不同番茄品种果实中氨基酸含量分析

杨 宇，崔 璨，张喜春，郭仰东

（1.北京农学院植物科学技术学院，北京 102206；2.中国农业大学园艺学院，北京 100193）

番茄（SolanumlycopersicumL.）又称柿子、西红柿等，属茄科茄属一年生或多年生的草本植物，其产品为成熟多汁的浆果［1］。番茄果实酸甜多汁，富含维生素C、糖酸类、番茄红素等营养物质以及蛋白质和矿质元素，被人们称为“蔬菜中的水果”，深受广大消费者的欢迎，可直接食用，也可作烹饪食用，是世界上最重要的蔬菜作物之一［2，3］。番茄果实所含的维生素C和番茄红素是天然的抗氧化剂，具有防癌抗癌、延缓衰老、预防心脑血管疾病等作用。

氨基酸是组成蛋白质大分子的基本单位，也是食物中重要的营养物质［4］。番茄风味物质的合成前体包括缬氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等氨基酸。不同氨基酸组成和含量直接影响其营养保健价值［5］，并影响果实的风味和口感。氨基酸在植物果实中属于重要的营养和味觉要素，不同组成的氨基酸其营养保健作用也不同［6］。氨基酸不仅具有各种生理功能，且大多数氨基酸及其盐具有甜味或苦味，少数具有鲜味或酸味［7，8］。番茄果实的生长和成熟程度与氨基酸的含量具有相关性。氨基酸含量可作为确定番茄最佳采摘成熟度的参考依据。同时，氨基酸由于参与美拉德反应以及与氧化的酚类物质发生褐变反应，直接影响果汁、果酱等产品的感官品质［9］。冀胜鑫等［10］对日光温室栽培下的8个番茄品种进行氨基酸含量分析，发现组氨酸、脯氨酸可能与番茄品质差异有关系。程远等［11］比较分析了8个樱桃番茄品种的各项生理指标发现，在樱桃番茄中限制氨基酸的种类与果实颜色关系不大，同时黄果樱桃番茄间由呈味氨基酸，尤其是甜味类和芳香味氨基酸决定的果实风味差异较红果樱桃番茄品种更小。

本试验以7个番茄品种为研究材料，对番茄果实中氨基酸种类及含量进行测定分析，明确影响番茄果实风味的主要氨基酸种类，为进一步研究高品质番茄提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用北京农学院植物科学技术学院保存的7个不同番茄品种，分别为品种佳粉十五、大黄888、尖黄、紫香玉、“0-33-1”、青苹果和千禧，具体性状见表1。

表1 供试材料性状

采用穴盘育苗，先将种子浸泡于培养皿室温下暗培养5～7 d催芽，待出芽后播种于5×10孔穴盘，并定植于温室，待果实成熟后于第二穗果随机10个番茄果实为选取试验材料。

将采集的新鲜样品洗净，晾干，用匀浆机打成匀浆，称取20 g左右均匀性好的番茄匀浆放入铝盒中，将铝盒放入恒温干燥箱110℃烘干0.5 h后，将温度降至80℃继续烘干5～6 h，直至番茄匀浆烘为干样（每隔1.5 h取出称重，直至重量不再发生变化则为干样）。利用研钵将番茄干样研磨为干粉转移至离心管于-80℃存储。

1.2 仪器与试剂

L-8800型氨基酸自动分析仪（色谱柱：4.6 mm ID×60 mm，日立专用离子树脂交换柱；反应柱为4.6 mm ID×40 mm，2650树脂），株式会社日立制作所；WGL-30B型电热鼓风干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司；RE2000A型旋转蒸发器，上海亚荣生化仪器厂；BS423 S型电子天平，北京赛多利斯仪器系统有限公司；匀浆机；真空泵。

缓冲液：柠檬酸、柠檬酸钠、氯化钠等；显色液：茚三酮显色剂；再生液；17种氨基酸标准品。

1.3 试验方法

精密称取干粉样品35.0 mg放入水解管中，在水解管内加15 mL的6 mol/L盐酸溶液，利用真空泵将水解管管口封住抽真空，同时利用喷火枪软化玻璃进行封口。将已封口的水解管放入（110±1）℃的恒温干燥箱内，水解22 h后取出冷却。打开水解管，将水解管过滤后，用去离子水多次冲洗水解管，将水解液全部转移到50 mL容量瓶内并用去离子水定容。吸取2 mL滤液利用真空旋转蒸发仪在40～50℃条件下减压蒸干，残留物用2 mL的去离子水溶解，再干燥，反复进行2次，最后蒸干，用0.02 mol/L盐酸定容2 mL，作为仪器测定溶液，利用L-8800型氨基酸自动分析仪测定［12］。各品种测定均为3次重复试验，取平均值计入分析。

