蓝斑背肛海兔卵营养成分分析与评价

2020-12-23 05:29孙玉林赵娟罗琴琴李旭艳曾玲李锐潘绮婷王锂韫陈道海
食品与发酵工业 2020年23期
关键词:鱼卵金枪鱼脂肪酸

孙玉林,赵娟,罗琴琴,李旭艳,曾玲,李锐,潘绮婷,王锂韫,陈道海*

1(岭南师范学院 生命科学与技术学院,广东 湛江,524048)2(广东省粤西海鲜资源可持续利用工程技术研究中心,广东 湛江,524048)3(岭南师范学院 化学化工学院,广东 湛江, 524048)

蓝斑背肛海兔 (Notarchusleachiifreeri),属软体动物门 (Mollusca)、腹足纲 (Gastropoda)、中后鳃亚纲(Opisthobranchia)、无楯目 (Anaspidea)、海兔科 (Aplysiidae),分布于世界暖海区域,在我国主要分布于东海、南海海域[1],常在海水清澈、水流通畅、海藻茂密的海湾中生活。蓝斑背肛海兔为杂食动物,主要以各种海藻为食,也捕食一些小型甲壳类生物[2],其产下的卵群,具有食用价值,其味道鲜美可口,是上等海味补品,颇受人们喜爱,被人们称为“海粉”、“海挂面”,在我国福建、厦门等地区已有上百年食用历史。广东雷州半岛地区民间做法通常是鲜食或者晾干2种方式。蓝斑背肛海兔卵还具有很高的药用价值。《本草纲目拾遗》中记载可治“赤痢,风痰”;《医学入门》记载可治“肺热,郁胀,咳喘”;《本经逢原》记载可“散瘿瘤,解热毒”;现代药书记载对医治鼻出血、失音、发烧以及甲状腺瘤、恶性淋巴瘤等均有良好的疗效,也是医治高温作业者职业红眼病的良药[3]。

目前,对蓝斑背肛海兔的研究主要集中在其生物活性成分和养殖方面。如林厚文等[4]从其醇提物中分离得到5个化合物,汤海峰[5]对其化学成分进行了初步研究,并从中分离得到13个化合物,这些化合物对稻瘟霉以及多种人肿瘤细胞株显示较强的生理活性。吴韩志等[6]采用基质辅助激光解吸电离化飞行时间质谱对蓝斑背肛海兔神经连索外表层超微量多肽组成与分布进行了分析。朱仲嘉等[7]对其胚胎发育和人工育苗进行了研究。而关于海兔卵的研究,仅见其粗提物的抗氧化、抗肿瘤的药理作用[8]以及药用价值[3]等方面的报道,对蓝斑背肛海兔卵的营养成分研究至今未见文献报道。因此,本研究拟对蓝斑背肛海兔卵的一般营养成分、脂肪酸及氨基酸组成、胆固醇、牛磺酸、维生素及无机元素含量进行分析和评估,以期全面了解蓝斑背肛海兔卵的营养价值,为其在海洋功能性食品、保健品和医药制品的开发利用方面提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

蓝斑背肛海兔卵于2019年3月采集于广东省雷州市覃斗镇下海村潮间带 (21°9′26.92″N,110°26′28.82″E),用清水冲洗干净,沥干水分后,装入密封袋中,置于4 ℃冰箱备用。

LC-20AD高效液相色谱仪、GC2010气相色谱仪,日本岛津仪器有限公司;EYELAN-1300E-W旋转蒸发仪,埃朗科技国际贸易 (上海)有限公司;SK2210HC超声波清洗器 ,上海科导超声仪器有限公司;FA2104A分析天平,上海精天电子仪器有限公司;S-433D全自动氨基酸分析仪,德国塞卡姆公司;HY-100高温节能电炉,洛阳市恒宇实验电炉厂;SOX406脂肪测定仪,海能仪器有限公司;UV3000紫外-可见光分光光度计,上海美普达仪器有限公司;725-ES型ICP-原子发射光谱仪、7500A ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪,美国安捷伦公司。

