全 文 ： 2006, Vol. 27, No. 08 食品科学 ※基础研究136
低温下保鲜期比在高温下保鲜期要长，甲醛含量也低。
3.3半胱氨酸控制香菇甲醛的机理是半胱氨酸与甲醛反
应产生一种稳定的化合物，从而降低甲醛含量。
参考文献：
[1] Iwami K, Yasumoto K, Mizusawa H, et al. Enzymatic formation of a
thermostable antithiamine factor in fresh fruiting bodies of Lentinus
edodes[J]. Journal of the Agricultural Chemical Society of Japan [Nihon
Nogei Kagakkai-shi], 1982, 56(10): 905-910.
[2] Fujimoto K, Tsurumi T, Watari M, et al. The mechanism of formalde-
hyde formation in shii-take mushroom[J]. [Conference Proceedings]
Mushroom Science, 1976, 9(1): 385-390.
[3] Iwami K, Yasumoto K, Mitsuda H. Determination of formaldehyde in
vegetables and edible mushroom by modified acetylacetone method[J].
Nutr Foods, 1974, 27: 387-391.
[4] Yasumoto K, Iwami K, Baba Y, et al. Analysis of highly volatile
compounds and determination of formaldehyde in shiitake mushroom
(Lentinus edodes)[J]. Journal of the Japanese Society of Food and
Nutrition [Eiyo to Shokuryo], 1971, 24(9): 463-467.
[5] 蒋欣, 董夏, 滕伟. 车间空气中甲醛的乙酰丙酮分光光度法测定方
法[J]. 微量元素与健康研究, 2003, 20(4): 44-45.
[6] 林树钱, 王赛贞, 林志杉. 香菇生长发育和加工贮存中甲醛含量变
化的初步研究[J]. 中国食用菌, 2002, 21(3): 26-28.
[7] 石小琼, 邓金星, 钟清泉, 等. L－半胱氨酸和琥珀酸2,2－二甲基
酰肼在蘑菇保鲜上的应用[J]. 食用菌学报, 2001, 8(2): 29-33.
[8] 段颖, 耿胜荣, 韩永斌, 等.蘑菇保鲜剂的筛选及其保鲜效果[J]. 食
品与发酵工业, 2004, 33(5): 143-146.
[9] Yukiko K, Mitsuhiro T, Takashi S. Marked formation of thiazolidine-4-
carboxylic acid, an effective nitrite trapping agent in vivo, on boiling of
dried shiitake ushroom(Lentinus edodes)[J]. Agric Food Chem, 1990,
38: 1945-1949.
[10]Cosmo G Mackenzie, Joseph Harris. N-Formylcysteine synthesis in
tochondria ro formal hyde and L-Cysteine via thiazolidinecarboxylic
aci [J]. The Journal of Biological Chemistry, 1956. 393-405.
[11]Sarah Ratner, H T Clarke. The Action of formaldehyde upon c steine
[J]. The Journal of the Am rican Chemical Society, 1937, 59: 201-
205.
收稿日期：2005-08-29
作者简介：郭晓娜(1978-)，女，博士研究生，研究方向为谷物资源的深度开发及利用。
苦荞蛋白质的低消化性研究Ⅰ
—— 热处理、还原二硫键及添加芦丁对其体外消化率的影响
郭晓娜，姚惠源，陈正行
(江南大学食品学院 食品科学与安全教育部重点实验室，江苏 无锡 214036)
摘 要：采用Osborne分级分离的方法从苦荞粉中制备得到清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。体外消化率测
定结果表明，四种蛋白组分的消化率均低于对照－小麦胚分离蛋白和大豆分离蛋白，并且四种组分的体外消化率也
存在不同程度的差别：清蛋白最高，谷蛋白最低。热处理可以明显提高苦荞粉四种蛋白组分的体外消化率。添加
芦丁不但没有降低四种蛋白组分的体外消化率，反而均有一定程度的提高。二硫键的破坏，除醇溶蛋白得以提高
之外，对于其它三种组分只是提高了初始水解速度，最终体外消化率没有明显提高。体外消化实验后，四种蛋白
组分所剩的残渣蛋白SDS-PAGE分析结果表明：这些残渣蛋白的谱带存在相似之处：在20kDa处有一条很窄的谱
带，在14～10kDa处的谱带较宽。
关键词：苦荞；蛋白组分；体外消化率；热处理；二硫键；芦丁
Effects of Heating, Rutin Adding and Disulfide Bonds Reduction on in vitro Pepsin
Digestibility of Chinese Tartary Buckwheat Protein Fractions
GUO Xiao-na，YAO Hui-yuan，CHEN Zheng-xing
(Key Laboratory of Food Science and Safety, Ministry of Education, School of Food Science and Technology,
Southern Yangtze University, Wuxi 214036, China)
Abstract ：Protein fractions (albumin, globulin, prolamin and glutelin) were extracted from defatted tartary buckwheat flour.
