养殖大黄鱼各部位磷脂组分及其脂肪酸组成分析

程新伟,梁 鹏,2,涂晓玲,钟 机,李惠芳,孙 鹤,张 敏,陈丽娇,2,*

(1.福建农林大学食品科学学院,福建福州 350002;2.福建农林大学海洋研究中心,福建福州 350002)

养殖大黄鱼各部位磷脂组分及其脂肪酸组成分析

程新伟1,梁 鹏1,2,涂晓玲1,钟 机1,李惠芳1,孙 鹤1,张 敏1,陈丽娇1,2,*

(1.福建农林大学食品科学学院,福建福州 350002;2.福建农林大学海洋研究中心,福建福州 350002)

为明确大黄鱼各部位磷脂组分及其脂肪酸组成,本实验选取大黄鱼头部、背肌、腹肌、内脏、尾部以及鱼卵为研究对象,分别测定各部位的磷脂含量、组分及其脂肪酸组成。结果表明:鱼卵中磷脂含量最高,为5.50 g/100 g。头部、背肌和腹肌磷脂组分一致,为溶血磷脂酰胆碱(LPC)和磷脂酰胆碱(PC);头部磷脂中LPC和PC的含量分别为39.23%、45.12%,背部分别为62.74%、36.12%,腹部分别为66.69%、33.31%。内脏磷脂组分为溶血磷脂酰胆碱(LPC)、磷脂酰肌醇(PI)和鞘氨醇磷脂(SM),含量分别为59.37%、12.77%、29.83%。鱼尾磷脂为LPC、PC和磷脂酰乙醇胺(PE),含量分别为21.41%、59.37%、19.22%。鱼卵磷脂为LPC、PI、PE和PC,含量分别为12.30%、1.09%、9.12%、76.36%。脂肪酸组成分析表明大黄鱼各部位富含多不饱和脂肪酸,其中鱼卵磷脂中多不饱和脂肪酸占比43.1%,明显优于大黄鱼其他各部位。研究结果说明大黄鱼是一种富含磷脂功能因子的海洋鱼类。

大黄鱼,磷脂组分,脂肪酸组成

磷脂(phospholipids,PL)是含磷酸根的类脂化合物的总称,广泛分布于自然界中,几乎所有的细胞中都含有磷脂,它是细胞膜的基本组成成分,是重要的生命物质。研究表明,磷脂具有提高免疫功能,激活巨噬细胞活力,增强机体抵抗疾病的能力[1-2]。传统的磷脂主要来源于大豆、蛋黄等,而近年来研究发现从水产品中提取得到的磷脂富含二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等多不饱和脂肪酸,此类磷脂具有独特的生理活性[3-7],具有良好的开发前景。

大黄鱼(Pseudosciaenacrocea)是我国东南沿海重要的海水养殖鱼类,根据2016年渔业统计年鉴,我国大黄鱼养殖产量为14.86万t,仅就福建省大黄鱼的养殖产量就高达13.12万t,约占全国总产量的88.29%。目前已被人工开发养殖和利用的海洋生物资源主要包括脊椎动物中的鱼类和非脊椎动物中的虾蟹贝等。贻贝中总脂含量约为2.15%～2.68%,磷脂含量为0.502%～0.695%[8]。葛式长臂虾中总脂含量为2.41%～2.46%,磷脂含量为0.859%～0.898%[9]。截至目前,较少文献报道大黄鱼磷脂组分及其脂肪酸组成的研究。因此,本实验以福建主产区的大黄鱼为研究对象,探讨大黄鱼各部位的磷脂组分及其脂肪酸组成,有望进一步丰富海洋磷脂提取资源,同时为研究大黄鱼磷脂活性提供重要的科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

养殖大黄鱼 由宁德市岳海水产有限公司提供,捕捞于2016年3～4月份,冷冻于-18 ℃,重量(500±50) g;磷脂标准品:磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC)、磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)、鞘氨醇磷脂(Sphigomyeline,SM)、磷脂酰肌醇(phosphatidyinositol,PI)、溶血磷脂酰胆碱(Lyphosphatidylcholine,LPC)纯度均≥99% 购自Sigma公司;高效液相色谱用正己烷、异丙醇和甲醇 色谱级;硝酸、高氯酸、浓硫酸、钼酸铵、抗坏血酸、磷酸氢二钾、氯仿和甲醇等试剂 购自国药集团化学试剂股份有限公司,均为分析纯;硅胶 200～300目,柱层析用,青岛海洋化工厂分厂。

