贵州晚熟李的氨基酸组成及营养价值评价

2022-01-08陈守一罗昌国王红林金吉林赵凯

食品研究与开发 2021年24期

陈守一，罗昌国，王红林，金吉林，赵凯

（贵州省农业科学院果树科学研究所，贵州贵阳 550006）

李（Prunus salicina Lindl.）属于蔷薇科（Rosaceae）李亚科（Prunoideae）李属（Prunus L.）植物，是中国栽培历史最为悠久的果树之一。食用李不仅果实营养丰富，而且具有养肝、泻肝、预防肝肿硬和肝腹水、去痼热、破瘀的功能；除生食外，李还常用于加工成果汁、果酒等，或制成罐头、果脯、蜜饯等[1]。据联合国粮食及农业组织（2019）统计资料，我国李栽培面积198万公顷，产量680万吨，栽培面积和产量均居世界首位。贵州省李种植面积居全国之首[2]。在农业供给侧结构性改革、增加农民收入方面发挥着重要作用。

食品中的氨基酸是一种重要的生物活性物质[3-4]，可参与人体代谢、生长、免疫等[5-9]，并形成食物丰富的味觉层次[10]。氨基酸组成和含量是评价食品质量及营养价值的重要指标[11-12]。目前，围绕李果实品质的研究大多集中在可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、维生素C与多酚的含量测定等方面，涉及氨基酸营养品质的研究报道不多[13]。颜孙安等[14]、周丹蓉等[15]、姜帆等[16]研究显示，不同生态环境栽培生产的李氨基酸营养成分差异很大。任健敏等[17]认为黔南山区李资源均为中国李，栽培品种繁多、分布广。罗福贤等[18]通过资源调查，得出贵州省的主栽品种为酥李和姜黄李，栽培品种有青脆李、黄腊李、鸡血李、桐壳李、牛心李等，约有15个品种或类型。张加延等[19]通过对贵州李资源遗传多样性及亲缘关系的微卫星简单序列重复分析，表明贵州分布的中国李多样性极为丰富。但围绕贵州晚熟李果实的氨基酸组成和含量这一核心指标研究尚属空白。本研究以12份贵州晚熟李资源为材料，对其果实的氨基酸组成和含量进行测定与分析，旨在为含有优质氨基酸的贵州晚熟李品种的选育及资源的合理利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试贵州晚熟李品种分别为石阡县的晚青脆、道真县的迟李子、播州区的枫香李和苟江李、七星关区的清水李和镇江李、播州区的大土李、沿河县的乞末李和大麦李、乌当区的脆红李、修文县的晚香脆、汇川区的高坪李。由同一研究者选择能代表该品种特征的植株，取树冠中上部不同方位、大小、色泽一致、无机械损伤、无病虫害、成熟度在85%以上的果实，每份2.5 kg，用塑料袋带回实验室，洗净，晾干，－20℃储藏备用。

1.2 仪器与试剂

L-8900全自动氨基酸分析仪：日本Hitachi公司。

氨基酸标准样品（纯度>99.9%）：美国Sigma公司；柠檬酸钠、茚三酮、95%乙醇溶液、无水碳酸钠、氢氧化钠、氯化钠、冰乙酸、盐酸、柠檬酸（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.3 检测方法

天冬氨酸（Asp）、苏氨酸（Thr）、丝氨酸（Ser）、谷氨酸（Glu）、脯氨酸（Pro）、甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、缬氨酸（Val）、蛋氨酸（Met）、异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、酪氨酸（Tyr）、苯丙氨酸（Phe）、组氨酸（His）、赖氨酸（Lys）及精氨酸（Arg）参照 GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定方法》测定；色氨酸（Trp）参照GB/T 18246—2000《饲料中氨基酸的测定分光光度法》测定；胱氨酸（Cys）参照GB/T 15399—2018《饲料中含硫氨基酸的测定离子交换色谱法》测定。所有检测数据均由华测检测中心测定完成。

