东营养殖双齿围沙蚕营养成分分析及膳食营养评价

刘天红，于道德，李红艳，李 晓，姜晓东，吴志宏，孙元芹，刘洪军，王 颖

( 山东省海洋生物研究院，山东 青岛 266100 )

东营养殖双齿围沙蚕营养成分分析及膳食营养评价

刘天红，于道德，李红艳，李 晓，姜晓东，吴志宏，孙元芹，刘洪军，王 颖

( 山东省海洋生物研究院，山东 青岛 266100 )

为充分了解东营养殖双齿围沙蚕营养成分及作为食品原料开发的可行性，对东营养殖双齿围沙蚕按照相应国标进行营养成分分析、营养评价、膳食营养质量指数分析。检测结果显示，4月份采集的东营养殖双齿围沙蚕中含有蛋白质(61.11±1.02)%，脂肪(12.63±0.46)%、灰分(8.08±0.08)%；沙蚕体内检出18种氨基酸，其中必需氨基酸占总氨基酸的38%，接近于国际粮农组织/世界卫生组织的理想模式(40%)，必需氨基酸的构成比例符合国际粮农组织/世界卫生组织的标准，必需氨基酸/非必需氨基酸为68.54%，大于国际粮农组织/世界卫生组织的理想模式(60%)，呈味氨基酸总量占总氨基酸总量的38%；单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸分别占总脂肪的(18.35±1.09)%、(51.27±2.73)%；体内的维生素E含量较高(1.34±0.01) mg/kg，且含有丰富的矿物质钙、铁、锌、硒；镉、铅、甲基汞未检出，无机砷含量低于GB 2733之规定。东营养殖双齿围沙蚕营养质量指数为1.64，其提供营养素的能力大于提供热能的能力。因此，东营养殖双齿围沙蚕是高蛋白、低脂肪、膳食营养价值较高的食品原料，可用于特殊膳食功能食品的开发。

双齿围沙蚕；营养成分；膳食评价

双齿围沙蚕(Perinereisaibihitensis)属环节动物门、多毛类、沙蚕科、围沙蚕属，俗称海娱蛤或海蚂蝗[1-2]。双齿围沙蚕一般用于海洋垂钓业，亦作为经济水产动物繁殖期的优质活体饵料，随着对虾养殖业的快速发展，沙蚕作为生产实践上的养虾饲料，可刺激虾的性腺发育，提高虾仔产量，因此，使用沙蚕做经济鱼类、虾类饵料的产出效益高于使用普通养殖饲料的产出效益。沿海居民虽有作为菜肴食用的习惯[3-4]，但利用方式比较单一，缺乏沙蚕对人体需要的各类营养素及热能满足程度的评价，导致其深加工产品较少，不利于现代大农业产业的多元化发展。本研究以东营养殖双齿围沙蚕为研究对象，通过营养质量指数法评价其营养质量，提高可接受度，为扩大开发利用养殖沙蚕提供营养理论依据，也为其在水产养殖、配合饲料的研制、产品的开发和加工提供研究基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

双齿围沙蚕2014年4月采自东营河口，规格300～400尾/kg，非生殖态沙蚕(非异沙蚕体)，人工繁育品种，选育尚未开展，养殖周期为3～4个月，养殖大环境为冲击平原，有机质贫瘠，无重金属，养殖期间投喂沙蚕专用饵料(成分：菜籽粕、豆饼、玉米面或饲料的下脚料等)，采集后清洗，用滤纸吸净表面水分后匀浆待测。

石油醚、甲醇、乙醇、氯仿、无水乙醚、氢氧化铵、氢氧化钠、盐酸、硫酸、硫酸钠、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、蛋白消化片等试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

安米诺西斯A2000氨基酸自动分析仪(德国安米诺西斯公司)；20A液相色谱仪(配有可变波长紫外检测器和荧光检测器，日本岛津公司)；AA-6300C原子吸收分光光度计(日本岛津公司)；AFS-2000双道原子荧光光度计(北京海光仪器公司)；脂肪测定仪Soxtec 8000(丹麦福斯公司)；凯氏定氮仪8200(丹麦福斯公司)；F6010马福炉(龙口市电炉厂)；试验用的玻璃器皿均经过15 min超声波洗涤和15%的硝酸溶液浸泡过夜，常规洗涤。

1.3 方法

1.3.1 基本理化成分测定方法

水分测定按GB 5009.3—2010《食品安全国家标准 食品中水分的测定》第一法执行[5]；蛋白质测定按GB 5009.5—2010《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》第一法执行[6]；粗脂肪测定按GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的测定》第二法执行[7]；总糖测定(以葡萄糖计)按GB/T 9695.31—2008《肉制品 总糖含量测定》执行[8]；灰分测定按GB 5009.4—2010《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》执行[9]。

