企鹅珍珠贝肉的一般化学组成及镉的分布

廖 艳，蒋志红，吴晓萍，吴育廉

（1.广东海洋大学现代生物化学实验中心，广东 湛江 524088；2.广东省水产品加工与安全重点实验室，广东普通高等学校水产品深加工重点实验室，广东海洋大学食品科技学院，广东 湛江 524088）

企鹅珍珠贝肉的一般化学组成及镉的分布

廖 艳1，蒋志红2，吴晓萍2，吴育廉1

（1.广东海洋大学现代生物化学实验中心，广东 湛江 524088；2.广东省水产品加工与安全重点实验室，广东普通高等学校水产品深加工重点实验室，广东海洋大学食品科技学院，广东 湛江 524088）

测定企鹅珍珠贝肉（全脏器）的一般化学组成成分，并对重金属镉在企鹅珍珠贝基本化学组分及各组织器官中的分布进行初步研究。结果表明：企鹅珍珠贝肉粗蛋白、粗脂肪、总灰分和总糖含量分别为87.0%、3.73%、6.52%和6.65%（干基）；在企鹅珍珠贝的基本化学组分中，镉主要分布在粗蛋白中（86.91%），其余少量分布在粗多糖和粗脂肪中（10.63%、0.41%）；在企鹅珍珠贝的组织器官中，镉主要分布在内脏团中（35.6%），其次为闭壳肌和外套膜（28.2%、18.2%），其余少量分布在腮和足中（9.5%、6.5%）。

企鹅珍珠贝；一般化学组成；镉分布

企鹅珍珠贝（Pteria penguin）是珍珠贝属的一种可生产大规格附壳珠和正圆珠的大型贝类，在我国广西、广东、台湾和海南都有分布，主产地为海南[1]。在海南省，企鹅珍珠贝的养殖数量仅次于马氏珠母贝[2]，采珠后的珍珠贝肉数量相当可观。由有关企鹅珍珠贝化学组分分析方面的报道[3-4]可知：企鹅珍珠贝具有高蛋白、低脂肪、富含矿物质和多不饱和脂肪酸含量高等优点，可作为强化食品的基本材料或海鲜调味料等，具有重要的开发利用价值。然而随着水环境污染的加重，底栖双壳贝类受重金属污染的情况也日益加剧。海洋食物中重金属镉残留的超标现象时有发生[5-6]。如何合理充分利用企鹅珍珠贝资源，不仅要了解其化学组分及其食品化学特性，还要了解重金属在其体内的蓄积和分布情况。目前尚未见有关重金属镉在企鹅珍珠贝体内蓄积和分布方面的报道。

本研究对企鹅珍珠贝肉（全脏器）的一般化学组成成分进行分析，对其基本化学组分及不同组织器官进行了提取、分离及镉含量测定，考察镉在企鹅珍珠贝基本化学组分及各组织器官中的分布情况，旨在为企鹅珍珠贝肉的安全利用和深加工提供有价值的基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

企鹅珍珠贝采集于广东省徐闻县芳华珍珠养殖场，贝龄为2.5年；GBW08612镉标准贮备液（1.0 mg/g）国家标准物质研究中心；GBW08571贻贝标准物质 中国科学院生态环境研究所国家海洋局第二海洋研究所；盐酸、硝酸、高氯酸（均为优级纯） 中国医药上海化学试剂公司；实验用水均为超纯水。

1.2 仪器与设备

Z-5000塞曼原子吸收光谱仪、CR 22G高速冷冻离心机、U-3310紫外-可见分光光度计 日本日立公司；Milli-Q Acodemic超纯水机 美国Millipore公司；Benchtop冷冻干燥机 美国VirTis公司；GZX-9140 MBE数显鼓风干燥箱 上海博讯实业有限公司；SB2.4电热板 上海市崇明实验仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 样品预处理

将企鹅珍珠贝去壳、除杂，取全脏器依次用蒸馏水、超纯水迅速洗净，沥干，分成3份：1份用高速组织匀浆机匀浆后测定一般化学组成；1份于冰上按器官分解为内脏团、闭壳肌、外套膜、腮和足5部分，分别用高速组织匀浆机匀浆，于－18 ℃贮藏备用；另1份经真空冷冻干燥至恒质量，在粉碎机中研成粉状，再于（103±2）℃烘至恒质量，精确称取5 g经索氏抽提法提取粗脂肪，残渣按1∶40（g/mL）加入去离子水，90 ℃水浴浸提5.5 h，冷却至室温后，10 000 r/min离心20 min，沉淀（水不溶性组分）为粗蛋白，上清液（水溶性组分）边搅拌边缓缓加入3倍体积的乙醇，于4 ℃放置过夜后，5 000 r/min离心15 min，弃上清液，得沉淀即为粗多糖。

1.3.2 一般化学成分测定

水分：采用GB/T 5009.3—2010《食品中水分的测定》中的直接干燥法测定[7]；灰分：GB/T 5009.4—2010《食品中灰分的测定》中的灼烧法测定[8]；粗蛋白：GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法测定[9]；粗脂肪：GB/T 14772—2008《食品中粗脂肪的测定》中的索氏抽提法测定[10]；总糖：GB/T 9695.31—2008《肉制品中总糖含量的测定》中的蒽酮比色法测定[11]。

