脆壳全海笋和宽壳全海笋的营养成分分析*

张婷婷，李　莉，李　琪，宋爱环，王　慧，刘洪军**

(1.山东农业大学动物科技学院，山东泰安　271018；2.山东省海洋生物研究院,青岛市海洋生物种质资源挖掘与利用工程实验室，山东青岛　266104；3.中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室，山东青岛　266003)

脆壳全海笋和宽壳全海笋的营养成分分析*

张婷婷1,2，李莉2，李琪3，宋爱环2，王慧1，刘洪军2**

(1.山东农业大学动物科技学院，山东泰安271018；2.山东省海洋生物研究院,青岛市海洋生物种质资源挖掘与利用工程实验室，山东青岛266104；3.中国海洋大学海水养殖教育部重点实验室，山东青岛266003)

摘要：【目的】对脆壳全海笋(Barnea fragilis)和宽壳全海笋(Barnea diliaia)的营养价值进行综合评价和比较。【方法】采用常规营养指标测定方法对两种海笋的水管组织和内脏团组织的营养成分进行测定。【结果】两种海笋水管的水分和粗蛋白含量高于内脏团，粗脂肪和总糖的含量低于内脏团；两种海笋中，脆壳全海笋两组织的灰分含量较高；两种海笋的水管和内脏团中均含有16种氨基酸，内脏团中必需氨基酸(Essential amino acid，EAA)占总氨基酸(TAA)比例为35.32%～35.54%，与WHO/FAO推荐模式相近，高于水管；鲜味氨基酸(Delicious amino acid，DAA)占总氨基酸的比例为40.38%～51.50%，其中谷氨酸含量最高，达到13.67%～17.05%；除宽壳全海笋的水管外，两种海笋氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)的第一限制氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸；矿质元素比例均衡，Fe含量丰富。【结论】两种海笋的水管是高蛋白、低脂肪、味道鲜美、营养丰富的海产品；脆壳全海笋在补充矿物质元素、维持健康方面具有广阔的应用前景；宽壳全海笋在补充蛋白质和食用口感上更优。

关键词：脆壳全海笋宽壳全海笋营养成分营养评价水管内脏团

0引言

【研究意义】海笋科(Pholadidae)贝类是一种海生双壳类软体动物，除极个别种类能在距河口很远的淡水河流中生活以外，其余都在海洋中生活。脆壳全海笋(Barnea fragilis)和宽壳全海笋(Barnea diliaia)是我国海笋科贝类的常见种类。其中，脆壳全海笋在我国四大海域均有分布，栖息于潮间带下区，多钻孔穴居；宽壳全海笋除东海海域外均有分布，多在河口附近的软泥底中潜伏生活，可潜入泥中很深。海笋科贝类的肉味鲜美，尤其是个体较大的种类，较牡蛎有过之而无不及，是优良的海产品[1]，在鲜味剂、营养保健等方面有广阔的开发应用前景。【前人研究进展】从食品营养学角度来看，食品中蛋白质的质量十分重要。食品蛋白质的营养价值在很大程度上取决于它们为体内合成含氮化合物所提供的必需氨基酸(Essential amino acid,EAA)的量及比例[2]。此外，有研究表明，含硫的氨基酸通常是贝类和鱼类的第一限制性氨基酸[2],如杂色鲍[3]、微黄镰玉螺[4]、菲律宾蛤仔[5]的第一限制性氨基酸都为含硫氨基酸。动物蛋白质的鲜美在一定程度上取决于鲜味氨基酸(Delicious amino acid，DAA)的组成与含量[6]。丰富的谷氨酸含量使得食用海笋贝类，尤其是其水管部分对于促进人体体内蛋白的合成、提高自身免疫功能、调节机体酸碱平衡以及保护肠粘膜等都有很好的作用[7]。矿物元素是维持生命及正常新陈代谢所必需的物质，不能在人体合成，有效摄食适量的矿物元素对人体健康极为重要[8]。按照Hill和Matron[9]提出的“理化性质相似的元素，其生物学功能是相互拮抗的”，这种拮抗作用通常发生在Zn与Cu质量比>10及Zn与Fe质量比>1时。【本研究切入点】目前，国内外有关宽壳全海笋的研究主要集中在其生物学特性[10]、人工繁育[11-12]和核型分析[13]方面，鲜见有关其营养价值的研究报道，脆壳全海笋则未见任何报道。【拟解决的关键问题】对脆壳全海笋和宽壳全海笋的水管和内脏团组织进行营养成分分析和比较，对比两种海笋水管和内脏团的一般营养成分含量，氨基酸组成和比例及矿质元素的组成，探究两种海笋对人类的利用价值，以期为海笋科贝类的种质资源保护、大规模开发和综合利用等提供理论依据。

