6种鳀科鱼脂肪酸组成比较及相关性分析

庄海旗　刘江琴　崔燎　罗辉

摘要：[目的]比较6种鳀科鱼肌肉的脂肪酸含量，并对各脂肪酸组成进行相关性分析，为鳀科鱼的开发利用提供参考依据。[方法]在秋冬季收集来源于湛江海域的印度小公鱼、康氏侧带小公鱼、雷氏鲚、太的黄鲫、杜氏棱鳀和汉氏棱鳀6种鳀科鱼，采用0.5%硫酸一甲醇溶液甲酯化鱼肌肉组织的脂肪酸，利用毛细管气相色谱法测定脂肪酸甲酯含量；再通过IBM SPSS statistics 20对各脂肪酸组成进行相关性分析和聚类分析。[结果]6种鳀科鱼肌肉饱和脂肪酸（SFA）含量为35.02%～48.53%，单不饱和脂肪酸（MUFA）含量为13.62%～44.79%，多不饱和脂肪酸（PUFA）含量为17-31%-44.73%，EPA+DHA达13.09%～37.28%；主要组分间的相关性分析结果表明，c18：2（6）与EPA呈显著正相关（相关系数|r|=0.800～0.899，下同），EPA与DHA呈极显著正相关（|r|=0.900-1.000，下同），c18：1（9）与c18：2（6）呈显著负相关，与EPA和DHA均呈极显著负相关。聚类分析将6种鳀科鱼分為3组，第一组为印度小公鱼和康氏侧带小公鱼，第二组为杜氏棱鳀、汉氏棱鳀和雷氏鲚，第三组为太的黄鲫。[结论]6种鳀科鱼均含有较高的多不饱和脂肪酸，其中印度小公鱼和康氏侧带小公鱼的EPA+DHA含量在35.00%以上，具有较高的营养价值和开发利用潜力。

关键词：脂肪酸；气相色谱；鳀科；相关性分析；聚类分析

中图分类号：S917.4 文献标志码：A 文章编号：2095-119l（2018）03-0556-07

0引言

[研究意义]ω-3系多烯不饱和脂肪酸具有预防和治疗人体心血管疾病如降低血脂和胆固醇；抑制血小板凝集，防止血栓形成与中风；增强记忆力及抗衰老，预防老年痴呆症；改善自身免疫系统疾病症状和抗癌等作用（Alabdulkarim et a1.，2012；Zfirate eta1.，2017）。相比陆生动植物体内脂肪酸，海洋鱼类由于富含ω-3系多烯不饱和脂肪酸，尤其富含二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）而受到广泛关注（金青哲等，2011），日本、美国及欧盟等国家十分重视对富含ω-3系多烯不饱和脂肪酸海洋鱼类的开发利用（马永钧和杨博，2010）。近年来，由于人类的过度采捕致使大型深海鱼类锐减，EPA和DHA的资源开发转向中小型鱼类和海藻。鳀科鱼类（En-graulidae）隶属于硬骨鱼纲（0steichthyes）辐鳍亚纲（Actinopterygii）鲱形总目（Clupeiformes），共有16属139种，是海洋中最主要的类群之一（马春艳等，2010；张静等，2016）。鳀科鱼由于鱼油含量较高，价格低廉且富含ω-3系脂肪酸，是开发低值鱼类成为富含DHA或EPA膳食医药产品的理想鱼类之一。因此，研究鳀科鱼的脂肪酸组成及其相关性，对其开发利用具有重要意义。[前人研究进展]目前已有一些关于鳀鱼鱼油提取及鳀鱼肌肉脂肪酸方面的研究报道。朱碧英等（2004）研究不同温度有机溶剂分级提取对鳀鱼油EPA+DHA提取率的影响，结果表明，在最佳提取条件下EPA+DHA提取率可达41.86%。张雪琰等（2013）比较分析日本鳀鱼与沙钻鱼、竹荚鱼、鲐鱼的脂肪酸组成，结果发现日本鳀鱼的EPA+DHA含量为12.74%，稍低于鲐鱼（13.81%），但远高于沙钻鱼（1.11%）和竹荚鱼（0.79%）。刘海珍等（2015）研究不同生长阶段鳀鱼肌肉的脂肪酸组成，发现幼龄至成鱼中的EPA+DHA含量从12.31%到14.71%，呈少量增加趋势。朱建龙等（2016）对鳀鱼油、金枪鱼油和沙丁鱼油的品质进行比较，测得鳀鱼油的EPA+DHA含量为15.88%，低于金枪鱼油和沙丁鱼油。[本研究切入点]鳀科鱼DHA和EPA含量是其鱼油开发的主要指标，虽然已有日本鳀鱼或鳀鱼油的研究报道，但未系统分析比较鳀科鱼种类问的脂肪酸组成，印度小公鱼、康氏侧带小公鱼等6种鳀科鱼脂肪酸的相关性与聚类分析也未见报道。[拟解决的关键问题]通过测定鳀科鱼脂肪酸含量，并进行相关性及聚类分析，从中筛选出富含ω-3系多烯不饱和脂肪酸或DHA和EPA的鱼种，为鳀科鱼的开发利用提供参考依据。

