新疆花生品种（系）蛋白亚基组成及品质特性分析

奥鹏网院作业

新疆花生品种（系）蛋白亚基组成及品质特性分析新疆花生品种（系）蛋白亚基组成及品质特性分析

袁秋岩1，刘红芝2，张 健3，李利民4，吴 斌3，王 强2,*

（1.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2.中国农业科学院农产品加工研究所，农业农村部农产品加工综合性重点实验室，北京 100193；3.新疆农业科学院农产品贮藏加工研究所，新疆 乌鲁木齐 830091；4.新疆农业科学院农作物品种资源研 究所，新疆 乌鲁木齐 830091）

摘 要：对在新疆种植的36 个花生品种（系）蛋白亚基组成及花生分离蛋白品质特性进行了相关性和聚类分析。结果表明：不同花生种间蛋白质组分含量存在较大的遗传变异性。各品种（系）亚基相对含量差异明显，其中，花生球蛋白35.5 kDa的亚基差异最明显，‘冀花10’等6 个花生品种缺失35.5 kDa亚基，占所测试品种的16.67%。花生分离蛋白品质特性在种质材料间存在差异，除蛋白质纯度外，持水性、溶解性等指标的变异系数均大于10%，说明不同品种（系）花生很多品质差异较大。相关性分析表明，花生球蛋白与伴花生球蛋白之间呈极显著负相关（r＝－1.000，P＜0.01），蛋白溶解性与凝胶硬度呈极显著负相关（r＝－0.498，P＜0.01）。聚类分析表 明，36 个花生品种（系）在D2＝5水平下可分为5 类，其中II类蛋白质溶解性和IV类蛋白质凝胶硬度、内聚力表现良好，值得推广种植。

关键词：新疆花生；花生蛋白；亚基组成；品质特性

花生（Arachis hypogeal L.）是我国重要的油料和经济作物[1-2]，2017年其产量达1 709.2万 t[3]，居世界首位[4]。随着国家农作物种植结构的调整和一带一路建设，新疆已成为“油料西迁”的重要地区。新疆花生已有100多年的种植历史，曾培育出许多具有地方特色的品种，例如‘托克逊’大花生、小花生等[5]。截止到2017年，新疆花生种植面积和产量分别为3.6×103 hm2和1.9×104 t，仅占全国的0.8‰和1.1‰[3]。新疆具有光照资源丰富、昼夜温差大等得天独厚的区域优势，且新疆花生的黄曲霉毒素含量低甚至没有[6]，满足了人们对食品安全性的需求。因此，新疆花生产业的发展拥有巨大潜力。

沙漠中的建筑为更好地适应气候环境，防止墙体因长时间照射而影响室内的热舒适性，往往受规划布局和朝向的影响较大。但盖尔达耶的建筑在紧凑布局下并没有过多考虑关于朝向的问题，而是将抵御恶劣环境的方式落实到建造各环节。

花生营养价值极高，蛋白质量分数达24%～36%[7-8]，且不含任何固有的抗营养因子[9]。花生食用产品的品质取决于其总油脂和蛋白质含量，花生蛋白亚基与花生的溶解性、持水性、乳化性等加工特性密切相关[10]。花生蛋白亚基主要包括花生球蛋白（14S，类似于11S大豆球蛋白）、伴花生球蛋白II（7.8S，类似于7S豌豆球蛋白）和伴花生球蛋白I（2S）[11-12]。电泳实验结果中花生球蛋白共4 个条带，分子质量分别为40.5、37.5、35.5 kDa和23.5 kDa；花生伴球蛋白II有1 个条带，分子质量为61 kDa；花生伴球蛋白I有3 个条带，分子质量分别为18、17 kDa和15.5 kDa[13]。蛋白的亚基种类和含量直接影响原料的加工品质。伴花生球蛋白、伴花生球蛋白I和伴花生球蛋白II与蛋白质凝胶性呈极显著正相关，花生球蛋白和花生球蛋白/伴花生球蛋白与蛋白质凝胶性呈极显著负相关[14]，花生球蛋白含量越高，溶解性越好[15]，蛋白质的溶解性与凝胶硬度、内聚力呈显著的负相关[16]。本实验以36 个新疆种植花生品种（系）为实验材料，通过对蛋白亚基含量和分离蛋白的品质特性进行测定，分析不同花生品种（系）蛋白质组成、亚基组成及其相对含量和花生分离蛋白品质指标的差异性，旨在探索花生蛋白亚基组成与分离蛋白品质特性间的相关性；同时，筛选花生球蛋白含量高（适合饮料加工）[16]、伴花生球蛋白含量高（适合肉制品加工）[17]、花生球蛋白/伴花生球蛋白含量比值大于1.45（适合豆腐加工）[18]和具有良好的凝胶性、溶解性等功能特性的花生品种（系），目前，花生蛋白在新疆研究较少，由此可以为花生蛋白在火腿肠、豆腐、植物蛋白饮料等产品中的应用提供一定的理论依据。

1 材料与方法1.1 材料与试剂

选取新疆安宁渠种植的36 个不同花生品种（系），花生品种名称及序号如表1所示。

表1 36 个花生（系）品种名称
Table 1 Thirty-six peanut varieties (lines) tested in this study

     

