辛微，聶江力，楊楠，裴毅

天津地區(qū)引種的3個黑穗醋栗品種果實氨基酸組分與含量分析

辛微，聶江力通信作者，楊楠，裴毅

（天津農學院 園藝園林學院，天津 300392）

對3個黑穗醋栗品種的果實氨基酸組分與含量的差異分析，旨在為黑穗醋栗資源品質研究和生產上提高果實品質的技術措施提供理論依據(jù)。以天津地區(qū)引種的‘大粒黑’‘布勞德’和‘丹豐’為試驗材料，采用氨基酸自動分析儀對果實中19種氨基酸含量進行了測定，3個黑穗醋栗品種果實中氨基酸種類較齊全，除‘大粒黑’和‘丹豐’果實中不含鳥氨酸外。3個黑穗醋粟品種均含有7種人體必需氨基酸，10種非必需氨基酸和9種藥用氨基酸。3個黑穗醋栗品種果實中氨基酸總量為534.32～734.80 mg/100g，其中‘丹豐’含量最低，‘布勞德’最高?！紕诘隆麑嵵兴幱冒被岷孔罡?。不同黑穗醋栗品種的人體必需氨基酸含量和藥用氨基酸含量存在差異。相較于其他2個品種，‘布勞德’果實有更高的營養(yǎng)價值和醫(yī)療保健功效。

黑穗醋栗；果實品質；氨基酸；組分；含量

黑穗醋栗（L．），又稱黑加侖，黑豆果，紫梅。屬虎耳草科（Saxifragaceae）茶藨子屬（L）落葉直立灌木[1]，原產北美和歐洲，喜冷涼濕潤的氣候，主要分布在北半球，果實為黑色漿果，有光澤，近球形。植株喜光、耐寒、耐貧瘠，黑穗醋栗的野生種分布在歐洲和亞洲。16世紀開始在英國、荷蘭、德國馴化栽培，至今有400余年歷史。有關黑穗醋栗栽培的首次記錄出自英國17世紀初的藥物志。黑穗醋栗果實富含多糖、有機酸、花青素、黃酮、礦物質、維生素、氨基酸、脂肪酸等營養(yǎng)成分[2]，有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值。目前已知的保健功效包括預防痛風、貧血、水腫、關節(jié)炎、風濕病、口腔和咽喉疾病、咳嗽等，其富含的γ-亞麻酸和亞油酸，能夠軟化血管、阻止血栓形成[3]。由于黑穗醋栗具有眾多的獨特本質，因此，在飲料工業(yè)和醫(yī)藥方面有著相當重要的作用，是進行釀酒、提取天然色素以及生產保健化妝品、保健藥品和保健飲食品的上等原料，具有很強的產業(yè)延伸價值。

我國黑穗醋栗栽培主要集中在黑龍江省哈爾濱至綏芬河鐵路沿線的阿城、尚志、海林等地，已成為該省主栽經濟林樹種之一，吉林省、遼寧省也有栽培[4-5]。本研究引種的品種來自黑龍江尚志市，天津市與尚志市氣候類型相似，年均降水量相近，天津市薊州區(qū)具有適宜黑穗醋栗生長的氣候條件。目前，黑穗醋栗已被引種栽培在我國陜西、山東、甘肅、新疆4省和自治區(qū)，國內對黑穗醋栗的植物學性狀、生物學特性和栽培技術、果實品質等方面有一定研究，但沒有在天津地區(qū)引種黑穗醋栗的相關報道。關于‘大粒黑’‘布勞德’‘丹豐’3個黑穗醋栗品種果實中氨基酸組分及含量方面的研究也鮮有報道。

氨基酸是果實品質的主要成分之一，其組成與含量是評價果實營養(yǎng)價值的主要指標。氨基酸的組成與含量對果實品質與營養(yǎng)風味有著重要的影響。因此，筆者對3個黑穗醋栗品種的果實氨基酸組分和含量進行測定、分析和比較，探討氨基酸組分、含量與果實品質的關系，旨在為在天津地區(qū)引種的黑穗醋栗資源品質研究和生產上提高果實品質的技術措施提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　材料

