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圈养大熊猫不同取食习性的竹叶中氨基酸含量分析

  来源:《现代科学仪器》期刊2016-09-13点击:324


【核心介绍】本文对15种不同竹叶中15种氨基酸含量进行了测定,并计算了每种氨基酸的比例,以及必需氨基酸(Esential Amino Acids,EAA)、非必需氨基酸(Non-essential Amino Acids,NEAA)含量和比值。同时结合圈养大熊猫对竹叶的不同取食行为,比较了不同竹叶中氨基酸比值(Ratio of Amino Acid,RAA)、氨基酸比值系数(Ratio Coefficient of Amino Acid,RC)及氨基酸比值系数分值(Score of RC,SRC)。  


圈养大熊猫不同取食习性的竹叶中氨基酸含量分析

任敏1 刘学锋2 冯越超1 汪雨1

1北京市理化分析测试中心 北京 100089;2北京动物园 北京 100044)

摘要 本文15种不同竹叶中15种氨基酸含量进行了测定,并计算了每种氨基酸的比例,以及必需氨基酸(Esential Amino Acids,EAA)、非必需氨基酸(Non-essential Amino Acids,NEAA)含量和比值。同时结合圈养大熊猫对竹叶的不同取食行为,比较了不同竹叶中氨基酸比值(Ratio of Amino Acid,RAA)、氨基酸比值系数(Ratio Coefficient of Amino Acid,RC)及氨基酸比值系数分值(Score of RC,SRC)。结果表明:实验的15种不同竹叶中总氨基酸含量范围为48.04-137.15mg·kg-1EAA含量占氨基酸总量的范围为40.58%-43.19%,EAA与NEAA含量比值范围0.682-0.760;用于评价蛋白质营养价值的SRC最高为黄杆乌哺鸡竹(80.13)、最低为巴山若竹(60.38)。

关键词 氨基酸;竹叶;大熊猫;氨基酸比值;取食行为

中图分类号 TH7


Determination and Analysis of Amino Acids of Different Bamboo Leaf Ingested by Captive Giant Panda

Ren Min1,Liu Xuefeng2,Feng Yuechao1,Wang Yu1

(1Beijing Center for Physical & Chemical Analysis,Beijing 100089,China;2Beijing Zoo,Beijing 100044,China)

Abstract We determined 15 hydrolyzed amino acids (AAs) in 15 kinds of bamboo leaves and calculated the proportion of essential amino acids (EAA), non-essential amino acids (NEAA) and EAA/NEAA according to the determination results. At the same time, combining with the different feeding behaviors of the captive giant panda by calculating the ratios of amino acid (RAA) in total amino acids, ratio coefficients of amino acid (RC) and scores of RC (SRC), we evaluated and compared the protein nutritional values of different bamboo leaves. The results showed that the essential amino acids (EAA) in total amino acids contents was between 40.85% and 43.19%, and the ratios of EAA and NEAA was between 0.682 and 0.706 in 15 different bamboo leaves. SRC which is to evaluate the protein nutritional value was showed that Phyllostachys vivax McClure cv. Aureocaulis got the highest point (80.13) and Arundinaria fargesii E. G. Camus got the lowest point(60.38).

Key words Amino acid;Bamboo leaf;Panda;Ratio of amino acid;Feeding behavior

   大熊猫(Ailuropodam elanoleuca)是珍稀濒危动物,以竹类植物为主要食物。大熊猫对觅食的竹种具有选择性,对某些竹属的竹叶表现出特别的偏好。目前对大熊猫可食、喜食竹种竹叶的研究,主要集中在大熊猫对不同竹种的分类、分布及生态学特征方面[1-3]。通过分析竹叶中的氨基酸含量研究圈养大熊猫对竹叶的选择标准,则尚未见报道。

