姜仲茂，烏云塔娜，王 森，朱緒春（.中南林業(yè)科技大學林學院，湖南 長沙 40004；2.中國林業(yè)科學研究院經(jīng)濟林研究開發(fā)中心，河南 鄭州 450003）

不同產(chǎn)地野生長柄扁桃仁氨基酸組成及營養(yǎng)價值評價

姜仲茂1，烏云塔娜2,*，王 森1，朱緒春1
（1.中南林業(yè)科技大學林學院，湖南 長沙 410004；2.中國林業(yè)科學研究院經(jīng)濟林研究開發(fā)中心，河南 鄭州 450003）

采集主產(chǎn)區(qū)陜西省和內(nèi)蒙古自治區(qū)11 個地區(qū)的長柄扁桃仁為實驗材料，采用氨基酸自動分析儀測定其氨基酸組成，并進行了營養(yǎng)價值評價。結(jié)果表明，不同產(chǎn)地長柄扁桃仁總氨基酸含量在21.74～32.35 mg/g之間，平均為26.78 mg/g；必需氨基酸占總氨基酸比例范圍在24.86%～28.22%之間，第一限制氨基酸為蛋氨酸，氨基酸比值系數(shù)分平均值為69.13；以氨基酸總量、必需氨基酸含量等指標，將11 個產(chǎn)地長柄扁桃仁氨基酸聚類分為4 類，其中呼和浩特市小井溝生態(tài)園長柄扁桃仁蛋白含量最高，品質(zhì)最好；長柄扁桃仁中味覺氨基酸和藥用氨基酸含量豐富，開發(fā)利用潛質(zhì)較大。

長柄扁桃仁；氨基酸組成；必需氨基酸；味覺氨基酸；藥用氨基酸；聚類分析

長柄扁桃（Amygdalus pedunculatus Pall.）是薔薇科桃屬扁桃亞屬（Amygdalus）落葉灌木，又名野櫻桃、柄扁桃、毛櫻桃[1]，是廣泛分布于陜西北部及內(nèi)蒙古沙地的植物，根系發(fā)達，沙漠生存能力極強，防風固沙作用顯著，被視為沙漠治理的先鋒樹種。據(jù)Sathe[2]和Sze-Tao[3]等報道，長柄扁桃仁蛋白是一種易被人體吸收的高質(zhì)量蛋白。氨基酸作為蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物是評價食品質(zhì)量及營養(yǎng)價值的重要指標。本實驗通過對11 個產(chǎn)地野生長柄扁桃仁氨基酸組成成分分析及營養(yǎng)價值評價，為長柄扁桃仁蛋白產(chǎn)品開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

長柄扁桃樣品來自于陜西省和內(nèi)蒙古自治區(qū)11 個產(chǎn)地的野生資源，見表1。

表1 長柄扁桃樣品來源Table 1 Characteristics of A. pedunculata Pall. samples investigated in this study

茚三酮、抗壞血酸、鹽酸（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；17 種氨基酸標準品、色氨酸標準品美國Sigma公司；高純氮氣 河南源正科技發(fā)展有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

A300型自動氨基酸分析儀 德國曼默博爾公司；FA1204B型萬分之一電子分析天平 上海精密儀器儀表有限公司；ND200-1氮吹儀 杭州瑞誠儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 長柄扁桃中總氨基酸測定的樣品制備

取長柄扁桃仁粗研磨成粉末（過60 目篩）干品適量，50 ℃質(zhì)量恒定，精密稱取0.1 g，置于10 mL長頸安瓿瓶中，精密加入3 mol/L鹽酸溶液10 mL，抽真空充氮氣后封口，置110 ℃烘箱內(nèi)加熱水解24 h，取出冷卻，打開安瓿瓶，過濾，定容至50 mL，精密取濾液1 mL，在40 ℃水溫的氮吹儀上吹干，殘渣用樣品稀釋液溶解，過0.45 μm微孔濾膜，取濾液，即得長柄扁桃樣品。

1.3.2 測定條件

陽離子交換樹脂分析柱，測定波長570、440 nm，緩沖液流速0.4 mL/min，改變次數(shù)5 次，柱壓9.8～10.2 kPa，柱溫57 ℃；茚三酮溶液流速0.4 mL/min，泵壓2.8～3.0 kPa，柱壓9.6～9.8 kPa，分析時間40 min，進樣量20 μL，標準品濃度100 nmol/mL，氮氣壓0.4 kPa。

1.3.3 聚類分析

運用SPSS 20.0軟件通過歐幾里得矩陣算法對11 個產(chǎn)地長柄扁桃仁氨基酸含量進行系統(tǒng)（層次）聚類分析。

2 結(jié)果與分析

圖1 氨基酸分析圖譜Fig.1 Separation profiles of mixed amino acid standards, and total and free amino acids from A. pedunculata Pall.

