A Manihot esculenta gyökerének és a Dioscorea rotundata gumóhéjának aminosavprofiljai, összes nitrogéntartalma és a számított fehérje-hatékonysági arányai

Abstract

A maniókagyökér és a jamgyökér fő étrendi szénhidrátforrásai, alternatív energiaforrások az állati takarmányokban és keményítőforrások a kisüzemi iparban. Vizsgálatokat végeztünk a Manihot esculenta Crantz és a Dioscorea rotundata Poir. gumós gyökérhéjának aminosavprofiljaival, összes nitrogéntartalmával és számított fehérje-hatékonysági arányával (C-PER) kapcsolatban. Az aminosavelemzés ioncserélő kromatográfiás módszerekkel történt. Az összes nitrogéntartalmat mikro-Kjeldahl-módszerrel mértük. A C-PER-t regressziós egyenlet segítségével számították ki. A maniókahéjban kimutatott aminosavak koncentrációja 0,54 és 6,54 g/100 g fehérje között mozgott, míg a jamgyökérhéjé 0,37 és 6,25 g/100 g fehérje között volt. A maniókahéj összes aminosav-koncentrációja nem volt szignifikánsan () magasabb, mint a jamgyökérhéjé. Az esszenciális aminosav-pontszámok azt mutatták, hogy a Phe + Tyr és a Met + Cys volt a legnagyobb mennyiségben előforduló, illetve a limitáló aminosav a maniókahéjban és a jamszgyökérhéjban. A maniókahéj százalékos nitrogéntartalma és C-PER értéke szignifikánsan () magasabb volt, mint a jamszgyökérhéjé. A manióka- és a jamszgyökérhéj nem volt jó minőségű fehérjeforrás. Ezért a maniókahéj vagy a jamgyökérhéj állati takarmányként való felhasználását más, jó minőségű fehérjékben gazdag forrásokkal kell kiegészíteni.

1. Bevezetés

L-α-Aminosavak a biológiai rendszerek elsődleges nitrogénatom-forrásai. Ezek a nitrogéntartalmú vegyületek, mint a hem, purinok, karbamidok, pirimidinek, hormonok, neurotranszmitterek, biológiai aktív peptidek és fehérjék bioszintézisének prekurzorai . A természetben előforduló több mint 300 aminosavból pontosan 20 aminosavat használnak fel a biológiai rendszerek a fehérjemolekulák hatalmas tömbjeinek kialakítására . A táplálkozással foglalkozó tudósok kimutatták, hogy az ember és más emlősök nem képesek a fehérjékben jelen lévő 20 L-α-aminosavból körülbelül 10-et olyan mennyiségben szintetizálni, amely megfelelő a csecsemőkori növekedés támogatásához vagy a felnőttkori jólét fenntartásához. Következésképpen az emberek és a haszonállatok étrendjének megfelelő mennyiségben kell tartalmaznia ezeket a táplálkozás szempontjából esszenciális aminosavakat, míg a fennmaradó, táplálkozás szempontjából nem esszenciális aminosavak könnyen bioszintetizálódnak az amfibolikus köztitermékeket tartalmazó metabolikus utakból . Az olyan aminosavakat, mint a Leu, Ile, Trp, Lys, Phe és Tyr ketogénnek nevezik, mivel ezek a ketontestek, nevezetesen az aceton, az acetoacetát és a β-hidroxibutirát szintézisének prekurzorai, míg az Arg, Gln, His, Pro, Ile, Met, Thr, Val, Phe, Tyr, Asp, Asn, Ala, Cys, Gly, Ser és Trp glükogén, mert glükózzá és glikogénné metabolizálhatók. Az Ile, Trp, Tyr és Phe azonban ketogén és glükogén is, míg a Lys és Leu szigorúan ketogén .