種苗引自黑龍江省尚志縣，系一年生苗。引種試驗的品種為‘大粒黑’‘布勞德’‘丹豐’。試樣為2019年6月中旬采集的黑穗醋栗品種‘大粒黑’‘布勞德’‘丹豐’果實。供試黑穗醋栗果實樣品采摘后，用液氮進行冷凍處理，研缽研磨成粉末狀備用。

1.2　儀器與試劑

1.2.1主要儀器

試驗儀器選擇日本日立公司氨基酸自動分析儀L-8900、德國Heidolph公司旋蒸儀Hei-VAP。

1.2.2主要試劑

鹽酸、苯酚、檸檬酸鈉；不同pH和離子強度的洗脫用緩沖溶液，茚三酮溶液（日本日立公司）；混合氨基酸標準溶液全部購自于中國計量科學研究院；γ-氨基丁酸和鳥氨酸標準品購自于北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術研究院。單個氨基酸標準品均為固體，純度≥98%。試驗用水為Milli-Q超純水。

1.3　試驗方法

1.3.1樣品前處理

稱取適量樣品（1.50 g）于20 mL耐壓螺蓋玻璃試管中，加入15 mL 6 mol/L鹽酸溶液，向水解管中加入苯酚3～4滴，將水解管放入冷凍劑冷凍3～5 min，并接到真空泵上抽真空后充入氮氣，在充氮氣狀態(tài)下擰緊螺絲蓋。然后將已封口的水解管放在（110±1）℃的電熱鼓風干燥箱中水解22 h后，取出冷卻至室溫，將水解液過濾至50 mL容量瓶中，少量多次沖洗水解管，水洗液移入同一容量瓶內，最后用水定容至刻度，搖勻備用。

準確吸取1 mL濾液于梨形瓶（50 mL）中，用旋轉蒸發(fā)儀在45 ℃加熱環(huán)境下減壓干燥至干，再用2 mL水將其殘留物溶解，繼續(xù)以同樣的條件旋蒸至干，最后用2 mL檸檬酸鈉緩沖溶液將干燥后梨形瓶內的物質溶解，用渦旋震蕩器震蕩混勻后過0.22 μm濾膜至儀器進樣小瓶，即為樣品測定液，待測。

1.3.2 測定方法

采用L-8900氨基酸自動分析儀測定黑穗醋栗果實中游離氨基酸含量。色譜柱：4.6 mm ID× 40 mm，磺酸型陽離子樹脂；流速0.999 mL/min；檢測波長：570 nm和440 nm；進樣量20 μL。

1.4　數(shù)據(jù)分析

所有樣品均設3次重復，使用Excel 2007和SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進行處理分析。

2　結果與分析

2.1　黑穗醋栗果實中氨基酸色譜圖

為了研究黑穗醋栗不同品種果實中氨基酸組成和含量及其差異性，本試驗采用氨基酸自動分析儀對其進行定量測定。圖1是得到的19種氨基酸標準品標準色譜圖，可以看出19種氨基酸色譜圖分離效果較好。圖2、圖3、圖4分別為‘大粒黑’‘布勞德’‘丹豐’3個品種的氨基酸色譜圖，各組分峰形較好，表明黑穗醋栗樣品在此色譜條件下能夠得到良好分離。

圖1 氨基酸標準品色譜圖

圖2 ‘大粒黑’氨基酸色譜圖

圖3 ‘布勞德’氨基酸色譜圖

圖4 ‘丹豐’氨基酸色譜圖

如表1所示，從‘大粒黑’‘布勞德’‘丹豐’果實中測得天門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸、精氨酸、脯氨酸、氨基丁酸、鳥氨酸等19種氨基酸。由于氨基酸在酸水解過程中色氨酸被破壞，故色氨酸未被檢測出。