2.1 長柄扁桃仁氨基酸圖譜分析如圖1A所示，除脯氨酸（Pro）在波長440 nm處測定外，其他16 種氨基酸均在波長570 nm處測出。圖1B圖中長柄扁桃仁17 種水解氨基酸峰基線平整，峰間距較為合理，峰面積能夠較直觀地反映出樣品中氨基酸含量情況。半胱氨酸（Cys）和蛋氨酸（Met）峰面積較小，其他氨基酸峰分離較好，面積適宜。如圖1C、1D所示，色氨酸含量較低，峰面積較小。

2.2 長柄扁桃仁氨基酸組成分析

2.2.1 氨基酸總量分析

表2 不同產(chǎn)地長柄扁桃仁氨基酸組成和含量Table 2 Amino acid composition of A. pedunculata Pall. kernels mg/g

由表2可知，11 個產(chǎn)地長柄扁桃仁樣品中氨基酸組分總量介于21.74～32.35 mg/g之間，平均為26.78 mg/g，其中榆林市神木縣爾林兔鎮(zhèn)最低，呼和浩特市小井溝生態(tài)園氨基酸含量最高，高于河北承德長柄扁桃仁（21.26 mg/g）[4]、核桃仁（16.44 mg/g）[5]、花生仁（21.10 mg/g）[5]；11 個產(chǎn)地樣品中18 種氨基酸種類齊全，按含量從高到低排列為谷氨酸（Glu）、天冬氨酸（Asp）、精氨酸（Arg）、亮氨酸（Leu）、甘氨酸（Gly）、Pro、苯丙氨酸（Phe）、纈氨酸（Val）、丙氨酸（Ala）、絲氨酸（Ser）、異亮氨酸（Ile）、酪氨酸（Tyr）、組氨酸（His）、蘇氨酸（Thr）、賴氨酸（Lys）、Cys、色氨酸（Trp）、Met，各產(chǎn)地樣品氨基酸含量排序基本一致，這與新疆產(chǎn)杏屬植物仁氨基酸含量前5 位順序相同[6]；11 個產(chǎn)地長柄扁桃仁樣品中Glu含量最高，其次為Asp，分別占總氨基酸含量的22.85%和11.76%。

2.2.2 EAA營養(yǎng)價值評價

從表2可知，11 個產(chǎn)地長柄扁桃仁中，8 種EAA種類齊全，含量介于6.13～8.10 mg/g，平均為7.27 mg/g。其EAA含量從高到低依次為Leu、Phe、Val、Ile、Lys、Thr、Trp、Met。其中包頭市大青山山脈（BT10）EAA含量最高，達8.10 mg/g，最低是榆林市神木縣爾林兔鎮(zhèn)（BT1）含量為6.13 mg/g；EAA中Leu的含量最高，占氨基酸總量的6.83%，Met含量最低，為總量的0.83%。

各地長柄扁桃仁EAA含量排列順序為包頭市大青山山脈（BT10）＞呼和浩特市小井溝生態(tài)園（BT11）＞包頭市固陽縣金山鎮(zhèn)（BT8）＞包頭市固陽縣前店村（BT7）＞包頭市青山區(qū)興勝鎮(zhèn)（BT6）＞包頭市固陽縣碎石場（BT9）＞榆林市榆陽區(qū)小紀汗鄉(xiāng)（BT5）＞榆林市榆陽縣（BT4）＞榆林市神木縣花石崖鎮(zhèn)（BT3）＞榆林市神木縣欄桿堡鎮(zhèn)（BT2）＞榆林市神木縣爾林兔鎮(zhèn)（BT1）。

食物蛋白營養(yǎng)價值的優(yōu)劣主要取決于所含EAA的種類、數(shù)量和組成比例[7]，其組成比例越接近人體需要氨基酸的比例，則其質(zhì)量就越優(yōu)[8]。但不同植物蛋白質(zhì)中各類蛋白質(zhì)的氨基酸組成比例雖不盡相同，目前還沒有發(fā)現(xiàn)一種植物蛋白完全符合聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（Food and Agriculture Organization of the United Nations，F(xiàn)AO）/世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）規(guī)定的EAA/TAA=40%，EAA/NEAA=60%[8]的標準。不同產(chǎn)地長柄扁桃仁EAA占TAA比例范圍為24.86%～28.22%，平均比值為2 7.2 3%，E A A與N E A A比值范圍為33.09%～39.32%，平均比值為37.45%，與FAO/WHO標準值有一定差距。

