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6种常见食用蜻蜓稚虫含油率与脂肪酸组成分析

2017-05-15蒋筠雅王成业

中国油脂 2017年3期
关键词:含油率蜻蜓油脂

蒋筠雅,何 钊,赵 敏,王成业,孙 龙,冯 颖

(1.中国林业科学研究院资源昆虫研究所,昆明 650224; 2.国家林业局资源昆虫培育与利用重点实验室,昆明 650224)

检测分析

6种常见食用蜻蜓稚虫含油率与脂肪酸组成分析

蒋筠雅1,2,何 钊1,2,赵 敏1,2,王成业1,2,孙 龙1,2,冯 颖1,2

(1.中国林业科学研究院资源昆虫研究所,昆明 650224; 2.国家林业局资源昆虫培育与利用重点实验室,昆明 650224)

为评价6种云南和贵州地区常见食用蜻蜓稚虫油脂的营养价值,采用索氏提取法和GC-MS分析和比较了闪蓝丽大蜻、碧伟蜓、小团扇春蜓、黄蜻、大团扇春蜓、赤褐灰蜻6种蜻蜓稚虫的含油率和油脂脂肪酸组成。结果表明:6种蜻蜓稚虫含油率为 5.72%~11.90%,其中大团扇春蜓的含油率最高,赤褐灰蜻的最低。6种蜻蜓稚虫油脂分别鉴定出18~29种脂肪酸,其中包括奇数碳脂肪酸、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等具有特殊功能的脂肪酸;不饱和脂肪酸(UFA)占脂肪酸总量的61.50%~65.22%,多不饱和脂肪酸(PUFA)占UFA总量的29.57%~50.00%,棕榈酸相对含量最高,为 17.57%~24.61%;n-6 PUFA与n-3 PUFA比值为0.68~1.30,接近淡水鱼类,黄蜻和赤褐灰蜻的饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和PUFA的含量之比分别为1.17∶1.2∶1和1.3∶1.18∶1,接近北大西洋公约组织和美国心脏协会推荐的人体摄入比(1∶1.5∶1和(0.8~1)∶1.5∶1)。

食用蜻蜓稚虫;含油率;脂肪酸组成;n-6 PUFA与n-3 PUFA比值;EPA;DHA

昆虫是自然界种类最丰富的生物类群,其中可食用种类众多,估计有2 000多种,是大自然的宝贵资源[1]。人类食用昆虫的历史非常悠久,我国具有食用价值的昆虫种类在300种以上,是重要的食虫国家。食用昆虫营养价值高,如蛋白质、油脂含量高,氨基酸和脂肪酸组成合理,含有多种矿物元素等[2]。除此之外,食用昆虫还有易饲养、回报率高、对环境破坏力小、能帮助郊区及农村地区发展经济等优点[3]。近年来,从保障全球粮食安全的角度,联合国粮农组织积极号召在全世界范围内推广昆虫这一食物资源[4]。

研究发现,部分昆虫同时具有高含油率和较为合理的脂肪酸组成,适于人体吸收[5]。昆虫油脂与动物油脂相比不饱和脂肪酸(UFA)更多,熔点较低,能被人体高度消化吸收,与植物油相比有更多种多不饱和脂肪酸(PUFA),以及一定比例的奇数碳脂肪酸(OCFA)[6],而水生昆虫较之陆生昆虫含有更多种类的具有特殊生理功能的PUFA。Fontaneto等[7]研究表明,包括蜻蜓目Gomphusvulgatissimus在内的9种水生食用昆虫均含有一定量的二十碳五烯酸(EPA),并且显著高于陆生昆虫的EPA含量。

从已有研究来看,蜻蜓是营养价值很高的食用昆虫。印度曼尼普尔地区猩红蜻蜓Crocothemisservilia的蛋白质含量高达70.48%,含油率为4.93%,并且虫体有一定抗氧化能力[8];云南地区的红蜻Crocothemiserythraea、角突箭蜓Gomphuscuneatus、舟尾丝蟌Lestespraemorsus3种食用蜻蜓平均蛋白质含量为58.82%,平均含油率为25.37%,且含有多种对人体有益的矿物元素[9]。但是,目前已知营养成分的食用蜻蜓种类有限,导致一些正被食用的蜻蜓的营养价值不清楚,甚至一些地区的食用种类尚未得到认识。了解蜻蜓的脂肪酸组成有利于全面评价其作为食用昆虫的营养价值。

