黃雪,韓愛(ài)芝,圖爾蓀古麗·吾拉伊木,郭玲
1.塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院/南疆特色果樹(shù)高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究室,阿拉爾 843300;2.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,阿拉爾 843300
杏(PrunusarmeniacaL.)為薔薇科杏屬植物[1],新疆是世界杏的起源中心[2],南疆通常是指新疆天山以南、昆侖山系以北的廣大區(qū)域[3]。其獨(dú)特的地理位置、環(huán)境條件和悠久的栽培歷史,孕育了豐富而又錯(cuò)綜復(fù)雜的南疆杏品種[4-6]。據(jù)2019年新疆統(tǒng)計(jì)年鑒記載,在南疆已形成11.1萬(wàn)hm2栽培杏產(chǎn)區(qū),年產(chǎn)量93.3億kg,面積和產(chǎn)量均居全國(guó)首位。杏仁中氨基酸是重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[7],前人對(duì)不同杏品種[8]、山杏[9]及野生藏杏[10]果實(shí)進(jìn)行了綜合分析,認(rèn)為果肉中含有多種氨基酸[11-14]。為提高杏仁商品價(jià)值,對(duì)新疆南疆地方杏核心資源的杏仁品質(zhì)進(jìn)行鑒定顯得尤為必要。本研究采用高效液相色譜法測(cè)定新疆南疆29個(gè)杏品種杏種仁的氨基酸成分,旨在為新疆南疆杏資源的開(kāi)發(fā)和利用提供技術(shù)參考,為提高南疆杏仁利用率提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
杏種仁采自國(guó)家作物種質(zhì)資源新疆特有果樹(shù)及砧木圃(輪臺(tái)),圃?xún)?nèi)每個(gè)品種3株,樹(shù)齡一致,長(zhǎng)勢(shì)中等,在每個(gè)品種果實(shí)成熟后采樣,具體的品種名稱(chēng)見(jiàn)表1。采樣時(shí),在每棵樹(shù)的樹(shù)冠外圍的東、南、西、北4個(gè)方向各采10個(gè)成熟果實(shí),每株采果40個(gè)。
將所采果實(shí)去掉果肉,將杏核放于通風(fēng)干燥處自然晾干,晾干過(guò)程中隔幾小時(shí)翻動(dòng)1次,使其干燥均勻。杏核晾干后破核取仁,將杏種仁置于—40 ℃冰箱。取種仁樣品適量,用多功能粉碎機(jī)粉碎,過(guò)0.25 mm孔徑篩,用于南疆29個(gè)品種杏種仁的氨基酸成分的測(cè)定。
氨基酸含量的測(cè)定參照國(guó)標(biāo)GB/T5009.124—2016《食品中氨基酸的測(cè)定》進(jìn)行。
1)氨基酸分析條件。采用高效液相色譜法,色譜柱為ACCQ·TagTM色譜柱(3.9 mm×150 mm);流動(dòng)相A:Waters ACCQ·Tag洗脫液;流動(dòng)相B:乙腈;流動(dòng)相C:超純水;熒光檢測(cè)激發(fā)波長(zhǎng)250 nm,發(fā)射波長(zhǎng)395 nm,柱溫37 ℃;流速1 mL/min;進(jìn)樣量10 μL。
2)氨基酸質(zhì)量分、WHO/FAO中相對(duì)應(yīng)的EAA(essential amino acid,EAA)含量的比值、氨基酸比值系數(shù)(amino acid ratio coefficient,SC)和比值系數(shù)分(score of ratio coefficient of amino acid,SRC)計(jì)算。氨基酸比值系數(shù)法是基于氨基酸平衡理論設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的方法,根據(jù)EAA含量及比例計(jì)算WHO/FAO中相應(yīng)的EAA含量的比值(RAA)、氨基酸比值系數(shù)(RC)和比值系數(shù)分(SRC)[15-16],將樣品氨基酸譜與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較[17-19],分析所含EAA的含量和組成比例[20],對(duì)氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。