   竹叶为禾本科(Graminales)竹亚科(Bambusoideae nees)植物的叶子,是圈养大熊猫主要食物之一。竹叶中氨基酸是大熊猫物在生长、发育繁殖繁殖过程中所需的所有必需氨基酸和部分非必需氨基酸的重要来源[4-9]。因此,研究大熊猫不同取食行为的不同竹叶中氨基酸含量对于圈养大熊猫具有重要的意义。

   目前,氨基酸的分析方法主要利用氨基酸分析仪进行,是一种较为成熟的分析方法[10,11]。本文主要利用氨基酸分析仪测定15种不同竹叶中的测定15种氨基酸含量,并通过计算必需氨基酸(Esential Amino Acids,EAA)、非必需氨基酸(Non-essential Amino Acids, NEAA)含量和比值,氨基酸比值(Ratio of Amino Acid, RAA)、氨基酸比值系数(Ratio Coefficient of Amino Acid, RC)及氨基酸比值系数分值(Score of RC, SRC),以期区别不同竹叶中的氨基酸含量差异,为研究其对圈养大熊猫取食时的影响提供基础数据和科学依据。

1 材料和方法

1.1 样品采集及处理

实验用实肚竹、白夹竹、唐竹、黄槽竹、罗汉竹、巴山若竹等15种竹叶均采自四川。将竹叶样品用自来水冲洗之后再用去离子水反复冲洗,剪碎后放入真空干燥机内进行干燥。干燥后取出,用中药粉碎机进行粉碎,装入密封样品袋内冷冻保存备用。

1.2 仪器及试剂

835-50型氨基酸自动分析仪(日本日立公司);ZKD-6090真空干燥机(上海智成分析仪器制造有限公司);FD-1恒温干燥箱(北京德天佑科技发展有限公司);DFT-50(型号)中药粉碎机(温岭市林大机械有限公司);

盐酸(HCl,优级纯,北京化工厂);去离子水

1.3 样品前处理及测定方法

称取0.1g(精确至0.0001g)竹叶样品放入水解管中,加入15mL的6mol·L-1盐酸,充入氮气后密封水解管,于110℃的恒温箱内水解22h。取出冷却后打开水解管,过滤水解液,用去离子水多次冲洗水解管,将水解液全部转移到50mL的容量瓶中,定容。吸取1mL滤液于5mL容量瓶内,于60℃条件下在真空干燥器内进行干燥。干燥后先加入1mL去离子水,再加入0.02mol·L-1盐酸溶液定容至刻度,待测定。

经前处理定容以后的样品溶液利用氨基酸自动分析仪,在优化的仪器条件下进行氨基酸含量的测定。

2 结果与分析

2.1 不同竹叶中的氨基酸含量

实验通过对15种不同竹叶中的15种氨基酸含量的测定,同时比较了每种氨基酸占总氨基酸含量的百分比,结果见表1、表2。实验结果表明,15种竹叶中大熊猫随机选择取食的菲白竹中氨基酸总含量最高,为137.15mg·kg-1;而大熊猫随机选择的黄槽竹中的氨基酸总含量最低,为48.04 mg·kg-1;实验所测定的15种氨基酸中,亮氨酸、谷氨酸、天冬氨酸的所占总氨基酸含量的比值较高,均高于10%,而组氨酸和蛋氨酸最低,均低于3%。由于缺少色氨酸和胱氨酸的数据,无法给出竹叶中蛋氨酸+胱氨酸的和色氨酸的RC,SRC也会产生一定偏差。但色氨酸和胱氨酸比例较小,虽然有一定偏差,影响不大。

1 不同竹叶中氨基酸含量(FAO/WHO)

Table1 The amino acid contents in different bamboo leaves

氨基酸

含量/mg/g.N

偏爱喜食

随机选择

不明确

实肚竹

白夹竹

巴山

若竹

罗汉竹

薄箨

茶秆竹

唐竹

菲白竹

墨竹

黄秆

京竹

黄槽竹

荔枝竹

黄杆

鸡竹

铺地竹

白纹

阴阳竹

狭叶

青苦竹

Asp.

1.01

0.84

0.99

1.33

1.22

1.12

1.72

1.02

0.88

0.64

0.92

1.24

1.48

1.16

1.25

Thr.

