3个家蚕品种雄蚕蛾经不同次数交配后的营养活性成分变化及营养品质评价

肖潇，陆春霞，周晓玲，刘开莉，黄正勇，宋宪军，梁贵秋

（广西壮族自治区蚕业技术推广站，南宁市 530007）

蚕蛾是蚕的成虫状态，因其口器退化，在交配期间不进食，但体内所含的营养成分可维持整个繁殖过程。有研究表明，雄蚕蛾在不摄食的状态下最多可存活10 d左右［1］，交配6次后交配率仍有61%［2］。可见蚕蛾体内含有大量优质的蛋白质、脂肪和活性成分。干柞蚕雄蛾蛋白质含量约37.81%，高于鸡蛋和猪肉［3］，脂肪含量约占46.24%［4］，雄蚕蛾粉乙醇提取物中总黄酮约有287.28 μg/mL，总酚约有74.99 μg/mL［5］，且蚕蛾符合天然绿色保健食品和特殊营养食品的国际质量标准［6］，在食品、医药领域已证明有抗疲劳、抗衰老、降血糖、保肝降脂、防治白内障等功效［7］。但此类研究多采用蚕蛾浓缩液、蚕蛾粉等作为样品试验，其作用机理较复杂，仍有待深入研究。

雄蚕蛾的精深加工产品常见的有药品、保健酒、保健食品类［8］。而市场上这类产品的原材料中混杂着交配次数不同的雄蚕蛾。另外，不同地区的蚕蛾原料品质也存在差异。在实际应用中，1只雄蚕蛾一般交配2次，最多3次，因此本次试验选择未交配、交配1次、交配2次的雄蚕蛾作为样本进行对比分析。

昆虫每次交配后体内营养成分和活性物质都会有所变化，如大麦虫每次交配后水分、脂肪、蛋白质含量都不同［9］；而蚕蛾经过多次交配，其受精率、受精时间、产卵率都会受影响［10］，但交配次数不同对其营养和功能成分是否有影响的调查未见报道。为了科学利用家蚕雄蚕蛾的营养价值，本文测定了3个家蚕品种的雄蚕蛾的营养品质差异及其在经过不同次数交配后体内主要营养活性成分含量的变化，为雄蚕蛾深加工产品研发作参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

1.1.1 试验样品 选用在春季、夏季、秋季收集的两广二号、桂蚕2 号、桂蚕N2 品种的未交配、交配1次、交配2 次的雄蚕蛾，样品由广西蚕业技术推广站提供。

1.1.2 试剂耗材 氢氧化钠、乙酸、乙酸钠、硫酸铜、硫酸铁铵、对硝基苯酚、甲醛、乙酰丙酮等皆为分析纯试剂；标准品儿茶素、没食子酸购于Sigma公司；标准品胆固醇购于上海生工生物工程有限公司。10 mL 具塞玻璃管购于深圳市良谊实验室仪器有限公司。

1.1.3 试验仪器 RT6500全自动酶标仪，由深圳雷杜生命科学股份有限公司生产；HC—2518高速离心机，由安徽中科中佳科学仪器有限公司生产；SHZ—A水浴恒温振荡器，由上海博迅实业有限公司医疗设备厂生产；DFT—200A手提式中药高速粉碎机，由温岭大德药机有限公司生产；DHJ—9140（A）鼓风干燥箱，由上海一恒科学仪器有限公司生产；ESJ—B电子分析天平，由沈阳龙腾电子有限公司生产；NAI—ZFCDY—6Z脂肪提取器，由上海那艾精密仪器有限公司生产；JT—DCY—12SL水浴氮吹仪，由杭州聚同电子有限公司生产。

1.2 雄蚕蛾粉末的制备

雄蚕蛾干粉的制备依次经过以下程序：清洗，沥干，于60 ℃下烘干2 d，去翅膀，用研磨机打碎，-20 ℃冷冻储存。取5 g 雄蚕蛾干粉，按照参考文献［5］用超声波辅助乙醇提取的方法得到雄蚕蛾提取液，浓度为0.1 g/mL，其中所得的活性物质如总酚和黄酮换算为干粉中的含量。

1.3 雄蚕蛾营养及活性成分测定方法

雄蚕蛾蛋白质总量采用分光光度法分析，参考GB 5009.5－2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》［11］；总脂肪量采用索氏抽提法测定，参考GB5009.6－2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》［12］；总酚、总黄酮测定按照参考文献［5］，总酚测定以没食子酸为标准物质计算得到样品总酚浓度，总黄酮测定以儿茶素为标准物质计算得到样品总黄酮浓度；胆固醇由比色法测定，参考GB 5009.128－2016《食品安全国家标准 食品中胆固醇的测定》［13］。每组样品取3个平行，重复3次取平均值。以上结果采用SPSS 17.0软件进行差异显著性分析。