1.2 实验方法

1.2.1 营养成分的测定方法

水分含量参照GB 5009.3-2016《食品中水分的测定》直接干燥法测定;灰分含量参照GB 5009.4—2016《食品中灰分的测定》灼烧法(550 ℃)测定;粗蛋白质含量参照GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》凯氏定氮法测定;粗脂肪含量参照GB/T 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》索氏抽提法测定;脂肪酸含量参照GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的测定》的方法测定;氨基酸含量参照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》中的盐酸水解法测定,另外色氨酸含量参照GB/T 15400—2018《饲料中色氨酸的测定方法》中的碱水解法测定。

1.2.2 营养价值评价

根据世界粮食与农业组织/世界卫生组织 (FAO/WHO)建议的氨基酸评分标准模式和全鸡蛋清的蛋白质的氨基酸模式,以氨基酸评分(amino acid score, AAS)、化学评分(chemical score, CS)和必需氨基酸指数(essential amino acid index, EAAI)来评价海兔卵中氨基酸营养价值,分别按公式(1)(2)(3)计算:

(1)

(2)

(3)

式中:n,比较的必需氨基酸的种类个数;A1、A2,…,An,样品蛋白质中必需氨基酸含量, mg/g N;AE1、AE2,…,AEn,鸡蛋蛋白质中必需氨基酸含量,mg/g N。

1.2.3 胆固醇含量的测定

参照GB/T 5009.128—2016《食品中胆固醇的测定》,样品经无水乙醇-KOH溶液皂化,由石油醚和无水乙醚混合溶液提取,经甲醇溶解定量后,再采用高效液相色谱仪测定胆固醇含量。

1.2.4 牛磺酸含量的测定

参照GB/T 5009.169—2016《食品中牛磺酸的测定》进行测定。

1.2.5 主要维生素含量的测定

维生素A、D、E采用GB 5009.82—2016标准测定,维生素B2根据GB 5009.85—2016标准测定。

1.2.6 无机元素含量的测定

Se元素含量参照GB/T 5009.93—2010《食品中硒的测定》中的方法进行,Hg参照GB/T 5009.17—2014《食品中总汞和有机汞的测定》中的方法进行,Ca、Na、K、Mg采用电感耦合原子发射光谱法测定,As、Pb、Cu、Zn、Cd、Fe、Mn和Sn采用电感耦合等离子体质谱法测定。

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 一般营养成分分析

如表1所示,蓝斑背肛海兔卵的水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量分别为90.73%、2.53%、0.62%和1.76%。其水分含量高于金枪鱼鱼卵 (68.76%)[9]、日本鳗鲡鱼卵 (82.28%)[10]和飞鱼鱼卵 (81.31%)[11];粗蛋白质和粗脂肪含量均低于金枪鱼鱼卵 (21%、7.1%)[9]、日本鳗鲡鱼卵(10.56%、7.24%)[10]和大西洋鲑、飞鱼、大黄鱼、西伯利亚鲟、施氏鲟、俄罗斯鲟、达氏鳇等7种鱼卵(13.35%~28.15%、5.49%~16.63%)[11];其灰分含量与金枪鱼鱼卵 (1.6%)[9]、飞鱼鱼卵 (1.6%)[11]相当,但高于日本鳗鲡鱼卵 (0.78%)[10]。以上结果表明,蓝斑背肛海兔卵中水分和灰分含量相对较高,水分含量高于其他鱼卵,其粗蛋白和粗脂肪含量却低于其他鱼卵。