编号 品种名称 编号 品种名称 编号 品种名称1 冀花8 13 豫花9102 25 吉花4号2 四粒红 14 宁泰9922 26 湛红2号3 冀花18 15 豫花9326 27 吉花5号4 DF 04 16 汾花8号 28 DF 05 5 冀花10 17 鲁花18 29 DF 06 6 闽花6号 18 花育661 30 汾花7号7 花育961 19 冀花7号 31 红花生8 冀花9 20 冀花16 32 花育663 9 DF 13 21 花育22 33 花育33 10 SH 05 22 冀花19 34 花育25 11 DF 31 23 冀花13 35 黑花生（河南）12 DF 16 24 黑花生（山东） 36 JS 501

十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）；凝胶制备试剂盒、考马斯亮蓝R250 北京索莱宝生物技术有限公司；正己烷、石油醚（60～90 ℃） 天津市福晨化学试剂厂；其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

LDO-9030 A型电热恒温鼓风干燥箱 上海龙跃仪器设备有限公司；FW 135型高速万能粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司；Seven Compact pH计 瑞士梅特勒-托利多公司；Free Zone®冷冻干燥机 美国LABCONCO公司；垂直板电泳槽（仪） 北京百晶生物技术有限公司生产；Bio-6000平板式凝胶成像扫描仪 上海中晶科技有限公司；K 1100全自动凯氏定氮仪、SOX 406脂肪测定仪 济南海能仪器有限公司；TA.XT Plus物性测定仪 英国SMS公司。

1.3 方法

1.3.1 花生分离蛋白的制备

或许跟朝代有关，每个朝代更替都会更多的出现一批隐士，特别是在元朝，蒙古族统治，诸多画家对政治不满，只愿隐居山林，忘却凡尘。其中最有代表的便是元季四大家。隐士的恬淡心态，从他们的画里便表现出来，画中所透露的那种松洒飘逸不是一般人所能达到的，特别是在物欲横流的现代社会，实在是太难。

在接受康复护理前，2组患者的ADL评分、FMA评分均较低且对比差异无统计学意义（P＞0.05）；在康复护理后，观察组患者ADL评分、FMA评分结果均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。 见表 1。

将样品进行剥壳，取200 g花生仁用清水浸泡20 min，脱红衣，在烘箱中摊平烘干（水分质量分数约为7%），采用万能粉碎机粉碎，取粉碎后样品按1∶5（m/V）添加正己烷脱脂，在水浴恒温振荡器上振荡4 h，4 000 r/min离心10 min除去上清液，反复脱脂4 次，沉淀在通风橱中风干去溶剂后，进一步粉碎过60 目筛，放置在4 ℃冰箱中备用。

如果说对于郑仁规和李郢的奉和之作尚带有文人唱和的风雅，那么方干对于武人刘汉宏的奉承之作，只能说明方干晚年人格的衰变和诗格的倒退。如方干诗《狂寇后上刘尚书》：

取100 g花生脱脂粉，料水比1∶8（m/V），在磁力搅拌器上搅拌均匀后，缓慢加入1 mol/L NaOH溶液，调pH值至8.5后25 ℃搅拌2 h，4 200 r/min离心20 min，取上清液，用1 mol/L HCl溶液调pH值至4.5，25 ℃静置2 h，4 200 r/min离心15 min，沉淀经过0.1 mol/L NaOH溶液调pH值至7.0，冷冻干燥后置于干燥器中待用。

1.3.2 蛋白质SDS-PAGE分析

称取样品4.0 mg，加入0.5 mL样品缓冲溶液，振荡15 min（间隔振荡3 次）后，煮沸10 min，然后6 000 r/min离心10 min。取5 μL上清液，在质量分数5%浓缩胶中以电压90 V进行电泳，待样品进入分离胶（质量分数13%）后，电压调至130 V。所得凝胶经考马斯亮蓝R250染色50 min后，置于摇床上脱色24 h，采集图像。

1.3.3 花生分离蛋白品质特性测定

1.3.3.1 粗脂肪质量分数的测定

参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》测定粗脂肪质量分数。

1.3.3.2 蛋白质纯度的测定

参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》测定蛋白质纯度。

1.3.3.3 蛋白质凝胶的制备

取1.5 g花生分离蛋白溶于10 mL磷酸盐缓冲液（pH 7.0，含0.06 mol/L CaCl2）中，室温下搅拌2 h，使蛋白充分分散，用保鲜膜封口后置于90 ℃水浴1 h，取出后用流动水冷却至室温，置于4 ℃冰箱中，放置18 h后测定。

1.3.3.4 蛋白质凝胶质构的测定

将制备好的凝胶采用TA.XT Plus物性测定仪进行测定。测定条件：运行模式TPA，探头直径12 mm，测前速率2.0 mm/s，测试速率0.8 mm/s，下压距离50%，测后速率0.8 mm/s，数据采集速率200 s－1。

CT扫描需要较长的时间，这个过程中，扫描对象如果发生形状、位置的变化，会降低CT成像质量。运动伪影主要分为刚体运动伪影和非刚体运动伪影。

1.3.3.5 蛋白质凝胶持水性的测定

取一定质量凝胶（m1/g）放入10 mL离心管中，在3 000 r/min下离心10 min，小心用滤纸将凝胶表面水分吸干后称质量（m2/g）。按式（1）计算持水性。

   

