王 霞,林婉玲,李来好,吴燕燕,杨少玲,黄 卉, 杨贤庆,林 织
(1.中国水产科学研究院 南海水产研究所,国家水产品加工技术研发中心,农业农村部水产品加工重点实验室,广州 510300; 2.广东药科大学 公共卫生学院,广州 510006; 3.广东顺欣海洋渔业集团有限公司,广东 阳江 529800)
海鲈(Lateolabraxjaponicus)又称鲈鱼、花寨和板鲈,分布于渤海至南海近岸及通海的江河水域,生长周期快、适应性广,是我国重要的海水养殖鱼类[1]。海鲈肉质鲜美、清香,含有丰富的蛋白质和微量元素[2-3],此外还含有丰富的磷脂。磷脂是生物膜的重要组成部分,作为膜的结构物质和功能单位,以规律的结构保证细胞的正常形态和功能,还是脂类依赖性酶类起催化作用时不可缺少的物质。衰老和多种结构的改变也与膜磷脂的改变有关。磷脂的补充在抗衰老,防治动脉粥样硬化、肝硬化、皮肤病、血液病,调节血糖,促进骨折愈合,调节神经功能及开发智力等方面均有较强的作用[4-5]。目前,有关海鲈的研究主要集中在产品加工工艺[6-7]、理化特性[8]、饲料喂养[9-10]、副产品加工[11]和基本营养成分[12-13]等方面。而对于海鲈磷脂方面的研究较少,缺少海鲈磷脂组成检测方法的研究,不利于海鲈的进一步开发利用。
目前,关于磷脂检测的常用方法有薄层层析法(TLC)、高效液相色谱法(HPLC)和核磁共振法(NMR)[14]。TLC适用于不同类别间磷脂的分离,简便、直观,但预处理比较烦琐、耗时,对准确度影响较大。HPLC可以用于磷脂类别间和类别内的分离,有利于复杂样本的定性和定量分析[15]。NMR可以定性定量分析,具有快速、准确性高的优点,但是样本用量较大[16]。目前,HPLC是磷脂定性定量研究的主要方法。由于磷脂结构中包含1个极性的磷酸头部基团和1~2个非极性脂肪酰基尾部基团,且根据极性头部基团的差异,磷脂呈现不同种类[17],等度洗脱难以完全分离,梯度洗脱较适合于磷脂分离,会获得较好的峰形和分离度,紫外和示差折光检测器不适合梯度洗脱,蒸发光散射检测器(ELSD)能消除因梯度洗脱和流动相给分析检测带来的影响[14]。常用的流动相有正己烷-异丙醇-乙酸和氯仿-甲醇-水/氨水两种体系,其中氯仿-甲醇-水/氨水体系噪声信号较高,不适合ELSD检测,应选择正己烷-异丙醇-乙酸体系[18]。因此,本实验以海鲈为研究对象,选择高效液相色谱-蒸发光散射法,采用正己烷-异丙醇-乙酸体系,梯度洗脱,对海水鱼海鲈肌肉磷脂组成进行分析测定,以期为海鲈的开发利用提供参考。
1.1.1 原料与试剂
海鲈(1.8 kg),广州市南沙市场;溶血磷脂酰乙醇胺(LPE,纯度>99%)、磷脂酰乙醇胺(PE,纯度>98%)、磷脂酰丝氨酸(PS,纯度>98%)、磷脂酰肌醇(PI,纯度>98%)、磷脂酰胆碱(PC,纯度>98%)、鞘磷脂(SM,纯度≥98%)、溶血磷脂酰胆碱(LPC,纯度>98%),2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT),美国Sigma公司;正己烷、异丙醇均为色谱纯,广州华屿欣实验器材有限公司;氯仿、甲醇、丙酮均为分析纯,东莞市宏都化工有限公司。
1.1.2 仪器与设备
