于少芳,卢红伶,陈琳,王红芬,祝新荣
(浙江省农业科学院 蚕桑与茶叶研究所,浙江 杭州 310021)
人类食物的种类丰富多样,随着人们生活水平的提高和科技的快速发展,人们对食物中营养元素的组分构成越来越关注、对食物的品质要求越来越高。昆虫具有不饱和脂肪酸含量高、氨基酸种类齐全、营养成分构成合理等优点,是开发功能性食品的重要来源。家蚕蛹含有丰富的蛋白质,其中8种氨基酸是人体生长发育所必需的氨基酸[1-3]。家蚕蛹含有大量的油脂,不饱和脂肪酸含量高[4-5],特别是油酸、亚油酸和α-亚麻酸等多种人体必需的不饱和脂肪酸,具有较高的营养保健价值[6]。因此,评估不同家蚕品种蚕蛹的脂肪酸组成及含量对优质家蚕蛹蚕品种的培育与食药用家蚕资源的开发利用具有重要意义。
浙江省农业科学院蚕桑与茶叶研究所有丰富的家蚕种质资源,但高食药用价值的蚕品种仍是一个空白。
本实验采用气相色谱-质谱(GC-MS)检测技术,针对市场利用家蚕蛹资源开发优质保健食品的需求,对蚕桑与茶叶研究所16个现行家蚕品种的蛹油脂肪酸组成及含量进行测定分析,评估16个家蚕品种的蚕蛹品质,为培育优质食药用蚕品种提供依据。
16个家蚕品种的雌、雄蚕蛹,均由浙江省农业科学院蚕桑与茶叶研究所提供。
选取上蔟第9天的新鲜雌、雄蚕蛹样品,经65 ℃烘干、粉碎并过40目筛。称取该蚕蛹粉0.2 g,加3 mL石油醚、3 mL乙醚,再加入9 mL 0.4 mol·L-1KOH-CH3OH溶液,摇匀,放置反应约16 h。而后加入饱和的NaCl溶液加速分层,静置20 min,取上层液,离心后取上层,挥干,加入1 mL石油醚,6 000 r·min-1离心30 min,取上层液,过膜,进气相。
标液:称取标准品适量,用石油醚配制成1 mg·mL-1浓度的液体。
标准品名称:GLC 68A,公司:NU-CHEK PREP,INC。
采用安捷伦7890A-5975C气相-质谱联用仪(美国安捷伦公司)。色谱柱为DB-FFAP毛细管柱,载气N2,柱前压49 kPa,进样口温度270 ℃,传输线温度250 ℃;程序升温设置为起始温度170 ℃,以15 ℃·min-1升至220 ℃,保持30 min;进样量1 μL;分流比40∶1。
采用索氏提取法检测蚕蛹出油率。称取粉碎过筛后的蚕蛹粉1 g,全部移入称重过的滤纸筒内。将滤纸筒放入脂肪抽提器内,连接已干燥至恒重的接收瓶,由抽提器抽提冷凝管上端加入无水乙醚或石油醚至瓶内容积的2/3处,于水浴上加热,使乙醚或石油醚不断回流提取,一般抽提6~12 h。取下接收瓶,回收乙醚或石油醚,待接收瓶内乙醚剩1~2 mL时在水浴上蒸干,再用95~105 ℃干燥2 h,放入干燥器内冷却0.5 h后称量。将提取油脂后的蚕蛹粉包烘干称重,重复2次,结果取平均值。
利用GC-MS检测16个家蚕品种的雌、雄蚕蛹脂肪酸含量,并对比脂肪酸标准品确定家蚕蛹脂肪酸的成分(表1)。16个家蚕品种的雌、雄蚕蛹脂肪酸含量为25%~45%,品种间差异明显,且雌、雄蛹之间含量差别大。其中含油率最高是平30B的雄蛹,最低的是卵明的雌蛹。将脂肪酸相对含量<0.15%的忽略,蚕蛹样品中检测到的脂肪酸成分为7~10个,不同品种之间成分差别不明显。而蚕蛹样品中脂肪酸含量>0.5%的成分有6类,分别是C18∶3亚麻酸、C18∶1油酸、C16∶0棕榈酸、C18∶2亚油酸、C18∶0硬脂酸、C16∶1棕榈油酸,其中C18∶3亚麻酸的含量高达30%。
