12个蓝莓品种果实氨基酸含量及组成分析

吴志奡,张立杰,谢丽雪,张小艳,郑 姗,李 韬

(福建省测试技术研究所/福建省农业科学院果树研究所,福州,350013)

蓝莓(VacciniodeaeSpp.),又名越橘,属杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vacciniodeae)植物,多年生落叶或常绿小灌木[1]。果实蓝色浆果类,营养丰富,除含有糖、酸、矿质元素、维生素外,还富含蓝莓花青苷、黄酮、超氧化物歧化酶(SOD)等生理活性物质,具有防止脑神经老化、强心、抗癌、软化血管、增强视力等功能。蓝莓作为一个新兴水果,近来发展迅猛,被誉为集营养与保健于一身的第三代水果[2-3],是我国发展高效休闲农业的热点产业[4]。

目前,对蓝莓的生物学特性、栽培管理、生态适应性和花青素提取利用等方面进行了较多研究[5-8],但是蓝莓果实的氨基酸组成相关研究较少[9],南方适栽的兔眼和南高丛蓝莓的氨基酸组分的报道,仅见严红光等[10]用高效液相色谱法检测了6个我国南方主栽蓝莓品种果实氨基酸组分。为了全面了解蓝莓的食用价值,本研究采用氨基酸自动分析仪测定了福建省12个主要栽培品种的氨基酸组成和含量,分析不同品种间的氨基酸组成差异,旨在为蓝莓果实营养评价、在食品和保健上的开发利用以及新品种选育等提供理论依据。

1.1 试验材料供试材料为福建12 个蓝莓主栽品种(见表 1),于2020年5月初至6月上中旬收集,挑选各品种成熟度一致的果实约1 kg,洗净,每个品种取125 g新鲜果实,果肉匀浆,称取3 g用于测量氨基酸组分和含量,待测样品经盐酸水解、过滤、蒸干、离心,取上清液微孔过滤后待测。

表1 供试蓝莓品种

1.2 氨基酸测定测定方法参考GB 5009.124-2016《食品中氨基酸的测定》,测定工作在福建省测试技术研究所和福建省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所完成。检测仪器:日立L-7800型氨基酸自动分析仪(分析柱:4.6 mm×60 mm,分析树脂2622#,除氨柱:4.6 mm×60 mm,除氨柱树脂2 650 L)。

1.3 统计方法根据文献颜孙安等[11]、尹蓉等[12]的方法对氨基酸进行分类,氨基酸总量用TAA (Total amino acid)表示,为谷氨酸(Glu)、精氨酸(Arg)、天冬氨酸(Asp)、苯丙氨酸(Phe)、苏氨酸(Thr)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、缬氨酸(Val)、脯氨酸(Pro)、蛋氨酸(Met)、赖氨酸(Lys)、丝氨酸(Ser)、酪氨酸(Tyr)、甘氨酸(Gly)、组氨酸(His)、丙氨酸(Ala)等16种氨基酸含量之和;人体必需氨基酸含量用EAA (Essential amino acid)表示;儿童必需氨基酸含量用CE (Child essential amino acid)表示;药用氨基酸含量用MAA (Medicinal amino acid)表示;呈味氨基酸含量中,鲜味氨基酸、酸味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基酸含量分别以FLAA (Flavor amino acid)、SOAA(Sour amino acid)、SWAA(Sweet amino acid)、BIAA(Bitter amino acid)表示;支链氨基酸、芳香族氨基酸总量分别用BCAA (Branched chain amino acid) 、AAA (Aromatic amino acid)表示。

2.1 氨基酸的含量与组分12个蓝莓品种的氨基酸含量和组分见表2,供试蓝莓品种果实中氨基酸种类多样,含量丰富,包括Lys、Phe、Leu等7种人体必需氨基酸,Asp、Glu、Gly等9种非必需氨基酸。12个蓝莓品种的氨基酸含量差异较大,总量为407.36～1 227.33 mg/100 g ,平均646.87 mg/100 g,含量由高到低依次为:乌达德>密斯提>海岸>蓝美1号>奥尼尔>杰兔>奥扎克蓝>灿烂>夏普兰>莱格西>比洛克西>园蓝,除园蓝外,其余品种TAA均在500 mg/100 g 以上,营养价值丰富。检测的16种氨基酸中,以Glu和Arg含量为最高,二者占蓝莓TAA的22.55%～51.18%,其中海岸、奥尼尔、密斯提等9个品种Glu含量最高、Arg含量次之,而比洛克西、奥扎克蓝、灿烂等3个品种Arg含量最高,Glu含量次之,其次为Asp,Met含量最低,为1.82～4.42 mg/100 g ,占蓝莓TAA的0.34%～0.67%。

