氨基酸系列
《食品科学》:塔里木大学郭玲副教授等:南疆杏仁酸类
发布时间:2024-04-04 02:32:42 来源:18新利luck官网 作者:18新利体育luck官网

  新疆是世界杏重要的起源中心,拥有极其丰富的杏种质资源。南疆杏具有果仁兼用的特点,种仁中富含脂肪酸、氨基酸和矿质元素等多种营养成分。杏仁中主要脂肪酸种类大多相同,但脂肪酸组分的含量与种质和环境有关。杏仁中通常含有油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、亚麻酸和棕榈油酸等脂肪酸组分,多以油酸为主要脂肪酸。此外,杏仁中含有丰富的氨基酸,杏仁营养品质的酸类物质还包括苹果酸、柠檬酸和奎宁酸等多种有机酸,它是影响果实和种仁风味的关键因素。

  塔里木大学园艺与林学学院邢雅阁,丁杰,郭玲* 研究采用 GC-MS 联用技术和高 效液相色谱法,对新疆农业科学院轮台国家果树资源圃 和阿拉尔地区的 88 份杏仁材料的有机酸和氨基酸进行测 定,旨在明晰南疆杏仁中酸类物质和氨基酸种类及含量特性,为南疆杏仁营养品质鉴定提供理论依据。

  图1中,通过对88 份南疆杏仁总有机酸含量的测定可知,不同品种间杏仁的总有机酸含量相差较大,其分布范围为23.75~11 446.19 μg/g,平均值为2 085.55 μg/g,高于平均值含量的品种占35.23%,杏仁总有机酸含量在1 000~2 000 μg/g之间的品种占62.5%。总有机酸含量按照不同品种由高到低依次为‘晚熟黑叶杏’‘亚杏1号’‘乔尔胖’‘洛浦1号’‘阿克达拉孜’‘紫杏’‘华县大接杏’‘2-5极苦仁’‘早大油杏’‘阿里瓦拉’等,其中‘晚熟黑叶杏’含量最高,为11 446.19 μg/g,‘卡巴克西米西’含量最低,为23.75 μg/g。

  在88 份南疆杏仁检测出16 种常见有机酸,如图1所示,其含量中位值由高到低依次为苹果酸、草酸、柠檬酸、油酸、奎宁酸、亚油酸、4-氨基丁酸、棕榈酸、丁二酸、硬脂酸、腐植酸、2-丁烯二酸、酸、乙酸、4-羟基丁酸、葡萄糖酸。品种间杏仁的苹果酸含量分布范围为3.44~2 688.71 μg/g,均值为973.09 μg/g,占总有机酸含量最高,为46.66%,其中,‘2-5极苦仁’‘阿克达拉孜’的含量最高,高达2 000 μg/g以上,‘十团民族连(苦仁)’‘粗黑叶杏’‘卡巴胡安娜’的含量较低,均未达到200 μg/g,‘卡巴克西米西’含量最低,为3.44 μg/g。此外,样本中94.32%杏仁均以苹果酸含量最高,由此说明南疆杏仁中酸积累类型主要为苹果酸类型。其次为草酸、柠檬酸和丁二酸,均值分别为305.86、251.44 μg/g和171.12 μg/g,分别占总有机酸含量的14.67%、12.06%和8.20%,其中,杏仁草酸含量达到300 μg/g以上占67.04%,‘小白玉吕克’的含量最高,‘卡巴克西米西’未检测到草酸。此外,有28%的杏仁草酸含量低于柠檬酸含量,5.6%的杏仁草酸含量与柠檬酸含量接近(两者之差≤2%),柠檬酸含量主要集中在200~300 μg/g之间,占总数的47.72%,‘黄其力干’含量最高,‘早熟佳娜丽’‘晚熟毛杏(苦仁)’‘伊犁阿克玉吕克’含量较高,均已达到400 μg/g以上,‘早大油杏’含量较低,未达到100 μg/g,‘卡巴克西米西’含量最低;丁二酸以‘晚熟黑叶杏’含量最高,在16 个品种的杏仁中均未检测出该组分。4-氨基丁酸、奎宁酸的含量分布范围分别为未检测出~687.66 μg/g和未检测出~280.19 μg/g,均值分别为74.36、48.15 μg/g,分别占总有机酸含量的3.57%、2.31%。不同品种中有机酸组分和含量差异较大,如‘2-5极苦仁’4-氨基丁酸含量是奎宁酸含量的约3.48 倍,‘卡巴克西米西’未检测出4-氨基丁酸和奎宁酸,推测该杏仁中有机酸组分含量较少,产生该差异的原因可能与不同杏品种之间的遗传特性有关,也可能与杏果实的生长环境、栽培条件等多种外界因素有关。

