不同地理群体曼氏无针乌贼肌肉营养成分分析比较与评价
2015-12-13曹子豪迟长凤刘慧慧吴常文史会来
曹子豪,迟长凤,*,刘慧慧,吴常文,史会来
(1.浙江海洋学院海洋科学与技术学院,国家海洋设施养殖工程技术研究中心,浙江 舟山 316022;2.浙江省海洋水产研究所,浙江 舟山 316021)
不同地理群体曼氏无针乌贼肌肉营养成分分析比较与评价
曹子豪1,迟长凤1,*,刘慧慧1,吴常文1,史会来2
(1.浙江海洋学院海洋科学与技术学院,国家海洋设施养殖工程技术研究中心,浙江 舟山 316022;2.浙江省海洋水产研究所,浙江 舟山 316021)
分析和评价浙江舟山(ZS)、浙江温州(WZ)、福建厦门(XM)、广东湛江(ZJ)4 个不同地理群体曼氏无针乌贼的营养成分。用常规方法检测曼氏无针乌贼肌肉的一般营养成分,采用全自动氨基酸自动分析仪测定氨基酸含量;采用气相色谱-质谱联用仪测定脂肪酸含量;采用原子吸收光谱仪测定无机元素含量。结果表明:蛋白质含量和能值以WZ最高;碳水化合物含量以ZS最高;各地理群体曼氏无针乌贼干物质中氨基酸含量由高到低的顺序为ZJ((64.08±1.05)%)>XM((63.97±0.94)%)>WZ((63.90±0.84)%)>ZS((63.39±0.67)%);必需氨基酸/总氨基酸比率在33.90%~34.32%之间,必需氨基酸指数以ZJ最高;风味氨基酸的含量较高,变化范围为(32.32±0.56)%~(32.81±0.68)%;脂肪酸中ω-3、ω-6脂肪酸相对含量高;钙、铁、锌、镁等矿物元素含量丰富。不同地理群体的曼氏无针乌贼营养成分虽存在一定差异,但与其他头足类种类相比,曼氏无针乌贼是营养价值较高的海产品。
曼氏无针乌贼;营养成分;氨基酸;脂肪酸;无机元素
曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)俗名墨鱼、血墨等,在我国的渤海、黄海、东海和南海均有一定分布[1],曾与大黄鱼、小黄鱼和带鱼并称为我国东海四大经济海产[2]。其肉味鲜美、营养价值高、具有多种药用价值,为海味佳品,长期以来深受人们喜爱。20世纪70年代末以来,由于拖网、张网等多种渔具大量捕捞幼乌贼和越冬乌贼,致使曼氏无针乌贼由生长型过度捕捞向补充型过度捕捞转变,破坏了渔业资源的生态平衡,导致浙江渔场的曼氏无针乌贼资源近乎枯竭[3]。国内对于曼氏无针乌贼的研究主要集中在繁殖生物学和增养殖技术等方面[4-8]。而对于曼氏无针乌贼不同地理群体的营养成分、营养价值、氨基酸和脂肪酸含量的差异与变化的研究尚未开展 。因此,本实验对中国海域4 个不同地理群体的野生曼氏无针乌贼的肌肉营养成分进行测定、分析与评价,为曼氏无针乌贼种质资源的保护和开发提供科学依据,同时为曼氏无针乌贼的增养殖开发和其他基础研究提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
野生曼氏无针乌贼采自浙江舟山(ZS)、浙江温州(WZ)、福建厦门(XM)、广东湛江(ZJ)附近海域,平均胴长(11.52±0.11)cm。
1100高效液相色谱仪、6890N/5973气相色谱-质谱联用仪 美国安捷仑科技有限公司;6300全自动氧弹分析仪 美国Parr公司;Acquity液相色谱-质谱联用仪 美国Waters公司;L8900全自动氨基酸自动分析仪 日本日立公司;M-5原子吸收光谱仪 美国热电公司;AFS-9900全自动四通道氢化物原子荧光光度计北京海光仪器公司;索氏抽提器、KDN-08B凯氏定氮仪上海本昂科学仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 样品处理
将乌贼新鲜胴体去皮后绞碎,用于水分、灰分、粗蛋白和粗脂肪含量的测定;冷冻干燥后进行氨基酸、脂肪酸和无机元素等营养成分的测定。
1.2.2 分析检测
水分含量:采用GB 6435—1986《饲料水分的测定方法》直接干燥法测定;灰分含量:采用GB 6438—1986《饲料中粗灰分的测定方法》高温灼烧法测定;粗蛋白含量:采用GB 6432—1986《饲料粗蛋白质的测定方法》凯氏定氮法测定;粗脂肪含量:采用GB 6433—1986《饲料中粗脂肪的测定方法》索氏抽提法测定;氨基酸含量:依据GB/T 18246—2000《饲料中氨基酸的测定》测定;脂肪酸含量:采用6890N/5973气相色谱-质谱联用仪测定脂肪酸含量;无机元素含量:依据GB/T 5009—2003《食品卫生检验方法》测定;能量:采用美国PARR全自动氧弹分析仪测定[9];碳水化合物、胆固醇含量:采用高效液相色谱法测定;卵磷脂含量:采用Acquity液相色谱-质谱联用仪测定[10]。
1.2.3 氨基酸评分和化学评分计算
