北京油鸡胚蛋孵化过程中营养成分变化

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(1.中国农业科学院农产品加工研究所,北京 100193;2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193)

鸡胚蛋是指受精鸡蛋孵化至一定天数后,还未破壳的可食用鸡蛋。民间将鸡胚蛋俗称为“活珠子”。根据《本草纲目》记载:“鸡胚蛋有治头痛、偏头痛、头疯病及四肢疯瘴之功能,童叟弱者常食之,有健脾胃作用,遂而起到强身健体之功效”。鸡胚蛋营养丰富、味道鲜美,民间普遍认为具有强身健体,改善孕妇产后血虚体弱的作用,在我国南方、日韩及东南亚地区长期作为民间药膳保健食品食用[1]。

在多种酶的作用下,鸡胚蛋在孵化过程中营养物质发生了一系列的生物代谢转化。有研究表明[2-3],随着鸡胚的不断生长发育,蛋白质、氨基酸的含量增加了1%以上,牛磺酸的含量增加至鲜蛋的20倍,免疫球蛋白含量比鲜鸡蛋增加50%,溶菌酶的活性增加了约1倍,VA、VB1、VE等维生素及钙、磷、铁等无机盐、不饱和脂肪酸的含量有所增加,这对人体营养保健起着重要作用。

北京油鸡也称为“北京宫廷黄鸡”,是北京地区特有的地方优良品种,是宝贵的地方品种资源,鸡蛋的大小适中,口味纯正,蛋黄比率高,近几年来深受消费者的喜爱,其中对营养物质在孵化过程中发生变化的研究具有很重要的现实意义[4-5]。但是,针对这种地方特殊品种,在孵化期间鸡胚蛋的营养物质变化还未进行系统的研究,在一定程度上影响了优势地方特色品种资源的产业化开发及利用。本研究采用北京油鸡胚蛋作为实验材料,探究不同鸡胚蛋在发育过程中营养物质的变化规律,为营养蛋品的开发利用提供科学依据,同时也为消费者合理的选购不同胚龄的鸡胚蛋提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

北京油鸡种蛋120枚 选择健康、正常生产的种鸡,采用相同的饲养管理方法,所产的实验种蛋大小均匀,由中国农业科学院北京畜牧兽医研究所提供;溶菌酶活性检测试剂盒 美国Sigma公司;乙醇、氢氧化钠、硫酸、氯仿、甲醇、硫酸铁等 均为分析纯,北京化工厂。

19200孵化机 北京海江孵化设备制造有限公司;LGJ-18S(电加热)压盖型冷冻干燥机 北京松源华兴生物技术有限公司;LYNX6000冷冻高速离心机 赛默飞科技(中国)有限公司;Spectra Max 190 酶标仪 美国Molecular Devices公司;ZHBE-50T闪式提取器 郑州金鼐科技发展有限公司;AL204电子天平 梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司;L-8900氨基酸全自动分析仪 日立高新技术公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备 使用孵化机将实验蛋同批孵化。孵化条件为温度为37.8 ℃,相对湿度60%,在该实验条件下,北京油鸡种蛋的孵化率为90%。在0～20 d(0 d时未孵化)胚龄处每天各取30枚发育良好的鸡胚蛋,去壳后,使用组织匀浆机逐个将其内含物完全混匀,使用冷冻干燥机对匀浆后的样品进行冻干、筛粉后得到不同孵化期的鸡胚蛋冻干粉样品,在-20 ℃条件下冷冻保存备用[6]。

1.2.2 蛋白质含量的测定 通过凯氏定氮法,对不同孵化期的鸡胚蛋中的粗蛋白含量进行测定。使用硫酸消化分解样品中的蛋白质,加碱蒸馏后使氨游离,使用硼酸液吸收后通过标准盐酸滴定,测定蛋白质的含量。蛋白质定量时氮转换因子为6.25[7]。

1.2.3 氨基酸含量测定及组成分析 使用6 mol/L的HCl,在110 ℃条件下将样品水解24 h后,测定总氨基酸的含量;将匀浆后的鸡胚蛋液加5倍体积的无水乙醇进行沉淀,在10000 r/min条件下离心20 min,用移液枪吸去上层脂肪,取中间层测定游离氨基酸的含量,使用氨基酸全自动分析仪进行测定氨基酸的组成。

