鄧真華,鄭蜀云,黃金枝,杜賢明,*,王軍文,范德卿,胡桂萍,俞燕芳

(1.江西省蠶桑茶葉研究所,江西南昌 330202;2.江西省經(jīng)濟(jì)作物研究所,江西南昌 330202;3.江西省蠶桑工程技術(shù)研究中心,江西南昌 330202;4.新疆阿克陶縣科技局,新疆克州 845350)

桑樹是落葉性多年生經(jīng)濟(jì)植物,屬?？?Moraceae)桑屬(MorusL.)桑種(MorusalbaL.)[1],在《本草綱目》中被稱為“神仙樹”,桑葉被稱為“神仙葉”,桑葚[2]被稱為“神仙果”,1993年桑樹被國(guó)家衛(wèi)生部定為"藥食同源"植物。桑葚,又名桑果、桑棗、桑泡兒,富含蛋白質(zhì)、人體必需的氨基酸、總糖、游離酸、粗纖維、維生素、礦物質(zhì)等成分,具有補(bǔ)肝益腎、滋陰養(yǎng)血、生津止渴、黑發(fā)明目、延緩衰老、潤(rùn)膚美容、調(diào)節(jié)免疫力等功效[3-4],已逐漸成為開發(fā)功能性食品的優(yōu)質(zhì)原料[5-8]。

氨基酸是生物功能大分子蛋白質(zhì)的基本組成單位,是人體不可或缺的重要基礎(chǔ)物質(zhì),其中必需氨基酸必需從食物中直接獲得,人體不能合成,可以促進(jìn)機(jī)體正常生長(zhǎng),修復(fù)組織,調(diào)節(jié)血糖,并提供能量。水果是氨基酸重要的來(lái)源[9-10],而桑葚自古享有“民間圣果”、“中華果王”之美稱,被譽(yù)為“第三代水果”“二十一世紀(jì)的最佳保健果品”[11-12],含有豐富的氨基酸,是較為理想的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)資源,同時(shí)鮮果中氨基酸種類與含量也是影響果實(shí)口感的關(guān)鍵因素[13-14]。吳祖芳等[15]研究認(rèn)為成熟桑椹中氨基酸組成種類齊全,符合世界糧農(nóng)組織和衛(wèi)生組織(FAO/WHO)提供的參考蛋白模式值。劉峻池等[16]測(cè)得四倍體果桑新品種嘉陵30號(hào)桑椹中氨基酸有12種,其鮮味氨基酸、藥效氨基酸和支鏈氨基酸含量分別為0.009%、0.014%和0.003%,除半胱氨酸和甲硫氨酸外,嘉陵30號(hào)桑椹中的各種氨基酸含量均高于其親本中桑5801,認(rèn)為果桑染色體的加倍在一定程度上提高桑椹中的活性氨基酸含量。李俊芳等[17]采用主成分分析法對(duì)10種桑椹的游離氨基酸成分進(jìn)行分析及綜合評(píng)價(jià),測(cè)得桑椹中含有17種氨基酸,總含量最高的是臺(tái)灣一號(hào),含量為270.07 mg/100 g,評(píng)價(jià)最優(yōu)。楊喆等[14]測(cè)的6個(gè)果桑品種氨基酸總量最高的是江米果桑,為2057 mg/100 g,且紫色桑葚氨基酸總量低于白色桑葚。Kusano等[18]在對(duì)土耳其桑椹成分分析發(fā)現(xiàn)了6 種新的氨基酸。由此可見,不同地方不同品種桑葚氨基酸的組成有所差異,進(jìn)而影響其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)劣。