1.3.2 脂肪酸、氨基酸和维生素的测定

饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、ω3脂肪酸、ω6脂肪酸、ω9脂肪酸测定按GB/T 22223—2008 《食品中总脂肪、饱和脂肪(酸)、不饱和脂肪(酸)的测定》 水解提取—气相色谱法执行[10]；氨基酸测定按GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的测定》执行[11]；维生素B1测定按GB 5413.11—2010《食品安全国家标准 婴幼儿配方食品和乳粉中维生素B1的测定》执行[12]；维生素B2测定按GB 5413.12—2010《食品安全国家标准 婴幼儿食品和乳品中维生素B2的测定》执行[13]；维生素B3测定按GB/T 5009.890—2003《食品中烟酸的测定》执行[14]；维生素B5按测定GB/T 5009.210—2008《食品中泛酸的测定》执行[15]；维生素B6测定按GB 5413.13—2010《婴幼儿食品和乳品中维生素B6的测定》执行[16]；维生素C测定按GB/T 5009.86—2003 《蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸的测定》第一法执行[17]；维生素E测定按GB/T 5009.82—2003《食品中维生素A和维生素E的测定》执行[18]。

1.3.3 矿物质与重金属的测定

钠按GB/T 5009.91—2003《食品中钾、钠的测定》执行[19]；钙按GB/T 5009.92—2003《食品中钙的测定》执行[20]；铁按GB/T 5009.90—2003《食品中铁、镁、锰的测定》执行[21]；锌按GB/T 5009.14—2003《食品中锌的测定》执行[22]；镉按GB/T 5009.15—2014《食品安全国家标准 食品中镉的测定》执行[23]；铜按GB/T 5009.13—2003《食品中铜的测定》执行[24]；铅按GB 5009.12—2010《食品安全国家标准 食品中铅的测定》执行[25]；甲基汞按GB/T 5009.17—2003《食品中总汞及有机汞的测定》执行[26]；硒按GB/T 5009.93—2010《食品安全国家标准 食品中硒的测定》执行[27]；锌按GB/T 5009.14—2003 《食品中锌的测定》执行[22]；无机砷按GB/T 5009.11—2003《食品中总砷及无机砷的测定》执行[28]；锡按GB/T 5009.16—2003 《食品中锡的测定》执行[29]；碘按GB 5413.23—2010 《食品安全国家标准 婴幼儿食品和乳品中碘的测定》执行[30]；磷按GB/T 5009.87—2003《食品中磷的测定》第一法执行[31]。

1.3.4 氨基酸得分及化学得分计算方法

参照文献[32-36]所述，将双齿围沙蚕的必需氨基酸含量换算成1 g蛋白质中含相应氨基酸毫克数，与1973年国际粮农组织/世界卫生组织暂定的氨基酸模式[37]和以鸡蛋蛋白质作为理想蛋白质化学评分模式进行比较，并按下式计算氨基酸分(AAS)、化学分(CS)[7]和必需氨基酸指数(EAAI)。

式中，n为参与比较的氨基酸数量；a、b、c…h分别为受试样本蛋白质中不同必需氨基酸含量；A、B、C…H分别为鸡蛋蛋白质相应必需氨基酸含量。

1.3.5 营养指数法

式中，①表示含量以湿基计。

1.3.6 数据处理

试验取3个平行样，结果以平均值±标准差表示；采用SPSS 18.0统计软件进行数据分析，采用单因素方差分析进行数据显著性分析，以P<0.05为统计学显著差异。

2 结果与分析

2.1 基本理化成分

不同沙蚕基本理化成分见表1。由表1可见，东营养殖双齿围沙蚕蛋白质含量较高(61.11±1.02)%，脂肪、灰分分别占干基的(12.63±0.46)%、(8.08±0.08)%，统计分析结果显示，各组沙蚕营养成分数据差异极其显著(P<0.01)。疣吻沙蚕(Tylorrhynchusheterochaetus)的水分较大部分双齿围沙蚕低，而蛋白质、脂肪含量为最高。

表1 不同沙蚕基本理化成分差异 干基%

注：m为人工养殖，w为潮间带野生采集，*为湿基水分数据.

