不同来源鱼鳔的营养成分比较分析

赵敏豪，黎攀，张豫粤，席佳，叶永瀚，杜冰，*，田柬昕，钟碧銮

（1.华南农业大学食品学院，广东广州510642；2.官栈鱼胶营养安全研究中心，广东广州510642；3.广东参之源健康科技有限公司，广东广州510000）

鱼鳔，又称鱼肚、鱼胶、花胶，位于鱼体腔内的背部，能膨胀或收缩控制鱼体的浮沉，同时还是鱼重要的感觉、发声和呼吸器官[1]。在中国，鱼鳔的食用历史可追溯到北魏时期，明代《本草纲目》记载：鳔胶，烧存性，治妇人难产，产后风搐，破伤风痉，止呕血，散淤血，消肿毒。鱼胶是一种名贵的食品和药物，与鲍鱼、鱼翅和海参齐名。东南亚国家和中国是鱼鳔的主要消费市场，鱼鳔贸易十分发达。近年来设立了愈来愈多的法律来保护鲨鱼，但太平洋、热带地区海参资源枯竭，鱼翅和海参的供给量无法满足供给需求的影响，鱼鳔作为名贵海产干制品填补鱼翅、海参供给缺口的地位应受到重视。2015年至2018年香港每年购进鱼鳔3 144 t～3 882 t，价值 264 亿～394 亿美元，预计还将持续增长[2]。传统的鱼鳔大都取自石首鱼，但随着需求量的增长，其他品种的鱼鳔也面向市场，新资源鱼鳔以鳕鱼鳔居多。不同品种鱼鳔价格相差极大，然而现大部分研究只关注了单一品种鱼鳔的功效成分挖掘[3-6]，不同类鱼鳔功能价值的差异研究十分匮乏，仅有部分学者对少数几种鱼鳔做了营养组分和氨基酸评价[7-9]，本研究选择市售鱼鳔：黄花鱼鳔、石斑鱼鳔、石首鳘鱼鳔、红鱼鳔，四大名胶之一的赤嘴鳘鱼鳔；新资源鱼鳔：新西兰鳕鱼鳔、冰岛鳕鱼鳔为研究对象，对比其营养物质、氨基酸组成和硒、锌含量上的差异，为消费者选择鱼鳔及鱼鳔开发利用奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黄花鱼鳔、石斑鱼鳔、石首鳘鱼鳔、赤嘴鳘鱼鳔、红鱼鳔、新西兰鳕鱼鳔和冰岛鳕鱼鳔：广东参之源健康科技有限公司；柠檬酸钠（优级纯）、盐酸、氢氧化钠、乙酸镁、硝酸、高氯酸、过氧化氢、硼氢化钠、铁氰化钾、无水乙醚、石油醚（分析纯）：上海纯生化科技股份有限公司。

1.2 主要仪器与设备

L-8900氨基酸分析仪、855-3533色谱柱：日立公司；UV-1800CP紫外分光光度计：上海美谱达仪器有限公司；FA2004B分析天平：上海精密科学仪器有限公司；DZKW-D-2电热水浴锅：北京永光明医疗仪器厂；GZX-9240MBE电热鼓风恒温箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；索氏抽提器：上海本昂科学仪器有限公司；AA-7000原子吸收分光光度计：日本岛津有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品预处理

将完整的鱼鳔经粉碎机粉碎处理，得到鱼鳔粉，待测试使用。

1.3.2 营养组分分析

水分测定方法：105℃恒压干燥（参照GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》第一法）；灰分测定方法：高温灼烧法（参照GB 5009.4-2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》第一法）；蛋白测定方法：凯氏定氮法（参照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》第一法）；脂肪测定方法：索氏提取法（参照GB 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》第二法）。

1.3.3 氨基酸分析

氨基酸测定方法参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》：称取24 mg鱼鳔粉于水解管中，加入10 mL 6 mol/L的盐酸溶液，在110℃下水解24 h，水解液滤至50 mL容量瓶，定容，取1.5 mL用于氨基酸分析。采用茚三酮柱前衍生法，检测波长440、570 nm，通过与标准氨基酸保留时间和峰面积比较定性、定量。

1.3.4 氨基酸评分

必需氨基酸的评分参考联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization，FAO）和世界卫生组织（World Health Organization，WHO）公布的成人每日氨基酸需求参考值。按下式计算：

