刺梨中氨基酸随成熟度变化及营养价值分析

芦星淼，朱毅

（中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083）

刺梨（Rosa roxburghii）也称作送春归、木梨子，属 于蔷薇科植物，生长于海拔1 000 m～1 600 m的丘陵地区，主要分布于中国的西北部、东南部和西南部，其中中国贵州地区资源最为丰富[1]。刺梨果实含有多种生物活性物质，如维生素C、黄酮、多糖及矿质元素等，其中维生素C含量最为丰富，可达2 000 mg/100 g鲜重～3 000 mg/100 g鲜重，远远高于其他水果，大约是草莓的40倍，番茄的100倍，猕猴桃的20倍，被称为“维C之王”[2-3]。自刺梨被发现以来，受到广泛关注。药理研究表明，刺梨具有较高的超氧化物歧化酶活性，具有延缓衰老，抗氧化，抗突变，抗肿瘤，抗动脉粥样硬化和辐射防护等多重作用[4-7]。

氨基酸是食物中的一类生物营养成分，与果实的风味和营养品质有关，也是人体不可或缺的营养物质[8]。目前关于刺梨的研究主要集中在种植方式、新品种培育、活性物质及功能等[9-13]，刺梨中的抗氧化物质和部分营养成分在生长期间的变化已有研究[14-16]，但是氨基酸在成熟过程中的变化尚未明了，故本研究选取盘州市较大的刺梨种植基地，研究不同基地刺梨中的氨基酸组成和含量变化情况，并对其营养品质进行较为全面的评价，以期找到不同刺梨中的氨基酸在成熟期间变化的规律，从而为刺梨资源的开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试的刺梨品种为“贵农5号”，使用蛇形采样法于2018年7月20日后每隔15 d，即盛花后80 d（七成熟，M1）、95 d（八成熟，M2）和 110 d（九成熟，M3）[15]采于贵州省六盘水市盘州市支家屯基地、胜境基地和贾西基地，采收后低温运输至实验室，洗净晾干后尽快测定其氨基酸含量。盐酸、氢氧化钠、柠檬酸钠（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

电热鼓风干燥箱（DHG-9075A）：上海一恒科技有限公司；分析天平（ME204102）：梅特勒托利多仪器（上海）有限公司；氨基酸自动分析仪（L-8900）：日立高新技术公司。

1.3 方法

1.3.1 氨基酸

刺梨中的氨基酸依据GB 5009.124-2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》使用氨基酸自动分析检测。反应池温度135℃，流动相组成钠盐体系，色谱柱温度57℃，流速0.40 mL/min。

1.3.2 氨基酸评价

氨基酸评分（amino acid score，AAS）=样品中必需氨基酸含量/（FAO/WHO）氨基酸评分模式谱中相应必需氨基酸的含量×100。

化学评分（chemical score，CS）=样品中必需氨基酸含量/卵清蛋白中相应必需氨基酸的量×100。

氨基酸比值（amino acid ratio，RAA）=样品中必需氨基酸含量/（FAO/WHO）氨基酸评分模式谱中相应必需氨基酸的含量。

氨基酸比值系数（amino acid ratio coefficient，RC）=RAA/RAA 平均值[17]。

氨基酸比值系数分（aminoacidratiocoefficientscore，SRC）=100-CV×100，（CV=RC 的标准差/RC 的均值）[18]。

必需氨基酸指数（essential amino acid index，EAAI）和生物价（biological value，BV）参照 BANO 的方法计算[19]。

1.4 数据分析

使用Excel进行数据分析，SPSS 20.0进行显著性差异分析。

2 结果与分析

2.1 氨基酸含量和比例

不同种植基地不同成熟度的刺梨中氨基酸含量变化及比例变化如表1和表2所示。

表1 不同刺梨种植基地和成熟度的刺梨中氨基酸含量变化Table 1 Changes of amino acid content in Rosa roxburghii at different planting bases and maturity