2.2 脂肪酸组成

检测结果显示双齿围沙蚕的脂肪含量为(12.63±0.46)%，其中饱和脂肪酸含量占(30.38±0.19)%，明显高于杨世平等[40]采集的湛江海域附近潮间带天然沙蚕检测数据(7.2%)，与养殖沙蚕差异不显著(P>0.05)；单不饱和脂肪酸含量(18.35±1.09)%低于天然沙蚕和湛江养殖沙蚕，但ω9脂肪酸(不含米德酸)占单不饱和脂肪酸的比率(66.43%)高于湛江养殖沙蚕；东营养殖双齿围沙蚕含有丰富的多不饱和脂肪酸(51.27±2.73)%,与杨世平等[40]采集的湛江海域附近潮间带天然沙蚕, 多不饱和脂肪酸检测含量接近(51.91%),高于同地区养殖沙蚕，其中与人类健康密切相关的ω3脂肪酸和ω6脂肪酸分别占多不饱和脂肪酸的43.20%和56.78%，远远高于天然沙蚕和养殖沙蚕所占的比例；流行病学研究表明多不饱和脂肪酸和癌症存在相互关系，ω3脂肪酸具有抗癌作用，而ω6脂肪酸对癌症有促进作用[43]；其次动物和人类学研究显示，摄取合理比例的ω6脂肪酸和ω3脂肪酸可能比只摄取ω3脂肪酸更重要，Wang等[44]发现ω6脂肪酸/ω3脂肪酸<5时，可有效减缓前列腺癌的发展，东营养殖沙蚕ω6脂肪酸/ω3脂肪酸=1.31<5，湛江养殖沙蚕ω6脂肪酸/ω3脂肪酸=0.77<5，而天然沙蚕为6.66>5(表2)，从这个角度说明养殖沙蚕中ω6脂肪酸/ω3脂肪酸的比例较天然沙蚕可能会更有利于减缓癌症发展。

表2 不同地区双齿围沙蚕脂肪酸含量及组成 %

2.3 氨基酸含量及营养评价

利用氨基酸分析仪检测东营双齿围沙蚕氨基酸(18种)，结果见表3。双齿围沙蚕氨基酸种类齐全，含量为577.78 mg/g，高于杨世平等[40]检测的湛江天然沙蚕和养殖沙蚕，低于刘向辉等[45]采集的山东无棣县沙蚕的检测结果。东营双齿围沙蚕中含有8种人体必需氨基酸，总量为216.27 mg/g，远高于杨世平等[40]检测的湛江天然沙蚕和养殖沙蚕。东营产沙蚕中必需氨基酸占总氨基酸的38%，接近于国际粮农组织/世界卫生组织的理想模式，必需氨基酸占非必需氨基酸的68.54%，大于国际粮农组织/世界卫生组织的理想模式，因此，东营养殖双齿围沙蚕可评价为质量优质的蛋白质。东营产沙蚕中呈味氨基酸总量占总氨基酸总量的38%，其中呈鲜味氨基酸天冬氨酸、谷氨酸占总氨基酸的25.70%，占呈味氨基酸的67.13%；呈甘味氨基酸甘氨酸和丙氨酸占总氨基酸的12.59%,占呈味氨基酸的32.97%；与甘味有关的脯氨酸和丝氨酸占总氨基酸的10.40%,占呈味氨基酸的27.17%，由此可见，高比例鲜味氨基酸是沙蚕鲜味的主要来源。谷氨酸和甘氨酸被认为是免疫氨基酸[42]，二者含量为104.55 mg/g，高于鱼粉，但沙蚕中氨基酸的支/芳值为1.55，低于鱼类肌肉中支/芳值(>2.00)，亦低于人体正常水平(3.0～3.5)。黄凯等[46]研究了凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)幼虾的必需氨基酸需求量，由大到小排列为精氨酸、亮氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、组氨酸，东营产双齿围沙蚕体内氨基酸含量由多到少依次为谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸、丙氨酸、亮氨酸、精氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、组氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸，可满足凡纳滨对虾幼虾的氨基酸需求。

表3双齿围沙蚕氨基酸组成及其含量 mg/g

注：◇表示必需氨基酸；*表示呈味氨基酸.

蛋白质的基本组成单位是氨基酸，其组成和含量直接影响着生物体的免疫系统。生物体内不同氨基酸评分和化学评分分别是国际粮农组织/世界卫生组织和利用鸡蛋蛋白评价蛋白质质量的标准方法，可反映蛋白质构成和利用效率。氨基酸得分中，赖氨酸得分最高(150.26)，得分最低的是半胱氨酸和蛋氨酸(85.01)，因此，国际粮农组织/世界卫生组织模式评分中，第一限制氨基酸为半胱氨酸和蛋氨酸，但其评分也明显高于国际粮农组织/世界卫生组织模式(35)，其他几种氨基酸的评分也明显高于相应氨基酸的评分(P<0.01)；以鸡蛋蛋白模式评价氨基酸的化学得分中，赖氨酸得分最高(125.22)，得分最低的为色氨酸(53.48)，不同于国际粮农组织/世界卫生组织模式计算的氨基酸评分标准。

