李文云， 罗 怿， 柏自琴， 王小柯， 李金强

(贵州省农业科学院 果树科学研究所， 贵州 贵阳 550006)

柠檬(CitruslimonBurm)属芸香科(Rutaceae)柑橘属(CitrusL.)植物，主要分布于四川、云南、广西、福建等地[1]。因其风味浓郁芳香和较高的营养价值而备受消费者喜爱，素有“美容之果”的美誉。研究表明，柠檬果实富含氨基酸、类黄酮、矿物质、微量元素和维生素等多种营养物质，具有美容养颜、清除自由基、抗氧化、抗过敏、预防肿瘤等多种功效，对人体健康具有较高的保健价值，是一种药食兼用的水果[2-4]。氨基酸是评价果实综合品质和营养价值的重要指标，同时也具有一定的呈味特性，对果实口感和风味具有一定影响[5-6]。如天冬氨酸和谷氨酸为鲜味氨基酸；丝氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸和苏氨酸为甜味氨基酸；异亮氨酸、精氨酸、组氨酸、缬氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸和色氨酸为苦味氨基酸[7-8]。不同柑橘品种果实中氨基酸组成和含量存在显著差异，陈源等[9]对茂谷橘橙、夏橙和柠檬3个柑橘品种果实不同部位氨基酸含量进行检测的结果表明，柑橘果实富含天门冬氨酸、脯氨酸、谷氨酸，且柠檬果肉中药用氨基酸含量高于茂谷橘橙和夏橙。张迪等[10]分析柠檬、宽皮柑橘、甜橙等 5个柑橘品种果肉氨基酸含量表明，柑橘不同品种在营养上存在较大差异。柑橘种质资源多样、遗传背景复杂，不同产地、不同品种间营养物质组成和含量存在较大差异，赋予各个品种特有的种质属性[11-12]。笔者所在课题组从2010年开始陆续从重庆、四川等地引进柠檬品种定植于贵州罗甸县、惠水县、松桃县、从江县、锦屏县、毕节市等地并引种成功3个柠檬品种(尤力克柠檬、四季柠檬和阿特摩柠檬)，为评价3个柠檬品种在贵州的品质表现，开展了柠檬与宽皮柑橘的对比分析试验，以当地2个特色宽皮柑橘品种(牛肉红朱橘和朱红橘)为对照，利用GC-MS分离和检测了5个品种果肉中的氨基酸含量，分析不同品种间氨基酸组成和含量差异，以及不同种类柑橘氨基酸含量的种质特异性，探索柠檬果实和宽皮柑橘的风味和营养差异，以期为柠檬生产栽培、营养评价和综合利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

尤力克柠檬、四季柠檬和阿特摩柠檬于2014—2015年从重庆引进，定植于贵州省惠水县好花红镇好花红村；牛肉红朱橘和朱红橘(对照)，采摘于贵州省惠水县好花红镇好花红村。

1.2 方法

1.2.1 样品处理 2017年12月采收尤力克柠檬、四季柠檬、阿特摩柠檬、朱红橘和牛肉红朱橘完全成熟果实立即带回实验室，蒸馏水清洗果面，用手术刀分离果肉，用液氮冷冻。置于真空冷冻干燥仪中低温干燥后存于-80℃超低温冰箱待测。尤力克柠檬、四季柠檬、阿特摩柠檬、朱红橘和牛肉红朱橘分别简写为YLK、SJNM、ATM、ZHJ和NRH。

1.2.2 氨基酸的检测 利用华中农业大学气相色谱-质谱联用仪(GC-MS，Thermo，ISQⅡ,美国)，参照SHENG等[13]和宋鑫等[14]方法分离检测氨基酸成分，进样体积为1 μL。每个品种设置4次重复，取算术平均值，根据内标峰面积和浓度，以及待测物质的峰面积进行相对定量分析，浓度以mg/g DW(Dry Weight，干重)表示。

1.3 数据处理

利用Microsoft Office Excel(Microsoft, Seattle, WA)进行数据统计和作图，应用SPSS进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 柠檬和宽皮柑橘果肉氨基酸的含量

从5个柑橘品种中共检测到脯氨酸、丝氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和甘氨酸等9种氨基酸，其中3个柠檬品种中9种氨基酸都被检测到；而2个宽皮柑橘中仅检测到8种氨基酸，未检测到缬氨酸。从图1可知，5个柑橘品种间氨基酸组成和含量均存在较大差异。

尤力克柠檬：果肉氨基酸含量为0.06～3.20 mg/g。其中脯氨酸含量最高，占氨基酸总量的32%；其次是丝氨酸(18%)、4-氨基丁酸(16%)、天冬氨酸(12%)和丙氨酸(10%)；缬氨酸含量最低，仅占1%。

四季柠檬：果肉中氨基酸含量为0.08～2.98 mg/g。脯氨酸含量最高，占氨基酸总量的32%；其次是丝氨酸(19%)和4-氨基丁酸(14%)，天冬氨酸和丙氨酸占比均为13%；谷氨酸(4%)、5-焦谷氨酸(4%)、甘氨酸(2%)和缬氨酸(1%)的含量较低。