0.57

0.43

0.52

0.73

0.62

0.61

0.91

0.54

0.48

0.35

0.53

0.64

0.78

0.57

0.67

Ser.

0.70

0.50

0.55

0.81

0.76

0.70

1.03

0.63

0.55

0.44

0.64

0.75

0.89

0.69

0.76

Glu.

1.02

0.87

1.09

1.39

1.14

1.13

1.76

1.10

0.90

0.63

0.98

1.31

1.51

1.14

1.27

Gly.

1.20

0.88

1.08

1.40

1.28

1.20

1.77

1.08

0.94

0.71

1.13

1.25

1.56

1.08

1.31

Ala.

1.11

0.77

1.06

1.41

1.25

1.13

1.76

1.05

1.18

0.66

1.20

1.38

1.56

1.20

1.30

Val.

0.61

0.50

0.57

0.77

0.66

0.67

1.05

0.60

0.52

0.36

0.61

0.76

0.88

0.64

0.70

Met.

0.06

0.12

0.13

0.18

0.07

0.15

0.23

0.16

0.10

0.06

0.08

0.17

0.17

0.17

0.18

Ile.

0.32

0.26

0.32

0.45

0.36

0.37

0.60

0.34

0.30

0.21

0.31

0.39

0.50

0.36

0.39

Leu.

0.96

0.75

0.95

1.26

1.10

1.05

1.61

0.96

0.84

0.58

0.92

1.10

1.38

1.00

1.15

Tyr.

0.28

0.21

0.24

0.27

0.29

0.29

0.46

0.27

0.26

0.16

0.25

0.28

0.43

0.30

0.32

Phe.

0.46

0.37

0.47

0.61

0.53

0.49

0.74

0.44

0.39

0.26

0.47

0.55

0.63

0.45

0.52

Lys.

0.98

0.69

0.27

0.56

1.11

0.45

1.47

0.36

0.37

0.26

0.84

1.11

1.36

1.01

0.61

His.

0.47

0.33

0.49

0.63

0.52

0.56

0.85

0.50

0.41

0.27

0.43

0.59

0.76

0.57

0.63

Arg.

1.54

1.32

0.89

1.82

1.72

1.41

2.78

1.34

1.07

0.77

1.61

2.05

2.46

1.70

1.69

总量

11.30

8.85

9.63

13.63

12.63

11.33

18.74

10.39

9.20

6.37

10.93

13.56

16.34

12.05

12.75


2 不同竹叶中氨基酸占总氨基酸含量的比值

Table2 The ratios of each AA to the total of AA in different bamboo leaves

氨基酸

占总氨基酸的比例/%

偏爱喜食

随机选择

不明确

实肚竹

白夹竹

巴山

若竹

罗汉竹

薄箨

茶秆竹

唐竹*

菲白竹

墨竹

黄秆

京竹

黄槽竹

荔枝竹

黄杆

鸡竹

铺地竹

白纹

阴阳竹

狭叶

青苦竹

Asp.

11.6

12.3

12.6

12.4

12.5

12.4

11.9

12.3

12.0

12.7

11.0

11.9

11.8

12.6

12.5

Thr.

5.87

5.66

5.95

6.12

5.68

6.09

5.65

5.88

5.87

6.22

5.72

5.52

5.59

5.53

5.96

Ser.

6.38

5.72

5.57

5.98

6.20

6.12

5.66

6.01

5.97

6.83

6.07

5.69

5.65

5.83

5.99

Glu.

13.0

14.0

15.4

14.3

13.0

13.9

13.5

14.7

13.7

13.9

13.0

14.0

13.4

13.6

14.0

Gly.

7.77

7.21

7.72

7.37

7.42

7.52

6.91

7.36

7.28

7.97

7.66

6.77

7.03

6.56

7.38

Ala.

8.60

7.53

9.07

8.77

8.59

8.43

8.16

8.53

10.8

8.75

9.65

8.87

8.34

8.66

8.70

Val.

