绿豆种子蛋白质和氨基酸组成特性的研究

绿豆种子蛋白质和氨基酸组成特性的研究 第 21 卷第 3 期 Vol . 21 No . 3 () 江 苏 理 工 大 学 学 报 自 然 科 学 版 May 2000 2000 年 5 月( )Journal of J iangsu U niversity of Science and Technology Nat ural Science 绿豆种子蛋白质和氨基酸组成特性的研究 1 2王鸿飞, 樊明涛 ( )1 . 宁波大学食品科学系 ,浙江 宁波 315211 ; 2 . 江苏理工大学生物与环境工程学院 ,江苏 镇江 212013[ 摘 要 ] 研究了 8 个绿豆品种的蛋白质和氨基酸组成 ,结果明 ,绿豆种子蛋白质以球蛋白 为主 ,占 4 种蛋白质总量的 60 %以上 ,其次是清蛋白 ,占 25 %左右 ,这两种蛋白质是绿豆种子 的主要贮藏蛋白质部分 ;谷蛋白占 10 %左右 ,醇溶谷蛋白在 4 种蛋白质中所占的比例最小 ,只 是微量水平 1 氨基酸组成表明 ,总蛋白 、球蛋白氨基酸组成相似 ,富含赖氨酸 ,缺乏含硫氨 基酸 ;清蛋白氨基酸组成基本平衡 ,含硫氨基酸丰富 ,谷蛋白和醇溶蛋白中赖氨酸含量很低 1[ 关键词 ] 绿豆 ;蛋白质 ;氨基酸 ;组成 + () 文献标识码 A[ [ 中图分类号 TS201 12 1 [ 文章编号 1007 - 1741 200003 - 0039 - 03 绿豆营养价值高 ,含有丰富的蛋白质 、淀粉 、各 1/ 10 且 p H4 . 0 的 1 mol/ L 提取液 ?加入其体积 1 () 种矿物质 、多种维生素,且具有一定的疗效功能 ,乙酸 乙酸钠缓冲液?3 000,4 000 r/ min离心 中医学认为 ,绿豆及其花 、茎 、叶 、种皮 、豆芽等均可 分离 10 min ,沉淀即为球蛋白 1 上清液沉淀分离 入药 ,其味甘性寒 ,内服有清热解毒等功效 ,对治疗 后 ,向上清液中加入 4 倍体积的预冷丙酮并置 -动物粥样硬化 ,减少血液中的胆固醇及保肝等也有 2 20 ?下放置 2 h ,离心沉淀即为清蛋白 ,弃去上清 明显的疗效1 文中对绿豆种子蛋白质和氨基酸 液 ,分别收集沉淀 ,待测 1 组成进行了研究 ,为绿豆的遗传育种 、品质改良 、产 品开发提供一些理论依据和指导作用 1 () 3醇溶谷蛋白和谷蛋白的提取 1 醇溶谷蛋 ) ( 白用 70 % 乙 醇 + 0 . 05 % D T T 二 硫 苏 糖 醇 提 4 取1 谷蛋白用 0 . 4 %NaO H 提取 1 11212 蛋白质含量的测定 1 材料与方法 蛋白质提取液用微量凯氏定氮 ———茚三酮法 测定 ,绿豆全粉用常量凯氏定氮法测定 1 111 绿豆材料 所用绿豆品种见表 1 ,将各材料磨成细粉 ,石 11213 氨基酸分析 油醚脱脂 ,风干后贮于干燥器中备用 1 样品用 6 mol/ L HCL 在 120 ?下水解 12 h , 用 Beckman121MB 氨基酸分析仪分析 1112 分析方法 11214 脂肪的测定 脂肪用11211 绿豆种子蛋白质的提取 参考文 6 索氏法分析1 献3 方法 ,提取程序如下 : () 1绿豆种子总蛋白的提取 10 . 5 g 脱脂绿 豆 粉 ?0 . 05 mol/ L Tris - HCL 缓 冲 液 50 ml 2 结果与分析 () p H8 . 0 含 0 . 2 %SDS 和 3 mol/ L 脲素?充分搅 211 拌 10 min ?3 000,4 000 r/ min 离心分离 10 min 种子干豆粉的总蛋白质含量 绿豆种子干豆粉的粗蛋白质含量测定结果见?收集上清液 ,沉淀物用上述方法重复提取 3 次 , () 合并上清液 总蛋白,待测 1表 11 从表 1 可以看出 ,绿豆种子粗蛋白质含量都 () 在 2 0 %以上 ,比禾谷类要高出2,3倍 ,且所测定2球蛋白和清蛋白的提取 1 取适量总蛋白 [ 收稿日期 1999 - 12 - 11 ()[ 基金项目 ] 陕西省自然科学基金资助项目 BJ 98052 ( ) [ 作者简介 ] 王鸿飞 1964 - ,男 ,陕西武功人 ,宁波大学讲师 1 ()2000 年 5 月 40 江 苏 理 工 大 学 学 报 自 然 科 学 版 的 8 个品种差异不大 ,而脂肪含量仅为 1 %左右 1 贮存蛋白质以球蛋白为最多 ,占种子中 4 种蛋白 所以经常食用绿豆对改善食品蛋白质水平有很好 质总量的 59 . 