1材料与方法

1.1试验材料

于秋冬季从湛江水产市场上采集来源于广东湛江海域的6种野生鳀科鱼：印度小公鱼（Stolepho-rl，IS indicus）、康氏侧带小公鱼（Stolephorus commer-sonii）、雷氏鲚（Coilia reynaldi）、太的黄鲫（Setipinnataty）、杜氏棱鳀（Thryssa dussumieri）和汉氏棱鳀（Thryssa hamiltonii），由广东海洋大学陈文河教授协助完成鱼种鉴定。0.5%硫酸-甲醇溶液和19种标准脂肪酸甲酯（美国Sigma公司，质量比均为1）均为分析纯。主要仪器设备：岛津GC-2010型气相色谱仪（日本岛津公司）、101-2型干燥箱（上海实验仪器厂有限公司）、HH.S11-2-S型电热恒温水浴锅（上海跃进医疗器械厂）、AE型电子分析天平[梅特勒一托利多仪器（上海）有限公司]。

1.2鳀科鱼脂肪酸含量测定

称取康氏侧带小公鱼肌肉干燥粉40 mg，加入2 mL 0.5%硫酸一甲醇溶液后65℃水浴加热1 h，完成后置于冷水中冷却，加入4 mL正己烷，分两次充分混和萃取，再加入2 mL蒸馏水，静置分层，取上层清液，最后加入适量无水硫酸钠吸附水分，即得康氏侧带小公鱼脂肪酸甲酯样品溶液。其余5种鱼肌肉干燥粉均以同样方法制备样品溶液。标准脂肪酸甲酯溶液及样品溶液各进样5μL进行色谱系统分析。

1.3气相色谱条件

气相色谱柱：DB-WAX弹性石英毛细管柱（30 m×0.25 μm×0.25 μm，美国J&w公司）；进样口温度250℃；FID检测器温度250℃；色谱柱升温程序：120℃保留1 min，15℃/min升至210℃保留4 min，3℃/min升至240℃直到分析完成；载气为氮气，分流比100：1；柱内流速30 mL/min。

1.4统计分析

采用Excel 2003和SPSS 20.0处理分析相关数据。

2结果与分析

2.16种鱼的脂肪酸组分含量测定结果

19种标准脂肪酸甲酯的保留时间及其校正因子见表1，康氏侧带小公鱼肌肉脂肪酸甲酯气相色谱见图1，6种鱼样品脂肪酸用校正面积归一化法计算相对百分含量，结果见表2。6种鳀科鱼类肌肉中，可确定的脂肪酸有19种，保留时间7.00-25.00 min，其余物质峰为复杂成分或某些脂肪酸异构体，其峰总面积用∑不确定成分表示，占总脂肪酸含量的0.96%-2.18%。

2.2鳀科鱼饱和脂肪酸比较

鳀科鱼由C14：0、C15：0、C16：0、C17：0和C18：0组成饱和脂肪酸（sFA），其中含量最高的是C16：0，其次为c18：0和C14：0，其余饱和脂肪酸含量相对较少；6种鲲科鱼的饱和脂肪酸总量（ESFA）排序为：雷氏鲚（48.53%）>汉氏棱鳀（43.25%）>康氏侧带小公鱼（41.28%）>印度小公鱼（39.90%）>杜氏棱鲲（38.54%）>太的黄鲫（35.02%）。

