中华圆田螺氨基酸、脂肪酸营养价值与重金属安全性评价*

薛 飞 黄 凯 宿志健 黄秀芸 庞林星 莫翠琴

(广西大学动物科学技术学院 广西 南宁 530004)

中华圆田螺(Cipangopaludina cathayensis)属软体动物门(Mollusca)、腹足纲(Gastropoda)、中腹足目(Mesogastropoda)、田螺科(Viviparidae)、圆田螺属(Cipangopaludina)，为我国特有物种(陈元晓等, 2009)，其肉质鲜美、营养丰富，深受人们喜爱(吕耀平等,2002)，具有生长快、疾病少、繁殖能力强、出肉率高等特点(张玺等, 1960)。近年来，田螺市场规模越来越大，养殖规模也随之扩大，产值达百亿规模，成为广西农业中不可或缺的一部分。目前，田螺养殖主要以“鱼+螺”和“稻+鱼+螺”混养为主(覃金兰, 2020)。随着生活水平的提高，人们注重水产品营养价值的同时，越来越关注其安全性(陈胜军等, 2015)。目前，我国环境污染较严重，养殖水体或多或少受到污染，会使有毒重金属在田螺体内富集，危害人体健康，因此，对田螺肌肉安全评价尤为重要(汪婷等, 2019)。近年来，田螺的市场需求和养殖规模虽不断扩大，但其营养成分分析及安全性评价却未见报道。因此，研究中华圆田螺的营养成分及安全性评估，对丰富中华圆田螺生理学基础知识，揭示其营养特性和食用安全性，对中华圆田螺产业的发展具有重要的意义。

目前，有关螺类(腹足纲)肌肉营养成分的研究主要集中在单个物种或不同规格、不同生境、不同性别间的比较。欧芳等(2019)对雌雄福寿螺(Pomacea canaliculata)肌肉营养进行了比较分析。蒋霞敏等(2012)对不同规格管角螺(HemifusustubaGmelin)肌肉营养成分进行了分析。罗渡等(2012)对不同生境下福寿螺的营养成分及利用价值进行了比较，分析了鱼塘、沟渠和水田3种生境福寿螺的一般营养成分和氨基酸组成。关于田螺重金属膳食风险的研究较少，多以田螺重金属含量为生物指示评价环境生态风险。桂雨婷等(2019)对洞庭湖流域湘江铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)的重金属富集特征及其膳食风险进行了评估。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验所用中华圆田螺购于广西玉林陆川县养殖基地，于广西大学水产养殖基地进行暂养，暂养期间使用人工配合饲料进行投喂，养殖水泥池：长4 m、宽2 m、高1.2 m，暂养7 d后挑选外壳完好、健康、无机械损伤的中华圆田螺进行实验，随机选取72只进行营养成分等基础指标的测定。采样田螺的壳宽、壳高及体重见表1。

表1 中华圆田螺基础指标Tab.1 Basic traits of C. cathayensis

1.2 实验方法

对随机选取的72只中华圆田螺进行去壳，蒸馏水清洗。采集48只中华圆田螺的肌肉，用于水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分及重金属含量的测定。剩余24只中华圆田螺解剖后采集肌肉样品混合，进行氨基酸和脂肪酸的测定。基础营养成分的测定参照AOAC(2016)的方法进行，其中，水分采用恒温干燥法测定；粗脂肪采用索氏抽提法测定；粗蛋白采用凯氏定氮法测定；粗灰分采用550℃马福炉灼烧法测定。原子吸收光谱法(GB 5009.13-2017)测定铜含量，石墨炉原子吸收光谱法测定铅(GB 5009.12-2017)、铬(GB 5009.123-2014)和镉(GB 5009.15-2014)含量。参照 GB 5009.124-2016中的盐酸水解法测定除色氨酸外的16种氨基酸；参照GB/T 18246-2000中的碱水解法测定色氨酸。脂肪酸参照马双等(2019)和郑建明等(2019)的方法，使用气相色谱仪(岛津GC-2014C，日本)进行测定。

1.3 评价方法

1.3.1 氨基酸营养价值的评价 参照周剑等(2020)的方法，氨基酸的价值根据联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)提出的氨基酸计分模式和中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提出的鸡蛋蛋白模式进行比较。氨基酸评分(amino acid score, AAS)、化学评分(chemical score, CS)和必需氨基酸指数(EAAI)按以下公式求得：

式中，aa为所测样品中某种氨基酸含量(mg/g)，AA(FAO/WHO)为FAO/WHO评分模式中氨基酸含量(mg/g)，AA(egg)为全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量(mg/g)，n为参与计算的必需氨基酸种数，A、B、…、M为被考察的蛋白质中各种必需氨基酸含量(mg/g)，AE、BE、…、ME为标准蛋白质中相对应的必需氨基酸含量(mg/g)。