表2 蓝莓果实中氨基酸组成和含量 mg/100 g

2.2 人体必需氨基酸含量人体必需氨基酸是人体不能合成但必不可少的,必须从食物中摄取的氨基酸[13]。12个蓝莓品种的EAA为151.60～257.41 mg/100 g (见表2),平均191.66 mg/100 g,含量由高到低依次为:乌达德>海岸>奥尼尔>杰兔>蓝美1号>奥扎克蓝>灿烂>密斯提>莱格西>夏普兰>比洛克西>园蓝;其中乌达德、海岸、奥尼尔、杰兔等4个品种的EAA在200 mg/100 g以上;从相对含量看,EAA占TAA比例,除海岸、密斯提、乌达德等3个品种以外,其余9个品种均在30%以上,园蓝最高,达37.22%,其次为莱格西(33.91%)。检测的7种必需氨基酸中,各品种间的含量变化较小,趋势相似,含量由高到低依次为Lys>Leu>Val>Phe≈Thr>Ile>Met,第一限制氨基酸为Met。

2.3 儿童必需氨基酸含量除7种人体必需氨基酸之外,儿童生长还需有Arg和His。蓝莓果实中儿童必需氨基酸含量丰富,为38.88～316.40 mg/ 100 g(见表2),平均121.95 mg/100 g。除夏普蓝、奥尼尔、莱格西、园蓝等4个品种外,其余8个品种的CE均在100 mg/100 g以上;乌达德含量最高,达316.40 mg/100 g,其次为密斯提,园蓝最低。从相对含量看,CE占TAA比例最高的品种为乌达德,达25.86%,奥扎克蓝次之(21.02%),园蓝最低(9.54%)。

2.4 药用氨基酸含量药用氨基酸一般在植物中的含量较少,有的不能通过人体合成,但是人体维持机体氮平衡所必需的[14]。由表2可知,12个蓝莓品种的MAA丰富,为266.82～967.61 mg/100 g,平均458.78 mg/100 g,具有极高的药用价值。含量由高到低依次为:乌达德>密斯提>海岸>蓝美1号>奥尼尔>杰兔>奥扎克蓝>灿烂>夏普兰>比洛克西>莱格西>园蓝;其中乌达德含量显著高于其他品种。12个品种的MAA占TAA比例为65.50%～78.25%,最高的为乌达德,海岸次之,园蓝最低。

药用氨基酸中,Glu和Arg在蓝莓果实中的含量最为丰富,二者占药用氨基酸含量的47.21%,其次为Asp,含量最低的为Met。

蓝莓果实中EAA和MAA占TAA 的80.22%～86.60%,含量最高的品种为乌达德,其次为海岸,最低的为园蓝。

2.5 呈味氨基酸含量氨基酸是食品中的重要呈味物质,可分为鲜味类氨基酸、甜味类氨基酸、酸味类氨基酸、苦味类氨基酸[12]。由表3可知,不同品种蓝莓果实所含各类呈味氨基酸存在一定的差异。其中FLAA最高,为193.02～599.95 mg/100 g,占TAA的42.40%～49.03%;SOAA为109.16～442.07 mg/100 g,占TAA的24.37%～36.12%;BIAA为134.10～478.89 mg/100 g,占TAA的32.92%～41.39%;SWAA最低,为112.72～215.19 mg/100 g,占TAA的17.58%～26.03%;其中,各类呈味氨基酸中均以乌达德含量最高,海岸次之,园蓝最低。

表3 蓝莓果实中呈味、支链及芳香族氨基酸含量 mg/100 g

2.6 支链及芳香族氨基酸含量支链氨基酸在人体内是通过促进胰岛素和生长素释放的方式,促进合成代谢[15],有保肝护肝、 抑制癌细胞、降低胆固醇等功效[12]。由表3可知,蓝莓果实中的支链氨基酸总量为71.82～121.87 mg/100 g,占TAA的47.34%～49.61%;芳香族氨基酸总量为33.73～57.96 mg/100 g,占TAA的19.33%～22.56%;二者含量最高的均为乌达德,海岸次之,园蓝最低。支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值为2.10～2.48(B/A),接近人体正常水平,符合健康理想食品标准,其中最高的为密斯提,杰兔次之,乌达德最低。