137※基础研究 食品科学 2006, Vol. 27, No. 08
The in vitro pepsin digestibility of the four fractions was different, and albumin was more susceptible to pepsin hydrolysis. The
native structure of the four protein fractions could be destroyed by heat treatment, so the digestibility was all improved significantly.
Adding rutin to the digestion mixture of the four fractions did not cause any decrease in vitropepsin digestibility, but on th contrary
did cause a slight increase in certain instances. Treatment with 2-mercaptoethanol 2 (2-ME)only caused the higher initial proteolysis
rate and did not increase the final digestibility clearly except prolamin. After pepsin digestion, the protein of unhydrolyzed
albumin, globulin, prolamin and glutelin (untreated) shared some similarities. They also exhibited a minor band at 20kDa and a
broad band at 14～10kDa.
Key words：tartary buckwheat；protein fractions；in vitro pepsin digestibility；heating；disulfide bonds；ruti
中图分类号：TS201.2 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2006)08-0136-05
荞麦属于蓼科(Polygonaceae)，荞麦属(Fagoprum)，
是双子叶植物。该属有15个种，主要分布在欧亚大陆
的温带地区。中国约有 1 0个种，栽培种只有甜荞
(Fagopyrum esculentum)和苦荞(Fagopyrum tataricum)，
其余是野生种。中国是荞麦生产大国，荞麦的分布极
其广泛，其中甜荞主要分布在内蒙古、甘肃、山西等
省，苦荞主要分布在西南地区的云南、四川、贵州等
省。尤其是四川省的凉山州是中国苦荞麦分布最集中，
种植面积最大的产区。
荞麦蛋白质的氨基酸组成比较均衡，富含人体限制
性氨基酸―赖氨酸，并且具有较高的生物价，相当于脱
脂奶粉生物价的92.3%，全鸡蛋粉生物价的81.5%。荞麦
蛋白质具有独特的生理功能，如：降低血液胆固醇[1,2]，
阻止7，12-二甲苯蒽诱发的乳腺癌[3]，抑制胆结石的形
成[4]，抑制1,2-二甲阱诱发的结肠癌，抗衰老[5]等。日
本学者Kayashita等认为，荞麦蛋白质独特的生理功能
与其低消化性有关。
影响蛋白质消化性的因素可归为两类：内因和外
因。外因主要是酚类化合物、植酸、碳水化合物、脂
类及蛋白酶抑制剂；内因主要是指蛋白质本身的结构特
性，如三级结构和四级结构。蛋白质经加热或还原等
处理后，其结构会发生改变，从而影响其消化性。
Ikeda[6]等人已通过体外实验，用胃蛋白酶－胰酶对甜荞
麦蛋白质进行酶解消化，研究了膳食纤维、单宁、植
酸和蛋白酶抑制剂对消化率的影响。但是热处理、破
坏二硫键和酚类化合物对苦荞麦蛋白消化性的研究至今
未见报道。因此本文通过体外消化实验，用胃蛋白酶
进行酶解，主要研究了热处理、还原二硫键及添加芦
丁对苦荞蛋白质组分体外消化率的影响。
1 材料与方法
1.1材料
1.1.1实验原料
苦荞粉 四川省凉山州小杂粮粉厂。
1.1.2主要试剂
胃蛋白酶 四川德阳生化制品厂；丙烯酰胺、N,
N-甲叉双丙烯酰胺、四甲基乙二胺均为电泳级；低分
子量标准蛋白质 中国科学院上海生物化学研究所；其
余试剂均为国产分析纯。
1.1.3主要仪器
ZOPR-52D冷冻离心机 日本东京日立Koki有限公
司；721-分光光度计 上海精密科学仪器有限公司；
恒温水浴锅 江苏省医疗机械厂；PHS-3C精密pH计