1.4 数据处理

通过SPSS 17.0对原始数据进行统计分析，得到最大值、最小值、均值、标准差，从而计算变异系数；再将原始数据标准化为新变量，输出为0～1 之间的标准化数值，以避免量纲的不同，进行因子分析。各样品的营养品质综合评分通过公式（1）计算：

式中：Dn指第n 个样品的综合得分；Fjn指第n 个样品第j个特征根＞1的公因子分值；Ej指第j个公因子方差贡献率；m指特征根＞1的公因子数。

2 试验结果

2.1 不同品种经过不同次数交配后的营养及活性成分变化

由于收集的春季、夏季、秋季的家蚕雄蚕蛾样品同一营养成分在不同季节差异不显著，故未作图分析季节规律。将得到的结果进行3 次重复性试验验证，整理得到3 个品种雄蚕蛾经过不同次数交配后体内总蛋白质、总脂肪、总黄酮、总酚、胆固醇含量的变化情况。

2.1.1 不同品种经过不同次数交配后的蛋白质含量变化 3个品种未交配、交配1次、交配2次的雄蚕蛾体内蛋白质含量皆是随着交配次数增加先上升后下降，且均比未交配的雄蚕蛾含量高，其中两广二号雄蚕蛾在交配1次后蛋白质含量最高，为37.15%（图1）。3 个品种在交配1 次后的蛋白质含量为36.00%～37.10%，经方差分析得P＞0.05，差异不显著。而3个品种在交配2次后的蛋白质含量为32.90%～34.10%，经方差分析得P＜0.05，差异显著。不同次数交配后，3个品种的蛋白质含量差距约2%。

图1 不同品种经过不同次数交配后的蛋白质含量变化

2.1.2 不同品种不同次数交配后的脂肪含量变化 3 个品种的雄蚕蛾交配1 次、交配2 次后体内脂肪含量除了两广二号，其余皆是先下降后上升，且总体比未交配含量低，其中两广二号未交配的雄蚕蛾脂肪含量最高，为55.19%（图2）。其中，3 个品种未交配的雄蚕蛾脂肪含量为51.40%～55.20%，方差分析显示P＜0.05，差异显著。交配2 次的雄蚕蛾脂肪含量为49.50%～50.90%，方差分析显示P＜0.05，差异显著。

图2 不同品种经过不同次数交配后的总脂肪含量变化

2.1.3 不同品种经过不同次数交配后的总黄酮含量变化 3 个品种的雄蚕蛾交配1 次、交配2 次后体内总黄酮含量皆是逐渐下降，且总体比未交配的雄蚕蛾含量低，其中未交配的两广二号雄蚕蛾的总黄酮含量最高，为2 723.00 μg/g（图3）。3个品种未交配的雄蚕蛾的总黄酮含量为2 723.00～2 474.00 μg/g，方差分析显示P＜0.05，差异显著。交配1 次的雄蚕蛾的总黄酮含量为2 254.00 μg/g～2 286.00 μg/g，方差分析显示P＜0.05，差异显著。不同品种不同次数交配后的雄蚕蛾总黄酮含量未交配与交配1 次后的雄蚕蛾总黄酮含量差距较大，约220.00 μg/g。

图3 不同品种不同次数交配后的总黄酮含量变化

2.1.4 不同品种经过不同次数交配后的总酚含量变化 3 个品种的雄蚕蛾交配1 次、交配2 次后体内总酚含量皆是逐渐下降，且总体比未交配含量低，其中未交配的桂蚕N2 雄蚕蛾的总酚含量最高，为5 788.70 μg/g（图4）。3 个品种未交配的雄蚕蛾的总酚含量为5 639.00～5 789.00 μg/g，方差分析显示P＜0.05，差异显著。交配1 次的雄蚕蛾的总酚为5 010.00～5 458.00 μg/g，方差分析显示P＜0.05，差异显著。3 个品种经过不同次数交配后的雄蚕蛾总酚含量交配1次与交配2次的总酚含量差距较大，相差约1 000.00 μg/g。