将所测得的4 个地理群体的曼氏无针乌贼肌肉中氨基酸含量换算成每克氮中所含氨基酸毫克数(×62.50%)后,根据1973年联合国粮农组织(Food and Agriculture Organization,FAO)/世界卫生组织(World Health Organization,WHO)提出的人体必需氨基酸(essential amino acid,EAA)均衡模式[11]和1995年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[12],采用Excel软件进行氨基酸评分(amino acid score,AAS)、化学评分(chemical score,CS)和必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI)的评分。
2 结果与分析
2.1 肌肉常规营养成分
表1 4 个野生地理群体曼氏无针乌贼肌肉的一般营养成分Table1 General nutrient compositions in muscle of S. japonica nica from rom four natural populations ons
由表1可知,4 个不同地理群体的曼氏无针乌贼肌肉一般营养成分的变化特点如下:灰分、粗蛋白、碳水化合物、卵磷脂含量相当;水分含量关系为:ZS<WZ<ZJ<XM;粗脂肪含量ZJ群体最高,为(4.02±0.05)%;能量以WZ群体最高;胆固醇含量以ZS群体最高,达(490.32±0.05)mg/100 g。
贝类软体部的营养成分含量与其生存环境、饵料成分、生长阶段都有着密切的关系[13]。不同地理群体的曼氏无针乌贼由于生存地域和生存环境的差异,摄食的饵料种类及数量不同,其肌肉营养成分的含量也稍有差异。上述检测结果表明,曼氏无针乌贼肌肉蛋白含量为(11.42±0.03)%~(11.86±0.05)%,脂肪含量为(3.56±0.03)%~(4.02±0.05)%,因此,曼氏无针乌贼是一类高蛋白、低脂肪的海产品。
2.2 肌肉氨基酸组成
表2 4 个野生地理群体曼氏无针乌贼肌肉中氨基酸组成与含量(干质量)Table2 Amino acid compositions and contents (dry weight) of muscle protein inin in S. japonica ica from four wild populations s
由表2可知,4 个不同地理群体中曼氏无针乌贼氨基酸总量(total amino acid,TAA)和EAA总量基本一致,其中EAA以XM最高,为(21.95±0.22)%,TAA以ZJ最高,为(64.08±1.05)%;各地理群体曼氏无针乌贼的氨基酸组成中,呈鲜味的谷氨酸和天冬氨酸、呈甘味的甘氨酸和丙氨酸含量较高,其变化顺序依次为ZJ>XM>WZ>ZS。
E A A中含量最高的为谷氨酸,变化范围为:(15.66±0.07)%~(16.07±0.08)%,谷氨酸是主要呈味物质,这也是曼氏无针乌贼味道鲜美的主要原因。同时从上述数据分析结果发现,WZ地区曼氏无针乌贼群体的软体部的呈味氨基酸含量最高,说明WZ地区曼氏无针乌贼群体的鲜美程度最高。尽管各地理群体曼氏无针乌贼的蛋白质含量及各种氨基酸含量不同,但其TAA含量平均高达63.84%,EAA/TAA为34.14%,这与WHO/FAO推荐的模式(35.38%)相当[14],EAA含量丰富而均匀。
2.3 肌肉蛋白质的营养评价
4 个野生地理群体曼氏无针乌贼必需氨基酸含量比较见表3。在食物蛋白中,人体需要及其比例相对不足的氨基酸为限制性氨基酸。由表4的AAS结果可知,4 个不同地理群体曼氏无针乌贼肌肉的第一限制性氨基酸皆为半胱氨酸+蛋氨酸(Cys+Met),第二限制性氨基酸为缬氨酸(Val),与长蛸(Octopus variabilis)相一致[15]。本实验中4 个不同地理群体曼氏无针乌贼的第一限制性氨基酸与宋超霞等[16]报道的野生与养殖曼氏无针乌贼肌肉的营养成分和评价中的野生群体相一致,却与常抗美等[6]报道的曼氏无针乌贼野生及养殖群体的生化特征及其形成机制的研究中的结果不同。认为产生这种差异的原因可能与样品的取样与处理和测试分析方法等有关。由CS得出的限制性氨基酸结果与由AAS得出的结果相一致,这与郝振林等[15]对长蛸肌肉主要营养成分分析及评价的结果相一致,而与王颖等[17]对不同地理群体魁蚶(Anadara uropygimelana)的营养成分比较研究和张伟伟等[18]报道的短蛸(Octopus ocellatus)不同组织的营养成分分析与评价不同。
曼氏无针乌贼4 个不同地理群体的EAA得分由高到低依次为:XM、ZJ、WZ、ZS。4 个不同地理群体曼氏无针乌贼的EAAI由高到低依次为:ZJ、XM、WZ、ZS。4 个地理群体的EAA组成、含量、AAS、CS和EAAI基本一致。
表3 4 个野生地理群体曼氏无针乌贼必需氨基酸含量比较Table3 Comparisono fessent ialamin oacid contents inmuscle of Table3 Compar ison of essential aminoacid conten sin leofS .nicanafromfou wild populti ons