表2 不同刺梨种植基地不同成熟度刺梨中氨基酸的组成比例变化Table 2 Changes of amino acid composition ratio in Rosa roxburghii Tratt at different planting bases and maturity

由表1和表2可知，刺梨中共检测出16种氨基酸，随着成熟度的增加，刺梨中的氨基酸含量基本上均呈现降低的趋势。贾西基地的刺梨在七成熟时氨基酸含量最高，可达到15.03 mg/g，但是九成熟时其氨基酸含量降低至3.6 mg/g，为3个基地中最低；在七成熟时，胜境基地刺梨中氨基酸含量最低为13.94 mg/g，但是在九成熟时其氨基酸含量为6.44 mg/g，高于其他基地。在不同的刺梨种植基地和不同的成熟期，刺梨中含量最高的氨基酸均为谷氨酸，含量在0.65 mg/g～3.10 mg/g之间，占总氨基酸的16.03%～26.90%，其次为天门冬氨酸，含量在0.46 mg/g～3.30 mg/g之间，占总氨基酸含量的8.36%～21.96%，含量最少的氨基酸为蛋氨酸，其含量在0.05 mg/g～0.12 mg/g之间，占总氨基酸含量的0.52%～1.86%。

随着刺梨成熟度的增加，不同种植基地刺梨中的必需氨基酸含量和非必需氨基酸含量均不断降低，但是不同刺梨种植基地刺梨中的必需氨基酸比例变化趋势相同，均呈现先升高后降低的趋势。在九成熟时，除支家屯基地刺梨中的必需氨基酸比例较低外，胜境基地和贾西基地刺梨中的必需氨基酸含量均接近40%；另外，贾西基地中的E/N值为61.43%，比较符合WHO/FAO提出的理想蛋白质的标准[20]。

氨基酸因功能不同，分为甜味氨基酸、鲜味氨基酸、芳香氨基酸、支链氨基酸和药效氨基酸[21]。不同基地的刺梨在成熟过程中，芳香氨基酸所占的比例不断降低，最终降至5%左右；甜味氨基酸的比例增加，约占氨基酸总量的20%；不同基地鲜味氨基酸的比例变化趋势不同，但是最终刺梨中的鲜味氨基酸含量均在30%以上；支链氨基酸和药效氨基酸的比例均增加，在生长后期，不同基地刺梨中的支链氨基酸比例均达15%以上，药效氨基酸的含量均高于60%，说明刺梨在生长后期，其甜味和鲜味增强，支链氨基酸和药效氨基酸比例较高，可能是刺梨具有多种活性功能的主要原因，在开发医疗保健食品方面具有巨大的潜力。总体而言，刺梨中各类氨基酸的比例为药效氨基酸＞鲜味氨基酸＞甜味氨基酸＞支链氨基酸＞芳香氨基酸。

2.2 氨基酸评分和化学评分

不同刺梨种植基地不同成熟期刺梨中必需氨基酸的氨基酸评分和化学评分见表3和表4。

由表3和表4可知，不同基地不同采收期刺梨的AAS和CS变化趋势一致，且第一限制氨基酸均为蛋氨酸+半胱氨酸，这与鲁敏等[20]在无籽刺梨和野生刺梨关于氨基酸的研究一致。在七成熟时，各基地刺梨中的限制氨基酸较多，AAS和CS低，但在九成熟时，除蛋氨酸+半胱氨酸外，各基地刺梨中氨基酸的AAS均在100左右，其中，胜境基地刺梨中必需氨基酸的评分均高于100，其AAS最高为53.24。说明刺梨在成熟过程中，氨基酸总量虽然在减少，但是必需氨基酸的评分升高，蛋白质趋于优质。另外，可以强化刺梨中的蛋氨酸+半胱氨酸，尤其是半胱氨酸。

