任紅玉，李昊陽(yáng)，陳海燕，白 露，苗艷麗，陶 佩，劉文龍，張興文,*

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030；2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001）

豆科植物中，大豆最富有營(yíng)養(yǎng)而又易于消化，富含8 種人體必需氨基酸（essential amino acids，EAA）。大豆蛋白消化率和蛋白質(zhì)功效比值較高，生物學(xué)價(jià)值平均含有96 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位，與牛奶、牛肉、雞蛋接近，屬于全價(jià)植物蛋白[1-2]。大豆在常被食用的十余種豆類中，大豆擁有“豆中之王”、“田中之肉”、“綠色的牛乳”等美譽(yù)[3]，是膳食指南中規(guī)定的中國(guó)居民每天都該攝入的食物之一。大豆籽粒中EAA的組成影響著蛋白質(zhì)的品質(zhì)[4]，現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)理論認(rèn)為，食物蛋白質(zhì)中EAA的組成比例越接近人體EAA的組成，越容易被吸收，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也越高[5]。合理調(diào)控大豆籽粒的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，使其更適合人體營(yíng)養(yǎng)需求，對(duì)提升中國(guó)大豆市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略意義。

目前，轉(zhuǎn)基因食品安全性及環(huán)境影響結(jié)論未定[6]，因此通過(guò)非轉(zhuǎn)基因手段改良大豆品質(zhì)及提高產(chǎn)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。我國(guó)稀土農(nóng)用技術(shù)起源于20世紀(jì)70年代，已在糧食、水果、蔬菜等作物上得到了廣泛的應(yīng)用，并帶來(lái)了顯著的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。稀土具有生理活性，適量的稀土元素可以促進(jìn)植物種子萌發(fā)、提高出苗率、促進(jìn)扦插植物生根[7]，增強(qiáng)植物抗逆能力和抗病性[8-9]，增加植物葉綠素含量、提高植物光合速率[10]。稀土在促進(jìn)作物增產(chǎn)[11]與改善作物品質(zhì)[12]方面的作用已被證實(shí)。目前已有通過(guò)不同方法調(diào)控大豆氨基酸組分的研究。蔣濤等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)套作種植的方式使大豆具有與凈作大豆一致甚至更高的氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。馬艷弘等[14]的研究表明，噴施外源硒可以提高發(fā)芽大豆中含硫氨基酸及組氨酸和賴氨酸的含量，氨基酸配比更加平衡，提高了大豆蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。也有研究表明高溫[15]、灌水[16]、施肥[17]等會(huì)對(duì)不同作物氨基酸組分含量產(chǎn)生影響。而稀土對(duì)大豆籽粒的氨基酸組分及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響的研究還鮮見(jiàn)報(bào)道。

迄今為止，許多蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)方法，如：聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織（Food and Agriculture Organization，F(xiàn)AO）/世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）提出的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)的EAA模式，氨基酸比值系數(shù)分（score of ratio coefficient of amino acid，SRCAA）、化學(xué)分析方法、生物價(jià)、蛋白質(zhì)消化率校正氨基酸評(píng)分（amino acid score，AAS）等，已廣泛應(yīng)用到相應(yīng)食用原料蛋白質(zhì)氨基酸的營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)中，為合理評(píng)價(jià)食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值提供了理論依據(jù)。本課題組系統(tǒng)研究了稀土對(duì)大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，前期研究表明無(wú)論是大田實(shí)驗(yàn)還是盆栽實(shí)驗(yàn)，噴施適宜濃度的稀土鑭、鈰溶液都能提高大豆籽粒的蛋白質(zhì)含量。本實(shí)驗(yàn)以東北非轉(zhuǎn)基因優(yōu)質(zhì)大豆為研究對(duì)象，采用稀土農(nóng)用技術(shù)調(diào)控非轉(zhuǎn)基因大豆的品質(zhì)，并通過(guò)測(cè)試不同處理大豆的氨基酸組分含量，分析和評(píng)價(jià)大豆籽粒蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以期充分挖掘我國(guó)稀土農(nóng)用技術(shù)，為提高大豆原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)于2017年在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行。大豆品種為東農(nóng)52，由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)大豆研究所提供，采用盆栽法，盆高30 cm，上口直徑35 cm，下口直徑25 cm。每盆裝土17.5 kg，每盆播種籽粒飽滿、大小一致的種子8 顆，待苗長(zhǎng)至5～8 cm時(shí)，定苗4 株，常規(guī)管理。實(shí)驗(yàn)用土取自東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝實(shí)驗(yàn)站黑土，土壤的基礎(chǔ)理化性質(zhì)為：有機(jī)質(zhì)27.4 g/kg、pH 7.06、全氮3.58 g/kg、全磷1.08 g/kg，堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別為138、55 mg/kg和194 mg/kg。每盆施用尿素0.44 g、磷酸二銨1.22 g、硫酸鉀1.25 g。