表4 不同地理群体曼氏无针乌贼氨基酸评价指标Table4 Comparison of AAS, CS and EAAI in muscle of S. japonica nica from different areas eas
2.4 脂肪酸组成与含量
表5 4 个野生地理群体曼氏无针乌贼肌肉脂肪酸组成及质量分数(干样)Table5 Fatt yacid contents in muscle ofS.japonicam four wild populat onsnica ( drywe ight) fromons
虽然曼氏无针乌贼肌肉的粗脂肪含量较低,但是其脂肪酸组成较为丰富。由表5可知,4 个不同里群体的曼氏无针乌贼含有相同种类的不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA),共有7 种,其中单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)3 种,分别为棕榈油酸(C16∶1)、油酸(C18∶1)、花生烯酸(C20∶1),多不饱和脂肪酸 (polyunsaturated fatty acid,PUFA)5 种分别为亚麻酸(C18∶3)、花生四烯酸(C20∶4)、二十碳五烯酸(eicosapntemacnioc acid,EPA)(C20∶5)、二十二碳六烯酸(docose hexaenoie acid,DHA)(C22∶6)、(C22∶4)。不同地理群体曼氏无针乌贼的UFA含量接近40%,含量由高到低依次为ZS、XM、ZJ、WZ。4 个地理群体的ω-3和ω-6 UFA的含量平均为20.7%,其中ω-3 UFA的含量约为ω-6 UFA的4 倍多。近20余年的医学和营养学研究表明:ω-3系列的EPA和DHA具有抑制血小板凝聚、降低血液中中性脂质、降低极低密度脂蛋白和低密度脂蛋白的胆固醇、升高高密度脂蛋白胆固醇、降低血液黏度等治疗和防治心脑血管病的功能[19],对糖尿病、炎症、肾病以及癌症也有较好的疗效[20];近来,又发现DHA还具有促进脑细胞生长、发育、改善大脑机能,提高记忆力和学习能力、增强视网膜反射能力以及防治老年性痴呆等提高生命质量的功能[21]。
2.5 矿物元素组成及含量
表6 4 个野生地理群体曼氏无针乌贼肌肉11 种矿质元素分析比较Table 6 Analytical results of 11 element contents in muscle of S. japonica
由表6可知,不同地理群体曼氏无针乌贼胴体中的Mn、Se、Cu、Pb 4 种元素含量相当;ZS的K、Ca、Mg 3 种元素含量在4 个群体中最高;ZJ的P、Fe、I 3 种元素在4 个群体中含量最高;而ZJ和WZ的Zn含量相当,高于ZS和XM 2 个地理群体。Ca、P在代谢过程中,特别是骨骼形成和维持酸碱平衡中起重要作用[22],此外,P在糖和脂肪的代谢中起重要作用,还参与能量转化,维持细胞的通透性,调控生殖活动[23]。乌贼获得P的途径主要食物来源,因为P在水中的含量极少,ZJ中丰富的P含量预示该水域的饵料富含P,总的来说4 个地理群体的P含量较高,是一种为人类提供P来源的较好途径;Mg也参与骨骼的形成,还是很多酶的激活剂[24];I是合成甲状腺素的原料,缺乏时会引起甲状腺肿大[25]。总体来看,曼氏无针乌贼胴体部富含K、Mg、P、I等多种矿物元素,具有较高的营养价值。
3 结 论
4 个不同地理群体曼氏无针乌贼胴体的一般营养成分含量相近,但粗脂肪含量ZJ最高,能量以WZ最高,胆固醇含量以ZS最高,明显地体现了头足类高蛋白、低脂肪的营养特点。在氨基酸组成上,4 个不同地理群体中曼氏无针乌贼TAA和EAA总量基本一致,TAA平均达63.84%,EAA/TAA含量的34.14%,与WHO/FAO推荐的模式接近。AAS结果表明,4 个不同地理群体曼氏无针乌贼肌肉的第一限制性氨基酸皆为半胱氨酸+蛋氨酸(Cys+ Met),第二限制性氨基酸为缬氨酸(Val);虽然曼氏无针乌贼肌肉的粗脂肪含量较低,但是其脂肪酸组成较为丰富,其中,4 个地理群体的ω-3和ω-6 UFA的含量平均为20.7%,其中ω-3 UFA的含量约为ω-6 UFA的4 倍多;不同地理群体曼氏无针乌贼的的矿物质元素含量略有差异,但均富含人体所需的K、Ca、Fe、Zn、Mg、P等必需矿物质元素。综上所述,曼氏无针乌贼是一种优质的高蛋白、低脂肪海产品,营养价值高、味道鲜美,具有良好的市场开发前景和利用价值。
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Comparison of Nutritional Compositions in Sepiella japonica Muscle from Different Wild Populations
CAO Zihao1, CHI Changfeng1,*, LIU Huihui1, WU Changwen1, SHI Huilai2
