滇重楼不同部位氨基酸测定及营养评价

杨 芳，严世武，马维思，王 馨，李林玉，杨丽英，杨 斌*

滇重楼不同部位氨基酸测定及营养评价

杨 芳1，严世武2，马维思2，王 馨2，李林玉2，杨丽英2，杨 斌2*

(1.云南省农业科学院质量标准与检测技术研究所，云南昆明 650205;2.云南省农业科学院药用植物研究所，云南昆明650205)

【目的】研究了滇重楼茎、叶、花和根茎的氨基酸组成、含量以及营养价值，为滇重楼资源的综合利用提供理论依据。【方法】滇重楼茎、叶、花和根茎的氨基酸测定采用日立L-8800氨基酸自动分析仪，营养评价采用氨基酸比值系数法。【结果】滇重楼茎、叶、花和根茎中均检测出17种常见氨基酸(色氨酸被水解破坏未检出)，其氨基酸总量叶(13.96%)＞花(10.92%)＞茎(4. 54%)＞根茎(4.02%);滇重楼茎、叶、花和根茎中富含药效氨基酸，且均检出γ-氨基丁酸;滇重楼的茎、叶、花和根茎中均含有8种呈味氨基酸，其含量分别为2.86%、8.21%、6.18%、2.34%;滇重楼的茎、叶、花和根茎中必需氨基酸与总氨基酸的比值(E/ T)分别为0.35、0.39、0.39、0.38，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值(E/N)分别为0.53、0.65、0.65、0.61，氨基酸配比较为合理;滇重楼植株的必需氨基酸含量接近FAO/WHO推荐的标准模式谱，有较高的营养价值;滇重楼茎、叶、花和根茎中蛋氨酸+胱氨酸均为第一限制氨基酸，营养价值从高到低依次为根茎＞叶＞茎＞花。【结论】滇重楼地上部分具有较高的营养价值和保健作用，可作为动物饲料对其进行开发利用。

滇重楼;不同部位;氨基酸;营养评价

【研究意义】滇重楼[Paris polyphylla Smith var. yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz.]是延龄草科重楼属多年生草本植物[1]。滇重楼是云南地道稀缺名贵药材，是云南白药、宫血宁、热毒清等产品的主要原料之一[2]。现代药理研究表明，滇重楼具有止血、祛痰、抑菌、镇痛、抗癌和免疫调节等功效[3]。随着对滇重楼资源需求的不断增长，野生滇重楼资源日益枯竭，人工栽培已成必然趋势[4]。但是滇重楼生长周期较长，从种子萌发到药材采收需要8～10年，在栽培过程中每年都有大量茎、叶、花产出，且尚未被利用，造成大量资源浪费。因此，研究滇重楼地上部分茎叶花以及根茎的氨基酸组成与含量，可为滇重楼资源的综合利用提供理论依据。对滇重楼地上部分进行开发，也可提高种植效益，促进产业发展。【前人研究进展】目前，重楼属植物的研究主要集中在高效栽培技术[5]、化学成分测定[6-7]及药理作用[8-10]方面，关于滇重楼地上部分的综合利用研究较少。陈翠等人[11]研究了茎、叶、须根、根茎的生物量积累和营养分配。曾卫民等人[12]测定了滇重楼茎叶中重楼皂苷的含量。【本研究的切入点】但是滇重楼地上部分氨基酸测定鲜见报到。中药中的氨基酸是药效的主要成分或辅助成分。氨基酸是蛋白质的基本组成单位，除了为人体提供必需的营养外，还具有调节内分泌、提高免疫力和调节酶活等药理活性[13-14]。【拟解决的关键问题】本研究以云南主要重楼品种滇重楼为试验材料，采用氨基酸自动分析仪测定了滇重楼茎、叶、花及根茎中的氨基酸组成与含量，并进行营养评价，以期为滇重楼资源的深度开发和合理利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

滇重楼植株于2014年7月中旬采自云南省丽江市玉龙县鲁甸乡滇重楼种植基地。60℃烘干，粉碎过60目筛，备用。

1.2 仪器与设备

L-8800氨基酸自动分析仪，日本日立公司; GZX-9140MBE鼓风干燥箱，上海博讯实业有限公司医疗设备厂;ME204电子分析天平，梅特勒托利多仪器上海有限公司。

