紫蘇籽蛋白質與氨基酸的含量測定及營養評價

賈青慧，沈奇，陳莉（1.貴州省農科院油菜研究所，貴州貴陽550000；2.貴州大學化學與化工學院，貴州貴陽550025）

紫蘇籽蛋白質與氨基酸的含量測定及營養評價

賈青慧1，2，沈奇1，*，陳莉2，*
（1.貴州省農科院油菜研究所，貴州貴陽550000；2.貴州大學化學與化工學院，貴州貴陽550025）

為了研究紫蘇籽的營養價值，測定了本研究所選育的高油、優質紫蘇品系奇蘇2號和奇蘇3號中紫蘇籽的蛋白質與氨基酸含量，評價其營養價值，并與其他高蛋白食品進行比較。結果發現：紫蘇籽蛋白質含量和花生、核桃相當，高于雞蛋和牛乳；氨基酸種類齊全，包括8種人體必需氨基酸，各必需氨基酸含量與雞蛋相當，高于牛奶，是優質的蛋白質食品。進行氨基酸營養價值評價可得，除纈氨酸外，奇蘇2號氨基酸評分、化學評分均高于奇蘇3號，必需氨基酸指數也高于奇蘇3號，奇蘇2號的營養價值高于奇蘇3號。奇蘇2號中除蛋氨酸+胱氨酸外，其他必需氨基酸的氨基酸評分均高于FAO推薦值；化學評分均接近或超過雞蛋蛋白，其中蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸評分和化學評分均最低，分別為13.68%和8.40%，為奇蘇2號的第一限制級氨基酸。

紫蘇籽；蛋白質；氨基酸；營養評價

蛋白質是生命的物質基礎，是構成細胞的基本有機物。生物體蛋白質攝入不足會造成發育不良，免疫力低下、記憶力減退等不良影響［1］。氨基酸是蛋白質的組成單元，蛋白質組成中有8種氨基酸人體自身不能合成，必需從食物中獲取，在營養健康中尤為重要［2］。

食用蛋白質基于來源可分為兩大類，即植物蛋白和動物蛋白。植物蛋白具有生產周期短、資源豐富、產量大等優點，相較于動物蛋白類食品（豬肉、牛肉等），植物蛋白類食品還可以減少食品中的脂肪及膽固醇含量，經常食用更有利于身體健康。隨著社會的迅猛發展，人口不斷增長、食品資源日益緊張，研究開發和利用植物蛋白類食品也顯得尤為重要。

紫蘇是藥食兩用的特油作物，其籽含油率約為30%～51%，粗蛋白含量為20%～30%，具有抗氧化、防衰老、降血脂、降血糖、抗過敏、抗菌、提高記憶力和改善視覺等保健功能，利用價值很高，現正日益成為國內外食品及醫療保健領域的研究熱點［3］。本文對本研究所選育的不同紫蘇品系中紫蘇籽的蛋白質及氨基酸含量進行測定，并對其進行營養價值評價，旨在加快紫蘇資源更深入的研究和開發利用。

1　材料與方法

1.1試驗材料與設備

1.1.1試驗原料

奇蘇2號、奇蘇3號：貴州省農科院油菜研究所系選得到的高油、優質紫蘇品系，于2014年種植于貴州省貴陽市開陽縣禾豐鄉實驗基地，待籽粒完全成熟后收獲晾曬干進行檢測。

1.1.2主要儀器設備

Agilent 1100系列高效液相色譜儀：美國Agilent公司；UV-2204PC紫外可見光光度計：上海馳唐實業有限公司；K9840自動凱氏定氮儀、SH220石墨消解儀：濟南海能儀器股份有限公司；FA2004N精密電子天平：上海菁海儀器有限公司；FW-80萬能粉碎機：上海仕元科學器材有限公司；恒溫鼓風干燥箱：上?，槴\實驗設備有限公司。

1.2方法

1.2.1紫蘇籽蛋白質含量測定

采用凱氏定氮法對不同品種紫蘇籽蛋白質含量進行分析［4］。

1.2.2氨基酸含量測定及營養價值評價

1.2.2.1紫蘇籽蛋白氨基酸含量測定

稱取適量紫蘇籽于安瓿瓶中，加入6 mol/L HCl 5 mL，抽真空封口，于110℃水解24 h，開口后在真空干燥器中去酸，定容至25 mL，冷凍保存。分別取20 μL氨基酸標準液和樣品水解液置于2 mL的Eppendorf管中，加入70 μL的衍生劑A（OPA試劑）和10 μL的衍生劑B（FMOC試劑），振蕩2 min后，經0.2 μm過濾膜過濾后進樣。

