不同杨梅品种果实游离氨基酸组成分析

朱奕凡，王妍，汪国云，周超超，焦云，甘可欣，孙德利，朱长青，贾惠娟，高中山*

（1.浙江大学农业与生物技术学院，杭州 310058；2.余姚市农业技术推广服务总站，浙江宁波 315400；3.宁波市农业科学院林业研究所，浙江宁波 315000；4.浙江大学农业试验站，杭州 310058）

杨梅（Morella rubra）是杨梅科（Myricaceae）杨梅属（Morella）植物，是我国南方的特色珍果[1]。我国杨梅栽培以长江流域以南的浙江、江苏、贵州、云南、福建等省为主，栽培面积和产量等均以浙江为最[2]。杨梅果实色彩鲜艳，果肉鲜嫩多汁，富含果糖、葡萄糖、柠檬酸、苹果酸、花青苷、维生素C等物质，风味浓郁、酸甜可口，既可以鲜食，也可加工成果酱、蜜饯和果酒等，深受广大消费者的喜爱[3]。

果实品质是影响果实消费的重要指标。研究表明，果实中游离氨基酸含量的变化会对果实的风味和营养等品质造成一定影响[4]。游离氨基酸具有鲜味、甜味、苦味和芳香类等味感特性，在一定程度上影响着消费者对果实的味觉体验[5]，且在果实成熟过程中，一部分香气物质的合成来源于游离氨基酸的代谢，通过氨基酸代谢转氨作用，形成了支链脂肪族醇、醛、酮和酯类物质[6-7]。各游离氨基酸也有不同的功能价值，例如：苏氨酸具有维持身体蛋白质平衡的作用，以及维持心血管、肝、中枢神经和免疫系统的功能和健康；谷氨酸具有促进红细胞生成、排除脑组织中的氨、维持大脑活动的兴奋性、影响儿童智力发育和预防癫痫等功能[8-10]；脯氨酸帮助人体分解蛋白质，用于创建体内健康细胞；天冬氨酸具有特殊鲜味，可以用于治疗肝脏疾病和胆汁分泌障碍[11-12]；丙氨酸能防治血管疾病，改善低血糖，强化免疫系统。

果实游离氨基酸中，除了常见的17 种氨基酸外，还含有1种特殊的氨基酸——γ-氨基丁酸，也是果实中重要的生物活性成分，可作为哺乳动物体内重要的抑制性神经递质。γ-氨基丁酸不仅参与多种代谢活动，还具有缓解焦虑、提高睡眠质量[13]、改善记忆、修复大脑神经[14]、健肝利肾[15]、增强免疫力、降血压[16-17]、降低人体脂肪、调节食欲[18]等功效。

我国果树种植历史悠久，随着各类果实营养物质研究的深入，水果的营养体系日趋完善，常见水果中的氨基酸组分和含量测定已陆续完成[19]，然而杨梅中关于游离氨基酸的研究仍相对较少，特别是关于杨梅中γ-氨基丁酸的研究。戴宏芬等[20]利用反相高效液相色谱（reversed-phase high performance liquid chromatography, RP-HPLC）法测定杨梅果肉中氨基酸含量，共检测到14种氨基酸；张泽煌等[21-22]先后对杨梅果实发育过程中氨基酸的变化趋势进行了研究，发现杨梅总氨基酸含量在果实发育初期最高，并对杨梅果实中氨基酸营养价值进行了评价。

本试验以11个杨梅品种为研究材料，根据果实色泽将杨梅分成4 类，对其游离氨基酸含量进行定量分析，以期更深入地研究杨梅果实风味和营养成分，为杨梅品种的选育、种植及推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

根据色泽将杨梅果实分成4类，分别是紫黑色、红色、粉红色和水晶杨梅。本试验采集4 类代表性杨梅果实，包括紫黑色品种‘荸荠’‘月粒盘’‘2015-4’‘Y2012-136’；红色品种‘东魁’‘水梅’和‘Y2010-70’；粉红色品种‘夏至红’和‘Y2012-138’；水晶品种‘Y2012-145’和‘Y2012-148’。供试杨梅均采自浙江省宁波市余姚市，在果实成熟期随机采摘适量无病虫害的果实，带回实验室经液氮冷冻后，在4 ℃冰箱中保存，用于游离氨基酸含量的测定。

1.2 试剂与仪器

主要试剂：5-磺基水杨酸，购于美国Sigma 公司；氨基酸校准混合物，购于味之素（中国）有限公司；MCI L-8500 系列缓冲液（pH-1、pH-2、pH-3、pH-4、pH-RG），购于日本三菱化学公司；茚三酮试剂（R1、R2），购于日本和光纯药工业公司；去离子水，购于杭州娃哈哈有限公司。

主要仪器：日立L-8900 型全自动氨基酸分析仪，购于日本Hitachi公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理

