细点圆趾蟹和锯缘青蟹肌肉营养成分分析与比较

张小军,余海霞,韩程程,杨水兵,蔡 勇

(1.浙江省海洋水产研究所,浙江舟山 316021; 2.浙江大学舟山海洋研究中心,浙江舟山 316021; 3.浙江海洋大学食品与医药学院,浙江舟山 316022;4.浙江大学海洋学院,浙江舟山 316021)

细点圆趾蟹和锯缘青蟹是节肢动物门(Arthropoda)、甲壳纲(Malacostraca)、梭子蟹科(Portunidae)的海洋动物[1-2]。我国主要的梭子蟹科经济种类主要有细点圆趾蟹(Ovalipespunctatus)和锯缘青蟹(Scyllaserrata)等,其中细点圆趾蟹分布广泛,主要分布于东海北部近海、东海外海和东海南部,是我国东海海域梭子蟹科中资源密度最高,数量最大的主要经济蟹类之一[3]。锯缘青蟹主要分布于我国浙江、福建、广东三省,江浙一带居多,是我国南方经济海蟹的主要品种[2]。目前对海蟹的研究主要集中在基因序列、养殖、加工等方面[4-7],也有少量对单一海蟹种类以及淡水养殖和海水养殖的细点圆趾蟹的营养成分的研究[8-9],但未见有细点圆趾蟹和锯缘青蟹两种海蟹的营养成分比较研究报道。

通过对细点圆趾蟹和锯缘青蟹两种日常消费的海蟹肌肉中的主要营养成分进行分析,旨在为进一步研究两种海蟹的营养价值、营养需求等营养学研究提供基础资料,从而有利于细点圆趾蟹和锯缘青蟹两种海蟹的加工产物开发。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

细点圆趾蟹和锯缘青蟹样品 于10月份采购于浙江舟山群岛新区国际水产批发市场,随机抽取10只,细点圆趾蟹平均体重0.15 kg,锯缘青蟹平均体重0.35 kg;无水乙醇、甲醇、乙醚等均为分析纯 国药集团化学试剂有限公司;实验用水 Milli-Q制备超纯水(电阻率≥18.2 MΩ·cm)。

MS3 Digital旋涡混合器 德国IKA公司;Centrifuge5810高速离心机 德国Eppendorf公司;VarianAA240Z原子吸收光谱仪 美国Varian公司;ETHOS 1型微波消解仪 意大利Milestone公司;EH20A plus型微控数显电热板及蒸酸架 北京菜伯泰科仪器股份有限公司;ICP7900电感耦合等离子体质谱仪、6890N气相色谱仪 美国安捷伦公司;L-8900氨基酸测定仪 日本日立公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 细点圆趾蟹、锯缘青蟹去掉甲壳,剪开头胸甲底内部骨骼和步足,分别取肌肉斩拌混匀制成样品液氮速冻后保存于-20 ℃冰柜中备用。

1.2.2 营养成分的测定方法 水分含量按照GB 5009.3-2016减压干燥法测定;脂肪含量按照GB 5009.6-2016索氏抽提法测定;粗蛋白质按照GB 5009.5-2016凯氏定氮法测定;灰分按照GB 5009.4-2016灼烧法测定;氨基酸含量按照GB 5009.124-2016的方法测定;脂肪酸含量按照GB 5009.168-2016方法测定;无机元素含量测定参照SN/T 2208-2008的方法,采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法在标准模式下测定16种元素。

1.2.3 肌肉营养品质评价方法 依据世界粮食与农业组织/世界卫生组织(FAO/WHO)建议的氨基酸评分标准模式和全鸡蛋的蛋白质的氨基酸模式,以氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)来评定海蟹肌肉中蛋白质的氨基酸营养价值。公式如下:

AAS=[待测样品氨基酸含量(mg/g pro)]/[FAO/WHO评分模式同种氨基酸含量(mg/g pro)]×100

式(1)

CS=[待测样品氨基酸含量(mg/g pro)]/[全鸡蛋蛋白质同种氨基酸含量(mg/g pro)]×100

式(2)

式(3)

式中:n为比较的氨基酸数;t为待测样品蛋白质必需氨基酸的含量(g/100 g);s为全鸡蛋蛋白质必需氨基酸的含量(g/100 g)。

1.3 数据处理

所有实验至少重复3次,数据以表示。使用Excel 2007、SPSS 19.0软件以及方差分析(ANOVA)进行数据处理和显著性分析。p<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 主要营养成分