表3 長柄扁桃仁EAA組成及比較分析Table 3 Comparison of essential amino acid composition in A. pedunculata Pall. kernels and other foods

按照FAO和WHO提出的評價蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的EAA模式[9]，對長柄扁桃仁EAA成分進行分析，結(jié)果見表3。長柄扁桃仁中鮮味氨基酸（Phe＋Tyr）占TAA的比例高于WHO/ FAO氨基酸模式譜，Leu、Trp、Val、Ile所占比例接近于模式譜標準，Thr、Met＋Cys、Lys與模式譜標準仍有一定差距，但長柄扁桃仁EAA比例接近于花生、大豆和小麥等糧食作物，可視為花生、大豆等糧食作物的理想替代蛋白。

2.2.3 氨基酸比值系數(shù)（ratio coefficient of amino acid，法

表4 各種EAA的RAA、RC、SRCTable 4 RAA, RC and SRC of essential amino acids in A. pedunculata Pall. kernels

根據(jù)EAA含量及比例計算RAA、RC和SRC[10]，就可以對食物的營養(yǎng)價值進行直觀的評價。由表4可知，長柄扁桃仁中SRC值介于67.79～73.68，超過70的地區(qū)分別為BT1、BT2和BT6，平均值為69.13，其中BT6最高，達73.68，超過薏苡（48.01）[11]，接近于牛肉（82.55）、羊肉（81.83）、豬肉（85.84）[12]等動物蛋白，可視為營養(yǎng)價值較高的植物蛋白。11 個產(chǎn)地的樣品中Lys的RC最小，為第一限制性氨基酸，在牛奶、雞蛋等動物蛋白中Lys含量較高（表3），高于標準模式值，食用時長柄扁桃仁蛋白與動物蛋白相結(jié)合，提高其食用價值。

2.3 長柄扁桃仁味覺氨基酸組成分析

表5 不同產(chǎn)地長柄扁桃仁味覺氨基酸的含量以及總氨基酸中組成比例Table 5 Taste-active amino acid contents and their proportions in total amino acids in A. pedunculata Pall. kernels

氨基酸作為機體營養(yǎng)的第一要素，不僅直接或間接參與各種生命活動，還在食物、食品品質(zhì)方面起到重要作用。本實驗對18 種氨基酸的鮮味類、甜味類、芳香族氨基酸含量進行初步探究，結(jié)果見表5。長柄扁桃仁氨基酸檢測結(jié)果顯示，各地樣品中味覺氨基酸含量從高到低為：鮮味氨基酸＞甜味氨基酸＞芳香族氨基酸。鮮味氨基酸含量平均值為9.27 mg/g，占總氨基酸含量的34.55 %，其中呼和浩特市小井溝生態(tài)園鮮味氨基酸含量最高，達到12.31 mg/g，占總氨基酸含量的38.07%。甜味氨基酸含量介于4.14～6.33 mg/g，BT11含量最高達6.33 mg/g，占總氨基酸的19.57%；BT2含量最低為4.09 mg/g。芳香族氨基酸含量占總氨基酸的比例介于7.45 %～8.66%之間，其中BT8和BT11芳香族氨基酸含量最高，達2.46 mg/g。BT11呼和浩特市小井溝生態(tài)園的3 種味覺氨基酸含量均為最高，達65.09%，高于黨參（57.75）[14]，最低BT1為60.85%，桃仁蛋白獨特的氣味可能與高含量的味覺氨基酸有密切聯(lián)系，因此桃仁蛋白產(chǎn)品風味開發(fā)潛力很大。

2.4 長柄扁桃仁中藥用氨基酸組成分析

圖2 長柄扁桃仁中藥用氨基酸組分含量Fig.2 Therapeutic amino acid composition of A. pedunculata Pall. kernels

自然界中氨基酸有20多種，其中Glu、Asp、Arg、Gly、The、Tyr、Met、Leu、Lys 9 種氨基酸一般在植物中含量少，有些人體不能合成，但又是維持機體氮平衡所必需的，稱為藥用氨基酸[13]。長柄扁桃仁中藥用氨基酸占TAA含量的67%左右，與部分中藥相比，含量僅次于黨參（70%）[14]，高于枇杷（56%）[15]，低于枸杞（83%）[13]。BT11長柄扁桃仁藥用氨基酸含量最高，達22.27 mg/g，占TAA含量的68.85%，含量最低的是BT1的14.94 mg/g，占TAA含量的66.63%。盡管各產(chǎn)地長柄扁桃仁藥用氨基酸含量相差較大，但是在TAA中所占比例基本一致，可視為藥用價值較高的植物蛋白資源。