表1 蓝斑背肛海兔卵一般营养成分 单位:%

2.2 脂肪酸组成及含量分析

由表2可知,蓝斑背肛海兔卵中共检出24种脂肪酸,比金枪鱼鱼卵多9种。其中饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)9种,分别为豆蔻酸 (C14∶0)、十五烷酸 (C15∶0)、棕榈酸 (C16∶0)、十七烷酸 (C17∶0)、硬脂酸 (C18∶0)、花生酸 (C20∶0)、山嵛酸 (C22∶0)、二十三烷酸 (C23∶0)、木焦油酸 (C24∶0);单不饱和脂肪酸 (monounsaturated fatty acid,MUFA)6种,分别为棕榈油酸 (C16∶1)、十七碳烯酸 (C17∶1)、顺式油酸 (C18∶1)、反式油酸 (C18∶1T)、花生一烯酸 (C20∶1)、芥酸 (C22∶1);多不饱和脂肪酸 (polyunsaturated fatty acid,PUFA)9种,分别为亚油酸 (C18∶2)、γ-亚麻酸 (C18∶3n6)、α-亚麻酸 (C18∶3n3)、花生二烯酸 (C20∶2)、花生三烯酸 (8, 11, 14) (C20∶3n6)、花生三烯酸 (11, 14, 17) (C20∶3n3)、二十碳五烯酸 (eicosape ntaenoic acid,EPA)(C20∶5)、二十二碳二烯酸 (C22∶2)、二十二碳六烯酸 (docosahexaenoic acid, DHA) (C22∶6)。蓝斑背肛海兔卵中,SFA和PUFA的含量分别为42.48%和34.26%,均低于金枪鱼鱼卵(51.56%、37.16%);MUFA含量为23.25%,高于金枪鱼鱼卵11.28%。SFA中,蓝斑背肛海兔卵和金枪鱼鱼卵中含量最高的均为C16∶0,分别达到24.04%和26.66%;MUFA中,蓝斑背肛海兔卵和金枪鱼鱼卵中含量最高的分别为C16∶1和C18∶1,含量分别为15.07%和6.04%;PUFA中,蓝斑背肛海兔卵中含量最高为EPA (22.65%),而金枪鱼鱼卵中则为DHA (23.34%)。EPA和DHA具有促进脑部细胞发育、增强记忆力等功效,是人和动物生长发育所必需的营养物质。蓝斑背肛海兔卵中EPA+DHA的总含量达到27.28%,虽然低于金枪鱼鱼卵中的含量33.79%,但显著高于俄罗斯鲟(19.47%)[12]、西伯利亚鲟 (16.83%)[12]、金鳟 (16.53%)[13]、太门哲罗鲑 (16.62%)[14]等鱼卵,也高于鱼卵产品——养殖鲟鱼鱼子酱 (12.87%~17.41%)[15]。n-3/n-6 PUFA是一个重要的营养价值评价指标,FAO/WHO建议食物中n-3/n-6 PUFA比值应高于0.2,蓝斑背肛海兔卵n-3/n-6 PUFA比值为7.34,高于日本鳗鱼鱼卵(6.79)[10]、虎斑乌贼肌肉(3.99)[16]、拟目乌贼缠卵腺(3.15)和肌肉(3.18)[17];通过上述脂肪酸组成分析可知,蓝斑背肛海兔卵中脂肪酸种类丰富,不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA)比例较高,符合食品营养健康要求,营养价值较好。

表2 蓝斑背肛海兔卵脂肪酸成分 单位:%

2.3 氨基酸组成分析

由表3可知,蓝斑背肛海兔卵氨基酸组成丰富,检出17种氨基酸,其中包括8种必需氨基酸 (essential amino acid, EAA),2种半必需氨基酸(semi-essential amino acid, SEAA)和7种非必需氨基酸 (non-essential amino acid, NEAA)。总氨基酸(total amino acids, TAA)含量为21.32 g/100 g,低于金枪鱼鱼卵TAA含量 (65.65 g/100 g),但高于雌性虎斑乌贼缠卵腺TAA含量 (13.36 g/100 g)[18],以及大西洋鲑、飞鱼、大黄鱼、西伯利亚鲟、施氏鲟、俄罗斯鲟、达氏鳇等7种鱼卵TAA含量[11],可能是物种的差异导致TAA含量不同。蓝斑背肛海兔卵TAA中以天冬氨酸、谷氨酸和组氨酸含量最高,这3种氨基酸总量占TAA的40.15%。天冬氨酸有镇咳、祛痰,治疗肝脏和胆汁分泌障碍的功能;谷氨酸对于促进红细胞生成、改善脑细胞营养及活跃思维有良好的作用;组氨酸可扩张血管、降低血压,临床上常用于治疗心绞痛、心功能不全等疾病[19],因此,食用蓝斑背肛海兔卵,可一定程度上补充机体这3种氨基酸的缺乏,维持体内氨基酸代谢的动态平衡。蓝斑背肛海兔卵中,EAA含量为7.41/100 g,NEAA含量为9.58/100 g,EAA/TAA为34.76%,EAA/NEAA为77.35%。EAA/TAA的比值虽然低于金枪鱼鱼卵(40.17%)[9],但与锯缘青蟹(34.32%)相当[20]。根据FAO/WHO的理想模式,质量较好的蛋白质其EAA/TAA在36%左右,EAA/NEAA在60%以上[21]。由表3可见,蓝斑背肛海兔卵氨基酸模式与FAO/WHO模式基本符合,即氨基酸组成及比例平衡效果较好,属于较优质的蛋白质源。