A fehérjék étrendi mennyisége és minősége a táplálékanyag forrásától függ. A táplálékfehérjék különböző fiziokémiai tulajdonságokkal rendelkezhetnek emészthetőségük és biológiai hozzáférhetőségük, valamint a megfelelő biológiai érték szempontjából . Táplálkozási szempontból a fehérjehatékonysági arány (PER) az elfogyasztott fehérje mennyisége és az állat által elért testtömeg közötti hányadost határozza meg. Levezetésként a számított fehérjehatékonysági arány (C-PER), amint arról korábban már beszámoltunk, hasznos paraméter a fehérje minőségének értékeléséhez. Az állati fehérjéket többnyire azért tartják jobbnak a növényi fehérjéknél, mert a táplálék egyetlen nitrogénforrásaként is képesek fenntartani a szervezet pozitív nitrogénegyensúlyát azáltal, hogy az összes esszenciális aminosavat biztosítják. Ezenkívül a növényi fehérjék általában nem emésztődnek és asszimilálódnak olyan jól, mint az állati fehérjék . Mindazonáltal tanulmányok kimutatták, hogy a növényi termékekből, például kukoricacsírából, szójababból, búzacsírából és élesztőből származó fehérjék körülbelül ugyanolyan arányban biztosítanak aminosavakat, mint az állati fehérjék .

A Manihot esculenta Crantz (maniókagyökér) és a Dioscorea rotundata Poir. (jamgyökér) az emberi táplálkozás fő szénhidrátforrásai, alternatív energiaforrások az állattenyésztés takarmányában, és keményítőforrások a kisüzemi iparban. Okigbo jelentése szerint a maniókagyökér héja valamivel több fehérjét tartalmazott, mint a teljes gyökér keményítőtartalmú parenchima része. A maniókából készült, helyi nevükön ismert termékek közé tartozik az abacha, a fufu, a farinha, a lio-lio, a tápióka és a garri. Az afrikai trópusi övezetben több maniókagyökeret termelnek, mint a világ többi részén együttvéve, a termelési szint 2010-ben meghaladta a 230 millió tonnát .

A maniókagyökér keresztmetszete három különböző réteget mutat . A maniókagyökér legkülső rétege vagy peridermális régiója a gyökér teljes nedves tömegének körülbelül 0,5-2,0%-át teszi ki. A kérgi parenchima 1-2 mm vastagságú, és a maniókagyökérben található cianogén glikozidok nagy részét tartalmazza. A maniókagyökér különböző termékekké történő feldolgozásának első lépése a külső burkolat kézzel, késsel történő eltávolítása.

A jamgyökér gumója általában hengeres alakú és 3-5 kg súlyú. Az alak és a méret azonban genetikai és környezeti tényezők miatt változhat. Bár a jamgyökérnek több mint 200 faja létezik, a trópusokon csak 10 faj az alapvető élelmiszerek forrása . 2005-ben a világ mintegy 47 országában ötmillió hektáron 48,7 millió tonna jamgyökeret termeltek, amelynek 97%-a a Szaharától délre fekvő Afrikában termett . A jamgyökeret gyakran fogyasztják főzve, sütve és pörkölve, vagy fehér tésztává vagy sötétbarna tésztává zúzva, amit Dél-Nigériában amalának neveznek, ami a yoruba földön a jamgyökérporból készült népszerű helyi csemege. Más gumó- és gyökérnövényekhez hasonlóan a jamgyökérgumók feldolgozása a külső burkolat késsel történő eltávolításával kezdődik. A jamgyökérfajták tápanyag-összetételét és energiaértékét máshol már ismertették. Az érett jamgyökérgumó keresztmetszete a leírtak szerint egy külső részt vagy parafás peridermát és a periderma alatti belső kéregállományt mutat, amely kis mennyiségű tárolt keményítőt tartalmaz. A merisztematikus réteg vékony falú sejtekből áll, amelyekből csírák indulnak ki. Az alapszövetek tárolják az érkötegeket és a nagyszámú keményítősejtet. A jamgyökérhéj többnyire a parafás peridermából, a kéregből és a merisztematikus rétegből áll.