1.3 试验方法

氨基酸的测定:根据植株不同部位的蛋白质含量，准确称取100～200 mg的试样，放于水解管中，加入6.0 mol/L的盐酸溶液10 mL，抽真空后密封。水解管置于(110±2)℃的恒温干燥箱中水解22 h。冷却后用滤纸过滤。滤液用6.0 mol/L的NaOH溶液调节pH至中性，定容到25 mL。样品溶液与0. 02 mol/L的HCl溶液按1∶1的比例混合均匀，再用水系滤膜(0.45μm)过滤后进样。样品进样量20 μl。

色谱条件:氨基酸分析柱4.6 mm×60.0 mm，反应器温度为136℃，反应柱温度为57.0℃。

1.4 营养评价方法

利用联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/ WHO)1973年修正的理想蛋白质人体必需氨基酸模式谱，评价滇重楼植株蛋白质的营养价值[15]。基于氨基酸平衡理论，采用氨基酸比值系数法对滇重楼茎、叶、花和根茎中蛋白质进行质量评价，计算样品中必需氨基酸(EAA)的氨基酸比值(RAA)，氨基酸比值系数(RC)和比值系数分(SRC)[16-17]。

计算公式:

RAA=(待评蛋白质某EAA含量)/(FAO/WHO式中相应EAA含量)

RC=(RAA)/(RAA的平均值)

SRC=100-c.v.×100

式中:c.v.为RC的变异系数;c.v.=标准差/均值。

2 结果与分析

2.1 滇重楼植株不同部位氨基酸组成和含量分析

如图1～4所示，使用氨基酸分析仪对滇重楼茎、叶、花和根茎中17种水解氨基酸和一种非蛋白类氨基酸γ-氨基丁酸进行测定，各种氨基酸峰均得到较好的分离效果。

由表1可知，滇重楼茎、叶、花和根茎中均含有17种蛋白类氨基酸和一种非蛋白类氨基酸—γ-氨基丁酸。由于氨基酸水解过程采用酸水解法，致使色氨酸被破坏，因此色氨酸未检出。茎、叶、花和根茎中氨基酸总量分别为4.54%、13.96%、10.92 %、4.02%。叶中氨基酸总量最高，花次之，根茎最低。滇重楼植株中必需氨基酸含量高低依次为叶＞花＞茎＞根茎。叶的必需氨基酸含量为5.48%，其含量分别是茎和根茎的3倍以上。从滇重楼茎、叶、花和根茎的氨基酸配比来看，E/(E+N)分别为0. 35、0.39、0.39、0.38，E/N分别为0.53、0.65、0.65、0.61，与FAO/WHO推荐的蛋白模式E/(E+N)= 0.4，E/N=0.6接近，表明其氨基酸配比较为合理，具有较好的营养价值。

2.2 滇重楼植株不同部位的药效氨基酸和γ-氨基丁酸含量分析

图1 滇重楼茎氨基酸分析图谱Fig.1 Amino acids analysis spectrogram of stems of P.polyphylla var.yunnansensis

图2 滇重楼叶氨基酸分析图谱Fig.2 Amino acids analysis spectrogram of leaves of P.polyphylla var.yunnansensis

图3 滇重楼花氨基酸分析图谱Fig.3 Amino acids analysis spectrogram of flowers of P.polyphylla var.yunnansensis