1.3.3.6 蛋白质持油性的测定

称取0.5 g（m0）花生蛋白质于10 mL离心管中，加入5 mL（V1）大豆油，并用漩涡振荡器使溶液混合均匀，室温下静置30 min，3 000 r/min离心20 min，将上层液小心移入10 mL干燥量筒中，记录体积（V2）。按式（2）计算持油性。

玳瑁眼镜听得有些感动，起身踱了几步：实话说吧，我们是刘英领导的浙南游击队一部，前几天从丽水遂昌一带运动到龙游，本想袭击鬼子搞些枪支弹药，没想刚动手就引来大批鬼子，慌乱中逃到兰江边，被藏在草丛中的船工救了过江。

   

1.3.3.7 蛋白质溶解性的测定

准确称取1.00 g花生蛋白质（m）（蛋白质纯度为P）于三角瓶中，加40 mL蒸馏水摇匀，置于30 ℃、150 r/min的恒温水浴振荡器中振荡2 h。将溶液转移至50 mL（V1）容量瓶中，加水定容，静置5 min后，取上清液3 000 r/min离心10 min，上清液用定量滤纸过滤。量取15 mL（V2）于消化管中，采用凯氏定氮法测定其质量浓度（ρ/（mg/mL））。蛋白质溶解性按式（3）计算。

FA16-T设备使用MPLS包交换网络来实现空管甚高频业务的透传功能。极大降低了语音业务传输的时延 （具体时延约在16ms左右），在空管管制席位可接受的时延范围内，保证了甚高频业务的正常传输[4]。

   
1.4 数据处理与分析

蛋白质电泳图谱采用Image Studio Ver 5.2软件分析各蛋白亚基分子质量及相对含量。绘图采用Sigma Plot 12.5软件，采用SPSS 19.0软件的Pearson相关性分析法进行相关性分析。

所谓“三师”，即是将思政课教师队伍打造成为一支集“教学良师、时政讲师、思政导师”于一身，能忠实履行教书育人职责，政治业务素质过硬的教育教学团队。这里的“教学”是指课堂教学和实践教学，“时政”是指时事政治、政策宣传，“思政”是指“大思政”，即包含政治、思想、德育、意识形态等方面。

演化博弈起源于生物进化论，被广泛用于分析群体演化过程，能够分析重复博弈中，当存在有限理性引起的偏差的干扰，是否存在能够回复稳定的均衡策略，如存在该策略，即为演化稳定策略均衡。

2 结果与分析2.1 新疆花生品种（系）蛋白亚基相对含量的差异分析结果

由图1可知，通过SDS-PAGE将36 个花生品种（系）的花生蛋白分离成8 个明显的条带。花生球蛋白共4 个条带，分子质量分别为40.5、37.5、35.5、23.5 kDa；伴花生球蛋白II 1 个条带，分子质量为61 kDa；伴花生球蛋白I共3 个条带，分子质量分别为15.5、17、18 kDa。其中，‘冀花10’（5号）、‘豫花9102’（13号）、‘冀花7号’（19号）、‘冀花19’（22号）、‘湛红2号’（26号）、‘黑花生（河南）’（35号）6 个花生品种的35.5 kDa亚基出现了缺失，占所测试品种的16.67%。Liang等[19]在花生品种‘A 13’中也发现了35.5 kDa亚基的缺失。35.5 kDa亚基的缺失会导致花生球蛋白失去单体结构，仅以二聚体的形式存在[20]，在较窄的温度范围其变性协同性增强。研究表明，植物蛋白的加工特性如溶解性、凝胶性、起泡性、乳化性与植物蛋白的分子质量分布、亚基分子质量及组成、亚基的解离及聚合性质都有密切的关系[21]。因此，培育不同蛋白亚基组成的花生品种（系），有助于改良花生蛋白的品质及功能性质。

     

图1 花生蛋白亚基组成图谱
Fig. 1 Protein composition of 36 peanut varieties

表2 花生蛋白亚基相对含量变异性分析
Table 2 Variability analysis of relative contents of peanut protein subunits

     

蛋白亚基名称亚基分子质量/kDa样本容量变幅/%平均相对含量/%变异系数/%花生球蛋白40.5 36 6.11～13.11 9.72±1.71 17.54 37.5 36 11.49～18.42 15.11±1.81 11.99 35.5 36 0.00～16.85 10.22±5.24 51.24 23.5 36 16.50～26.55 21.13±2.81 13.28伴花生球蛋白I 18 36 6.73～13.29 9.72±1.66 17.07 17 36 5.91～12.62 9.15±1.30 14.25 15.5 36 6.60～13.42 9.64±1.78 18.48伴花生球蛋白II 61 36 10.61～21.64 15.44±2.41 15.58

由表2可知，花生球蛋白相对含量中变异系数最大的是35.5 kDa亚基，变异系数达51.24%，具有明显的品种间差异性；40.5 kDa亚基相对含量次之，变异系数为17.54%，最小的是37.5 kDa亚基相对含量，变异系数为11.99%。而伴花生球蛋白中15.5 kDa亚基相对含量变异最大，变异系数为18.48%，其余各亚基相对含量的变异系数均大于10%。花生球蛋白中23.5 kDa亚基相对含量远高于其他各个亚基，为（21.13±2.81）%；伴花生球蛋白II中61 kDa亚基相对含量也远高于其他各个亚基，达到（15.44±2.41）%。

