珍珠粉與珍珠層粉的氨基酸組成分析
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何錦鋒1，鄧旗2，蒲月華2*，廖斌1，曾明1
1．北海市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所（北海536000）；2．廣東海洋大學(xué)珍珠研究所（湛江524025）
摘要對(duì)30批珍珠粉與珍珠層粉的氨基酸進(jìn)行測(cè)定，探討其氨基酸的組成差異。結(jié)果顯示：(1)淡水珍珠粉和其珍珠層粉、海水珍珠粉和其珍珠層粉中檢出12種氨基酸，含量較為穩(wěn)定，賴氨酸的含量最高，達(dá)654.5 mg/kg,相對(duì)于淡水珍珠粉和其珍珠層粉，海水珍珠粉和其珍珠層粉中未檢出蘇氨酸和脯氨酸，且精氨酸的含量較低，而酪氨酸的含量較高；(2)總體上淡水珍珠粉的氨基酸種類與總含量比其珍珠層粉多；(3)馬氏珠母貝中總氨基酸含量是其他海
水珍珠母貝中總氨基酸含量的2倍以上：(4)機(jī)械磨削角質(zhì)層與化學(xué)溶蝕角質(zhì)層后制的的馬氏珠母貝珍珠層粉的氨基酸種類與含量均有損耗，后者損耗更嚴(yán)重。珍珠粉與珍珠層粉中氨基酸的組成與含量存在差異，可以為其進(jìn)一步開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞 珍珠粉；珍珠層粉；氨基酸
珍珠粉的使用在中國(guó)已有2 000多年的歷史，無(wú)論是在藥用方面還是美容方面都有其優(yōu)良的功效，具有安神定驚、明目消翳、解毒生肌、潤(rùn)膚祛斑之功效。珍珠粉是將珍珠母貝形成的珍珠經(jīng)粉碎磨細(xì)而成的粉狀物，可分為兩類：淡水珍珠粉和海水珍珠粉。珍珠層粉則是取自珍珠母貝貝殼的珍珠層經(jīng)粉碎磨細(xì)而成的粉狀物，同樣可分為淡水珍珠層粉和海水珍珠層粉。珍珠粉與珍珠層粉都是由珍珠分泌細(xì)胞分泌而成，其成分具有一致性，都是由95%左右的碳酸鈣和5%左右的有機(jī)質(zhì)組成。其有機(jī)質(zhì)主要是由不同種類的蛋白質(zhì)組成，水解后可得到17種氨基酸，即7種人體必需氨基酸：賴氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和纈氨酸；10種非必需氨基酸：天門冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、半胱氨酸、丙氨酸、酪氨酸、組氨酸和精氨酸。
氨基酸是珍珠發(fā)揮特定功效的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。例如，絲氨酸、半胱氨酸和纈氨酸有調(diào)節(jié)人體內(nèi)分泌、增強(qiáng)免疫力和延緩衰老作用；甘氨酸可促進(jìn)皮膚膠原細(xì)胞的再生，達(dá)到美容的效果；精氨酸可擴(kuò)張血管和治療高血壓；谷氨酸可治療耳鳴、鼻炎和失眠等。但是，珍珠粉與珍珠層粉中氨基酸的含量和組成會(huì)隨著其有機(jī)質(zhì)的不同而不同。研究表明，珍珠中有機(jī)質(zhì)分為可溶性有機(jī)質(zhì)( SM)和不可溶有機(jī)質(zhì)(IM)，有機(jī)質(zhì)的含量隨珍珠母貝種類不同及同種類珍珠母貝不同貝齡而不同，無(wú)規(guī)律可言。SM是由不同種類的蛋白質(zhì)組成的復(fù)雜的多相混合體，包括糖蛋白、磷蛋白和含蛋白聚糖及黏多糖，不同種類貝殼中成分相差很大；IM主要由蛋白質(zhì)和少量碳水化合物（幾丁質(zhì)）組成，在一些貝殼中IM完全由蛋白質(zhì)組成，不存在幾丁質(zhì)或幾丁質(zhì)的含量很低。由于有機(jī)質(zhì)成分的不同，必然導(dǎo)致珍珠粉與珍珠層粉水解后氨基酸的組成不同。
