利用近红外光谱技术快速检测大豆氨基酸含量及分析其相关性研究

摘要

大豆[Glycine max(L.)Merr.]是豆类植物中营养价值较高的作物；特别是富含优质的蛋白质和大量人体必需的氨基酸，能满足人们健康所需的均衡营养，具有很好的发展前景。挑选品质优良的大豆品种对我国保种、遗传育种和营养工作有着重要的意义；如何快速、准确、高效地检测大豆粗蛋白及氨基酸组分的含量，以加速大豆品质育种是一个亟待解决的问题，也是将来氨基酸分析的研究方向。
　　本文收集了167份全国主栽大豆品种，经表面形态筛选分析样品，采用化学法分别测定167种大豆的粗蛋白和18种氨基酸含量；结果表明粗蛋白含量达到48.76％，占大豆种子总量将近一半；18种氨基酸中谷氨酸含量较高；含硫氨基酸的变异系数较高，表明了含硫氨基酸含量变化范围较广；可以通过筛选保留优良的大豆品种。
　　为探索近红外光谱技术在大豆粗蛋白和氨基酸测试中的应用，寻找一种快速的检测方法，对大豆材料采用傅里叶变换近红外光谱技术(FF-NIRS)对经凯氏定氮法分析的粗蛋白和高效液相色谱技术(HPLC)分析的18种氨基酸含量进行模拟。结果：粗蛋白(R2CV=0.98)、天冬氨酸(R2CV=0.85)、谷氨酸(R2CV=0.86)、丝氨酸(R2CV=0.82)、甘氨酸(R2CV=0.89)、酪氨酸(R2CV=0.83)、苯丙氨酸(R2CV=0.78)、异亮氨酸(R2CV=0.86)和色氨酸(R2CV=0.81)及15种氨基酸总和(R2CV=0.82)可利用FT-NIRS准确预测；本研究进一步证明利用FT-NIRS技术预测大豆粗蛋白和主要氨基酸组分是稳定可行的。
　　大豆蛋白质和各种氨基酸之间相互制约的关系对改善大豆蛋白质及氨基酸的营养价值有着重要的研究意义；可对保种、育种工作者提供参考。大豆蛋白质、18种氨基酸和18种氨基酸总和之间的相关性研究表明：可通过提高蛋白质含量来提高主要氨基酸含量，但不能提高含硫氨基酸的含量；含量较高的氨基酸之间的相关性比较显著；含硫氨基酸与其他氨基酸之间的相关性不显著，彼此之间也没有显著的相关性。