A nigériai élelmezésbiztonság nagy kihívásainak leküzdésére irányuló számos intézkedés közül az egyik az élelmiszernövények maximális hasznosítása, amelyben a feldolgozási szakaszban keletkező melléktermékeket és hulladékokat hasznos és fogyasztható termékekké alakítják át. Az állattenyésztésben a manióka és a jamgyökér héja olcsó takarmányforrás az állatállomány számára. A kérődzők a héj rosttartalmát mutualista mikroorganizmusok segítségével metánná, CO2-vá, ecet-, propion- és vajsavvá emésztik, amelyet az állat (gazdaállat) fő energiaforrásként vesz fel. A maniókahéj környezetszennyezésre gyakorolt hatása az agráralapú kisiparban azonban aláhúzza annak szükségességét, hogy ezeket a hulladékokat hasznos termékekké alakítsák át, ami a maniókagyökér és ezen keresztül a jamgyökérgumók élelmiszeripari és gazdasági értékének növelését szolgálja. Ennek megfelelően a M. esculenta és a D. rotundata gumós gyökérhéjak aminosavprofiljának, teljes nitrogéntartalmának és C-PER-jének vizsgálatát végeztük el annak megállapítása érdekében, hogy ezek együttes potenciálja könnyen hozzáférhető étrendi aminosav- és minőségi fehérjeforrásként szolgálhat a szervezet pozitív nitrogénegyensúlyának fenntartásához.

2. Anyagok és módszerek

2.1. A gumós gyökérhéjak és a gumós gyökérhéjak vizsgálata

2.1. A gumós gyökérhéjak és a gumóhéjak vizsgálata A manióka- és jamgyökérminták gyűjtése

A “keserű” manióka (M. esculenta) és a “fehér” jamgyökér (D. rotundata Poir.) érett és egészséges gyökereit az esős évszakban, 2015. augusztus 16-án szedtük le az Ofkaja farmról Uruagu-Nnewiban, Anambra államban (6°20′N szélesség; 7°00′E hosszúság), Nigériában, amely az esőerdőövezetben fekszik. A maniókagyökereket és a jamgyökereket 24 órán belül a laboratóriumba szállították, ahol Dr. F. N. Mbagwu azonosította és hitelesítette őket az Imo Állami Egyetem Növénytudományi és Biotechnológiai Tanszékének Herbáriumában (Owerri, Nigéria). A minták IMSUH 076 és IMSUH 116 utalványszámmal rendelkeznek a jamgyökérgumók és a maniókagyökerek esetében.

2.2. A mintákat az IMSUH 076 és IMSUH 116 utalványszámmal látták el. Hámozás és szárítás

A maniókagyökereket és a jamgyökereket 5 percig folyamatos csapvíz alatt mostuk a talajanyag eltávolítása érdekében, majd törlőpapírral szárazra töröltük. A maniókagyökerek és a jamgyökerek külső burkolatát kézzel, rozsdamentes konyhakéssel távolítottuk el. A manióka- és jamgyökérhéjat külön-külön rozsdamentes acél tálcákra gyűjtöttük, és 24 órán keresztül 150 °C-on szárítottuk (Gallenkamp Oven 300 plus series, Anglia). A mintákat azért melegítettük ilyen hőmérsékleten, mert a fehérjék hő hatására történő denaturációja elsősorban a hidrogénkötéseket érinti, a polipeptidben lévő kovalens kötések felbontása nélkül. A szárított héjakat szobahőmérsékletre (°C) hűtöttük, porrá őröltük, és steril, csavaros kupakkal ellátott üvegedényekben tároltuk a további elemzésekhez való felhasználásig.