采用 Excel 2010軟件計(jì)算杏種仁蛋白質(zhì)中各必需氨基酸的 RAA、RC及SRC值。利用SPSS 22.0軟件對(duì)29個(gè)南疆杏品種種仁氨基酸組分進(jìn)行主成分分析。
在29個(gè)杏品種的種仁中均檢測(cè)出17種氨基酸,其中含有人體必需的7種氨基酸,即蘇氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、賴(lài)氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸。17種氨基酸中谷氨酸含量最高,平均值為7.432 g/100 g;甲硫氨酸含量最少,平均為0.256 g/100 g,變異系數(shù)為19.964%~61.315%。29個(gè)杏品種種仁總氨基酸含量(total amino acids,TAA)測(cè)定結(jié)果(圖1)顯示,29個(gè)供試品種種仁總氨基酸含量為11.840~42.868 g/100 g,其中TAA含量最高的為‘旦杏’,有42.868 g/100 g,TAA含量最低的為‘輪臺(tái)甜仁杏’,有11.84 g/100 g。
1.‘旦杏’ Danxing; 2.‘胡安娜’ Huanna; 3.‘中熟佳娜麗’ Zhongshujianali; 4.‘莎車(chē)洪待克’ Shachehongdaike;5.‘奎克皮曼’ Kuikepiman; 6.‘阿克托擁’ Aketuoyong; 7.‘大五月杏’ Dawuyuexing; 8.‘洛浦2號(hào)’ Luopu 2; 9.‘卡巴克玉呂克’ Kabakeyulüke; 10.‘索格加娜麗’ Suogejianali; 11.‘古木杏’ Gumuxing; 12.‘烏及牙格勒克’ Wujiyageleke; 13.‘賽來(lái)克玉呂克’ Sailaikeyulüke; 14.‘青皮杏’ Qingpixing; 15.‘洛浦1號(hào)’ Luopu 1; 16.‘克孜瑪伊?!?Kezimayisang; 17.‘晚熟佳娜麗’ Wanshujianali; 18.‘賈格達(dá)瑪伊桑’ Jiagedamayisang; 19.‘小白杏’ Xiaobaixing; 20.‘郭西玉呂克’ Guoxiyulüke; 21.‘大白油杏’ Dabaiyouxing; 22.‘庫(kù)爾勒托擁’ Kuerletuoyong; 23.‘牙合里克玉呂克’ Yahelikeyulüke; 24.‘艾西阿克牙格勒克’ Aixiakeyageleke; 25.‘庫(kù)車(chē)小白杏’ Kuchexiaobaixing; 26.‘特爾灣玉呂克’ Teerwanyulüke; 27.‘大優(yōu)佳’ Dayoujia; 28.‘卡巴克西米西’ Kabakeximixi; 29.‘輪臺(tái)甜仁杏’ Luntaitianrenxing.
由表1可知,29個(gè)杏品種的種仁中氨基酸種類(lèi)十分豐富,包括苦味氨基酸(bitter amino acid,BAA)、甜味氨基酸(sweet amino acid,SAA)、鮮味氨基酸(flavor amino acid,F(xiàn)LA)、酸味氨基酸(sour amino acid,SOA)及藥用氨基酸(medicinal amino acid,MEA)等。杏種仁中MEA含量相對(duì)較高,SAA含量整體較低,不同品種杏種仁所含各類(lèi)氨基酸具有一定程度的差異。對(duì)于BAA、SAA、FLA及MEA含量,均以品種‘旦杏’最高,品種‘輪臺(tái)甜仁杏’最低;而SOA含量以品種‘胡安娜’最高。BAA含量為4.812~13.186 g/100 g;SAA含量為3.092~10.234 g/100 g;FLA含量為 6.114~24.424 g/100 g;SOA含量為3.172~16.350 g/100 g;不同品種杏種仁MEA含量為8.289~31.122 g/100 g,達(dá)到總氨基酸含量的70.008%~72.600%,具有很高的藥用價(jià)值。
表1 不同品種杏種仁氨基酸的比較 Table 1 Comparison of amino acids in different varieties of apricot seeds g/100 g
按照FAO/WHO模式,必需氨基酸(essential amino acids,EAA)可分為7類(lèi):Val(纈氨酸)、Ile(異亮氨酸)、Leu(亮氨酸)、Phe+Tyr(苯丙氨酸+酪氨酸)、Met+Cys(甲硫氨酸+半胱氨酸)、Thr(蘇氨酸)、Lys(賴(lài)氨酸)[24]。29個(gè)杏品種種仁中EAA的含量以品種‘旦杏’最高,為13.276 g/100 g,EAA含量最低的品種為‘輪臺(tái)甜仁杏’,4.150 g/100 g(見(jiàn)圖2)。