新疆克州阿克陶縣屬溫帶大陸性干旱氣候,晝夜溫差大,光熱資源豐富,年日照2824 h,無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá)221 d,年均氣溫11.2 ℃,適合多種作物和果樹的生長(zhǎng)。新疆特殊的自然環(huán)境孕育了特殊的桑樹種質(zhì)資源,它們不僅具有優(yōu)良的抗逆基因,更具有特殊、豐富的營(yíng)養(yǎng)及功效成分[19],在阿克陶縣發(fā)展果桑產(chǎn)業(yè)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。因此,江西省蠶桑茶葉研究所科技人員于2017年3月在新疆克州阿克陶縣玉麥鄉(xiāng)引種栽植了5個(gè)果桑品種,其中大10為國(guó)內(nèi)目前最大果桑推廣品種,可用于鮮食采摘和加工,紅果2號(hào)和臺(tái)果為國(guó)內(nèi)主要加工型品種,果選2號(hào)和8632為區(qū)域性應(yīng)用品種。新鮮桑葚的氨基酸是影響口感和提升人體機(jī)能的有效營(yíng)養(yǎng)成分[20],為此,本文對(duì)引進(jìn)的5個(gè)果桑品種的成熟桑葚中的氨基酸含量進(jìn)行了檢測(cè)分析,目的是探討新疆阿克陶不同果桑品種的氨基酸特點(diǎn),篩選出適宜新疆地區(qū)栽植的優(yōu)良果桑品種,為新疆地區(qū)發(fā)展果桑產(chǎn)業(yè)提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試果桑品種有大10、果選2號(hào)、8632、紅果2號(hào)、臺(tái)果 于2017年3月統(tǒng)一栽種管理,667 m2栽植220株,采集地點(diǎn)為新疆克州阿克陶縣玉麥鄉(xiāng),于2019年5月24日在新疆阿克陶縣玉麥鄉(xiāng)采集不同果桑品種的成熟桑葚。所有采摘樣品成熟度均一,桑葚采摘后用保鮮袋分裝,再放入加有冰塊的泡沫紙箱,取回后置冰箱冷凍保存?zhèn)溆?氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)品 色譜純,美國(guó) Sigma 公司;苯酚、鹽酸 西隴化工股份有限公司;茚三酮、檸檬酸鈉 上海麥克林生化科技有限公司。

L-8900氨基酸自動(dòng)分析儀 日本日立公司;FA3204B電子天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司;RE-5203旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;超純水儀 美國(guó)Millipore公司;GZX-GFC·101-3-BS電熱恒溫干燥箱 上海博泰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 5個(gè)果桑品種氨基酸含量的測(cè)定 新鮮桑葚采用勻漿機(jī)勻漿后,稱取10 g樣品置于水解管中,加入15 mL 6 mol/L鹽酸溶液,加入新蒸餾的苯酚3 滴,再將水解管放入冷凍劑中,冷凍5 min后抽真空,然后充入氮?dú)?再抽真空充氮?dú)?在充氮?dú)鉅顟B(tài)下擰緊螺絲蓋,將已封口的水解管放在(110±1) ℃的恒溫干燥箱中水解22 h后,取出冷卻。將水解液過濾后,用超純水多次沖洗水解管,將水解液全部轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶?jī)?nèi)定容、搖勻。吸取濾液1 mL于5 mL容量瓶?jī)?nèi),45 ℃水溫下旋蒸至干,加2 mL水溶解,再次旋蒸至干,加2 mL檸檬酸鈉緩沖溶液復(fù)溶,渦旋混勻后過0.22 μm濾膜,待測(cè)。采用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定,檢測(cè)方法參照楊喆等[14]。

1.2.2 氨基酸評(píng)價(jià)方法 通過氨基酸比值系數(shù)法[21-22]進(jìn)行評(píng)價(jià),即以必需氨基酸模式譜為標(biāo)準(zhǔn),通過計(jì)算各個(gè)樣品中的氨基酸比值(RAA)、氨基酸比值系數(shù)(RC)以及氨基酸比值系數(shù)分(SRC),通過評(píng)分的高低來(lái)判斷限制氨基酸的強(qiáng)化量及蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。其計(jì)算公式為:

RAA=AA1/AA0,式中AA1食品中某氨基酸含量,AA0為FAO/WHO模式中相應(yīng)的氨基酸含量。

RC=RAA1/RAA0;式中,RAA1為某必需氨基酸的RAA,RAA0各種氨基酸RAA的平均值;

SRC=100-CV×100,式中,變異系數(shù)CV=RC標(biāo)準(zhǔn)差/RC均數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 5個(gè)果桑品種桑葚氨基酸組成及含量