1.3.3 镉含量测定[12]

样品经湿法消化后采用石墨炉原子吸收光谱法测定镉含量，采用国家标准物质GBW08571贻贝验证方法的准确度。

2 结果与分析

2.1 一般化学组成成分

由表1可知，企鹅珍珠贝肉水分含量较高，占鲜质量的85.27%；其次是粗蛋白，达12.81%；总糖和灰分较接近，含量均较低，分别为0.98%和0.96%；粗脂肪含量最低，仅0.55%。与文献[13-16]报道的其他几种贝类比较，企鹅珍珠贝肉的粗脂肪、灰分和总糖含量都相对较低；如换算为干基，企鹅珍珠贝肉的粗蛋白含量远远超过这几种贝类，高达87.0%，而马氏珠母贝仅为74.9%，其他贝类在50.7%～66.1%。与马氏珠母贝及其他常见的双壳贝类比较，企鹅珍珠贝是一种典型的高蛋白、低脂肪、低糖含量的贝类。

表1 企鹅珍珠贝与其他贝类一般化学组成成分的比较（n==33）Table1 Proximate composition ofP teria pengguuiinn compared with thatt of other shellfishes (%

2.2 镉在企鹅珍珠贝基本化学组分中的分布

为排除水分的干扰，将企鹅珍珠贝全脏器制成冻干粉。按1.3.1节方法，可分离得到粗脂肪、水溶性组分和水不溶性组分，水溶性组分经醇沉即得到粗多糖，水不溶性组分经检测主要是蛋白质。镉在企鹅珍珠贝基本化学组分中的分布见表2。本实验采用的分离方法能够对样品中各化学组分的镉进行较好的回收，平均回收率为97.95%。企鹅珍珠贝全脏器的3种基本化学组分中，粗蛋白中镉的含量最高（8.50 mg/kg），粗多糖次之（1.04 mg/kg），粗脂肪中镉含量最低（0.04 mg/kg）。从镉的含量分布看，以粗蛋白中的镉相对含量最高，达86.91%，其次是粗多糖，占10.63%，粗脂肪中仅为0.41%。由表2还可看出，水溶性组分经醇沉淀后，镉全部随多糖沉淀，说明这部分镉均为结合态镉。水溶性组分经醇沉得到的粗多糖大多是与蛋白质结合的糖蛋白，且由于蛋白质的溶解性与多糖相似（溶于水，但不溶于乙醇等有机溶剂），在醇沉淀过程中，也会引入蛋白质杂质[17]，因此这部分镉是与蛋白结合还是与糖类结合尚不明确。此外，在粗脂肪中也检测到含量极低的镉，是与脂类的结合体，还是与其他脂溶性生物大分子的结合体有待进一步研究。

在生物体中，由于生物配体的高度配位能力，自由金属离子存在的可能性很小（极少部分以水合金属离子存在），主要以有机配位化合物的形态存在[18]。镉离子属于软酸，它易与生物分子中的羧基、氨基、巯基等配体结合。镉对巯基具有高度亲和性，由于巯基广泛地存在于蛋白质中，故进入生物体中的镉多以蛋白结合态的形式存在。生物体中除了蛋白质中的氨基酸、多肽外，脂肪酸、多糖中也都有羧基、氨基、巯基等易与镉结合的配体，因此可以推测镉也可能少量存在于这类分子中。

表2 镉在企鹅珍珠贝基本化学组分中的分布（干基，n==33）TTaabbllee 22 DDiissttrriibbuuttiioonn ooff CCdd iinn pprrooxxiimmaattee ccoommppoonneennttss ooff Pteria pengguuiinn on a dry base ((n == 33))

2.3 镉在企鹅珍珠贝不同组织器官内的分布

表3 镉在企鹅珍珠贝各组织器官中的分布（湿基，n==33）TTaabbllee 33 DDiissttrriibbuuttiioonn ooff CCdd iinn ddiiffffeerreenntt oorrggaannss ooff Pteria pengguuiinn onn aa wet basiiss ((n == 33))

由表3可知，镉在企鹅珍珠贝各组织器官中，除腮中含量稍低外（1.42 mg/kg），其他几种组织器官中镉的含量都比较接近（2.24～2.5 mg/kg）。双壳类软体动物对重金属的富集与水中离子浓度有关，生物体内重金属含量随外部水体浓度的增加而增加，富集量随暴露时间的延长而升高，最终会与环境中重金属含量达到平衡[19]。本实验中测得企鹅珍珠贝各组织器官中的镉含量没有显著差异，推测该水域镉污染情况较轻，还未在贝体内某一组织器官中造成明显富集，也有学者认为是生物对镉缺乏调控机制所致[20]。鱼类、甲壳类主要是通过鳃不断吸收溶解在水中的镉离子，然后通过血液输送到体内的各个部位，或积累在表面细胞中，而对于双壳类和头足类来说，主要是通过摄食水体或残留在饵料中的镉经消化道进入体内[21]。企鹅珍珠贝腮的镉含量明显较其他组织器官低，说明腮并不是其蓄积镉的主要器官，与文献报道的毛蚶[22]、扇贝[23]以腮作为蓄积重金属的主要部位恰好相反，这说明不同贝类对重金属的蓄积特点并不完全一致。