CeCl3·7H2O（分析純，純度≥99.0%）、La2O3（分析純，純度≥45.0%） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

L-8800全自動(dòng)氨基酸分析儀 日本日立公司；Infratec 1241近紅外谷物分析儀 丹麥FOSS公司；DHG-9141A恒溫干燥箱 杭州匯爾儀器設(shè)備有限公司；RT-02型粉碎機(jī) 北京開(kāi)創(chuàng)同和科技有限公司；DZF-6020真空干燥器 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在大豆苗期（第3節(jié)復(fù)葉充分展開(kāi)的植株達(dá)一半以上，6月23日）和初花期（主莖上任何節(jié)出現(xiàn)花朵，7月4日），用噴霧器將質(zhì)量濃度為100、150、200 mg/L的LaCl3溶液（分別用La10、La15、La20表示）和質(zhì)量濃度為30、60、90 mg/L的CeCl3溶液（分別用Ce3、Ce6、Ce9表示）以及質(zhì)量濃度為40、60、70 mg/L的LaCl3+CeCl3混合溶液（分別用LC4、LC6、LC7表示）分別均勻噴灑于全部大豆葉片的正、反面，滴液為限（苗期每盆約150 mL，花期每盆約300 mL），對(duì)照（CK）噴等量蒸餾水，每個(gè)處理設(shè)3 個(gè)生物學(xué)重復(fù)。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定方法

采用Infratec1241近紅外谷物分析儀測(cè)定大豆成熟期籽粒蛋白質(zhì)含量。準(zhǔn)確稱取待測(cè)樣品（30±5） mg，以6 mol/L HCl溶液進(jìn)行酸水解后，使用L-8800全自動(dòng)氨基酸分析儀測(cè)定氨基酸含量，按照NY/T 56—1987《谷物籽粒氨基酸測(cè)定的前處理方法》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。結(jié)果以干質(zhì)量計(jì)。

1.3.3 蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)方法

AAS、化學(xué)評(píng)分（chemical score，CS）、必需氨基酸指數(shù)（essential amino acid index，EAAI）、SRCAA參考文獻(xiàn)[18]計(jì)算。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS 17.0軟件中單因素分析（ANOVA）多重比較的方法，對(duì)不同處理之間的蛋白質(zhì)含量、氨基酸含量及各營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)分進(jìn)行差異顯著性分析。利用Excel 2007軟件對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 鑭和鈰對(duì)大豆籽粒蛋白質(zhì)含量的影響

表1 鑭、鈰處理對(duì)大豆籽粒蛋白質(zhì)含量的影響Table 1 Effects of lanthanum and cerium on protein content in soybean seeds

在大豆的苗期和初花期，每個(gè)處理葉面噴施稀土溶液各1 次后，測(cè)定成熟期大豆籽粒中蛋白質(zhì)含量，如表1所示。除La20處理樣品的蛋白質(zhì)含量與CK差異不顯著，其余所有處理組的蛋白質(zhì)含量均顯著高于CK。大豆籽粒蛋白質(zhì)含量隨著稀土質(zhì)量濃度的變化而變化，其順序依次為Ce9＞Ce3＞Ce6、La10＞La15＞La20、LC6＞LC7＞LC4，在LC6處理下蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)最高為42.93%，較CK增加5.17%，上述結(jié)果表明在目前質(zhì)量濃度范圍下，噴施稀土鑭、鈰溶液均可以提高大豆籽粒蛋白質(zhì)含量，但稀土鑭質(zhì)量濃度過(guò)高時(shí)蛋白質(zhì)含量有下降的趨勢(shì)。

2.2 稀土處理樣品的氨基酸組成

表2 稀土鑭、鈰處理下大豆籽粒氨基酸組分及含量變化Table 2 Amino acid composition of control soybean seeds and those treated with CeCl3 and LaCl3mg/g