68 %,65 . 32 % ,各品种之间最大相 的作用 1 差 5 . 64 % ,其次是清蛋白 ,占 24 . 92 %,28 . 25 % , 表 1 绿豆粉中粗蛋白及脂肪含量( %)这两 种 蛋 白 质 合 计 达 90 % 左 右 1 谷 蛋 白 约 占 Ta b. 1 The protein and fat content in mungbean po wder 10 %左右 ,醇溶谷蛋白在 4 种蛋白质中所占的比河南 中绿 Vc Vc 秦豆 秦豆 例最小 ,只有微量水平 ,所分析的 8 个绿豆品种都 1381 A120 项目 绿豆 2917 2802 1 号 4 号 2 号 不超过 1 % ,从表 3 中还可以看出 ,8 个绿豆品种 蛋白质 22 . 2 20 . 9 22 . 4 22 . 1 23 . 2 21 . 1 20 . 9 21 . 7 蛋白氮相差较大 ,最大的品种为秦豆 2 号 ,蛋白氮 1 . 03 0 . 98 0 . 94 1 . 02 1 . 12 0 . 87 0 . 82 0 . 94 脂 肪占总氮的 87 . 17 % ,非蛋白氮只有 12 . 83 % ,而最 小的一个品种为 Vc2802 , 蛋白氮只有 77 . 74 % , 212 绿豆种子蛋白质组成分析 非蛋白氮高达 22 . 26 %1 绿豆种子所含 4 种蛋白质的成分分析结果见 表 2 和表 31 从表 2 和表 3 可以看出 ,绿豆种子中 表 2 绿豆种子各种蛋白在 4 种蛋白总量中所占的比例( %) Ta b. 2 The ratio of each protein of mungbean seeds to the total content of f our proteins( %) 绿豆品种 蛋白质 河南 种 类 中绿 秦豆 秦豆 1381 Vc2917 Vc2802 A120 绿豆 1 号 4 号 2 号 球蛋白 65 . 32 62 . 19 63 . 42 64 . 10 64 . 23 60 . 23 59 . 68 60 . 78 清蛋白 25 . 44 25 . 50 26 . 37 25 . 88 24 . 92 27 . 45 28 . 25 27 . 63 8 . 90 10 . 73 9 . 79 9 . 27 10 . 18 11 . 71 11 . 22 11 . 12 谷蛋白 0 . 24 0 . 58 0 . 41 0 . 75 0 . 52 0 . 67 0 . 42 0 . 47 醇溶谷蛋白 表 3 绿豆粉中 4 种蛋白组分的含量( %) ( 与全豆粉粗蛋白比较) The content of f our proteins in mungbean po wder( Compare to the protein in beans po wder) Ta b. 3 蛋白质 绿豆品种 种 类 中绿 1 号 秦豆 4 号 秦豆 2 号 河南绿豆 1381 Vc2917 Vc2802 A120 球蛋白 53 . 82 52 . 78 54 . 72 55 . 88 51 . 54 50 . 32 46 . 29 49 . 74 清蛋白 20 . 96 21 . 64 22 . 75 22 . 56 20 . 01 22 . 90 22 . 36 22 . 61 7 . 33 9 . 11 8 . 45 8 . 08 8 . 17 9 . 77 8 . 78 9 . 10 谷蛋白 0 . 20 0 . 49 0 . 35 0 . 65 0 . 54 0 . 43 0 . 31 0 . 38 醇溶谷蛋白 合 计 82 . 31 84 . 02 86 . 27 87 . 17 80 . 26 83 . 42 77 . 74 81 . 83 表 4 绿豆种子蛋白质的氨基酸组成 213 绿豆种子蛋白质的氨基酸组成分析 Ta b. 4 The a mino acids component of proteins 从 8 个品种中选出代表品种 1381 进行全豆 in mungbean seeds g/ 100g 粉和 4 种 蛋 白 质 的 氨 基 酸 组 成 分 析 , 并 根 据 蛋白质种类 氨基酸 醇溶 W HO 和 FAO 提出的氨基酸组成模式对几种必种 类 豆粉 球蛋白 清蛋白 谷蛋白 谷蛋白 需氨基酸进行化学评分 ,结果分别见表 4 和表 51天冬 Asp 12 . 