衡量水产品肌肉品质的重要指标为肌肉营养成分。细点圆趾蟹和锯缘青蟹肌肉中水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分等成分结果见表1。两种海蟹中水分及粗蛋白含量相对较高,其中锯缘青蟹肌肉的蛋白质要高于细点圆趾蟹;细点圆趾蟹的灰分含量要显著高于锯缘青蟹(p<0.05)。

表1 细点圆趾蟹与锯缘青蟹肌肉中一般营养成分含量

2.2 氨基酸组成成分分析和营养品质评价

细点圆趾蟹和锯缘青蟹肌肉中的氨基酸组成分析结果见表2。

表2 细点圆趾蟹和锯缘青蟹氨基酸组成与含量(%)

将表2按照FAO/WHO建议的氨基酸评分标准模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式,分别计算出细点圆趾蟹和锯缘青蟹肌肉中必需氨基酸含量、AAS、CS以及EAAI值,并得出其限制性氨基酸[2],结果见表3。

表3 细点圆趾蟹和锯缘青蟹肌肉的必需氨基酸含量(%)、AAS、CS及EAAI Table 3 Essential amino acid content(%),AAS,CS and EAAI of the muscle of Ovalipes punctatus and Scylla serrata

必需氨基酸在人体中不能合成或合成速度小于机体利用速度,需要从食物中获得,因此评价食物蛋白质营养价值主要取决于其所含有必需氨基酸的种类、含量以及组成比例。表2表明,两种海蟹共检出18种常见氨基酸,包括8种人体必需氨基酸,2种条件必需氨基酸。细点圆趾蟹和锯缘青蟹肌肉中TAA分别为11.415%和15.263%,两者存在显著性差异。细点圆趾蟹的EAA/TAA(37.83%)显著优于锯缘青蟹(34.32%)(p<0.05),氨基酸组成更为接近人体所需氨基酸的比例。食物的鲜美度主要由食物中呈味氨基酸的高低决定,细点圆趾蟹和锯缘青蟹的DAA以及DAA/TAA差异不显著,DAA含量分别为5.421%和7.626%,DAA/TAA分别为47.49%和49.96%,两种蟹呈味氨基酸中半胱氨酸含量均为最低,谷氨酸含量均为最高,谷氨酸不仅使海蟹的味道更加鲜美,而且具有增强记忆的功能[10],两种海蟹鲜美的味道深受消费者喜爱,锯缘青蟹肌肉味道更加鲜美。锯缘青蟹精氨酸(1.491%)比细点圆趾蟹(1.224%)含量高,精氨酸在伤口愈合以及儿童生长发育过程中起着非常重要的作用[11-12],儿童和伤后愈合病人食用锯缘青蟹对身体更为有益。

衡量食物的营养价值主要从动物肌肉蛋白质的AAS、CS及EAAI等指标来进行评定。表3可知根据AAS模式,细点圆趾蟹的第一、第二限制性氨基酸分别为缬氨酸和色氨酸,而锯缘青蟹的第一、第二限制性氨基酸则分别为缬氨酸和异亮氨酸,与三疣梭子蟹的研究结果相同[8];细点圆趾蟹除赖氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸高于100外,其他必需氨基酸均低于100,而锯缘青蟹除第一、第二限制氨基酸缬氨酸和异亮氨酸,色氨酸以及甲硫氨酸+半胱氨酸低于100外,其他均高于100;根据CS模式,细点圆趾蟹第一和第二限制性氨基酸分别为色氨酸和缬氨酸;锯缘青蟹的第一和第二限制性氨基酸分别为缬氨酸和异亮氨酸。细点圆趾蟹除第一、第二限制氨基酸色氨酸和缬氨酸低于50外,其他种类氨基酸均高于50,锯缘青蟹除第一和第二限制性氨基酸缬氨酸和异亮氨酸低于50外,其他种类氨基酸均高于50。两种海蟹肌肉中氨基酸模式与FAO/WHO模式基本符合,且必需氨基酸组成相对平衡,含量丰富,是营养价值较好的海蟹类。EAAI是评价蛋白质营养价值的常用指标之一,它是以鸡蛋蛋白质必需氨基酸为参考标准,数值越大,表明营养价值越高。细点圆趾蟹肌肉的EAAI(59.80)显著低于与锯缘青蟹(68.27)(p<0.05),二者均高于野生和养殖的三疣梭子蟹[8],锯缘青蟹的蛋白质营养价值高于细点圆趾蟹。

