全 文 ：第４３卷 第３期
２０１５年３月
西北农林科技大学学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａ＆Ｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔ．Ｓｃｉ．Ｅｄ．）
Ｖｏｌ．４３ Ｎｏ．３
Ｍａｒ．２０１５
网络出版时间：２０１５－０１－１９ ０９：１９ ＤＯＩ：１０．１３２０７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｎｗａｆｕ．２０１５．０３．０２０
网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／６１．１３９０．Ｓ．２０１５０１１９．０９１９．０２０．ｈｔｍｌ
苦荞发芽过程中游离氨基酸含量的变化
［收稿日期］ ２０１３－１１－１４
［基金项目］ 国家现代农业产业技术体系建设专项 （ＣＡＲＳ－０８－Ｄ－３）；四川省教育厅项目（１３ＺＢ０３４３）；２０１１年四川省“高等教育质量
工程”建设项目
［作者简介］ 夏 清（１９８２－），男，四川绵阳人，讲师，硕士，主要从事中药药剂研究。Ｅ－ｍａｉｌ：１５３６５５００３＠ｑｑ．ｃｏｍ
［通信作者］ 彭镰心（１９８１－），男，广东中山人，讲师，硕士，主要从事苦荞功能性成分及深加工研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｅｎｇｌｉａｎｘｉｎ＠ｃｄｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
夏 清１，彭 聪２，宋 超２，彭镰心２，赵 钢２
（１四川中医药高等专科学校，四川 绵阳６２１０００；２成都大学 生物产业学院，四川 成都６１０１０６）
［摘 要］ 【目的】探讨苦荞不同发芽时期游离氨基酸含量的变化规律，为苦荞的综合利用及相关功能性产品
的开发提供依据。【方法】采用氨基酸自动分析仪，分别对黔苦５号、沽源苦荞、西荞１号、川荞１号４个苦荞品种种
子发芽０，３，６，９，１２ｄ的游离氨基酸进行定量检测，分析氨基酸间含量变化的相关性；通过主成分分析，判断发芽过程
中氨基酸总量发生变化的主要特征氨基酸；应用聚类分析，研究游离氨基酸的变化规律。【结果】苦荞发芽前后游离
氨基酸含量变化较大，发芽１２ｄ后，黔苦５号、沽源苦荞、西荞１号、川荞１号总氨基酸含量分别由发芽前的５．４０，
５．３１，４．０３，３．８２ｍｇ／ｇ增加至１６．２６，１９．２７，１７．９１，１５．７９ｍｇ／ｇ；苏氨酸、谷氨酸和亮氨酸含量变化与多种氨基酸呈相
反趋势，丝氨酸、天冬氨酸等９种氨基酸是苦荞发芽过程中含量发生变化的主要特征氨基酸，发芽６，９，１２ｄ时４种苦
荞芽的氨基酸含量不能明显区分。【结论】苦荞发芽前后氨基酸变化较大，可根据产品需要选择发芽时间。
［关键词］ 苦荞；发芽；游离氨基酸；化学计量学
［中图分类号］ Ｓ５１７．０１ ［文献标志码］ Ａ ［文章编号］ １６７１－９３８７（２０１５）０３－０１９９－０６
Ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｆｒｅｅ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｄｕｒｉｎｇ
ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔａｒｔａｒｙ ｂｕｃｋｗｈｅａｔ
ＸＩＡ Ｑｉｎｇ１，ＰＥＮＧ Ｃｏｎｇ２，ＳＯＮＧ Ｃｈａｏ２，ＰＥＮＧ Ｌｉａｎ－ｘｉｎ２，ＺＨＡＯ Ｇａｎｇ２