食物的鲜美度主要由食物中鲜味氨基酸的高低来决定,蓝斑背肛海兔卵中鲜味氨基酸(delicious amino acids, DAA)含量为6.86/100 g,DAA/TAA的比值为32.18%,虽然低于4种鲍鱼 (43.35%~43.97%)[22]和养殖真海鞘 (36.01%)[23],但与刺鲃鱼卵 (32.18%)[24]和金枪鱼鱼卵 (32.31%)[9]相当,亦高于虎斑乌贼缠卵腺 (29.34%)[18]和飞鱼鱼卵 (25.96%)[11],蓝斑背肛海兔卵鲜味氨基酸以谷氨酸和天冬氨酸含量最高,是鲜味的主要来源。

表3 蓝斑背肛海兔卵氨基酸组成分析(干重基础) 单位:g/100 g

2.4 氨基酸营养价值评价

必需氨基酸的种类、质量分数及各氨基酸之间的比例决定了食物中蛋白质的营养价值,目前最常用评价方法是FAO/WHO联合推荐的EAA模式和鸡蛋蛋白模式。由表4可知,以AAS为标准,蓝斑背肛海兔卵中色氨酸评分最高,为1.07;蛋氨酸评分最低,为0.37。以CS为标准,赖氨酸评分最高,为0.71;蛋氨酸评分最低,为0.21,第1限制性氨基酸均为蛋氨酸,第2限制性氨基酸均为缬氨酸。这与金枪鱼 (甲硫氨酸+胱氨酸、亮氨酸)[8]、刺鲃 (蛋氨酸+半胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸)[10]和日本鳗鱼 (缬氨酸、异亮氨酸)[6]等鱼卵报道的结果不同,而与野生和人工养殖虎斑乌贼[15]及太平洋褶柔鱼[25]的结果一致。蓝斑背肛海兔卵EAAI (56.86)低于金枪鱼鱼卵 (71.57),但高于俄罗斯鲟鱼 (50.66)[12]、西伯利亚鲟鱼 (44.43)[12]和日本鳗鱼 (7.79)等鱼卵[10]。此外,蓝斑背肛海兔卵中赖氨酸的AAS和CS相对较高,赖氨酸能促进人体发育、增加免疫力和提高中枢神经组织功能,也能很好地补充植物性食物中赖氨酸含量低的缺陷[26]。从以上数据可知,蓝斑背肛海兔卵氨基酸含量丰富、组成均衡,具有良好的营养与保健功能,是人类优质的氨基酸补充来源。

表4 蓝斑背肛海兔卵中EAA组成及评价Table 4 Evaluation and composition of the essential amino acid in N.leachii freeri eggs

2.5 胆固醇和牛磺酸含量分析

蓝斑背肛海兔卵中胆固醇含量为19.8 mg/100 g,显著低于太平洋褶柔鱼可食用部分(382.8 mg/100 g)[26],雌性虎斑乌贼缠卵腺 (224 mg/100 g)[18]和4种石磺肌肉(31.6~587 mg/100 g)[27];牛磺酸含量为180 mg/100 g,虽然低于日本对虾 (199 mg/100 g)[28],但高于红鱿鱼 (160 mg/100 g)[28]和扇贝 (116 mg/100 g)[28]。胆固醇摄入过多会导致血液中胆固醇和甘油三酯浓度的增加,引发动脉粥样硬化[29-30];牛磺酸对心血管系统作用广泛,具有降低血液中胆固醇含量、预防高胆固醇血症的作用[31]。本实验的蓝斑背肛海兔卵中牛磺酸与胆固醇的比值 (T/C)为9.09,有关学者提出摄入食物的T/C>2时,所含胆固醇可完全参与人体代谢,血液中的胆固醇值不会升高[32],因此,食用蓝斑背肛海兔卵不会引起胆固醇的积累,可以放心食用。

