高必需氨基酸米Y-800與11種食物氨基酸組成比較及營養評價

李春艷 劉興海 張杰 張志元

摘 要：目的：分析比較高必需氨基酸米Y-800與11種食物的氨基酸組成，對其做出營養評價，為進一步研究開發高必需氨基酸米Y-800提供依據。方法：根據FAO/WHO的理想蛋白質條件，計算組成蛋白質的每種必需氨基酸/總氨基酸的值（E/T）和必需氨基酸/非必需氨基酸的值（E/N），對高必需氨基酸米Y-800及11種食物做出初步營養評價;蛋白質的營養評價指標包括氨基酸評分（AAS）、化學評分（CS）、必需氨基酸指數（EAAI）、氨基酸比值系數（RC）、氨基酸比值系數分（SRC），氨基酸呈味貢獻指標選擇味覺閾值比（RCT）。結果：高必需氨基酸米Y-800氨基酸種類齊全，數量豐富，E/T值為40.33%，E/N值為0.68;與所選11種食物比較AAS、CS和EAAI，高必需氨基酸米Y-800限制性氨基酸種類少，各種必需氨基酸評分較高;鮮味氨基酸為高必需氨基酸米Y-800的主要呈味氨基酸，RCT值為小麥粉>高必需氨基酸米Y-800>小米>早秈>晚秈>玉米>粳米。結論：高必需氨基酸米Y-800必需氨基酸含量達到了FAO/WHO提出的理想蛋白質條件且風味佳，較所選11種食物更符合人體需求，更益于人體健康。

關鍵詞：高必需氨基酸米;氨基酸;營養評價;呈味氨基酸

Abstract：Objective： To analyze the composition of amino acids in high essential amino acid rice Y-800 and 11 kinds of food， and to evaluate their nutritional value， so as to provide basis for further study the high essential amino acid rice Y-800. Methods： According to the conditions of ideal protein proposed by FAO/WHO， to calculate the values of each essential amino acid/total amino acid （E/T） and essential amino acid/nonessential amino acid （E/N）， and make the nutritional evaluation of high essential amino acid rice and 11 kinds of food. The amino acid score （AAS）， chemical score （CS）， essential amino acid index （EAAI）， ratio coefficient of amino acid （RC） and Score of ratio coefficient of amino acid （SRC） were used as nutritional indicators of protein， The ratio of content and taste threshold （RCT） was used to analyze the taste contribution of flavor amino acids of high essential amino acid rice Y-800 and three staple foods. Results：Theamino acids of high essential amino acid rice Y-800 were complete and rich， with E/T value of 40.33%， and E/N value of 0.68. From the AAS， CS and EAAI， high essential amino acid rice Y-800 had fewer restrictive amino acids and higher scores of essential amino acids than 11 foods. Taste amino acid is the main flavor amino acid of high essential amino acid rice Y-800， the value of RCT is that wheat meal > high essential amino acid rice Y-800 > millet > early indica rice > late indica rice> maize >japonica rice.Conclusions： The essential amino acid content of high essential amino acid rice Y-800 is up to the ideal protein condition proposed by FAO/WHO， and the flavor is good. Its more in line with human needs and beneficial to peoples health.

Key words：High essential amino acid rice; Amino acid; Nutritional assessment; Taste amino acids

中圖分類號：TS201.4

我國居民飲食以谷物為主，而大米是人們食用最多的主食之一。中醫認為，大米性平，味甘，具有補中養胃、益精強志、聰耳明目、和五臟、通血脈、止煩、止渴與止瀉等作用[1]。大米蛋白是一種優質的植物蛋白，具有抗氧化[2-3]、抗腫瘤[4]、抗動脈粥樣硬化等作用[5]，