（１ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，Ｍｉａｎｙａｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ６２１０００，Ｃｈｉｎａ；
２ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ６１０１０６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ】Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｆｒｅｅ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｔａｒｔａｒｙ ｂｕｃｋｗｈｅａｔ（Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｔａｔａｒｉｃｕｍ）ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ
ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔａｒｔａｒｙ ｂｕｃｋｗｈｅａｔ．【Ｍｅｔｈｏｄ】Ｆｒｅｅ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ａｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ（０，３，６，９ａｎｄ １２ｄ）ｏｆ ｆｏｕｒ ｔａｒｔａｒｙ ｂｕｃｋｗｈｅａｔ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ，Ｑｉａｎｋｕ Ｎｏ．５，Ｇｕｙｕａｎ
ｋｕｑｉａｏ，Ｘｉｑｉａｏ Ｎｏ．１ａｎｄ Ｃｈｕａｎｑｉａｏ Ｎｏ．１，ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ａｎａｌｙｚｅｒ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｂｙ ｃｏｒｒｅｌａ－
ｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｃｌｕｓｔｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ．【Ｒｅｓｕｌｔ】Ｆｒｅｅ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｃｏｎ－
ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｔａｒｔａｒｙ ｂｕｃｋｗｈｅａｔ．Ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ａｍｉ－
ｎｏ ａｃｉｄｓ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｑｉａｎｋｕ Ｎｏ．５，Ｇｕｙｕａｎ ｋｕｑｉａｏ，Ｘｉｑｉａｏ Ｎｏ．１ａｎｄ Ｃｈｕａｎｑｉａｏ Ｎｏ．１ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｒｏｍ ５．４０，
５．３１，４．０３，ａｎｄ ３．８２ｍｇ／ｇ ｉｎ ｓｅｅｄｓ ｔｏ １６．２６，１９．２７，１７．９１，ａｎｄ １５．７９ｍｇ／ｇ ｉｎ ｓｐｒｏｕｔｓ（１２ｄ），ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