樣品定性采用保留時間法，即在相同色譜分析條件下，樣品中氨基酸色譜峰與標準氨基酸色譜峰保留時間相同或相近，則認為樣品中含有此氨基酸。樣品定量采用標準曲線法，即配制一定濃度氨基酸混合溶液，得出各氨基酸與其峰面積之間的線性回歸方程，在相同色譜分析條件下，對樣品中氨基酸進行分析，根據峰面積與線性回歸方程得出樣品中氨基酸濃度。

1.2.2.2營養價值評價

氨基酸評分（amino acid score，AAS）是一種廣為采用的食物蛋白質營養價值評價方法，它反映了食物蛋白質與人體蛋白質構成模式的接近程度［5］。以生物學價值最高的雞蛋蛋白質作為參考蛋白質，將每克待測食物蛋白質中每種必需氨基酸的含量占FAO/WHO評分模式中該氨基酸含量的百分數計算出來，此百分數即為氨基酸評分。食物蛋白質氨基酸模式與人體蛋白質構成模式越接近，其營養價值越高。計算公式如下：

化學評分［6］顯示了待測氨基酸與標準蛋白質雞蛋蛋白氨基酸的接近程度?；瘜W評分（chemical score，CS）的計算方法如下：

必需氨基酸指數［6］是待測蛋白質的必需氨基酸含量與標準蛋白質（通常是雞蛋蛋白質）中的必需氨基酸含量比值的幾何平均數，是評價蛋白質營養狀態的一項化學指標。必需氨基酸指數（EAAI）計算方法如下：

式中：n為比較的氨基酸數，個；t為試驗蛋白質的氨基酸含量，mg/g；s為雞蛋蛋白質的氨基酸含量，mg/g。

2　結果與分析

2.1紫蘇籽蛋白質含量測定

不同食品中蛋白質含量對比結果見表1。

表1　不同食品蛋白質含量對比Table 1　Comparison of protein content in different foods

由表1可知，奇蘇2號紫蘇籽蛋白質含量為16.5%，奇蘇3號紫蘇籽蛋白質含量為20.02%，可見紫蘇品種之間蛋白質含量存在一定差異，可為以后篩選紫蘇優良品種提供一定參考。將所測結果與常見的蛋白質食品進行對比，其中雞蛋蛋白質的含量平均值為12.33%［7］；唐偉英［8］等采用電位滴定法測定牛乳中蛋白質含量，平均值為2.956%；吉林農業大學的常鑫［9］以國家標準規定為主的方法對70個品種的大豆蛋白含量進行檢測分析，所測品種大豆蛋白質含量范圍34.46%～45.13%，平均值為40.17%；中國農業科學院的姜慧芳［10］對4 000多份花生品種進行測量，4 091份花生品種種子蛋白質最低值為12.48%，最高值為36.82%，平均值為27.05%；毛曉英［11］對核桃蛋白質進行綜述，得核桃蛋白質含量為（16.66±0.51）%。由此可知，紫蘇籽蛋白質含量和花生、核桃相當，高于雞蛋和牛乳，是一種優質的植物蛋白類食品，開發利用價值極大。

2.2紫蘇籽氨基酸含量測定

奇蘇2號、3號中氨基酸組成及含量結果見表2。

表2　奇蘇2號、3號氨基酸組成及含量Table 2　Amino acid composition and content of qisu2 and qisu3

氨基酸作為蛋白質的基本組成單位，對生物體的代謝活動有著重要的調節作用，不同氨基酸具有不同的功能。由表2可知，紫蘇籽所含氨基酸種類齊全，8種必須氨基酸含量較豐富。奇蘇2號氨基酸總量為158.02 mg/g，必需氨基酸含量占氨基酸總量的24.89%，含量最高的是天門冬氨酸89.99 mg/g，其次為賴氨酸10.61 mg/g和酪氨酸9.26 mg/g；奇蘇3號氨基酸總量為161.16 mg/g，必需氨基酸含量占氨基酸總量的24.25%，含量最高的是天門冬氨酸91.58 mg/g，其次是酪氨酸11.68 mg/g和賴氨酸10.41 mg/g。植物性蛋白質往往相對缺少色氨酸，紫蘇蛋白質卻不同于一般植物性蛋白質，含有相對豐富的色氨酸。天門冬氨酸是4種必需氨基酸（賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸）的合成前體，可改善心肌收縮能力，增強肝臟功能，消除疲勞。紫蘇籽中天門冬氨酸含量最高，對增強心臟、肝臟功能有益。酪氨酸是神經傳導物質多巴胺的前驅物質，對大腦保持敏銳的思維、記憶力以及清醒程度，起著決定性作用。賴氨酸具有促進大腦發育，脂肪代謝，調節松果腺、乳腺、黃體及卵巢，防止細胞退化等功能，兩品種中的酪氨酸、賴氨酸含量都較豐富，由此可知，對促進腦細胞發育、增強記憶力有較好作用。其中蛋氨酸（含硫氨基酸）含量最低，這意味著在飲食中若以紫蘇籽蛋白質作為食品蛋白質來源時，還應補充其他來源的含硫氨基酸。