氨基酸是构成人体营养所需蛋白质的基本物质。它不仅具有营养学价值，还有一些特殊药理功能。当人体缺乏某种氨基酸时，人体正常的生长发育和生理机能就会受到抑制或导致疾病[18-19]。表1表明，滇重楼茎、叶、花和根茎中富含药效氨基酸，其药效氨基酸分别占氨基酸总量的64%、67%、67 %、63%。滇重楼茎、叶、花和根茎中含量较高的谷氨酸、天门冬氨酸和亮氨酸均为药效氨基酸。在滇重楼叶、花、茎中含量最高的氨基酸都是谷氨酸，含量分别为2.01%、1.46%、0.69%，叶中的谷氨酸含量最高。谷氨酸不仅是重要的鲜味物质，还具有较高的营养价值和药用价值[20]。谷氨酸可用于治疗肝昏迷、肝功能不全、癫痫、白痴、神经障碍等[19]。滇重楼植株中天门冬氨酸含量0.47%～1.92%，其中叶中含量最高，达到1.92%，其次是花，为1. 38%，茎和根茎分别为0.64%、0.47%。天冬氨酸虽不是必需氨基酸，但能增强肝脏功能、消除疲劳[21]，还具有提高化疗药物的抗肿瘤作用[19]。亮氨酸含量最高的部位同样是叶，其含量为1.26%，花、茎和根茎中亮氨酸含量分别为0.98%、0.35 %、0.31%。亮氨酸是人体必需氨基酸，可用于治疗幼儿特发性高血糖症以及由糖代谢失调、伴有胆汁分泌减少引起的肝病、肌肉萎缩等[21]。

图4 滇重楼根茎氨基酸分析图谱Fig.4 Amino acids analysis spectrogram of rhizomes of P.polyphylla var.yunnansensis

表1 滇重楼不同部位氨基酸组成和含量Table 1 Composition and contents of amino acids in different parts of P.polyphylla var.yunnansensis

由表1可知，滇重楼植株的各个部位中还含有γ-氨基丁酸(GABA)，其含量分布为叶＞花＞根茎＞茎，叶片中GABA含量较高，其含量达0.22%。据文献报道[22-24]，臭灵丹草中GABA含量为0.12 %，南沙参中GABA含量为0.01%～0.02%，稻芽、麦芽、红粬中GABA含量分别为0.06%、0.06 %、0.04%，滇重楼叶片的GABA含量髙于臭灵丹草、南沙参等药材。GABA是神经系统内重要的抑制性神经递质，具有镇痛、抗焦虑、抗惊厥、抗心律失常、神经营养和调节激素分泌等作用[25]。滇重楼植株中的γ-氨基丁酸可能与其他有效成分相辅相成，从而使其具有抗菌消炎、抗癌和免疫调节等多种生理活性。

表2 滇重楼植株呈味氨基酸含量Table 2 The contents of taste amino acids in P.polyphylla var.yunnansensis

2.3 滇重楼植株不同部位的呈味氨基酸含量分析

由表2可知，滇重楼茎、叶、花和根茎中的呈味氨基酸含量分别为2.86%、8.21%、6.18%、2.34 %，叶和花中的呈味氨基酸含量较高。天门冬氨酸和谷氨酸为鲜味类氨基酸，使食物呈现鲜美的味道。滇重楼叶中鲜味类氨基酸含量远高于花、茎和根茎。滇重楼中含有4种甜味类氨基酸甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸和丝氨酸，这些氨基酸能增进甜味，其含量越高食物口感越甜美[26]。滇重楼中甜味类氨基酸含量高低顺序为叶＞花＞茎＞根茎，滇重楼叶中甜味类氨基酸含量也远高于一朵云根茎、茎叶和荠菜的含量[26]，说明滇重楼叶具有较好的增甜可口作用。酪氨酸和苯丙氨酸为芳香族氨基酸，能增进食物的香味。滇重楼叶和花中的芳香族氨基酸含量远大于茎和根茎的含量。

2.4 滇重楼植株不同部位氨基酸的营养评价

2.4.1 必需氨基酸与FAO/WHO推荐氨基酸模式谱比较 虽然不同蛋白质中的氨基酸种类和含量不同，但是其所含的必需氨基酸组成和比例越接近人体所需的必需氨基酸组成和比例，则越容易被吸收，蛋白质的营养价值越高。由表3可知，与FAO/ WHO推荐的氨基酸模式谱对比发现，滇重楼的茎、叶、花和根茎除了蛋氨酸+胱氨酸外，其他必需氨基酸的比例均高于模式谱。以上结果说明滇重楼植株的必需氨基酸组成和比例与FAO/WHO推荐的标准模式谱较为接近，有较高的营养价值。

