内蒙古寒冷草原繁育的黑安格斯牛肌肉中氨基酸分析

王圆圆 ，李新淼，Heshuote Mailisi，包音都古荣.金花*，赵丽华，敖日格勒，祖 拉，哈斯额尔敦，呼格吉勒图，侯荣伦，薛 强

（1.内蒙古农业大学食品科学与工程学院，内蒙古呼和浩特 010018；2.内蒙古自治区生物制造重点实验室，内蒙古呼和浩特 010018；3.哥伦比亚大学，纽约 10027；4.内蒙古农业大学动物科学学院，内蒙古呼和浩特 010018；5.内蒙古贺斯格绿色产业进出口有限公司，内蒙古锡林郭勒盟 026321）

随着社会发展和人民生活水平的提高，消费者对牛肉品质提出了更高的要求[1]。牛肉氨基酸易于人体吸收，能提高机体免疫力，牛肉的健脾化痰作用可为中老年人组织器官的健康提供保障[2]。

呈味氨基酸是优质蛋白质的重要组成成分，可影响机体健康，预防高血压等慢性疾病[3]。研究显示，苦味氨基酸中的苯丙氨酸形成的二肽和三肽与血管紧张素转化酶（ACE）具有相同的苦味靶受体，可以抑制血管紧张素转化酶的作用，发挥降压效果[4-5]。苯丙氨酸又可作为营养增补剂，在机体中可转变为另一种苦味氨基酸的酪氨酸，能促进甲状腺素及肾上腺素的合成。酪氨酸在医药、农业、食品等领域有广泛应用，具有预防老年痴呆、促进新陈代谢等作用[6]。据报道，谷氨酸、精氨酸和甘氨酸等呈味氨基酸可调节体内其他氨基酸的吸收，保证蛋白质的营养均衡[7]。有关牛肉呈味氨基酸报道不多，寒冷草原上繁育的黑安格斯牛肉氨基酸组成及其呈味氨基酸分析更鲜有报道。本实验通过测定寒冷草原上繁育的黑安格斯牛不同部位肌肉中氨基酸的组成、含量及其分布特点，为创建寒冷草原繁育的黑安格斯牛肉品质评价标准及进一步研究其对健康的影响作用提供数据基础。

1 材料与方法

1.1 实验样品 本实验从牛群中随机选取7 头平均体重（706±26）kg、21 月龄的澳大利亚进口纯种繁育黑安格斯公牛，实验牛产自内蒙古锡林郭勒盟乌拉盖草原，早期4～5 个月在此草原上放牧饲养，自由运动采食，后期到19 月龄时移到内蒙古乌兰察布市四子王旗育肥饲养。在内蒙古阿巴嘎旗屠宰场进行屠宰。牛肉经排酸后熟之后采集里脊、三角牛腩、上脑、脖肉、肩肉、后腱、前腱、胸肉、牛腩膜、米龙和外脊等11 个不同部位肉样各2 kg，真空包装，-80℃冷冻保存直至氨基酸测定分析。

1.2 主要试剂与仪器 优级纯浓盐酸（中国医药集团有限公司）、茚三酮（美国SIGMA 公司）、-80℃超低温冰箱（美国THERMO 公司）、DHG-9240 型恒温鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）、CP124S 型分析天平（北京赛多利斯科学仪器有限公司）、OPTION S7 小型超纯水系统（英国ELGA 公司）、DT 100 型超声波清洗器（德国BANDELIN 公司）、L-8900 全自动氨基酸分析仪（日本HITACHI 公司）。

1.3 基本营养成分的测定 水分、粗蛋白质和粗脂肪含量分别采用高温干燥法[8]、凯氏定氮法[9]和索氏抽提法[10]进行测定。

1.4 氨基酸含量测定 参照《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》（GB/T 5009.124-2016），采用氨基酸自动分析仪测定氨基酸含量[11]。

1.4.1 样品处理 将烘干好的牛肉磨碎，称取0.1 g（蛋白质含量0.02g）于水解管中，加入15 mL 6 mol/L 盐酸溶液；向水解管中缓慢通入氮气维持2 min，旋紧水解管盖；置于110℃的恒温烘箱中水解24 h；冷却摇匀后用定量滤纸进行干过滤，收集其余滤液于25 mL 容量瓶中定容；准确移取0.5 mL 于塑料离心管中，置于60℃氮吹至近干，再加入200 µL 超纯水浓缩至近干2次；向吹干的离心管中加入2.5 mL 0.02 mol/L 盐酸溶液，放入超声仪中溶解5 min；用0.22 µm 滤膜过滤溶液，收集滤液约1 mL 于进样瓶中，4℃保存上机待测。

1.4.2 色谱条件 分离柱填料：磺酸型阳离子树脂，直径3 µm；分离柱温：57℃；反应柱温：135℃；流动相：pH1（B1）、pH2（B2）、pH3（B3）、pH4（B4）、pH-RG；检测波长：440 nm 和570 nm；柱温：57℃；流速：0.4 mL/min；柱后衍生剂流速：0.35 mL/min；进样量：20 µL。