1材料和方法

1.1材料

脆壳全海笋和宽壳全海笋均于2015年4月购自山东省青岛市胶州水产市场。脆壳全海笋新鲜样品30个，贝壳长(53.54±2.43)mm，体质量(78.20±1.50)g；宽壳全海笋新鲜样品30个，贝壳长(96.25±1.87)mm，体重(123.34±2.82)g。将鲜活样品解剖后，分别分离出内脏团、水管两部分，用滤纸吸干表面水分，称重后捣碎匀浆，用于一般营养成分测定及氨基酸和矿质元素的测定。

1.2测定方法

1.2.1一般营养成分

水分分析参考GB 5009.3—2010直接干燥法；灰分分析参考GB 5009.4—2010食品中灰分的测定法；粗蛋白分析参考GB 5009.5—2010凯氏定氮法；粗脂肪分析参考GB/T 5009.6—2003索氏抽提法；总糖参考GB 28050—2011，以食品总质量为100，减去蛋白质、脂肪、水分、灰分的质量所得。

1.2.2氨基酸

氨基酸测定参考GB/T 5009.124—2003，样品经6 mol/L HCL水解，水解时充氮气24 h采用日立L-8900氨基酸分析仪测定16种氨基酸，色氨酸、胱氨酸未检测。

1.2.3矿物元素

样品采用硝酸高氯酸法消解后，再采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定钾、钠、钙、镁、铁、锌、锰和铜的含量。

1.3评价方法

贝肉营养价值评价方法：根据FAO/WHO于1973年建议的每克氮氨基酸评分标准模式[14]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质模式[15]进行比较，氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)按以下公式求得：

AAS=(试验蛋白质氨基酸含量/FAO评分模式中同种氨基酸含量)×100；

CS=(试验蛋白质氨基酸含量/鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量)×100；

EAAI=[(赖氨酸t/赖氨酸s)×100……×(缬氨酸t/缬氨酸s)×100]1/n。

式中，n表示比较的氨基酸数，t表示样品蛋白质含量，s表示鸡蛋蛋白质含量。

2结果与分析

2.1一般营养成分的组成和分析

如表1所示，两种海笋水管中水分含量较高，高于内脏团组织，且高于华贵栉孔扇贝[16]、太平洋牡蛎[17]、四角蛤蜊[18]、波纹巴非蛤[19]；粗脂肪含量较低，与杂色蛤[20]、波纹巴非蛤[19]相接近，显著低于内脏团，且低于其它所列贝类；总糖含量显著低于内脏团，且低于华贵栉孔扇贝[16]、四角蛤蜊[18]和波纹巴非蛤[19]；宽壳全海笋水管中粗蛋白含量较高，高于其它测试样品组织，且高于所列其它8种常见贝类；脆壳全海笋两组织中灰分含量较高，高于宽壳全海笋及所列其它贝类。说明两种海笋的水管组织属于高蛋白、低脂肪的优质食物原料，其中宽壳全海笋能够提供更高的蛋白质营养，而脆壳全海笋的矿物质含量更为丰富。