2.3鳀科鱼单不饱和脂肪酸比较

鳀科鱼由C16：1（7）和C18：1（9）组成单不饱和脂肪酸（MUFA）；6种鳀科鱼的单不饱和脂肪酸总量（EMUFA）排序为：太的黄鲫（44.79%）>杜氏棱鲲（35.66%）>雷氏鲚（32.15%）>汉氏棱鲲（29.08%）>印度小公鱼（14.00%）>康氏侧带小公鱼（13.62%）。

2.4鳀科鱼多不饱和脂肪酸比较

鳀科鱼由C18：2（6）、C18：3（α）（ALA）、C18：3（γ）（GLA）、C20：4（6）（AA）、C20：4（3）、C20：53（EPA）、C22：5（6）、C22：5（3）（DPA）和C22：6（3）（DHA）等组成多不饱和脂肪酸（PUFA），6种鳀科鱼的多不饱和脂肪酸总量（∑PUFA）排序为：印度小公鱼（44.73%）>康氏側带小公鱼（43.23%）>汉氏棱鳀（26.71%）>杜氏棱鳀（23.62%）>太的黄鲫（18.93%>雷氏鲚（17.31%）。

2.5鳀科鱼脂肪酸的相关性分析结果

通过IBM SPSS Statistics 20处理脂肪酸原始数据，得到各脂肪酸相关系数方阵，由于数据较多，表3仅取显著相关的脂肪酸相关性数据（其他数据隐去）进行分析。由表3可知，c15：0与C17：0呈极显著正相关（相关系数|r|=0.900～1.000，下同），与c18：3（y）（GLA）呈显著正相关（|r|=0.800-0.899，下同）；c18：2（6）与C18：3（6c）（ALA）、C18：3（y）（GLA）、C20：4（6）（AA）、C20：5（3）（EPA）呈显著正相关，与C22：5（6）呈极显著正相关；C18：3（y）（GLA）与C20：5（3）（EPA）、c22：6（3）（DHA）呈极显著正相关，与c22：5（6）呈显著正相关；C20：2（6）与C20：4（6）（AA）呈极显著正相关；C20：4（6）（AA）与C22：5（6）呈显著正相关；C20：5（3）（EPA）与C22：5（6）呈显著正相关，与C22：6（3）（DHA）呈极显著正相关；C22：4（6）与C22：5（3）（DPA）呈显著正相关；C22：5（6）与C22：6（3）（DHA）呈显著正相关；而C18：0与C22：4（6）呈显著负相关，与C22：5（3）（DPA）呈极显著负相关；C18：1（9）与C18：2（6）呈显著负相关，与C18：3（y）（GLA）、C20：5（3）（EPA）、C22：5（6）和C22：6（3）（DHA）呈极显著负相关。脂肪酸间呈显著正相关的意义在于鱼体通过食物或其他途径来源等比例增加或补充脂肪酸，反之脂肪酸间呈显著负相关表达脂肪酸间在鱼体内的相互转化关系。

鳀科鱼中脂肪酸含量较高的C18：0、C18：1（9）、C18：2（6）与C20：5（3）（EPA）、C22：6（3）（DHA）问的关系：C18：0与C20：5（3）（EPA）、C22：6（3）（DHA）均无显著相关，无法确定其关系；C18：2（6）与C20：5（3）（EPA）（r=0.803）呈显著正相关、C20：5（3）（EPA）与C22：6（3）（DHA）（r=0.997）呈极显著正相关，表明这两对脂肪酸含量随相同因素的增加而增加或随相同因素的减少而减少；C18：1（9）与C18：2（6）（r=-0.890）呈显著负相关，表明二者在鱼体问可稳定而快速地互相转化以达到平衡；C18：1（9）与C20：5（3）（EPA）（r=-0.943）和C22：6（3）（DHA）（r=-0.917）均呈极显著负相关，表明C20：5（3）（EPA）和C22：6（3）（DHA）可能主要来源于鱼体中C18：1（9）的转化。

2.6鳀科鱼脂肪酸的聚类分析结果

通过IBM SPSS Statistics 20将所有脂肪酸原始数据进行主成分分析，得到特征值、主成分方差贡献率和累计贡献率（表4），经Kaiser标准化正交旋转法9次迭代后收敛提取主成分（表5）。由表4可知，特征值大于1.000，且累积贡献率达97.889%的主成分有4个，说明前4个主成分包含的要素信息量可以反映出大部分信息。由表5可知，第一主成分（P1）主要由C15：0、C18：3（y）（GLA）、C20：3（6）、C20：5（3）（EPA）、C22：6（3）（DHA）等5种脂肪酸组成，成分贡献率为46.011%；第二主成分（P2）主要由c14：0和C20：4（3）组成，成分贡献率为25.646%；第三主成分（P3）主要由C16：1（7）、C20：2（6）和C20：4（6）（AA）组成，成分贡献率为16.942%；第四主成分（P4）主要由C16：0和C18：0组成，成分贡献率为9.290%。可见，上述12种脂肪酸（大于0.800）是鳀科鱼的主要特征脂肪酸。