2.3. A fehérjehéjakat és a fehérjehéjakat steril üvegedényekben tároltuk. Az aminosavösszetétel elemzése

Az aminosavelemzést ioncserélő kromatográfiával (IEC) végeztük a Spackman et al. , Ibegbulem et al. és Ibegbulem és Belonwu által leírtak szerint. A mintákat zsírtalanították, savval feltárták, mielőtt a feltárt anyagot az aminosav-analizátorba adagolták. Röviden, a szárított manióka- és jamgyökérhéjat a standard módszereknek megfelelően zsírtalanították. A porított maniókahéjból egy bizonyos mennyiséget (6 g) lemérlegeltünk és egy extrakciós gyűszűbe töltöttünk. A héjak lipidben oldódó anyagainak extrakcióját kloroform/metanol (2 : 1; v/v) keverékkel végeztük Soxhlet extrakciós készülékben. Ezután a zsírtalanított, porított héjból 4 g-ot egy üvegampullába töltöttünk. Egy térfogat (8 ml) 6 N HCl-t adtunk a mintához, és az oxigént a minta/sav keverék közeléből gáznemű nitrogénnek az üvegampullába történő bevezetésével kiszorítottuk. Az ampullát Bunsen-égő lángja felett lezártuk, majd egy 105 ± 5 °C-ra előzetesen beállított sütőbe (Gallenkamp Oven 300 plus series, Anglia) helyeztük, és 22 órán át állni hagytuk. Ezt követően az ampullát hagytuk szobahőmérsékletre hűlni, a tartalmát a hegy letörésével felszabadítottuk, és Whatman 52-es számú szűrőpapírral szűrtük. A szűrletet forrólevegős sütőben (Gallenkamp Oven 300 plus series, Anglia) szárazra pároltuk. Végül a maradékot 5 ml acetát pufferben (pH = 2,0) feloldottuk, és az elemzésekhez való felhasználásig -4 °C-os fagyasztási hőmérsékleten műanyag csőben tároltuk. Az emésztett anyagból 10 μL térfogatot adagoltunk a Technicon Sequential Multisample (TSM) aminosav-analizátor (Technicon Instruments Corporation, New York) patronjába. Az automatizált elemzés 76 percig tartott. A teljes eljárást megismételtük a porított jamgyökérhéj esetében. Az egyes szabad aminosavak koncentrációja arányos volt a TSM analizátorhoz csatlakoztatott integrátor által megjelölt csúcsfelülettel.

2.4. A minta Asp, Asn, Glu és Gln tartalmának felbontása

Az Asp és Asn, valamint a Glu és Gln tartalmát az Ibegbulem és Ibegbulem et al. által leírtak szerint oldottuk fel, az Asp és Asn esetében 5,3/4,3, a Glu és Gln esetében 6,3/4,2 arányt használva. Az olyan aminosavak, mint az Asp, Asn, Glu és Gln átlagosan 5,3, 4,3, 6,3 és 4,2 százalékban fordulnak elő 1150 ismert aminosav-szekvenciájú fehérjében (Nelson és Cox, 2008). A manióka és a jamgyökér héjának becsült teljes Glu (Glx) és teljes Asp (Asx) tartalma 6,54 és 6,00, illetve 6,25 és 5,81 volt.

2.5. Az összes Glu (Glx) és az összes Asp (Asx) tartalma 6,54 és 6,00 volt. Aminosavcsoportosítások kiszámítása

A minta összes aminosavának (TAA), összes esszenciális aminosavának (TEAA), összes nem esszenciális aminosavának (TNEAA), összes savas aminosavának (TAAA) és összes bázikus aminosavának (TBAA) kiszámítása az Ibegbulem et al. által leírtak szerint történt. Az összes glükogén aminosav (TGAA) kiszámítása az Arg, Gln, His, Pro, Met, Thr, Val, Asp, Asn, Ala, Cys, Gly és Ser koncentrációinak összegzésével történt, míg az összes ketogén aminosav (TKAA) kiszámítása a minták Lys és Leu tartalmának összegzésével történt. A Trp-t nem használtuk fel a számításokban, mivel az ilyen kémiai analízisek során általában megsemmisül.

2.6. Aminosav/TAA arány százalékos aránya

Ezt az aminosav és a TAA koncentrációjának 100-zal megszorzott hányadosaként számoltuk ki.

2.7. Az esszenciális aminosavak kémiai pontszámai

Az esszenciális aminosav (EAA) pontszámát az adott EAA koncentrációjának (mg/g fehérje) és a referencia élelmiszerfehérje kívánt koncentrációjának (mg/g fehérje) arányaként számították ki . A FAO/WHO/UNU aminosav-pontszámokat használták standard referenciaértékként.

2.8. Összes nitrogéntartalom

A manióka és a jamgyökér héjának összes nitrogéntartalmát a mikro-Kjeldahl módszerrel mértük a korábban leírtak szerint .