2.2氨基酸组成

除色氨酸水解被破坏外，共检测出氨基酸17种，但胱氨酸含量极低未能定量，其余氨基酸的组成与含量见表2。两种海笋均包括必需氨基酸(EAA)7种，非必需氨基酸(Nonessential amino acid，NEAA)9种。除组氨酸外，水管中其它15种氨基酸含量均高于内脏团；但水管中必需氨基酸占总氨基酸的比例(32.95%，30.63%)低于内脏团(35.54%，35.32%)。该结果与偏顶蛤[24]不同组织营养成分分析的结果相似，肌肉组织总氨基酸含量高于内脏团或性腺组织，但其必需氨基酸的比例低于内脏团或性腺组织。两海笋内脏团中必需氨基酸占总氨基酸的比例与WHO/FAO推荐模式(35.38%)[25]接近，且与虾夷扇贝(35.3%～35.1%)[26]、魁蚶(34.91%)[27]等经济贝类相近，高于四角蛤蜊(30.2%)[18]和杂色鲍(21.32%)[3]等贝类，是一种优质的蛋白源。

两海笋不同组织中均含有谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸4种鲜味氨基酸，鲜味氨基酸占总氨基酸的比例(DAA/TAA)以宽壳全海笋的水管组织最高(51.50%)，脆壳全海笋的内脏团组织最低(40.38%)，均略高于海蚌(40.18%)[28]，明显高于杂色蛤(35.74%)[20]、海湾扇贝(31.33%)[29]等，使得海笋具有较高的鲜美品质。各样品的鲜味氨基酸中以谷氨酸含量最高，达到13.67%～17.05%，这一结果与多种贝类分析结果一致，如华贵栉孔扇贝[16]、缢蛏[21]、波纹巴非蛤[19]等。

表1脆壳全海笋和宽壳全海笋与其它8种贝肉的一般营养成分含量(%)

Table 1General nutritional compositions in ten kinds of mollusks meat(%)

种类Species 水分Watercontent灰分Crudeash粗蛋白Protein粗脂肪Fat总糖Carbohydrate脆壳全海笋B.fragilis水管Siphon80.604.2012.400.502.30内脏团Visceralmass71.403.5010.003.6011.50宽壳全海笋B.diliaia水管Siphon80.302.2014.500.602.40内脏团Visceralmass75.002.609.363.709.30杂色蛤[20]Ruditapesvariegata82.70±0.732.63±0.479.63±0.760.54±0.25-华贵栉孔扇贝[16]Chlamysnobilis78.002.3014.301.503.90缢蛏[21]SinonovaculaconstrictaLamarck84.07±0.091.88±0.2510.17±0.391.93±0.050.94±0.05太平洋牡蛎[17]Crassostreagigas77.15±1.232.72±0.2611.52±0.181.95±0.44-四角蛤蜊[18]Maoctraveneriformis75.908.0211.100.984.00波纹巴非蛤[19]Paphiaundulate78.902.7012.800.402.80小刀蛏[22]Cultellusattenuatus83.01±0.342.03±0.0210.83±0.071.17±0.03-文蛤[23]MeretrixmeretrixL.81.89±2.13-9.23±0.581.11±0.17-

注：-表示未检测

Note:-means undetected

表2脆壳全海笋和宽壳全海笋中氨基酸的组成及含量

Table 2Contents of amino acids in B.fragilis and B.diliaia

种类Species脆壳全海笋B.fragilis宽壳全海笋B.diliaia水管Siphon内脏团Visceralmass水管Siphon内脏团Visceralmass △天冬氨酸Asp(mg/g)10.57.311.67.2*苏氨酸Thr(mg/g)4.84.55.64.4丝氨酸Ser(mg/g)4.54.05.43.5△谷氨酸Glu(mg/g)17.612.219.210.8脯氨酸Pro(mg/g)4.43.77.14.2△甘氨酸Gly(mg/g)11.57.016.59.6△丙氨酸Ala(mg/g)6.65.27.35.0*缬氨酸Val(mg/g)4.74.05.54.3*蛋氨酸Met(mg/g)2.31.63.21.8*异亮氨酸Ile(mg/g)4.33.34.73.4*亮氨酸Leu(mg/g)7.14.87.45.1酪氨酸Tyr(mg/g)3.42.73.72.7*苯丙氨酸Phe(mg/g)3.43.03.53.0*赖氨酸Lys(mg/g)7.46.76.85.9组氨酸His(mg/g)2.02.02.31.9精氨酸Arg(mg/g)8.76.510.06.2TAA(mg/g)103.278.5119.879.0EAA(mg/g)34.027.936.727.9DAA(mg/g)46.231.761.732.6EAA/TAA(%)32.9535.5430.6335.32EAA/NEAA(%)49.1355.1444.1654.60DAA/TAA(%)44.7740.3851.5041.27