我国云南省和贵州省许多民族保留着食虫的习俗。笔者调查发现,蜻蜓是该地区常见的一类食用昆虫。除红蜻、角突箭蜓、舟尾丝蟌外,闪蓝丽大蜻、碧伟蜓、小团扇春蜓、黄蜻、大团扇春蜓、赤褐灰蜻是较常见的食用种类,但这6种食用蜻蜓的油脂营养分析研究均未见报道。本文分析和比较了这6种蜻蜓的含油率及油脂脂肪酸组成,以期为食用蜻蜓的营养价值评价和开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 原料与试剂

供试昆虫:闪蓝丽大蜻Epophthalmiaelegans、碧伟蜓AnaxParthenopeJulius和小团扇春蜓Ictinogomphusrapax采集自云南省文山州丘北县,为新鲜稚虫;黄蜻Pantalaflavescens和大团扇春蜓Sinictinogomphusclavatus采集自贵州省毕节市威宁县,为干制稚虫;赤褐灰蜻Orthetrumpruinosumneglectum采集自云南省红河州元阳县,为新鲜稚虫。样品放入50℃烘箱烘至恒重,制成粉末备用。

石油醚、氢氧化钠、甲醇、三氟化硼甲醇溶液、异辛烷、氯化钠、无水硫酸钠,均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

日本EYELA公司VOS-300VD程序真空干燥箱;日本东京理化公司N-1000V-W旋转蒸发仪;美国Thermo Fisher公司ITQ900气相色谱质谱联用仪。

1.2 实验方法

1.2.1 含油率测定

取约4~5 g干制样品粉末以索氏提取法提取油脂,将溶有油脂的石油醚抽滤、旋蒸、真空烘干,测定油脂质量,每个样品3次重复实验,以平均值计算样品含油率。

1.2.2 脂肪酸组成及含量测定

甲酯化:按照GB/T 17376—2008中的三氟化硼法对提取的6种蜻蜓油脂进行甲酯化处理,处理后的样品进气相色谱-质谱联用(GC-MS)仪分析。

色谱条件:色谱柱为J&W CP7420毛细管柱(100 m×0.25 mm,0.25 μm);升温程序为 100℃保持20 min,以20℃/min升至190℃,保持20 min,再以1℃/min升温至210℃,保持10 min,最后以4℃/min升温至250℃,保持10 min;载气(He)流速1.0 mL/min;进样量 1 μL;分流比 20∶1。

质谱条件:电子轰击(EI)离子源;电子能量 70 eV;进样口温度 250℃;接口温度 250℃;离子源温度 250℃;扫描质量范围(m/z)40~400;全扫描方式。

脂肪酸种类鉴定和组成分析:脂肪酸的定性使用NIST标准图库与样品的质谱图进行比对,同时参考脂肪酸标准品保留时间,最终确定物质种类。使用峰面积归一化法计算各种类脂肪酸的相对含量。

1.2.3 数据处理

数据处理采用Microsoft Excel 2016和SPSS17.0 软件。

2 结果与分析

2.1 含油率

6种蜻蜓稚虫含油率测定结果见表1。由表1可知,6种蜻蜓稚虫平均含油率为9.80%,其中大团扇春蜓含油率最高,为11.90%,赤褐灰蜻最低,为5.72%。

表1 6种蜻蜓稚虫含油率(干基) %

2.2 脂肪酸组成

2.2.1 6种蜻蜓稚虫油脂脂肪酸组成基本特点

6种蜻蜓稚虫油脂的脂肪酸组成及相对含量见表2。

表2 6种蜻蜓稚虫油脂的脂肪酸组成及相对含量 %

由表2可知,闪蓝丽大蜻、碧伟蜓、小团扇春蜓的油脂中鉴定出18种相同的脂肪酸(FA);黄蜻鉴定出22种脂肪酸;大团扇春蜓除Z-7十六碳一烯酸未检出外,其余脂肪酸种类与黄蜻相同;赤褐灰蜻脂肪酸种类最多,达到29种,其饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)的种类数均是6种蜻蜓稚虫油脂中最高的。分析发现,赤褐灰蜻的十七碳烷酸和顺-8,11-二十碳二烯酸的相对含量显著高于其他种类蜻蜓,并且含有在其他蜻蜓中未鉴定出的顺-11-十四碳一烯酸和顺-11-二十碳一烯酸等脂肪酸。因此,赤褐灰蜻的脂肪酸组成较其余5种蜻蜓更为复杂。