1.5 必需呈味氨基酸评分 依据FAO/WHO（1985 年）修订的8 种人体必需氨基酸模式进行比较。

1.6 统计分析 数据采用Excel 软件进行初步整理，利用IBM SPSS Statistics 20.0 软件 LSD 法进行方差分析，以P＜0.05 为显著性检验标准。结果用平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 不同部位中基本营养成分的测定与分析 由表1 可知，11 个样品中脂肪沉积较多的里脊、三角牛腩、上脑、脖肉、肩肉、米龙和外脊7 个主要部位中水分、粗蛋白质和粗脂肪平均含量分别达64.72%、24.66%和12.43%。各部位中，米龙的水分含量最高，达65.64%，粗蛋白质和粗脂肪含量以米龙（27.61%）和三角牛腩（15.86%）为最高。本实验测定的黑安格斯牛肉7 个不同部位中的水分含量适中，粗蛋白质和粗脂肪含量良好。

表1 寒冷草原上繁育的黑安格斯牛肉不同部位中水分、粗蛋白质和粗脂肪含量 %

2.2 氨基酸分析

2.2.1 必需氨基酸（EAA）与非必需氨基酸（NEAA）的分布特点 本实验共检出17 种氨基酸，分别为苏氨酸、丝氨酸、丙氨酸、赖氨酸、脯氨酸、胱氨酸、甘氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸、酪氨酸、谷氨酸和天门冬氨酸等，色氨酸在酸水解中被破坏未检测到。由表2 可知，里脊、三角牛腩、上脑、脖肉、肩肉、后腱、前腱、胸肉、牛腩膜、米龙及外脊中的EAA 平均含量分别为43.22%、42.12%、42.02%、41.57%、41.68%、42.15%、41.20%、41.96%、42.26%、41.50% 和38.61%，NEAA 平 均含量分别为56.78%、57.88%、57.98%、58.43%、58.32%、57.85%、58.80%、58.04%、57.74%、58.50%和61.39%。11 个不同部位中必需氨基酸/ 总氨基酸（EAA/TAA）和必需氨基酸/ 非必需氨基酸（EAA/NEAA）平均值分别为0.42 和0.71，均高于FAO/WHO所规定的0.40 和0.60 理想蛋白质模式。在所有部位中，里脊的EAA/TAA 和EAA/NEAA 最高，含量分别达0.43和0.76。

2.2.2 不同部位中呈味氨基酸的分布特点 由表3 可知，本实验样品中苦味、甜味和鲜味氨基酸平均值和占氨基酸总量百分比总平均比值分别达到39.76%、33.14%和26.89%，其中，苦味氨基酸平均含量最高。在不同部位呈味氨基酸比较中，外脊中的甜味氨基酸含量显著高于肩肉、上脑、后腱、胸肉、三角牛腩、牛腩膜和里脊7 个部位，而苦味和鲜味氨基酸含量显著低于里脊、牛腩膜、胸肉、三角牛腩和上脑5 个部位。

在利用本实验样品进行感官鉴定时发现，脂肪沉积状况为三角牛腩＞外脊＞上脑＞里脊，而呈味氨基酸恰与脂肪沉积状况正相分布，即呈味氨基酸高分布于脂肪沉积较多的部位。表3 显示，三角牛腩中的鲜味氨基酸、外脊中的甜味氨基酸、里脊中的苦味氨基酸含量最高。因此，在寒冷草原繁育上繁育的澳大利亚纯种黑安格斯牛肌肉中的呈味氨基酸的组成和含量丰富，并且在脂肪沉积较多的部位中呈味氨基酸有高分布的趋势。

2.3 必需呈味氨基酸的营养价值评价 如表4 所示，必需呈味氨基酸评分平均含量除蛋氨酸±半胱氨酸外，其他平均含量均高于FAO/WHO 氨基酸评分模式。在必需呈味氨基酸评分中甜味氨基酸和苦味氨基酸总量分别达168% 和367%，其中，甜味氨基酸中苏氨酸和赖氨酸评分达48%和120%，缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸±酪氨酸和蛋氨酸±半胱氨酸等苦味氨基酸评分分别达75%、104%、108%、62%和18%，其中，赖氨酸和异亮氨酸评分高出FAO/WHO 氨基酸评分模式2倍及以上。