1.4 评价方法

参照颜孙安等[14]、周丹蓉等[15]、陈红等[20]的方法，分别统计氨基酸总量（totalaminoacids，TAA）；必需氨基酸（essential amino acid，EAA）含量，EAA 包含 Thr、Val、Phe、Met、Ile、Leu、Lys、Trp；非必需氨基酸（non-essential amino acid，NEAA）含量，NEAA 包含 Asp、Glu、Gly、Pro、Tyr、Cys、Ser、His、Arg、Ala；儿童必需氨基酸（child essential amino acid，CEAA）含量，CEAA 包含 Arg和His；药用氨基酸（medicinal amino acid，MAA）含量，MAA 包含 Asp、Glu、Gly、Met、Leu、Phe、Tyr、Lys、Arg；鲜味氨基酸（fresh amino acid，FAA）含量，FAA 包含 Lys、Glu、Asp；酸味氨基酸（sour amino acid，SOAA）含量，SOAA包含Asp、Glu；甜味氨基酸（sweet amino acid，SWAA）含量，SWAA 包含 Thr、Ala、Gly、Pro、Ser；苦味氨基酸（bitter amino acid，BIAA）含量，BIAA 包含 Ile、Leu、Met、Phe、Trp、Val、His、Arg；芳香族氨基酸（aromatic amino acid，AAA）含量，AAA 包含 Phe、Tyr、Cys。根据世界卫生组织/联合国粮农组织（WorldHealthOrganization/Food and Agriculture Organization of the United Nations，WHO/FAO）修订的理想蛋白质人体必需氨基酸模式谱（1973年版本），参照杨旭昆等[21]的方法计算必需氨基酸比例（EAA/%=样品必需氨基酸含量/氨基酸总量）、必需氨基酸的氨基酸比值（ratio of amino acid，RAA。RAA=待评必需氨基酸的EAA值/模式谱相应EAA值）、氨基酸比值系数（ratio coefficient of amino acid，RC。RC=RAA/RAA平均值，RC最小值对应的氨基酸为第一限制氨基酸，RC大于或小于1，说明该种必需氨基酸相对过剩或相对不足，RC=1表明其组成比例与模式谱一致）、氨基酸比值系数分（score of ratio coefficient of amino acid，SRC。SRC=100-CV×100，其中CV为RC的变异系数，CV=标准差/均数，SRC越小说明营养价值越低，SRC接近100则营养价值越高）。参照李雪等[22]的方法，利用味觉强度值（taste activity value，TAV）判断该物质对呈味的贡献。TAV=呈味物质测定值/呈味物质味觉阈值（当TAV＞1时，表明该种呈味物质对于样品的呈味有显著影响，数值越大贡献越大；TAV＜1时，该呈味物质对呈味贡献不大，表明呈味作用不显著）。

1.5 数据处理

采用Excel 2003软件进行数据处理，运用SPSS 26.0软件作主成分分析。

2 结果与分析

2.1 氨基酸组成与含量分析

贵州晚熟李果实氨基酸检测数据统计结果见表1。

表1 12份贵州晚熟李果实氨基酸组成、含量及分布Table 1 Amino acid composition，content and distribution of 12 late mature plum fruits in Guizhou

由表1可知，样品含有8种人体必需氨基酸中的7种。其中，Trp有4份样品检出，其余8份未检出；Met在12份样品中均未检出。另外，10种非必需氨基酸种类均齐全。各氨基酸含量从高到低排序为Asp、Pro、Glu、Ala、Lys、Ser、Leu、Val、Cys、Thr、Phe、Gly、Arg、Ile、Trp、Tyr、His、Met。Pro和 Asp 的变异系数最大，分别为49.39%和48.49%。按变异系数从高到低排列为Pro、Asp、Tyr、Trp、Arg、Lys、Gly、Leu、Cys、His、Ile、Thr、Val、Ser、Phe、Ala、Glu、Met。以上分析说明，贵州晚熟李果实的氨基酸组成表现出丰富的多样性。

贵州晚熟李的各类氨基酸含量及其比值见表2。

表2 12份贵州晚熟李的各类氨基酸含量及比值Table 2 The contents of various amino acids and their proportions in 12 late mature plums in Guizhou