1.3.5 锌、硒元素分析

锌测定方法：火焰原子吸收光谱法（参照GB 5009.14-2017《食品安全国家标准食品中锌的测定》第一法）；硒测定方法：氢化物原子荧光光谱法（参照GB 5009.93-2017《食品安全国家标准食品中硒的测定》第一法）。

2 结果与分析

2.1 营养组成

各品种鱼鳔的营养组成见表1。

表1 不同鱼鳔的理化性质（±s）Table 1 Physicochemical property of fish maws（±s） %

表1 不同鱼鳔的理化性质（±s）Table 1 Physicochemical property of fish maws（±s） %

种类 水分 灰分 蛋白质 脂肪赤嘴鱼 17.20±0.33 1.10±0.01 76.13±0.43 0.78±0.01石首鳘鱼 18.60±0.38 0.13±0.01 74.97±0.64 0.80±0.01黄花鱼 15.40±0.16 0.32±0.02 75.87±0.51 1.20±0.01石斑鱼 16.20±0.43 0.47±0.01 73.63±0.32 0.79±0.02冰岛鳕鱼 14.10±0.51 1.70±0.04 74.70±0.27 1.30±0.01新西兰鳕鱼 16.10±0.36 0.44±0.01 77.30±0.38 1.40±0.02红鱼 20.60±0.28 1.90±0.03 67.19±0.44 1.00±0.02

由表1可知，对本次试验涉及的鱼鳔品种，水分含量大都落在14.1%～18.6%区间范围内，红鱼鳔明显高于其他品种，含水量达20.6%，具有良好的保湿性能，参考李幸[10]的研究方法评价保湿性，得出相同的结论。从灰分和粗蛋白来看，红鱼鳔的灰分含量为受试对象中最高1.90%，粗蛋白最低67.19%。冰岛鳕鱼鳔、新西兰鳕鱼鳔脂肪含量分别为1.30%和1.40%，显著高于其他鱼鳔品种。推测这可能与鱼鳔的来源有关，红鱼鳔取自红鳍笛鲷（Lutjanus erythropterus），属笛鲷科（Lutjanidate），鲈形目（Perciformes）；赤嘴鱼、石首鳘鱼、黄花鱼属同一目下的石首鱼科（Sciaenidae），石斑鱼（Epinephelinae）属鮨科（Serranidae）下的亚科；新西兰鳕鱼、冰岛鳕鱼属鳕形目（Gadiformes）。虽然肌肉和鱼鳔属于不同的组织，但通过与文献对比，却得出相似的结论，红鳍笛鲷肌肉的灰分约为1.58%[11]，鳕形目约 1.07%[12]，石首鱼科范围在 1.14%～1.28%[11-13]，石斑鱼亚科1.10%～1.30%[14]。从试验结果看鱼鳔属于高蛋白、低脂肪食品。

2.2 氨基酸分布

各鱼鳔的氨基酸分布如表2所示。

甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、脯氨酸、精氨酸和羟脯氨酸是7种鱼鳔蛋白的主要氨基酸，约占鱼鳔氨基酸总量的60%～70%，除丙氨酸外，都为功能性氨基酸[15-16]。甘氨酸和谷氨酸能够调节血糖平衡，通过补充甘氨酸可以减轻胰岛素抵抗[17]，谷氨酸能够刺激胰岛B细胞分泌胰岛素[18]。赤嘴鱼鳔的甘氨酸和谷氨酸总量在7种鱼鳔中最高为334.10 mg/g，揭示其可能具有较好的降糖功效，其余的石首鱼鳔和鳕鱼鳔甘氨酸和谷氨酸总量处于中等水平，约为320 mg/g。此外，甘氨酸还是血红素合成底物之一，赤嘴鱼胶的甘氨酸含量为231.22mg/g，较红鱼胶高56.92 mg/g，说明赤嘴鱼胶具有较好的造血功效。脯氨酸和羟脯氨酸能够相互转化，是胶原蛋白的特征氨基酸，水生动物组织中胶原蛋白与羟脯氨酸的换算系数一般为11.10[19]。Aquino de[20]等通过小鼠创伤模型证实羟脯氨酸凝胶有助于促进破损组织的胶原蛋白沉积；Szoka等[21]发现通过在人皮肤纤维细胞培养基中添加外源脯氨酸能促进细胞分泌Ⅰ型胶原蛋白及HIF-1α转录因子的表达。石首鱼科和鮨科鱼鳔的羟脯氨酸和脯氨酸总含量在184.89 mg/g～201.21 mg/g之间，明显高于鳕形目和红鳍笛鲷科鱼鳔。说明赤嘴鱼、石首鳘鱼、黄花鱼和石斑鱼鳔可能具有更强的养颜护肤和组织修复功效，特别是赤嘴鱼鳔和黄花鱼鳔，按系数折合胶原蛋白含量高达100.00%和92.39%，见图1。Yong Fa Zhang[22]等的研究表明，精氨酸能够提高T-2毒素引起的雄性小鼠精子活力下降，促进睾丸激素的分泌，提高与实验组小鼠交配雌性小鼠的妊娠率，并且精氨酸在治疗男性勃起性功能障碍[23]和不育症[24]中能起到良好的效果。鳕鱼鳔中精氨酸的含量较其他5种受试鱼鳔要高，新西兰鳕鱼鳔精氨酸含量为88.01 mg/g，冰岛鳕鱼鳔为87.41 mg/g，说明鳕鱼鳔具有更好的补肾固精的物质基础。