2.4.2 滇重楼植株蛋白质的营养评价 食品中的蛋白质，按照人体的需要及其比例关系，相对不足的氨基酸称为限制氨基酸，这些氨基酸的缺乏和不足严重影响了机体对蛋白质中其他氨基酸的利用，决定了食物蛋白质的质量[27]。在限制性氨基酸中缺乏最多的氨基酸称为第一限制氨基酸。

本文采用氨基酸比值系数法对滇重楼植株不同部位所含氨基酸进行营养评价。蛋白质中RAA及RC的数值越接近1，则必需氨基酸比例越合理;SRC的数值越接近100，则各种必需氨基酸越均衡，营养价值就越高。由表4可知，滇重楼茎、叶、花和根茎中的第一限制氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸。滇重楼中茎、叶、花和根茎氨基酸的SRC分别为67.38、67. 48、65.95、72.35，根茎的氨基酸SRC值最高，说明根茎中蛋白的营养价值最高，其次是叶片和茎，花的营养价值最低。

表3 滇重楼植株中各种必需氨基酸占总氨基酸的质量分数Table 3 Themass fraction of essential amino acid in total amino acids in P.polyphylla var.yunnansensis

表4 滇重楼氨基酸的RAA、RC和SRC分析结果Table 4 Ratio and ratio coefficient of amino acids and score of RC in P.polyphylla var.yunnansensis

3 讨 论

滇重楼作为云南道地中药材，以其根茎入药，根茎的开发利用已经很成熟，但是地上部分却没有得到较好的开发利用。本研究通过分析比较滇重楼茎、叶、花和根茎中的氨基酸可知，滇重楼地上茎、叶、花与地下根茎中的氨基酸组成相似，均含有17种蛋白类氨基酸和1种特殊功效氨基酸——γ-氨基丁酸。滇重楼根茎中的氨基酸含量虽然较低，但是其配比更为合理，易于人体吸收，可对药效起辅助作用。滇重楼叶和花中的氨基酸总量高，药效氨基酸和呈味氨基酸含量也较高。尤其是叶的氨基酸总量是根茎的3.5倍，药效氨基酸含量是根茎的3.7倍，具有较高的营养价值和保健作用。与川明参、珠子参地上部分氨基酸含量相比，滇重楼茎、叶氨基酸含量略高于川明参[20]，滇重楼茎、花氨基酸含量略高于珠子参[28]，叶中氨基酸含量略低于珠子参。蛋白质的营养价值不仅与氨基酸含量相关，而且氨基酸的配比也很关键。滇重楼地上茎、叶、花和根茎中的必需氨基酸占氨基酸总量的比例与FAO/WHO推荐的氨基酸模式谱基本一致，仅蛋氨酸+胱氨酸有所缺乏，说明滇重楼地上部分和地下根茎具有较高的营养和保健价值，是优质的植物蛋白资源。滇重楼地上部分的氨基酸含量高，配比合理，药效氨基酸和特殊功效氨基酸含量也较高，可将其地上部分的蛋白提取浓缩，作为蛋白饲料或饲料添加剂，也可将其作为辅料直接添加到动物饲料中。因此，对滇重楼植株地上部分的氨基酸加以开发利用，具有很好的经济价值和营养学意义。

4 结 论

(1)滇重楼茎、叶、花和根茎中均含有17种蛋白类氨基酸，氨基酸种类丰富。滇重楼茎、叶、花和根茎中氨基酸总量分别为4.54%、13.96%、10.92 %、4.02%，叶和花中的氨基酸含量较高。

(2)滇重楼茎、叶、花和根茎中均含有较高含量的药效氨基酸，其含量分别占氨基酸总量的64%、67%、67%、63%。滇重楼茎、叶、花和根茎中还含有一定量的特殊功效氨基酸γ-氨基丁酸。滇重楼植株的氨基酸具有较高保健价值。

(3)滇重楼茎、叶、花和根茎中均含有8种呈味氨基酸，其含量高低顺序为叶＞花＞茎＞根茎，叶中的呈味氨基酸含量高达8.21%。这些呈味氨基酸赋予滇重楼地上部分(茎叶花)香甜可口、刺激食欲的独特作用。

