陽(yáng)荷氨基酸組成分析與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

張成程，張新欣，江 念，王 諫，黎文炎，周大寨，鄭小江*

(1．生物資源保護(hù)與利用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室( 湖北民族學(xué)院) ，湖北 恩施，445000;2．湖北民族學(xué)院 生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 恩施，445000;3．湖北民族學(xué)院 林學(xué)園藝學(xué)院，湖北 恩施，445000 )

陽(yáng)荷(Zingiber strioatumDiels)為姜科(Zingiberaceae)姜屬(Zingiber)多年生草本植物［1］，又名洋荷、山姜、猴姜、蓮花姜、野老姜、觀音花、土里開(kāi)花等．花期夏季，生長(zhǎng)于山地林蔭下或水溝旁，分布于貴州、四川及長(zhǎng)江中下游地區(qū)，花穗、果實(shí)、葉、根、莖均可供藥用，食用部分為幼嫩花序，是一種藥食同源的膳食纖維蔬菜，富含糖類(lèi)、氨基酸、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、維生素以及礦物元素，具有鎮(zhèn)咳祛痰、消腫解毒、活血調(diào)經(jīng)等功效［2］．除此之外，陳仕學(xué)等［3－4］還研究了陽(yáng)荷紅色素成分及其多糖提取工藝的優(yōu)化，結(jié)果表明陽(yáng)荷紅色素中主要成分為黃酮類(lèi)化合物、芍藥色素－3－鼠李糖苷和錦葵色素－3－半乳糖苷，而在微波浸提時(shí)間3 min、料液比1 ∶20、微波功率264 W、提取劑為70%乙醇的條件下陽(yáng)荷多糖的提取率為13．1%．王軍民等［5］測(cè)定了陽(yáng)荷花揮發(fā)油的成分，結(jié)果表明陽(yáng)荷花揮發(fā)油的主要成分為烯烴類(lèi)、醇類(lèi)和醛類(lèi)化合物．但目前針對(duì)其氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)方面的研究尚未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道．本文以陽(yáng)荷幼嫩花序及成熟莖葉為材料，比較分析其含有的各種氨基酸的含量及組成，評(píng)價(jià)其氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以期為陽(yáng)荷進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和利用提供科學(xué)依據(jù)．

1 材料與方法

1．1 材料

新鮮陽(yáng)荷幼嫩花序及成熟莖葉，采自于湖北省來(lái)鳳縣大河鎮(zhèn)，海拔600 m，微酸性土壤．烘干，粉碎，過(guò)60目篩備用．

1．2 試劑與儀器

雙蒸水;混合氨基酸標(biāo)準(zhǔn)溶液(天津一方科技有限公司);氫氧化鉀、濃鹽酸、檸檬酸鈉、茚三酮等，所有試劑均為分析純．主要儀器為日立L－8800 型氨基酸自動(dòng)分析儀(日本日立公司)和TU－1810 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)．

1．3 測(cè)定方法

色氨酸的測(cè)定按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)［6］，將樣品粉末用10%的氫氧化鉀40℃水解18 h，顯色，得待測(cè)樣品溶液．其它氨基酸的測(cè)定按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)［7］，將樣品粉末用6 mol/L 鹽酸110℃水解20 h，過(guò)濾，蒸干、離心，取上清液，得待測(cè)樣品溶液;實(shí)驗(yàn)條件參考文獻(xiàn)［8］．

2 結(jié)果與分析

2．1 陽(yáng)荷幼嫩花序及成熟莖葉中氨基酸的含量及組成

陽(yáng)荷幼嫩花序及成熟莖葉中各氨基酸的含量見(jiàn)表l，氨基酸分析圖譜見(jiàn)圖1．由表1 和圖1 可知，陽(yáng)荷幼嫩花序及成熟莖葉中氨基酸的組成相同，均含有18 種氨基酸，但陽(yáng)荷幼嫩花序的氨基酸總含量(T=19.83%)明顯高于其成熟莖葉(T=7.75%)．陽(yáng)荷幼嫩花序及成熟莖葉中均含有人體所必需的8 種氨基酸，但陽(yáng)荷幼嫩花序的必需氨基酸總含量(E=7．37%)明顯高于其成熟莖葉(E=2．91%)．陽(yáng)荷幼嫩花序及成熟莖葉的E/T、E/N分別為37．17%和37．55%，59．15%和60．12%，兩者均接近于世界衛(wèi)生組織(WHO)和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的40%和60%［9］．說(shuō)明，陽(yáng)荷幼嫩花序及成熟莖葉中氨基酸種類(lèi)比較齊全，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，尤其是陽(yáng)荷幼嫩花序的氨基酸總含量和必需氨基酸總量豐富，是一種天然的氨基酸食品優(yōu)質(zhì)資源．