1.‘旦杏’ Danxing; 2.‘中熟佳娜麗’ Zhongshujianali; 3.‘奎克皮曼’ Kuikepiman; 4.‘胡安娜’ Huanna; 5.‘大五月杏’ Dawuyuexing; 6.‘莎車(chē)洪待克’ Shachehongdaike; 7.‘阿克托擁’ Aketuoyong; 8.‘古木杏’ Gumuxing; 9.‘索格加娜麗’ Suogejianali; 10.‘克孜瑪伊?!?Kezimayisang; 11.‘晚熟佳娜麗’ Wanshujianali; 12.‘洛浦2號(hào)’ Luopu 2; 13.‘郭西玉呂克’ Guoxiyulüke; 14.‘賽來(lái)克玉呂克’ Sailaikeyulüke; 15.‘洛浦1號(hào)’ Luopu 1; 16.‘青皮杏’ Qingpixing; 17.‘賈格達(dá)瑪伊?!?Jiagedamayisang; 18.‘烏及牙格勒克’ Wujiyageleke; 19.‘卡巴克玉呂克’ Kabakeyulüke; 20.‘大白油杏’ Dabaiyouxing; 21.‘大五月杏’ Dawuyuexing; 22.‘牙合里克玉呂克’ Yahelikeyulüke; 23.‘庫(kù)爾勒托擁’ Kuerletuoyong; 24.‘艾西阿克牙格勒克’ Aixiakeyageleke; 25.‘特爾灣玉呂克’ Teerwanyulüke; 26.‘大優(yōu)佳’ Dayoujia; 27.‘庫(kù)車(chē)小白杏’ Kuchexiaobaixing; 28.‘卡巴克西米西’ Kabakeximixi; 29.‘輪臺(tái)甜仁杏’ Luntaitianrenxing.
EAA占TAA比例為25.385%~35.051%。對(duì)TAA含量和EAA含量進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果顯示,兩者呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.965,表明TAA含量越高,EAA含量越高。
由圖3可知,杏種仁總必需氨基酸組成中, Phe+Tyr(苯丙氨酸+酪氨酸)平均含量最高,為1.882 g/100 g, Met+Cys(甲硫氨酸+半胱氨酸)平均含量最低,為0.579 g/100 g。
圖3 杏種仁EAA平均含量
采用氨基酸比值系數(shù)法對(duì)29個(gè)杏品種種仁氨基酸進(jìn)行評(píng)價(jià),氨基酸比值系數(shù)分越接近100則營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。根據(jù)所測(cè)杏種仁的必需氨基酸與FAO必需氨基酸理想模式進(jìn)行比較(表2),發(fā)現(xiàn)29 種杏種仁的EAA含量豐富,其SRC值為23.168~67.013,平均值為49.764,品種‘郭西玉呂克’的SRC值最高,SRC值最小的是品種‘輪臺(tái)甜仁杏’??梢?jiàn),品種‘郭西玉呂克’的氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較其他品種更高。
表2 不同品種杏種仁必需氨基酸的 RAA、RC 和 SRC 比較 Table 2 Comparison of RAA,RC and SRC of various essential amino acids in different varieties of apricot seed
由表3可知,在南疆29個(gè)杏品種中,種仁氨基酸前2個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到了90.683%,且特征值λ1=13.890、λ2=1.526,均大于1,說(shuō)明前2個(gè)因子起主導(dǎo)作用。其中第1組分貢獻(xiàn)率最大為81.706%,而由旋轉(zhuǎn)后的主成分因子的載荷矩陣可知,第1主成分中絲氨酸、半胱氨酸的系數(shù)占較大的比重,故為杏種仁的特征氨基酸。
表3 主成分分析特征值、方差貢獻(xiàn)率和主成分矩陣 Table 3 Principal component analysis eigenvalue,variance contribution and principal component matrix