LC-20AD高效液相色谱仪、ELSD-LTⅡ蒸发光散射检测器、QP2010 plus气相色谱-质谱(GC-MS)联用仪,日本岛津公司;BS 224S电子天平,德国Sartorius公司;TDZ5-WS台式低速离心机,中国湖南湘仪离心机公司;氮吹仪,美国Organmation公司。
1.2.1 海鲈肌肉脂类物质的提取
取新鲜海鲈的可食用部分肌肉,去皮后用生理盐水冲洗,均质机打碎后待处理。按照Folch等[19]的方法,使用氯仿-甲醇法提取脂质。精密称取绞碎鱼肉放入50 mL离心管中,加入15 mL氯仿-甲醇(体积比2∶1)溶液(含0.01%BHT),在冰浴条件下用均质机均质2次(10 000 r/min,2×15 s,间隔30 s),再加入15 mL氯仿-甲醇溶液,然后静置1 h后过滤,将全部滤液移到已知质量的离心管中,加入0.2倍体积的0.85%生理盐水,然后用离心机进行离心(3 000 r/min,15 min),将分离的下层脂质溶液通过氮吹进行浓缩,冷却至恒重称量,得到海鲈肌肉脂类物质,计算其粗脂肪含量。
1.2.2 海鲈肌肉磷脂的纯化
使用氯仿-甲醇法提取的脂类物质,一般为结合态脂类,除含有磷脂外,还有糖脂、胆固醇及胆固醇酯等物质,会干扰磷脂检测,所以样品在进行分析前需要纯化。因为磷脂难溶于丙酮,因此将丙酮(4℃)加入脂类物质中,离心(4 000 r/min,7 min)除去上清液,反复多次,直至上清液无色,然后氮气吹干后得到海鲈肌肉磷脂,于-20℃冷冻保存备用。
1.2.3 海鲈肌肉磷脂脂肪酸组成分析
将三氟化硼-甲醇溶液加入海鲈肌肉磷脂进行甲酯化后,根据GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》,测定样品磷脂脂肪酸组成。
1.2.4 海鲈肌肉磷脂组成测定
1.2.4.1 标准曲线的绘制
PE、PI、PS、PC、SM、LPC和LPE 7种标准品配制前储存在-20℃,配制(PI和LPE用氯仿溶解,其他用甲醇溶解)后放在4℃保存。将PE、LPE、PS、PI、PC、LPC和SM标准溶液分别单独进样进行HPLC-ELSD分析,记录各个标准品的出峰时间,依据保留时间对磷脂标准品进行定性。稀释不同质量浓度的混合标准品,从低质量浓度到高质量浓度进样,每个样品重复进样3次,以各个标准品质量浓度为横坐标,对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。
1.2.4.2 HPLC-ELSD分析条件
HPLC条件:Chromolith®Performance-Si 型正相硅胶色谱柱(100 mm×4.6 mm);流动相A为正己烷(0.04%的三乙胺),流动相B为异丙醇,流动相C为13%的乙酸溶液;柱温箱温度30℃;进样量20 μL[18];采用三元梯度洗脱,梯度洗脱程序见表1[20]。
表1 梯度洗脱程序
ELSD条件:雾化气体为氮气,气体压强320 kPa,漂移管温度70℃。
1.2.4.3 样品测定
取适量海鲈肌肉磷脂样品,溶解于甲醇,经 0.22 μm有机相滤膜过滤进样品瓶,按1.2.4.2进行HPLC-ELSD分析。以保留时间定性,将各峰面积代入标准曲线方程中,计算海鲈肌肉磷脂各组成含量。
1.2.5 数据处理
每个样品有3个平行,结果均表示为“平均值±标准差”,并用Excel软件绘图。
采用氯仿-甲醇法提取脂质,得到海鲈肌肉粗脂肪含量为(10.86±0.73)%。海鲈肌肉磷脂脂肪酸组成及相对含量见表2。
