北方野生罗布麻叶片氨基酸种类及含量分析

耿伊雯，宛 涛，*，蔡 萍，张晓明，伊卫东，甄 熙，王晓英，葛云辉

(1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院/草地资源教育部重点实验室/农业农村部饲草栽培、加工与高效利用重点实验室/内蒙古自治区草地管理与利用重点实验室，呼和浩特 010018：2.锡林郭勒职业学院草原生态与畜牧兽医学院，内蒙古 锡林浩特 026000)

罗布麻(ApocynumvenetumLinn.)又称野麻、泽漆麻、茶叶花、红麻等，为多年生宿根亚灌木植物，属夹竹桃科罗布麻属，是我国宝贵的野生植物资源。主要分布在新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙古、山东等省区[1]，生长于盐碱、半荒漠、河滩地上，有很强的抗逆性，具有防风固沙、保持水土等良好的生态效用[2]。罗布麻的纤维产品品质极高，被誉为“野生纤维之王”[3]。罗布麻叶片含有黄酮类、氨基酸类、有机酸类等化学成分，能起到降血压、降胆固醇、抗衰老等功效。近年来，除黄酮类化合物外，对罗布麻的其他化学成分研究较少。本文以我国北方地区吉林、内蒙古、甘肃3个省区5个不同居群的野生罗布麻叶片为供试材料，采用L-8900氨基酸自动分析仪测定其氨基酸种类及其含量，并对其营养价值进行初步评价，为合理开发利用我国北方地区野生罗布麻种质资源提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料来自于2019年7月对甘肃、内蒙古、吉林3个省区进行野外调查采集的5个不同地区的野生罗布麻叶片，采用变色硅胶保存至完全干燥备用。采集地地理信息见表1。

表1 供试材料的地理信息

1.2 研究方法

1.2.1氨基酸测定方法

将5份干燥的罗布麻叶粉碎过筛，分别准确称取样品100mg(精确至0.0001)，放入玻璃试管中，加入6mol/L的盐酸15ml，抽真空，拧紧螺盖。在110℃的恒温干燥箱中水解23h，冷却后过滤，定容至50ml。取1ml过滤液减压蒸干，冷却后用0.02mol/L盐酸定容至1ml，用0.45μm的滤膜过滤待测。

1.2.2仪器条件

日本日立公司L-8900氨基酸自动分析仪。分析柱:4.6mm×60mm;分离柱柱温:50℃；反应柱柱温:135℃；缓冲液:柠檬酸、柠檬酸钠缓冲液;显色液:茚三酮溶液;进样体积20μl。

1.2.3营养价值评价方法

参考WHO/FAO修订的人体蛋白质人体必需氨基酸模式谱来评价罗布麻叶片的营养价值[4]。分析不同居群罗布麻叶片中必需氨基酸占总氨基酸的质量分数、必需氨基酸的氨基酸比值(Ratio of amino acid, RAA)、氨基酸比值系数(Ratio coefficient of amino acid, RCAA)和氨基酸比值系数分(Core of ratio coefficient of amino acid, SRCAA)。RAA是样品中必需氨基酸的EAA值与WHO/FAO模式中的氨基酸EAA值。胱氨酸是由蛋氨酸转变而成，将胱氨酸和蛋氨酸一起计算；酪氨酸由苯丙氨酸转变而成，将苯丙氨酸和酪氨酸一起计算。RCAA值等于1时,说明与WHO/FAO氨基酸模式中氨基酸组成比例一致；RCAA值大于1或者小于1时，说明检测样品的该种必需氨基酸相对过剩或相对不足。SRCAA值的大小说明检测样品营养价值的高低，SRCAA值越接近100，说明其检测样品营养价值越高[5～6]。

1.2.4数据处理

运用Excel软件进行氨基酸含量的统计整理，使用SAS软件进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同罗布麻居群氨基酸种类及其含量

分析结果表明，在5个不同罗布麻居群中叶片均检测到17种氨基酸，总游离态氨基酸含量从大到小依次是甘肃省民勤县罗布麻14.426%、甘肃省金塔县罗布麻13.796%、吉林省白城市罗布麻12.597%、内蒙古扎鲁特旗罗布麻11.276%、内蒙古杭锦旗罗布麻7.671%，平均值为11.953%(见表2)。同时，5个罗布麻居群中检测到的17种氨基酸平均含量由多到少依次为谷氨酸>亮氨酸>天门冬氨酸>赖氨酸>精氨酸>缬氨酸>苯丙氨酸>丙氨酸>甘氨酸>异亮氨酸>脯氨酸>苏氨酸>丝氨酸>酪氨酸>组氨酸>胱氨酸>蛋氨酸。在5个罗布麻居群的17种氨基酸中，平均含量较高的为谷氨酸、亮氨酸、天门冬氨酸及赖氨酸。