2.6 维生素含量分析

由表5可知,蓝斑背肛海兔卵中,VA未被测出,VD、VE、VB2含量分别为47 μg/100 g、42.2 mg/100 g和0.02 mg/100 g。与其他食材相比,新鲜海兔卵VD和VE的含量均高于大眼金枪鱼 (7.1 μg/100 g、0.46 mg/100 g)、黄鳍金枪鱼 (0.81 μg/100 g、1.4 mg/100 g)和蓝鳍金枪鱼 (37.3 μg/100 g、0.79 mg/100 g)肌肉[33];VB2则与这3种金枪鱼相当,但低于泰和乌鸡蛋全蛋 (0.043 mg/100 g)[34]。VA具有维持正常视觉和免疫功能,VD具有促进钙磷吸收的功能,VE具有抗氧化、促进生育和预防心脑血管疾病等功能,而VB2对于防治肿瘤、治疗预防心血管疾病等都具有一定的作用。4种维生素在蓝斑背肛海兔卵和3种金枪鱼肌肉中含量不同,这可能与鱼体的生活环境、繁殖周期及季节不同有关。

表5 蓝斑背肛海兔卵维生素含量Table 5 Vitamin contents of the N.leachii freeri eggs

2.7 无机元素含量分析

无机元素对于维持机体正常的生命活动具有重要作用,人体中无机元素缺乏或过量都将会导致许多疾病,影响人体健康。由表6可知,蓝斑背肛海兔卵中常量元素Ca、Mg、K、Na含量丰富,分别为700.7、1 645.4、695.9和9 454.9 mg/kg,均高于金枪鱼鱼卵;微量元素Fe、Zn、Mn、Se含量也较丰富,分别为368.6、7.2、5.1和5.4 mg/kg。Se元素被称为人体微量元素中的“防癌之王”,本研究中的蓝斑背肛海兔卵Se的含量为5.4 mg/kg,高于牡蛎 (1.34 mg/kg)、缢蛏 (1.56 mg/kg)、菲律宾蛤仔 (1.85 mg/kg)[35]以及文献报道的7种鱼卵 (0.52~2.30 mg/kg)[11],而金枪鱼鱼卵中未检测出该元素。重金属元素检测方面,蓝斑背肛海兔卵中未检测出Hg、Pb、Cd这3种对人体有害的重金属元素,但As的含量为0.6 mg/kg,略微超出了GB 2762—2012《食品中污染物限量》中As的最大限量标准(0.5 mg/kg);金枪鱼鱼卵中则检测出Pb、Cd、As和Sn 4种对人体有害的重金属元素,其含量分别为0.07、0.28、2.04和0.01 mg/kg,其中Cd和As的含量均超出GB 2762—2012《食品中污染物限量》 (0.1和0.5 mg/kg)。蓝斑背肛海兔卵中As含量略高的原因可能与湛江海域As污染较为严重[36]有关,因此减少工业废水的排放、修复污染较为严重的海域和避开污染严重的海域捕捞,是降低海产品中As及其他重金属含量的有效方法。

表6 蓝斑背肛海兔卵无机元素含量分析 单位:mg/kg

3 结论

蓝斑背肛海兔卵与多数鱼卵以及其他海鲜食材一样,含有粗蛋白质和粗脂肪,其含量分别为2.53%和0.62%。脂肪酸共检测出24种,其中不饱和脂肪酸占15种,含量高达57.51%。此外,在PUFA中,EPA和DHA含量丰富,占脂肪酸总量的27.28%,具有较好的食用价值。氨基酸共检测出17种,组成比例合理,基本符合FAO/WHO的标准,属于人体所需优质蛋白质来源。胆固醇含量为19.8 mg/100 g,牛磺酸含量为180 mg/100 g,牛磺酸与胆固醇的比值(T/C)为9.09,不会引起血液中胆固醇的积累,可以放心食用。蓝斑背肛海兔卵中常量元素和微量元素含量丰富、种类齐全,尤其是Ca、Mg、K和Na元素含量较高,可作为优良的矿物质补充食材。此外,重金属As的含量略微超标,因此,在进行蓝斑背肛海兔卵食用和加工过程中应注意As元素的控制和检测。综上,蓝斑背肛海兔卵是一种可以补充人体矿物质、多不饱和脂肪酸以及蛋白质的食材,具有较好的开发前景和市场价值。

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