RE-52AA旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂;FCD-270SE海尔电冰柜 青岛海尔特种电冰柜有限公司;SQP电子天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;HH-4数显恒温水浴锅 常州国华电器有限公司;UV-1601紫外分光光度计 北京瑞利分析仪器有限公司;LC20A液相色谱仪 岛津有限公司;3300蒸发光散色检测器 格雷斯有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 大黄鱼各部位总脂质和磷脂制备方法

1.2.1.1 大黄鱼各部位总脂质的提取 准确称取大黄鱼各部位样品5 g,加入60 mL氯仿-甲醇溶液(1∶2 v/v)[10],于65 ℃水浴中加热,回流提取1 h,然后以过滤滤渣为原料,用上述方法再进行2次回流提取,以保证样品中的总脂质提取充分,收集三次滤液,将其置于分液漏斗中静置分层,取下层氯仿层,并用G3砂芯漏斗过滤。滤液低压浓缩呈浓稠状,即为总脂质。

1.2.1.2 大黄鱼各部位磷脂的制备 采用硅胶柱层析法[11],具体如下:采用湿法装柱,将活化处理过的硅胶加入适量氯仿搅拌均匀至无气泡后边搅拌边缓缓倒入层析柱中,静置待硅胶柱稳定后,将含有总脂质的少量氯仿溶液上样,分别用250 mL氯仿洗脱中性脂,100 mL丙酮洗脱糖脂,400 mL甲醇洗脱磷脂,收集甲醇洗脱剂,采用旋转蒸发仪浓缩,得磷脂样品使用氯仿溶解后-20 ℃下冷冻保存,待测。

1.2.2 磷脂含量的测定 水分测定参照GB/T 5009.3-2010《食品安全国家标准食品中水分的测定》[12],磷脂含量测定参照GB/T 5537-2008《粮油检验磷脂含量的测定》中的钼蓝比色法测定磷脂含量[13]。

1.2.3 大黄鱼各部位磷脂组分分析 采用高效液相-蒸发光散射(HPLC-ELSD)检测大黄鱼各部位磷脂组分。称取一定量制备的大黄鱼各部位磷脂,并用正己烷∶异丙醇(4∶9 v/v)溶解,经0.22 μm滤头过滤后进样检测。具体检测色谱条件为:ZORBAX RX-SIL色谱柱,流动相为:正己烷∶异丙醇∶甲醇∶1%乙酸(v/v)=4∶9∶5∶2,流动相流速0.5 mL/min,柱温30 ℃,进样量10 μL,漂移管温度60 ℃,气体流速为2 mL/min,磷脂组分的含量以峰面积百分比计算[14]。

精确称量磷脂标准品,用正己烷∶异丙醇(4∶9 v/v)的混合液溶解,配制成磷脂标准液,单独进样并记录其出峰时间,用以定性。将磷脂标准品配制成一系列浓度的标准品溶液:PE(0.20～3.5 mg/mL),PI(0.13～3.00 mg/mL),PC(0.32～4.2 mg/mL),SM(0.15～2.5 mg/mL),LPC(0.12～2.6 mg/mL)。依次进样,并将各组分在不同进样浓度与对应峰面积之间的关系拟合得到线性方程,同时确定各组分的最适检测范围。

1.2.4 大黄鱼各部位磷脂脂肪酸组成分析 委托上海市粮油制品质量监督检验站,依据GB/T 17376-2008《动植物油脂脂肪酸甲酯制备》[15]和GB/T 17377-2008《动植物油脂脂肪酸甲酯气相色谱分析》[16]进行分析。