大豆蛋白质凝胶形成中11S蛋白质中的酸性亚基As-III比As-IV更加重要，而7S蛋白质中的3 个亚基均参与了凝胶的形成，在SPI的凝胶中，7S球蛋白的β亚基与11S球蛋白的碱性亚基有选择地交互作用，并直接影响着SPI的凝胶性，11S蛋白质的酸性亚基对凝胶网络状结构的形成具有重要作用[22]。在同等条件下，蛋白组分对凝胶硬度的影响关系是缺失α’亚基＞7S全亚基＞缺失α亚基[23]。11S组分单个亚基缺失对大豆蛋白的溶解性影响不显著[24]。表明以分子生物学为基础结合食品科学研究花生蛋白亚基对其功能性的影响，从而培育出特异11S和7S蛋白组分含量及亚基种质的食品加工专用花生品种（系）是研究蛋白亚基很好的方向。

2.2 新疆花生品种（系）蛋白质主要组分的差异性分析结果

表3 花生蛋白组分相对含量变异性分析
Table 3 Variability analysis of relative contents of peanut protein components

     

容量 变幅/% 平均相对含量/%蛋白亚基名称 样本变异系数/%花生球蛋白 36 47.92～62.17 56.18±3.68 6.55伴花生球蛋白 36 37.83～52.08 43.82±3.68 8.39伴花生球蛋白I 36 21.32～39.30 28.51±3.97 13.92伴花生球蛋白II 36 10.61～21.64 15.30±2.50 16.36

     

图2 花生球蛋白与伴花生球蛋白相对含量比值（a）及分布（b）
Fig. 2 Ratio (a) and distribution (b) of arachin to conarachin

由表3可知，36 个花生品种（系）伴花生球蛋白I和伴花生球蛋白II相对含量变异系数较大，分别为13.92%和16.36%，说明各品种间差异较大。在36 个花生品种（系）中，‘花育33’的花生球蛋白/伴花生球蛋白相对含量比值最高，达到1.64；‘宁泰9922’最低，为0.92（图2a）。花生球蛋白/伴花生球蛋白相对含量比值主要分布于1.0～1.6之间（图2b）。花生球蛋白/伴花生球蛋白相对含量比值分布于1.0～1.2、1.2～1.4和1.4～1.6的品种数分别为10、10和12中，占所有品种的88.89%。

大豆中11S蛋白二硫键含量和结构紧密度均优于7S蛋白，其凝胶硬度大于7S蛋白，因此11S蛋白/7S蛋白含量比值直接影响豆腐的质量[25]。豆腐的硬度与大豆中的11S蛋白/7S蛋白含量比值呈正相关，11S蛋白/7S蛋白含量比值低于1.45的大豆品种不利于豆腐的制作[18]。11S和7S蛋白是大豆中两种主要影响豆浆加工功能的蛋白质。7S在在pH 4.25～5.25的水相中溶解度最小，而11S在pH 4.25～6.00时不溶[26]。可见，11S和7S蛋白的溶解性容易受到pH值的影响。11S蛋白中存在二硫键，这使其具有比7S蛋白更高的热稳定性[27]。因此，11S蛋白/7S蛋白含量比值在品种的功能性质选择方面具有重要的作用。本实验中，花生球蛋白/伴花生球蛋白相对含量比值在1.45以上的品种有9 个（‘花育33’、‘红花生’、‘汾花7号’、‘吉花4号’、‘鲁花18’、‘花育663’、‘闽花6号’、‘DF 06’、‘黑花生（山东）’），这些品种（系）可能适合于豆腐制品的加工。

(5)千年古村民居.华堂村的古民居均为四面房子、中间天井的四合院形式，有颇具特色的卵石路相通，均有百余年历史.不少古民居因住户外出打工、另建新房等原因，已没有人居住，也没有人维修、开发利用.调查中走访的一处华堂村内最大最有名的古民居“善庆堂”，整个建筑群只有一个80多岁的老人居住.据调查统计，华堂村有一半以上的古民居处于无人居住的闲置状态.

2.3 新疆花生品种（系）分离蛋白品质特性分析结果

对36 个新疆花生分离蛋白的感官、理化、营养以及加工品质的9 个相关指标进行测定。由感官评价结果可知，花生分离蛋白均为乳白色粉末，没有明显的差异性。

第一次世界大战不断推动着发明创造的进程。到战争最终几个月间，最先进的飞机航速提高了一倍多，飞机生产总数也逐渐增加：战争期间英国生产了5.5万架飞机、法国6.8万架、意大利2万架、德国4.8万架。美国在参战的一年半中生产出1.5万架飞机。