不同果桑品種桑葚中氨基酸含量見表1。由表1檢測(cè)結(jié)果知,5個(gè)果桑品種的成熟桑葚中共檢測(cè)出16種氨基酸,總氨基酸含量為0.802～1.323 g/100 g,其中谷氨酸含量最高,變幅為0.130～0.239 g/100 g,其次是天門冬氨酸,變幅為0.091～0.180 g/100 g,含量最低的是色氨酸和蛋氨酸,變幅為0.003～0.020 g/100 g。

表1 不同果桑品種桑葚中氨基酸含量(g/100 g)

5個(gè)果桑品種中總氨基酸含量最高的是8632,含量為1.323 g/100 g,其次是紅果2號(hào),含量為1.031 g/100 g,總氨基酸含量最低的是臺(tái)果,含量為0.802 g/100 g,不同品種之間存在顯著差異(P<0.05)。8種必需氨基酸含量最高的是8632,含量為0.434 g/100 g,其次是紅果2號(hào)和大10,含量分別為0.351、0.350 g/100 g,含量最低的是臺(tái)果,含量為0.292 g/100 g。8種非必需氨基酸含量最高的是8632,含量為0.890 g/100 g,其次是紅果2號(hào),含量為0.680 g/100 g,含量最低的是臺(tái)果,含量為0.511 g/100 g。5個(gè)果桑品種中8632成熟桑葚中的總氨基酸、必需氨基酸和非必需氨基酸的含量均顯著高于其它品種(P<0.05)。

必需氨基酸與總氨基酸比值(EAA/TAA)為0.328～0.376,接近于 FAO/WHO所提出的0.400的比值,果桑不同品種之間EAA/TAA差異不顯著(P>0.05),說明桑葚中必需氨基酸組成比例相對(duì)均衡。

藥用氨基酸是由天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、酪氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、精氨酸組成[17],其含量可以間接地評(píng)價(jià)桑葚的保健功效。由表1可以看出,9種藥用氨基酸含量最高的是8632,含量為0.871 g/100 g,顯著高于其它品種(P<0.05);其次是紅果2號(hào),含量為0.691 g/100 g;大10和果選2號(hào)之間差異不顯著(P>0.05);含量最低的是臺(tái)果,含量?jī)H為0.532 g/100 g。說明8632的藥用價(jià)值優(yōu)于其它品種。

由谷氨酸和天冬氨酸構(gòu)成的鮮味氨基酸是食物中重要的鮮味物質(zhì)[16]。2種鮮味氨基酸含量最高的是8632,含量為0.420 g/100 g,顯著高于其它品種(P<0.05);其次是紅果2號(hào),含量為0.310 g/100 g;大10和果選2號(hào)之間差異不顯著(P>0.05),均為0.250 g/100 g;含量最低的是臺(tái)果,含量為0.221 g/100 g。說明8632的鮮味氨基酸含量豐富。

支鏈氨基酸由異亮氨酸、亮氨酸和纈氨酸組成,主要參與骨骼肌代謝,約占骨骼肌蛋白質(zhì)的必需氨基酸的35%,與骨骼肌的合成有著密切的關(guān)系[16]。3種支鏈氨基酸含量最高的是8632,含量為0.231 g/100 g,顯著高于其它品種(P<0.05);其次是紅果2號(hào)和大10,含量分別為0.180和0.160 g/100 g;含量最低的是果選2號(hào)和臺(tái)果,含量均為0.141和0.140 g/100 g。說明8632的支鏈氨基酸含量高于其它品種。

綜上所述,5個(gè)果桑品種中8632的成熟桑葚中的總氨基酸、必需氨基酸、藥用氨基酸、鮮味氨基酸和支鏈氨基酸的含量均顯著高于其它品種,紅果2號(hào)次之。劉和洋等[23]在新疆地區(qū)引種15個(gè)果桑品種,研究發(fā)現(xiàn)不同品種在抗性及產(chǎn)量方面有一定差異,其中8632具有抗寒性良好、生長(zhǎng)快速、產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),日本甜椹、紅果2號(hào)、一串紅、臺(tái)灣果桑46C019、北方紅單果整齊,產(chǎn)量較高,抗寒性稍微差些。由此得出,8632在新疆的區(qū)域適應(yīng)性強(qiáng),桑葚氨基酸含量豐富,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,作為新疆地區(qū)推廣的果桑品種具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