1.2.4 鸡胚蛋营养价值评分 计算不同胚龄鸡胚蛋的必需氨基酸占总氨基酸的质量分数,与世界卫生组织(WHO)/联合国粮农组织(FAO)提出的必需氨基酸模式谱进行对比,并采用氨基酸比值系数法对不同胚龄鸡胚蛋样品中的氨基酸营养价值进行综合评价。

氨基酸比值=食物中氨基酸含量/模式氨基酸含量

氨基酸比值系数分SRC=100-CV×100,其中变异系数(CV)是氨基酸比值系数(RC)的变异系数[8]。

1.2.5 粗脂肪含量的测定 将鸡胚蛋样品与溶液(氯仿:甲醇:去离子水)按照1∶20的比例进行混合,用分散机进行分散,3 min后将分散液与氯仿混合,继续分散1 min。将溶液在 3000 r/min条件下离心10 min。分液将氯仿层(下层)倒入锥形瓶中,加入无水硫酸钠彻底去除水分,随后将氯仿过滤至圆底烧瓶,在35 ℃条件下用旋转蒸发仪将氯仿挥发,再用氮气吹干其中残留的有机溶剂。通过称重测定样品中的脂肪含量。

1.2.6 胆固醇含量的测定 参照聂露等[5]的胆固醇含量检测方法。取4 mL提取液,其中加入2 mL磷硫铁试剂摇匀,用移液枪吸取340 μL待测液于96孔板内,使用酶标仪检测吸光度。条件设定为:温度30 ℃、时间20 min、波长565 nm。鸡胚蛋中胆固醇含量的计算见以下公式。

X=A(4+2)/100 m

式中:X为胆固醇含量,mg/100 g;A为吸光度对应的胆固醇质量,mg;4+2为提取液稀释倍数;m为鸡胚蛋样品质量,g。

1.2.7 灰分含量的测定 参照吕莉等[7]的灰分含量检测方法。预先将坩埚洗净烘干,在550 ℃条件下放入马福炉中1 h,待温度降至200 ℃时取出坩埚,放入干燥器内冷却。称取2～3 g鸡胚蛋样品,放入坩埚中,随后放在电炉上,将炭化至无黑烟产生的坩埚转移至马福炉中,在550 ℃条件下灼烧灰化2～4 h,待温度降到200 ℃时取出放入干燥器冷却至室温,进行称量,至两次称重之重量差小于0.002 g。

1.2.8 溶菌酶活性的测定 使用溶菌酶活性检测试剂盒来测定鸡胚蛋孵化过程中溶菌酶活性的变化。在空白的24孔培养板中,每孔加入800 μL的溶壁微球菌细胞,将24孔板平衡至25 ℃,向空白孔中加入30 μL反应缓冲液,向对照孔中加入30 μL溶菌酶溶液,向其余孔内分别加入30 μL不同胚龄的鸡胚蛋样品溶液,充分混匀后检测在A450 nm条件下的吸光值。

1.3 数据处理

采用SPSS 20.0进行单因素方差(One-way ANOVA)数据分析,结果以“平均值±标准差”表示,使用Office Excel 2007和GraphPad Prism 6软件制作图表。

2 结果与分析

在北京油鸡胚蛋的发育过程中,进行一系列的生物代谢和转化过程,其中的营养和功能成分发生很大的变化。

2.1 北京油鸡胚蛋孵化期间蛋白质、总氨基酸、游离氨基酸含量的变化

实验结果如表1所示,在孵化开始时,鸡胚蛋中的蛋白质、总氨基酸以及游离氨基酸的含量分别为11.15%±0.36%、10.81%±0.24%、1.52%±0.043%,随孵化时间的增加,含量也逐渐增加,在9 d胚龄时含量分别达到13.14%±0.38%、12.71%±0.68%和1.97%±0.067%,含量分别提高了1.99%、1.90%及0.45%,在第13 d时,蛋白质的含量、游离氨基酸的含量具有显著性差异,第14 d时总氨基酸含量具有显著性差异(P<0.05)。实验结果表明,鸡胚蛋的蛋白质、总氨基酸及游离氨基酸的含量在16 d胚龄时达到最大值。在孵化后期,蛋白质逐渐被胚胎所吸收,因此在孵化后期,含量略有下降。可能是因为在鸡胚蛋生长发育的过程中,伴随着胚胎组织器官形成的过程,蛋白质的含量不断增加,其中,0～9 d胚龄时,鸡胚个体较小,10～16 d胚龄时,胚胎迅速发育,蛋白质含量维持在较高水平,在孵化后期,蛋白质逐渐被胚胎吸收,含量略有下降。可能与鸡胚蛋内含有的蛋白质与消耗部分的蛋白质的平衡有关,但相关机理还值得进一步进行探讨。刘娟娟等[1]的研究结果表明乌骨鸡、肉鸡胚蛋在14～18 d均维持在一个较高的水平,并趋向平衡;李立东等[2]的研究发现,蛋白质、总氨基酸、游离氨基酸从孵化开始,逐渐增加,10～19 d均维持在一个较高的水平并趋向平衡,与本研究的结果基本一致。