表2 罗布麻5个居群的17种氨基酸及其含量

2.2 不同罗布麻居群药用氨基酸含量

可以维持人体氮平衡的氨基酸被称为药用氨基酸(MAA)。各供试材料均检测出8种药用氨基酸：天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸。5个罗布麻居群叶片的8种药用氨基酸含量顺序基本一致，均为谷氨酸>亮氨酸>天门冬氨酸>赖氨酸>精氨酸>苯丙氨酸>甘氨酸>酪氨酸。对于5个罗布麻居群来说，MAA的取值范围在4.843%～9.260%之间，平均值为7.631%。MAA值最高的是甘肃省民勤县的罗布麻居群，最低的是内蒙古杭锦旗的罗布麻居群。药用氨基酸占总氨基酸的值(MAA/TAA)在0.631～0.642之间，平均为0.638。MAA/TAA最大的是甘肃省民勤县的罗布麻居群，最小的是内蒙古杭锦旗的罗布麻居群(见表3)。总的来说，5个居群的MAA/TAA值都较高，具有一定的药用价值。

表3 罗布麻5个居群17种氨基酸的特性

2.3 不同罗布麻居群必需氨基酸含量

各供试材料种均检测到必需氨基酸(EAA)共7种，5个罗布麻居群的必需氨基酸含量排列顺序一致(见表3)，均为亮氨酸>赖氨酸>缬氨酸>苯丙氨酸>异亮氨酸>苏氨酸>蛋氨酸。EAA的含量范围为3.268%～6.114%，EAA值最高的是甘肃省民勤县的罗布麻居群，EAA值最低的是内蒙古杭锦旗的罗布麻居群。不同罗布麻居群的必需氨基酸含量与非必需氨基酸含量的比值(EAA/NEAA)范围在0.733～0.757之间，均高于WHO/FAO理想蛋白质标准要求的0.6，且不同罗布麻居群的必需氨基酸含量与总氨基酸的比值(EAA/TAA)范围在0.423～0.431之间，均符合WHO/UN标准中关于理想蛋白质中EAA/TAA达到0.4的要求。

2.4 不同罗布麻居群叶片氨基酸含量聚类分析

在对5个不同罗布麻居群进行聚类分析过程中，首先将原始数据去标准化，即对同一变量减去其均值再除以标准差，以消除原始数据量纲的影响，使得标准化后的数据具有可比性。采用系统聚类法对吉林省白城市、内蒙古杭锦旗、内蒙古扎鲁特旗、甘肃省金塔县、甘肃省民勤县罗布麻叶片中氨基酸进行综合评价并分类，方法采用欧氏距离测量。

由图1看出，5个罗布麻居群聚类分析共聚成3类：甘肃省金塔县罗布麻居群与甘肃省民勤县罗布麻居群聚为一类，在5个罗布麻居群中氨基酸含量较高；吉林省白城市罗布麻居群与内蒙古扎鲁特旗罗布麻居群聚为一类，在5个罗布麻居群中氨基酸含量居中；内蒙古杭锦旗罗布麻居群单独聚为一类，在5个罗布麻居群中氨基酸含量较低。

图1 罗布麻居群聚类分析结果

2.5 不同罗布麻居群营养价值评价

2.5.1必需氨基酸与WHO/FAO氨基酸模式比较

当食品中氨基酸各组分之间关系平衡，各组分间的相对含量与人体氨基酸需要量之间的比值一致或接近时，其使用价值更高。本研究将5个不同罗布麻居群叶片氨基酸测定结果与WHO/FAO氨基酸模式谱进行比较的结果表明，5个不同地区的罗布麻叶片中除蛋氨酸+胱氨酸的含量均低于WHO/FAO氨基酸模式含量外，其余的必须氨基酸含量均高于WHO/FAO氨基酸模式含量(见表4)；蛋氨酸+胱氨酸含量最低的是甘肃省民勤县的罗布麻，其含量仅为WHO/FAO氨基酸模式含量的三分之一。