每个品种随机挑选20个果实，去核后将果肉匀成果浆。取10 mL果浆，于4 ℃、1×104r/min条件下离心10 min，重复3 次；取上清液，用去离子水按体积比1∶2 稀释，加入等体积3%5-磺基水杨酸混匀后，于4 ℃、1×104r/min 条件下离心10 min；离心后用注射器吸取1 mL 样品，经0.22 μm 水膜过滤，保存在色谱进样瓶中，用于游离氨基酸含量的测定，重复提取3次。

1.3.2 测定方法

采用日立L-8900 型全自动氨基酸分析仪测定杨梅果实中氨基酸含量。分析条件：离子交换柱规格为4.6 mm×60 mm×3 μm；柱温135 ℃；泵流速0～0.999 mL/min；泵压力0～20 kPa；分析时间约30 min；进样体积20 μL。

1.3.3 数据处理与统计分析

利用Excel 2010绘制图表，表中数据以平均值±标准误表示；采用统计软件SPSS 26.0 进行数据整理和分析，并采用单因素方差分析法进行差异显著性检验，采用邓肯法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 杨梅果实中各类游离氨基酸含量分析

为研究不同杨梅品种果实中游离氨基酸含量，对11 种杨梅进行了游离氨基酸定性和定量分析。由表1可知，11个品种均含有17种常见游离氨基酸（色氨酸在酸解过程中极易被分解，故未被检测出）和1 种特殊氨基酸γ-氨基丁酸，种类较为齐全。11种杨梅果实中的游离氨基酸总质量浓度在338.25～827.34 μg/mL 之间，其中红色杨梅‘水梅’的总游离氨基酸（total free amino acid,TFAA）质量浓度最高，为827.34 μg/mL，而水晶杨梅‘Y2012-145’的总游离氨基酸质量浓度最低，仅为338.25 μg/mL，显著低于紫黑色、红色和粉红色杨梅品种。

本试验中共检测到7 种人体必需氨基酸（essential amino acid, EAA），分别是苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸。红色杨梅‘Y2010-70’中必需氨基酸质量浓度最高（324.84 μg/mL），占总游离氨基酸含量的40.98%；水晶杨梅‘Y2012-145’的必需氨基酸质量浓度最低（54.08 μg/mL），仅占总游离氨基酸的15.99%。儿童必需氨基酸（essential amino acid for children,CEAA）由组氨酸、精氨酸加上7种人体必需氨基酸组成，需求量在61.97～355.23 μg/mL之间。必需氨基酸（EAA）与总游离氨基酸（TFAA）含量比值（EAA/TFAA）为14.48%～40.98%，必需氨基酸（EAA）与非必需氨基酸（non-essential amino acid,NEAA）含量比值（EAA/NEAA）为23.66%～86.33%。药用氨基酸（medicinal amino acid,MAA）则包括谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、酪氨酸、赖氨酸和精氨酸。由表1可知，各品种中的药用氨基酸质量浓度在101.20～257.68 μg/mL之间，占总游离氨基酸含量的23.60%～34.87%，表明杨梅具有一定的药用价值。

2.2 杨梅果实中呈味氨基酸含量分析

游离氨基酸具有一定的味感，参与果实风味的形成，使果实具有不同的风味，这类氨基酸被称为呈味氨基酸（taste-active amino acid,TAA），包括芳香类氨基酸（aromatic amino acid,AAA）、鲜味氨基酸（delicious amino acid, DAA）、甜味氨基酸（sweet amino acid, SAA）和苦味氨基酸（bitter amino acid,BAA）[23]。由图1可知，不同品种杨梅果实中的呈味氨基酸含量差异较大。

芳香类氨基酸主要包括酪氨酸和苯丙氨酸，该类氨基酸在杨梅果实氨基酸中含量较低。由图1A可知，11 种杨梅果实中，芳香类氨基酸质量浓度在9.39～20.31 μg/mL 之间，占总游离氨基酸含量的1.15%～4.30%。

鲜味氨基酸主要包括天冬氨酸和谷氨酸，其中谷氨酸在杨梅果实中含量较多。由图1B可知，11种杨梅果实中，鲜味氨基酸总质量浓度在63.78～181.76 μg/mL之间，占总游离氨基酸含量的15.50%～26.92%。在11个杨梅果实品种中，红色杨梅‘水梅’鲜味氨基酸质量浓度最大，为181.76 μg/mL，而紫黑色杨梅‘2015-4’的鲜味氨基酸质量浓度（165.08 μg/mL）与总游离氨基酸含量的比值最高，为26.92%；相较于其他色泽的杨梅，水晶杨梅的鲜味氨基酸含量较少。

甜味氨基酸主要包括丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸和脯氨酸。由图1C可知，11种杨梅果实中，甜味氨基酸总质量浓度介于140.84～475.91 μg/mL 之间，占总游离氨基酸含量的41.64%～59.98%。对比4 种不同色泽的杨梅，紫黑色和红色杨梅甜味氨基酸含量显著高于粉红色和水晶杨梅，红色杨梅‘Y2010-70’甜味氨基酸含量最大。

表1不同杨梅品种果实中常见游离氨基酸组分含量Table 1 Contents of common free amino acid components in different bayberry varietiesμg/mL