上海雷磁仪器厂；DSHZ-300恒温振荡器 江苏太仓市
实验设备厂；DYY-Ⅲ23A型电泳槽 北京市六一仪器
厂；ECP300三恒多用电泳仪 北京市六一仪器厂。
1.2方法
1.2.1苦荞蛋白质组分的分级制备
苦荞清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白及谷蛋白的制备是
按照经典Osborne分级提取的方法获得的。即分别采用
去离子水、1mol/L NaCl、55%(V/V)正丙醇和0.05mol/L
NaOH为溶剂对苦荞粉进行分级分离提取。
1.2.2体外消化率的测定
本实验首先测定了苦荞蛋白四种组分与参比蛋白(小
麦胚分离蛋白和大豆分离蛋白)的体外消化率，确定其
是否为低消化。具体操作如下：准确称取一定质量的样
品，溶解于pH1.0 HCl中，然后加入一定质量的胃蛋白
酶(酶活，1:3000)，置于37℃恒温振荡器上准确反应3h
后，加入等体积20%三氯乙酸终止反应，静置10min后
离心分离(4000×g, 20min)，同时做空白。氮的含量采
用微量凯式定氮法测定。
体外消化率的计算公式如下：
体外消化率=(上清液中氮的含量－空白中氮的含量)/
样品中氮的含量
1.2.3热处理、还原二硫键和添加芦丁对苦荞蛋白各
组分体外消化率的影响
在研究热处理、还原二硫键及添加芦丁对苦荞蛋白
质各组分体外消化率的影响时，本实验以检测酶解进程
中所释放出的游离氨基考察指标。对游离氨基的测定采
2006, Vol. 27, No. 08 食品科学 ※基础研究138
用茚三酮法，亮氨酸作标准曲线。
样品的处理方式如下：
A 热处理：样品在酶解前先溶于一定量的水中，
沸水浴加热30min。
B 还原处理：样品在酶解前先溶于一定量的5%(V/
V)2-巯基乙醇中，沸水浴加热30min。
C 添加芦丁：样品在酶解前添加一定量的芦丁，37℃
反应20min。
最终的酶解条件为：取处理和未处理的样品按照
1.2.2所述的方法进行酶解，反应至预定时间后，取出
一定体积的酶解液加入等体积20%三氯乙酸终止反应，
静置10min后离心分离(4000×g，20min)，同时做平行
和空白实验。用茚三酮比色法测定上清液中游离氨基的
含量。
1.2.4体外消化实验所得残渣蛋白的SDS-PAGE
苦荞蛋白质各组份经过3h胃蛋白酶水解，仍残留
部分未水解或水解不彻底的蛋白，定义为残渣蛋白。酶
解液经过三氯乙酸沉淀，离心分离出残渣蛋白，作为
SDS-PAGE的样品。
采用不连续系统凝胶配制，分离胶浓度15%，浓
缩胶浓度4%，电极缓冲液(内含0.1% SDS、0.05mol/L
Tris-0.384mol/L甘氨酸缓冲液pH8.3)。
用垂直板电泳槽，以1 %琼脂封底。
(1) 20ml分离胶配制：6.66ml分离胶贮液(30% Acr-
0.8% Bis)、2.50ml分离胶缓冲液(pH8.9 Tris-HCl)、0.20ml
10% SDS、2.00ml 1% TEMED、8.54ml重蒸馏水、
0.10ml 10% AP混合而成。
(2) 10ml浓缩胶配制：3.00ml浓缩胶贮液(10% Acr-
0.5% Bis)、1.25ml浓缩胶缓冲液(pH6.7 Tris-HCl)、0.10ml
10% SDS、1.00ml 1% TEMED、4.60ml重蒸馏水、0.05ml
10% AP混合而成。
每个样品加20μl，采用SDS-PAGE低分子量标准蛋
白。电泳开始时电流为10mA左右，待样品进入分离胶
后，改为20mA左右，当染料前沿距硅橡胶框底边约1cm
时停止电泳。
2 结果与分析
2.1苦荞蛋白质组分的分级制备
苦荞蛋白各组分的组成比例及蛋白质含量见表1。
从表中我们可以看出，苦荞中清蛋白含量最高，占总蛋
白的43.82%，其次为谷蛋白(14.58%)，醇溶蛋白(10.50%)，
球蛋白的含量最低，占总蛋白的7.82%。由此可见，苦
荞中主要的蛋白组分是可溶性蛋白(清蛋白和球蛋白)，
溶解性能很好，这是食品蛋白质最主要的功能性质，为
苦荞蛋白在食品工业中的应用奠定了基础。
组分 占总蛋白的比例(%) 蛋白质含量(%)
清蛋白 43.82 41.80
球蛋白 7.82 92.94
醇溶蛋白 10.50 30.77
谷蛋白 14.58 75.49
表1 苦荞蛋白质的组分组成比例及蛋白质含量
Table 1 Distribution and protein content of tartary buckwheat
protein fractions
2.2苦荞蛋白质各组分的体外消化率
消化率是食品蛋白质最重要的也是最直观的营养评
价指标之一，它是反映蛋白质在消化道内被分解的程
度，还反映消化后的氨基酸和肽被吸收的程度。不同