1.3 数据处理与分析

2 结果与分析

2.1 各部位磷脂含量

采用钼蓝比色法测定大黄鱼各部位磷脂含量,其结果见表1所示。

由表1可以看出,为了能更准确的比较各部位的磷脂含量,以干基进行计算。大黄鱼各部位磷脂含量差异显著,其中鱼卵中磷脂含量高达5.50%,其次是内脏,为2.40%,除了鱼头磷脂含量为1.99%,鱼背、鱼腹和鱼尾磷脂含量均小于1.50%,这可能和磷脂作为细胞膜的主要组成成分有关,细胞膜在内脏器官的各种组织细胞分布比较丰富[17],所以鱼卵和内脏中磷脂含量较高;由于鱼头中,鳃是鱼的呼吸器官,由很多血管构成,细胞膜含量比较高,所以磷脂含量也较高,而在鱼背、鱼腹、鱼尾等含肌肉较多,主要成分为肌细胞,因此磷脂含量相对较低[17]。王琦[18]等人对各海产动物原料进行了水分测定,其中牡蛎可食部为80.0%,扇贝精巢为84.0%,扇贝卵巢为83.2%,鳕鱼卵为71.8%,鸢乌贼卵为71.9%,可见海产动物原料中含有大量的水分。陈文娟[19]采用直接干燥法测得大黄鱼鱼卵的水分含量为55.46%,与本实验结果一致。王琦[17]等分析比较了鲢鱼各部位磷脂含量,其结果显示鲢鱼的内脏、腹部、尾部、背部、头部、鱼眼中磷脂含量(g/g湿重)分别为1.18%、0.62%、0.66%、0.55%、0.98%、0.35%,未解析鲢鱼各部位水分含量。

表1 大黄鱼各部位磷脂的含量Table 1 Phospholipid content in different parts of large yellow croaker

图1 大黄鱼各部位磷脂的HPLC-ELSD图谱Fig.1 HPLC-ELSD profile of phospholipids in different parts of large yellow croaker

2.2 大黄鱼各部位磷脂组成分析

2.2.1 磷脂标准品的标准曲线 采用HPLC-ELSD对磷脂标准品进行了分析测定,以标准品含量为横坐标,对应的峰面积为纵坐标,得磷脂各组分线性方程,见表2。

表2 磷脂标准曲线方程及R2值Table 2 Standard curve equation and R2 of the phospholipids

2.2.2 大黄鱼各部位磷脂组分分析 通过HPLC-ELSD对大黄鱼各部位磷脂组分进行测定分析,其结果如图1所示。

由表3可以看出大黄鱼各部位磷脂所含的磷脂组分个数和种类均有差异,主要含PC、PE、LPC、PI、SM等,其中鱼头、鱼背、鱼腹只含有PC和LPC 2种磷脂组分,鱼内脏、鱼尾均含有3种磷脂组分,但种类并不相同,其中鱼内脏磷脂组分为LPC、PI、SM,鱼尾磷脂组分为PC、PE、LPC,鱼卵磷脂含有4种磷脂组分,分别为PC、PE、LPC、PI。虽然大黄鱼各部位间磷脂分子种类不同,同一磷脂组分在不同部位的含量差异显著,但是各部位磷脂中PC、LPC的含量均相对较高。除了鱼内脏磷脂不含PC,其他部位均含PC,尤以鱼卵中PC含量最高,达76.36%。陈文娟[20]采用乙醇加热纯化提取的方法,从大黄鱼鱼卵中提取磷脂,并采用薄层层析法结合分光光度法分析测定大黄鱼鱼卵磷脂含PC、PE、PI、SM、LPC等5种组分,相对含量分别为69.38%、4.14%、8.52%、7.24%、10.72%,与本实验结果有差别,可能是提取条件不同造成的,也可能受饲料、生长环境,捕捞季节等的影响[21]。Prabhakara等[22]研究了淡水鱼卡特拉鱼和麦瑞加拉鲮鱼的磷脂组成,其中PC约占55%～60%,PE约37%～39%,PI约为3%～6%,与本实验结果有一定差异,可能由于海水鱼和淡水鱼鱼种不同所致。

表4 大黄鱼各部位磷脂的脂肪酸组成分析(%)Table 4 Fatty acids composition in different parts of large yellow croaker(%)

注:∑SFA为饱和脂肪酸总量,∑MUFA为单不饱和脂肪酸总量,∑PUFA为多不饱和脂肪酸总量。“-”表示未检出。

表3 大黄鱼各部位磷脂组分含量(%)Table 3 Composition of phospholipids in different parts of large yellow croaker(%)