1.3.2 脂肪酸营养价值评价 参照周建设等(2020)的方法，采用动脉粥样硬化指数(IA)和血栓形成指数(IT)来评估中华圆田螺脂肪酸对摄食人群心血管疾病发生风险的影响，公式如下：

式中，C12:0为十二烷酸；C14:0为十四烷酸；C16:0为十六烷酸；C18:0为十八烷酸；∑MUFA为总单不饱和脂肪酸；∑PUFA为总多不饱和脂肪酸；∑PUFA(n-3)为n-3系列多不饱和脂肪酸；∑PUFA(n-6)为 n-6系列多不饱和脂肪酸。

1.3.3 重金属安全性评价 对于田螺体内重金属含量，采用单因子污染指数I与综合污染指数P进行评判(盛蒂等, 2014; 徐勇等, 2019)，其计算公式如下：

式中，Ci为重金属元素实测含量，Si为重金属元素卫生标准。I≤0.5，田螺处于清洁状态；0.5＜I≤1.0，田螺开始受到污染；I＞1.0，田螺已受到污染；I值越大，受到污染程度越大。

式中，IMAX指多种重金属元素污染指数中污染指数最高的元素含量，Iave指多种重金属元素污染指数平均值。P≤0.6，清洁状态；0.6＜P≤1.0，较清洁；1.0＜P≤2.6，轻度污染状态；2.6＜P≤5.0，中度污染；P＞5.0，重度污染。

采用目标危险系数(THQ)(储昭霞等, 2014)评价消费者通过螺肉摄取重金属的风险。

式中，C为田螺重金属含量(mg/kg)，FIR为每人每天对田螺的消费量(71 g)(罗洁霞, 2018)，ED为暴露时间(70年)，EF为暴露频率(365 d/a)，RfD为口服参考剂量，W为成人平均体重(58.1 kg)，TA为非致癌性暴露平均时间(365 d/年×暴露年限，约 70年)。THQ≤1.0，认为对暴露人群无风险；THQ＞1.0，认为对暴露人群有风险。THQ值越大，越不安全。总危险系数TTHQ=ΣTHQ单一重金属。

1.4 数据处理

数据采用SPSS 23进行分析，统计数据用平均值±标准差(Mean±SD)表示，使用SPSS 23进行F检验(P＜0.05)。

2 结果与分析

2.1 中华圆田螺基础营养成分

经测定，中华圆田螺鲜样肌肉中水分含量为76.52%，粗蛋白含量为13.89%，粗脂肪含量为0.57%，粗灰分含量为5.21%(表2)。

表2 中华圆田螺基础营养成分/%Tab.2 Basic nutrients of C. cathayensis/%

2.2 中华圆田螺肌肉氨基酸组成

如表3所示，在中华圆田螺的螺肉中共检测出16种氨基酸，氨基酸总量为106.2 mg/g。其中，8种为人体必需氨基酸，占总氨基酸的36.8%，非必需氨基酸占总氨基酸的63.2%。在非必需氨基酸中，鲜味氨基酸占总氨基酸的 48.2%。在检测到的16种氨基酸中，谷氨酸的含量最高，它是田螺的主要风味物质构成，其含量占整个氨基酸含量的18.8%。

表3 中华圆田螺氨基酸含量Tab.3 Contents of amino acids in C. cathayensis

2.3 中华圆田螺氨基酸营养价值评价

据表4可知，中华圆田螺AAS的评价结果中，赖氨酸、亮氨酸、苏氨酸均＞2，而蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸均＜1；在CS的评价结果中除蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸＜1外，其余必需氨基酸均＞1。中华圆田螺肌肉中赖氨酸含量是FAO/WHO评分模式的2.38倍，是鸡蛋蛋白的1.84倍。中华圆田螺必需氨基酸指数EAAI为248.2。

表4 中华圆田螺氨基酸营养的评价Tab.4 Nutrition evaluation of amino acids in C. cathayensis

2.4 中华圆田螺肌肉脂肪酸组成及营养评价

如表5所示，中华圆田螺中共检测出19种脂肪酸，其中，有 8种为饱和脂肪酸(SFA)，占总脂肪酸的43.8%，其中以花生酸和二十一碳酸为主；11种不饱和脂肪酸，占总脂肪酸的56.2%，不饱和脂肪酸中有6种多不饱和脂肪酸(PUFA)，占总脂肪酸的38.05%，其中，EPA占比2.94%，DHA占比6.83%。中华圆田螺肌肉的动脉粥样硬化指数(IA)和血栓形成指数(IT)分别为0.08和0.12。