注：*，必需氨基酸；△，鲜味氨基酸

Note:*，essential amino acids;△，delicious amino acids

2.3氨基酸营养评价

以FAO/WHO于1973年建议的每克氮氨基酸评分标准模式[14]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质模式[15]为标准，用氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)对两种海笋水管和内脏团的蛋白质氨基酸进行评价(表3)，并与FAO/WHO所规定的人体必需氨基酸均衡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质氨基酸模式进行比较。两海笋水管的EAAI分别为78.44，87.25，均高于内脏团(63.13，64.32)，高于长江口河蚬(75.50)[30]、菲律宾蛤仔(70.01)[5]、华贵栉孔扇贝(77.28)[16]。说明两海笋是人体可均衡吸收、营养价值较高的贝类。其中，宽壳全海笋的EAAI大于脆壳全海笋，是更好的补充蛋白质的原料。各样品中除宽壳全海笋的水管组织的CS评分是苯丙氨酸+酪氨酸最低外，其它组织中蛋氨酸+胱氨酸的评分最低，且AAS评分与CS评分结果一致，说明除宽壳全海笋的水管组织外，脆壳全海笋和宽壳壳全海笋其它组织的第一限制性氨基酸都为蛋氨酸+胱氨酸。

2.4矿质元素组成和含量的差异

脆壳全海笋和宽壳全海笋中4种常量元素(K、Ca、Na、Mg)和4种微量元素(Fe、Mn、Zn、Cu)含量的测定结果如表4所示。各样品中含量最高的常量元素分别是Na和K，其次是Mg，Ca含量最低，该结果与菲律宾蛤仔[5]、厚壳贻贝[31]等贝类常量元素分布相似。微量元素的含量从高到低依次是Fe、Mn、Zn、Cu。两种海笋的Cu、Fe、Zn的比值较为合理，各样品中Zn与Cu质量比为3.34～7.38，Zn与Fe质量比为0.02～0.16，可以补充人体所需的矿物质含量，具有较高的营养保健价值。同时，两海笋中Fe含量明显高于丽文蛤(95.90 mg/kg)[32]、厚壳贻贝(21.00 mg/kg)[31]、波纹巴非蛤(142.00 mg/kg)[19]等，是补充Fe的优质来源。

表3脆壳全海笋和宽壳全海笋水管、内脏团氨基酸评价指标

Table 3Evaluation of amino acids in siphon and visceral mass of B.fragilis and B.diliaia

必需氨基酸EAA氨基酸含量Contentofaminoacid(mg/g)AAS评分AASratingCS评分CSrating脆壳全海笋B.fragilis宽壳全海笋B.diliaia脆壳全海笋B.fragilis宽壳全海笋B.diliaia脆壳全海笋B.fragilis宽壳全海笋B.diliaia水管Siphon内脏团Visceralmass水管Siphon内脏团Visceralmass水管Siphon内脏团Visceralmass水管Siphon内脏团Visceralmass水管Siphon内脏团Visceralmass水管Siphon内脏团Visceralmass苏氨酸Thr4.804.505.604.40192.00180.00224.00176.00109.59102.74127.85100.46缬氨酸Val4.704.005.504.3094.00**80.00110.0086.0071.8761.1684.1065.75蛋氨酸+胱氨酸Met+Cys2.301.603.201.8065.71*45.71*91.43*51.43*55.56*38.65*77.29**43.48*异亮氨酸Ile4.303.304.703.40107.5082.50117.5085.0079.1960.7786.5662.62亮氨酸Leu7.104.807.405.10101.4368.57**105.71**72.86**77.2652.23**80.5255.10苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tyr6.805.707.205.70113.3395.00120.0095.0065.3254.7669.16*54.76**赖氨酸Lys7.406.706.805.90134.55121.82123.67107.27104.5294.6396.0583.33EAAI78.4463.1387.2564.32