图4 不同品种不同次数交配后的总酚含量变化

2.1.5 不同品种经过不同次数交配后的胆固醇含量变化 3 个品种的雄蚕蛾经过交配1、交配2 次后体内胆固醇含量皆是逐渐下降，且总体比未交配含量低，其中未交配的两广二号雄蚕蛾的胆固醇含量最高，为324.5 mg/100 g（图5）。其中，3 个品种未交配的雄蚕蛾胆固醇含量为298.1～324.5 mg/100 g，方差分析显示，P＜0.05，差异显著。交配1次后的雄蚕蛾胆固醇约245.3～271.5 mg/100 g，方差分析显示P＜0.05，差异显著。不同品种经过不同次数交配后的胆固醇含量交配1 次与交配2 次的胆固醇含量差距较大，约112.00 mg/100 g。

图5 不同品种不同次数交配后的胆固醇含量变化

不同品种经过不同次数交配后除了蛋白质、脂肪含量以外，其余成分如总黄酮、总酚、胆固醇含量高低均依次为未交配＞交配1次＞交配2次，且经过不同次数交配后的雄蚕蛾成分指标差异显著。

2.2 因子分析法对雄蚕蛾样品进行综合评分

2.2.1 不同季节和经过不同次数交配后的3个品种雄蚕蛾的营养成分含量比较 为了进一步探究不同季节、不同交配次数、不同品种的雄蚕蛾的5 种特征营养成分含量的差异性，以及这5种营养成分指标的相关性，通过综合评分得出最佳选材的雄蚕蛾样品，对检测结果进行因子分析，将分析结果进行相关性分析和综合评分排名。分别于春季、夏季、秋季收集两广二号、桂蚕2 号、桂蚕N2 品种的未交配、交配1次、交配2 次的雄蚕蛾，其营养成分总黄酮、胆固醇、总蛋白质、总脂肪含量如表1 所示。由表1 可知，总黄酮含量分布在2 131.00～2 812.00 μg/g 之间，平均含量为2 391.27 μg/g，种间差异极小，变异系数为0.07%。雄蚕蛾中胆固醇含量分布在130.00～331.20 mg/100g之间，平均值为256.91 mg/100g，种间差异小，变异系数为0.26%。总蛋白质含量分布在27.04%～37.88%之间，平均值为33.13%，种间差异小，变异系数为0.09%。总脂肪含量分布在41.61%～58.62%之间，平均值为50.57%，种间差异极小，变异系数0.08%。总酚含量分布在4 105.00～5 823.00 μg/g之间，平均值为5 077.00 μg/g，种间差异小，变异系数0.84%。以上项目变异系数均小于5%，可看出数据分布稳定，种间差异小。

表1 3个品种的雄蚕蛾不同季节经过不同次数交配后的营养成分含量

续表1

2.2.2 雄蚕蛾样品营养品质的因子分析与数据处理 为揭示各指标间的密切关联程度，挑选最合适的雄蚕蛾作为精深加工原料，对以上各样本的5种主要营养成分指标进行因子分析，得到各项指标的相关性、方差贡献率、累积方差贡献率和因子载荷矩阵。由表2 可知，各营养成分指标间的相关性均为P＞0.05，则不呈共线性关系，可以用于抽取做主成成分分析。其中蛋白质与其他成分呈负相关性，其值在-0.200～-0.410之间，相关性较小，其余4个成分之间均为正相关性，且多数值处在0.583～0.973 之间，相关性较强。对雄蚕蛾营养成分各指标间相关性分析，可以揭示各指标间密切关联的程度，从而为不同的雄蚕蛾样本营养品质综合评分作依据。通过相关性分析，可以预测相关的指标呈增、减趋势，相关性越强，趋势越明显。而当综合评分的指标存在相关性，则易造成整体信息的重叠，使得单独看某一个营养成分指标，不能得出简单的规律性，因此通过公因子的提取，再进行营养品质的综合评分，用少部分综合指标反映原来的整体信息。

表2 雄蚕蛾样品营养成分的相关性分析

由表3可知，前两个公因子的累计贡献率已达到82.30%，且第1、2 个公因子的初始特征根值均大于1，则前两个公因子的特征值能够全面反映出全部指标信息，即形成两个相互独立的新综合指标。

表3 雄蚕蛾样品营养成分的因子特征根值和方差贡献率

由表4 可知，在公因子1 中，总黄酮、胆固醇、总酚的绝对分值较大，且均大于0.5，为起主要作用的3个指标，则称公因子1 为活性成分因子；在公因子2中，蛋白质、脂肪的绝对值分值较大，且均大于0.5，则称公因子2为主要营养成分因子。