氨基酸是果品重要营养成分之一,不同的氨基酸组成及含量直接影响其营养价值和保健价值[16]。李亚东[9]用氨基酸自动分析仪检测了10个矮丛和半高丛蓝莓品种(产地吉林)果实的氨基酸组分,其中含量最高的氨基酸是Glu;严红光等[10]用高效液相色谱法检测了6个中国南方主要栽培蓝莓品种(产地安徽)果实的17种氨基酸组分,Pro和Ala是蓝莓果实中相对含量较高的氨基酸;二者均只检测到15种氨基酸(Met未检测到),且Leu、Ile、Lys等人体必需氨基酸含量较低。本研究结果显示,福建省12个主栽蓝莓品种果实中氨基酸含量丰富、种类齐全,均含有16种氨基酸,6种为必需氨基酸,Glu和Arg是最主要的2种氨基酸,其次为Asp;人体必需氨基酸含量也较高,E/T值为30%左右;Met为第一限制氨基酸。从氨基酸含量来看,品种间差异较大,最高的是乌达德(1 227.33 mg/100 g),最低的园蓝(407.36 mg/100 g);其平均含量高于李[11](330.49 mg/100 g)、枇杷(330.49 mg/100 g)[14]、杨桃(453 mg/100 g)、番木瓜(372 mg/100 g)、菠萝(341 mg/100 g)、余甘子(240 mg/100 g)[17]等常见水果。氨基酸含量主要由遗传因素和环境条件2个方面决定,种植在不同地域的蓝莓品种,其氨基酸组成及含量存在较大差异,除了与果树选择性吸收、富集能力以及种植、施肥和管理方式等因素有关,与当地的气候条件也密切相关[18]。而本试验供试蓝莓品种来自福建省内不同种植区,且采取的测定方法也不同于严红光等[10]报道,这可能也是测定结果存在较大差异的原因之一。

蓝莓果实有极强的药用价值及营养保健功能。本研究中,蓝莓果实中必需氨基酸和药用氨基酸总含量占氨基酸总量的80.22%～86.60%;其中药用氨基酸含量丰富,以Glu和Arg含量最高,其次为Asp,这3种氨基酸同时也在蓝莓果实中含量最为丰富;其药用氨基酸含量占氨基酸总量的65.50%～78.25%,高于荔枝(24.60%～59.20%)[19]、枸杞(60.00%)[15]、猕猴桃(61.97%)[20]、黄皮(57.64%～63.98%)[21]和火龙果(62. 79%～66.88%)[22],与杨梅(70.36%～77.71%)[21]、龙眼(64.48%～88.00%)[23]、李(60.19%～77.86%)[11]和橄榄(67.98%～72.97%)[24]相当,具有极高的药用、保健价值。Glu在人体内有促进红细胞生成、改善脑细胞营养及活跃思维等作用,同时它也是胰岛素的重要组成成分[25],蓝莓果实中Glu含量最高的5个品种为乌达德、海岸、密斯提、蓝美1号和奥尼尔,均在100 mg/100 g以上。Arg作为药用氨基酸和儿童必需氨基酸组成之一,在人体中作用广泛。其能通过精氨酸—NO途径促进激素分泌、胰岛素生成,介导巨噬细胞的细胞毒作用,能抑制肿瘤生长、增强细胞的免疫功能等[25-26],蓝莓果实中Arg含量最高的4个品种为乌达德、密斯提、海岸和奥扎克蓝,均超过110 mg/100 g。Asp参与鸟氨酸循环,具有促进氧和二氧化碳生成尿素,降低血液中氮和二氧化碳含量,增强肝脏功能、消除疲劳的作用,还可以延缓骨骼和牙齿的损坏,同时作用于肺部和呼吸作用[27],蓝莓果实中Asp含量最高的2个品种为密斯提、乌达德,均在100 mg/100 g以上。这些氨基酸组分也是蓝莓发挥营养保健与药用功能的有效成分之一。

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