苦味氨基酸主要包括缬氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸和亮氨酸。由图1D可知，11种杨梅果实中，苦味氨基酸质量浓度在31.62～81.06 μg/mL 之间，占总游离氨基酸含量的6.86%～13.29%。11 种杨梅的苦味氨基酸含量均明显低于鲜味氨基酸和甜味氨基酸。

图1 不同杨梅品种果实呈味氨基酸含量Fig.1 Taste-active amino acid contents of fruits in different bayberry varieties

2.3 杨梅果实中γ-氨基丁酸含量分析

由表1 可知，γ-氨基丁酸在杨梅果实中含量丰富，其质量浓度在67.05～156.32 μg/mL 之间，占总游离氨基酸含量的8.10%～31.02%。γ-氨基丁酸在各杨梅品种游离氨基酸中的占比均靠前，其中水晶杨梅‘Y2012-145’和‘Y2012-148’的γ-氨基丁酸含量大于其他17 种游离氨基酸，分别达到93.48 和156.32 μg/mL，占总游离氨基酸含量的27.64%和31.02%。

3 讨论

氨基酸作为构成蛋白质的基本单位，在决定果实品质中起着重要作用。本试验通过色泽将杨梅分为4 类，分别是紫黑色、红色、粉红色和水晶杨梅，选择相应的品种进行游离氨基酸含量的测定。结果表明：11 种杨梅品种中都检测到了17 种游离氨基酸，与李正丽等[24]和张泽煌等[21-22]的研究结果一致。11 种杨梅果实中的游离氨基酸质量浓度在338.25～827.34 μg/mL 之间，与徐国能[25]的研究结果一致。必需氨基酸含量占总游离氨基酸含量的14.48%～40.98%，药用氨基酸占总游离氨基酸的23.60%～34.87%，与戴宏芬等[20]的研究结果有所不同，可能受到品种、种植年份、环境等条件的影响。

本试验根据杨梅品种色泽对其进行分类比较，发现紫黑色和红色杨梅总游离氨基酸含量高于粉红色和水晶杨梅，其中红色杨梅‘水梅’总游离氨基酸质量浓度最高，为827.34 μg/mL，水晶杨梅‘Y2012-145’总游离氨基酸质量浓度最低，为338.25 μg/mL，紫黑色和红色杨梅甜味氨基酸含量也较大，所以在市场上流行的品种大多为紫黑色杨梅和红色杨梅。本试验中，11个杨梅品种中含量较为丰富的氨基酸分别是谷氨酸、脯氨酸、天冬氨酸和赖氨酸，与戴宏芬等[20]和张泽煌等[21]的研究结果一致。

氨基酸是果实营养物质的重要组分之一，也是果实重要的味觉成分之一。本试验中，11个杨梅品种呈味氨基酸含量丰富，包括鲜味氨基酸（天冬氨酸和谷氨酸）、甜味氨基酸（丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸和脯氨酸）、苦味氨基酸（缬氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸和亮氨酸）和芳香类氨基酸（酪氨酸和苯丙氨酸），占总游离氨基酸含量的69.67%～89.83%。在这4 类呈味氨基酸里，杨梅果实的甜味氨基酸最为丰富，红色杨梅‘Y2010-70’甜味氨基酸质量浓度最高，为475.91 μg/mL。芳香类氨基酸在杨梅果实中含量较低。

对杨梅果实游离氨基酸含量测定结果表明，γ-氨基丁酸在杨梅果实中含量丰富。研究发现，在人们日常生活中常见的水果苹果（红富士）、香梨、水蜜桃、红玫瑰葡萄的γ-氨基丁酸含量较少，分别占总游离氨基酸含量的1.98%、3.07%、2.19%、3.02%[19]。但在11个不同杨梅品种果实中，γ-氨基丁酸含量均较多，并且水晶杨梅‘Y2012-148’的γ-氨基丁酸质量浓度达到156.32 μg/mL，占总游离氨基酸含量的31.02%。

游离氨基酸作为评价水果营养品质的重要因素之一，本研究通过测定杨梅的游离氨基酸含量，并通过色泽对杨梅品种进行分类，比较各品种间游离氨基酸的差异，有助于了解杨梅的果实特性和游离氨基酸的营养价值，也可为今后杨梅的引种推广、良种选育、开发利用及品质评价提供参考。

4 结论

本试验对11 个杨梅品种果实中游离氨基酸含量进行测定，均检测出17种游离氨基酸和1种特殊游离氨基酸——γ-氨基丁酸。通过品种间分析比较，发现紫黑色和红色杨梅果实中总游离氨基酸、甜味以及鲜味氨基酸含量显著高于粉红色和水晶杨梅，其中红色杨梅‘水梅’的总游离氨基酸质量浓度最高，为827.34 μg/mL，水晶杨梅‘Y2012-145’的总游离氨基酸质量浓度最低，为338.25 μg/mL；同一色泽类型的不同品种间果实中游离氨基酸含量差异较小。杨梅果实中γ-氨基丁酸含量较多，尤其是水晶杨梅。本研究为杨梅品种果实氨基酸性状选择提供了参考。