不同食品中必需氨基酸含量對比結果見表3。

由表3可知，紫蘇籽蛋白中各個必需氨基酸含量和總氨基酸含量與雞蛋相當，高于牛奶，低于核桃、花生、大豆。其中色氨酸和賴氨酸含量與核桃相當，普遍高于花生、雞蛋、牛奶。必需氨基酸與含量占氨基酸總量的比值與核桃、大豆、雞蛋相當，低于花生、牛奶。

奇蘇2號、3號的氨基酸評分、化學評分和必需氨基酸指數結果見表4。

表3　不同食品必需氨基酸含量對比Table 3　Comparison of essential amino acids in different foods

從表4中可以看出，奇蘇2號中除蛋氨酸+胱氨酸外，其他必需氨基酸的氨基酸評分均高于FAO推薦值，化學評分均接近或超過雞蛋蛋白。其中，色氨酸的氨基酸評分（147.88%）最高，遠遠高于FAO推薦值（10%），賴氨酸化學評分（91.86%）最高，其中蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸評分和化學評分均最低，分別為13.68%和8.40%，為奇蘇2號的第一限制級氨基酸。必需氨基酸指數為82.45，與標準蛋白質較為接近。

奇蘇3號中，除蛋氨酸+胱氨酸和亮氨酸外，其余必需氨基酸評分均接近或高于FAO推薦值；除色氨酸和賴氨酸外，其余必需氨基酸的化學評分均低于雞蛋蛋白。具體來看，苯丙氨酸+酪氨酸的氨基酸評分（135.11%）最高，遠遠高于FAO推薦值（60%），化學評分（87.17%）也最高，但低于雞蛋蛋白的93%。蛋氨酸+胱氨酸的氨基酸評分和化學評分均最低，分別為9.85%和6.05%，為奇蘇3號的第一限制級氨基酸。必需氨基酸指數為81.38，低于奇蘇2號。

結合表1和表4可知，奇蘇2號蛋白含量（16.5%）較奇蘇3號（20.02%）偏低，但除纈氨酸外，奇蘇2號各必需氨基酸的氨基酸評分均高于奇蘇3號；化學評分、必需氨基酸指數均高于奇蘇3號，奇蘇2號的營養價值要高于奇蘇3號。

表4奇蘇2號、3號AAS、CS、EAAI評分結果Table 4　EAAI，CS，AAS results of qisu2 and qisu3

3　結論與討論

由以上分析結果可知，紫蘇籽蛋白質含量（奇蘇2 號16.5%，奇蘇3號20.02%）和核桃（16.66%）、花生（27.05%）相當，低于大豆（40.17%），高于雞蛋（12.33%）和牛乳（2.956%）。紫蘇籽氨基酸種類齊全，在營養價值較好的奇蘇2號中，8種必需氨基酸含量（39.33 mg/g）和總氨基酸含量（158.02 mg/g）與雞蛋（37.6、106.7 mg/g）相當，高于牛奶（11.52、28.68 mg/g），紫蘇籽中天門冬氨酸含量最高，對保護心臟、肝臟作用最大；酪氨酸、賴氨酸含量豐富，對促進腦細胞發育、增強記憶力有較好作用；蛋氨酸（含硫氨基酸）含量最低，在飲食中可于其他含硫氨基酸豐富的食物［16］，如谷類、甜薯、豬肉和牛肉等搭配食用，可以更科學地利用紫蘇資源，提高營養價值。除蛋氨酸+胱氨酸外，其他必需氨基酸的氨基酸評分均接近或高于FAO推薦值，化學評分均也接近或超過雞蛋蛋白，必需氨基酸指數接近標準蛋白質，說明紫蘇籽是一種優良的植物蛋白資源，如果將紫蘇籽榨油后再進一步對餅粕的蛋白質進行利用，將會更好提高其開發應用價值。