13 11 . 51 9 . 88 9 . 86 10 . 65 苏 Thr3 . 40 2 . 82 3 . 61 4 . 63 4 . 27 从分析结果可以看出 ,绿豆全粉中大多数必 丝 Ser5 . 38 4 . 44 4 . 99 4 . 10 5 . 59 需氨基酸化学评分超过推荐值 ,赖氨酸含量很丰 20 . 59 16 . 77 13 . 36 12 . 03 15 . 87 谷 Glu 3 . 71 3 . 40 4 . 07 5 . 51 4 . 61 甘 Gly 半富 ,超过推荐的 25 . 4 % ,而含硫氨基酸偏低 , 0 . 55 1 . 97 胱 Cys 化学评分只有 50 %左右 1 4 . 86 6 . 68 5 . 56 6 . 30 7 . 71 缬 Val 1 . 20 3 . 32 蛋 Mef2 . 14 3 . 32 由于球蛋白是绿豆种子蛋白质的主要组成部 4 . 32 5 . 08 异亮 Iieu4 . 92 5 . 28 4 . 18 分 ,所以球蛋白的氨基酸含量组成直接影响整个 8 . 02 7 . 61 亮 Ieu8 . 70 7 . 33 8 . 02 种子蛋白质的氨基酸组成 1 从表中可知 ,球蛋白 3 . 44 2 . 81 酪 Tyr2 . 80 3 . 94 2 . 65 的氨基酸组成和豆粉总蛋白氨基酸组成非常相 5 . 88 6 . 60 7 . 40 5 . 16 6 . 08 苯丙 Phe 6 . 90 6 . 20 7 . 09 2 . 50 赖 L ys 4 . 07 似 ,赖氨酸含量也超过推荐值 ,含硫氨基酸化学评 2 . 56 2 . 53 2 . 46 0 . 75 3 . 07 组 His 分较总蛋白虽有上升 ,但仍然偏低 ,苏氨酸的化学 7 . 51 6 . 98 8 . 36 5 . 88 7 . 90 精 Arg评分有所下降 ,其他必需氨基酸的化学评分都高 3 . 92 1 . 38 7 . 81 9 . 15 脯 Pro10 . 53 3 . 96 4 . 57 4 . 43 3 . 80 4 . 11 丙 Ala 王鸿飞等 绿豆种子蛋白质和氨基酸组成特性的研究 第 3 期 41 质 ,它的氨基酸组成也很重要 ,表 4 、表 5 说明 ,清 次是清蛋白 ,约占 20 % ,谷蛋白约 10 % ,醇溶谷蛋 蛋白的氨基酸组成比较平衡 ,除苏氨酸化学评分 白含量很少 ,所分析的 8 个品种都不超过 1 %1 () 稍比推荐标准低一些外 ,其他必需氨基酸含量都 2绿豆全粉氨基酸组成和球蛋白氨基酸组 超过标准值 ,特别是豆粉和球蛋白质中缺乏的含 成相似 ,都含有丰富的赖氨酸而缺乏含硫氨基酸 ; 硫氨基酸 ,在清蛋白质中含量非常丰富 ,超过标准 清蛋白氨基酸组成比较平衡 ,除苏氨酸含量低于 值 3 . 5 g/ 100g 蛋白质的 50 %以上 1W HO/ FAO 推荐值外 ,其他必需氨基酸含量都超 表 5 绿豆种子蛋白质主要必需氨基酸的化学评分过推荐标准 ,特别是含硫氨基酸含量非常丰富 ,超 Ta b. 5 The cha mical score of chief a mino acif ds 过标准值的 50 %以上 ;谷蛋白和醇溶蛋白中含硫 of proteins in mungbean seeds 氨基酸和赖氨酸含量很低 1 化学评分 FAO/ WHO 氨基酸 5 ] 种 类 推荐值 醇溶谷 豆粉 球蛋白 清蛋白 谷蛋白 ( )mg/ g 蛋白 [ 参 考 文 献 ] 异亮 Iieu 40 108 123 127 132 104 . 5 亮 Ieu70 114 . 6 124 . 3 108 . 7 104 . 7 114 . 6 蛋 Met +1 龙 静 宜 . 食 用 豆 类 作 物 M . 北 京 : 科 学 出 版 社 , 35 50 61 151 94 . 9 半胱 Cys 1989 . 苯丙 Phe +60 155 . 3 170 156 . 8 151 . 7 145 . 5 酪 Tyr 李 时 珍 . 