本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到除色氨酸外共17 種氨基酸，由于待測(cè)樣品經(jīng)6 mol/L HCl溶液進(jìn)行酸水解處理，而色氨酸在酸性溶液中水解時(shí)易被破壞，因此樣品中未檢測(cè)到色氨酸。不同處理后樣品氨基酸含量的變化如表2所示，各質(zhì)量濃度稀土處理氨基酸含量均為蛋氨酸含量最低，谷氨酸含量最高。處理組中EAA的含量，在LC7處理下的苯丙氨酸較CK顯著升高，而在Ce9處理下的亮氨酸、賴氨酸及異亮氨酸的含量卻較CK顯著降低，且EAA總量較CK顯著降低5.37%，其他處理組中各EAA含量及總量較CK均無(wú)顯著差異。

從NEAA的組分來(lái)看，在所有質(zhì)量濃度的稀土鈰和混合稀土溶液處理下天冬氨酸、絲氨酸、甘氨酸的含量較CK均顯著降低，而在稀土鑭溶液處理下這3 種氨基酸的含量較CK無(wú)顯著變化。在除La10外的所有實(shí)驗(yàn)組中谷氨酸、丙氨酸及脯氨酸的含量均較CK顯著降低，且在所有氨基酸中谷氨酸含量較CK的降幅最多，降幅8.71%～14.32%（除La10外）。精氨酸含量在稀土鈰及LC4處理下較CK均顯著降低。胱氨酸、酪氨酸及組氨酸的含量較CK變化不明顯。除La10外，各實(shí)驗(yàn)組NEAA的總量均顯著低于CK，其中在Ce9處理下最小，較CK降低11.89%。

經(jīng)過(guò)稀土溶液處理后TAA含量除La10處理外其他各組較CK均顯著降低，并在Ce9處理下降幅最大，達(dá)9.74%，而EAA/TAA和EAA/NEAA的值除La10處理外，其他各實(shí)驗(yàn)組較CK均顯著增加。在單一鈰溶液處理下EAA/TAA和EAA/NEAA的值隨著處理質(zhì)量濃度的升高先增加后降低，在單一鑭溶液處理下隨質(zhì)量濃度的升高而遞增，在混合稀土溶液處理下質(zhì)量濃度的升高先降低后增加，其中在LC7處理下分別達(dá)最高，較CK分別顯著增加6.35%、9.80%。結(jié)果表明葉面噴施稀土對(duì)大豆籽粒EAA/TAA和EAA/NEAA值具有一定的調(diào)節(jié)作用。

2.3 不同處理組大豆?fàn)I養(yǎng)評(píng)價(jià)

2.3.1 EAA的組成比較

表3 稀土鑭、鈰處理下大豆籽粒蛋白中EAA的含量變化Table 3 Essential amino acid composition of control soybean seeds and those treated with CeCl3 and LaCl3 mg/g

由于采用凱氏定氮法評(píng)測(cè)粗蛋白質(zhì)含量時(shí)，會(huì)將一些非蛋白質(zhì)含氮物質(zhì)，如色素（葉綠素和藻紅蛋白）、核酸、游離氨基酸和其他無(wú)機(jī)氮化合物都算作總蛋白含量的一部分，因此測(cè)定的值會(huì)高于真實(shí)蛋白質(zhì)水平。因此本實(shí)驗(yàn)利用氨基酸總量作為蛋白質(zhì)總量進(jìn)行分析和計(jì)算，使結(jié)果更準(zhǔn)確地反映樣品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[19-20]。

依據(jù)氨基酸平衡理論，當(dāng)氨基酸組成比例越接近WHO/FAO模式譜或卵清蛋白模式譜比例時(shí)，蛋白質(zhì)的質(zhì)量就越優(yōu)。以WHO/FAO模式中的氨基酸值為參考[21]，如表3所示，對(duì)照組中除了蛋氨酸+胱氨酸、纈氨酸、蘇氨酸含量低于WHO/FAO模式中相應(yīng)氨基酸含量外，其他EAA含量均高于WHO/FAO模式值。經(jīng)稀土處理后（除La10外），亮氨酸的含量較CK均顯著升高，在LC7處理下達(dá)最大值（83.16 mg/g），較CK增加6.45%，與卵清蛋白模式值相接近。在Ce6、Ce9、LC4、LC7處理下纈氨酸含量（50.19～51.89 mg/g）優(yōu)于WHO/FAO模式值（50 mg/g），且在Ce9處理下達(dá)最大值，較CK增加14.50%。各組中賴氨酸的含量均與卵清蛋白模式值（70 mg/g）相接近，在Ce3、La15、La20處理下含量顯著高于CK，且在La20處理下達(dá)最大值，較CK增加5.40%。除La10外，各實(shí)驗(yàn)組苯丙氨酸+酪氨酸的含量較CK均顯著增加，且在混合稀土處理下增幅最大，接近卵清蛋白模式值（93 mg/g），其中在LC6處理下含量最為接近（92.47 mg/g）卵清蛋白模式值，但從含量來(lái)說(shuō)在LC7處理下達(dá)最大值（97.04 mg/g），較CK增加16.41%。

