差距。碱溶蛋白中，异亮氨酸、缬氨酸的含量与标准模式较一致，亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸+半氨酸的含量远低于标准模式。通过与粮食作物比较，除苯丙氨酸+酪氨酸有所差异外，4 种翅果油树种仁蛋白的EAA含量均高于或接近花生仁、大豆和小麦，所以可作为部分粮食作物的替代蛋白。

2.4 蛋白质营养价值评价

2.4.1 RCAA法的评价结果

现代营养学研究认为不仅氨基酸不足影响蛋白质营养价值，氨基酸过剩同样也限制蛋白质营养价值，因而提出氨基酸平衡的理论[13]。当RCAA大于1表示该EAA相对过剩，RCAA小于1说明该EAA相对不足，RCAA最小者为该蛋白第1限制氨基酸[15]。SRCAA表示：如果食物蛋白质的EAA组成比例与FAO/WHO氨基酸标准模式一致，SRCAA=100；若食物蛋白质的RCAA越分散，则SRCAA变小。因此，SRCAA越接近100，其营养价值相对较高[20]。

表3 各种EAA的RAA、RCAA、SRCAATable3 RAA, RCAA and SRCAA of essential amino acids in proteins from Elaeagnus mollis Diels seed kernels

由表3可知，水溶蛋白的第1限制氨基酸为苏氨酸，盐溶蛋白、醇溶蛋白和碱溶蛋白的第1限制氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸，可与谷物蛋白互补，提高其营养价值。4 种翅果油树种仁蛋白中，水溶蛋白的SRCAA最高为83.51，其次是醇溶蛋白（75.45）、盐溶蛋白（69.09）、碱溶蛋白最低为66.44。水溶蛋白的营养价值高于大米（70.5）、小麦（72.47）等植物蛋白，接近于青鱼（83.22）、白鱼（82.99）、猪肉（85.84）、羊肉（81.83）[21]等动物蛋白。整体来说，翅果油树种仁蛋白具有一定的营养价值，开发利用前景广阔。

2.4.2 模糊识别法的评价结果

贴近度反映评价对象的蛋白质质量与标准蛋白质的接近程度。其贴近度的值越接近于1，其蛋白质营养价值相对越高[12]。

表4 待评价翅果油树种仁蛋白相对于标准蛋白的贴进度Table4 Closeness degree of proteins from Elaeagnus mollis Diels seed kernels compared with standard protein

如表4所示，以全鸡蛋蛋白为标准，得到翅果油树种仁水溶蛋白的贴近度0.78、盐溶蛋白0.75、醇溶蛋白0.71、碱溶蛋白0.76，4 种翅果油树种仁蛋白的贴近度相差不大，且都高于大豆蛋白（0.66）[15]，其中，水溶蛋白的贴近度最高，更接近全鸡蛋蛋白的营养价值。

2.5 翅果油树种仁蛋白味觉氨基酸组成分析

氨基酸作为机体的重要营养物质之一，不仅在各种生命活动中有着直接或间接的作用，还可影响食品的品质及风味[22]。对翅果油树种仁蛋白的3 种味觉氨基酸含量及组成比例进行了初步分析，其结果见表5。

由表5可知，4 种翅果油树种仁蛋白中味觉氨基酸含量从高到低为：鲜味氨基酸＞甜味氨基酸＞芳香类氨基酸。鲜味氨基酸含量介于242.7～289.1 mg/g pro，其中，水溶蛋白、碱溶蛋白鲜味氨基酸含量较高，分

别为289.1（33.82%）、283.1 mg/g pro（32.04%），醇溶蛋白含量最低为242.7 mg/g pro。碱溶蛋白甜味氨基酸含量最高，达219.4 mg/g pro，占氨基酸总量的24.83%，醇溶蛋白甜味氨基酸含量最低。4 种翅果油树种仁蛋白的芳香类氨基酸含量介于35.1～44.8 mg/g pro，其中，水溶蛋白芳香类氨基酸含量最高，为44.8 mg/g pro，醇溶蛋白含量最低。水溶蛋白的3 种味觉氨基酸含量均最高，占TAA的62.12%，碱溶蛋白的味觉氨基酸略低于水溶蛋白，为61.80%，醇溶蛋白与盐溶蛋白味觉氨基酸含量相近，分别为60.45%、60.39%。整体来说，4 种翅果油树种仁蛋白中味觉氨基酸含量都较高，为翅果油树种仁蛋白风味产品的开发提供了科学的理论依据。

表5 翅果油树种仁蛋白味觉氨基酸的含量以及组成比例Table5 Taste-active amino acid contents and their proportions in total amino acids in proteins from Elaeagnus mollis Diels seed kernels

2.6 翅果油树种仁蛋白药用氨基酸组成分析

自然界中氨基酸有20多种，其中天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸9 种氨基酸为药用氨基酸[19]。4 种翅果蛋白药用氨基酸的含量以及组成比例结果见表6和图2。

表6 翅果油树种仁蛋白药用氨基酸含量以及组成比例Table6 Therapeutic amino acid contents and their proportions in total amino acids in proteins from Elaeagnus mollis Diels seed kernels

由表6可知，4 种翅果油树种仁蛋白中水溶蛋白和碱溶蛋白药用氨基酸含量稍高于盐溶蛋白和醇溶蛋白，其药用氨基酸比例介于63.9%～69.5%，相差不大。与部分中药相比，翅果油树种仁蛋白药用氨基酸含量略低于党参（70%）[23]，高于枸杞（60%）、枇杷（56%）[24]等，是一种药用价值较高的植物蛋白资源。