由表4可知，蛋白质纯度的变异系数小于10%（2.82%），变异系数较小，说明其离散程度较小；其他指标的变异系数较大，说明不同品种（系）花生很多品质差异较大。比较平均值和中位数，其中粗脂肪质量分数、硬度和弹性的数据变差分别为18.46%、64.29%和53.28%，其他指标的中位数均接近其平均数，说明这些数据的离散群点较少。花生分离蛋白纯度的变化范围是78.63%～87.88%，持水力的变化范围是0.64～1.40 g/g，持油性的变化范围是4.17%～8.22%，凝胶硬度、弹性和内聚力的变化范围依次为0.08～0.73 N、0.86～1.86 Pa和0.36～0.59 Pa。王丽[16]研究结果表明，蛋白质纯度变化范围为85.64%～94.81%，持水性的变化范围为0.74～1.38 g/g，持油性的变化范围为1.04%～1.71%，凝胶硬度、弹性和内聚力的变化范围依次为0.37～4.26 N、0.53～0.97 Pa和0.28～0.59 Pa；彭辉等[28]的研究结果表明，花生分离蛋白持水性为1.26%，溶解性的变化范围是35.76%～96.71%，平均值达到82.34%；Berardi等[29]的研究结果表明，花生分离蛋白溶解性的变化范围是15.1%～55.6%；Madhavi等[30]的研究结果表明，花生分离蛋白质的溶解性为33.0%～73.0%。

与国内外研究结果比较，本实验选取的新疆花生品种（系）分离蛋白纯度低，可能是因为在提取油脂过程中未提取完全。溶解性、持油性和凝胶弹性好、持水性和凝胶内聚力基本一致、凝胶硬度小。由此得出新疆较适合植物蛋白饮料的加工。

表4 花生分离蛋白品质分析
Table 4 Quality analysis of peanut protein isolates

     

数据变差/%粗脂肪质量分数/% 0.22～4.65 1.80 1.16 0.98 1.47 2.36 64.56 18.46蛋白质纯度/% 78.63～87.88 82.89 2.34 80.94 82.95 84.46 2.82 0.07持水性/（g/g） 0.64～1.40 1.06 0.19 0.92 1.04 1.19 17.66 1.19持油性/（mL/g） 4.17～8.22 6.13 1.04 5.18 6.11 6.92 17.01 0.29硬度/N 0.08～0.73 0.41 0.32 0.11 0.15 0.22 77.97 64.29弹性/Pa 0.86～1.86 2.10 0.46 0.94 0.98 1.00 22.14 53.28内聚力/Pa 0.36～0.59 0.48 0.05 0.44 0.48 0.52 10.49 0.22溶解性/% 35.76～96.71 82.34 13.30 81.16 87.15 90.29 16.15 5.84因子 变化范围 平均值 标准差 上四分位数 中位数 下四分位数变异系数/%

2.4 新疆花生品种（系）蛋白亚基组成及分离蛋白品质特性的相关性分析结果

由表5可知，花生球蛋白相对含量、伴花生球蛋白相对含量、伴花生球蛋白I相对含量、伴花生球蛋白II相对含量、花生球蛋/伴花生球蛋白相对含量比值与其构成亚基间，各个亚基及花生分离蛋白品质相互之间基本都存在相关性。花生球蛋白相对含量与伴花生球蛋白相对含量呈极显著负相关（r＝－1.000，P＜0.01），可以达到相互制约的作用。花生球蛋白相对含量与伴花生球蛋白各个亚基相对含量，如与18 kDa亚基相对含量（r＝－0.681，P＜0.01）、17 kDa亚基相对含量（r＝－0.567，P＜0.01）以及15.5 kDa亚基相对含量（r＝－0.707，P＜0.01）呈极显著负相关，与61 kDa亚基相对含量呈负相关（r＝－0.219，P＞0.05），说明花生球蛋白含量越高，伴花生球蛋白含量越低。此外，花生球蛋白相对含量与35.5 kDa亚基相对含量呈极显著正相关（r＝0.606，P＜0.01）；相反，伴花生球蛋白相对含量与35.5 kDa亚基相对含量呈极显著负相关（r＝－0.6 0 6，P＜0.01）。花生球蛋白相对含量/伴花生球蛋白相对含量比值与18 kDa亚基相对含量（r＝－0.666，P＜0.01）、17 kDa亚基相对含量（r＝－0.564，P＜0.01）和15.5 kDa亚基相对含量（r＝－0.693，P＜0.01）呈极显著负相关，与35.5 kDa亚基相对含量呈极显著正相关（r＝0.576，P＜0.01）。蛋白质的溶解性与凝胶硬度呈极显著负相关（r＝－0.498，P＜0.01），与弹性（r＝－0.025，P＞0.05）、内聚力（r＝－0.119，P＞0.05）呈负相关，溶解性与35.5 kDa亚基相对含量呈极显著正相关（r＝0.355，P＜0.01），内聚力与37.5 kDa亚基相对含量呈极显著负相关（r＝－0.493，P＜0.01），与15.5 kDa亚基相对含量（r＝0.569，P＜0.01）、伴花生球蛋白I相对含量（r＝0.506，P＜0.01）呈极显著正相关。

表5 36 种花生品种（系）蛋白亚基组成及花生分离蛋白品质的相关性分析
Table 5 Correlation analysis of protein components, relative contents of subunits and quality of peanut protein isolates from 36 peanut varieties (lines)

     