表2 鱼鳔氨基酸分布（±s）Table 2 Amino acid profiles of fish maws（±s） mg/g粗蛋白

表2 鱼鳔氨基酸分布（±s）Table 2 Amino acid profiles of fish maws（±s） mg/g粗蛋白

注：EAA/NEAA表示必需氨基酸/非必需氨基酸；FAA/TAA表示功能性氨基酸/总氨基酸。a为必需氨基酸；b为功能性氨基酸。

氨基酸 赤嘴鱼 石首鳘鱼 黄花鱼 石斑鱼 新西兰鳕鱼 冰岛鳕鱼 红鱼Aspb 56.66±0.28 62.33±0.32 62.70±0.24 60.45±0.17 64.38±0.22 71.92±0.31 73.78±0.52 Thra，b 28.10±0.18 35.03±0.15 30.25±0.21 31.46±0.12 29.93±0.24 31.31±0.31 34.30±0.16 Ser 25.80±0.13 31.58±0.25 29.55±0.16 39.27±0.12 55.00±0.43 60.01±0.46 36.17±0.18 Glub 102.88±0.44 105.69±1.21 107.91±0.35 104.28±1.54 104.68±1.07 108.64±0.65 116.39±0.77 Glyb 231.22±2.34 215.92±1.87 209.46±3.64 207.42±2.14 217.82±4.57 212.42±2.98 174.30±3.09 Ala 116.62±1.26 103.96±2.18 104.44±0.64 93.06±1.22 90.34±0.45 89.98±0.86 87.21±0.43 Vala，b 22.58±0.13 24.61±0.24 28.92±0.16 27.54±0.13 27.39±0.15 25.28±0.22 32.38±0.12 Cys 0.82±0.03 1.81±0.01 1.81±0.02 4.06±0.07 3.27±0.02 2.34±0.11 5.77±0.06 Meta，b 17.96±0.24 16.72±0.31 14.97±0.15 12.29±0.33 18.54±0.27 15.41±0.15 17.55±0.24 Ilea，b 9.77±0.16 13.78±0.21 15.09±0.26 22.27±0.23 15.01±0.12 19.77±0.16 28.16±0.34 Leua，b 26.61±0.34 32.96±0.67 33.13±1.23 36.88±0.54 31.57±0.28 35.35±0.96 41.76±1.48 Tyr 8.68±0.26 10.49±0.26 10.95±0.74 13.22±0.53 11.63±0.19 10.29±0.13 17.27±0.20 Phea 21.05±0.44 23.61±0.53 24.49±0.37 31.30±0.37 26.43±0.46 24.46±0.29 29.61±0.32 Lysa 36.82±0.45 39.16±0.34 37.27±0.53 40.95±0.54 37.99±0.67 38.54±0.45 47.06±0.23 Hisa，b 7.09±0.08 7.54±0.26 8.70±0.15 8.78±0.06 13.84±0.13 10.30±0.28 9.85±0.34 Argb 86.12±1.35 85.73±1.34 86.93±1.27 81.87±1.06 88.01±1.22 87.41±1.18 81.74±1.22 Hypro 90.11±1.28 72.87±1.43 83.23±1.27 77.07±1.73 61.57±1.12 57.62±0.65 72.06±1.90 Prob 111.10±2.07 116.23±2.04 110.22±2.11 107.81±1,92 102.59±1.86 98.96±1.32 94.63±1.57 EAA/NEAA 0.20 0.24 0.24 0.27 0.25 0.25 0.32 FAA/TAA 0.70 0.72 0.71 0.70 0.71 0.72 0.70