6种蜻蜓稚虫油脂的脂肪酸总峰面积之和为86.19%~94.46%,说明油脂的主要组成部分均是脂肪酸。UFA占FA总量的61.50%~65.22%,其中PUFA占UFA总量的29.57%~50.00%。说明6种蜻蜓稚虫油脂中的UFA和PUFA的相对含量较高,尤其是碧伟蜓的PUFA达到了其UFA总量的50%,占FA总量的30.81%。从单个FA相对含量来看,6种蜻蜓稚虫油脂中含量最高的FA均为棕榈酸。除赤褐灰蜻外,其余5种蜻蜓稚虫油脂中相对含量仅次于棕榈酸的FA是油酸。

廉振民等[10]对比分析38种不同种类和虫态的陆生昆虫的脂肪酸组成发现,多数陆生昆虫的UFA相对含量都超过了60%,部分昆虫中OCFA占有一定的比例。李孟楼等[11]对比分析了5种陆生昆虫的脂肪酸组成,结果表明棕榈酸为SFA中含量最高的组分,亚油酸和亚麻酸是PUFA中含量最高的组分。Yang等[12]分析和比较了泰国3种陆生食用昆虫和3种水生食用甲虫的脂肪酸组成,发现仅在水生甲虫的油脂中检测出AA和EPA的存在,水生昆虫可作为二十碳长链脂肪酸的来源予以开发。李广焱等[13]对比分析鄱阳湖10种淡水鱼的脂肪酸组成,结果显示,鱼类均含有AA、EPA、DHA和OCFA。6种蜻蜓稚虫油脂的UFA、棕榈酸和油酸含量高,并且含有1.23%~7.05%的OCFA,具有一般昆虫油脂的特点,同时含有一定的AA、EPA、DHA等长链多不饱和脂肪酸,与其他水生昆虫和淡水鱼油脂相似,这可能与蜻蜓稚虫水生的特性有关。

2.2.2 6种蜻蜓稚虫油脂的营养价值评价

从食品营养学角度看,脂肪酸组成摄入比与人体健康有密切联系,常见的几种食用油脂肪酸组成差异很大,因此提倡食用调和油来平衡人体的需求,但是我国居民主要食用植物油中的PUFA多为单一的亚油酸,且多数种类的食用油的n-6 PUFA与n-3 PUFA比值不是人体需求的最佳比值4~6,如花生油高达541.43,葵花油籽488.85,多数种类的食用植物油中缺乏n-3 PUFA[14]。n-3 PUFA是一类具有特殊生理功能的脂肪酸,在人类常食用的动植物油脂中含量甚微,目前的主要来源是鱼油和海洋微生物等[15]。其中的EPA和DHA已被证明与免疫功能、胎儿神经和视网膜发育、心血管疾病和阿尔茨海默病存在相关关系[16],虽然人体可以将亚麻酸在体内转化成EPA和DHA加以利用,但是不同人群转化的能力有差异[17],因此有时不能满足人体的需求,适量摄入十分重要。6种蜻蜓稚虫油脂中含有丰富的n-3 PUFA,黄蜻的EPA含量高达9.44%,高于10种淡水鱼的EPA含量(1.32%~7.60%)[13],n-6 PUFA与n-3 PUFA比值在0.68~1.30之间,除赤褐灰蜻外,其余5种蜻蜓稚虫油脂的n-3 PUFA含量高于n-6 PUFA,富含常见食用油中缺乏的n-3 PUFA,可用于调和n-6 PUFA含量高的食用油,平衡人体需求。10种淡水鱼的n-6 PUFA与n-3 PUFA比值在0.45~1.19之间[13],这一点上蜻蜓稚虫也与鱼类相似。

6种蜻蜓稚虫油脂中还含有1.23%~7.05%的OCFA。血浆中OCFA的丰富有利于降低患上心脏血管代谢相关疾病的风险,OCFA具有特殊的生理功能,但是在陆生动植物中含量极少,在某些海洋生物中有一定量存在[18]。6种蜻蜓稚虫油脂中的OCFA 较为丰富,可能与其水生特性有关,适量摄入有利于人体健康。赤褐灰蜻的OCFA总量和十七烷酸含量(3.35%)均为6种蜻蜓稚虫油脂中最高,显著高于其余5种蜻蜓稚虫油脂和常见食用油中的含量[19],也高于东亚飞蝗(2.01%、0.86%)和黄粉虫幼虫(2.7%、2.7%)[10]等常见的食用昆虫。