目前，學(xué)者已對(duì)海水養(yǎng)殖珍珠與淡水養(yǎng)殖珍珠中氨基酸的組成有所研究，而且根據(jù)氨基酸組成的差異特征可鑒別珍珠種類與來(lái)源，這種差異與其生長(zhǎng)環(huán)境密切相關(guān)。但這些研究的樣品來(lái)源比較單一，并且未對(duì)珍珠粉與珍珠層粉之間進(jìn)行對(duì)比研究。試驗(yàn)收集了我國(guó)各地珍珠主產(chǎn)區(qū)的珍珠母貝與其培育的珍珠樣品30批，分別制得珍珠粉及其珍珠層粉，采用全自動(dòng)氨基酸分析儀對(duì)其17種氨基酸進(jìn)行了測(cè)定，研究珍珠粉與珍珠層粉中氨基酸的含量與組成，以期為其進(jìn)一步開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1材料
收集我國(guó)各地珍珠主產(chǎn)區(qū)不同種類的珍珠母貝與其培育的珍珠，共30批樣品，樣品的產(chǎn)地和名稱見表1。
1.2儀器與設(shè)備
L-8900全自動(dòng)氨基酸分析儀：日本日立；FW80微型高速萬(wàn)能式樣粉碎機(jī)：北京市永光明醫(yī)療儀器廠；AUY120電子天平：日本島津；瑪瑙研缽。
1.3方法
1.3.1樣品制備
珍珠粉，采用FW80微型高速萬(wàn)能式樣粉碎機(jī)粉碎后，瑪瑙研缽中研磨；珍珠層粉，挑選珍珠母貝貝殼珍珠層內(nèi)層面光滑平整，殼體均勻、珍珠層較厚的樣品，用刀片刮取珍珠層。30號(hào)樣品廣西某品牌海水珍珠末是由海水珍珠的珍珠層制成。
1.3.2樣品前處理
稱取1g樣品左右放入水解管中，添加15 m L 6mol/L HC1，置液氮或干冰中冷凍，抽真空至8 Pa后封口，然后將水解管放在110 ℃恒溫干燥箱內(nèi)水解22h。取出待完畢冷卻后，開管，定容，過(guò)濾，取適量的濾液置旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器或濃縮器中60℃抽真空蒸發(fā)至干，必要時(shí)加少許水重復(fù)蒸干1～2次，加入樣品稀釋液將樣品稀釋到所需濃度、搖勻、過(guò)濾待用。
含硫氨基酸的測(cè)定采用氧化水解法，先用過(guò)甲酸氧化變成穩(wěn)定物質(zhì)，然后再進(jìn)行酸水解。過(guò)甲酸加入量2 m L，現(xiàn)用現(xiàn)配（甲酸與過(guò)氧化氫按9：1比例配制），在室溫下反應(yīng)1h。
1.3.3測(cè)定條件
分離柱：日立氨基酸專用分離柱（磺酸鍵合離子交換柱）；流動(dòng)相：檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液，根據(jù)分析要求配制4種不同的pH梯度，用氯化鈉調(diào)節(jié)鈉離子濃度，各種溶劑改良劑；流速：流動(dòng)相流速0.4 m L/min，反應(yīng)液流速0.35 m L/min；分離柱柱溫：62℃；反應(yīng)柱柱溫：135℃；檢測(cè)器：色氨酸UV 280 nm，脯氨酸W 440 nm，其他氨基酸W 570 nm。
2結(jié)果與討論
采用全自動(dòng)氨基酸分析儀對(duì)各樣品中17種氨基酸進(jìn)行了測(cè)定，可檢測(cè)出12種氨基酸，部分樣品未檢出氨基酸，每個(gè)樣品的氨基酸組成及含量見表2。
由表2可以看出：淡水珍珠粉和淡水珍珠層粉、海水珍珠粉和海水珍珠層粉中都含有賴氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、酪氨酸、天冬氨酸和谷氨酸，且含量較為穩(wěn)定，賴氨酸的含量較高，最高達(dá)654.5 mg/kg;另外，在部分樣品中檢出精氨酸、絲氨酸和甘氨酸。相對(duì)于淡水珍珠粉和淡水珍珠層粉，海水珍珠粉和海水珍珠層粉中未檢出蘇氨酸和脯氨酸，且精氨酸的含量較低，而酪氨酸的含量較高。賴氨酸是人體必需氨基酸之一，參與體蛋白如骨骼肌、酶和多肽激素的合成，促進(jìn)生長(zhǎng)；能治貧血和血氨癥，增強(qiáng)免疫功能。該研究結(jié)果為珍珠粉與珍珠層粉應(yīng)用于保健品提供有力依據(jù)。