由表2可见，贵州晚熟李样品中，晚青脆的总氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸、儿童必需氨基酸、药用氨基酸、酸味氨基酸、苦味氨基酸、芳香族氨基酸、鲜味氨基酸的含量均为最高；甜味氨基酸以大土李含量最高，晚青脆次之。贵州晚熟李样品的氨基酸总量均值虽然较李晓亮[23]、周丹蓉等[15]和颜孙安等[14]检测到的数值高，但与火龙果等其它10种水果比较并不突出[24]。不同的贵州晚熟李样品的氨基酸总量及必需氨基酸含量变化幅度较大，这主要是由于资源间遗传基因不同，此外还有可能与种植区域的环境和栽培条件等因素有关。EAA/TAA和EAA/NEAA以迟李子为最高，预示其被人体消化吸收时的营养价值较高[25]。食用李时建议根据蛋白质互补法与其他果蔬蛋白质混合食用，从而有效提高不同食物的营养利用价值[26-27]。

2.2 呈味氨基酸和药用氨基酸含量分析

表2还显示，MAA在0.163 g/100 g～0.467 g/100 g之间，均值为0.287 g/100 g，均值占TAA均值的53.54%，占比最大。FAA在0.125 g/100 g～0.377 g/100 g之间，均值为0.235 g/100 g，均值占TAA均值的43.84%。SOAA 在 0.105 g/100 g～0.329 g/100 g之间，均值为0.207 g/100 g，均值占TAA均值的38.62%。SWAA在0.104 g/100 g～0.255 g/100 g之间，均值为0.172 g/100 g，均值占TAA均值的32.09%。BIAA含量变化范围为0.067g/100g～0.170g/100g，平均值为0.101 g/100 g，均值占TAA均值的18.84%。AAA在0.030 g/100 g～0.073 g/100 g之间，均值为0.045 g/100 g，占TAA均值的8.40%。由此得出各种氨基酸占TAA百分比大小为MAA＞FAA＞SOAA＞SWAA＞BIAA＞AAA。

贵州晚熟李果实的氨基酸TAV值见表3。

表3 12份贵州晚熟李果实的氨基酸TAV值Table 3 Amino acid TAV of 12 late mature plum in Guizhou

表3显示Pro、Glu和Cys 3种氨基酸在大部分贵州晚熟李果实中TAV大于1。Glu的TAV在0.96～2.14之间，均值为1.44。Pro的TAV在0.65～3.26之间，均值为1.62。Cys的TAV在0.45～1.45之间，均值为0.95。Glu贡献鲜美口味，Pro贡献舒适的甜味，Cys贡献香味。其它氨基酸TAV小于1，对李果实的风味贡献不大。由于12份贵州晚熟李果实的TAV各不相同，由此产生不同风味。

2.3 RAA、RC和SRC值分析

贵州晚熟李果实的RAA、RC、SRC值见表4。

表4 12份贵州晚熟李果实的RAA、RC、SRC值Table 4 RAA，RC and SRC values of 12 late mature plum fruits in Guizhou

表4的RAA说明，贵州晚熟李果实的必需氨基酸含量不均衡。氨基酸含量不足会影响蛋白质营养价值，氨基酸含量过剩也会影响蛋白质营养价值。RC值的结果表明，晚青脆和清水李相对过剩，镇江李和晚香脆相对不足，其它居中。Trp仅有少部分样品检出极小含量；Met在全部样品中均未检出。因此，贵州晚熟李果实的第一限制氨基酸为Met+Cys。SRC值的结果在59.81～83.23之间。按SRC值从高到低排序：晚青脆>乞末李>晚香脆>清水李>镇江李>苟江李>大土李>大麦李>枫香李>脆红李>高坪李>迟李子。以晚青脆最高，以迟李子最低。说明晚青脆的必需氨基酸组成比例相对更为合理。

2.4 主成分分析

主成分分析结果见表5。

表5 主成分分析的总方差解释Table 5 Total variance interpretation of principal component analysis

主成分分析结果显示，特征值大于1的成分有3个。其中，主成分1的特征值为11.730，贡献率为69.000%；主成分2的特征值为2.019，贡献率为11.874%；主成分3的特征值为1.367，贡献率为8.043%。3个主成分的累积方差贡献率为88.918%（＞85%），代表所有指标的绝大部分信息，综合反映12份贵州晚熟李果实的氨基酸品质特性。

利用主成分载荷矩阵中的数据除以主成分相对应的特征值开平方，即得到3个主成分中每个指标所对应的特征向量。根据主成分的特征值及相应的特征向量，计算各主成分得分及总分，结果见表6。