Ｔｈｒｅｏｎｉｎｅ，ｇｌｕｔａｍａｔｅ ａｎｄ ｌｅｕｃｉｎｅ ｈａｄ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ ｍａｎｙ ｏｔｈｅｒ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ．９ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｉｎ－
ｃｌｕｄｉｎｇ ｓｅｒｉｎｅ ａｎｄ ａｓｐａｒｔａｔｅ ｗｅｒｅ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｄｕｒｉｎｇ ｂｕｃｋｗｈｅａｔ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ．
【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ】Ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｃｈａｎｇｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｕｒｉｎｇ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ．Ｔｈｕｓ，ｓｕｉｔａｂｌｅ ｓｐｒｏｕｔｉｎｇ
ｔｉｍｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｔａｔａｒｉｃｕｍ （ｔａｒｔａｒｙ ｂｕｃｋｗｈｅａｔ）；ｓｐｒｏｕｔｓ；ｆｒｅｅ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ；ｃｈｅｍｏｍｅｔｒｉｃｓ
荞麦（ｂｕｃｋｗｈｅａｔ）属蓼科（Ｐｏｌｙｇｏｎａｃｅａｅ）荞麦
属（Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ）１年生或多年生双子叶植物，广泛
分布于中国、俄罗斯、乌克兰、法国、美国、波兰、巴
西、澳大利亚等国［１－２］。苦荞（Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｔａｔａｒｉ－
ｃｕｍ （Ｌ．）Ｇａｅｒｔｎ）是传统的药食两用作物，早在《本
草纲目》中就有记载。苦荞除含有多种有效成分，如
黄酮、Ｄ－手性肌醇（ＤＣＩ）、γ－氨基丁酸（ＧＡＢＡ）、大黄
素［３－５］等外，还含有丰富且更为平衡的氨基酸、维生
素、矿物质等成分［６－９］。苦荞具有抗氧化、抗疲劳、抗
肿瘤、降血糖、降胆固醇等活性［１０－１３］。目前市场上以
苦荞为原料开发的产品日益增多，苦荞籽发芽后多
酚类、氨基酸、维生素、矿物质等均会发生较大变
化［１４］，营养药用价值比苦荞籽更高，因此可作为一
种新型的原料开发功能性产品。
氨基酸在荞麦不同部位及不同生长期中的分布
均有较大差异。Ｃｈｏｉ等［１５］研究甜荞芽与苦荞芽中
游离氨基酸的分布后发现，苦荞芽中必需氨基酸含
量高于甜荞；进一步研究表明，荞麦根、茎中谷氨酰
胺的含量分别为３０％～３７％和４０％～４２％，甜荞
根、茎、叶３个器官中氨基酸与苦荞最大的不同是络
氨酸分布的差异。荞麦发芽过程中氨基酸变化十分
复杂。针对荞麦种子萌发过程中氨基酸变化的研究
结果表明，由于水解作用，总蛋白含量在萌发过程中
逐渐下降，萌发７ｄ后苦荞与甜荞总蛋白含量分别
下降３０．９％和３５．４２％，所测定的１７种氨基酸总量
分别增加４．２％和７．８９％［１４］。氨基酸的组成、比例
对荞麦蛋白营养有重要影响，荞麦因拥有丰富且平
衡的氨基酸而获得了与鸡蛋、牛奶接近的营养评
分［１６］。甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸等为呈甜味的氨基