(4)滇重楼茎、叶、花和根茎中E/(E+N)分别为0.35、0.39、0.39、0.38，E/N分别为0.53、0.65、0.65、0.61，与FAO/WHO提出的参考蛋白模式E/ (E+N)=0.4，E/N=0.6接近，表明滇重楼植株的氨基酸配比较为合理，接近理想蛋白质的标准。

(5)滇重楼植株的必需氨基酸比例与FAO/ WHO推荐的标准模式谱较为接近，有较高的营养价值。滇重楼茎、叶、花和根茎中蛋氨酸+胱氨酸均为第一限制氨基酸，营养价值从高到低依次为根茎＞叶＞茎＞花。

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(责任编辑 王家银)

Determ ination of Am ino Acids Content in Paris polyphylla Sm ith var. yunnanensis(Franch.)Hand.-M azz.and Its Nutritional Evaluation

YANG Fang1，YAN Shi-wu2，MAWei-si2，WANG Xin2，LILin-yu2，YANG Li-ying2，YANG Bin2*
(1.Agri-Food Quality Standard&Testing Technology Institute，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Yunnan Kunming 650223，China;2.Institute of Medicinal Plants Research，Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Yunnan Kunming 650223，China)

【Objective】The amino acids composition，content and nutrition quality of Paris polyphylla Smith var.yunnanensis(Franch.) Hand.-Mazz.were studied for providing a theoretical basis of the utilization.【Method】To analyze the composition and determination of hydrolyzed amino acids in P.polyphylla Smith var.yunnanensis(Franch.)Hand.-Mazz，the L-8800 amino acid mobile analyzer was used. And amino acids ratio coefficientmethod was used to evaluate nutrition in P.polyphylla var.yunnansensis.【Result】Therewere 17 kinds of hydrolyzed amino acids in stems，leaves，flowers and rhizomes of P.polyphylla var.yunnansensis.The total contents of hydrolyzed amino acids from rich to low wasas following leaves(13.96%)＞flowers(10.92%)＞stems(4.54%)＞rhizomes(4.02%).Therewere rich in pharmacodynamic amino acids of stems，leaves，flowers and rhizomes.Theγ-Aminobutyric acid was identified in stems，leaves，flowers and rhizomes of P.polyphylla var.yunnansensis.The total contents of taste amino acids of stems，leaves，flowers and rhizomes in P.polyphylla var.yunnansensis was2.86%，8.21%，6.18%and 2.34%respectively.The ratio ofessential amino acids contentand totalamino acids content of stems，leaves，flowers and rhizomes in P.polyphylla var.yunnansensis was0.35，0.39，0.39，0.38 respectively，while the ratio of the essential amino acids content and total amino acids content of them were 0.53，0.65，0.65，0.61.The essential amino acids were closed to the FAO/WHO standard.The protein of P.polyphylla var.yunnansensis had a high nutritional value.Met+cyswas the first limiting amino acid of stems，leaves，flowers and rhizomes.Amino acid distributionswere appropriate.Amino acid distributions were appropriate，and the nutrition value from rich to low as following rhizomes＞leaves＞stems＞flowers.【Conclusion】The stems，leaves，flowers of Paris polyphylla Smith var.yunnanensis (Franch.)Hand.-Mazz had a high nutritional value and health benefit，and can be processed into animal feed products.

Parispolyphylla Smith var.yunnanensis(Franch.) Hand.-Mazz;Differentparts;Amino acids;Nutritionalevaluation

Q946.1

A

1001-4829(2017)8-1760-07

10.16213/j.cnki.scjas.2017.8.011

2016-08-12

云南省科技创新强省计划(2010AE002);国家科技支撑计划子专题(2011BAI13B02-3);云南省科技厅科技创新强省计划(2014AE015);云南省技术创新人才培养计划(2015HB102)

杨 芳(1982-)，女，河北保定人，硕士，主要从事农产品加工和质量控制方面的研究，E-mail:yfyb917@163.com，*为通讯作者:杨 斌，E-mail:yb0872@163.com。