表1 不同品种家蚕蛹的脂肪酸成分和含量分析
在雌蛹中,不饱和脂肪酸相对含量C18∶3亚麻酸>C18∶1油酸>C16∶0棕榈酸>C18∶2亚油酸>C18∶0硬脂酸>C16∶1棕榈油酸(图1)。雌蛹中相对含量最高的脂肪酸为C18∶3亚麻酸,其相对含量>40%的品种有11个,最高的品种为限菁A,高达45.59%。最低的品种为云7,为36.66%。蚕蛹中相对含量最低的脂肪酸为C16∶1棕榈油酸;C18∶1油酸的相对含量与C16∶0棕榈酸的相对含量接近;C18∶2亚油酸的相对含量与C18∶0硬脂酸的相对含量相差无几。
图1 不同品种雌蚕蛹的脂肪酸相对含量
在雄蛹中,不饱和脂肪酸相对含量C18∶3亚麻酸>C18∶1油酸>C16∶0棕榈酸>C18∶2亚油酸>C18∶0硬脂酸>C16∶1棕榈油酸(图2)。雄蛹中相对含量最高的脂肪酸为C18∶3亚麻酸。其中最高的品种为限菁A,高达38.50%;最低的品种为卵82B雄,为32.37%。各种脂肪酸相对含量趋势与雌蛹一致。
图2 不同品种雄蚕蛹的脂肪酸相对含量
家蚕雌、雄蛹中均含有C18∶3亚麻酸、C18∶1油酸、C16∶0棕榈酸、C18∶2亚油酸、C18∶0硬脂酸、C16∶1棕榈油酸这6大类脂肪酸,且其相对含量趋势一致,都是C18∶3亚麻酸>C18∶1油酸>C16∶0棕榈酸>C18∶2亚油酸>C18∶0硬脂酸>C16∶1棕榈油酸。从图2可知,蚕蛹各脂肪酸C18∶3亚麻酸、C18∶1油酸与C18∶2亚油酸三者具有相关关系,本文将16个不同家蚕品种蚕蛹的6种脂肪酸进行相关关系分析,相关系数见表2。相关系数的绝对值>0.8为强相关关系,0.3~0.8为弱相关关系。其中,C18∶1油酸与C18∶2亚油酸和C18∶3亚麻酸均呈负相关关系,相关系数分别为-0.878和-0.800。C16∶1棕榈油酸与C18∶2亚油酸呈负相关关系,相关系数为-0.810。其他脂肪酸之间相关关系均为弱相关关系。
表2 蚕蛹中各脂肪酸之间的相关性
本实验利用GC-MS测定了16个家蚕品种的雌、雄蚕蛹脂肪酸含量和成分。分析结果显示,不论是蚕蛹的出油率还是脂肪酸相对含量,品种间的差异较大,具有一定的品种和性别特异性。雄蛹的含油率高于雌蛹,但是雌蛹中的不饱和脂肪酸C18∶3亚麻酸高于雄蛹。其中含油率最高的是平30B品种的雄蛹,而不饱和脂肪酸C18∶3相对含量最高的是限菁A品种的雌蛹。蚕蛹各脂肪酸之间具有一定的相关关系。此结果对选育高产优质家蚕蛹油蚕品种具有指导意义,为蚕蛹的食用化产业发展奠定基础。
我国家蚕种质资源丰富,蚕桑产业在世界上占据主导地位。但目前为止,家蚕品种应用仍注重于茧丝的利用,综合开发与利用严重不足,长期以来蚕蛹仅作为动物的饲料或废弃物,浪费相当严重,家蚕蛹作为食药用资源开发尚处于初期。开发家蚕的食药用价值需要品种与技术的创新,具有特定食药用价值蚕品种的培育是家蚕食药用产业化利用的基础,对促进蚕丝产业综合效益的提高具有一定的现实意义。