表2 海鲈肌肉磷脂脂肪酸组成及相对含量
由表2可知,海鲈肌肉磷脂中含有10种脂肪酸,主要有棕榈酸、硬脂酸、亚麻酸、花生四烯酸和二十二碳六烯酸(DHA),其中二十碳五烯酸(EPA)和DHA总含量占总脂肪酸的30.86%。EPA和DHA能够降低心血管疾病发生的概率,可改善视力,能够有效降低重度抑郁症和躁郁症的发病率[21]。海鲈肌肉磷脂中含有大量的不饱和脂肪酸,占总脂肪酸的62.59%。不饱和脂肪酸能够对心血管系统起到积极作用,如缓解血栓,且能够增强记忆力以及预防阿尔茨海默病,还可以提高免疫力等[22-24]。海鲈肌肉磷脂脂肪酸能够满足人体营养需求,有较高的营养价值。
2.2.1 磷脂标准曲线
7种磷脂混合标准品的HPLC-ELSD图谱见图1,海鲈肌肉磷脂的HPLC-ELSD图谱见图2。
由图1及图2可知,在本实验的洗脱条件下,磷脂混合标准样品和海鲈肌肉磷脂样品均能达到基线分离,峰形良好,且海鲈肌肉磷脂中未检出SM。按照1.2.4.1,绘制标准曲线,各磷脂标准曲线方程、线性范围及相关系数见表3。
图1 7种磷脂混合标准品的 HPLC-ELSD 图谱
图2 海鲈肌肉磷脂HPLC-ELSD图谱
表3 磷脂标准曲线方程、线性范围及相关系数(R2)
由表3可知,磷脂各组分质量浓度与峰面积线性关系良好,相关系数大于0.99。PE、LPE、PI的线性范围分别为0.4~2.0 mg/mL、0.3~1.5 mg/mL和0.08~0.4 mg/mL。PS、PC、SM、LPC的线性范围均为0.1~0.5 mg/mL。
2.2.2 精密度实验
磷脂混合标准品重复进样3次,得出各磷脂组分相应峰面积的平均值和变异系数,结果见表4。
表4 磷脂标准品峰面积的精密度
由表4可知,磷脂标准品各组分峰面积变异系数均小于3%,重现性好。
2.2.3 回收率实验
称取相同质量的海鲈肌肉4份,每份3 g。其中3份加入已知质量的磷脂标准品,1份不加,涡旋处理,配成新样品,根据1.2.1和1.2.2方法制备海鲈肌肉磷脂样品,按1.2.4.3进行测定,每份样品平行测定3次,计算磷脂加标回收率,结果见表5。
表5 磷脂的加标回收率
从表5可以看出,7种磷脂加标回收率范围在86.00%~105.00%,相对标准偏差(RSD)小于3.50%,有较好的准确度。
从表6可以看出,海鲈肌肉包含6种磷脂组分,其含量高低顺序为PE>PC>PI>LPE>LPC>PS,SM未检出。PE具有抗氧化作用,可用于美容、保护心血管等;PC是重要的膜结构成分,具有特有的生物活性和生理功能,能够促进和改善大脑组织和神经系统的功能,提高记忆力,防治老年痴呆,治疗溃疡性结肠炎等[25-26]。
通过高效液相色谱-蒸发光散射法测定海鲈肌肉磷脂组成,选择流动相正己烷-异丙醇-乙酸体系得到的峰形良好,能够完全分离,且精密度和加标回收率满足实验要求,其中精密度高,变异系数均小于3%,加标回收率为86.00%~105.00%,相对标准偏差小于3.50%,能够快速、高效检测磷脂组成。本实验方法对于海水鱼磷脂测定,分离效果良好,可运用于其他海水鱼磷脂组分测定。
海鲈肌肉磷脂不饱和脂肪酸含量为62.59%,EPA和DHA总含量达30.86%,海鲈肌肉中共检出6种磷脂组分,其中PE、PC和PI含量较高,可对人体健康起到积极作用,利于人体均衡膳食摄入。