表1 陽(yáng)荷氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Tab．1 Contents of amino acids of Zingiber strioatum Diels

2．2 與WHO/FAO 推薦的氨基酸模式譜標(biāo)準(zhǔn)的比較

食物氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)劣，除了取決于其必需氨基酸的種類(lèi)和數(shù)量外，還取決于其必需氨基酸的組成比例．由表2 可知，陽(yáng)荷幼嫩花序中蛋氨酸+胱氨酸的含量明顯低于模式譜標(biāo)準(zhǔn)，其它各種必需氨基酸的含量均高于模式譜標(biāo)準(zhǔn)．而陽(yáng)荷成熟莖葉中賴(lài)氨酸的含量略低于模式譜標(biāo)準(zhǔn)，其它各種必需氨基酸的含量均高于模式譜標(biāo)準(zhǔn)．這說(shuō)明陽(yáng)荷幼嫩花序及成熟莖葉中必需氨基酸的比例與WHO/FAO 推薦的模式譜標(biāo)準(zhǔn)相比較為接近，且配比合理，有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值．

圖1 氨基酸溶液的色譜圖Fig．1 Chromatograms of amino acid solution

2．3 氨基酸比值系數(shù)法的評(píng)價(jià)

為了更好的說(shuō)明陽(yáng)荷幼嫩花序及成熟莖葉各種氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，采用氨基酸比值系數(shù)法［10］對(duì)陽(yáng)荷幼嫩花序及成熟莖葉所含必需氨基酸進(jìn)行進(jìn)一步分析．根據(jù)氨基酸平衡理論，食物蛋白質(zhì)中氨基酸的組成比例與氨基酸模式譜標(biāo)準(zhǔn)越接近，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高，氨基酸相對(duì)過(guò)剩和相對(duì)不足都會(huì)影響其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值．氨基酸的相關(guān)比值計(jì)算方式如下:

表2 陽(yáng)荷必需氨基酸占總氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Tab．2 Contents of essential amino acids to totalamino acids in Zingiber strioatum Diels

氨基酸比值(RAA)=必需氨基酸含量/模式氨基酸含量

氨基酸比值系數(shù)(RC)=RAA/氨基酸比值的平均值

比值系數(shù)分(SRC)=100－CV×100

其中，CV=RC標(biāo)準(zhǔn)差/RC平均值．

當(dāng)食物中某種氨基酸的含量與氨基酸模式譜要求一致時(shí)，RC=1;當(dāng)某種氨基酸相對(duì)過(guò)剩時(shí)，RC＞1;當(dāng)某種氨基酸不足時(shí)，RC＜1［10］．由表3 可知，陽(yáng)荷幼嫩花序中蛋氨酸+胱氨酸的RC值最低，為第一限制氨基酸，苯丙氨酸+酪氨酸和賴(lài)氨酸的RC值偏高;而陽(yáng)荷成熟莖葉中除苯丙氨酸+酪氨酸的RC值偏高外，其他氨基酸的RC值均接近于1，沒(méi)有明顯的第一限制氨基酸;兩者的比值系數(shù)分(SRC)分別為72．60 和84．02．說(shuō)明雖然陽(yáng)荷成熟莖葉的氨基酸總含量和必需氨基酸總含量不夠高，但其必需氨基酸的比例比較均衡，很接近于氨基酸模式普標(biāo)準(zhǔn)，仍有很大的利用空間．

表3 陽(yáng)荷各種必需氨基酸的RAA、RC 及SRCTab．3 RAA，RC and SRC of essential amino acids in Zingiber strioatum Diels