其消化率高于其他谷物，氨基酸組成較其他谷物更為合理，與WHO/FAO推薦的理想模式非常接近[6]。

大米蛋白具有低過敏性的特點，因此大米蛋白被廣泛應用于嬰幼兒及特殊人群食品中[7-8]。

研究表明，大米中蛋白質的含量越高，其食味品質越差，而蛋白質的營養價值主要取決于氨基酸的含量和組成[9]，因此提高大米中游離氨基酸的含量既可提高大米的營養價值又不影響其食味品質，目前氨基酸強化大米[10-11]是解決這一問題的主要方式。

基于大米的廣泛開發前景，長沙學院與桃源縣興隆米業科技開發有限公司采用特殊的育種和栽培技術，經過10年精心培育出一種新型功能大米，即高必需氨基酸米Y-800（以下簡稱Y-800）。初步研究表明，Y-800不僅提高了原糧的必需氨基酸含量，且8種必需氨基酸含量比普通大米翻一番，比泰國茉莉香米高70%[12]。為了更全面評價Y-800的營養價值，選擇人們日常食用的6種主糧、雜糧和5種動物食材，即晚秈（標一）（以下簡稱晚秈）、早秈、粳米（標三）（以下簡稱粳米）、小麥粉（標準粉）（以下簡稱小麥粉）、玉米（黃，干）（以下簡稱玉米）、小米、豬肉（肥瘦）（以下簡稱豬肉）、牛肉（肥瘦）（以下簡稱牛肉）、羊肉（肥瘦）（以下簡稱羊肉）、雞、鴨，比較其氨基酸組成和營養價值，為進一步深度開發Y-800提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

高必需氨基酸米Y-800，產自湖南省津市市新洲鎮南湖村試驗田，生產日期為2017年11月16日。

1.2 方法

1.2.1 氨基酸含量測定

Y-800氨基酸含量測定采用GB/T 5009.124-2003、GB 5009.5-2010規定的方法，委托湖南省食品測試分析中心完成，檢驗報告編號為2017-KY02-133，測定結果以平均值表示。

所選11種食物氨基酸含量摘自《中國食物成分表》（第2版）。

1.2.2 氨基酸營養評價模式

本研究選擇以下指標對Y-800及11種食物進行氨基酸營養價值評價和分析。

1.2.2.1 氨基酸評分（AAS）

氨基酸評分是1973年由世界衛生組織（WHO）和聯合國糧農組織（FAO）提出，將待測蛋白質某種必需氨基酸含量與評分模式中該必需氨基酸含量進行比較，二者越接近，說明蛋白質營養價值越高[13]。計算公式如公式（1）[14]：

AAS=P1/P2? ?（1）

其中，AAS-氨基酸評分值;P1-待測蛋白質氨基酸含量，單位為mg/g蛋白質;P2-FAO/WHO評分模式氨基酸含量，單位為mg/g蛋白質。

1.2.2.2 化學評分（CS）

根據FAO[15]推薦的方法，將待測蛋白質中某一必需氨基酸的含量與標準雞蛋白中相應必需氨基酸的含量進行比較，兩者越接近說明氨基酸營養價值越高?？砂垂剑?）計算[16]：

CS=C1/C2? ?（2）

其中，CS-氨基酸化學評分值;C1-待測蛋白質氨基酸含量，單位為mg/g蛋白質;C2-標準雞蛋蛋白氨基酸含量，單位為mg/g蛋白質。

1.2.2.3 必需氨基酸指數（EAAI）

必需氨基酸指數（EAAI）由Oser等[17-18]人提出，EAAI不僅考慮單種必需氨基酸，而是同時考慮待測蛋白質中所有必需氨基酸相對于高價參比蛋白質（通常為標準雞蛋白）中所有必需氨基酸的比率。EAAI值越接近100，待測蛋白與參比蛋白的必需氨基酸組成越接近，營養價值越高[19-20]。計算公式如公式（3）：