2.9. A fehérjehatékonysági hányados kiszámítása

A C-PER-t az Alsmeyer et al. által leírt regressziós egyenlet segítségével számoltuk ki :

2.10. Statisztikai elemzés

Az eredményeket átlag ± SD-ben fejeztük ki, statisztikailag egyirányú ANOVA segítségével elemeztük, és a szignifikancia szintet . Az adatokat a százalékos variációs együttható (%CV) segítségével is elemeztük.

3. Eredmények

A maniókahéjban kimutatott különböző aminosavak koncentrációja 0,54 és 6,54 g/100 g fehérje között mozgott, míg a jamgyökérhéjé 0,37 és 6,25 g/100 g fehérje között volt (1. táblázat). Az 1. táblázat eredményei azt mutatták továbbá, hogy a manióka- és a jamgyökérhéj viszonylag magas Leu- és Glu-koncentrációt tartalmazott, míg a Met- és Cys-koncentráció viszonylag alacsony volt. Gly és Ala tekintetében nem volt különbség a maniókahéj és a jamgyökérhéj aminosav-koncentrációjában. Ezzel szemben a manióka- és a jamszgyökérhéj Ile-koncentrációjának eltérése viszonylag nagy volt, amit a %CV = 29,75 példázott. Ezenkívül a His, Met, Ser, Leu, Pro, Cys és Phe koncentrációjának %CV-értéke a manióka és a jamszgyökér héja között mérsékelten magas volt.

Aminosav Cassava héj Cassava héj Yamahéj Mean SD %CV
Lysc 2.42 2.36 2.30 0.03 1.26
Hisc 1.08 0.95 1.02 0.07 6.40
Argc 3.23 3.15 3.19 0.04 1.25
Thrc 2.27 2.16 2.22 0.06 2.70
Metc 0.54 0.37 0.46 0.09 19.57
Ilec 3.13 1.70 2.42 0.72 29.75
Phec 2.82 2.29 2.56 0.27 10.55
Leuc 4.17 3.58 3.88 0.30 7.75
Valc 3.10 3.16 3.13 0.33 0.95
Aspb 3.31 3.21 3.26 0.05 1.53
Asnb 2.69 2.60 2.65 0.05 1.89
Serb 1.59 1.41 1.50 0.09 6.00
Glub 3.92 3.75 3.84 0.09 2.34
Glnb 2.62 2.50 2.56 0.06 2.34
Prob 1.62 1.39 1.51 0.12 7.95
Glyb 2.40 2.41 2.41 0.00 0.00
Alab 3.31 3.31 3.31 3.31 0.00 0.00
Cysb 0.55 0.41 0.48 0.07 14.50
Tyrb 1.99 1.90 1.95 0.05 2.56
Az értékek háromszoros meghatározások átlagai; c = esszenciális aminosavak; b = nem esszenciális aminosavak; SD = szórás; CV = variációs együttható.
1. táblázat
A maniókahéj és a jamgyökér héjának aminosavprofilja (g/100 g fehérje).

A maniókahéj összes aminosav (TAA) koncentrációja nem volt jelentősen () magasabb, mint a jamgyökér héjának (2. táblázat). Hasonlóképpen a maniókahéj összes nem esszenciális aminosav (TNEAA) koncentrációja sem volt magasabb, mint a jamszgyökérhéjé.

Csoportok Cassava héj Jám. héj Mean SD %CV
TAA (g/100 g fehérje) 46.76 42.61 44.69 2.08 4.65
TNEAA (g/100 g fehérje) 24.00 22.89 23.45 0.56 2.39
TEAA (g/100 g fehérje) 22.76 19.72 21.24 1.52 7.16
TAAA (g/100 g fehérje) 7.23 6.96 7.10 0.14 1.97
TBAA (g/100 g fehérje) 6.73 6.46 6.60 0.14 2.12
TGAA (g/100 g fehérje) 28.31 27.03 27.67 0.64 2.31
TKAA (g/100 g fehérje) 6.59 5.94 6.27 0.33 5.26
TEAA/TAA arány 0.49 0.46 0.48 0.12 25.00
TNEAA/TAA arány 0.51 0.54 0.53 0.12 22.64
TNEAA/TEAA arány 1.05 1.86 1.46 0.40 27.40
TAAA/TBAA arány 1.07 1.08 1.08 0.01 0.93
TGAA/TKAA arány 4.30 4.55 4.43 0.03 0.68
%Pro/TAA arány 3.46 3.26 3.36 0.10 2.98
%Gly/TAA arány 5.13 5.66 5.40 0.27 5.00
2. táblázat
A manióka és a jamgyökér héjának átlagos aminosavcsoportosítása és néhány arányszám.