淡水珍珠粉的氨基酸種類比淡水珍珠層粉多，除共同檢出的氨基酸外，淡水珍珠粉中還檢出絲氨酸、甘氨酸和脯氨酸；另外，總體上淡水珍珠粉的總氨基酸含量比淡水珍珠層粉高（如圖1所示，1～6號(hào)樣品為淡水珍珠層粉，7～14號(hào)樣品為淡水珍珠粉），主要表現(xiàn)在賴氨酸、精氨酸和苯丙氨酸的含量較高。
海水珍珠粉與海水珍珠層粉在氨基酸組成和含量上差異不明顯，但是海水珍珠母貝種類不同其氨基酸含量差異明顯。如圖1所示，15～22號(hào)樣品為馬氏珠母貝的珍珠粉和珍珠層粉，23～27號(hào)樣品為其他種類海水珍珠母貝的珍珠粉和珍珠層粉，馬氏珠母貝的珍珠粉和珍珠層粉的總氨基酸的含量高于350 mg/kg，其它種類海水珍珠粉和其珍珠層粉的總氨基酸含量低于150 mg/kg，馬氏珠母貝中總氨基酸含量是其他海水珍珠母貝中總氨基酸含量的2倍以上。這將為馬氏珠母貝珍珠粉和珍珠層粉的應(yīng)用提供更大的空間。
相對(duì)于直接用刀片刮取馬氏珠母貝珍珠層粉，機(jī)械磨削角質(zhì)層與化學(xué)溶蝕角質(zhì)層后制的的馬氏珠母貝珍珠層粉的氨基酸種類與含量均有損耗，化學(xué)溶蝕角質(zhì)層處理后的珍珠層粉的氨基酸損耗更加嚴(yán)重。機(jī)械磨削角質(zhì)層馬氏珠母貝珍珠層粉檢出的氨基酸種類有：賴氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和精氨酸，總氨基酸含量減少約55%．其主要原因是機(jī)械磨削角
質(zhì)層的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高溫，從而造成蛋白質(zhì)變性：化學(xué)溶蝕角質(zhì)層馬氏珠母貝珍珠層粉中檢出氨基酸有：賴氨酸、亮氨酸和酪氨酸，總氨基酸含量減少約70%，主要是由于溶蝕角質(zhì)層過(guò)程中，化學(xué)試劑同樣會(huì)作用于貝殼珍珠層，破壞其中有機(jī)質(zhì)成分，導(dǎo)致氨基酸損失嚴(yán)重。研究結(jié)果表明，在制備珍珠層粉過(guò)程中氨基酸會(huì)有損耗，特別是采用化學(xué)溶蝕角質(zhì)層后制備珍珠層粉，其氨基酸的種類與含量損失嚴(yán)重。因此，實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)該選取合適的方法制備珍珠層粉。
3結(jié)論
1)淡水珍珠粉和淡水珍珠層粉、海水珍珠粉和海水珍珠層粉中都含有賴氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、酪氨酸、天冬氨酸和谷氨酸，且含量較為穩(wěn)定，賴氨酸的含量較高，最高達(dá)654.5 mg/kg;相對(duì)于淡水珍珠粉和淡水珍珠層粉，海水珍珠粉和海水珍珠層粉中未檢出蘇氨酸和脯氨酸，且精氨酸的含量較低，而酪氨酸的含量較高。
2)總體上淡水珍珠粉的氨基酸種類與總含量比淡水珍珠層粉多。
3)海水珍珠粉與海水珍珠層粉在氨基酸組成和含量上差異不明顯，但是馬氏珠母貝中總氨基酸含量是其他海水珍珠母貝中總氨基酸含量的2倍以上。
4)相對(duì)于直接用刀片刮取馬氏珠母貝珍珠層粉，機(jī)械磨削角質(zhì)層與化學(xué)溶蝕角質(zhì)層后制的的馬氏珠母貝珍珠層粉的氨基酸種類與含量均有損耗，化學(xué)溶蝕角質(zhì)層處理后的珍珠層粉的氨基酸損耗更加嚴(yán)重，總氨基酸含量減少約70%。