［1］王鳳翼，錢方.大豆蛋白質生產與應用［M］.北京：中國輕工業出版社，2004：8-10

［2］沈同，王鏡巖.生物化學［M］.2版.北京：高等教育出版社，1990：74-223

［3］蒲海燕，李影球，李梅.紫蘇的功能性成分及其產品開發［J］.中國食品添加劑，2009（3）：133-137

［4］中華人民共和國衛生部.GB5009.5-2010食品中蛋白質的測定［S］.北京：中國標準出版社，2010：1-3

［5］孫秀發，周才瓊，肖安紅.食品營養學［M］.鄭州：鄭州大學出版社，2011：12

［6］陳麗花，肖作兵，周培根.中國對蝦蛋白質的營養價值評價［J］.上海海洋大學學報，2009，18（1）：88-93

［7］高佩佩，李志成，師博，等.雞蛋蛋白質含量無損檢測技術研究［J］.食品工業科技，2015，36（11）：261-264

［8］唐偉英，屈林曼，韓宇召，等.電位滴定法測定牛乳中蛋白質含量［J］.食品工程技術，2009（7）：114-116

［9］常鑫.不同品種大豆的品質檢測及大豆數據庫的簡建立［D］.長春：吉林農業大學，2013：20-23

［10］姜慧芳.花生品種蛋白質含量、含油量及脂肪酸組成的分析［J］.作物品種資源，1994（4）：29-31

［11］毛曉英.核桃蛋白質的研究進展［J］.食品工業科技，2009，30（9）：328-330

［12］馬勇，邊仁偉.遼西花生營養成分特性分析［J］.中國糧油學報，2010，25（8）：35-37

［13］雛德乙，劉小虎，韓曉日，等.長期定位施肥對作物籽實氨基酸含量影響［J］.沈陽農業大學學報，1997，28（2）：120-124

［14］張耀武，張建新，李笠生，等.豐年蟲雞蛋與普通雞蛋的營養價值研究［J］.西北農業學報，2012，21（4）：26-29

［15］陸東林，張丹鳳，荊文清，等.牛奶中氨基酸含量及營養價值［J］.新疆畜牧業，2001（4）：12-14

［16］鄭星泉，楊光析.我國谷類、豆類及魚類蛋白質中含硫氨基酸的總量［J］.營養學報，1985，3（7）：167-171

The Content Determination and Nutritional Evaluation of Perilla Seed Protein and Amino Acids

JIA Qing-hui1，2，SHEN Qi1，*，CHEN Li2，*
（1.Guizhou Academy of Agricultural Sciences Institute of Rape，Guiyang 550000，Guizhou，China；2.College of Chemistry and Chemical Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，Guizhou，China）

In order to study the nutritional value of perilla seed，the perilla seed protein and amino acid content of qisu 2 and qisu 3 which are high oil and high quality in our research institute was determined.Its nutritional value was evaluated and compared with other high protein food.The results showed that there was no difference in the protein between prilla seed，peanuts and walnut，but the protein content of perilla seed was higher than eggs and milk；the amino acid varieties were abundant，including 8 kinds of human essential amino acid.The essential amino acid content was equal to eggs，higher than milk，which is a high quality protein food.According to amino acid nutritional evaluation，in addition to valine，amino acid scores and chemical scores of qisu 2 were higher than qisu 3，the essential amino acid index was also higher than qisu 3，in other words，qisu 2 nutritional value was higher than qisu 3.Except for methionine and cysteine，the other essential amino acids scores were higher than FAO recommended value，chemical scores were close to or exceed egg protein in qisu 2. Methionine+cysteine was the first limiting amino acid of qisu 2，which amino acid score and chemical score were the lowest，13.68%and 8.40%respectively.

perilla seed；protein；amino acids；nutritional evaluation

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.10.002

國家自然科學基金項目（31360067）；貴州省科學技術基金項目（黔科合J字［2014］2020號）；貴州省農業科學院專項資金項目（黔科合農科院院專項［2011］017）；貴州省科技廳省農科院聯合基金項目（黔科合LH字［2015］7062號）

賈青慧（1991—），女（漢），碩士，研究方向：生物質資源化利用。
*

沈奇（1983—），女（漢），副研究員，博士，主要從事油料作物遺傳育種；陳莉（1975—），女（漢），副教授，碩士，主要從事生物質資源利用研究。

2015-09-15