表4 东营双齿围沙蚕必需氨基酸组成评价

2.4 维生素含量

对东营养殖双齿围沙蚕体内的维生素A、C、B、E等检测发现，除维生素E外，其他维生素未检出。维生素E突出的化学性质是抗氧化作用，它能增强细胞的抗氧化作用，有利用维持各种细胞膜的完整性。研究证明，维生素E能调节甲壳动物内脏和性腺中类固醇类激素的生物合成，促进亲体性腺成熟和调节胚胎发育，提高孵化率，改善生殖性能，当维生素E缺乏或不足时均会影响其生殖性能[47]。在实际生产中，沙蚕是对虾优良的饵料，尤其对其性腺成熟起到类似催化剂的作用[4]。人类长期缺乏维生素E可发生巨细胞性溶血性贫血，病人血液中维生素E含量降低。维生素E的膳食供应量我国未作规定，美国规定为每人每日12～15 IU(约3.6～4.5 mg)。因此，高维生素E含量的东营养殖双齿围沙蚕可用于研发维生素E的膳食功能食品。

2.5 无机元素含量

东营养殖双齿围沙蚕含有丰富的的人体必需的钙、铁、锌、硒等，尽管疣吻沙蚕[2]钙、铁、锌明显高于东营养殖双齿围沙蚕，但其灰分低于后者(8.08±0.08)%,可能由于后者含有较高的磷、镁等无机元素(表6)。二者的差异可能是由于不同物种对无机元素的富集和代谢差异不同引起的，如疣吻沙蚕中的铜含量约为双齿围沙蚕的5.26倍，因此，若以疣吻沙蚕作为食品原辅料时还需考虑铜含量是否超标。东营养殖双齿围沙蚕中无机砷含量为(1.1±0.04) mg/kg，镉、铅、甲基汞未检出，符合GB 2733之规定。

表5 东营双齿围沙蚕维生素含量

注：ND表示未检出.

表6 东营双齿围沙蚕无机元素含量 mg/kg

注：Cd、Pb、Si、甲基汞未检出；“-”无数据.

2.6 营养指数

根据中国营养学会推荐的每日膳食中营养素供给量，以成年男子轻劳动计算东营养殖双齿围沙蚕各营养素密度、能量密度、营养质量指数值与营养素推荐供给量，结果见表7。由表7可知，100 g东营养殖双齿围沙蚕蛋白质营养质量指数指数为1.64。

表7 100 g东营养殖双齿围沙蚕中几种主要营养素密度、能量密度、营养质量指数

3 讨 论

3.1 东营养殖双齿围沙蚕基本理化成分较其他地域不同的原因

沙蚕营养成分可能与采集月份有关，有报道认为沙蚕成熟期时，其体腔内为配子所占据，而精子和卵子的主要成分为蛋白质。吴玉刚等[39]于12月采集的疣吻沙蚕是文献报道的沙蚕中蛋白质含量和脂肪含量较高的样品，推测原因可能是由于12月采集的样品为秋季越冬苗种，虽然是非繁殖态沙蚕，但其体内积攒了足够的能量用于顺利度过冬季，而本采集样本沙蚕同样未处于繁殖时期，也未出现性别分化，所以蛋白质较其他地域高的原因是不受性别分化影响，推测与养殖期间饵料有关，或者与其品系有关(目前关于沙蚕人工选育尚未开展)，后期研究中将进行繁殖态沙蚕营养分析及养殖环境对其营养成分的影响，为沙蚕人工选育提供理论基础；潮间带野生采集沙蚕蛋白质、脂肪明显低于人工养殖沙蚕的各项指标；而灰分明显高于其他人工养殖沙蚕，这可能和人工养殖沙蚕喂食的饵料较优质并且饵料量充足有关。