由鳀科鱼的12种主要特征脂肪酸原始数据进行系统聚类分析，结果见图2。由原始19种脂肪酸原始数据进行系统聚类分析，结果与图2一致，说明主成分分析符合统计分析规律。图2以树状图在距离5分成3组，第一组为印度小公鱼（St.I）和康氏侧带小公鱼（St.C），符合同属于传统鱼类分类学的Stolepho-rus属鱼种；第二组为杜氏棱鲲（Th.D）、汉氏棱鲲（Th.H）和雷氏鲚（Co.R），其中杜氏棱鲲和汉氏棱鲲符合传统分类学的棱鲲Thryssa属鱼种；第三组为太的黄鲫（Se.T）。本研究的鳀科鱼按聚类分析分成三组基本符合传统鱼类分类学的分类，但若按传统鱼类分类学，雷氏鲚（co.R）为Coilia属，本应在聚类分析中自成一组（属），而树状图中显示雷氏鲚（co.R）在第二组且与杜氏棱鳀（Th.R）同一小组，表明鳀科鱼的脂肪酸组成含量尚不能提供分类学足够的信息量。

3讨论

大多数陆地动物以饱和脂肪酸或单不饱和脂肪酸为主（张雪琰等，2013；李正友等，2016），植物脂肪酸以油酸或亚油酸为主（李静等，2016）；对于海洋鱼类，其多不饱和脂肪酸以DHA、EPA、花生四烯酸等为主。本研究中，鳀科鱼的∑PUFA+∑MUFA>∑SFA，且∑PUFA>17.00%、DHA+EPA>13.00%，说明鳀科鱼脂肪酸营养价值高于普通动植物。

人类膳食的脂肪酸大多来源于陆生动植物，普遍存在ω-3摄入严重不足、ω-6摄入比率严重超标的状况（蒋瑜等，2016；Stark et a1.，2016），EPA和DHA兩种脂肪酸被认为对人体具有重要的营养及生理活性作用（Gorjao et a1.，2009），而海洋鱼油是EPA、DHA和其他ω-3系多烯不饱和脂肪酸的重要来源。本研究发现，鳀科鱼肌肉均含有较高含量的ω-3系脂肪酸，为14.50%～39.41%，且鳀科鱼肌肉中ω-3系脂肪酸含量是ω-6系脂肪酸含量的4.2～7.4倍。因此，经常食用鳀科鱼可平衡人体ω-3脂肪酸的摄入。

鳀科鱼DHA和EPA是其鱼油开发的主要指标。本研究中，主要脂肪酸C18：1（9）与EPA和DHA均呈极显著负相关，如印度小公鱼和康氏侧带小公鱼的EPA和DHA含量较高时，C18：1（9）含量则较低，与刘庆慧和江尧森（1999）报道的鳀鱼脂肪酸含量测定结果一致；与此相反，对于雷氏鲚、太的黄鲫、杜氏棱鲲和汉氏棱鳀，其EPA和DHA含量较低时，C18：1（9）含量则较高，与蒋定文等（2010）、刘海珍等（2015）测定鳀鱼脂肪酸含量的结果一致，提示增加C18：1（9）的饵料可能会胁迫提高鳀科鱼的EPA或DHA含量。印度小公鱼和康氏侧带小公鱼的EPA+DHA含量均达35.00%以上，且DHA/EPA均为1.8倍，这两种鳀科鱼具有比较高的开发潜力；由于其脂肪酸主要由不饱和脂肪酸或单不饱和脂肪酸组成，其他不饱和酸含量较少，用尿素包合法（闵征桥等，2013；孙文菊等，2016）即可分离出纯度较高的EPA+DHA鱼油。

4结论

6种鳀科鱼均含有较高的多不饱和脂肪酸，其中印度小公鱼和康氏侧带小公鱼的EPA+DHA含量在35.00%以上，具有较高的营养价值和开发利用潜力。

（责任编辑 罗丽）

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