表1 黑穗醋栗不同品種果實中氨基酸組分含量 mg/100g

續(xù)表

名稱大粒黑布勞德丹豐 亮氨酸●?42.24±0.14Bb53.48±0.83Aa36.53±0.01Cc Leu 酪氨酸?13.35±0.03Bb21.59±0.64Aa12.01±0.01Bc Tyr 苯丙氨酸●?27.67±0.04Bb36.50±0.41Aa23.13±0.01Cc Phe 氨基丁酸 1.75±0.01Bb8.18±0.06Aa0.60±0.01Cc g-ABA 鳥氨酸 0.00±0.00Bb 3.75±0.28Aa0.00±0.00Bb Orn 賴氨酸●?39.51±0.01Bb48.42±0.61Aa35.56±0.10Cc Lys 氨基39.43±0.48Aa14.30±0.26Bb12.05±0.02Cc NH3 組氨酸17.91±0.06Bb21.83±0.33Aa15.27±0.02Cc His 精氨酸?43.56±0.52Bb47.82±0.81Aa36.16±0.03Cc Arg 脯氨酸48.68±0.66Aa49.34±0.19Aa41.64±0.22Bb Pro

注：標●為必需氨基酸；標?為藥用氨基酸。表格中不同大寫字母表示差異顯著（＜0.05），不同小寫字母表示差異極顯著（＜0.01）

2.2 黑穗醋栗不同品種果實中氨基酸組成及含量

由表1所示，‘布勞德’果實中氨基酸總量最高，為734.8 mg/100g，其次為‘大粒黑’，為643.3 mg/100g，‘丹豐’氨基酸總量最少，為534.3 mg/100g。黑穗醋栗果實中含量較高的氨基酸有谷氨酸和天門冬氨酸，3個品種的谷氨酸含量由高到低為‘布勞德’（117.89 mg/100g）、‘大粒黑’（116.47 mg/100g）、‘丹豐’（100.57 mg/100g）。天門冬氨酸含量由高到低為‘布勞德’（66.67 mg/100g）、‘大粒黑’（58.30 mg/100g）、‘丹豐’（50.78 mg/100g）。其次脯氨酸、精氨酸和亮氨酸的含量也較多?！罅：凇汀へS’果實中鳥氨酸含量為0，‘布勞德’的鳥氨酸含量僅有3.75 mg/100g。

2.3　黑穗醋栗不同品種人體必需氨基酸含量比較

果實的營養(yǎng)價值取決于所含人體必需氨基酸的種類、數(shù)量和組成。供試3個品種均含有人體必需的7種氨基酸。由于在本試驗中氨基酸在酸水解過程中色氨酸被破壞，故色氨酸未被檢測出。

表1所示，本試驗各品種果實中的人體必需氨基酸含量從高到低依次為：‘布勞德’＞‘大粒黑’＞‘丹豐’。試驗結果表明，‘布勞德’中人體必需氨基酸含量最高，為264.68 mg/100g，占總氨基酸比例為36.02%。必需氨基酸含量最低的為‘丹豐’，為175.84 mg/100g，占總氨基酸比例為32.91%。

研究數(shù)據(jù)表明，3個黑穗醋栗品種果實中，人體必需氨基酸含量占氨基酸總含量的31.82%～36.02%，必需氨基酸含量是非必需氨基酸含量的50.85%～59.64%。

據(jù)相關文獻，理想蛋白質的標準是EAA/TAA（人體必需氨基酸含量/氨基酸總含量）在40%左右[6-7]，EAA/NAA（人體必需氨基酸含量/非必需氨基酸含量）在60%以上[8]。這3個品種果實中的氨基酸既符合前者的標準，也符合后者的標準。就黑穗醋栗果實中必需氨基酸含量分析，3個品種果實并無明顯差異。

