樱桃发酵营养液中的氨基酸分析

  仪器网 ·  2012-07-15 08:58  ·  51866 次点击
摘要本文采用L-8800日立氨基酸自动分析仪测定樱桃发酵营养液中的氨基酸成分及含量,阐明该营养液能促进植物生长的部分理论根据。
关键词樱桃发酵营养液氨基酸
植物是否能吸收利用有机的氨基酸态氮以及对植物能产生怎样的生理效应,从19世纪末便引起植物营养学家的极大兴趣,不少研究结果表明植物能够吸收完整的氨基酸分子进人体内,并通过转氨基、脱氨基作用以及其他过程加以同化,尤其是复合型氨基酸肥料可明显促进植物生长,具有使植物分孽增加、叶色转绿、根系健壮和增加产量等效应。本文研究的果树本体营养液本着生物资源的循环利用,将果树生产上的落果、残果、次果通过发酵,制作成营养液。该樱桃发酵营养液中的氨基酸主要来源于樱桃果实中的蛋白质酶解,各种菌类发酵过程中的代谢产物和发酵完毕后菌类细胞的自溶。
1材料与方法
1.1试验材料
2006年7月用冷库中贮藏的樱桃进行发酵制作的植物源营养液,樱桃由北京市林业局果业协会提供,发酵酵素由北京天寿有机农场提供,中韩合资佳木斯绿洲酵素有限公司生产。
1.2主要仪器和试剂
日立L-8800型氨基酸自动分析仪,4.6mm×60mm(#2622)阳离子交换树脂,可见光检测器,标准氨基酸由日本味之素株式会社生产。
1.3原理
利用各种氨基酸两性离子特性、极性和分子大小等性质不同,使用阳离子交换树脂进行色谱分析,采用不同pH和离子强度的缓冲溶液依次进行洗脱。氨基酸洗脱顺序为:酸性氨基酸、中性和芳香族氨基酸,最后是碱性氨基酸;相对质量小的氨基酸比相对质量大的氨基酸先洗脱下来。被洗脱氨基酸与茚三酮进行柱后衍生,大多数衍生物呈蓝紫色,在570nm处有最大吸收;脯氨酸、羟脯氨酸与茚三酮反应生成黄色物质,在440nm处有吸收峰。
1.4色谱条件
按InstructionManualofHitachi要求,配制标准分析用1#、2#、3#、4#、5#洗脱溶液、R1茚三酮试剂和R2茚三酮缓冲溶液。泵1(洗脱溶液)流速:0.40mL/min(压力2.0~14.7MPkgf/cm2);泵2(茚三酮溶液)流速:0.35mL/min(压力0.2~2.0MPa);分析柱温度:55℃;反应器温度:135℃,进样体积20μL,定量方法:EXT—STD,标准分析时间:32min/个样,分析周期53min。
1.5样品前处理
取营养液3mL,加3mL优级纯浓盐酸于水解管中,充氮气抽真空后熔封,111℃恒温干燥箱内水解22h,冷却,打开水解管,水解液用超纯水定容20mL,取2mL滤液真空干燥后,加1~2mL超纯水再溶解、干燥,重复干燥3次后,用4mL0.02mo1/L盐酸溶解,过0.45μm微孔滤膜后上机分析,测定水解氨基酸的含量。
2结果与分析
2.1色谱图(见图1,2)
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从以上结果可以看出樱桃发酵营养液中的氨基酸成分丰富。
2.2含量测定
标准样品中每种氨基酸浓度为100nmol/L,工作站根据标准样品中所有氨基酸组分洗脱出的先后顺序—时间(min)为横轴,以采集信号响应值(mV)为纵轴绘制标准样品色谱图,并记录每一组分峰面积;样品中氨基酸组分根据标准品保留时间定性,峰面积定量;样品浓度由工作站根据公式1计算得到,本试验测得樱桃发酵营养液中的游离氨基酸浓度(见表1)。
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A样:样品中各种氨基酸的峰面积;A标:标样中各种氨基酸的峰面积;C标:10-4mol/L,(Pro为2×10-4mol/L)。pro为脯氨酸,表1中有标注。
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发酵液中的氨基酸以2种形式存在,一种是结合成蛋白质和肽类,而另一种则以游离状态存在。因酪氨酸的溶解度极小(25℃,水中的溶解度仅0.045%),容易结晶析出,在测定的前处理过程
中被过滤出去;而色氨酸在酸水解过程中会被破坏,因此只能测到16种游离氨基酸的含量。
3讨论
通过对樱桃发酵营养液的氨基酸成分分析,发现该营养液中的氨基酸种类多,含量丰富,与植物能量代谢密切相关的丝氨酸族氨基酸(Ser,Gly,Cys)、天门冬氨酸族氨基酸(Asp,Lys,Met、Thr,IIe)、谷氨酸族氨基酸(Glu,Arg,Pro)和丙酮酸族氨基酸(Ala,Leu,Val)占总量的97%,这四类氨基酸都可以通过与植物呼吸代谢的中间产物进行转化,为植物的生长发育提供能量。尤其是天门冬氨酸、谷氨酸含量特别多,而谷氨酸族氨基酸和天门冬氨酸族氨基酸可以直接与植物三羧酸循环中的中间产物a-酮戊二酸和草酰乙酸进行转化,进入三羧酸循环,以便在植物需要供能时快速提供足够的ATP。
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