酸，组氨酸、精氨酸等为呈苦味的氨基酸，游离氨基
酸含量的改变也会影响荞麦芽的风味。因此，荞麦
种子发芽后发生的一系列生化代谢反应，包括游离
氨基酸的组成改变，将会对荞麦的品质产生重要影
响。目前，对苦荞发芽过程中游离氨基酸含量变化的
研究较少。为此，本试验分析了苦荞种子发芽过程中
各游离氨基酸含量的变化规律，以期为提高苦荞的综
合利用价值及相关功能性产品的开发提供依据。
１ 材料与方法
１．１ 材 料
１．１．１ 苦荞种子 黔苦５号（Ｋ１）、沽源苦荞（Ｋ２）、
西荞１号（Ｋ３）、川荞１号（Ｋ４）种子，均于２０１２－１１
采收自成都大学试验田，经赵钢教授鉴定。
１．１．２ 设备及试剂 日立Ｌ－８８００氨基酸分析仪，
ＭＥＴＴＬＥＲ ＡＢ１３５－Ｓ十万分之一天平（瑞士）；氨基
酸混合标准液（日本和光纯药工业株式会社生产），
其他试剂均为分析纯。
１．２ 方 法
１．２．１ 样品处理 取黔苦５号、沽源苦荞、西荞１
号、川荞１号种子，３０℃浸泡２ｈ，用体积分数２％次
氯酸钠消毒，蒸馏水冲洗干净后置于放有双层滤纸
的培养皿中，于光照培养箱中培养（温度２０℃，光照
１２ｈ／ｄ，湿度８０％）。每天向培养皿中加入适量水，
保持滤纸湿润状态。分别于培养０（对照），３，６，９，
１２ｄ时取样，取样时去掉不可食用的苦荞壳及根。
将各处理样品于５０℃烘干至恒质量，粉碎并过孔径
为０．４２５ｍｍ的分样筛后备用。试验重复３次。
１．２．２ 游离氨基酸含量的测定 精确称取０．３ｇ
１．２．１中各处理样品（０，３，６，９，１２ｄ苦荞芽），置于
５０ｍＬ具塞三角瓶中，加入０．１ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ ３０ｍＬ
浸泡２４ｈ，过滤，滤液以０．１ｍｏｌ／Ｌ ＨＣｌ定容至５０
ｍＬ；取适量滤液，按照１∶３的体积比加入体积分数
１０％的磺基水杨酸溶液（水溶液），充分混合至离心
管中，１４ ０００ｒ／ｍｉｎ离心２０ｍｉｎ，取上清液过０．４５
μｍ有机相滤头后备测。
１．２．３ 数据统计 采用ＳＰＳＳ １９．０软件，对苦荞芽
各游离氨基酸含量间的相关性进行分析，并对不同
时期苦荞芽氨基酸含量进行主成分分析与聚类分
析。
２ 结果与分析
２．１ 苦荞不同发芽时期的游离氨基酸含量
４种苦荞在不同发芽时期游离氨基酸含量的测
定结果见表１。由表１可知，苦荞种子中含有丰富
的精氨酸、缬氨酸与苏氨酸，且含量与苦荞品种有
关。西荞１号（Ｋ１）、川荞１号（Ｋ４）种子均以缬氨酸
含量最高，而黔苦５号（Ｋ１）、沽源苦荞（Ｋ２）种子以
精氨酸含量最高。苦荞发芽后天冬氨酸、丝氨酸、甘
氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、络氨酸、苯丙氨酸
和赖氨酸等氨基酸含量总体高于发芽前，苏氨酸含
量则随着发芽时间延长而降低，谷氨酸、亮氨酸呈现
先增加后降低的趋势，其他氨基酸则在不同品种中
００２ 西北农林科技大学学报（自然科学版） 第４３卷
表现出不同的变化规律。苦荞发芽后丙氨酸含量提
升幅度最大，其中沽源苦荞（Ｋ２）从种子萌发前的未
能检测到，上升至发芽１２ｄ后的６．０１ｍｇ／ｇ。赖氨
酸为谷物中存在的主要限制氨基酸，能促进人体发
育、增强免疫功能，苦荞发芽６ｄ后，赖氨酸含量明
显增高，随后变化趋于平缓，可见苦荞芽可作为人体
饮食中赖氨酸的一个重要来源。发芽１２ｄ后，黔苦
５号、沽源苦荞、西荞１号、川荞１号总氨基酸含量
分别从发芽前的５．４０，５．３１，４．０３，３．８２ｍｇ／ｇ增加
至１６．２６，１９．２７，１７．９１，１５．７９ｍｇ／ｇ。
表１ 苦荞种子不同发芽时期的游离氨基酸含量