從EAA總含量來(lái)看，各實(shí)驗(yàn)組（除La10外）總含量均顯著高于CK。且隨著稀土鈰溶液質(zhì)量濃度的升高，先升高后降低；隨著稀土鑭與混合溶液質(zhì)量濃度的升高而遞增，且3 種稀土溶液分別在Ce6、La20、LC7處理下達(dá)最大值403.33、400.62、408.03 mg/g，均高于WHO/FAO模式中EAA的總值（350 mg/g）。其中LC7處理下較CK增加6.59%，由此看來(lái)，在目前質(zhì)量濃度條件下稀土鈰與混合稀土對(duì)籽粒蛋白質(zhì)中EAA總含量的提升要優(yōu)于稀土鑭。

綜上所述，經(jīng)適宜質(zhì)量濃度稀土處理后可以提高大豆蛋白中除了蛋氨酸+胱氨酸和異亮氨酸以外的EAA的含量及EAA總含量。由于蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不僅取決于氨基酸種類是否齊全及EAA絕對(duì)含量的高低，更重要的是氨基酸組成比例越接近人體蛋白組成，其蛋白質(zhì)量越高[22]。因此以WHO/FAO模式值和卵清蛋白模式值為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)AAS、CS、EAAI及SRCAA，可以更直觀反映稀土對(duì)大豆籽粒蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值水平的調(diào)控能力。

2.3.2 AAS結(jié)果

表4 稀土鑭、鈰處理下大豆蛋白的AASTable 4 Amino acid scores of protein in soybean seeds treated with CeCl3 and LaCl3

如表4所示，AAS小于100為限制氨基酸，其中評(píng)分最低的為第1限制氨基酸[23]。各組中除了La10第1限制氨基酸為纈氨酸外，其他處理均為蛋氨酸+胱氨酸。在Ce6、Ce9、LC4、LC7處理下只存在1 種限制氨基酸。CK、Ce3、La10、La15、La20、LC6存在第2限制氨基酸，且除La10為蛋氨酸+胱氨酸外，其他組均為纈氨酸，其中，CK和La10存在第3限制氨基酸為蘇氨酸。稀土鈰處理組中AAS均高于CK，且AAS隨著質(zhì)量濃度升高先增后降。稀土鑭處理組中AAS均低于CK，且AAS隨著質(zhì)量濃度升高遞減。在混合稀土處理組中AAS只在高質(zhì)量濃度為70 mg/L LaCl3+CeCl3處理下低于CK，且AAS隨著質(zhì)量濃度的升高遞減。其中，在Ce6處理下AAS最高為94.05，較CK增加了4.43。在LC7處理下AAS最低為86.37，較CK降低了3.25?；贏AS來(lái)看，在目前質(zhì)量濃度梯度下施用單一稀土鈰和鑭鈰稀土混合施用更利于蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的提升，而噴施稀土鑭則降低了大豆蛋白的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，這表明稀土元素的種類不同對(duì)大豆蛋白品質(zhì)的調(diào)控效果存在著一定的差異性。

2.3.3 CS結(jié)果

表5 稀土鑭、鈰處理下大豆蛋白的CSTable 5 Chemical scores of protein in soybean seeds treated with CeCl3 and LaCl3

以卵清蛋白模式為標(biāo)準(zhǔn)，CS越接近100說(shuō)明樣品蛋白質(zhì)的質(zhì)量越優(yōu)，低于100為限制氨基酸。由表5可知，各處理樣品的第1限制氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸，與AAS中的結(jié)果相似。在各實(shí)驗(yàn)組第1限制氨基酸的CS中，La10的CS最高為71.28，LC7的CS最低為61.49。氨基酸的CS是蛋白質(zhì)中某一EAA的相對(duì)含量與參考蛋白模式中相應(yīng)EAA相對(duì)含量的接近程度，各組中蛋氨酸+胱氨酸含量變化不顯著，而La10與CK蛋白質(zhì)中EAA氨基酸總含量最低（表3），導(dǎo)致其CS較高。CS隨著不同稀土溶液質(zhì)量濃度的變化趨勢(shì)與AAS的結(jié)果相一致。