阿特摩柠檬：果肉中氨基酸含量为0.10～3.04 mg/g。脯氨酸含量最高，占氨基酸总量的32%；其次是丝氨酸、天冬氨酸、4-氨基丁酸和丙氨酸，分别占氨基酸总量的20%、16%、14%和13%。

牛肉朱红橘：果肉中氨基酸含量为0.15～2.94 mg/g。脯氨酸的含量最高，占氨基酸总量的32%；其次是4-氨基丁酸和丝氨酸，分别占氨基酸总量的21%和11%；其他几种氨基酸均在10%以下。

图1 5个柑橘类品种的氨基酸含量占比

红朱橘：果肉中氨基酸含量为0.11～1.56 mg/g，脯氨酸含量最高，占氨基酸总量的32%；其次是4-氨基丁酸，占27%、丙氨酸，占12%和丝氨酸，占10%；其余氨基酸均在10%以下。

2.2 9种氨基酸在柠檬和宽皮柑橘间的分布特征

从图2可知5个品种氨基酸含量特征。

脯氨酸：5个品种果肉中脯氨酸含量以尤力克柠檬最高，显著高于其余4个品种，分别是四季柠檬、阿特摩柠檬、朱红橘和牛肉红朱橘的1.08倍、1.05倍、1.09倍和2.05倍。

丝氨酸： 5个品种果肉中的丝氨酸含量依次为阿特摩柠檬>四季柠檬>尤力克柠檬>朱红橘>牛肉红朱橘，品种间含量差异显著。

4-氨基丁酸：5个品种果肉中4-氨基丁酸含量依次为阿特摩柠檬>尤力克柠檬>朱红橘>四季柠檬>牛肉红朱橘，且阿特摩柠檬显著高于其余4个品种(P< 0.05)。

丙氨酸：5个品种果肉中的丙氨酸含量依次为阿特摩柠檬>四季柠檬>尤力克柠檬>朱红橘>牛肉红朱橘。其中，朱红橘和牛肉红朱橘间的丙氨酸含量差异不显著。阿特摩柠檬的丙氨酸含量分别是四季柠檬、尤力克柠檬、朱红橘和牛肉红朱橘的1.23倍、1.60倍、2.66倍和2.82倍。

天冬氨酸：5个品种果肉中的天冬氨酸含量依次为阿特摩柠檬>四季柠檬>尤力克柠檬>牛肉红朱橘>朱红橘。朱红橘和牛肉红朱橘间的天冬氨酸含量差异不显著，均显著低于其余3个品种。阿特摩柠檬的天冬氨酸含量分别是四季柠檬、尤力克柠檬、牛肉红朱橘和朱红橘的1.49倍、1.65倍、6.37倍和6.38倍。

谷氨酸：阿特摩柠檬和尤力克柠檬果肉中谷氨酸含量较高，两者均显著高于其余3个品种，朱红橘和牛肉红朱橘间无显著差异。阿特摩柠檬含量分别是朱红橘和牛肉红朱橘的3.44倍和3.90倍。

注：同组氨基酸不同小写字母表示差异显著性(P< 0.05)。

Note: Different lowercase letters indicate significance of difference atP< 0.05 level.

图25个柑橘品种的氨基酸含量

Fig.2 Amino acid content in pulp of five citrus cultivars

5-焦谷氨酸：朱红橘果肉中的5-焦谷氨酸含量最高，显著高于其余4个品种。四季柠檬、阿特摩柠檬和牛肉红朱橘间的5-焦谷氨酸含量无显著差异，尤力克柠檬含量最低，显著低于其余4个品种。

甘氨酸：阿特摩柠檬果肉中甘氨酸含量最高，5个品种间含量差异显著。其含量依次为阿特摩柠檬>四季柠檬>尤力克柠檬>朱红橘>牛肉红朱橘。阿特摩柠檬甘氨酸含量是四季柠檬、尤力克柠檬、朱红橘和牛肉红朱橘的1.41倍、1.65倍、2.16倍和3.14倍。

缬氨酸：缬氨酸在果肉中含量较低，朱红橘和牛肉红朱橘果肉中未检测到。3个柠檬品种间的缬氨酸含量差异显著，其中阿特摩柠檬含量最高，其次是四季柠檬。阿特摩柠檬含量分别是四季柠檬和尤力克柠檬的1.28倍和1.67倍。

2.3 柠檬与宽皮柑橘果肉中的氨基酸平均含量

从表1可知，柠檬和宽皮柑橘9种氨基酸平均含量的比值在0.89～4.84。其中天冬氨酸的比值最大，达4.84；其次是谷氨酸(3.37)、丝氨酸(3.33)、丙氢酸(2.22)、甘氨酸(1.98)、脯氨酸(1.37)和4-氨基丁酸(1.12)、5-焦谷氨酸的比值最低，为0.89。除5-焦谷氨酸在柠檬中的平均含量(A3)稍低于2个宽皮柑橘中的平均含量(A2)外，其余氨基酸含量均为参试柠檬高于宽皮柑橘。表明，柠檬果肉中氨基酸的平均含量和种类均高于宽皮柑橘，推测柠檬果肉营养价值可能高于宽皮柑橘。