表3 不同刺梨种植基地不同成熟期刺梨中必需氨基酸的氨基酸评分Table 3 Amino acid scores of essential amino acids in Rosa roxburghii Tratt at different planting bases and maturity

表4 不同刺梨种植基地不同成熟期刺梨中必需氨基酸的化学评分Table 4 Chemical score of essential amino acids in Rosa roxburghii Tratt at different planting bases and maturity

2.3 氨基酸比值系数、氨基酸比值系数分、必需氨基酸指数、生物价

不同刺梨种植基地不同成熟时期刺梨中必需氨基酸的氨基酸比值系数、氨基酸比值系数分、必需氨基酸指数、生物价见表5。

氨基酸比值系数（RC）是氨基酸比值（RAA）与RAA均值的比值，RC＜1说明该必需氨基酸相对不足，RC＞1说明该氨基酸相对过剩[18]。由表5所示，在七成熟时，刺梨中的限制氨基酸较多，不同基地中的限制氨基酸存在差异，其中缬氨酸、亮氨酸、蛋氨酸+半胱氨酸为共同的限制氨基酸，另外苏氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸相对过剩；在九成熟时，3个基地刺梨中的限制氨基酸数量减少，苏氨酸均由相对过剩转变为相对不足，其中胜境基地的RC值除蛋氨酸+半胱氨酸外，其他必需氨基酸的RC值均接近或大于1，在3个基地中最优，这与前面分析AAS和CS得到的结果一致。

表5 不同刺梨种植基地不同成熟时期刺梨中必需氨基酸的氨基酸比值系数、氨基酸比值系数分、必需氨基酸指数、生物价Table 5 Amino acid ratio coefficient，amino acid ratio coefficient score，essential amino acid index，biological value of essential amino acids in Rosa roxburghii at different planting bases and maturity

氨基酸比值系数分（SRC）是样品中的氨基酸与标准氨基酸模式的偏离程度来评价蛋白质质量，反映氨基酸的平衡水平，SRC值越接近100，其营养价值相对较高[22]。由表5可知，不同基地的刺梨在七成熟其SRC值均在30左右；随后SRC值升高，其中胜境基地刺梨中的SRC值最高为76.43，支家屯基地和贾西基地的SRC值相差较小。

氨基酸指数（EAAI）表示样品和标准蛋白质中的必需氨基酸接近水平，EAAI越接近100，说明蛋白质的营养价值越高。由表5可知，不同基地刺梨中的EAAI值均随着刺梨的生长呈现先升高后降低的趋势。在七成熟时，3个基地刺梨中的EAAI值相差不大，均在50左右；但是九成熟时，胜境基地和贾西基地刺梨中的EAAI较高，其中胜境基地最高为71.84，其蛋白质较为优质。

生物价（BV）反应蛋白质被机体吸收的程度，BV值越高，越容易被机体吸收。由表5可知，不同基地刺梨的BV值随成熟度的变化趋势与EAAI值的变化趋势相同，均呈现先增加后降低的趋势。其中在九成熟时，胜境基地刺梨的BV值最高，为66.60。

3 结论

本文分析了从不同基地采收的七成熟到九成熟的刺梨其氨基酸含量和比例的变化，并较为全面的分析了刺梨中氨基酸的营养价值。总体而言，刺梨中各类氨基酸的比例为药效氨基酸＞鲜味氨基酸＞甜味氨基酸＞支链氨基酸＞芳香氨基酸；在九成熟刺梨中的氨基酸总量减少，但是氨基酸中必需氨基酸的比例趋于优质化，表现为必需氨基酸所占的比例增加，AAS、CS、RC、SRC、EAAI、BV 值与七成熟相比，均有不同程度的升高，尤其是胜境基地的刺梨，在九成熟时各项指标均为最高，具有较高的营养价值，更容易被人体吸收[23]，其次是贾西基地和支家屯基地；若想获得含有较高品质氨基酸的刺梨，可以适当延长采收期。