罗非鱼头磷脂组成及其化学特性

田 宏，张春华，陈山乔，吴文惠，张朝燕，包 斌

（1.赤峰学院附属医院，内蒙古 赤峰 024000；2.上海海洋大学 食品学院，上海 201306；3.上海水产品加工与贮藏工程技术研究中心，上海 201306；4.上海海洋大学 海洋科学研究院，上海 201306）

罗非鱼头磷脂组成及其化学特性

田 宏1，张春华2，陈山乔2，吴文惠3，4，张朝燕2，包 斌2

（1.赤峰学院附属医院，内蒙古 赤峰 024000；2.上海海洋大学 食品学院，上海 201306；3.上海水产品加工与贮藏工程技术研究中心，上海 201306；4.上海海洋大学 海洋科学研究院，上海 201306）

基于对罗非鱼(Oreochromis niloticus)加工中很少被回收利用的罗非鱼头进行高值化综合利用的需求，本文探讨了从罗非鱼头中提取磷脂的潜在价值.首先对罗非鱼头磷脂进行了提取氯仿-甲醇体系溶剂提取，并对粗磷脂进行硅胶柱常压色谱纯化.经测定，罗非鱼头中总磷脂含量高达26.3mg/100g.基于薄层色谱，傅里叶变换红外光谱和电喷雾质谱的分析后可见，罗非鱼头中磷脂的主要种类为磷脂酰乙醇胺，磷脂酰肌醇，磷脂酰丝氨酸和磷脂酰胆碱，并且罗非鱼头磷脂中的脂肪酸组成具有多样性，每个种类的磷脂中至少发现5种不同的脂肪酸.本文的研究结果表明罗非鱼头是一种优良的磷脂提取原料.

磷脂；罗非鱼；生物资源综合利用；TLC；FTIR；ESI-MS

我国现在是罗非鱼 (Oreochromis niloticus)养殖和加工的大国，出现养殖业和加工业繁荣的同时也产生了大量加工副产物而给环境造成了巨大压力等问题，所以关于其副产物的基础研究和应用研究渐渐成为热点，针对内脏[1]、鱼皮[2]、鱼鳞[3]和鱼骨[4]正在开展深入研究，而对鱼头的研究却相对薄弱，基于罗非鱼头油富含的磷脂的营养价值和生理功效，本文以罗非鱼头为对象，从磷脂的组成，化学特性为主题，进行研究，以期为罗非鱼头的高值化利用提供理论依据，同时对解决罗非鱼加工副产物带来的资源和环境问题也具有应用价值.

1 材料与方法

1.1 材料和试剂

罗非鱼头由云南新海丰水产有限公司提供.

磷脂标准品购自Sigma公司；硝酸、高氯酸、石油醚、氯仿、甲醇、丙酮、磷酸二氢钾、钼酸铵、抗坏血酸、硅胶等购自国药集团化学试剂有限公司.

1.2 罗非鱼头基本成分的测定

水分含量的测定依照GB/T 9695.15进行，总蛋白含量的测定依照GB 5009.5-2010进行，总脂肪含量的测定依照GB/T 9695.7进行，灰分含量的测定依照GB/T 9695.18进行.

1.3 罗非鱼头粗磷脂的提取纯化

称取一定质量解冻后的罗非鱼头，按照料液比（W/V）2:1的比例加入氯仿-甲醇（1:1），用高速组织捣碎机14000r/min将其匀浆，在400w，35℃的条件下超声辅助萃取30min，后以14000r/min，15min离心3次，收集提取液，抽滤后，收集提取液，经40℃真空浓缩，再加入冷丙酮沉淀，离心（14000 r/min，15min离心3次），收集沉淀，氮气吹干，于4℃保存，即为粗磷脂成品.

1.4 罗非鱼头总磷脂含量及磷脂理化指标的测定

使用钼蓝比色法测定罗非鱼头中总磷含量，以磷酸二氢钾作标准曲线.按照18%硫酸溶液:2.5%钼酸铵溶液:10%抗坏血酸:水（体积比1:1:1:2）配制钼蓝显色剂.称取粗磷脂样品，按照顺序依次加入硝酸，蒸馏水，高氯酸，过氧化氢（体积比为5：5：3.5：2.5），煮沸消化，待溶液颜色渐渐由浅黄变至无色，冷却.吸取消化液加显色剂，水浴（50℃,30min），660nm测定吸光值（Abs）.按照以下公式计算磷脂含量：

水分及挥发物含量的测定依GB/T 5528-2008进行，磷脂丙酮不溶物含量测定依SN/T 0802.2-1999，乙醚不溶物含量测定依SN/T0802.1-1999进行，酸值的测定依GB/T 5530-2005进行，过氧化值的测定依GB/T 5538-2005进行.