的食物，或同一种食物的不同加工方式，其蛋白质的
消化率都有差异。测定食品蛋白质的消化率主要有两
种：动物实验法和酶法。前者测得的是真消化率，后
者是体外消化率。为了便于操作和比较，本实验采用
胃蛋白酶酶解法测定苦荞蛋白各组分的体外消化率。
苦荞蛋白质各组分与对照蛋白的体外消化率测定结
果见表2。从表2可以得知，苦荞蛋白质各组分的体外
消化率均低于对照蛋白－小麦胚分离蛋白和大豆分离蛋
白。并且四种组分的体外消化率存在不同程度的差别，
清蛋白最高，谷蛋白最低。总体上讲，与其他谷物和
豆类蛋白相比，苦荞蛋白是属于低消化性蛋白。
蛋白质 体外消化率(%)
清蛋白 81.20
球蛋白 79.56
醇溶蛋白 66.99
谷蛋白 58.09
小麦胚分离蛋白 89.08
大豆分离蛋白 85.47
表2 苦荞蛋白质各组分与对照蛋白的体外消化率
Table 2 In vitro pepsin digestibility of tartary buckwheat protein
fractions and other food proteins
2.3热处理、还原二硫键和添加芦丁对苦荞蛋白各组
分体外消化率的影响
2.3.1对苦荞清蛋白体外消化率的影响
不同处理方式对苦荞清蛋白水解度(体外消化率)的影
响如图1所示。从图中可以得知，清蛋白经过加热处
理，其水解度得到明显提高。蛋白质经加热后，其三
级结构和四级结构可能会受到一定影响，对于清蛋白来
说，加热可能使其更容易受到胃蛋白酶的作用。清蛋
白经过2-巯基乙醇还原处理后，初始水解速度有所提
高，但最终的水解度不受其影响，这表明二硫键的断
裂只能增加初始酶解速度，而不能提高其最终的消化
率。值得注意的是芦丁的添加能够大大提高苦荞清蛋白
的水解度，即提高其体外消化率。有学者认为，黄酮
类和酚类物质含有一定数量的羟基，可能会与蛋白质作
139※基础研究 食品科学 2006, Vol. 27, No. 08
用，降低消化率[7]。但也有研究报道，一些食品蛋白
质的水解不受酚类化合物的影响，甚至有一定程度的提
高[8,9]。而我们的研究结果与后者相一致，至于其原因
还有待于进一步的研究。
2.3.2对苦荞球蛋白体外消化率的影响
不同处理方式对苦荞球蛋白水解度(体外消化率)的影
响如图2所示。与清蛋白相似的是，加热同样很大程度
地提高了球蛋白的体外消化率。而球蛋白被2-巯基乙醇
还原处理后，二硫键的破坏几乎没有提高其体外消化
率。添加芦丁只是提高了球蛋白的起始水解速度，最
终水解度没有受到影响，这一研究结果与Ikeda的报道
有所不同[6]，Ikeda曾研究过甜荞球蛋白被胃蛋白酶－胰
酶作用时，添加单宁酸和儿茶酸可抑制其水解。
2.3.3对苦荞醇溶蛋白体外消化率的影响
不同处理方式对苦荞醇溶蛋白水解度(体外消化率)的
影响如图3所示。醇溶蛋白经加热处理后，其水解度大
大提高，但与清蛋白和球蛋白相比，其水解度仍然偏
低。芦丁的添加使其水解度有一定程度的提高。另外
我们可以发现，醇溶蛋白经还原处理后，水解度有所
增加，这说明二硫键的破坏使醇溶蛋白更容易受到胃蛋
白酶的作用。
2.3.4对苦荞谷蛋白体外消化率的影响
不同处理方式对苦荞谷蛋白水解度(体外消化率)的影
响如图4所示。与以上三种蛋白组分相同的是加热使谷
蛋白的水解度明显提高，但这四种蛋白组分的水解度却
存在一定差别，这可能与蛋白质本身的结构、分子大
小、氨基酸组成及顺序有关。芦丁的添加使谷蛋白水
解度有一定程度的提高。谷蛋白经过2-巯基乙醇还原处
理后，初始水解速度有所提高，最终的水解度几乎不
受影响。
2.4体外消化实验所得残渣蛋白的SDS-PAGE分析
苦荞蛋白质四种组分分别经胃蛋白酶3h水解后，
残渣蛋白的SDS-PAGE(reduced)如图5 所示。从图中我
们可以发现，四种组分残渣蛋白的电泳图谱存在相似之
处。蛋白质经过水解后，残渣蛋白的电泳谱带比较扩
散，四种组分在20kDa处有一条很窄的谱带，在14～
10kDa处的谱带较宽。此外，球蛋白在9kDa有一条明
显的谱带。
3 结 论
2006, Vol. 27, No. 08 食品科学 ※基础研究140
带，在14～10kDa处的谱带较宽。
参考文献：
[1] Kayashita J, Shimaoka I, Nakajoh M, et al. Consumption of buckwheat
protein lowers plasma cholesterol and raises fecal neutral sterols in
cholesterol-fed rats because of its low digestibility[J]. J Nutr, 1997, 127:
13951400.