由圖2可知，長柄扁桃仁藥用氨基酸中Glu含量最高，達34.23%。Glu雖然不是人體必需的氨基酸，但它可作為碳氮營養(yǎng)參與機體代謝，有較高的營養(yǎng)價值。Glu作為神經(jīng)中樞及大腦皮質(zhì)的補劑[16]，對于治療腦震蕩或神經(jīng)損傷、癲癇以及對弱智兒童均有一定療效。Glu被人體吸收后，易與血氨形成谷酰氨[17]，能解除代謝過程中氨的毒害作用，因而能預(yù)防和治療肝昏迷，保護肝臟，是肝臟疾病患者的輔助藥物[18]。谷酰氨還對創(chuàng)傷機體的恢復(fù)[19]和消化道潰瘍的治療有效。其次，Arg含量較高，占藥用氨基酸含量的15.65%，Arg是一種EAA[20]，在哺乳動物胎兒期和哺乳期，Arg是一種EAA，對成人不是EAA，但在體內(nèi)合成較為緩慢，需要從食物中得到補充。Arg的保健作用[21]主要表現(xiàn)在改善心腦血管疾病、提高機體免疫力以及改善性欲等幾個方面。Asp[17]在藥用氨基酸中含量僅次于Glu和Arg，雖然不是EAA，但是對增強肝功，緩解疲勞，預(yù)防心臟病、高血壓等疾病起到重要作用。因此富含各種藥用氨基酸的長柄扁桃仁蛋白可視為多種保健食品開發(fā)以及藥用膳食搭配的理想蛋白。

2.5 長柄扁桃仁氨基酸相關(guān)性分析及聚類情況

在諸多產(chǎn)地中長柄扁桃仁氨基酸總量與藥用氨基酸、鮮味氨基酸、EAA、甜味氨基酸、芳香族氨基酸含量之間均存在著極顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.980、0.929、0.919、0.960、0.958，如圖3所示。即長柄扁桃仁中氨基酸總量越高，各類別氨基酸含量越高。11 個產(chǎn)地的野生長柄扁桃資源，BT1～BT3生長在沙地中，BT4～BT11生長在山地，沙地植株長柄扁桃仁氨基酸含量普遍略低于山地植株，可能是山地土質(zhì)條件較好，營養(yǎng)豐富，使長柄扁桃仁氨基酸含量較高，但這對長柄扁桃仁中氨基酸含量的比例影響很小，長柄扁桃仁蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值基本相同。這對長柄扁桃引種、擴大栽培以及對長柄扁桃仁蛋白開發(fā)利用提供更大的選擇空間。

圖3 長柄扁桃仁各類氨基酸含量比較Fig.3 Comparison of contents of different classes of amino acid in A. pedunculata Pall. kernels

圖4 長柄扁桃產(chǎn)地聚類樹狀圖Fig.4 Dendrogram of A. pedunculata Pall. from 11 different geographic origins

綜合TAA、EAA/TAA、EAA/NEAA、SRC等指標，對11 個產(chǎn)地野生長柄扁桃進行系統(tǒng)聚類分析，如圖4所示，判定Ⅰ、Ⅱ兩大類，第Ⅰ類包括Ⅲ（BT11）和Ⅳ（BT6、BT7、BT8、BT9、BT10）兩類，第Ⅲ類氨基酸含量相對最高，成分分析品質(zhì)相對最好，第Ⅳ類與其他類相比氨基酸含量相對較高，品質(zhì)較好，與第Ⅰ類可視為高質(zhì)蛋白，可作為野生資源開發(fā)與利用的理想資源；第Ⅱ類包括Ⅴ（BT4、BT5）、Ⅵ（BT1、BT2、BT3）兩類，第Ⅴ類氨基酸含量最低，品質(zhì)一般，生長在沙地，水分和礦物質(zhì)營養(yǎng)相對缺乏，從一定程度上會影響長柄扁桃仁氨基酸含量；第Ⅵ類氨基酸含量相對較低，品質(zhì)比較差，可能與當?shù)赝临|(zhì)營養(yǎng)和氣溫條件有關(guān)。該聚類結(jié)果很好地反映出不同地區(qū)種間的差異性，為長柄扁桃引種推廣以及長柄扁桃仁氨基酸營養(yǎng)價值評價提供了良好的理論參考。