（3）

其中，n-比較的氨基酸數;t-實驗蛋白質的氨基酸含量，單位為mg/g·N;s-雞蛋蛋白質的氨基酸含量，單位為mg/g·N。

1.2.2.4 氨基酸比值系數（RC）和氨基酸比值系數分（SRC）

朱圣陶等[21]以氨基酸平衡理論為依據，利用WHO/FAO的氨基酸模式進行蛋白質質量評價，先計算氨基酸比值，表示待測蛋白質氨基酸含量是模式氨基酸的倍數，再計算各氨基酸比值的均數，在此基礎上計算氨基酸比值系數（RC）及氨基酸比值系數分（SRC）。按公式（4）（5）計算：

氨基酸比值=食物中氨基酸含量/模式氨基酸含量

RC=氨基酸比值/氨基酸比值均數? ?（4）

SRC=100-CV×100? ?（5）

其中，CV=標準差/均數。

1.2.3 氨基酸風味評價

選擇味覺閾值比RCT衡量氨基酸對食物呈味的貢獻，按公式（6）計算[22]：

（6）

2 結果與分析

2.1 Y-800與所選食物氨基酸含量比較

從營養學的角度看，蛋白質的質量取決于其所含的氨基酸種類和含量[23]，而決定蛋白質營養價值的主要因素則是蛋白質中必需氨基酸的種類及含量[24]，按照FAO/WHO提出的理想蛋白質條件，組成蛋白質的每種必需氨基酸/總氨基酸的值（E/T）應達總量的40%左右，必需氨基酸/非必需氨基酸的值（E/N）應在0.6以上[25]。

由表1可知，相對于6種主糧、雜糧，Y-800中必需氨基酸含量（5 100 mg/100 g）和總氨基酸含量

（12 646 mg/100 g）均有明顯優勢，同時，其值比豬肉和牛肉這兩種常用動物食類食物還要高。Y-800的E/N值為0.68，E/T%值為40.33%，高于所選6種主糧、雜糧。

2.2 Y-800與11種食物必需氨基酸組成比較

蛋白質的營養價值不僅與所含氨基酸種類和含量有關，還與必需氨基酸的組成有關[24]。評價蛋白質優劣的方法很多，主要分為生物學評價方法和非生物學評價方法兩大類，其中生物學評價方法常見指標有真消化率（TD）、蛋白質功效比值（NPR）、凈蛋白利用率（NPUR）及生物學價值（BV）;非生物學評價方法常見指標有化學評分（CS）、氨基酸評分（AAS）、必需氨基酸指數（EAAI）、營養指數（NI）、氨基酸比值系數（RCAA）和氨基酸比值系數分（SRCAA）[26]，非生物學評價方法簡單易行，是目前比較常用的評價方法。

2.2.1 Y-800與11種食物氨基酸評分（AAS）及化學評分（CS）比較

表2中AAS值表明Y-800只有蛋氨酸+胱氨酸1種限制性氨基酸，所選11種食物除了牛肉僅有纈氨酸1種限制性氨基酸外，其余10種食物均有2種及2種以上限制性氨基酸，而人們日常食用的豬肉更是有5種限制性氨基酸之多。

從CS值看，Y-800有蛋氨酸+胱氨酸和賴氨酸兩種限制性氨基酸，其中蛋氨酸+胱氨酸為第一限制性氨基酸，小米有5種限制性氨基酸，晚秈、玉米、牛肉、羊肉、雞與鴨均有6種限制性氨基酸，小麥粉、早秈、粳米與豬肉有7種限制性氨基酸。

無論AAS還是CS，6種主糧、雜糧的第一限制性氨基酸均為賴氨酸。

2.2.2 Y-800與所選食材EAAI、RC及SRC值比較

RC體現了與模式氨基酸相當量的一份蛋白質氨基酸的比值，RC>1表示該氨基酸相對過剩，RC<1表示該氨基酸相對不足，RC最小的氨基酸則是限制性氨基酸。EAAI和SRC越接近100，則蛋白質的營養價值越接近標準蛋白。