图1 不同种类鱼鳔的胶原蛋白含量比较Fig.1 Comparison of collagen content of fish maws

表3为必需氨基酸评分表。

石首鱼科3种鱼鳔和新西兰鳕鱼鳔的第一限制氨基酸为异亮氨酸，石斑鱼鳔和红鱼鳔为组氨酸，冰岛鳕鱼鳔为亮氨酸。鳕鱼鳔和红鱼鳔的氨基酸评分较高，分别为65.91和65.66，赤嘴鱼鳔的评分最低为32.55，揭示冰岛鳕鱼鳔和红鱼鳔相较于其他受试鱼鳔更能满足人体日常摄入需要，但优质蛋白如鸡蛋蛋白、酪蛋白、大豆分离蛋白和牛肉评分分别为100.00、100.00、99.00和92.00[25]，鱼鳔蛋白得分与优质蛋白得分相差较大，EAA（必需氨基酸）和NEAA（非必需氨基酸）的比值在0.20～0.30之间，在日常膳食中，鱼鳔不适合作为主要的食物蛋白。

表3 鱼鳔中氨基酸评分Table 3 Amino acid scores in fish maws

2.3 锌、硒元素分析

锌、硒元素是维持机体正常生理功能必需的痕量元素，各鱼鳔的锌、硒含量见图2。

图2 不同种类鱼鳔的锌、硒含量比较Fig.2 Comparison of zinc and selenium content of fish maws

除黄花鱼鳔锌含量4.56 mg/100 g，红鱼锌含量低于检出限0.2 mg/100 g，另5种鱼鳔锌含量约在1.00 mg/100 g～1.50 mg/100 g之间。成年男性的推荐摄入量（recommended nutrient intake，RNI）为 15.00 mg/d，女性RNI为11.50 mg/d，一些富锌食物如海蛎肉、红螺和小麦胚粉锌含量分别 47.05、10.27、23.40 mg/100 g[26]，鱼鳔并不是良好的补锌食品。硒元素具有保护心血管、解毒和抗肿瘤等多种作用，一般的食品如水果蔬菜、蛋奶制品和肉类硒含量都不超过20 μg/100 g[27]，成年人的RNI为50 μg/d[26]，除红鱼鳔的硒含量为19.00 μg/100 g，其他对象硒含量都大于 30.00 μg/100 g，特别是赤嘴鱼鳔和鳕鱼鳔硒含量都不小于60μg/100 g，可作为一种富硒食物补充人体硒的摄入需求。在7种研究对象中，红鱼鳔的锌、硒水平较另外6种要低，石首鱼同一科中也存在较大差异，黄花鱼鳔的锌含量水平显著高于其余两种，赤嘴鱼鱼鳔的硒水平显著高于石首鳘鱼和黄花鱼，推测除了种属带来的差异，外部生长环境也对鱼鳔矿物质组成带来重要影响[28]。

3 结论

研究表明石首鱼鳔和石斑鱼鳔在预防组织损伤、促进伤口愈合方面有较好的功效；鳕鱼鳔存在较强的补肾固精、解毒和血管保护作用；赤嘴鱼鳔由于富含功能性氨基酸和硒而在降糖、补血养颜、组织修复、血管保护等方面都有较好的效果，功能更为全面，这可能是其长期以来作为位列四大名胶之一的原因。然而，由于鱼鳔蛋白的氨基酸评分较低，食用鱼鳔并不适合作为人体日常摄取蛋白的方式，只能作为调节机体功能的补充摄入方式。虽然蛋白质是鱼鳔的主要组成，矿物质在机体调节上也发挥着重要作用，然而近年来越来越多的研究表明脂肪酸、多糖等也与食品的功能存在密切关系，下一步可深入挖掘不同鱼鳔中脂肪和糖胺聚糖等在结构和组成上的差异，利用代谢组学等新方法探究鱼鳔在肠道中的消化吸收机制，为鱼鳔的进一步利用和推广奠定更坚实的理论基础。