(1. National Engineering Research Center of Marine Facilities Aquaculture, School of Marine Science and Technology, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China; 2. Marine Fisheries Research Institute of Zhejiang, Zhoushan 316021, China)
The aims of this study are to analyze and evaluate the nu trients of muscle in Sepiella japonica collected from four geographic populations, Zhoushan (ZS), Wenzhou (WZ), Xiamen (XM), and Zhanjiang (ZJ) cities. The general nutrient compositions were determined by routine methods, amino acid compositions by using amino acid analyzer, fatty acid compositions by GC-MS and mineral contents by atom absorption spectroscopy (AAS). The results showed that the protein contents and energy value of S. japonica from WZ were higher than those from three other areas. The maximal content of carbohydrate was detected in ZS. The total levels of amino acids in S. japonica from different areas were arranged in a descending order as followed: ZJ ((64.08 ± 1.05)%) > XM ((63.97 ± 0.94)%) > WZ ((63.90 ± 0.84)%) > ZS ((63.39 ± 0.67)%). The ratio of essential amino acids (EAA) to total amino acids (TAA) was in the range of 33.90%–34.32% and the essential amino acid index (EAAI) of S. japonica from ZJ was the highest among four areas. The content of delicious amino acids was abundant, which was in the range of (32.32 ± 0.56)% to (32.81 ± 0.68)%. The percentages of ω-3 and ω-6 PUFA in total fatty acids were high and the content of Ca, Fe, Zn and Mg were also rich. Even though the nutritional compositions were a little different in muscle of S. japonica from four wild populations, S. japonica is a kind of seafood with high nutritional value when compared with other cephalopod species.
Sepiella japonica; nutritional components; amino acid; fatty acid; minerals
Q501
A
1002-6630(2015)04-0101-05
10.7506/spkx1002-6630-201504019
2014-05-26
“十二五”国家科技支撑计划项目(2011BAD13B08);浙江省海洋与渔业项目(浙海渔计(2012)83号);浙江省自然科学基金项目(LY14C190004);浙江省科研院所专项(2015F50055)
曹子豪(1990—),男,硕士研究生,研究方向为海洋生物学。E-mail:expandable1@126.com
*通信作者:迟长凤(1979—),女,副教授,博士,研究方向为头足类种质资源开发与利用。E-mail:amyccf@126.com