Ｔａｂｌｅ １ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｆｒｅｅ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｔａｒｔａｒｙ ｂｕｃｋｗｈｅａｔ ｍｇ／ｇ
样品
Ｓａｍｐｌｅ
时间／ｄ
Ｔｉｍｅ
天冬
氨酸
Ａｓｐ
苏氨酸
Ｔｈｒ
丝氨酸
Ｓｅｒ
谷氨酸
Ｇｌｕ
甘氨酸
Ｇｌｙ
丙氨酸
Ａｌａ
缬氨酸
Ｖａｌ
甲硫
氨酸
Ｍｅｔ
异亮
氨酸
Ｉｌｅ
亮氨酸
Ｌｅｕ
络氨酸
Ｔｙｒ
苯丙
氨酸
Ｐｈｅ
赖氨酸
Ｌｙｓ
组氨酸
Ｈｉｓ
精氨酸
Ａｒｇ
Ｋ１ ｎｄ ０．７４ ０．１２ ｎｄ ｎｄ ｎｄ １．２７ ０．７１ ０．１２ ０．１６ ｎｄ ｎｄ ０．１１ ０．２６ １．９１
Ｋ２ ０ ｎｄ ０．８５ ｎｄ ｎｄ ｎｄ ｎｄ １．３２ ０．７３ ｎｄ ｎｄ ｎｄ ｎｄ ０．１８ ｎｄ ２．２３
Ｋ３ ｎｄ １．０６ ｎｄ ｎｄ ０．０７ ０．１９ １．４３ ０．７４ ｎｄ ｎｄ ｎｄ ｎｄ ｎｄ ｎｄ ０．５４
Ｋ４ ｎｄ １．０４ ｎｄ ｎｄ ｎｄ ｎｄ １．４０ ０．６７ ｎｄ ｎｄ ｎｄ ｎｄ ０．１４ ｎｄ ０．５７
Ｋ１ ０．５７ ０．５０ ０．１８ １．０１ ０．１８ ２．１９ １．３３ ０．７５ ０．２４ ０．３２ ｎｄ ｎｄ ０．３３ ０．２３ ２．３９
Ｋ２ ３ ｎｄ ０．８６ ｎｄ ０．９３ ｎｄ ２．４３ １．５７ ０．８２ ０．１５ ０．３３ ｎｄ ｎｄ ０．２２ ｎｄ ２．１４
Ｋ３ ｎｄ ０．９１ ｎｄ １．０６ ｎｄ ３．２１ １．６２ ０．６５ ０．１８ ０．４５ ｎｄ ｎｄ ０．１７ ｎｄ ０．６６
Ｋ４ ｎｄ ０．３２ ｎｄ ｎｄ ０．１１ ２．１５ １．２６ ０．８３ ０．１７ ０．３７ ｎｄ ｎｄ ０．１８ ０．２６ ０．６８
Ｋ１ １．４３ ｎｄ １．２０ ０．１４ ０．１７ ４．８２ ２．６７ ０．６８ ０．７８ ０．７７ １．５４ ０．４４ ０．５０ １．１４ ４．４０
Ｋ２ ６ １．０９ ｎｄ ０．５６ ０．１１ ０．１４ ３．５０ １．８２ ０．７７ ０．３５ ０．５６ ｎｄ １．４８ ０．３４ ０．１２ ２．４９
Ｋ３ ０．６１ ｎｄ ０．６８ ０．８４ ０．１７ ４．３１ ２．２２ ０．７２ ０．４２ ０．５９ １．６２ ０．５８ ０．４５ ０．７５ １．５７
Ｋ４ １．１７ ｎｄ ０．４０ ｎｄ ０．１５ ３．７０ １．８０ ０．７９ ０．２８ ０．５１ ｎｄ １．４４ ０．１８ ０．２４ １．０８
Ｋ１ ０．８３ ｎｄ ０．５２ ｎｄ ０．１７ ４．６２ １．３１ １．０４ ０．２８ ０．１１ ２．２４ １．２２ ０．４６ ０．６５ ２．５９
Ｋ２ ９ ０．９１ ｎｄ ０．５２ ０．１１ ０．２２ ４．９０ １．８３ ０．８８ ０．３０ ０．９２ ２．２７ １．１２ ０．２５ ０．２１ ３．５６
Ｋ３ ０．４０ ｎｄ ０．５９ ｎｄ ０．２０ ５．４７ １．７０ ０．９１ ０．２２ ０．６７ １．６６ ０．９７ ０．３０ ０．２８ １．６４
Ｋ４ ０．５２ ｎｄ ０．３９ ｎｄ ０．１４ ４．８３ １．４４ ０．９６ ０．１５ ０．６６ １．６３ ０．７０ ０．１５ ０．２４ １．０２
Ｋ１ ０．８１ ｎｄ １．０４ ｎｄ ０．２２ ４．９９ １．４５ １．４６ ０．５１ ｎｄ ２．０２ ０．９１ ０．４３ ０．６０ １．８２
Ｋ２ １２ １．１５ ｎｄ １．５３ ｎｄ ０．１９ ６．０１ ３．１３ ０．１１ ０．７４ ｎｄ １．７５ １．３４ ０．７０ ｎｄ ２．６２
Ｋ３ １．４６ ｎｄ １．０３ ｎｄ ０．１８ ５．７０ １．６０ ０．０８ ０．５２ ｎｄ ２．１５ １．３１ ０．４４ ０．１５ ３．２９
Ｋ４ １．０６ ｎｄ ０．８７ ｎｄ ０．１３ ５．５８ ２．０６ ０．９３ ０．３７ ｎｄ ２．１２ ０．９８ ０．３４ ｎｄ １．３５