表1柠檬和宽皮柑橘果肉中氨基酸平均含量

Table 1 Average amino acid content in pulp of lemon and loose-skin mandarin

氨基酸 Amino acidA3 /(mg/g) A2/(mg/g)A3/A2脯氨酸 Proline3.072.251.37丝氨酸 Serine2.060.623.334-氨基丁酸 4-Aminobutyric acid1.591.421.12丙氨酸 Alanine1.320.602.22天冬氨酸 Aspartic acid1.500.314.84谷氨酸 Glutamate0.480.143.375-焦谷氨酸 5-Glutamate0.410.460.89甘氨酸 Glycine0.260.131.98缬氨酸 Valine0.080/

注：A3，表示3个柠檬品种果肉中氨基酸的平均含量；A2，表示2个宽皮柑橘果肉中氨基酸的平均含量，下同。

Note: A3, Average amino acid content in pulp of three lemon cultivars. A2，Average amino acid content in pulp of two loose-skin mandarin cultivars. The same below.

2.4 柠檬与宽皮柑橘果肉中呈味氨基酸的含量

从表2看出，柠檬果肉中甜味氨基酸的平均含量为0.26～3.07 mg/g，宽皮柑橘为0.13～2.25 mg/g；柠檬果肉中鲜味氨基酸的平均含量为0.48～1.50 g/g，宽皮柑橘为0.14～0.31 mg/g。柠檬果肉中甜味氨基酸和鲜味氨基酸含量均显著高于宽皮柑橘，特别是影响柠檬风味的鲜味氨基酸总含量与宽皮柑橘总含量的比值达4.40。此外在柠檬果实中还检测到少量的苦味氨基酸-缬氨酸，而宽皮柑橘中未检测到苦味氨基酸。

表2 柠檬和宽皮柑橘果肉呈味氨基酸平均含量

3 结论与讨论

3.1 结论

研究结果表明，在3个柠檬品种与2个宽皮柑橘品种中共检测到9种氨基酸，其中脯氨酸、丝氨酸、丙氨酸和天冬氨酸含量较高，含量为0.31～3.20 mg/g；缬氨酸含量极低且仅在3个柠檬品种中检测到。除5-焦谷氨酸外，其他8种氨基酸在3个柠檬品种中的平均含量均显著高于2个宽皮柑橘。柠檬果肉中各呈味氨基酸含量显著高于宽皮柑橘，其中，甜味氨基酸和鲜味氨基酸是宽皮柑橘的1.86倍和4.40倍。总体来看，柠檬果肉中氨基酸种类和含量均高于宽皮柑橘。

3.2 讨论

氨基酸是蛋白质的基本单位，主要用于维持机体氮素平衡，以及生物体内各类蛋白质、酶、抗体和激素的合成，具有促进机体生长发育和维持渗透平衡的作用[15-16]。同时，氨基酸也是果实中一类重要的生物活性物质，是评价果实营养品质的一项重要指标[17-19]。氨基酸种类和含量在品种间存在较大差异，除脯氨酸和5-焦谷氨酸外，阿特摩柠檬果肉氨基酸含量均显著高于其他4个品种，由此推测氨基酸含量可能在柑橘不同品种间存在种质特异性，该结果与何莎莎等[20]对尤力克柠檬、纽荷尔脐橙、梁平柚和大红袍红桔的检测结果较一致。此外，在2个宽皮柑橘果肉中均未检测到缬氨酸积累，由此推测氨基酸在不同种质间的积累特征具有种质特异性。

通过综合比较3个柠檬品种和2个宽皮柑橘果肉中氨基酸平均含量特征结果表明，除5-焦谷氨酸在2个宽皮柑橘中的平均含量稍高于3个柠檬品种中的平均含量外，其他8种氨基酸在3个柠檬品种中平均含量均显著高于2个宽皮柑橘，表明柠檬果肉中氨基酸含量更丰富，与陈源等[9]结果一致。

氨基酸含量及组成不但影响果实品质、营养价值和保健价值，还与果实风味具有密切联系。研究表明，氨基酸有一定的味感，根据氨基酸对味觉的贡献和呈味性分为甜味、鲜味和苦味等氨基酸[21-23]。研究结果表明，柠檬果肉中各呈味氨基酸含量显著高于宽皮柑橘，特别是甜味氨基酸和鲜味氨基酸分别是宽皮柑橘的1.86倍和4.40倍，推测可能对柠檬浓郁的风味有一定的贡献。此外还在柠檬果肉中检测到极少量苦味氨基酸，可能对柠檬苦味的口感有一定贡献。

综合评价来看，柠檬果肉中氨基酸种类和含量高于宽皮柑橘，可能是导致其生物学活性和风味不同于宽皮柑橘的原因之一。