1.5 罗非鱼头粗磷脂的柱色谱纯化

用甲醇湿法对硅胶柱进行湿法装柱，干法上样.洗脱剂由氯仿甲醇构成二元梯度，并添加1%乙酸，梯度中的氯仿含量从100%以10%逐级减少至0%.收集经硅胶柱分离后的溶液，以TLC检测后，将对应的洗脱液真空浓缩后，既为精制磷脂.

1.6 罗非鱼头磷脂的薄层色谱分析

展开剂为氯仿：甲醇=3:1（含1%乙酸）的溶液，将展开后的硅胶板置于充满碘蒸汽的染缸内染色，测定各个斑点的Rf值.再将用硫酸-乙醇显色，再次测定各个斑点的Rf值（Rf值为样品各组分在硅胶板上移动的距离与展开剂前沿移动的距离比值）.将硅胶板上各磷脂组分进行小心刮取，收集，溶于氯仿中，为下一步磷脂的化学特性分析做准备.

1.7 罗非鱼头磷脂的红外光谱分析

对磷脂样品使用溴化钾压片，用傅里叶变换红外光谱仪对其进行红外谱图的测定.室温保持在25℃，光谱范围在400cm-1～4000cm-1.

1.8 罗非鱼头磷脂的质谱分析

使用质谱直接进样，ESI离子源温度350℃，氮气为雾化气，喷雾电压 3.5kV，扫描范围：m/z200～1100.

2 结果与讨论

2.1 罗非鱼头的基本成分

罗非鱼头的基本组分测定结果如表1所示.

表1 罗非鱼头基本成分

表1显示罗非鱼头的水分含量超过70%达到73.28%±2.31%，蛋白质含量占干重的56.61%，是罗非鱼头的主要干物质.脂肪达到26.07%，是罗非鱼头的中药成分.

2.2 罗非鱼头总磷脂含量测定

经钼蓝比色法测定的罗非鱼头总磷脂含量26.3mg/100g，相当于湿重的2.6%，有报道显示，鲣鱼脑中的磷脂含量为2.3%，扇贝卵巢中磷脂含量为1.0%，鳕鱼卵磷脂含量为2.2%[5].相比这几种水产动物而言，罗非鱼头中的磷脂含量是比较高的.此外，大豆中磷脂含量约为1.6%～2.5%[6]，跟大豆比较而言，罗非鱼头中的磷脂含量也是相对较高的，这为研究开发罗非鱼头磷脂提供了一定的理论支持.

2.3 罗非鱼头磷脂的理化指标

对提取的罗非鱼头磷脂进行感官评定及理化指标测定，色泽为浅黄色，质地均匀，无霉变，有磷脂固有的味道，有淡鱼腥味，其他理化指标的测定结果如下表2所示.

由表2可知，经氯仿-甲醇法提取再经丙酮沉淀后得到的罗非鱼头磷脂的水分及挥发物的含量为1.5%，丙酮不溶物的含量约98.7%，乙醚不溶物的含量约0.6%，酸值18.3mg/kg，过氧化值的含量19.7mmol/kg.其中，水分及挥发物、丙酮不溶物、酸值都达到了粉末磷脂一级标准.乙醚不溶物的含量为0.6%介于0.5%～2.0%之间，达到了粉末磷脂二级标准，尚未达到粉末磷脂一级标准[7].

2.4 罗非鱼头磷脂的薄层层析（TLC）

磷脂标准品和磷脂各分离组分的TLC分析结果如图1与图2所示.

表2 罗非鱼头磷脂理化指标

图1 磷脂标准品的薄层色谱图

图2 罗非鱼头磷脂的薄层色谱图

图1为磷脂标准品TLC谱图，主要以PC、PE、PS和PI为参照.图2为对经过硅胶柱层析分离后的四个磷脂组分做的TLC谱图，左边为用碘染色的TLC结果，右边为经过硫酸-乙醇染色的TLC结果.经过硅胶柱层析、薄层层析并结合比色法，主要在四个样品中得到了几种磷脂组分，从图中可以看出，罗非鱼头磷脂构成主要有PE、PS、PI和PC四种，而且以PE的含量最高（表3）.

表3是罗非鱼头的磷脂各组分的相对含量，由表可知，罗非鱼头磷脂中PE、PS、PC和PI的相对含量分别为38.7%，9.2%，36.5%和5.7%，其中以PE的含量最高，并且比多数鱼类高，如鲈鱼肌肉、鳕鱼的PE相对含量分别为13.1%和11.5%，同时也比陆地动物的高，如兔、羊、猪肝脏中PE相对含量分别为28.7%、23.1%和25.9%.另外，罗非鱼头中PC的含量比其他鱼类的低，如鲈鱼肌肉、真鲷、鳕鱼中分别为68.3%、66.0%和71.3%，相比于陆生动物的也要低，如兔、羊、猪、肝脏中分别为53.1%、57.2%和55.6%[8-10].PE可以保护心肌纤膜的正常生理功能，并且与某些神经信号的传递有关系.PS有抗癌、抗衰老以及增强免疫力的功能[11]，而罗非鱼头中PS含量占总磷脂的比例约为9.2%，综上所述，也可以考虑把罗非鱼头作为PE和PS的开发来源.