注：ｎｄ表示未能检测到。Ｎｏｔｅ：ｎｄ．Ｎｏｔ ｄｅｔｅｃｔｅｄ．
２．２ 苦荞芽中氨基酸含量间的相关性分析
苦荞芽中氨基酸含量间的相关性分析结果如表
２所示。
表２ 苦荞芽中游离氨基酸含量间的相关性
Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｍａｔｒｉｘ ｆｏｒ ｆｒｅｅ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｂｕｃｋｗｈｅａｔ ｓａｍｐｌｅｓ
项目
Ｉｔｅｍ
天冬
氨酸
Ａｓｐ
苏氨酸
Ｔｈｒ
丝氨酸
Ｓｅｒ
谷氨酸
Ｇｌｕ
甘氨酸
Ｇｌｙ
丙氨酸
Ａｌａ
缬氨酸
Ｖａｌ
甲硫
氨酸
Ｍｅｔ
异亮
氨酸
Ｉｌｅ
亮氨酸
Ｌｅｕ
络氨酸
Ｔｙｒ
苯丙
氨酸
Ｐｈｅ
赖氨酸
Ｌｙｓ
组氨酸
Ｈｉｓ
精氨酸
Ａｒｇ
天冬氨酸 Ａｓｐ １．００
苏氨酸 Ｔｈｒ －０．８２＊＊ １．００
丝氨酸Ｓｅｒ ０．８４＊＊ －０．７６＊＊ １．００
谷氨酸 Ｇｌｕ －０．２６ ０．３０ －０．２９ １．００
甘氨酸 Ｇｌｙ ０．７５＊＊ －０．８８＊＊ ０．７２＊＊ －０．２１ １．００
丙氨酸 Ａｌａ ０．７７＊＊ －０．８７＊＊ ０．８１＊＊ －０．０９ ０．７９＊＊ １．００
缬氨酸 Ｖａｌ ０．６０＊＊ －０．４６＊ ０．７７＊＊ －０．０１ ０．３９ ０．５７＊＊ １．００
甲硫氨酸 Ｍｅｔ－０．２１ －０．０９ －０．２２ －０．０５ ０．１１ －０．０２ －０．４４＊ １．００
异亮氨酸Ｉｌｅ ０．８３＊＊ －０．７１＊＊ ０．９４＊＊ －０．０７ ０．６７＊＊ ０．７５＊＊ ０．７９＊＊－０．２６ １．００
亮氨酸 Ｌｅｕ ０．１８ －０．３８ ０．０１ ０．２３ ０．３２ ０．３１ ０．２０ ０．１７ ０．１４ １．００
络氨酸 Ｔｙｒ ０．６３＊＊ －０．７４＊＊ ０．７５＊＊ －０．２９ ０．７３＊＊ ０．８３＊＊ ０．４０ ０．０８ ０．６１＊＊ ０．１０ １．００
苯丙氨酸Ｐｈｅ ０．８２＊＊ －０．８３＊＊ ０．７０＊＊ －０．４１ ０．７２＊＊ ０．７７＊＊ ０．４２ －０．０７ ０．５７＊＊ ０．１５ ０．６２＊＊ １．００
赖氨酸 Ｌｙｓ ０．７２＊＊ －０．６７＊＊ ０．８８＊＊ ０．００ ０．６４＊＊ ０．７２＊＊ ０．７０＊＊－０．２６ ０．８９＊＊－０．０３ ０．６４＊＊ ０．５７＊＊ １．００
组氨酸 Ｈｉｓ ０．４０ －０．４９＊ ０．４２ －０．０１ ０．４８＊ ０．３４ ０．２５ ０．２９ ０．５３＊ ０．３８ ０．４２ ０．１４ ０．４４＊ １．００
精氨酸 Ａｒｇ ０．６４＊＊ －０．４４＊ ０．５７＊＊ －０．０５ ０．４５＊ ０．４１ ０．４２ －０．２４ ０．６５＊＊ ０．２５ ０．４６＊ ０．３６ ０．６２＊＊ ０．４５＊ １．００
注（Ｎｏｔｅ）：＊．Ｐ＜０．０５，＊＊．Ｐ＜０．０１。
１０２第３期 夏 清，等：苦荞发芽过程中游离氨基酸含量的变化
由表２可知，苦荞芽中苏氨酸与天冬氨酸、甘氨
酸、丙氨酸和苯丙氨酸呈较强的负相关，说明苏氨酸
含量的变化趋势与这４种氨基酸含量相反；天冬氨
酸与丝氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸呈强正相关，说明
它们在发芽过程中呈现相似的变化趋势。了解苦荞
发芽过程中各种氨基酸的变化关系，有助于根据实
际需要选择合适的发芽时间。
２．３ 不同时期苦荞芽氨基酸含量的主成分分析
从表３可知，前４个主成分能解释苦荞芽氨基
酸含量８３．３５％的信息，第１主成分能解释苦荞芽
氨基酸含量５４．６３％的信息，且与天冬氨酸、丝氨