表5 中华圆田螺脂肪酸含量Tab.5 Contents of fatty acids in C. cathayensis

2.5 中华圆田螺重金属安全性评价

田螺重金属铅含量为(0.897±0.022) mg/kg，镉含量为(0.005 5±0.001 6) mg/kg，铜含量为(4.62±0.30) mg/kg，铬含量为(0.214±0.095) mg/kg，铅、镉、铜和铬含量均低于国家卫生标准(GB 2762-2017)。

中华圆田螺的铅污染指数(I1)为0.897，镉污染指数(I2)为0.005 5，铬污染指数(I3)为0.107，铜污染指数(I4)为0.018，综合污染指数P为0.66，说明中华圆田螺肌肉处于较清洁状态。

单一重金属中，THQ的排序为铅(0.274)＜镉(0.007)＜铬(0.002)＜铜(0.001)，总危险系数 TTHQ为0.284，说明铅产生的风险最高，铜产生的风险最低。

3 讨论

3.1 中华圆田螺基础营养成分分析

水产品的营养价值主要取决于脂肪酸和蛋白质的种类及含量(蒋文枰等, 2020)，中华圆田螺粗蛋白含量为13.89%，高于中国圆田螺(Cipangopaludina chinensisGray)(12.4%)、粒花冠小月螺(Lunella coronata granulataGmelin)(10.04%)和锈凹螺(Chlorostoma rusticumGmelin)(13.45%)，但低于方格短沟蜷(SemisulcospiracancellataBenson)(15.2%)、环棱螺(Bellamya)(14.6%)、节蝾螺(TurboarticulatusReeve)(16.71%)和朝鲜粒花冠螺(LunellacoronatacoreensisRécluz)(18.06%)(陈李婷等, 2019)。中华圆田螺粗脂肪含量在0.5%左右，低于中国圆田螺(0.8%)、环棱螺(0.69%)、节蝾螺(1.43%)和锈凹螺(0.86%)(甘雄等,2014)。中华圆田螺含水量为76.52%，与其他贝类相比较低，如三角帆蚌(Hyriopsiscumingi)(82.77%)(杨文鸽,1997)、中国圆田螺(78.2%)、方格短沟蜷(79.1%)、环棱螺(77.8%)(陈李婷等, 2019)。中华圆田螺粗灰分为5.21%，要高于一般的贝类，如节蝾螺(2.05%)、粒花冠小月螺(2.87%)、朝鲜粒花冠螺(2.48%)和锈凹螺(2.96%)(甘雄等, 2014)。综上所述，中华圆田螺具有高蛋白、低脂肪的营养组成特点，是人体蛋白的优质来源。

3.2 中华圆田螺氨基酸组成及营养价值评价

蛋白质在膳食营养中发挥着重要的作用，是人体第一营养素(蒋文枰等, 2020)。蛋白质的营养价值不仅取决于含量，更取决于质量，即氨基酸组成及含量(马爱军等, 2003)。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，可分为必需氨基酸和非必需氨基酸，根据呈味特性又可分为鲜味氨基酸和非鲜味氨基酸(王平, 2007)。在田螺肌肉中共测出16种氨基酸，其中，8种为人体必需氨基酸，占总氨基酸的36.82%，必需氨基酸指数EAAI为248.2，远高于方斑东风螺(Babylonia areolata)(46.70)、波部东风螺(Babylonia formosae habei)(43.87)(许贻斌等, 2008)、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)(85.52)、亚东鲑(Salmotrutta fario) (86.56) (尤宏争等,2020)和禾 花鲤 (Procypris merus) (70.55) (汪 婷等 ,2019)。苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和赖氨酸等必需氨基酸含量均大于标准鸡蛋蛋白中对应含量，营养价值丰富。因此，可说明田螺氨基酸种类全面，必需氨基酸含量丰富，可作为人体蛋白优质补充。

赖氨酸(Lys)是人体及膳食中谷物的第一限制性氨基酸，长期以谷物为主食，会造成赖氨酸(Lys)缺乏，进而导致食欲衰退、代谢紊乱、多种酶活性降低等(高娅俊等, 2015)。而田螺的赖氨酸(Lys)含量丰富，AAS评分达到2.38，CS评分达到1.84，含量为鸡蛋蛋白模型的2倍，可弥补人体赖氨酸(Lys)不足，提高人体蛋白质利用率。

鱼肉鲜美度与鲜味氨基酸含量关系密切，鲜味氨基酸占氨基酸比重越高，则鱼肉越鲜美(汪婷等, 2019)。在中华圆田螺肌肉中共测出6种鲜味氨基酸，含量最高的是谷氨酸(Glu, 1.95 g/100 g)，其次为天冬氨酸(Asp, 1.18 g/100 g)，鲜味氨基酸/总氨基酸为 48.12%，高于铜锈环棱螺(40.37%)、栉孔扇贝(Azumapecten farreri) (41.44%) (李晓英等, 2010)，但低于节蝾螺(49.01%)和锈凹螺(51.1%) (甘雄等, 2014)，说明中华圆田螺鲜味氨基酸总量较高，食用价值较高。