3 討論

陽(yáng)荷幼嫩花序的氨基酸總含量為19．83%，高于常見(jiàn)的谷物類(lèi)氨基酸總含量［11］;陽(yáng)荷幼嫩花序及成熟莖葉的必需氨基酸占總氨基酸的百分比分別為37．17%和37．55%，高于高蛋白植物大豆的33．59%．陽(yáng)荷幼嫩花序的精氨酸含量高達(dá)2．36%，占總氨基酸的百分比為11．9%，是陽(yáng)荷各種氨基酸中含量最高的．精氨酸在增強(qiáng)機(jī)體免疫力、促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)合成、傷口復(fù)原、分泌激素和細(xì)胞分裂等各種生理過(guò)程中，起著重要的作用;精氨酸為條件性必需氨基酸，在應(yīng)激狀態(tài)下和特殊生長(zhǎng)階段，它是必需氨基酸，人體內(nèi)合成不足，需部分從食物中補(bǔ)充［13］．另外，賴(lài)氨酸是大多數(shù)谷物類(lèi)蛋白質(zhì)的第一限制氨基酸，而陽(yáng)荷幼嫩花序中的賴(lài)氨酸含量較高，超出WHO/FAO 推薦值的33.82%，可與谷物類(lèi)互補(bǔ)，提高蛋白質(zhì)利用率．

陽(yáng)荷具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健作用．陽(yáng)荷幼嫩花序可直接被烹飪成各種菜肴，是一種可用來(lái)補(bǔ)充人體氨基酸營(yíng)養(yǎng)的天然綠色食品．而陽(yáng)荷成熟莖葉經(jīng)過(guò)加工后，可作為膳食纖維氨基酸食品及補(bǔ)充動(dòng)物所需氨基酸的飼料，以增加陽(yáng)荷的經(jīng)濟(jì)附加值．

致謝:感謝湖北省林學(xué)一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)( 湖北民族學(xué)院) 對(duì)本試驗(yàn)的資助與支持．

［1］ 中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委員會(huì)．中國(guó)植物志［M］．16 卷．北京:科學(xué)出版社，1981:146－147．

［2］ 江蘇新醫(yī)學(xué)院．中藥大辭典［M］．下冊(cè)．上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1977．

［3］ 陳仕學(xué)，陳美航，沈家國(guó)，等．梵凈山野生陽(yáng)荷紅色素成分研究［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(2):763－764．

［4］ 陳仕學(xué)，沈家國(guó)，陳波，等．微波輔助提取梵凈山陽(yáng)荷多糖的工藝優(yōu)化［J］．食品與發(fā)酵工業(yè)，2013，39(5):234－237．

［5］ 王軍民，周凡蕊，陳川云，等．GC－MS 法測(cè)定陽(yáng)荷花揮發(fā)油的成分［J］．天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā)，2012，24:916－919．

［6］ 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院分析室．NY/T 57－1987，谷物籽粒色氨酸測(cè)定法［S］．北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1987．

［7］ 國(guó)家質(zhì)檢總局．GB /T 5009．124－2003，食品中氨基酸的測(cè)定［S］．北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003．

［8］ 楊鮮，?；埒P，王濤，等．重慶巫山等多地黨參氨基酸及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較與分析［J］．食品科學(xué)，2014，35(15):251－257．

［9］ Pellet P L，Young V R． Nutritional evaluation of protein foods［J］．Food and Nutrition Bulleting，1980，18(1):26－29．

［10］ 朱圣陶，吳坤．蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)－氨基酸比值系數(shù)法［J］．營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，1988，10(2):187－190．

［11］ 張林生，路蘋(píng)，曾讓?zhuān)P(guān)于主要谷物的氨基酸組分評(píng)價(jià)［J］．氨基酸雜志，1989，30(32):30－32．

［12］ S K 阿羅拉．豆類(lèi)的化學(xué)和生物化學(xué)［M］．高健，譯．北京:科學(xué)出版社，1987:96－103．

［13］ 彭瑛，蔡力創(chuàng)．精氨酸的保健作用及其調(diào)控研究進(jìn)展［J］．湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2011，24(1):59－62．