表2 寒冷草原上繁育的黑安格斯牛肉不同部位EAA 和NEAA 组成与含量 %

表3 寒冷草原上繁育的黑安格斯牛肉不同部位呈味氨基酸组成和占氨基酸总量比例 %

表4 寒冷草原繁育黑安格斯牛肉各部位必需呈味氨基酸评分 %

3 讨 论

3.1 在寒冷草原上繁育的黑安格斯牛肉中基本营养成分分析 水分、粗蛋白质和粗脂肪是鲜肉重要的质量和营养特性指标，水在肉中含量最多，肉中水分含量和保水性会直接影响到肉及肉制品的组织状况和品质。一般情况下，水分含量与保水性呈负相关，水分含量越高，保水性越差[12]。本实验中，米龙的水分含量最高，达65.64%，黑安格斯牛肉平均水分低于GB 18394-2001标准中的77%。肉中蛋白质和脂肪含量会影响肉品营养价值及风味[13]。本实验样品中的粗蛋白质和粗脂肪平均含量分别达24.66%和12.43%，因此寒冷草原上繁育的黑安格斯牛肉营养价值较高，风味良好。

3.2 在寒冷草原上繁育的黑安格斯牛肉中呈味氨基酸含量分析 蛋白质是人体重要的营养物质，经过酶促水解后，形成氨基酸和肽等小分子化合物，这些小分子化合物具有呈味作用，除了发挥多种生理功能外，对食物的风味也有较大影响[14]。在寒冷草原上繁育的黑安格斯牛，成长过程中在乌拉盖草原上放牧饲养，自由运动采食，体躯宽大肌肉发达，肌肉中呈味氨基酸含量更加丰富，而且能在全身各部位均衡分布。呈味氨基酸是构成牛肉独特风味的重要因素，也是影响美拉德反应产生香味物质的重要前体物质[15]，且能有效预防慢性疾病。本实验中呈味氨基酸的分布规律为苦味氨基酸＞甜味氨基酸＞鲜味氨基酸，含量分别为39.76%、33.14%和26.89%。包音都古荣等[16]研究的乌珠穆沁草原饲养48 月龄澳大利亚进口纯种黑安格斯牛肉结果显示，其苦味、甜味和鲜味氨基酸分别占氨基酸总量的41.6%、32.7%和25.8%，与本实验结果相近。肉中呈味氨基酸的含量及组成是评价蛋白质营养价值高低的主要因素，直接影响肉中蛋白质的营养价值[17]。在11 个不同部位样品中，鲜味氨基酸中谷氨酸和天门冬氨酸含量分别达到17.59%和9.30%。丰富的谷氨酸和天门冬氨酸使黑安格斯牛肉具有鲜美的风味，且有重要生理功效[18～20]。甜味氨基酸中的赖氨酸，在11 个不同部位平均含量达10.04%。高含量赖氨酸不仅可以调节人体代谢平衡[21-22]，也作为优质蛋白质牛肉的标志。各部位苦味氨基酸中亮氨酸平均高达11.45%，苦味氨基酸参与降压、机体蛋白质代谢，有显著治疗脂肪肝、糖尿病、肥胖等疾病效果[23]。本实验的11 个不同部位中3 种呈味氨基酸含量丰富。通过各部位脂肪沉积状况分析，3 种呈味氨基酸在脂肪沉积多的部位有高分布的趋势。因此，肌肉中雪花状沉积越好，呈味氨基酸含量越高，分布情况良好，使寒冷草原上繁育的黑安格斯牛肉品质更好。寒冷草原繁育的安格斯牛保持了良好的牛肉品质，丰富的呈味氨基酸含量表明其有独特的风味和高营养价值。

3.3 在寒冷草原上繁育的黑安格斯牛肉蛋白质和必需呈味氨基酸评价分析 EAA 是人体蛋白质合成的重要原料，必须由食物提供[24]。根据FAO/WHO 理想蛋白质模式要求，优质蛋白质中EAA/NEAA 应在 0.60 以上，EAA/TAA 需达到 0.40[25]。本研究中，11 个不同部位中EAA/TAA、EAA/NEAA 含量均高于FAO/WHO 模式，营养价值较高。必需呈味氨基酸评价显示，作为限制氨基酸的蛋氨酸和赖氨酸，在黑安格斯牛肉的11 个不同部位中的平均含量分别达18%和120%。除蛋氨酸±半胱氨酸外，甜味氨基酸中的苏氨酸和赖氨酸，以及苦味氨基酸中的缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸±酪氨酸等必需呈味氨基酸评分均高于FAO/WHO 氨基酸标准模式。各部位肌肉中赖氨酸含量为最高，是FAO/WHO 标准模式的2 倍，且营养价值高，属于高品质牛肉。

4 结 论

在寒冷草原上繁育的黑安格斯牛肉氨基酸组成丰富，EAA 平均含量高达41.66%，呈味氨基酸含量丰富，具有预防高血压、糖尿病等慢性疾病作用的苦味氨基酸平均含量高达39.76%；3 种呈味氨基酸中里脊的苦味氨基酸含量最高，与外脊存在显著差异，外脊中甜味氨基酸含量最高，与里脊存在显著性差异，而三角牛腩的鲜味氨基酸含量最高，与外脊存在显著性差异，通过各部位脂肪沉积状况分析，三种呈味氨基酸在脂肪沉积多的部位有高分布的趋势。