本 草 纲 目 M . 北 京 : 人 民 卫 生 出 版 社 , 2 苏 Thr 40 85 70 . 5 90 . 3 115 . 8 106 . 8 1981 . 缬 Val 50 97 . 2 126 133 . 6 154 . 2 111 . 2 To moo ka N . Center of Genetic Diversity and Dissemi2 3 赖 L ys 55 125 . 4 112 . 7 128 . 9 45 . 5 74 natio n Pat hways in Mungbean Deduced f ro m Seed 注 :所用品种为 1381 ,空白表示未测出 1 Protein Electeop horesisJ . Theor A ppl Genet ,1992 , 谷蛋白和醇溶谷蛋白中赖氨酸和含硫氨基酸 83 :289 - 293 . 含量均较低 ,但由于它们在整体蛋白质中所占比 Wolf W J ,Briggs D R. Ult racent rif ugal Inverstigatio n 4 of t he Effect of Neut ral Salta o n t he Ext ractio n of 例很小 ,对于整个豆粉的氨基酸组成影响不大 ,可 Soybean Proteins J . Arch Biochem Bio p hys , 1986 , 以不予考虑 1 63 :40 - 49 . 王银瑞 ,胡 军 ,解柱华编 . 食品营养学 M . 西安 : 5 3 结论 陕西科学技术出版社 ,1992 . 樊明涛 ,等 . 食品分析与检验 M . 西安 : 世界图书 6 出版公司 ,1998 . () 1绿豆种子总蛋白含量都在 20 %以上 , 蛋 白质中以球蛋白为主 , 占粗蛋白的 50 %以上 , 其 St udies o n t he Co mpo sitio n Feat ures of Proteins and Amino Acids f ro m Mungbean Seeds 1 2W A N G Hon g2f ei , FA N M i n g2t ao ( 1 . Foo d Science Depart ment ,Ningbo U niversit y ,Ningbo , Zhejiang 315211 ,China ; 2 . School of Biological and Enviro nmental Egineering ,J iang2 )su U niversit y of Science and Techo nology , Zhenjiang ,J iangsu 212013 ,China Abstract :Proteins and amino acids f ro m 8 mungbean varieties are st udied. The result s show t hat glo bu2 lin is t he majo r p rotein ,acco unting fo r mo re t han 60 % of t he fo ur majo r p roteins co ntained ;albumin is t he seco nd majo r p rotein ,occup ying 25 % ,glutelin is abo ut 10 % ;p rolamine co ntent is very low ,less t han 1 %. Total p rotein and glo bulin are very alike in amino acid co mpo sitio n , rich in lysine and sho rt of sulf ur2co n2 taining amino acids ,w hile albumin co ntains a high level of sulf ur2co ntaining amino acids ,glutelin and p ro2 lamine have very low lysine co ntent . ()Key words :mungbean ;p rotein ;amino acids ;co mpo sitio n 王丽伟责任编辑