注：*，第一限制性氨基酸；**，第二限制性氨基酸

Note:*，the first limiting amino acid; **，the second limiting amino acid

表4脆壳全海笋和宽壳全海笋的水管、内脏团矿质元素含量(mg/kg)

Table 4Contents of mineral element in B.fragilis and B.diliaia(mg/kg)

矿质元素Mineralelement脆壳全海笋B.fragilis宽壳全海笋B.diliaia水管Siphon内脏团Visceralmass水管Siphon内脏团Visceralmass钾K2.66×1032.76×1032.38×1033.16×103钠Na5.26×1033.50×1035.10×1033.10×103钙Ca377.00374.00457.00409.00镁Mg888.00776.00718.00633.00铁Fe329.00740.0066.00346.00锌Zn10.4016.8010.4016.30锰Mn24.0046.7021.8027.50铜Cu2.353.521.414.88

3结论

脆壳全海笋和宽壳全海笋是海笋科贝类的常见种类，与内脏团相比，其水管组织具有高蛋白、低脂肪的优点，是理想的高营养、低热能的优质海产品来源。两海笋所含氨基酸种类丰富，组成合理；4种鲜味氨基酸含量丰富，其中谷氨酸含量最高，是海笋鲜味足的内在因素。两海笋矿质元素的质量分数和比例均衡，Cu、Fe、Zn的比值合理，且是补充Fe的优质来源。总之，海笋科贝类在鲜味剂、营养保健等方面有广阔的开发应用前景。其中，宽壳全海笋在补充蛋白质和食用口感上优于脆壳全海笋，脆壳全海笋在补充矿物质元素、维持健康方面具有更广泛的前景。

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(责任编辑：陆雁)

收稿日期：2016-03-30

作者简介：张婷婷(1991-)，女，硕士研究生，主要从事养殖研究。 **通讯作者：刘洪军(1964-)，男，研究员，主要从事海洋生物学研究，E-mail：hongjunl@126.com。

中图分类号：S913

文献标识码：A

文章编号：1005-9164(2016)02-0122-07

Analysis of Nutritional Components in Barnea fragilis and Barnea diliaia

ZHANG Tingting1,2，LI Li2，LI Qi3，SONG Aihuan2，WANG Hui1，LIU Hongjun2

(1.College of Animal Science and Technology，Shandong Agricultural University，Tai’an，Shandong,271018，China;2.Laboratory of Qingdao Marine Biological Germplasm Resources Exploration and Utilization，Marine Biology Institute of Shandong Province，Qingdao，Shandong,266104，China;3.Key Laboratory of Mariculture，Ministry of Education，Ocean University of China，Qingdao，Shandong,266003，China)

Abstract:【Objective】In order to evaluate and compare the nutritive components of the siphon and visceral mass between Barnea fragilis and Barnea diliaia.【Methods】The conventional methods were used.【Results】Both the content of water and crude protein in their siphons were higher than their visceral masses,however the content of fat and carbohydrate were less than visceral masses.The ash content of Barnea fragilis was higher than that of Barnea diliaia.Both Barnea fragilis and Barnea diliaia contained 16 kinds of amino acids. In their visceral masses,the ratio of essential amino acids in total amino acids was 35.32%～35.54%,which is higher than their siphons, and closed to WHO/FAO recommended mode.The ratio of flavor amino acids in total amino acids was 40.38%～51.50%. Among them,the content of Glutamic acid was the highest, reaching 13.67%～17.05%.The first limited amino acids were Methionine and Cystine according to AAS and CS rating, except in Barnea dilaiaia’s siphon.The proportion of mineral elements was balanced,the content of Fe was abundant.【Conclusion】In conclusion,the siphon of Barnea fragilis and Barnea diliaia is high protein,low fat,delicious, and nourishing seafood.Barnea fragilis shows a broader application prospects in the supplementary minerals and treatment of disease.Barnea diliaia is better than Barnea fragilis in providing amino acids and flavor.

Key words:Barnea fragilis，Barnea dilaiaia，nutritional composition，nutritional evaluation，siphon，visceral mass

*山东省农业良种工程重大课题项目(2014-2016)“水产经济生物种质资源收集保护与评价”和山东省现代农业产业技术体系建设专项资金项目(SDAIT-19)资助。