3.2 东营养殖双齿围沙蚕膳食营养评价

食物中能产生能量的营养素是蛋白质、脂肪、碳水化合物[48]，维生素、矿物质等几乎不产生热量。因此，沙蚕产生能量的大小与其体内蛋白质和脂肪含量成正比。营养质量指数法是国际上膳食评价时判定食物中的各种营养素对人体需要的满足程度普遍采用的方法，是根据某种食物对人体所需要的各种营养素的满足程度以及对热能的满足程度大小来衡量此种食物的营养质量，而不是用营养素的绝对含量来评价某种食物作为该营养素来源的营养质量优劣[49-52]。通常营养质量指数=1，表示食物的该营养素与能量含量达到平衡，食物提供营养素的能力与提供热能的能力相当，二者满足人体需要的程度相等；营养质量指数>1，说明食物该营养素的供给量高于能量的供给量，故营养质量指数≥1为营养价值高；营养质量指数<1，说明此食物中该营养素的供给少于能量的供给，意味着营养素尚未满足需要时热能已经得到满足，为满足营养素需要必须摄入过量热能，而这并不利于健康。长期食用此种食物，可能发生该营养素的不足或能量过剩，则该食物的营养价值低[53-55]。因此，通过膳食评价，认为东营养殖双齿围沙蚕是优质食物，营养价值高。根据营养质量指数定义，由东营养殖双齿围沙蚕的营养质量指数可知，其提供营养素的能力大于提供热能的能力，当热能满足需要时，营养素仍有盈余，从此角度来说，双齿围沙蚕可作为某些特殊膳食食品原料。

3.3 小结

东营养殖双齿围沙蚕各营养物质含量丰富，其中蛋白质含量较高(61.11±1.02)%，比一般鱼肉高出很多，这与其以海洋藻类或有机物碎屑为食的摄食特点有关，但其脂肪和灰分量较低。有研究表明，高蛋白、低脂肪、低灰分的营养化特性食物被摄入人体后，多余的蛋白质不易以能量的形式贮存在体内[55]。因此，东营养殖双齿围沙蚕可评价为是理想健康食品。东营养殖双齿围沙蚕组织内氨基酸组成较全面。8种人体必需的氨基酸总含量占氨基酸总量38%以上，且决定蛋白质质量的赖氨酸含量50.51 mg/g，与一般的鱼肉相当[56]；东营养殖双齿围沙蚕氨基酸排序与凡纳滨对虾幼虾氨基酸排序大体一致[47]。因此，东营养殖双齿围沙蚕的蛋白质营养价值较高，属于优质海产蛋白源，可用于开发高蛋白功能产品。我国传统上的膳食模式中，矿物质铁和钙缺乏较常见[56]，海产品被认为是补铁和补钙的佳品，而东营养殖双齿围沙蚕中含有的丰富铁和钙可有助于改善我国传统膳食结构中铁和钙元素的缺乏。

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NutritionAnalysisandDietaryNutritionEvaluationofCulturedClamwormPerinereisaibihitensis

LIU Tianhong, YU Daode, LI Hongyan, LI Xiao, JIANG Xiaodong, WU Zhihong, SUN Yuanqin, LIU Hongjun, WANG Ying

( Marine Biology Institute of Shandong Province, Qingdao 266100, China )

The nutrients including basic physical and chemical composition, approximate composition, amino acid and fatty acid compositions, vitamins and inorganic elements were detected to evaluate Index of Nutritional Quality (INQ) of the cultured clamwormPerinereisaibihitensisin Dongying, Shandong Province, in order to search for nutrition and feasibility of the development of food raw materials in the cultured clamworm. The results showed that the cultured clamworm collected in April contained protein of (61.11±1.02)%, fat of (12.63±0.46)%, ash of (8.08±0.08)%, and 18 kinds of amino acids including essential amino acids accounting for 38% in total amino acid, close to the ideal model of FAO/WHO (40%). The proportion of essential amino acids is consistent with FAO/WHO standard. Eessential amino acids/non essential amino acids was 68.54%, more than FAO/WHO (60%), and delicious amino acids accounted for 38% of the total amino acids. There was (18.35±1.09)% of monounsaturated fatty acid, (51.27±2.73)% of polyunsaturated fatty acids, and (1.34±0.01) mg/kg of VE in the total fat, with rich in minerals including Ca, Fe, Zn, and Se. No lead, cadmium, and methylmercury were detected, and arsenic content was lower than the Standard GB2733. The cultured clamworm had INQ value of 1.64, greater than the heat energy, indicating that the cultured clamworm is high in protein, low in fat and has high dietary nutritional value, being used for development of special dietary food.

Perinereisaibihitensis；nutritional composition；index of nutritional quality

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.02.007

2016-03-18；

2016-05-30.

山东省重点研发计划项目(2016YYSP014)；山东省现代农业产业技术体系虾蟹类创新团队项目(SDAIT-13-07)；山东省农业重大应用技术创新课题项目.

刘天红(1982-)，女，助理研究员；研究方向：水产品质量与安全控制.E-mail：oucthl@126.com.通讯作者： 王颖(1971-)，女，研究员；研究方向：食品科学与工程.E-mail：yzsshipin@126.com.

S963.219

A

1003-1111(2017)02-0160-07