从镉的相对含量分布来看，由于企鹅珍珠贝不同组织占整贝的质量分数不同，除腮外，其余组织中镉的相对含量与其质量分数排序一致，这可能与腮的水分含量较高有关。在企鹅珍珠贝内脏团、闭壳肌和外套膜中的镉分别占总镉的35.6%、28.2%和18.2%，3者之和达总镉含量的82%，由此可见企鹅珍珠贝中的镉主要分布在内脏团、闭壳肌和外套膜中。

从中国人的传统食用习惯来看，食用腹足类的贝类时，多选食肌肉部分、腹足，但食用双壳类的贝类（如牡蛎、蛤、蛏、蚶、贻贝等）时，多是食用整个软体部。大多数研究也显示，贝类内脏团（含消化系统、生殖系统等）的重金属含量高于肌肉，因此有观点认为食用贝类时选食肌肉部分是最安全的[24]。然而生物的多样性决定了重金属在其体内蓄积分布的多种可能性，由以上分析可知，对于受镉污染的贝类无论是食用整个软组织或其肌肉（主要是闭壳肌），都可能存在摄入过量重金属的风险。

3 结 论

近年来，由于养殖环境重金属污染日趋严重，加上贝类对重金属具有较强的蓄积能力，使得一些贝类重金属含量过高。廖艳等[25]曾对湛江沿海地区常见的11种食用贝类体内的重金属含量进行检测，发现有9种贝的镉含量超标。重金属含量超标可能会对贝类食用安全及其深加工产物蛋白质、多糖等的应用带来一定风险。

企鹅珍珠贝属于典型的高营养、低能量贝类，是值得重视的蛋白质资源。其粗蛋白含量极高，达87.0%（干基），但近87%的镉存在于粗蛋白中，因此建议在制备其蛋白提取物等产品时应同时监测镉含量，将镉的脱除列入纯化步骤；此外有超过10%的镉存在于粗多糖中，所以在开发贝类粗多糖类的产品时应严格监控原料中有毒微量元素的含量，在尽可能地保证多糖含量的前提下，有效地除去或减少多糖中的重金属，以保证产品的安全性。脱脂后的企鹅珍珠贝全脏器冻干粉经热水浸提，得到的水溶性组分经醇沉淀后，全部的镉随多糖沉淀，由此推测环境中的镉元素被企鹅珍珠贝吸收后，全部以结合态存在，主要呈现与蛋白质结合的形态，其余则分布在粗多糖和粗脂肪等成分中。企鹅珍珠贝各组织器官中，除腮中的镉含量稍低外（1.42 mg/kg），其他几种组织器官中镉含量都比较接近（2.24～2.5 mg/kg），各组织中的镉含量均超过我国GB 18406.4—2001 《农产品安全质量无公害水产品安全要求》[26]中贝类中镉的限量值0.1 mg/kg；各组织器官中镉的总量分布依次为：内脏＞闭壳肌＞外套膜＞鳃＞足，前3者之和达全贝总镉含量的82%，由此可见企鹅珍珠贝蓄积镉的主要部位是内脏团，其次为闭壳肌和外套膜。因此，无论是直接食用或对企鹅珍珠贝肉进行加工利用时，对重金属镉可能带来的危害都应给予足够重视。

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Proximate Composition and Distribution of Cadmium in Pteria penguin

LIAO Yan1, JIANG Zhi-hong2, WU Xiao-ping2, WU Yu-lian1
(1. Modern Bio-Chemical Laboratory Center, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China; 2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Aquatic Product Processing and Safety, Key Laboratory of Advanced Processing of Aquatic Products of Guangdong Higher Education Institution, College of Food Science and Technology, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China)

Proximate composition and the distribution of cadmium in different organs of Pteria penguin were determined. The results showed that the contents of crude protein, crude fat, total ash and total sugar were 87.0%, 3.73%, 6.52% and 6.65% on a dry basis, respectively. In the proximate composition of Pteria penguin, the cadmium was distributed mainly in the crude protein (86.91%) with a minor quantity in the crude polysaccharides (10.63%) and crude fat (0.41%). As for the different organs of Pteria penguin, the cadmium was mainly distributed in the visceral mass (35.6%), followed by the closing adductor muscle (28.2%) and mantle (18.2%), with the remaining distributed in the gills (9.5%) and foot (6.5%).

Pteria penguin; proximate composition; cadmium distribution

S917.4

A

1002-6630（2014）02-0201-04

10.7506/spkx1002-6630-201402038

2013-03-18

国家现代农业产业技术体系建设项目（CARS-48-07B）；广东省科技厅农业攻关计划项目（2010B020313005）

廖艳（1977—），女，实验师，硕士，研究方向为食品安全检测技术。E-mail：liaoyan39@163.com