食物中的SFA、MUFA和PUFA的总量之比与健康状况关系密切,不同国家和组织推荐的摄入比略有不同,北大西洋公约组织推荐摄入的SFA、MUFA 和PUFA总量之比为1∶1.5∶1,美国心脏协会推荐的比值为(0.8~1)∶1.5∶1,而日常食用的多种植物油未达到标准,如橄榄油为1.12∶6.76∶1[14],MUFA的含量显著高于SFA和PUFA。碧伟蜓、黄蜻和赤褐灰蜻的SFA、MUFA和PUFA的相对含量接近,闪蓝丽大蜻、小团扇春蜓和大团扇春蜓的SFA和MUFA的含量显著多于PUFA的含量。黄蜻和赤褐灰蜻的这一比值分别为1.17∶1.2∶1和1.3∶1.18∶1,较为接近两个推荐的比值,脂肪酸组成较为合理。

3 结 论

6种蜻蜓稚虫的含油率(干基)为5.72%~11.90%。脂肪酸种类众多,组成较为复杂,UFA和PUFA含量高,具有一般昆虫和水生昆虫油脂的特点。6种蜻蜓稚虫油脂中均含有多种陆生动植物油脂中缺乏的珍贵脂肪酸,如EPA、DHA、OCFA等,可作为二十碳长链脂肪酸的来源之一,n-6 PUFA与n-3 PUFA比值接近鱼类,部分种类的SFA、 MUFA和PUFA总量之比接近北大西洋公约组织和美国心脏协会推荐的摄入比(1∶1.5∶1和(0.8~1)∶1.5∶1),可作为调和油平衡人体需求。因此,6种蜻蜓稚虫油脂具有较高的营养价值,蜻蜓作为食用昆虫具有开发利用价值。

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Oil content and fatty acid composition of six kinds of common edible dragonfly naiads

JIANG Yunya1,2, HE Zhao1,2, ZHAO Min1,2, WANG Chengye1,2,SUN Long1,2, FENG Ying1,2

(1.Research Institute of Resources Insects, Chinese Academy of Forestry, Kunming 650224, China;2.Key Laboratory of Cultivation and Utilization of Resources Insects,State Forestry Administration, Kunming 650224, China)

In order to evaluate the nutritional value of common edible dragonfly naiads in Yunnan and Guizhou provinces, the oil content and fatty acid composition ofEpophthalmiaelegans,AnaxParthenopeJulius,Ictinogomphusrapax,Pantalaflavescens,SinictinogomphusclavatusandOrthetrumpruinosumneglectumwere analyzed by Soxhlet extraction method and GC-MS. The results showed that the oil contents of six kinds of dragonfly naiads were 5.72%-11.90%. The oil contents ofSinictinogomphusclavatusandOrthetrumpruinosumneglectumwere the highest and the lowest respectively. 18-29 kinds of fatty acids were identified, including odd-number carbon fatty acids, EPA and DHA, which had special functions. The unsaturated fatty acids (UFA) accounted for 61.50%-65.22% of total fatty acids and the polyunsaturated fatty acids (PUFA) accounted for 29.57%-50.00% of total UFA. The contents of hexadecanoic acid were the highest, which were 17.57%-24.61%. The ratios ofn-6 PUFA ton-3 PUFA were 0.68-1.30, which were similar to the freshwater fish oils. The ratios of saturated fatty acid to monounsaturated fatty acid to PUFA inPantalaflavescensandOrthetrumpruinosumneglectumwere 1.17∶1.2∶1 and 1.3∶1.18∶1, which were close to the ratios recommended by the North Atlantic Treaty Organization and the American Heart Association(1∶1.5∶1 and (0.8-1) ∶1.5∶1).

edible dragonfly naiad; oil content; fatty acid composition; ratio ofn-6 PUFA ton-3 PUFA; EPA; DHA

2016-06-17;

2016-11-25

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(riricaf2014002Z)

蒋筠雅(1993),女,在读硕士,研究方向为资源昆虫(E-mail)jyunya@163.com。

冯 颖,研究员(E-mail)yingf@hotmail.com。

Q96;TQ646

A

1003-7969(2017)03-0135-05

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