2.4　黑穗醋栗不同品種的藥用氨基酸含量比較

由表1所示，本試驗各品種果實中的藥用氨基酸總含量從高到低依次為‘布勞德’‘大粒黑’‘丹豐’?！紕诘隆兴幱冒被岷孔罡撸瑸?53.04 mg/100g，占總氨基酸含量的61.65%。‘丹豐’中藥用氨基酸含量最低，為331.14 mg/100g。試驗結果表明，‘大粒黑’‘布勞德’‘丹豐’3個品種的藥用氨基酸中，谷氨酸含量最高，分別為116.47、117.89、100.57 mg/100g。

2.5　黑穗醋栗不同品種果實外觀品質比較

如圖5所示，種植在天津地區(qū)的3個黑穗醋栗品種均能正常生長，也能正常開花結果?！罅：凇麑嵉耐庥^品質較差，在坐果初期，果實并無異樣，也無病蟲害。當‘大粒黑’果實逐漸成熟，少數(shù)果實顏色變淺，直至呈現(xiàn)淡黃色，果實品質整體下降，導致‘大粒黑’果實成熟時無法采摘（圖5a）?！紕诘隆麑嵧庥^品質較好，果實成熟時呈紫黑色，從坐果期到果實成熟期果實基本未發(fā)生病蟲害，在天津地區(qū)生長較好（圖5b）。‘丹豐’果實外觀品質較差，在果實成熟期，少數(shù)果實呈現(xiàn)蔫癟，顏色發(fā)黃。而‘丹豐’在坐果初期果實未出現(xiàn)蔫癟或病蟲害現(xiàn)象。（圖5c）

圖5 黑穗醋栗不同品種果實外觀品質

注：a. ‘大粒黑’；b. ‘布勞德’；c. ‘丹豐’

3　討論

本試驗在3個黑穗醋栗品種果實中檢測到19種氨基酸，包括蘇氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸7種人體必需氨基酸，以及半胱氨酸、組氨酸、精氨酸、丙氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸、絲氨酸、酪氨酸10種非必需氨基酸。與前人在其他黑穗醋栗品種中測得的氨基酸種類略有不同，劉洪章等[9]在黑穗醋栗品種‘亮葉’‘黑珍珠’‘新賓’中測得16種氨基酸，比本試驗‘布勞德’的氨基酸種類少了半胱氨酸、氨基丁酸和鳥氨酸，比‘大粒黑’‘丹豐’中的氨基酸種類少了半胱氨酸和氨基丁酸。何莎莎等[10]在4種柑橘果實中檢測到 17 種氨基酸，比黑穗醋栗中少了氨基丁酸和鳥氨酸?？梢?，植物中氨基酸的含量因不同種類、品種而異。

本研究發(fā)現(xiàn)，引種天津地區(qū)的3個黑穗醋栗果實中的氨基酸組分和含量不同，‘布勞德’果實氨基酸總量最高，果實外觀品質較好，病蟲害程度弱于其他2個黑穗醋栗品種，以上原因可能是‘布勞德’的果實中存在抗菌肽。梁英研究發(fā)現(xiàn)，thionins是第一類從植物中分離的抗菌肽，它能夠抑制多種植物病原菌的生長[11]。thionins一般由45～48個氨基酸殘基組成，富含精氨酸、賴氨酸和半胱氨酸[12]。黑穗醋栗果實中精氨酸和賴氨酸含量較多，其中‘布勞德’果實中精氨酸和酪氨酸含量明顯高于‘大粒黑’和‘丹豐’。

3個黑穗醋栗品種均含有9種藥用氨基酸。其中，含量最高的是谷氨酸，其次是亮氨酸和精氨酸。藥用氨基酸含量最低的是甲硫氨酸。谷氨酸、精氨酸等氨基酸單獨作用治療一些疾病，主要用于治療肝病疾病、消化道疾病、腦病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、兒科營養(yǎng)和解毒等[13]。精氨酸是條件性必需氨基酸，為創(chuàng)傷、手術等代謝應激時所必需，可促進傷口愈合。另外，精氨酸可以特異性地減少體內腹部和腎周的脂肪，起到減肥的效果，也可控制腫瘤細胞的生長，改善心血管系統(tǒng)疾病，具有免疫調節(jié)作用[14]。谷氨酸具有預防貧血及解毒、健腦等作用；天門冬氨酸對心肌有保護作用。亮氨酸具有降低血液中血糖的作用[15]。