  图1C、D显示杏仁中所检测到乙酸、腐植酸等其余8 种酸组分含量均较低,其中,硬脂酸含量高于该8 种酸组分含量,平均含量为15.09 μg/g,葡萄糖酸在杏仁的16 种酸组分中含量最低,平均含量为1.38 μg/g。

  脂肪酸是杏仁油脂中重要组成成分,图1 B、D显示对88 份南疆杏仁进行脂肪酸测定,共检测出亚油酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸4 种脂肪酸,其含量分别为0.43~402.45 μg/g、11.57~656.61 μg/g、未检测出~410.95 μg/g和2.59~116.59 μg/g,平均含量分别为52.28、137.63、27.98、15.09 μg/g,油酸含量高,硬脂酸含量低。

  如图2所示,其范围为14.59 ~1 148.59 μg/g,平均含量为232.98 μg/g,其中,以‘乔尔胖’含量最高,‘卡巴克西米西’含量最低,其中,杏仁的总脂肪酸含量在小于100 μg/g占总样本的15.91%,在100~300 μg/g之间占总样本的59.09%,在300~400 μg/g之间占总样本的10.23%,其余杏仁材料含量分布区间占总样本未达到10%,以上表明,南疆杏仁总脂肪酸含量分布区间主要在100~300 μg/g之间。

  图2显示,不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸均存在明显的离群值点,表明一些杏仁资源具有较高的特定组分含量。在样本检测到亚油酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸4 种脂肪酸组分,前2 种脂肪酸为不饱和脂肪酸,其分布范围为34.65~1 035.81 μg/g,后2 种为饱和脂肪酸,其分布范围为2.59~527.55 μg/g(图2),除‘卡巴克西米西’棕榈酸未被检测到,其他脂肪酸在87 份杏仁中均被检测到。其中,不饱和脂肪酸以油酸含量高,其次为亚油酸;饱和脂肪酸以棕榈酸含量高,其次为硬脂酸。此外,‘乔尔胖’以油酸含量最高,为656.61 μg/g,‘亚杏1号’的亚油酸含量最高,为402.45 μg/g,‘雀斑杏’的棕榈酸、硬脂酸含量均最高,分别为410.95、116.59 μg/g。

  杏仁中含有丰富的氨基酸,在88 份南疆杏仁检测出15 种氨基酸,各组分和含量存在较大差异,其分布情况如图3所示,按照含量由高到低依次为谷氨酸、天冬酰胺、脯氨酸、丙氨酸、缬氨酸、丝氨酸、苏氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、谷氨酰胺和甲硫氨酸,其中,谷氨酸含量最高,甲硫氨酸含量最低。如图3D所示,不同品种间杏仁的总氨基酸(TAA)含量存在较大差异,其分布范围为79.55~4 464.17 μg/g,平均含量为1 057.85 μg/g,‘阿里瓦拉’含量最高,‘卡巴克西米西’含量最低。此外,各类氨基酸在‘紫杏’和‘阿里瓦拉’中均表现含量较高,而‘卡巴克西米西’除亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺和赖氨酸中有检测到少量氨基酸以外,在其余10 种氨基酸中均未检测到。