由图2可知，药用氨基酸中谷氨酸、精氨酸及天冬氨酸含量较高，是翅果油树种仁蛋白中药用氨基酸的主要成分。其中谷氨酸含量最高，所占比例介于28.4%～36.9%之间。谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，在神经系统生长、发育、学习和记忆中起重要的作用[25]，医学上主要用于治疗肝性昏迷、脑振荡、神经损伤及改善儿童智力发育[26]，此外，对于维持肠道健康和稳态也有一定的作用[27]。精氨酸含量也较高，为16.0%～22.5%。精氨酸虽不是成人的EAA，但对机体维持正氮平衡等生理功能有重要的作用。研究表明，添加精氨酸或谷氨酸能够对霉变饲粮造成的肝脏病变、氧化应激、血清生化指标及肉品质的变化起到一定的缓解作用[28]。天冬氨酸在药用氨基酸中含量略低于精氨酸，比例介于13.0%～18.5%之间，具有调节脑和神经代谢功能的作用，可以用于治疗肝病、高血压症，具有防止和恢复疲劳的作用[29]。综上所述，翅果油树种仁蛋白在保健食品的开发及药用膳食搭配方面具有很大的潜力。

图2 翅果油树种仁蛋白药用氨基酸含量图Fig.2 Therapeutic amino acid composition of Elaeagnus mollis Diels seed kernel proteins

3 结 论

4 种翅果油树种仁蛋白均含有17 种氨基酸，其中7 种为EAA，氨基酸总量介于758.9～890.6 mg/g pro，EAA/TAA为25.9%～30.0%，EAA/NEAA为35.0%～42.9%，种类齐全，含量丰富，是一种重要的蛋白资源。

水溶蛋白的SRCAA最高（83.51），其次是醇溶蛋白（75.45）、盐溶蛋白（69.09），碱溶蛋白最低（66.44）。且水溶蛋白（0.78）、碱溶蛋白（0.76）、盐溶蛋白（0.75）和醇溶蛋白（0.71）的贴近度都较高，接近全鸡蛋蛋白的营养价值。盐溶蛋白、醇溶蛋白和碱溶蛋白的第1限制氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸，水溶蛋白的为苏氨酸，可与谷物等其他蛋白混合食用，从而达到取长补短，提高营养的目的。此外，翅果油树种仁蛋白中味觉氨基酸和药用氨基酸含量丰富，在风味产品开发及药用膳食搭配方面具有很大的潜力。整体来说翅果油树种仁蛋白是一种具有较高开发利用价值的新型蛋白质资源。

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Amino Acid Composition and Nutritional Evaluation of Proteins Extracted from Elaeagnus mollis Diels Seed Kernels

FENG Xiaoxiao1, LI Juan2, CHEN Qiaoqiao1, LI Meiping1, ZHANG Shengwan1,*
(1. College of Life Science, Shanxi University, Taiyuan 030006, China; 2. Shanxi Qwekan Biological Product Co. Ltd., Linfen 042100, China)

Four protein components were obtained from Elaeagnus mollis Diels seed kernels by Osborne fractionation, and their amino acid contents and compositions were analyzed. Besides, their nutritional values were evaluated by fuzzy pattern recognition based on score of ratio coeffcient of amino acid (SRCAA). The contents of taste-active amino acids and therapeutic amino acids were also analyzed. The results showed that each of the proteins contained 17 amino acids including 7 essential amino acids (EAAs), accounted for 25.9% to 30.0% of the total amino acids. Among these proteins, the SRCAA value of water-soluble protein was the highest (83.51), followed by gliadin (75.45) and salt-soluble protein (69.09), and alkali-soluble protein had the lowest SRCAA value (66.44). The nutritional values of the water-soluble, salt-soluble and alkali-soluble proteins were closer to that of whole hen’s egg protein, suggesting that they are high quality plant proteins. The frst limiting AA in the water-soluble protein was Thr while the frst limiting AA in the salt-soluble protein, gliadin and alkali-soluble protein was Met+Cys. All the four proteins were rich in both taste-active amino acids and therapeutic amino acids, indicating that E. mollis Diels seed kernels have a great potential to be developed and utilized for favored foods and medicinal foods.

Elaeagnus mollis Diels seed kernels; protein; amino acid composition; nutritional evaluation

10.7506/spkx1002-6630-201622024

TS207.3

A

1002-6630（2016）22-0160-06

冯笑笑, 李娟, 陈侨侨, 等. 翅果油树种仁蛋白氨基酸组成分析及营养价值评价[J]. 食品科学, 2016, 37(22): 160-165. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201622024. http://www.spkx.net.cn

FENG Xiaoxiao, LI Juan, CHEN Qiaoqiao, et al. Amino acid composition and nutritional evaluation of proteins extracted from Elaeagnus mollis Diels seed kernels[J]. Food Science, 2016, 37(22): 160-165. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201622024. http://www.spkx.net.cn

2016-05-09

冯笑笑（1992—），女，硕士研究生，研究方向为食品化学。E-mail：1625122827@qq.com

*通信作者：张生万（1955—），男，教授，学士，研究方向为食品化学、化学计量学。E-mail：zswan@sxu.edu.cn