2.3.4 SRCAA結(jié)果

表6 稀土鑭、鈰處理下大豆蛋白的氨基酸比值系數(shù)及SRCAATable 6 RC and SRCAA of protein in soybean seeds treated with CeCl3 and LaCl3

以FAO/WHO模式為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)樣品中EAA含量計(jì)算SRCAA，可以更客觀地反映樣品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。氨基酸比值系數(shù)值越接近1，SRCAA越接近100，則表明樣品中氨基酸組成比例與標(biāo)準(zhǔn)模型越接近[24]。由表6可知，各組中除La10的第1限制氨基酸為纈氨酸外，其他處理均為蛋氨酸+胱氨酸，這與AAS計(jì)算的結(jié)果相一致。在Ce6、Ce9、La10處理下SRCAA均高于CK。其中在Ce6處理下最高達(dá)84.08，在LC7處理下最低為78.38。SRCAA隨著稀土鈰質(zhì)量濃度的升高，先升后降；隨著稀土鑭和混合稀土溶液質(zhì)量濃度的升高而遞減。SRCAA隨稀土溶液質(zhì)量濃度的變化趨勢(shì)與AAS和CS的趨勢(shì)一致。

2.3.5 EAAI測(cè)定結(jié)果

圖1 稀土鑭、鈰處理下大豆蛋白的EAAI變化Fig. 1 EAAI of protein in soybean seeds treated with CeCl3 and LaCl3

EAAI反映了蛋白質(zhì)中EAA組成的平衡程度，EAAI越接近100，樣品蛋白與參照蛋白的EAA組成越接近，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。如圖1所示，在稀土鑭、鈰處理下，各實(shí)驗(yàn)組EAAI（78.29～82.46）均高于CK（78.26）。在不同稀土處理下EAAI的變化順序分別為Ce6＞Ce3＞Ce9、La20＞La15＞La10、LC4＞LC7＞LC6。其中在Ce6處理下EAAI最大，在La10處理下EAAI最小，且稀土鈰和混合稀土處理組的EAAI要明顯高于稀土鑭組。

3 討 論

早在二十世紀(jì)七十年代，我國(guó)稀土農(nóng)用作為科研推廣項(xiàng)目，施用一定量的稀土能起到使農(nóng)作物提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)的作用，我國(guó)稀土農(nóng)用技術(shù)獲得了廣泛認(rèn)可。由倪嘉纘院士主持的“稀土農(nóng)用的環(huán)境化學(xué)行為及生態(tài)、毒理效應(yīng)”研究表明[25]：如稀土施用量達(dá)到我國(guó)稀土農(nóng)用目前用量，即每1/15 hm2施用15～60 g，連續(xù)施用500 次，對(duì)土壤理化性質(zhì)及肥力供應(yīng)不會(huì)造成顯著影響。另外，稀土元素主要集中于作物的根部，不易遷移，果實(shí)中的含量甚微。前人通過(guò)對(duì)稀土毒性的研究、稀土放射性的測(cè)定、稀土土壤殘留量的分析發(fā)現(xiàn)：按我國(guó)稀土農(nóng)用劑量要求來(lái)算，不會(huì)造成農(nóng)產(chǎn)品的放射性污染，也不會(huì)造成環(huán)境的污染[26-28]，通過(guò)噴施適宜稀土改善作物品質(zhì)是相對(duì)安全的。稀土對(duì)植物生長(zhǎng)有“低促高抑”的作用[29]，較高質(zhì)量濃度Ce（III）（60～150 mg/L）對(duì)葉綠素含量具有抑制作用[30]，且高濃度的稀土溶液不利于蛋白質(zhì)的積累[31]，因此噴施稀土葉面肥應(yīng)注意濃度的篩選，若使稀土農(nóng)用達(dá)到最大效應(yīng)，仍需系統(tǒng)深入研究并制定相應(yīng)稀土農(nóng)用的使用規(guī)范。