2.2 桑葚必需氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與FAO/WHO氨基酸模式譜比較

根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)和世界衛(wèi)生組織(WHO)1973 年提出了評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的必需氨基酸模式。如果某食物所含必需氨基酸組成比例接近或符合FAO/WHO氨基酸模式要求,則這種食物質(zhì)量?jī)?yōu),蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,符合人體生長(zhǎng)機(jī)理所需。不同品種桑葚必需氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與FAO/WHO氨基酸模式譜的比較結(jié)果見表2。

表2 不同品種桑葚必需氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與FAO/WHO氨基酸模式譜的比較(%)

通過與FAO/WHO氨基酸模式譜(%)的比較得出(表2),5個(gè)果桑品種的桑葚必需氨基酸中僅蛋氨酸+胱氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0.377%～1.326%)遠(yuǎn)低于FAO/WHO氨基酸模式要求的3.50%;亮氨酸和賴氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為7.150%～7.755%和6.104%～10.771%,均高于FAO/WHO氨基酸模式要求的7.00%和5.50%,符合FAO/WHO模式要求;其它必需氨基酸符合或接近WHO/FAO提出的氨基酸模式。其中大10的苯丙氨酸+酪氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.392%,稍低于WHO/FAO提出的6.0%,除蛋氨酸+胱氨酸外,其它氨基酸均高于FAO/WHO模式要求;果選2號(hào)的異亮氨酸、亮氨酸和賴氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4.717%、7.150%和9.506%,高于FAO/WHO氨基酸模式要求,其它氨基酸均低于FAO/WHO氨基酸模式要求;8632的蘇氨酸和異亮氨酸均為3.8%,與FAO/WHO提出的4.00%接近,除蛋氨酸+胱氨酸之外,其它氨基酸均高于FAO/WHO模式要求;紅果2號(hào)和臺(tái)果的蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸+胱氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于FAO/WHO氨基酸模式要求,其它氨基酸均高于FAO/WHO模式要求。

不同品種之間比較得出,蘇氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以大10(4.292%)高于其它品種,比最低的果選2號(hào)高出19.26%,但品種之間差異不顯著(P>0.05);纈氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以8632最高,為6.077%,顯著高于其它品種(P<0.05),其它4個(gè)品種之間差異不顯著(P>0.05);苯丙氨酸+酪氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以8632最高,為6.876%,顯著高于最低的大10(P<0.05),其它品種之間差異不顯著(P>0.05);異亮氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以臺(tái)果最高,為4.990%,顯著高于最低的8632(3.818%)(P<0.05),其它品種之間差異不顯著(P>0.05);亮氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以8632最高,為7.611%,品種之間差異不顯著(P>0.05);賴氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以大10最高,為10.771%,比最低的8632(6.104%)高出76.46%,大10和果選2號(hào)之間差異不顯著(P>0.05)。說明8632的纈氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸高于其它品種,臺(tái)果的異亮氨酸高于其它品種,大10的賴氨酸高于其它品種,不同品種間蘇氨酸和亮氨酸的差異不顯著(P>0.05)。

說明桑葚中必需氨基酸種類豐富,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,且不同品種之間必需氨基酸存在一定差異。同時(shí)也可看出桑葚中第一限制氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸,其它必需氨基酸高于或接近WHO/FAO提出的氨基酸模式。因此,桑葚作為食用要注意與含豐富蛋氨酸+胱氨酸的食物搭配食用。

2.3 氨基酸比值系數(shù)法分析必需氨基酸的RAA、RC及SRC

5個(gè)果桑品種中桑葚必需氨基酸的RAA、RC及SRC結(jié)果見表3。

表3 不同品種桑葚必需氨基酸的RAA、RC及SRC

從表3可看出,桑葚必需氨基酸中的蘇氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、異亮氨酸和亮氨酸的RRA均位于0.900～1.250之間,其氨基酸組成與FAO/WHO模式趨于一致;而賴氨酸的RRA值均大于1.100,含量相對(duì)過剩;蛋氨酸+胱氨酸為5個(gè)品種桑葚的共同限制氨基酸,RRA僅為0.108～0.379。除果選2號(hào)的蛋氨酸+胱氨酸的RC值(RC=0.409)、8632的賴氨酸RC值(RC=0.728)較低之外,其它品種的必需氨基酸的RC均大于0.800,其中蘇氨酸、纈氨酸和亮氨酸的RC均大于0.900。