注:“-”表示未检出。

PC是一种最重要磷脂组分,高纯度的PC既可以利用其表面活性作为药物制剂的辅料,也可加工成功能性食品,具有促进脂肪代谢,防止出现脂肪肝,降低胆固醇,改善血液循环,防止心血管疾病,提高大脑记忆力等功能。近年来,PC的药用价值越来越凸现,因此对PC的需求越来越多[23]。从表3可以看出作为副产品的鱼卵可以用来制备高纯度PC的原料,从而生产高附加值产品。

2.3 各部位磷脂脂肪酸组成分析

大黄鱼各部位磷脂的脂肪酸组成分析结果及EPA、DHA分布情况如表4所示。

由表4可以看出在大黄鱼不同部位的磷脂中,除鱼背磷脂检测出14种脂肪酸,其他均检测出13种脂肪酸,碳原子数为14～22,其中只有鱼背磷脂含有芥酸(C22∶1),其他各部位均不含芥酸。饱和脂肪酸(SFA)5种,单不饱和脂肪酸(MUFA)4～5种,多不饱和脂肪酸(PUFA)4种。SFA主要包括豆蔻酸(C14∶0)、棕榈酸(C16∶0)、十七烷酸(C17∶0)、硬脂酸(C18∶0)、花生酸(C20∶0),在SFA方面,各部位磷脂都是以棕榈酸(C16∶0)含量为最高,占总脂肪酸含量的23.22%～33.51%,鱼头含SFA最高,为47.20%。对于MUFA而言,鱼背中含量最高,达37.43%,其次是鱼内脏,明显高于其他部位,鱼卵中含量最低。在检测到的MUFA中,各部位均以油酸(C18∶1)含量最丰富,在鱼头、鱼背、鱼腹、鱼内脏、鱼尾、鱼卵中分别为22.02%、24.31%、17.62%、21.41%、15.34%、15.07%。

PUFA方面,作为n-3 PUFA的EPA、DHA占据了主要组成比例,鱼卵中C22∶6(DHA)的含量最高,达35.01%,其次是鱼腹。鱼腹、鱼尾、鱼卵中EPA的含量差别不大,以鱼卵中最高,达6.89%。鱼卵的PUFA高达40%以上,明显高于鱼头、鱼背、鱼腹、鱼内脏,其中鱼腹、鱼尾中PUFA的含量接近,为29%左右。比较各类脂肪酸总量可知,鱼头中SFA的总量最高,其次是鱼背。MUFA的含量在鱼背中最丰富,其次是鱼内脏。PUFA的含量在鱼卵中最多,达43.15%,明显高于其他部位中的含量。各部位间EPA+DHA的总量,鱼卵中明显高于其他部位,其次是鱼腹。

由表4可以看出鱼卵中EPA和DHA的含量均最高,分别为6.89%、35.01%,尤其DHA远远高于其他部位的含量。孙艳宾[24]研究了太平洋磷虾油脂提取工艺及其脂肪酸成分分析,结果表明太平洋磷虾油脂主要由12种脂肪酸组成,其中MUFA 20.0%,PUFA 35.9%,SFP 26.0%,EPA和DHA含量分别为16.7%和15.2%,其总和为31.9%。杨文鸽等[25]测定了海水鱼马面魨卵巢中的总脂、磷脂及其脂肪酸组成,其中EPA+DHA在磷脂脂肪酸中为20.48%。由此可以看出大黄鱼是富含EPA-磷脂和DHA-磷脂的海洋资源,尤其大黄鱼鱼卵。

DHA和EPA属于n-3系列PUFA,能够维护脑和视网膜功能并延缓脑的衰老,预防心血管疾病,抑制肿瘤生长,还具有抗炎、抑制过敏反应等功能[26-28]。有研究发现,结合EPA、DHA等n-3 PUFA的磷脂(EPA磷脂、DHA磷脂),在拥有磷脂和n-3 PUFA各自功能特性的基础上，还具有一些独特的生物活性,如细胞膜透过性增强,具有较好的氧化稳定性和增强红细胞变形的功能等[29-30]。最近的研究表明[31],DHA等n-3多不饱和脂肪酸在磷脂分子中比在甘油三酯分子中更利于人体消化吸收,这也就是越来越重视DHA与EPA等n-3系列多不饱和脂肪酸(n-3 PUFA)与磷脂的双重作用的原因。DHA和EPA作为脂肪酸或其甲、乙酯及甘油酯容易氧化,而富含DHA和EPA的磷脂则使其氧化稳定性增强。并且磷脂分子形态可以原封不动地被细胞摄取,在细胞内分解为DHA、EPA与磷脂,显示出增效作用,所以可以作为食品、化妆品、药品[16]。大黄鱼将成为DHA-磷脂的良好来源,具有很好的开发应用前景。