6.20

6.46

6.43

6.34

5.94

6.58

6.40

6.38

6.32

6.25

6.44

6.48

6.17

6.07

6.15

Met.

0.781

2.01

1.81

1.85

0.819

1.84

1.82

2.15

1.50

1.29

1.11

1.81

1.49

2.02

1.99

Ile.

3.65

3.81

4.03

4.14

3.66

4.08

4.10

4.06

4.03

4.01

3.71

3.69

3.91

3.79

3.87

Leu.

10.9

10.8

11.9

11.6

11.2

11.5

11.0

11.5

11.3

11.4

10.8

10.5

10.9

10.6

11.3

Tyr.

4.46

4.23

4.17

3.45

4.12

4.36

4.37

4.51

4.90

4.35

4.09

3.70

4.71

4.45

4.38

Phe.

6.63

6.63

7.35

7.06

6.75

6.80

6.34

6.65

6.65

6.50

6.91

6.55

6.27

6.02

6.46

Lys.

6.19

5.53

1.91

2.85

6.30

2.76

5.61

2.39

2.76

2.85

5.50

5.88

5.96

5.98

3.33

His.

2.12

1.88

2.40

2.27

2.07

2.43

2.27

2.34

2.16

2.04

2.00

2.19

2.36

2.39

2.46

Arg.

5.80

6.29

3.70

5.55

5.78

5.14

6.30

5.29

4.79

5.01

6.32

6.46

6.44

6.01

5.51


实验结果同时也表明,每种氨基酸含量、总含量高低,及氨基酸的百分含量不能作为圈养大熊猫的取食情况分类的不同竹叶的直接依据。

2.2 不同竹叶中的必需氨基酸与非必需氨基酸的比值

氨基酸的组成与蛋白质营养价值有着密切的关系,从而有可能影响大熊猫的取食行为,因此本实验对所获得的不同竹叶中氨基酸含量进行了必需氨基酸EAA和非必需氨基酸NEAA的比值分析,结果见表3。


3 不同竹叶中必需氨基酸与非必需氨基酸的含量及其比值

Table3 The contents and their ratios of EAA to NEAA in different bamboo leaves

AA

偏爱喜食

随机选择

不明确

实肚竹

白夹竹

巴山

若竹

罗汉竹

薄箨

茶秆竹

唐竹

菲白竹

墨竹

黄秆

京竹

黄槽竹

荔枝竹

黄杆

鸡竹

铺地竹

白纹

阴阳竹

狭叶

青苦竹

EAA/%

42.36

42.75

41.78

42.21

42.41

42.10

43.19

41.33

40.58

40.53

42.20

42.62

42.64

42.35

41.53

NEAA/%

57.64

57.25

58.22

57.79

57.59

57.90

56.81

58.67

59.42

59.47

57.80

57.38

57.36

57.65

58.47

EAA / NEAA

0.735

0.747

0.717

0.730

0.736

0.727

0.760

0.704

0.683

0.682

0.730

0.743

0.743

0.735

0.710


结果表明,实验测定的15种竹叶中必需氨基酸占总氨基酸含量范围为40.53-43.19%,均高于FAO/WHO标准规定的40%;非必需氨基酸占总氨基酸含量范围为56.81-59.47%;15种竹叶中必需氨基酸与非必需氨基酸含量的比值EAA/NEAA值范围0.682-0.760,均高于FAO/WHO标准规定的0.6000。

同时,实验结果也表明对圈养大熊猫具有不同取食行为的三类竹叶中,其EAA%、NEAA%及EAA/NEAA值均没有显著的差异。

2.3 不同竹叶中的氨基酸比值及氨基酸比值系数

根据参考文献[12],计算了实验所测定的15种竹叶中的氨基酸比值RAA和氨基酸比值系数RC,结果见表4和表5,并基于此计算了氨基酸比值系数分值SCR。结果表明,15种竹叶的SCR从高到底依次为:黄杆乌哺鸡竹(80.13)、白纹阴阳竹(79.71)、菲白竹(79.47)、铺地竹(78.63)、薄箨茶秆竹(77.77)、白夹竹(77.73)、实肚竹(77.56)、荔枝竹(76.70)、狭叶青苦竹(68.44)、罗汉竹(67.43)、黄槽竹(66.41)、唐竹(65.90)、黄秆京竹(64.95)、墨竹(63.93)、巴山若竹(60.38)