3 討 論

3.1 氨基酸營養(yǎng)價值解析

瀕危植物長柄扁桃大多處于野生未開發(fā)狀態(tài)，18 種氨基酸種類齊全，為完全蛋白，TAA含量平均為26.78 mg/g，接近于苦杏仁（26.73 mg/g）、山桃仁（27.20 mg/g）[22]，含量豐富；各產(chǎn)地資源長柄扁桃仁EAA總量存在一定差異，但各種氨基酸所占比例相似，SRC介于67.79～73.68之間，相差不大，高于冬蟲夏草（66.98）[23]和茨實（66.98）[24]，營養(yǎng)價值較高；味覺氨基酸含量最高占TAA含量的65.09%，對長柄扁桃仁蛋白產(chǎn)品的研發(fā)提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)；藥用氨基酸含量僅次于黨參、枸杞等中藥材，開發(fā)利用潛質(zhì)巨大。

3.2 長柄扁桃選育

將11 個地區(qū)長柄扁桃資源歸為4 類，第Ⅰ類和第Ⅱ類長柄扁桃仁氨基酸含量較高，品質(zhì)較好，可視為理想的選育、引種資源。其主要分布于包頭市和呼和浩特市的山區(qū)山坡上，與其他產(chǎn)區(qū)相比，海拔在1 000～1 500 m之間，經(jīng)度、緯度相差不大，氨基酸品質(zhì)差異可能與土質(zhì)有關(guān)，沙地相對山地營養(yǎng)條件較差，因此選種和栽培應(yīng)該選擇土質(zhì)較好的山區(qū)。

3.3 食品開發(fā)前景

當前耕地日益緊張，大豆、小麥等重要蛋白作物供給更難滿足人們需求，這適宜生長在山地和沙地的具備優(yōu)良蛋白的長柄扁桃資源，能夠做到良好的互補作用。長柄扁桃仁蛋白作為一種新型植物蛋白源，應(yīng)當與食品行業(yè)聯(lián)系，研發(fā)高氨基酸含量，更容易吸收的功能性食品、飲品，達到以食品替補品的功效。因此，應(yīng)該重視長柄扁桃資源開發(fā)，加強植物蛋白的綜合利用，迎合市場的多元化需求。

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Amino Acid Composition and Nutritional Quality Evaluation of Wild Amygdalus pedunculatus Pall. Kernels from Different Growing Regions

JIANG Zhongmao1, WUYUN Tana2,*, WANG Sen1, ZHU Xuchun1
(1. College of Forestry, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China; 2. Non-timber Forestry Research and Development Center, Chinese Academy of Forestry, Zhengzhou 450003, China)

The amino acid composition and nutritional value of kernels of wild Amygdalus pedunculatus Pall. from 11 growing regions of Shaanxi and Inner Mongolia were analyzed using an automatic amino acid analyzer (model A300). The results showed that the contents of total amino acids ranged from 21.74–32.35 mg/g with an average of 26.78 mg/g in Amygdalus pedunculatus Pall. The proportion of essential amino acids to total amino acids ranged from 24.86% to 28.22%. The first limiting amino acid was Met and the score of ratio coefficient of amino acid (SRCAA) was averaged at 69.13. The geographic origins were divided into 4 categories using the multivariate statistical method based on the contents of total amino acids and essential amino acids. Among these geographic origins, Amygdalus pedunculatus Pall. kernels from Xiaojinggou, Hohhot had the highest protein content and the best protein quality. Amygdalus pedunculatus kernels contained plentiful amounts of taste-active amino acids and therapeutic amino acids, thereby having huge potential for development and utilization.

Amygdalus pedunculatus Pall. kernels; amino acid composition; essential amino acids; taste-active amino acid; therapeutic amino acid; clustering analysis

10.7506/spkx1002-6630-201604014

TS207.3

A

1002-6630（2016）04-0077-06

姜仲茂, 烏云塔娜, 王森, 等. 不同產(chǎn)地野生長柄扁桃仁氨基酸組成及營養(yǎng)價值評價[J]. 食品科學, 2016, 37(4): 77-82. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604014. http://www.spkx.net.cn

JIANG Zhongmao, WUYUN Tana, WANG Sen, et al. Amino acid composition and nutritional quality evaluation of wild Amygdalus pedunculatus Pall. kernels from different regions[J]. Food Science, 2016, 37(4): 77-82. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201604014. http://www.spkx.net.cn

2015-06-09

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2013BAD14B02）

姜仲茂（1990—），男，碩士研究生，主要從事經(jīng)濟林林業(yè)生物技術(shù)研究。E-mail：329640599@qq.com

*通信作者：烏云塔娜（1975—），女，教授，博士，主要從事經(jīng)濟林育種與栽培研究。E-mail：tanatanan@163.com