表2 北京油鸡胚蛋中必需氨基酸含量的变化Table 2 Changes of essential amino acid contents in beijing fatty chicken embryo eggs

注：*t检验,代表与第0 d的差异显著(P<0.05)。

表1 北京油鸡胚蛋中蛋白质、氨基酸、游离氨基酸含量的变化Table 1 Changes of protein,amino acid and free amino acid contents in beijing fatty chicken embryo eggs

注：*t检验,代表与第0 d的差异显著(P<0.05)。

2.2 北京油鸡胚蛋孵化期间氨基酸组分的变化

实验结果如表2及表3所示,北京油鸡胚蛋中的氨基酸种类齐全,在不同的孵化期中含有8种必需氨基酸,其中亮氨酸的含量最高,含有9种非必需氨基酸,其中谷氨酸含量最高。表4结果表明,鸡胚蛋中必需氨基酸占总氨基酸的百分含量(EAA/TAA)为47.85%～51.20%,高于WHO/FAO理想蛋白质标准所规定的40%;必需氨基酸与非必需氨基酸的比值(EAA/NEAA)为0.91～1.04,高于WHO/FAO理想蛋白质标准规定的0.6[8-9]。结果表明,北京油鸡胚蛋在孵化的过程中,其氨基酸组成更加接近WHO/FAO理想蛋白质标准,能够为人体提供更为丰富的必需氨基酸,具有很高的营养价值,可作为理想的膳食蛋白质来源为消费者补充营养。

表3 北京油鸡胚蛋中非必需氨基酸含量的变化Table 3 Changes of non-essential amino acid contents in beijing fatty chicken embryo eggs

注：*t检验,代表与第0 d的差异显著(P<0.05)。

表4 北京油鸡胚蛋中各种氨基酸的含量及比例变化Table 4 Changes in the contents and proportions of various amino acids in beijing fatty chicken embryo eggs

注：*t检验,代表与第0 d的差异显著(P<0.05)。

谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、苯丙氨酸和天门冬氨酸都是肌肉中呈现鲜味的特征氨基酸,对食物蛋白质风味有重要影响[10-11]。谷氨酸是非必需氨基酸,是谷氨酰胺等氨基酸的前体,谷氨酰胺在动物体内含量丰富,具有多种营养生理功能[12]。同时在食物风味的形成及氮代谢方面,起着重要的作用,能够形成味道鲜美和缓冲咸、酸等不良味道[13]。目前对鸡胚蛋中鲜味氨基酸含量变化研究较少。本研究结果表明,北京油鸡胚蛋在孵化的过程中,谷氨酸的含量逐渐增高,且在几种鲜味氨基酸中的含量最高(3.29%～4.81%),鲜味氨基酸占总氨基酸含量的质量分数(FAA/TAA)为37.97%～41.06%(表4),高于一般食品中鲜味氨基酸的含量[14]。通过比较不同胚龄鸡胚蛋的鲜味氨基酸总量(FAA)可知,17胚龄鸡胚蛋的鲜味氨基酸含量为0胚龄鸡胚蛋的1.3倍,从鲜味氨基酸对风味的影响来看,17胚龄鸡胚蛋味道比0胚龄鸡胚蛋更为鲜美。鸡胚蛋的口感鲜美,可能与鲜味氨基酸的含量随着鸡胚蛋的孵化而逐渐增加有关。

综上所述,北京油鸡胚蛋富含人体所需的17种氨基酸,包含8种必需氨基酸及9种非必需氨基酸,组成比例均衡合理,组成上更接近WHO/FAO规定的理想蛋白质标准,具有较高的营养价值及保健作用,具有广阔的产品开发前景。