注：**.相关性极显著（P＜0.01）；*.相关性显著（P＜0.05）。

指标40.5 kDa亚基相对含量37.5 kDa亚基相对含量35.5 kDa亚基相对含量23.5 kDa亚基相对含量61 kDa亚基相对含量18 kDa亚基相对含量17 kDa亚基相对含量15.5 kDa亚基相对含量花生球蛋白相对含量伴花生球蛋白相对含量伴花生球蛋白I相对含量伴花生球蛋白II相对含量花生球蛋白/伴花生球蛋白粗脂肪质量分数蛋白质纯度 持水性 持油性 硬度 弹性 内聚力 溶解性40.5 kDa亚基相对含量 1.000 37.5 kDa亚基相对含量 0.110 1.000 35.5 kDa亚基相对含量 －0.573**－0.488** 1.000 23.5 kDa亚基相对含量 －0.095 0.371* －0.409* 1.000 61 kDa亚基相对含量 0.244 0.089 －0.358* 0.176 1.000 18 kDa亚基相对含量 0.188 －0.150 －0.290 －0.369* －0.370* 1.000 17 kDa亚基相对含量 －0.045 －0.109 －0.330* －0.029 －0.254 0.335* 1.000 15.5 kDa亚基相对含量 0.280 －0.176 －0.236 －0.542**－0.422*0.749** 0.483** 1.000花生球蛋白相对含量 －0.371* 0.131 0.606** 0.320 －0.219 －0.681**－0.567**－0.707** 1.000伴花生球蛋白相对含量 0.371* －0.131 －0.606**－0.320 0.219 0.681** 0.567** 0.707**－1.000** 1.000伴花生球蛋白I相对含量 0.190 －0.178 －0.336* －0.407*－0.428**0.864** 0.686** 0.921** －0.788**0.788** 1.000伴花生球蛋白II相对含量 0.244 0.089 －0.358* 0.176 1.000** －0.370* －0.254 －0.422* －0.219 0.219 －0.428** 1.000花生球蛋白/伴花生球蛋白 －0.367* 0.167 0.576** 0.346* －0.235 －0.666**－0.564**－0.693**0.996** －0.996**－0.775** －0.235 1.000粗脂肪质量分数 0.176 －0.310 0.036 －0.226 0.221 0.263 －0.174 －0.033 －0.192 0.192 0.038 0.221 －0.208 1.000蛋白质纯度 0.010 0.499** －0.133 0.416* －0.226 －0.325 0.047 －0.195 0.378* －0.378* －0.208 －0.226 0.392* －0.755** 1.000持水性 0.152 －0.070 0.038 0.258 0.036 －0.246 －0.199 －0.269 0.288 －0.288 －0.289 0.036 0.295 －0.051 0.223 1.000持油性 －0.079 －0.063 －0.086 0.260 －0.048 －0.092 0.155 0.024 0.008 －0.008 0.023 －0.048 0.010 －0.193 0.236 －0.094 1.000硬度 －0.118 0.242 －0.140 －0.118 －0.183 0.197 0.324 0.301 －0.225 0.225 0.324 －0.183 －0.197 －0.253 0.169 －0.417* －0.051 1.000弹性 0.060 －0.070 0.097 －0.271 －0.272 0.177 0.116 0.290 －0.076 0.076 0.242 －0.272 －0.079 －0.075 0.031 －0.326 －0.023 0.618** 1.000内聚力 0.185 －0.493** 0.069 －0.416* －0.249 0.325 0.348* 0.569** －0.376* 0.376* 0.506** －0.249 －0.390* 0.052 －0.193 －0.145 0.023 0.254 0.391* 1.000溶解性 －0.008 －0.288 0.355* －0.226 －0.083 －0.038 －0.319 0.000 0.187 －0.187 －0.121 －0.083 0.165 0.138 －0.162 0.070 0.162 －0.498**－0.025 －0.119 1.000

相关性分析表明花生蛋白各主要组分、亚基与花生分离蛋白品质特性之间相互影响，可以通过改变花生蛋白各主要组分及亚基中的含量，直接或间接地影响到其他成分的含量。蛋白质溶解性与凝胶性呈负相关、与35.5 kDa亚基相对含量呈显著正相关，因此，可以通过增大35.5 kDa亚基含量，从而提高花生球蛋白/伴花生球蛋白相对含量的比值；同时也可以增加花生球蛋白的含量及相应亚基的含量，使蛋白质的溶解性升高。综上，本实验为选育高花生球蛋白或高伴花生球蛋白含量并具有好的溶解性、凝胶性等功能性质的花生品种（系）提供一定的理论参考。

2.5 新疆花生品种（系）蛋白亚基组成及分离蛋白品质特性的聚类分析

综合指标的聚类分析对36 个品种的21 个指标进行聚类分析，采用组间联接以平方Euclidean距离法聚类。结果表明，在聚类水平D2＝5时将其分为I、II、III、IV和V类。由图3可知，实验所用品种遗传距离相对较远，类型表现较为丰富。

4.4 信息公开透明。餐饮服务单位应在其显著位置（如用餐入口处）张贴食品安全信息公示栏，公示食品安全相关信息，包括食品经营许可证、食品安全监管动态等级（脸谱）、食品安全管理人员、食品从业人员的健康证和培训证等信息。

表6 花生品种（系）的类群组成
Table 6 Varietal (lines) composition of fi ve peanut classes

     

类群 品种数目 品种编号 品种名称I 16 23、24、20、21、16、18、31、32、33、25、29、28、36、19、22、34汾花8号、花育661、冀花7号、冀花16、花育22、冀花19、冀花13、黑花生（山东）、吉花4号、DF 05、DF 06、红花生、花育663、花育33、花育25、JS 501冀花8、四粒红、冀花18、DF 04、冀花10、闽花6号、花育961、冀花9、SH 05、DF 31、DF 16、宁泰9922、豫花9326 III 5 27、30、26、9、17 DF 13、鲁花18、湛红2号、吉花5号、汾花7号IV 1 13 豫花9102Ⅴ 1 35 黑花生（河南）II 13 4、6、5、12、15、10、2、3、8、11、7、1、14

