植物游离氨基酸是指植物体内的没有参与蛋白合成的氨基酸,但对植物的代谢过程,调节植物的生长和发育具有重要作用。植物游离氨基酸的含量,受到多种因素的影响,比如植物品种、生长环境、生长阶段等。总氨基酸有很多种,比如天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸等,测定方法主要包括全自动氨基酸分析仪法、高效液相色谱(HPLC)法、液相色谱-串联质谱(LC-MS)法,以及茚三酮显色法。其中,常用的检测方法《植物中游离氨基酸的测定》(GB/T 30987-2020)对于研究植物的氨基酸代谢、抗逆生理以及植物产品的加工、品质鉴定等具有十分重要的意义。

1.高效液相色谱(HPLC)法
HPLC是一种常见的测定植物氨基酸的方法,通过样品处理、色谱条件设置、标准曲线、样品测定、结果计算等过程。还有一种方法,就是通过柱前衍生法,提高氨基酸检测的灵敏度和特异性。先将氨基酸和特定的衍生化试剂发生反应,之后,通过HPLC进行分离和检测。

2.茚三酮显色法
这是一种传统的检测方法,虽然没有HPLC,LC-MS那么先进,但还是值得一提的。它的基本原理是:在酸性的条件下,氨基酸和茚三酮在加热的时候,反应生成紫色的络合物(二酮茚胺)。氨基酸和茚三酮反应,第一步,氨基酸会被氧化成CO2、NH3和醛,茚三酮被还原成还原型茚三酮。第二步,所形成的还原型茚三酮和另一个茚三酮分子和一分子氨脱水缩合生成二酮茚胺。紫色络合物在波长570nm出具有强烈吸收峰,通过分光光度计测定吸光度值,并根据标准曲线,计算出游离氨基酸的总量。这种方法,适合大量样品的测定。

称取1.0g的果蔬组织样品,放在研钵中,加入5.0ml的10%的乙酸溶液,研磨匀浆后,转移到100ml的容量瓶中,加入蒸馏水稀释,定容到刻度。然后,用干滤纸过滤到三角瓶中备用。吸取1.0ml的样品滤液,放在20ml的具塞刻度试管中,加入1.0ml蒸馏水。在100℃的水浴中加热15min,取出后在冷水中冷却。出来后,向每个试管中加入5.0ml的95%的乙醇,赛好塞子,摇匀。此时,溶液呈现蓝紫色,用60%的乙醇稀释到20ml。在570nm波长处测定吸光度值,可以测定3次,求取平均值。根据标准曲线(步骤略),可以计算出样品中氨基酸的含量。
除了以上的两种方法外,还有全自动氨基酸分析仪法,液质联用(LC-MS)法,都可以精准的测定植物游离氨基酸的含量,具有高灵敏度、高分辨率、高准确度的特点。