从 AAS和 CS评分来看，蛋氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸为人体对中华圆田螺肌肉营养吸收的主要限制性氨基酸，在生产加工中华圆田螺产品时可适当添加这几种氨基酸以完善产品的营养价值。

3.3 中华圆田螺脂肪酸组成及营养价值评价

脂肪酸是生物的重要组成部分，其中，不饱和脂肪酸对人体生物膜代谢具有重要的作用，其经过某些化学反应后可以散发出香味，也就是风味脂肪酸，这也是中华圆田螺鲜味的来源之一(王钰杰, 2019)。中华圆田螺肌肉中脂肪酸种类丰富，含有8种饱和脂肪酸(SFA)，占总脂肪酸的43.9%，高于方斑东风螺(35.4%)和波部东风螺(35.3%) (许贻斌等, 2008)；11种不饱和脂肪酸，占总脂肪酸的56.1%，高于微黄镰玉螺(Lunatia gilva) (55.1%) (张鹏等, 2013)，但低于锈凹螺(56.6%) (朱爱意等, 2008)。中华圆田螺肌肉不饱和脂肪酸中有49%的高不饱和脂肪酸(PUFA)，其中，EPA占总脂肪酸的2.94%，DHA占总脂肪酸6.83%，DHA+EPA含量 9.77%与微黄镰玉螺(9.52%)(张鹏等, 2013)相近，低于波部东风螺(10.5%) (许贻斌等, 2008)和黄鳍鲷(Acanthopagrus latus)(21.17%) (王霞等, 2019)，但远高于淡水鱼类鲫鱼(Carassius auratus auratus) (4.17%)、 草 鱼 (Ctenopharyngodon idella)(1.56%)、罗非鱼(Oreochromismossambicus) (3.21%)和乌鳢(Channa argus) (3.82%)(盛晓风等, 2016)，这是因为海洋生物的不饱和脂肪酸尤其是DHA和EPA含量较淡水生物高，同一物种海水养殖条件下不饱和脂肪酸含量也显著高于淡水养殖(许建和等, 2010)。不饱和脂肪酸具有调节血脂代谢、降低血液粘稠度的作用，在促进神经和生殖发育以及防治心脑血管疾病、炎症和代谢紊乱等方面具有重要生理功能，是人和动物生长发育的必需脂肪酸(和子杰等, 2020)。其中，EPA和DHA有促进视网膜生长修复、延缓脑衰老、增强记忆力和降血压等功效(饶秋华等, 2011)。中华圆田螺EPA+DHA含量虽然低于海水生物，但显著高于多数淡水水产品种，是内陆居民补充EPA和DHA的一个良好选择。中华圆田螺的∑PUFA/∑SFA为0.87，高于FAO/WHO建议的最低值0.4，说明其脂肪酸组成符合人类膳食的理想模式。中华圆田螺肌肉的动脉粥样硬化指数(IA)和血栓形成指数(IT)分别为0.08和0.12，低于墨脱四须鲃(Barbodes hexagonlepis McClel-Land1839) (0.352和 0.230) (王念民等, 2019)和黑斑原(Glyptosternum maculatum) (0.40和1.18) (周建设等,2020)，患粥样动脉硬化和血栓的风险较小。但中华圆田螺粗脂肪仅有0.57%，脂肪酸总量较低，因此，适合患有动脉硬化等心血管疾病的病人食用，可以在减少脂肪酸尤其是饱和脂肪酸摄入的同时补充蛋白质。

3.4 中华圆田螺重金属含量分析

中华圆田螺肌肉干样中重金属铅含量为0.897 mg/ kg，铬为0.214 mg/kg，镉为0.0055 mg/kg，铜为4.62 mg/kg，其含量均符合国家卫生标准(GB 2762-2017)。中华圆田螺肌肉中除铅污染指数I为0.897外，其余3种重金属污染指数均小于0.15，综合污染指数P为0.66，说明中华圆田螺肌肉虽然开始受到污染，但仍处于较清洁状态。由目标危险系数THQ可知，铅产生的风险最高，铜产生的风险最低，THQ与TTHQ均小于 0.3，表明中华圆田螺肌肉对人体健康负影响较小，对暴露人群无风险，食用安全。

4 结论

中华圆田螺肌肉中粗蛋白含量较高，粗脂肪含量较低，但EPA和DHA占比较高，氨基酸全面且均衡，其中鲜味氨基酸含量十分丰富，味道鲜美，营养与食用价值较高，且无重金属蓄积风险，养殖开发前景广阔。