不同品種之間RRA和RC比較得出,大10的蘇氨酸和賴氨酸高于其它品種,8632的纈氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸高于其它品種,紅果2號(hào)的亮氨酸高于其它品種,臺(tái)果的異亮氨酸、蛋氨酸+胱氨酸高于其它品種。

5個(gè)果桑品種的必需氨基酸比值系數(shù)分(SRC)分值在 74.239～84.863之間,其評(píng)分依次為紅果2號(hào)>8632>臺(tái)果>大10>果選2號(hào),紅果2號(hào)和8632的SRC最高,分別為84.863和82.859,果選2號(hào)最低。

說明桑葚中除蛋氨酸+胱氨酸之外,其它必需氨基酸種類豐富,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,這與孫銳等[9]、楊喆等[14]的研究結(jié)果一致,且紅果2號(hào)和8632的SRC高,氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更全面。如果要篩選出綜合品質(zhì)好的果桑品種,還需對(duì)其它營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),才能為新疆優(yōu)質(zhì)果桑品種選擇及產(chǎn)品加工提供更全面的理論依據(jù)。

3 結(jié)論

本研究通過測(cè)定新疆阿克陶引種栽植的不同果桑品種的桑葚氨基酸含量,分析了不同品種的氨基酸組成、總氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸、鮮味氨基酸、藥用氨基酸及支鏈氨基酸含量的差異,采用 RAA、RC、SRC等氨基酸評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)。5個(gè)果桑品種的成熟桑葚中含有16種氨基酸,總含量為0.802～1.323 g/100 g,其中谷氨酸最高,含量為0.130～0.239 g/100 g,色氨酸和蛋氨酸最低,含量為0.003～0.020 g/100 g。不同果桑品種中8632的總氨基酸、必需氨基酸、鮮味氨基酸、藥用氨基酸和支鏈氨基酸的含量均顯著高于其它品種,分別為1.323、0.434、0.420、0.871和0.231 g/100 g,紅果2號(hào)次之。不同品種間必需氨基酸與總氨基酸比值(EAA/TAA)為0.328～0.376,差異不顯著(P>0.05),與FAO/WHO所提出的比值接近。通過與FAO/WHO氨基酸模式譜(%)比較得出,蛋氨酸+胱氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0.377%～1.326%)遠(yuǎn)低于FAO/WHO氨基酸模式要求的3.50%,其它必需氨基酸均接近或符合FAO/WHO提出的氨基酸模式要求。不同品種之間必需氨基酸存在一定差異,8632的纈氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸高于其它品種,臺(tái)果的異亮氨酸高于其它品種,大10的賴氨酸高于其它品種,不同品種間蘇氨酸和亮氨酸的差異不顯著(P>0.05)。因此,桑葚作為食用要注意與含豐富蛋氨酸+胱氨酸的食物搭配食用。氨基酸比值系數(shù)法評(píng)定可知桑葚中第一限制氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸,RRA僅為0.108～0.379;桑葚必需氨基酸中的蘇氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、異亮氨酸和亮氨酸的RRA變幅為0.900～1.250,與FAO/WHO模式趨于一致;而賴氨酸的RRA值均大于1.100,含量相對(duì)過剩。不同品種的氨基酸比值系數(shù)分(SRC)依次為紅果2號(hào)>8632>臺(tái)果>大10>果選2號(hào),其中紅果2號(hào)和8632優(yōu)于其它品種,其SRC值分別為84.863和82.859。

通過對(duì)不同果桑品種桑葚氨基酸的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)分析,評(píng)價(jià)篩選出氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的果桑品種——8632和紅果2號(hào),作為新疆地區(qū)推廣的果桑品種具有明顯的優(yōu)勢(shì),同時(shí)為果桑的深層次食用、藥用開發(fā)提供了參考依據(jù)。