在本實(shí)驗(yàn)所設(shè)質(zhì)量濃度梯度條件下，所有實(shí)驗(yàn)組蛋白質(zhì)含量均較CK顯著增加，在高質(zhì)量濃度的鑭（La20）和混合稀土（LC7）處理下蛋白質(zhì)含量開(kāi)始呈下降趨勢(shì)。在氨基酸組分的研究中發(fā)現(xiàn)，與CK相比除La10外各實(shí)驗(yàn)組EAA/TAA值均高于CK，其中在LC7處理下占比最高，較CK顯著增加6.35%。但TAA含量除La10處理外其他各組較CK均顯著降低。國(guó)內(nèi)外關(guān)于氨基酸組分與蛋白質(zhì)含量關(guān)系的研究較多，但結(jié)論不統(tǒng)一[32-33]。而筆者認(rèn)為不同氨基酸在構(gòu)成蛋白質(zhì)的同時(shí)，氨基酸之間也存在互相轉(zhuǎn)化和動(dòng)態(tài)變化，不應(yīng)只是通過(guò)氨基酸組分與蛋白質(zhì)含量的直接影響，簡(jiǎn)單判斷其相關(guān)性[34]。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)稀土處理后樣品的谷氨酸含量較CK降幅明顯（表2），谷氨酸不僅為絕大部分氨基酸的生物合成提供氨基，還用來(lái)合成細(xì)胞中的其他含氮化合物，如葉綠素、光敏色素等卟啉類化合物[35-36]，施用稀土后光合作用的增強(qiáng)，植物體內(nèi)葉綠素含量增多[10,30]，因此將消耗更多的谷氨酸，而谷氨酸含量的下降也可能會(huì)間接導(dǎo)致其他氨基酸含量的降低。但有關(guān)稀土調(diào)控大豆品質(zhì)的內(nèi)在機(jī)制目前還不明晰，后續(xù)研究還應(yīng)結(jié)合差異蛋白質(zhì)組學(xué)的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，來(lái)揭示稀土對(duì)不同功能蛋白表達(dá)豐度的影響規(guī)律。

本實(shí)驗(yàn)以FAO/WHO模式為參考標(biāo)準(zhǔn)，分析施用稀土后大豆籽粒EAA含量，結(jié)果表明其值均接近或超過(guò)FAO/WHO模式中相應(yīng)氨基酸含量，且除La10外，苯丙氨酸+酪氨酸、亮氨酸含量較CK顯著升高，與卵清蛋白模式值相接近。為了更直觀反映樣品間的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值水平，對(duì)樣品進(jìn)行了一系列基于化學(xué)分析方法的評(píng)分。其中，在60 mg/L CeCl3處理下，AAS（94.05）、SRCAA（84.08）、EAAI（82.46）均為高于CK及各處理組，且發(fā)現(xiàn)AAS、CS及SRCAA都有隨著稀土鈰質(zhì)量濃度的升高，先升后降，隨著稀土鑭和混合稀土溶液質(zhì)量濃度的升高遞減的趨勢(shì)，在高質(zhì)量濃度混合稀土溶液LC7處理下AAS（86.37）、CS（61.49）、SRCAA（78.38）均為實(shí)驗(yàn)組中最小，且低于CK。馬艷弘等[14]的研究也表明，在12 μg/mL的外源硒處理下的發(fā)芽大豆蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)分最高，而質(zhì)量濃度繼續(xù)升高后評(píng)分降低。這也與前人得出的稀土的“劑量-效應(yīng)關(guān)系”相似，即不同劑量稀土作用于微生物[37]、植物[38]、動(dòng)物[39]均存在的Hormesis效應(yīng)。綜上所述，噴施適宜質(zhì)量濃度的稀土溶液，大豆蛋白質(zhì)中氨基酸的配比可更加合理，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到了改善，可為大豆制品加工提供優(yōu)質(zhì)蛋白原料。但采用稀土調(diào)控大豆籽粒蛋白品質(zhì)時(shí)也應(yīng)考慮其施用的劑量效應(yīng)。

4 結(jié) 論

稀土農(nóng)用可提高大豆蛋白質(zhì)含量與EAA/TAA值，使得氨基酸各組分配比更加接近氨基酸標(biāo)準(zhǔn)模型比例，且不同稀土元素對(duì)大豆蛋白氨基酸組分的調(diào)控作用存在差異性。在60 mg/L CeCl3處理下，AAS（94.05）、SRCAA（84.08）、EAAI（82.46）的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)值均高于CK和其他各處理組，理論上可以采用稀土調(diào)控的方法改善大豆蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，為大豆制品加工提供優(yōu)質(zhì)蛋白原料。