[2] Hiroyuki Tomotake, et al. Stronger suppression of plasma cholesterol
and enhancement of the fecal excretion of steroids by a buckwheat protein
product than by a soy protein isolate in rats fed on a cholesterol-free diet
[J]. Biosci Biotechol Biochem, 2001, 65(6): 1412-1414.
[3] Kayashita J, Shimaoka I, Nakajoh M, et al. Consumption of a buck-
wheat protein extract retards 7,12-dimethylbenz [α] anthracene- nduced
mammary carcinogenesis in rats[J]. Biosci Biotechol Biochem, 1999,
63(10): 1837-1839.
[4] Hiroyuki Tomotake, et al. A buckwheat protein products suppression
gallstone formation and plasma cholesterol more strongly than soy pro-
tein isolate in hamsters[J]. J Nutr, 2000, 130(7): 1670-1674.
[5] 张政. 苦荞蛋白复合物的营养成分及其抗衰老作用的研究[J]. 营养
学报, 1999, 21(2): 159-162.
[6] Ikeda K, Oku M, Kusano T, et al. Inhibitory potency of plant antinutrients
towards the in vitro digestibility of buckwheat protein[J]. Journal of
Food Science, 1986, 51:1527-1530.
[7] Elkin R G, Freed M B, Hamaker B R, et al. Condensed tannins are only
partially responsible for variations in nutrient digestibilities of sorghum
grain cultivars[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1996,
44: 848-853.
[8] Sathe S K, Sze-tao K W C. Effects of sodium chloride, phytate and
tannin on in vitro proteolysis of phaseolin[J]. Food Chemistry, 1997,
59: 253-259.
[9] Venkatachalam M, Sathe S K. Phaseolin in vitro pepsin dig st bility:
role of acids and phenolic compounds[J]. Journal of Agricultural and
Food Chemistry, 2003, 51: 3466-3472.
苦荞蛋白质各组分的体外消化率均低于对照－小麦
胚分离蛋白和大豆分离蛋白，并且四种组分的体外消化
率存在不同程度的差别。苦荞四种蛋白组分经热处理
后，体外消化率均明显提高。添加芦丁不但没有降低
四种蛋白组分的体外消化率，反而均有一定程度的提
高。二硫键的破坏，除醇溶蛋白得以提高之外，对于
其它三种组分只是提高了初始水解速度，最终体外消化
率没有明显提高。四种蛋白组分的残渣蛋白在SDS-
PAGE图中存在相似之处，在20kDa处有一条很窄的谱
efefefef
信 息
efefefef
f
e
f
美国推出新型代用盐
美国一公司不久前推出一种改进型“代用盐”，它不仅有正常咸味而且毫无“金属味”残留感。
长期摄入高盐(高氯化钠)食品会导致多种疾病的发生已形成人们的共识，故减少氯化钠的摄入是抗癌防病的一项
重要措施。但食盐是一种非常重要的调味品，如果菜肴中不加食盐则任何美味佳肴都将变得索然无味，从而使人
失去品尝的兴趣。
传统的食盐代用品为“氯化钾”，它与氯化钠的咸味十分相似，但氯化钾食后口中会有一种令人非常难受的
“金属味”残留，从而使人下一次再也不愿品尝加氯化钾的食品。
没有金属味的这种代用盐新产品其主要成分为氯化钾与L赖氨酸，后者是一种对人体有益的氨基酸(尤其对儿童
有促进生长作用)，它有屏蔽掉氯化钾金属苦味的效果。新型“代用盐”不仅消除了高浓度钠离子对人体的潜在危
害，还可补充钾离子摄入，而钾是一种能保持血压平稳的重要元素。氯化钾与L赖氨酸的结合可谓是相得益彰。
据悉，该新型代用盐已获多项美国专利。
该公司生产的新型无“金属味”代用盐有3种不同口味即本味(单纯咸味)、奶油味和大蒜味。它们均已进入
美国各地超市或大卖场货架销售并受到广大消费者的欢迎。