3 结论

对大黄鱼各部位磷脂及其脂肪酸组成分析发现不同组织部位的磷脂含量、磷脂组分及其脂肪酸组成存在一定的差异。鱼内脏和鱼卵相比其他组织部位富含磷脂,其磷脂含量分别为2.40%、5.50%;各部位磷脂所含的磷脂组分也不一致,其中鱼卵中PC含量最高,达76%以上,说明大黄鱼鱼卵是一种提取PC重要原料。大黄鱼各部位富含棕榈酸、油酸和多不饱和脂肪酸,各部位中棕榈酸(C16∶0)含量均为最高(23.22%～33.51%);鱼卵中C22∶6(DHA)的含量最高(35.01%),鱼腹、鱼尾、鱼卵中C20∶5(EPA)的含量差别不明显,以鱼卵中最高(6.89%),鱼头、鱼背、鱼腹、鱼内脏、鱼卵中比较发现鱼卵中的PUFA含量最高(≥40%)。由此可以看出，大黄鱼是一种富含EPA型磷脂和DHA型磷脂的海洋资源,尤其大黄鱼鱼卵中含量更为丰富,这也为大黄鱼加工副产物的综合利用提供了科学依据。

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Molecular species and lipid composition of phospholipids in different parts of cultured large yellow croaker(Pseudosciaenacrocea)

CHENG Xin-wei1,LIANG Peng1,2,TU Xiao-ling1,ZHONG Ji1,LI Hui-fang1,SUN He1,ZHANG Min1,CHEN Li-jiao1,2,*

(1.College of Food Science,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China;2.Marine Research Center,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China)

The present work was designed to demonstrate the molecular species and lipids composition of phospholipid in different parts of the large yellow croaker(Pseudosciaenacrocea). The large yellow croaker was dissected as head,belly flap,dorsal muscle,viscera,tail and roe. The phospholipid components and fatty acid composition were determined. The results showed that the roe phospholipid content was most(5.50 g/100 g),the phospholipid components of the head,belly flap and dorsal muscle were consistent,including lyphosphatidylcholine(LPC)and phosphatidylcholine(PC). The content of LPC and PC from head phospholipid was 39.23%,45.12%,respectively.The content of LPC and PC from belly flap was 62.74%,36.12%. The content of LPC and PC from dorsal muscle was 66.69%,33.31%. The visceral phospholipids include LPC,phosphatidyl-inositol(PI)and sphigomyeline(SM). The content was 59.37%,12.77% and 29.83%,respectively. The tail phospholipids include LPC,PC and phosphatidyl ethanolamine(PE). The content was 21.41%,59.37% and 19.22%,respectively. The roe phospholipids include LPC,PI,PE and PC. The content was 12.30%,1.09%,9.12% and 76.36%,respectively. The fatty acids composition analysis showed that all of the different parts from the large yellow croaker were rich in polyunsaturated fatty acids(PUFAs),especially in the large yellow croaker roe(43.1%). This work illustrated that the large yellow croaker is one of the marine fish containing high content of phospholipid.

large yellow croaker;phospholipid components;fatty acids composition

2016-08-09

程新伟(1991-),女,硕士研究生，研究方向:水产食品科学，E-mail:18350155849@163.com。

*通讯作者:陈丽娇(1962-),女,研究员，研究方向:水产品加工，E-mail:chenlijiao606@126.com。

福建省自然科学基金面上项目(2016J01106)；福建省教育厅中青年教师A类项目(JA14109)；福建省福建农林大学高水平大学建设项目(612014043)。

TS254

A

:1002-0306(2017)04-0049-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.04.001