2 结果与分析

2.1 不同番茄品种果实中氨基酸的组成分析

7个番茄品种中均检测到17种氨基酸，种类较为丰富。氨基酸含量范围在7.83%～10.79%之间，从高到低依次为尖黄、大黄888、佳粉十五、青苹果、紫香玉、千禧和“0-33-1”。大果番茄中大黄888的氨基酸总量最高，最低为“0-33-1”；小果番茄中尖黄氨基酸总量最高，同时也是所试品种中含量最高的。所用番茄品种果实中含量居于前3位的氨基酸为谷氨酸、天冬氨酸和缬氨酸，大黄888谷氨酸的含量高达3.55%，含量较低的为胱氨酸和蛋氨酸；尖黄天冬氨酸含量最高，为1.35%，胱氨酸和蛋氨酸的含量较低；佳粉十五缬氨酸含量最高，为1.73%，脯氨酸和胱氨酸的含量较低。

2.2 不同番茄品种果实中的必需氨基酸分析

测定了不同番茄品种果实中的缬氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸7种必需氨基酸含量。由表2可知，7个番茄品种中必需氨基酸含量依次为佳粉十五、青苹果、大黄888、尖黄、“0-33-1”、千禧、紫香玉，其中佳粉十五最高，为3.65%；最低的是紫香玉，为2.46%。而在大果番茄中，佳粉十五的必需氨基酸含量最高，小果中尖黄的含量最高3.14%，选取的中果番茄青苹果含量为3.40%，居于大果和小果含量之间。

表2 不同番茄品种中氨基酸的含量

儿童必需氨基酸由苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸构成，含量依次为尖黄、佳粉十五、青苹果、大黄888、千禧、“0-33-1”、紫香玉，其中最高的是尖黄，为4.26%；最少的是紫香玉，为2.94%。对于大果番茄来说，儿童必需氨基酸含量最高的是佳粉十五，为4.18%，小果中最高的为尖黄，中果含量为3.78%。

2.3 不同番茄品种果实中的呈味氨基酸分析

7个番茄品种果实中天冬氨酸和谷氨酸含量都比其他氨基酸高，影响了番茄果实的鲜味。由表3可知，在鲜味氨基酸中，谷氨酸含量明显高于天冬氨酸含量；在甜味类氨基酸中，脯氨酸和丝氨酸的含量相对较高；而在芳香族氨基酸中含量相对较高的是苯丙氨酸，很大程度上影响了番茄芳香物质的形成。各试验番茄品种中大黄888的鲜味类氨基酸和甜味类氨基酸含量最高，“0-33-1”的芳香族氨基酸含量最高。按照果形来说，大果番茄中大黄888的鲜味类氨基酸和甜味类氨基酸含量最高，分别为4.88%和1.73%，而“0-33-1”的芳香族氨基酸含量最高，为1.55%；小果番茄中尖黄的鲜味类、甜味类氨基酸最高，分别为4.51%、1.55%，而芳香族氨基酸最高的是紫香玉，为0.83%；中果番茄各风味氨基酸含量均居于中间水平。

表3 不同番茄品种果实中味觉氨基酸含量

2.4 不同品种番茄中必需氨基酸与FAO/WHO氨基酸模式比较分析

1973年，FAO/WHO提出的理想模式中数据分析结果认为，E/T值在40%左右、E/N值在60%以上的蛋白质品质较好。由表4可知，各品种番茄果实接近理想蛋白质的排序为“0-33-1”、青苹果、佳粉十五、千禧、大黄888、尖黄、紫香玉，其中“0-33-1”的E/T值为37.86%、E/N值为60.94%，最接近理想蛋白质的要求，其品质较好。

表4 不同品种番茄中必需氨基酸与FAO/WHO氨基酸模式比较分析

3 小结与讨论

氨基酸是构成生物体蛋白质分子的基本单位，影响生命活动［13］。构成人体蛋白质的氨基酸有20多种，本研究中在7个不同番茄品种果实中共检测到缬氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等17种氨基酸。不同种类的氨基酸含量存在明显差别，在供试各番茄品种中，含量最高的氨基酸种类均为谷氨酸，含量最低的氨基酸各不相同。氨基酸种类中有8种是人体不能合成的，必须从食物中获得，称为人体必需氨基酸。除色氨酸外，其余7种人体必需氨基酸均可检测出。佳粉十五和青苹果中人体必需氨基酸含量相对较高。除了8种人体必需氨基酸外，其余则是人体非必需氨基酸。如果人体缺乏任何一种必需氨基酸，就可能导致生理功能异常，影响机体代谢的正常进行而导致疾病发生。如果人体缺乏某些非必需氨基酸，也会产生机体代谢障碍［13］。本试验中大黄888和尖黄的人体非必需氨基酸含量相对较高。程远等［14］对目前生产上16个主栽樱桃番茄进行风味指标的测定，得出氨基酸作为传统意义上的营养物质，可能与番茄风味存在一定关联。王永辉等［15］分析研究了不同产地的松茸氨基酸含量，发现鲜味氨基酸与松茸的鲜美口感有一定的联系。本试验综合比较得出大黄888的呈味氨基酸含量相对较高，口感较鲜美。

综合比对番茄果实中氨基酸的含量，氨基酸总量、人体必需氨基酸含量以及儿童必需氨基酸含量相对较高的品种是尖黄，其次为佳粉十五和大黄888；从氨基酸比例来看，“0-33-1”的氨基酸含量最接近FAO/WHO氨基酸理想模式的要求。