A 2. táblázat azt mutatja, hogy a jamgyökérhéjak viszonylag alacsonyabb koncentrációban mutatták az összes esszenciális aminosavakat (TEAA), mint a maniókahéjak. A TEAA vagy TNEAA és TAA, a TNEAA és TEAA, valamint a %Gly/TAA aránya a maniókahéj és a jamszgyökérhéj között szignifikánsan különbözött (). A TAAA és a TBAA, a TGAA és a TKAA, valamint a %Pro/TAA aránya a manióka és a jamszgyökér héja között azonban nem különbözött szignifikánsan ().

A maniókahéjak TEAA, TKAA és TEAA/TAA arányának értékei szignifikánsan () magasabbak voltak, mint a jamgyökérhéjaké, míg a jamgyökérhéjak TNEAA/TAA és TNEAA/TEAA aránya szignifikánsan () magasabb volt, mint a maniókahéjaké (2. táblázat). Az átlagos aminosav-koncentrációk a manióka- és a jamgyökérhéjban a csoportok szerint a következő sorrendben alakultak: TGAA > TNEAA > TEAA > TAAA > TAAA > TBAA > TKAA.

A manióka héjának Met + Cys, Ile, Leu és Phe + Tyr esszenciális aminosav értékei szignifikánsan () magasabbak voltak, mint a jamgyökér héjának értékei (3. táblázat). A maniókahéj TEAA pontszáma szignifikánsan () magasabb volt, mint a jamgyökérhéjé.

Aminosav Standard érték Aminosav pontszámok (mg/g fehérje)
Cassava héj Yam héj Mear SD %CV
Lys 55 0.44 0.43 0.44 0.01 2.27
Thr 40 0.57 0.54 0.56 0.02 3.57
Met + Cys 35 0.31 0.22 0.27 0.05 18.52
Ile 40 0.78 0.43 0.61 0.18 29.51
Leu 70 0.60 0.51 0.56 0.05 8.93
Val 50 0.62 0.63 0.63 0.01 1.59
Phe + Tyr 60 0.80 0.70 0.75 0.05 6.66
Total 360 4.12 3.46 3.79 0.33 8.71
SD = szórás; CV = variációs együttható; az esszenciális aminosav pontszámok standard értéke a FAO/WHO/UNU szerint .
3. táblázat
A manióka és a jamgyökér héjának esszenciális aminosav pontszámai az ideiglenes aminosav pontozási sémához viszonyítva.

A 4. táblázat azt mutatja, hogy a manióka héjának százalékos nitrogéntartalma (%N) és C-PER értéke jelentősen magasabb volt, mint a jamgyökér héjának.

Paraméter Cassava héja Jám. hám Mean SD %CV
%N 2.25 0.08 6.40
C-PER 1.14 0.88 1.01 0.13 12.87
%N = százalékos nitrogén; C-PER = számított-fehérje hatékonysági arány; SD = szórás; CV = variációs együttható. Az azonos sorban lévő, különböző magasbetűs adatok szignifikánsan különböznek ().
4. táblázat
A manióka és a jamgyökér héjának százalékos nitrogéntartalma és számított-fehérje hatékonysági aránya.