表4 雄蚕蛾样品营养成分的载荷矩阵

根据表2得到的正负相关性信息，将表1中的原始数据进行标准化处理。通过综合分析各个样品在各个因子中的影响，以各因子方差贡献率作为权重，根据公式（1）用SPSS计算变量，生成新的变量个案，得到每一个样品的综合因子评分如表5所示。其中，排名前2的是夏季收集的桂蚕N2未交配的雄蚕蛾样品和秋季收集的两广二号未交配的雄蚕蛾样品。由于得分排名前5 的样品分别为春季收集的两广二号未交配雄蚕蛾、夏季和秋季收集的两广二号未交配雄蚕蛾、春夏秋季收集的桂蚕N2 未交配雄蚕蛾，因此得出未交配的桂蚕N2 和两广二号雄蚕蛾的综合营养品质较高，更适合作为精深加工利用的雄蚕蛾资源。而比较两个公因子的分值影响，排名前5名的样品中，第1公因子分值影响较大的样品分别是秋季收集的未交配两广二号雄蚕蛾和春秋季收集的桂蚕N2 雄蚕蛾，第2 公因子分值影响较大的样品分别是春秋季收集的未交配的两广二号雄蚕蛾和夏季收集的桂蚕N2雄蚕蛾，又由于同一品种样品在春、夏、秋3季的营养成分含量差异不显著，可得未交配的桂蚕N2 雄蚕蛾第1 公因子分值影响更大，因此更适合提取活性成分；而未交配的两广二号雄蚕蛾第2公因子分值影响更大，因此更适合提取主要营养成分。

表5 雄蚕蛾样品营养成分因子分析的综合得分排名

续表5

3 讨论

通过试验可得，不同品种的雄蚕蛾在未交配和经交配1 次、交配2 次后除了蛋白质含量在交配1 次后达到最高值，其余营养成分均为未交配的雄蚕蛾含量最高。由于鳞翅目蛾类在交配时雄蛾以精包的形式将精液及营养物质送入雌蛾的交配囊中，而营养物质中含有大量蛋白质可以作为雌蛾排卵的能源［14］，也有文献指出雄虫转移到雌虫的精液中除了精子，还附有部分的蛋白质、矿物质、糖分等营养物质，以及增强免疫和抗菌功能等生物活性物质［15］，因此随着交配次数和交配运动的增多，雄蚕蛾体内的大部分营养成分逐步减少。关于雄蚕蛾在经过不同次数交配后的蛋白质发生变化的情况，原因可能是经过交配1次后，雄蚕蛾的精巢内再次具有精子发生能力，从而内含物增加，体积增大，总蛋白质含量较未交配和经过交配2 次的雄蚕蛾更高。对此，BEBAS等［16］经研究解释了部分蛾类成虫精巢仍具有精子发生能力，以保证再次交配，成虫的精子发生能力可能与精巢大小有关，但再生能力有限，明显小于幼虫期和蛹期［17］。冯波等［18］也证实了亚洲玉米螟交配1 次后雄蛾的精巢体积显著大于未交配和交配2次后的雄蛾，且玉米螟雄蛾在交配后60 h 内精巢内含物等级可恢复至未交配时水平，但随着交配时长的增加，生殖系统出现一系列受损，交配2 次后明显加剧了精巢的衰退［19］。

由于此次检测的项目有多个指标，各指标间有一定相关性，且对样品的影响程度不同，因此以各因子的不同方差贡献率作权重，将多个成分指标用少量相互独立的公因子表示，既可以解释各指标之间的相关性，又可以代表整个样品营养品质，简化了评价的因子，得出的营养品质综合得分更加客观、合理［20］。

对春季、夏季、秋季不同季节收集的两广二号、桂蚕2号、桂蚕N2雄蚕蛾的未交配和经过交配1次、交配2 次的样品进行总蛋白质、总脂肪、总黄酮、总酚、胆固醇项目的检测，将得到的数据进行因子分析，再用综合得分来评定样品的营养品质，得到排名前5的为未交配的桂蚕N2和两广二号在3个季节收集的雄蚕蛾样品。且夏季未交配的桂蚕N2 雄蚕蛾综合得分最高，综合来看桂蚕N2未交配雄蚕蛾样品的活性成分因子影响较大，更适合开发其药用、保健价值；而两广二号未交配雄蚕蛾样品的主要营养成分因子的影响较大，更适合用作雄蚕蛾精深加工食品的原材料。