張曉煜等[16]認為除了品種因子不同外，地域環(huán)境對枸杞蛋白質和藥用氨基酸含量也有一定影響；楊昌貴等[17]研究不同種源太子參中多糖和氨基酸含量的比較發(fā)現(xiàn)，不同氨基酸在不同種源中的含量差異較大。影響植物氨基酸總量的主要因素為品種因子和環(huán)境[18-19]。李國和等[20]研究認為核桃果仁中氨基酸的積累取決于核桃成熟期的溫度，溫度越高，越有利于氨基酸的積累。在本試驗中，因‘布勞德’果實中總氨基酸、必需氨基酸、藥用氨基酸含量在3個黑穗醋栗品種中最高，以上可能是由黑穗醋栗品種因子和環(huán)境所致。

4　結論

通過對不同黑穗醋栗品種的氨基酸組分與含量分析，除‘大粒黑’和‘丹豐’果實不含鳥氨酸外，‘布勞德’含有本研究測定的19種氨基酸及人體必需的7種氨基酸，氨基酸種類較齊全。3個品種果實中均為谷氨酸含量最高，占氨基酸總含量的16.04%～18.82%。3個供試品種中‘布勞德’優(yōu)于其他品種，‘布勞德’果實中氨基酸總量、必需氨基酸總量、非必需氨基酸總量和藥用氨基酸含量均為最高。藥用氨基酸中各種氨基酸的含量也是‘布勞德’最高。黑穗醋栗果實的營養(yǎng)價值和醫(yī)療保健功能可能與氨基酸、有機酸、礦物質等有關。因此，可初步推斷‘布勞德’果實具有更高的營養(yǎng)價值和醫(yī)療保健功效。黑穗醋栗果實的營養(yǎng)價值與保健功能是否與黑穗醋栗果實品質中其他因素有關，尚有待進一步研究。

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Amino acid composition and content analysis of fruits of 3 black currant varieties introduced in Tianjin

Xin Wei, Nie JiangliCoresponding Author, Yang Nan, Pei Yi

（College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300392, China）

The differences of amino acid components and contents in fruits of three black currant varieties were analyzed in order to provide theoretical basis for the research on the quality of currant resources and the technical measures to improve the fruit quality in production. The contents of 19 kinds of amino acids in fruitsof the three black currantvarieties in Tianjin area were determined by automatic amino acid analyzer. The amino acids in the fruits of the three black currant varieties were relatively complete, and the other varieties all contained 19 amino acids measured in this study, except the ‘big black’ and ‘danfeng’ fruits which did not contain ornithine. It included 7 essential amino acids, 10 non-essential amino acids and 9 medicinal amino acids. The total amount of amino acids in the fruits of the three black currant varieties was 534.32～734.80 mg/100g, among which the lowest content was ‘danfeng’ and the highest was ‘broad’. The amino acid content of “broad” fruit was the highest. The contents of essential amino acids and medicinal amino acids of different black currant varieties were different. Compared with the other two varieties, the fruit of “broad” has the highestnutritional value and health care effect.

black currant; fruit quality; amino acid; component; content

1008-5394（2020）04-0021-06

10.19640/j.cnki.jtau.2020.04.005

S663

A

2020-03-24

天津市科技計劃項目（16PTZSTG00020）；天津農學院人才項目（無編號）

辛微（1992—），女，碩士在讀，果樹學專業(yè)。E-mail：xinww26@126.com。

聶江力（1972—），女，教授，博士，主要從事果樹資源研究與利用。E-mail：njlnie@126.com。

責任編輯：楊霞