由表6可知，I类中有16 个品种，分别为‘汾花8号’、‘花育661’、‘冀花7号’、‘冀花16’、‘花育22’、‘冀花19’、‘冀花13’、‘黑花生（山东）’、‘吉花4号’、‘DF05’、‘DF06’、‘红花生’、‘花育663’、‘花育33’‘花育25’和‘JS 501’。II类中有13 个品种，分别为‘冀花8’、‘四粒红’、‘冀花18’、‘DF04’、‘冀花10’、‘闽花6号’、‘花育961’、‘冀花9’、‘SH 05’、‘DF 31’、‘DF 16’、‘宁泰9922’和‘豫花9326’。III类中有5 个品种，分别为‘DF 13’、‘鲁花18’、‘湛红2号’、‘吉花5号’和‘汾花7号’。IV和V类中各仅有1 个品种，分别为‘豫花9102’和‘黑花生（河南）’。

表7 各类群蛋白综合指标平均值
Table 7 Average values of various proteins in fi ve classes of peanut varieties

     

类群40.5 kDa亚基相对含量/%37.5 kDa亚基相对含量/%35.5 kDa亚基相对含量/%23.5 kDa亚基相对含量/%61 kDa亚基相对含量/%18 kDa亚基相对含量/%17 kDa亚基相对含量/%15.5 kDa亚基相对含量/%花生球蛋白相对含量/%伴花生球蛋白相对含量/%伴花生球蛋白I相对含量/%伴花生球蛋白II相对含量/%花生球蛋白/伴花生球蛋白粗脂肪质量分数/%蛋白质纯度/%持水性/（g/g）持油性/（mL/g） 硬度/N 弹性/Pa 内聚力/Pa 溶解性/%I 15.91 9.53 15.24 10.28 22.77 8.96 8.74 8.58 57.82 42.18 26.27 15.91 1.38 1.92 83.07 1.12 6.36 0.15 0.98 0.46 88.03 II 9.75 14.34 11.92 18.41 14.52 10.64 9.35 11.06 54.43 45.57 31.05 14.52 1.20 1.91 81.75 0.97 6.03 0.19 1.13 0.51 88.13 III 14.85 10.37 16.23 9.71 22.11 9.11 8.98 8.64 58.43 41.57 26.73 14.85 1.41 1.28 85.58 1.13 5.62 0.26 1.08 0.47 63.52 IV 8.79 16.77 0.00 22.36 12.78 13.26 12.62 13.42 47.92 52.08 39.30 12.78 0.92 0.43 85.60 0.96 5.99 0.71 1.00 0.55 56.74 V 10.06 15.69 0.00 24.14 20.52 9.66 10.46 9.46 49.90 50.10 29.58 20.52 1.00 2.48 78.76 0.94 6.30 0.42 0.98 0.50 35.76

     

图3 花生样品组间联接法聚类分析树状图
Fig. 3 Dendrogram obtained following cluster analysis of different peanut varieties

由表7可知，在各类群中，I类的40.5 kDa亚基和61 kDa亚基相对含量最高，持油性最大，分别为15.91%、22.77%和6.36 mL/g，37.5、18、17、15.5 kDa亚基和伴花生球蛋白I相对含量最低，分别为9.53%、8.96%、8.74%、8.58%和26.27%，硬度和内聚力最小，分别为0.15 N和0.46 Pa；II类中，弹性和溶解性最大，分别为1.13 Pa和88.13%；III类中，35.5 kDa亚基和花生球蛋白相对含量最高，分别为16.23%和58.43%，花生球蛋白/伴花生球蛋白相对含量比值和持水性最大，分别为1.41和1.13 g/g，23.5 kDa亚基和伴花生球蛋白相对含量最低，分别为9.71%和41.57%，持油性最小，为5.62 mL/g；IV类中，37.5、18、17、15.5 kDa亚基，伴花生球蛋白和伴花生球蛋白I相对含量最高，分别为16.77%、13.26%、12.62%、13.42%、52.08%、39.30%，蛋白质纯度、硬度和内聚力最大，分别为85.60%、0.71 N和0.55 Pa，40.5、35.5、61 kDa亚基，花生球蛋白和伴花生球蛋白II相对含量最低，分别为8.79%、0%、12.78%、47.92%和12.78%，花生球蛋白/伴花生球蛋白相对含量比值和粗脂肪质量分数最小，分别为0.92和0.43%；V类中，23.5 kDa亚基和伴花生球蛋白II相对含量最高，分别为24.14%和20.52%，粗脂肪质量分数最大，为2.48%，35.5 kDa亚基相对含量最低，为0%，蛋白质纯度、持水性、弹性和溶解性最小，分别为78.76%、0.94 g/g、0.98 Pa和35.76%。聚类分析表明在II类中，凝胶弹性和溶解性表现较好，可能适用于植物蛋白饮料、火腿肠等产品，IV类中，凝胶硬度、内聚力表现较好，可能适合豆腐制品的加工。