4 不同竹叶中必需氨基酸RAA值

Table 4 The RAA values in different bamboo leaves

氨基酸

RAA 值

偏爱喜食

随机选择

不明确

英文

实肚竹

白夹竹

巴山

若竹

罗汉竹

薄箨

茶秆竹

唐竹

菲白竹

墨竹

黄秆

京竹

黄槽竹

荔枝竹

黄杆

鸡竹

铺地竹

白纹

阴阳竹

狭叶

青苦竹

Thr.

1.47

1.41

1.49

1.53

1.42

1.52

1.41

1.47

1.47

1.56

1.439

1.38

1.40

1.38

1.49

Val.

1.24

1.29

1.26

1.27

1.19

1.32

1.28

1.28

1.26

1.25

1.29

1.30

1.23

1.21

1.23

Ile.

0.914

0.952

1.01

1.03

0.914

1.02

1.03

1.02

1.01

1.00

0.929

0.923

0.979

0.948

0.966

Leu.

1.56

1.54

1.70

1.65

1.59

1.65

1.57

1.64

1.61

1.63

1.55

1.50

1.55

1.52

1.61

Tyr.+ Phe.

1.85

1.81

1.92

1.75

1.81

1.86

1.79

1.86

1.92

1.81

1.839

1.71

1.83

1.75

1.81

Lys.

1.12

1.00

0.348

0.519

1.14

0.502

1.02

0.435

0.502

0.519

1.00

1.07

1.08

1.09

0.605


5 不同竹叶中必需氨基酸RC值

Table 5 The RC values of EAA in different bamboo leaves

氨基酸

RC 值

偏爱喜食

随机选择

不明确

英文

实肚竹

白夹竹

巴山

若竹

罗汉竹

薄箨

茶秆竹

唐竹

菲白竹

墨竹

黄秆

京竹

黄槽竹

荔枝竹

黄杆

鸡竹

铺地竹

白纹

阴阳竹

狭叶

青苦竹

Thr.

1.08

1.06

1.15

1.18

1.06

1.16

1.05

1.15

1.13

1.20

1.07

1.05

1.04

1.05

1.16

Val.

0.913

0.968

0.995

0.982

0.883

1.00

0.948

0.996

0.975

0.966

0.963

0.987

0.916

0.923

0.957

Ile.

0.673

0.713

0.781

0.800

0.679

0.777

0.761

0.792

0.777

0.775

0.694

0.703

0.727

0.721

0.752

Leu.

1.15

1.15

1.32

1.28

1.19

1.26

1.16

1.28

1.24

1.26

1.16

1.14

1.15

1.15

1.25

Tyr.+ Phe.

1.36

1.35

1.49

1.36

1.35

1.42

1.32

1.45

1.48

1.40

1.37

1.30

1.36

1.33

1.41

Lys.

0.828

0.752

0.269

0.401

0.851

0.383

0.756

0.339

0.388

0.401

0.747

0.814

0.805

0.826

0.471


实验结果也表明,依据大熊猫取食行为所划分的15种竹叶中,其能反映竹叶营养情况的SCR高低与大熊猫取食行为并不一致。

3 结论

本文通过对测定15种不同竹叶中的15种氨基酸含量,并基于此计算了EAA/NEAA值、RAA值、RC值及SRC值。实验结果表明,依据大熊猫取食行为划分的不同竹叶中的相关氨基酸含量、EAA/NEAA值及SRC值,与大熊猫的取食选择性没有必然的相关性。

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  (来源:《现代科学仪器》期刊

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