2.3 脂肪酸组成及含量

由表4可知,在细点圆趾蟹和锯缘青蟹肌肉中含有15种脂肪酸,其中饱和脂肪酸6种,单不饱和脂肪酸4种,多不饱和脂肪酸5种。其中细点圆趾蟹不含C18∶3n-3,锯缘青蟹不含C20∶1。锯缘青蟹中饱和脂肪酸含量(31.00%)显著高于细点圆趾蟹(28.26%)(p<0.05),饱和脂肪酸均以棕榈酸(C16∶0)为主,含量分别为22.97%和16.64%。锯缘青蟹中单不饱和脂肪酸含量(41.03%)显著低于细点圆趾蟹(47.06%)(p<0.05),单不饱和脂肪酸均以C18∶1n-9c为主,细点圆趾蟹含量(37.97%)要明显高于锯缘青蟹(29.04%),与单不饱和脂肪酸总量的含量相一致。单不饱和脂肪酸(C18∶1n-9c)对高脂血症的血脂和载脂蛋白水平具有良好调节作用,对低密度脂蛋白胆固醇的作用优于饱和脂肪酸,并没有过量摄入多不饱和脂肪酸所带来的负面影响[13]。

表4 细点圆趾蟹和锯缘青蟹肌肉中脂肪酸含量(%)

锯缘青蟹的多不饱和脂肪酸(27.96%)高于细点圆趾蟹(24.72%),多不饱和脂肪酸均以EPA(C22∶5n-3)为主。两种海蟹中EPA+DHA的含量分别为11.75%和17.90%。多不饱和脂肪酸具有抗癌和参与免疫调节的作用,其中EPA和DHA的作用较为显著。EPA能够促进体内饱和脂肪酸代谢、降低甘油三酯和胆固醇含量的作用。DHA除本身构成脑细胞、脑神经以及视网膜的重要物质外,当饮食摄入长期缺少DHA时,会对信息传递、视力和思维能力产生不良影响[14-15]。细点圆趾蟹的DHA和EPA的含量均稍高于锯缘青蟹,因此对人体心脑血管益处更大。

2.4 无机元素组成及含量

细点圆趾蟹和锯缘青蟹肌肉中无机元素含量如表5所示。由表5可知,两种海蟹肌肉中含有3种常量元素(Na、Ca、Mg)和12种微量元素(Al、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Mo、Cd、Pb),15种无机元素的含量趋势基本一致。细点圆趾蟹中常量元素含量最高的为Na,Ca、Mg含量次之,而锯缘青蟹中3种常量元素的含量从高到低依次为Na、Mg、Ca。二者常量元素相比,细点圆趾蟹均高于锯缘青蟹。细点圆趾蟹和锯缘青蟹中多种微量含量基本一致,含量较高的为Zn、Fe、Al,含量较低的元素为Pb、Mo、Cr、Ni。二者微量元素相比来看,细点圆趾蟹的As、Sr、Al、Fe、Se、Cd、Ni、Mo、Pb含量要高于锯缘青蟹,而锯缘青蟹的Zn、Cu、Cr含量要高于细点圆趾蟹。

表5 细点圆趾蟹和锯缘青蟹肌肉中无机元素含量(μg/kg)

锌是人体不可缺少的微量元素之一,对儿童的身体以及智力发育具有不可忽视的作用[16]。细点圆趾蟹和锯缘青蟹的Zn含量均较高,分别达到34000和59000 μg/kg。Hillhe和Matron提出“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/Cu>10时[17],而两种海蟹的Zn/Cu均明显小于10,因此细点圆趾蟹和锯缘青蟹均是较好的锌元素补充源食物。硒是人体必备的微量元素,能够保护细胞膜的结构和功能避免过度氧化损伤[18-19]。细点圆趾蟹中Se含量为24000 μg/kg,与皱纹盘鲍以及杂色鲍[20]相比含量明显偏高,是较好的硒元素食物来源。

3 结论

细点圆趾蟹水分、粗灰分、粗蛋白和粗脂肪含量分别为83.6%、2.4%、10.4%和1.6%,锯缘青蟹则分别为78.1%、1.6%、13.3%和1.5%,二者水分含量差异较大。细点圆趾蟹和锯缘青蟹肌肉中营养物质丰富且全面,蛋白质含量高,氨基酸种类齐全。在营养价值上,通过对比AAS、CS、EAAI三个指标,发现锯缘青蟹在氨基酸组成上均高于细点圆趾蟹。在脂肪酸组成上,发现细点圆趾蟹的单不饱和脂肪酸(C18∶1n-9c)、EPA、DHA的含量均高于锯缘青蟹。在无机元素组成上,细点圆趾蟹和锯缘青蟹的锌含量均较高,且二者的Zn/Cu均明显小于10,均是较好的锌元素补充源食物;细点圆趾蟹也是较好的硒元素食物来源。本研究为蟹类食物的保鲜及深加工提供一定的借鉴。