4. Megbeszélés

A korábbi jelentések azt mutatták, hogy a manióka és a jamgyökér gumós gyökerei viszonylag alacsony mennyiségű fehérjét tartalmaznak, amely az 1-4%-os tartományban volt . A gumós gyökerek fehérjetartalma azonban jelentősen változhat a különböző fajok és fajták között az éghajlati, edafikus és növekedési körülményektől, valamint a betakarításkori érettségi szinttől függően . A jelen vizsgálat aminosavprofiljának eredménye (1. táblázat) azt mutatta, hogy a manióka- és a jamgyökérhéjban viszonylag a Leu és a Glu volt a legnagyobb mennyiségben előforduló aminosav. A Glu viszonylag magas koncentrációja a jamgyökérhéjban megfelelt a D. rotundata két fajtájának tárolás alatt álló gumóiban és az érett M. esculenta gyökerekben lévő aminosav eloszlásáról szóló korábbi jelentéseknek. Korábbi jelentések megjegyezték, hogy a maniókagyökerek teljes nitrogéntartalma a nyersfehérje-tartalom mintegy 50%-át tette ki, míg a másik 50% szabad aminosavakból állt, amelyek túlnyomórészt Glu és Asp voltak, valamint nem fehérje összetevőkből, mint például nitrit, nitrát és cianogén vegyületek . A manióka- és jamszgyökérhéj aminosavtartalma között olyan mértékű eltérés mutatkozott, hogy a Cys, Met, Phe és Ile koncentrációja kétszámjegyű eltérést mutatott, míg a Ser, His, Leu és Pro koncentrációja egyszámjegyű eltérést mutatott, amint azt a megfelelő %CV-k is mutatják (1. táblázat). Mindazonáltal a maniókahéj fehérje minősége jobb volt, mint a jamgyökérhéjé (4. táblázat), a magasabb Pro- és Leu-tartalomnak köszönhetően (1. táblázat), ahogyan azt az (1) kifejezi és a C-PER határozza meg.

A TAAA és TBAA, valamint a TGAA és TKAA aránya a maniókahéj és a jamgyökérhéj között (2. táblázat) arra utalt, hogy fehérjéik negatívabb töltésűek, és hogy a ketogén aminosavtartalom több mint négyszerese felhasználható glükóz és glikogén szintézisére. A %Pro/TAA arányok és a %Gly/TAA arányok azt jelezték, hogy a manióka és a jamgyökér héja globuláris fehérjéket tartalmaz. A rostos fehérjék, mint a kollagén 33% Gly-t és 13% Pro-t tartalmaznak, míg a globuláris fehérjék, mint a hemoglobin 4% Gly-t és 5% Pro-t .

Az aromás aminosavak voltak a legtöbb esszenciális aminosav a héjakban (3. táblázat), de 20, illetve 30%-kal elmaradtak a megfelelő táplálkozási szükséglet kielégítésétől a maniókahéj és a jamgyökér héjak esetében. Ezzel szemben a jelen eredmények azt mutatták, hogy a Met + Cys volt a legkevésbé esszenciális aminosav a manióka és a jamgyökér gumós gyökérhéjában, amit viszonylag alacsony szintjük példázott (1. táblázat). Ez az eredmény megerősítette a korábbi jelentéseket . A kéntartalmú aminosavak, Met + Cys, 69%-kal, illetve 78%-kal maradtak el a megfelelő tápanyagszükséglet kielégítésétől a maniókagyökér és a jamgyökér héjában. Korábbi jelentések azt mutatták, hogy a Raphia hookeri és az Elaeis guineensis friss pálmaborában a Leu volt a legalacsonyabb esszenciális aminosav pontszámmal, míg a Thr volt a legalacsonyabb esszenciális aminosav pontszámmal a feldolgozott kakaóbab és a feldolgozott kakaótorta mintákban . A köztes anyagcsere szeszélyei azonban, különösen a gumós gyökerekben a tárolás vagy a csírázás során, az aminosavak koncentrációjának és eloszlásának nagyfokú változékonyságát eredményezhetik. Mivel a héj tartalmazta az összes esszenciális aminosavat, aminosavtartalmuk felhasználható olyan fehérjék szintézisére, amelyek feltűnően eltérő tulajdonságokkal és aktivitással rendelkeznek, ellentétben a pálmamagolajéval, amely nem tartalmazott olyan esszenciális aminosavakat, mint az Ile, Thr és Val . A héjban lévő kéntartalmú aminosavak korrekciója a számítások szerint 1/0,31 vagy 3,23-szorosa, illetve 1/0,22 vagy 4,55-szöröse volt a maniókahéj és a jamgyökérhéj fehérjetartalmának. Konkrétan a fehérjetartalom 20,81%, illetve 7,31% volt a manióka- és a jamgyökérhéj esetében, ha a %N-tartalmukat (4. táblázat) megszorozzuk a 6,25-ös átváltási tényezővel. Ezek arra utaltak, hogy a maniókahéj jobb minőségű fehérje volt, mint a jamgyökérhéj, különösen mivel több esszenciális aminosavat tartalmazott. Korábbi jelentések azonban azt jelezték, hogy az olyan jamgyökérfajok, mint a D. dumetorum (keserű jamgyökér) és a D. trifida viszonylag magasabb fehérjekoncentrációt tartalmaztak, amelyek értelemszerűen nagyobb mennyiségű TAA-t tartalmaztak a D. rotundatához képest. Egyébként a megfigyelt jamgyökérfajok viszonylag magas fehérjekoncentrációt tartalmaztak, amelyek ennek megfelelően gazdagok voltak alkaloidákban.