杏仁在杏產(chǎn)品加工市場(chǎng)中占有重要地位,其風(fēng)味獨(dú)特,被廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)。杏仁的風(fēng)味與氨基酸含量密切相關(guān),本研究測(cè)定的29個(gè)杏核心種質(zhì)資源的種仁均含有17種氨基酸,其中谷氨酸的含量最高,其次為天冬氨酸和精氨酸,這一結(jié)果與尹蓉等[21]、李翠芹等[22]研究結(jié)果一致,與陳毅瓊[23]研究結(jié)果不同,這可能與品種間的差異有一定關(guān)系。29個(gè)杏品種種仁平均氨基酸總量為11.840~42.868 g/100 g,其中必需氨基酸占總氨基酸的比例為25.385%~35.051%;對(duì)總氨基酸含量和必需氨基酸含量進(jìn)行相關(guān)性分析,兩者呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.965,說(shuō)明氨基酸總量(TAA含量)越高,則必需氨基酸含量越高。
29個(gè)杏品種中,種仁鮮味氨基酸含量為6.114~24.424 g/100 g;酸味氨基酸含量為3.172~16.350 g/100 g,苦味氨基酸含量為4.812~13.186 g/100 g,甜味氨基酸含量為3.092~10.234 g/100 g,藥用氨基酸達(dá)到總氨基酸含量的70.008%~72.600%,表明南疆杏仁具有較高的藥用、食品加工利用價(jià)值。岳惠惠[24]研究發(fā)現(xiàn)藥用氨基酸總量最高的品種是‘卡巴克西米西’,為 479.74 mg/g,而在本研究中為129.70 mg/g,同一品種杏仁氨基酸含量不同,這可能是因樣品來(lái)源、氨基酸測(cè)定條件不同引起的差異??辔栋被?、甜味氨基酸、鮮味氨基酸及藥用氨基酸含量,均以品種‘旦杏’含量最高,品種‘輪臺(tái)甜仁杏’含量最低;而酸味氨基酸含量以品種‘胡安娜’最高。因此,‘旦杏’可用于苦味氨基酸、甜味氨基酸、鮮味氨基酸及藥用氨基酸的提取,‘胡安娜’適用于酸味氨基酸的提取。
杏仁的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值常以必需氨基酸接近或符合FAO/WHO模式要求來(lái)體現(xiàn)。以SRC值表示,越接近100則表明營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。岳惠惠[24]通過(guò)研究英吉沙縣杏的30個(gè)品種5個(gè)系列的脫脂杏仁粕得出其SRC 值為49.51~62.17,本研究中新疆南疆29個(gè)杏品種種仁的SRC值平均為23.168~67.013,可能是因試驗(yàn)材料的來(lái)源、生長(zhǎng)環(huán)境差異而致使SRC 值有所不同。本研究中‘郭西玉呂克’種仁的SRC值最高,品種‘輪臺(tái)甜仁杏’的SRC值最小,這也充分說(shuō)明‘郭西玉呂克’的氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。盧冉等[25]通過(guò)對(duì)新疆喀什10個(gè)品種杏仁氨基酸進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)‘阿克阿依’品質(zhì)最優(yōu),其SRC值為61.72,可見(jiàn)SRC值差異可能還與品種有關(guān)。本研究將杏種仁中必需氨基酸組成與模式譜進(jìn)行比較,結(jié)果顯示,亮氨酸與模式譜含量非常接近,異亮氨酸和纈氨酸與模式譜含量較為接近,賴(lài)氨酸、蘇氨酸和蛋氨酸+胱氨酸偏低,苯丙氨酸+酪氨酸含量偏高,與尹蓉等[21]研究結(jié)果有所不同。杏仁與扁桃種仁相比,谷氨酸、天冬氨酸和精氨酸含量均比較豐富,苯丙氨酸與酪氨酸含量明顯高于模式譜,但大部分杏仁SRC值低于扁桃種仁[26-28]。本研究結(jié)果表明:‘旦杏’氨基酸含量高,品質(zhì)優(yōu),利用潛力大。
新疆南疆蘊(yùn)藏著豐富而復(fù)雜多樣的杏種質(zhì)資源,對(duì)杏種仁的氨基酸進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)評(píng)價(jià)非常重要,在將來(lái)的研究中,一方面需要避免栽培種植環(huán)境的差異;另一方面要避免“同名異物”和“同物異名”,進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)價(jià)。