2.3 北京油鸡胚蛋孵化期间脂类含量的变化

实验结果如表5所示,随着鸡胚的发育过程,在第0 d胚龄期,粗脂肪的含量为10.97%±1.28%,0～14 d胚龄期鸡胚蛋的粗脂肪含量缓慢下降;14～19 d胚龄期间胆固醇粗脂肪含量下降迅速,在19 d胚龄时,粗脂肪含量为6.61%±0.48%。在孵化过程中脂肪含量降低约近1.5倍。在第0 d胚龄期,胆固醇含量为(492±12) mg/100 g,0～5 d胚龄鸡胚蛋胆固醇含量总体有下降趋势,但变化差异不显著;5～8 d胚龄期间,胆固醇下降迅速;9～15 d胚龄期间胆固醇含量趋于平稳;在15～19 d胚龄期间胆固醇含量下降迅速,在19 d胚龄时,胆固醇含量为(104±4) mg/100 g,在孵化过程中胆固醇含量降低至孵化初期胆固醇含量的21%。更符合目前人类膳食结构逐渐向低脂肪、高蛋白方向转化的需求[15]。与房兴堂等[16]对乌骨鸡胚胎发育过程中脂肪含量的变化趋势一致,即脂肪含量总趋势下降,主要由于胚体吸收利用的结果,同时伴有起伏波动现象,可能与其中水含量变化有关。

表5 北京油鸡胚蛋中粗脂肪、胆固醇含量的变化Table 5 Changes of fat and cholesterol contents in beijing fatty chicken embryo eggs

注：*t检验,代表与第0 d的差异显著(P<0.05),**代表与第0 d的差异极显著(P<0.01)。

2.4 北京油鸡胚蛋孵化期间灰分含量的变化

实验结果表明(图1),在鸡胚蛋孵化期间,灰分含量基本上呈平稳增加的趋势,由1.07%增加到1.65%。表明在鸡胚蛋的发育过程中,蛋体内无机盐的含量会有所增加,从而补充蛋体胚胎发育对无机盐的需求[17-18]。

图1 不同胚龄北京油鸡胚蛋中灰分含量的变化Fig.1 Changes of ash contents in beijing fatty chicken embryo eggs with different embryonic ages注：*t检验,代表与第0 d的差异显著(P<0.05)。

2.5 北京油鸡胚蛋孵化期间溶菌酶活性的变化

由图2可见,在鸡胚蛋孵化初期,溶菌酶活性增加迅速,由第0 d时170 U/mg升高到第10 d时360 U/mg,提高了近1倍,在11～19 d胚龄期间增加缓慢,在19 d胚龄期溶菌酶活性达到了390 U/mg,这一方面是由于鸡胚自身代谢需要,另一方面能够提高鸡胚的抗病能力[19-20]。

图2 不同胚龄北京油鸡胚蛋中溶菌酶活性的变化Fig.2 Changes of lysozyme activities in beijing fatty chicken embryo eggs with different embryonic ages注：*t检验,代表与第0 d的差异显著(P<0.05),**代表与第0 d的差异极显著(P<0.01)。

3 结论

北京油鸡是地方独特的鸡蛋品种,对其在孵化过程中营养物质的变化进行研究具有很重要的现实意义。本研究表明,蛋白质、脂类、灰分及溶菌酶等营养成分会随着鸡胚的发育过程进行一系列的代谢变化。其中蛋白质水平逐渐增加,10～16 d蛋白质水平比鲜蛋提高了2.19%,在孵化后期,蛋白质逐渐被胚胎吸收,含量略有下降。必需氨基酸占总氨基酸的百分含量(EAA/TAA)为47.85%～51.20%,接近WHO/FAO理想蛋白质标准,能够为人体提供更为丰富的必需氨基酸,其中鲜味氨基酸总量占氨基酸总量的质量分数(FAA/TAA)为37.97%～41.06%;脂肪含量逐渐减少,降低了近1.5倍,胆固醇含量降低约5.5倍;灰分含量基本上呈平稳增加的趋势,由1.07%增加到1.65%;溶菌酶的活性提高了约1倍,本研究结果为合理食用北京油鸡胚蛋、营养蛋品的开发利用及天然抗菌剂的开发提供了科学依据。