沼肥中游离氨基酸含量分析

沈 月，韩海林，陆若辉

(浙江省耕地质量与肥料管理局，浙江 杭州 310020)

氨基酸是一组分子量大小不等、含有氨基和羟基、并具有一个短链的有机化合物，是人类医药、保健品和多种动物饲料添加剂的重要原料[1]。氨基酸可提供植物可以吸收的有机氮源[2]和提高作物品质，如氨基酸可提高蔬菜硝酸还原酶活性和亚硝酸还原酶活性，可部分取代硝态氮显著降低蔬菜硝酸盐含量[3]。作为将农作物秸秆、畜禽粪便和养殖污水等有机废弃物厌氧发酵而变为沼气后的残余物沼渣和沼液含有丰富的有效养分，也可能含有丰富的氨基酸。近年来沼肥的资源利用率在逐年上升，也有很多文献提到沼肥营养全面，富含氨基酸等营养物质[4-5]，但沼肥中所含游离氨基酸具体情况鲜见报道。

作者采用柱前衍生-液相色谱法对沼渣和沼液中游离氨基酸含量进行分析，以便从微量营养物质上认识沼肥，为沼肥资源的进一步开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 沼肥采集

因区域位置、经济条件和畜禽养殖量等因素的不同，在浙江省内选择具有代表性的衢州龙游县、衢江区、江山市，金华兰溪市、婺城区，杭州余杭区，丽水莲都区，绍兴上虞市，嘉兴桐乡市等10个县(市、区)，采集原水样品10个、沼液样品10个、沼渣样品20个，共40个。

1.2 样品处理

沼渣。准确称取风干试样2～3 g(精确至0.1 mg)置于250 mL锥形瓶中加入100 mL煮沸的水冲泡，95 ℃水浴加热，每隔5 min摇匀1次，20 min后取出，利用滤纸趁热过滤，滤液冷却到室温后用超纯水定容到250 mL。摇匀后取适量溶液用0.45 μm微孔滤膜过滤后待测。

原水和沼液。准确称取10～20 g(精确至0.1 mg)置于250 mL锥形瓶中加入100 mL煮沸的水冲泡，95 ℃水浴加热，每隔5 min摇匀1次，20 min后取出，利用滤纸趁热过滤，滤液冷却到室温后用超纯水定容到250 mL。摇匀后取适量溶液用0.45 μm微孔滤膜过滤后待测。

1.3 游离氨基酸测定

用柱前衍生高效液相色谱法测定沼肥中的游离氨基酸的种类和含量[6-7]，依据Waters柱前衍生AccQ·Tag氨基酸分析法，衍生后使其浓度处于仪器最佳检测范围内供仪器测定。流动相A: AccQ.Tag Eluent。A液∶超纯水为1∶10。流动相B:乙腈。色谱柱：氨基酸分析柱C18柱(3.9 mm×150 mm)；柱温：37 ℃；流速：1 mL·min-1；检测波长：248 nm。

2 结果与分析

表1和2表明，原水中游离氨基酸很少,平均值为83.9 mg·kg-1，而沼液比原水中的游离氨基酸更少,平均值仅为8.4 mg·kg-1，均含有甘氨酸等8种氨基酸而均未含有天门冬氨酸等8种氨基酸。

表1 原水中游离氨基酸的种类与含量 mg·kg-1

表2 沼液中游离氨基酸的种类与含量 mg·kg-1

表3表明，沼渣中17种游离氨基酸总量平均值为947.6 mg·kg-1, 80%的沼渣游离氨基酸含量在930.4～1 359.3 mg·kg-1，平均值为1 151.0 mg·kg-1，20%的沼渣游离氨基酸含量平均值为134 mg·kg-1，大多含有天门冬氨酸等16种氨基酸而均未含有组氨酸。就单个游离氨基酸而言，沼渣中游离赖氨酸含量最高，平均值为738.9 mg·kg-1，最高1 038.1 mg·kg-1，其次是游离酪氨酸，平均值为106.2 mg·kg-1，最高394.7 mg·kg-1。

表3 沼渣中游离氨基酸的种类与含量 mg·kg-1

3 小结与讨论

采用柱前衍生高效液相色谱法测定原水、沼液和沼渣中的17种游离氨基酸含量。发现沼液和原水中游离氨基酸含量极少；20%的沼渣中游离氨基酸含量也不多，但它们也是很好的有机肥。有80%的沼渣中含有1 100 mg·kg-1左右的游离氨基酸，氨基酸是组成蛋白质的基本单位，分子量小，可以被作物直接吸收，具有修复细胞创伤，解毒作用，同时沼渣中养分供应缓慢，利于作物营养物质的积累，可以作为优质的氨基酸有机肥。

参考文献：

[1] 许玉兰，刘庆城．氨基酸肥效研究[J]．氨基酸和生物资源，1997，19(2)：1-6．

[2] 张连秋，杨玉玲，朱哲，等．氨基酸肥料在生产中的应用进展[J]．农业灾害研究，2014(6)：48-49．

[3] 齐兴国．沼肥的特点及在农业生产应用中应注意的问题[J]．现代农业科技，2015(21)：214-217．

[4] 张亚莉，董仁杰，刘玉青．沼肥在农业生产中的应用[J]．安徽农业科学，2007(35)：11549-11550．

[5] 付艳辉．沼肥的潜在价值和应用现状以及发展趋势[J]．农业与技术，2015，35(3)：148-150．

[6] 植物中游离氨基酸的测定：GB/T 30987—2014 [S]．https://www.antpedia.com/standard/6927206-1.html.

[7] 水溶肥料 游离氨基酸含量的测定：NY/T 1975—2010[S]．http://www.bzxz.net/bzxz/154509.html.