由表3可知，相對于所選11種食物，Y-800的EAAI值最接近于100，說明Y-800與標準雞蛋蛋白的氨基酸組成最為接近。

RC及SRC數值表明，Y-800的第一限制氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸，與前面氨基酸評分及化學評分所得結論一致，但Y-800的SRC值僅高于小米，與模式氨基酸組成相差較遠，這與前面分析結果不一致。

2.3 Y-800與6種主糧、雜糧呈味氨基酸RCT值比較

食物中游離氨基酸的含量在一定程度上影響了食物的風味[27]，不同氨基酸組成的食物風味不同，參與風味物質合成的氨基酸被稱為呈味氨基酸，呈味氨基酸主要分為鮮味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基

酸[28]。鮮味氨基酸主要有門冬氨酸、谷氨酸2種，甜味氨基酸主要有蘇氨酸、丙氨酸、甘氨酸、絲氨酸與脯氨酸5種，苦味氨基酸主要有纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸和精氨酸8種[29]。當RCT值大于1時，該呈味氨基酸對食物呈味有貢獻，反之則沒有貢獻，RCT值越大表明其對食物呈味貢獻越大。

表4中Y-800和6種主糧、雜糧鮮味氨基酸RCT值遠高于甜味氨基酸和苦味氨基酸，對呈味貢獻最多，其中Y-800鮮味氨基酸RCT值僅次于小麥粉，高于晚秈、早秈、粳米、玉米和小米。

3 討論

從氨基酸含量看，Y-800比6種主糧、雜糧更符合FAO/WHO提出的理想蛋白質條件，且其E/N值和

E/T%值與鴨極為接近，由此推測，從FAO/WHO提出的理想蛋白質條件考慮，Y-800與鴨的營養價值相當。

從AAS、CS和EAAI值看，相對于所選11種食物，Y-800限制性氨基酸種類少，氨基酸組成更為合理，更容易被人體吸收利用。同時Y-800賴氨酸的AAS值為1.01，彌補了谷類食物賴氨酸含量低[30]這一缺陷。然而Y-800的RC值較分散，SRC值較低，與AAS、CS、EAAI值分析結果不一致，這可能與每一種評價指標都有一定局限性有關，今后工作中還應更深入研究，選擇更為合理的評價指標進行分析。

Y-800呈味氨基酸含量豐富，具有獨特的鮮味，風味優于晚秈、早秈、粳米、玉米和小米。大米的食味品質主要與直鏈淀粉、蛋白質、脂肪酸及水分含量有關[31]，今后還應從這些方面進行深入研究，進一步分析Y-800的食味品質。

根據《中國居民膳食指南（2016）》，中國居民應保持食物多樣，以谷物為主，每天攝入谷薯類食物250～400 g，適量吃魚、禽、蛋和瘦肉，平均每天攝入總量120～200 g，也就是說中國居民每天攝入的谷類食物應相當于動物類食物的2倍，而所選5種動物類食物中必需氨基酸含量均未達到Y-800的2倍。同時，相對于所選動物類食物，Y-800具有限制性氨基酸種類少的特點，是接近人體蛋白組成的優質蛋白來源。因此，參考《中國居民膳食指南》的飲食結構并以Y-800為日常主食，攝入的必需氨基酸量更符合人體需求，可以避免因攝入過多動物脂肪和膽固醇而引起的一系列心腦血管疾病。

另外，通過比較發現相對于11種食物，Y-800中苯丙氨酸的含量具有相當優勢。苯丙氨酸對高血壓和肺動脈高壓均有一定的逆轉作用[32]，因此推測食用Y-800對改善上述疾病癥狀有幫助，這一推論尚需進一步驗證。

綜上所述，Y-800所含氨基酸種類齊全，數量豐富，風味佳，較所選11種食物更符合人體需求，更益于人體健康，值得更深入的開發和研究。

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