酸、甘氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、络氨酸和赖氨酸呈强
正相关，与苏氨酸呈强负相关；第２主成分与甲硫氨
酸呈强正相关。说明这９种氨基酸是苦荞发芽过程
中含量发生变化的主要特征氨基酸。
从图１－Ａ可知，天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、甘氨
酸、丙氨酸、异亮氨酸、络氨酸和赖氨酸在主成分１
中有相似的载荷，说明其对主成分１的贡献相似。
由图１－Ｂ可知，未发芽种子与发芽后种子氨基酸能
显著区分，但发芽６，９，１２ｄ的种子未能显著区分，
可能是由于不同苦荞品种的氨基酸代谢、反应速度
不一致所致。
表３ 不同时期苦荞芽氨基酸含量前４个主成分的因子载荷
Ｔａｂｌｅ ３ Ｆａｃｔｏｒ ｌｏａｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｆｏｕｒ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
变量
Ｖａｒｉａｂｌｅ
主成分Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
１ ２ ３ ４
天冬氨酸 Ａｓｐ ０．９１１ －０．０６９ －０．０８５ －０．０７７
苏氨酸 Ｔｈｒ －０．９００ －０．３１３ ０．１０９ ０．１５３
丝氨酸Ｓｅｒ ０．９４１ －０．２０７ －０．１０３ ０．１３０
谷氨酸 Ｇｌｕ －０．２２８ －０．１２１ ０．７７２ －０．１８３
甘氨酸 Ｇｌｙ ０．８４８ ０．３１４ －０．０５９ －０．０７７
丙氨酸 Ａｌａ ０．８９４ ０．１２８ －０．０３４ －０．２３８
缬氨酸 Ｖａｌ ０．６９８ －０．４５４ ０．２２６ －０．１２９
甲硫氨酸 Ｍｅｔ －０．１３２ ０．８５９ －０．０４０ ０．２４５
异亮氨酸Ｉｌｅ ０．９１１ －０．２４２ ０．１８１ ０．１４２
亮氨酸Ｌｅｕ ０．２４６ ０．４８０ ０．５８５ －０．４８４
络氨酸 Ｔｙｒ ０．８０３ ０．２００ －０．１９３ ０．１２４
苯丙氨酸Ｐｈｅ ０．７９２ ０．０９６ －０．３９３ －０．３１９
赖氨酸Ｌｙｓ ０．８６０ －０．２８５ ０．１１０ ０．２０５
组氨酸 Ｈｉｓ ０．５２０ ０．４０１ ０．４４２ ０．４９８
精氨酸 Ａｒｇ ０．６５０ －０．１５２ ０．３０４ ０．２３４
累计解释变量／％
Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｔｏｔａｌ ｖａｒｉａｎｃｅ ５４．６３ ６６．７８ ７７．１２ ８３．３５
注：黑体数据表示变量与主成分有强相关性（｜载荷值｜＞０．８）。
Ｎｏｔｅ：Ｂｏｌｄ ｄａｔａ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｓｔｒｏｎｇ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ（｜ｌｏａｄｉｎｇ｜＞０．８）．
图１ 不同时期苦荞芽氨基酸含量的主成分分析
第１主成分解释５５％原变量信息，第２主成分解释１２％原变量信息
０ｄ－Ｋ１表示Ｋ１品种发芽０ｄ，３ｄ－Ｋ１表示Ｋ１品种发芽３ｄ，其他依此类推。图２同
Ｆｉｇ．１ Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｄｕｒｉｎｇ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔａｒｔａｒｙ ｂｕｃｋｗｈｅａｔ
Ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ ５５％ｏｆ ｖａｒｉａｎｃｅ，ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ １２ｏｆ ｖａｒｉａｎｃｅ
０ｄ－Ｋ１ｍｅａｎｓ ｃｕｌｔｉｖａｒ Ｋ１ｇｅｒｍｉｎａｔｅｄ ｆｏｒ ０ｄ，３ｄ－Ｋ１ｍｅａｎｓ ｃｕｌｔｉｖａｒ Ｋ１ｇｅｒｍｉｎａｔｅｄ ｆｏｒ ３ｄ，ｓｏ ｏｎ ａｎｄ ｓｏ ｆｏｒｔｈ．Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｆｏｒ Ｆｉｇ．２
２０２ 西北农林科技大学学报（自然科学版） 第４３卷
２．４ 不同时期苦荞芽氨基酸含量的聚类分析
对不同发芽时期苦荞芽的氨基酸含量进行聚类
分析（ｗａｒｄ法，欧氏距离），结果见图２。由图２可
知，未发芽苦荞种子以及发芽３ｄ后种子能各自聚
为一类，而发芽６，９，１２ｄ的种子未能显著区分，与
主成分分析结果一致，说明不同品种苦荞发芽前后
游离氨基酸含量变化较大，但其变化速度却因品种
而异。
图２ 不同发芽时期苦荞芽氨基酸含量的聚类分析
Ｆｉｇ．２ Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｃｌｕｓｔｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｔａｒｔａｒｙ ｂｕｃｋｗｈｅａｔ
３ 讨论与结论
荞麦发芽过程中会发生复杂的生理生化反应，
其中蛋白质变化是发芽过程中的重要变化。一部分
蛋白质受酶催化水解为低分子肽类和氨基酸，其中
有些氨基酸又参与分解代谢。本研究结果表明，荞
麦萌发时，蛋白质等大分子逐渐降解，氨基酸种类虽
然没发生变化，但其含量却发生较大变化。苦荞发
芽后游离氨基酸含量比例发生改变，总含量升高，对
改变苦荞的营养特性有重要的意义。荞麦芽中含有
丰富的人体必需氨基酸缬氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸
及半必需氨基酸精氨酸，苯丙氨酸是体内合成甲状
腺素的来源，可转变为酪氨酸；精氨酸有降压作用，
缺乏精氨酸则会引起肝脏中胆固醇和甘油三酯含量
升高［１７］。因此，充分利用荞麦萌发过程中各类氨基
酸含量的变化，开发不同类型的产品是可行的。
张美莉等［１８］对苦荞和甜荞萌发后的氨基酸含
量变化进行了分析，结果表明，苦荞在萌发的各个时
期，１８种氨基酸中以谷氨酸含量最高，其次是精氨
酸、天冬氨酸。王丽娟［１９］测定了９个品种荞麦的氨
基酸含量，也是谷氨酸的含量最高。本研究中，游离
谷氨酸含量比游离精氨酸、丙氨酸等氨基酸含量低，
说明谷氨酸在荞麦中主要以结合态形式存在。
荞麦芽中游离氨基酸的含量变化除了与荞麦品
种有关外，还与光照等条件有关。Ｓｕｎ－Ｊｕ等［２０］分析
了光照对甜荞与苦荞芽中游离氨基酸的影响，结果
表明，不同光照时间对甜荞、苦荞中游离氨基酸含量
有显著影响。因此，选择合适的荞麦品种与发芽条
件，是提高荞麦芽品质的重要途径。
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ｓｐｒｏｕｔｓ ｏｆ ｃｏｍｍｏｎ （Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｅｓｃｕｌｅｎｔｕｍ Ｍｏｅｎｃｈ）ａｎｄ
ｔａｒｔａｒｙ（Ｆ．ｔａｔａｒｉｃｕｍＧａｅｒｔｎ．）ｂｕｃｋｗｈｅａｔｓ［Ｊ］．Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ
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４０２ 西北农林科技大学学报（自然科学版） 第４３卷