A maniókahéj magasabb százalékos nitrogéntartalma, mint a jamgyökérhéjé (4. táblázat), összefüggésben állhat a maniókagyökérben a nitritből, nitrátból, cianogén glikozidokból és ciánhidrogénből (HCN) származó, viszonylag több nem fehérje nitrogénelem jelenlétével, mivel a maniókahéj és a jamgyökérhéj összes aminosav-koncentrációja nem mutatott jelentős különbséget (2. táblázat). A maniókahéj C-PER-értéke magasabb volt, mint a jamgyökérhéjé, ami arra utal, hogy táplálóbb. A manióka és a jamgyökér héjának C-PER-indexe azonban alacsonyabb volt, mint a Sudananautes africanus africanus (nyugat-afrikai édesvízi hímrák) egész testének, húsának és külső vázának, valamint más állati fehérjéknek a C-PER-indexe. A jó minőségű fehérje minimális C-PER küszöbindexe a jelentések szerint 1,50 . Az e tekintetben jó minőségűnek ítélt növényi fehérjék közé tartoznak a földimogyoróból származó fehérjék: C-PER = 2,62 , galambborsó: C-PER = 1,82 , a Canarium schweinfurthii (afrikai elemi) nyers és hőkezelt termése: C-PER = 1,69-2,10 , és az ogi köles: C-PER = 1,62 . Ezért a jelen vizsgálat eredményei alapján a manióka és a jamgyökér héjából származó fehérjéket a C-PER-indexük alapján nem lehetett jó minőségűnek minősíteni. Mindazonáltal a manióka és a jamgyökér héja jobb fehérjeforrás volt, mint a pálmamagolaj . A manióka- vagy jamgyökérhéj takarmányként való felhasználását azonban általában más, jó minőségű fehérjékben gazdag forrásokkal egészítik ki, vagy a korábban leírtak szerint bioerősítésnek és fehérjedúsításnak vetik alá .

5. Következtetés

A jelen vizsgálat azt mutatta, hogy a manióka és a jamgyökér héja viszonylag alacsony fehérjetartalommal rendelkezik. A maniókagyökér és a jamgyökérgumó héjának aminosavprofilja azt mutatta, hogy a Leu és a Glu voltak a legnagyobb mennyiségben előforduló aminosavak, míg a Met és a Cys voltak a limitáló aminosavak. A maniókahéj magasabb nitrogéntartalmú elemeket tartalmazott, mint a jamgyökérhéj. A C-PER-indexek nem minősítették jó minőségűnek a manióka- és a jamgyökérhéjból származó fehérjéket. Ennek megfelelően a maniókahéj vagy a jamgyökérhéj takarmányként való felhasználását jó minőségű fehérjékben gazdag más forrásokkal kell kiegészíteni, vagy biofortifikációnak és fehérjedúsításnak kell alávetni.

Kompetens érdekek

A szerzők kijelentik, hogy a cikk publikálásával kapcsolatban nem áll fenn összeférhetetlenség.

Köszönet

A szerzők hálásak a technikai segítségért, amelyet O. A. K. Emenyonu úrnak, a Biokémiai Tanszék vezető egyetemi technológusának, Imo Állami Egyetem, Owerri, nyújtott.