3 结 论

36 个花生品种（系）的花生球蛋白相对含量、伴花生球蛋白相对含量和花生球蛋白相对含量与伴花生球蛋白相对含量比值的变异广泛。花生品种（系）的蛋白亚基相对含量在种质材料间存在差异。其中，花生球蛋白的35.5 kDa亚基相对含量差异最显著，变异系数达51.24%。表明在新疆花生球蛋白、花生球蛋白/伴花生球蛋白和亚基组分含量变异种质资源非常丰富，花生蛋白品质遗传育种改良以及花生蛋白在功能性质开发利用方面潜力巨大。

不同品种花生分离蛋白品质间存在差异。除蛋白质纯度的变异系数小于10%（2.82%）外，其他指标的变异系数均大于10%，说明不同品种花生很多品质差异较大。新疆花生品种（系）分离蛋白溶解性、持油性、凝胶弹性优于其他研究结果，花生分离蛋白持水力、凝胶内聚力与其他研究结果基本一致，花生分离蛋白凝胶硬度较其他研究结果差。

花生蛋白主要组分花生球蛋白、伴花生球蛋白、伴花生球蛋白I、伴花生球蛋白II、花生球蛋白/伴花生球蛋白相对含量的比值、各蛋白组分、各个亚基与花生分离蛋白品质相互之间基本上都存在相关性。其中，花生球蛋白含量与伴花生球蛋白含量之间呈极显著负相关，蛋白质溶解性与凝胶硬度呈极显著负相关，溶解性与35.5 kDa亚基含量呈显著正相关，内聚力与37.5 kDa亚基含量呈极显著负相关，与15.5 kDa亚基含量、伴花生球蛋白I含量呈极显著正相关。

花生品种（系）蛋白亚基组成及花生分离蛋白品质特性通过聚类分析即可了解各类群间的相互关系，其中每个类群都有其特点，在I类中，持油性表现较好，II类中，凝胶弹性和溶解性表现较好，III类中，花生球蛋白/伴花生球蛋白相对含量比值和持水性表现较好，IV类中，凝胶硬度、内聚力表现较好，可以以此为依据筛选具有特定功能性质的花生品种（系），为花生蛋白在火腿肠、豆腐、植物蛋白饮料等产品加工中的应用提供原材料。

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Analysis of Protein Subunit Composition and Quality Characteristics of Peanut Varieties (Lines) Grown in Xinjiang

YUAN Qiuyan1, LIU Hongzhi2, ZHANG Jian3, LI Limin4, WU Bin3, WANG Qiang2,*
(1. College of Food Science and Pharmacy, Xinjiang Agricultural University, Ürümqi 830052, China;2. Key Laboratory of Agro-products Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Institute of Agricultural Products Processing,Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China; 3. Institute of Agricultural Product Storage and Processing,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Ürümqi 830091, China; 4. Institute of Crop Germplasm Resources,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Ürümqi 830091, China)

Abstract: The protein subunits from 36 peanut varieties grown in Xinjiang were analyzed by sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis and the quality characteristics of peanut protein isolates were also explored. The data obtained were subjected to correlation and cluster analysis. The results showed that there was a large genetic variability in the proportion of protein components among peanut varieties. The protein subunits were significantly different among peanut varieties, with the largest difference being observed in the 35.5 kDa subunit of arachin. Six (16.67%) of the 36 peanut varieties such as ‘Jihua 10’ were found to lack the 35.5 kDa subunit. The quality characteristics of peanut protein isolates varied among germplasm materials. The coefficient variations of water-holding capacity, solubility and other indicators but not of protein purity were greater than 10%, indicating considerable differences in protein quality characteristics among varieties. Correlation analysis showed that there was a significantly negative correlation between arachin and conarachin(r = -1.000, P ＜ 0.01), and protein solubility was significantly negatively correlated with gel hardness (r = -0.498, P ＜ 0.01).Cluster analysis showed that the 36 peanut varieties (lines) could be divided into fi ve classes at the level of D2 = 5. Among them, the protein solubility of class II and the protein gel hardness and cohesiveness of class IV were better, making them worthy of popularization.

Keywords: Xinjiang-grown peanut; peanut protein; subunit composition; quality characteristics

收稿日期：2019-02-20

基金项目：现代农业产业技术体系建设专项（CARS-13-08B）；兵团科技发展专项促进成果转化引导计划项目（2018BC012）；中国农业科学院基本科研业务费专项（Y2019XK17-01）

第一作者简介：袁秋岩（1994—）（ORCID: 0000-0002-5260-6288），男，硕士研究生，研究方向为农产品加工与综合利用。E-mail: jhon1117@126.com

*通信作者简介：王强（1965—）（ORCID: 0000-0002-2564-1491），男，研究员，博士，研究方向为粮油加工与功能食品。E-mail: wangqiang06@caas.cn

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190220-117

中图分类号：TS201.2

文献标志码：A

文章编号：1002-6630（2020）07-0038-08

引文格式：袁秋岩, 刘红芝, 张健, 等. 新疆花生品种(系)蛋白亚基组成及品质特性分析[J]. 食品科学, 2020, 41(7): 38-45.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190220-117. http://www.spkx.net.cn

YUAN Qiuyan, LIU Hongzhi, ZHANG Jian, et al. Analysis of protein subunit composition and quality characteristics of peanut varieties (lines) grown in Xinjiang[J]. Food Science, 2020, 41(7): 38-45. (in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190220-117. http://www.spkx.net.cn