表3 罗非鱼头的磷脂各组分相对含量

2.5 罗非鱼头磷脂的红外光谱特征

磷脂中有-OH、-CH2、-CH、C=O（脂）、P-O-C、苯环和P=O等官能团[12]，罗非鱼头磷脂的红外光谱图显示，以上官能团在图中对应的吸收峰分别为3292.49cm-1、2924.83cm-1、2853.78cm-1、1746.09cm-1、1050.43 cm-1、1626.39 cm-1和1229.67 cm-1.在PE、PS、PI和PC这四种磷脂中均有-CH2、C=O（脂）、P-O-C和P=O官能团，此外，PI中还含-OH和苯环.所以通过红外光谱的分析结果，对罗非鱼头中的磷脂可以进行初步的定性.

表4 罗非鱼头磷脂分子构成特征

2.6 罗非鱼头磷脂的质谱特征

磷脂标准品为参照，分析了磷脂分离组分的质谱特征（质谱图未显示），结果列入表4.

表4是罗非鱼头粗磷脂和各磷脂分离组分中磷脂分子类型的分析结果.根据质谱图信息，利用Chemstation工作站对其中的分子和离子碎片进行分析，结果发现，罗非鱼头磷脂中主要有四种磷脂组分，分别为PE、PS、PC和PI，通过表4可知，其中连接在各磷脂分子两端的脂肪酸分子类型结果为：PE分子上主要有C14:0，C18:0，C19:0，C22:0，C23: 0，C15:3，C16:4，C18:2，C18:3，C18:4，C19:1，C20:1，C20:5和C22:6.PS分子上主要有C12:0，C18:0，C22: 0，C20:5和C22:6.PC分子上主要有C12:0，C14:0，C19:1，C20:5和C22:6.PI分子上主要有C12:0，C15: 1，C20:4，C20:5和C22:6.相比鲣鱼脑主要以C16:0，C18:0，C18:1和C22:6为主[13]，罗非鱼头磷脂中具有更丰富的脂肪酸种类.

3 结论

经氯仿-甲醇提取，丙酮沉淀，硅胶柱分离后得罗非鱼头中磷脂，对总磷脂含量的测定结果为26.3mg/100g，相当于湿重的2.6%，与其他海产品和大豆相比，罗非鱼头中的磷脂含量相对较高.对其理化指标的分析结果显示，除了乙醚不溶物含量达到粉末磷脂二级标准以外，其他理化指标均达到了粉末磷脂一级标准，说明了提取的罗非鱼头磷脂具有较好的品质.

实验采用红外光谱法对罗非鱼头磷脂进行了初步定性，通过薄层层析法将罗非鱼头粗磷脂进行展开、定性，并结合钼蓝比色法进一步测得罗非鱼头磷脂各分离组分的含量，发现罗非鱼头磷脂中主要以PE、PS、PC和PI为主，其占总磷脂的含量分别为38.7%、9.2%、36.5%和5.7%，其中含量最高的是PE，并比其他海产品（如鳕鱼）和陆生动物（如猪内脏）的高，PS含量较低，但相比于其他海产品和陆生动物却是比较高的，可以考虑将罗非鱼头作为PE和PS的开发来源.实验还采用质谱法对罗非鱼头中磷脂的分子类型进行了测定，发现在罗非鱼头中存在着PE、PC、PI和PS四种磷脂，经过解谱，发现PE分子上连接的脂肪酸分子主要有C14:0，C18: 0，C19:0，C22:0，C23:0，C15:3，C16:4，C18:2，C18:3，C18: 4，C19:1，C20:1，C20:5和C22:6.PS分子上连接的脂肪酸分子主要有C12:0，C18:0，C22:0，C20:5和C22:6.PC分子上连接的脂肪酸分子主要有C12:0，C14:0，C19:1，C20:5和C22:6.PI分子上连接的脂肪酸分子主要有C12:0，C15:1，C20:4，C20:5和C22:6.由此可知，PE分子上连接着种类最丰富的不饱和脂肪酸，PS分子上则主要以饱和脂肪酸为主，总之，罗非鱼头富含磷脂，具有巨大的开发利用价值.

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Q545

A

1673-260X（2016）12-0011-04

2016-09-02