  在88 份南疆杏仁中检测出15 种氨基酸,如图4所示,依据WHO/FAO模式,分为7 种EAA和8 种NEAA,EAA包括苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和亮氨酸,其含量分布范围为21.62~1 248.35 μg/g,平均含量为139.29 μg/g,占TAA的3.98%~93.38%,其中,EAA含量以‘阿里瓦拉’最高,以‘雀斑杏’最低。NEAA含量分布范围为5.26~3 215.82 μg/g,平均含量为918.56 μg/g,占TAA的6.62%~96.02%,其中,NEAA含量以‘串枝红’最高,以‘卡巴克西米西’最低。

  对样本中31 种酸类化合物含量进行相关性分析,图5从蓝色到红色的颜色分别代表从低到高的相关系数,反映不同指标之间相关性的差异。结果表明,各指标间均表现出较高相关性,TAA与多种酸组分均呈极显著相关性,其中,TAA与EAA呈极显著正相关,相关系数较高(r=0.89),说明TAA含量越高,EAA含量越高,且EAA、NEAA与氨基酸组分均呈极显著正相关性;乙酸与丁二酸、2-丁烯二酸、缬氨酸、脯氨酸、丝氨酸、天冬酰胺之间呈极显著相关;草酸与苹果酸、柠檬酸呈极显著正相关,丁二酸、2-丁烯二酸、葡萄糖酸之间呈极显著负相关,与氨基酸组分未存在一定相关性;4-羟基丁酸与酸、4-氨基丁酸、棕榈酸、亚油酸、硬脂酸、脯氨酸、甘氨酸均呈极显著正相关,与油酸、谷氨酰胺呈显著正相关,与天冬氨酸呈负相关;苹果酸与4-羟基丁酸、奎宁酸、亚油酸、油酸、氨基酸组分均呈显著相关;硬脂酸与甘氨酸呈显著相关;2-丁烯二酸、4-氨基丁酸、奎宁酸均与氨基酸各组分表现出显著正相关;氨基酸各组分之间均存在显著正相关关系。

  对样本的酸类化合物进行PCA,结果如表2所示,杏仁中酸类物质含量的前8 个PC的累计方差贡献率达到85.05%,且特征值均大于1。PC1贡献率最大,为39.63%,载荷值绝对值较高的有缬氨酸、苏氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸;PC2贡献率为11.10%,载荷值绝对值较高的有油酸、亚油酸、丁二酸、乙酸;PC3贡献率为9.96%,载荷值绝对值较高的有丁二酸、乙酸、2-丁烯二酸;PC4贡献率为6.70%,载荷值绝对值较高的有天冬氨酸、苯丙氨酸、酸、腐植酸、苹果酸、硬脂酸、棕榈酸;PC5贡献率为5.70%,载荷值绝对值较高的有硬脂酸、棕榈酸;PC6贡献率为4.58%,载荷值绝对值较高的有草酸、柠檬酸、葡萄糖酸;PC7贡献率为4.03%,载荷值绝对值较高的有柠檬酸、4-羟基丁酸;PC8贡献率为3.34%,苹果酸的载荷值较高。因此,筛选出苹果酸、柠檬酸、缬氨酸、苏氨酸、谷氨酰胺、丝氨酸、油酸、亚油酸、丁二酸和乙酸可作为鉴定南疆杏仁营养品质的重要指标。

  如图6所示,基于31 种酸类化合物含量对88 份南疆杏仁材料通过聚类共划分为IV大类,第I类包含8 份杏仁材料,其主要特征为苹果酸含量高,其次为草酸,乙酸、丁二酸、2-丁烯二酸和葡萄糖酸含量较低,氨基酸以脯氨酸、丝氨酸、天冬酰胺含量均低于第IV类氨基酸含量,其余有机酸、氨基酸含量均最高;第II类包括77 份杏仁材料,其主要特征为苹果酸含量较高,草酸含量次之,乙酸、酸、2-丁烯二酸、4-氨基丁酸等有机酸含量较低,氨基酸含量相对较低;第III类包括2 份杏仁材料,其主要特征为丁二酸含量。


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