表4 必需氨基酸的EAA值

2.5.2必需氨基酸比值系数比较

必需氨基酸比值系数(RCAA)值反映了样品中氨基酸组成含量与模式氨基酸含量的偏离程度。RCAA值最小的氨基酸是第一限制性氨基酸，严重影响机体对蛋白质的利用。由表5可知，5个罗布麻居群中含量过剩和不足的氨基酸不相同，吉林省白城市罗布麻和内蒙古扎鲁特旗罗布麻苏氨酸含量不足，内蒙古杭锦旗罗布麻苏氨酸含量过剩，甘肃省民勤县和金塔县罗布麻的苏氨酸含量与WHO/FAO氨基酸模式谱相符。5个罗布麻居群的蛋氨酸+胱氨酸含量均不足，且含量最小，为第一限制性氨基酸；异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸和赖氨酸含量均表现出过剩。

表5 罗布麻居群必需氨基酸的RAA、RCAA、SRCAA值

2.5.3必需氨基酸比值系数分比较

从表5看出，5个罗布麻居群的SRCAA值分别为内蒙古扎鲁特旗罗布麻69.78>吉林省白城市罗布麻68.99>内蒙古杭锦旗罗布麻66.84>甘肃省金塔县罗布麻65.56>甘肃省民勤县罗布麻65.47，内蒙古扎鲁特旗的罗布麻营养价值最高。甘肃省民勤县罗布麻的总氨基酸含量最高，但由于其非必需氨基酸含量占比较高，且各必需氨基酸之间差异系数较大，比例不均衡，使得SRCAA值含量偏低。

3 讨论

3.1 野生罗布麻居群氨基酸含量比较

罗布麻含有总黄酮类、氨基酸类、有机酸类和微量元素等化学成分，具有降压、降脂、软化血管、强心、抗衰老及抗抑郁等功效[7～8]。目前,对于罗布麻的黄酮类成分含量研究的较多，而对于罗布麻的氨基酸类物质文献记载较少。氨基酸是人体代谢过程中重要的化学成分[9]，它既是营养物质，也可做治疗药物。本文罗布麻氨基酸含量测定的结果与菅丽君的研究结果相比[10]测出的氨基酸种类更丰富，多测出了一种氨基酸——胱氨酸，而且测出的胱氨酸在5个罗布麻居群中的含量范围在0.053%～0.1%之间，胱氨酸具有协助皮肤的形成、解毒等作用。在17种氨基酸中谷氨酸含量的变化幅度最大，胱氨酸含量变化幅度最小。5个居群的谷氨酸、亮氨酸、天门冬氨酸、赖氨酸含量均较高，尤以谷氨酸最为明显。谷氨酸也是世界上氨基酸产量最大的氨基酸种类，是药用氨基酸的重要成分之一[11～12]。不同罗布麻居群的叶片中各种氨基酸含量有一定的差异，这可能与罗布麻所处的不同生境有关，尚需进一步探究。

3.2 野生罗布麻居群的分类

用化学计量学方法中聚类分析法对5个罗布麻居群进行分析[13～14]，甘肃省金塔县罗布麻居群与甘肃省民勤县罗布麻居群聚为一类，吉林省白城市罗布麻居群与内蒙古扎鲁特旗罗布麻居群聚为一类，内蒙古杭锦旗罗布麻居群单独聚为一类。由此可以推断，5个罗布麻居群的聚类结果与其所处的地理距离及生境有一定的关系，地理距离相近的居群往往可以聚为一类。

3.3 野生罗布麻居群的营养价值

用氨基酸比值系数法对5个罗布麻居群的叶片氨基酸种类及含量进行评价得出：5个罗布麻居群的第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸，低于WHO/FAO模式谱；而缬氨酸的含量也基本符合WHO/FAO模式谱；异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸和赖氨酸含量均为过剩。根据SRCAA值判断，内蒙古扎鲁特旗的罗布麻营养价值最高，并与吉林省白城市罗布麻的必需氨基酸组成比例比较接近；甘肃省金塔县和甘肃省民勤县罗布麻的氨基酸组成配比较为一致，这与聚类分析结果相一致，这可能是其所处的生态气候条件接近、地理距离差异较小的原因[15～16]。有关影响罗布麻叶片氨基酸含量的气候、土壤等自然因素，还需进一步探索研究。

4 结论

4.1测定的5个野生罗布麻居群均含有17种氨基酸，包括8种药用氨基酸和7种必需氨基酸。

4.2罗布麻居群叶片的药用氨基酸、必需氨基酸与总氨基酸的比值相差不大，其必需氨基酸含量与非必需氨基酸含量的比值和必需氨基酸含量与总氨基酸含量的比值均符合WHO/FAO标准模式水平。

4.3测定的5个野生罗布麻居群均具有丰富的氨基酸营养价值，其中内蒙古扎鲁特旗的罗布麻居群营养价值最高。