红毛藻营养成分分析与评价

吴靖娜 ， 陈晓婷 ， 路海霞 ， 苏 捷 ， 林玉雨 ， 刘智禹 *

（1.福建省水产研究所，福建 厦门 361013；2.福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室，福建 厦门361013；3.莆田市汇龙食品有限公司，福建 莆田 351100）

红毛藻（Bangia fusco-purpurea）俗称为红棉藻、红毛苔、红发菜及红毛菜等。属于红藻门、原红藻纲及红毛菜属植物[1]。红毛藻生长区域广泛，基本遍及亚寒带至亚热带区域，我国的产量也较大，福建省莆田是其中一个首要的产地，大多位于南日诸岛及泥洲岛[2]。研究表明，鲜香美味的红毛藻具有显著的降低血压、改善血虚症、滋阴降火以及预防血管疾病等功效[3-4]。目前，红毛藻人工养殖量不断上升，但加工利用率却很低，弱化其在市场中的竞争力及经济收益，因而增强其深度、充分及合理的加工利用，提高产品价值，将成为研究及开发的热点。

目前，已有关于红毛藻基因序列[2]、藻红蛋白[5]、多糖[5-6]、脂肪酸[7]及氨基酸[8]等分析研究的文献资料，但对于红毛藻的营养成分和价值未有较为系统分析及评价。因此，本文作者对红毛藻中常规营养成分、氨基酸、脂肪酸及矿物质元素进行了系统的分析和评价，充分掌握了红毛藻的食用和营养价值，为更深入的加工研究提供科学基础，从而实现红毛藻的高值化利用及可持续发展。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

红毛藻干品，莆田市汇龙海产有限公司提供。

设备及仪器：KSJ型电炉温度控制器，山东神龙口市先科仪器公司产品；DHG-9141A型电热恒温鼓风干燥箱，上海浦东荣丰科学仪器有限公司产品；BSA224S型电子分析天平，厦门精艺兴业科技有限公司产品。

1.2 实验方法

水分：参考国家标准直接干燥法 （GB 5009.3-2010）进行检测；灰分：参考国家标准高温灰化法（GB 5009.4-2010）进行检测；粗蛋白质：参考国家标准方法（GB 5009.5-2010）进行检测；粗脂肪和脂肪酸：参考AOAC996.06-2008GC-FID的方法进行检测；粗纤维：参考国家标准方法（GB 5009.88-2014）进行检测；氨基酸：利用自动分析仪检测出样品中氨基酸的量及其分布（GB 5009.124-2010）；矿物质：参考国家标准方法 （GB/T 5009.13（14、87、90、91、92）-2003 和 GB 5009.93-2010）检测食品中铜、锌、磷、铁、镁、锰、钾、钠、钙及硒的质量分数。

1.3 氨基酸营养评价值评价

氨基酸评分基准按照FAO/WHO的提议[9]，鸡蛋蛋白质的化学评分基准按照中国预防医学科学院的提议[10]，进而通过蛋白质化学评分（AAS）、化学评分（CS）及必需氨基酸指数（EAAI）系统的评价红毛藻样品中的营养物质[11]。分别由下式求得：

式中：M为含多少氨基酸，mg/g N；n为样品中含多少某种氨基酸，mg/g N；nPro为样品中粗蛋白质质量分数，mg/g N；m为测定的样品蛋白质中含多少某种必需氨基酸，mg/g N；A（FAO/WHO）为 FAO/WHO 评分基准中含某一必需氨基酸的质量分数，mg/g N；AEgg为鸡蛋蛋白质中含多少该种必需氨基酸，mg/g N；、β…μ为样品蛋白质中含有多少必需氨基酸，mg/g N；αE、βE…μE为鸡蛋蛋白质中含多少必需氨基酸，mg/g N；t为比较的氨基酸种类个数。

2 结果与讨论

2.1 常规营养成分分析

表1为红毛藻中常规营养成分。由于原料来源、捕捞时间、采样方法的差异，会致使检测结果的少量差异。其中红毛藻中水分的质量分数为10.90%，与孙惠浩[6]和黄文凤[7]的检测结果10.92%和9%相近。相比同为红毛菜科的坛紫菜与条斑紫菜，红毛藻粗脂肪、灰分为最高，粗蛋白质的质量分数高于坛紫菜；相比同为原红藻纲的龙须菜、芋根江蓠、粗枝软骨藻和异枝麒麟菜，红毛藻的粗脂肪、粗蛋白质和粗纤维的质量分数最高。检测结果显示，红毛藻是一种具有较高膳食纤维以及蛋白含量的经济海藻。膳食纤维作为一种平衡膳食结构的必须营养品，能够清理肠道、改善便秘、降低血脂及血压，控制血糖、排毒抗癌等[12-13]。

表1 红毛藻基本营养成分含量Table 1 Nutritional composition in Bangia fusco-purpurea

2.2 氨基酸组成及营养评价

2.2.1 氨基酸组成 表2为红毛藻中氨基酸检测结果，总氨基酸的质量分数是38.62%，与马家海[8]的检测结果40.27%相近，均高于干品检测的坛紫菜（35.48%）[19]、条斑紫菜（33.45%）[20]、龙须菜（15.23%）[16]、芋根江蓠（13.00%）[17]、粗枝软骨藻（21.30%）[17]和异枝麒麟菜（4.93%）[18]。红毛藻中必需氨基酸的质量分数为13.72%，占氨基酸总量的35.53%，接近FAO/WHO中EAA/TAA标准为40%左右[21]，与非必需氨基酸的比值是55.10%。

红毛藻的氨基酸组成比例中可以发现，质量分数最高的是谷氨酸（4.79%），而甲硫氨酸（0.92%）和组氨酸（0.62%）的质量分数相对较低，这与多种藻类组成比例相似。呈味氨基酸鲜味及甜味氨基酸的质量分数为49.87%，均高于条斑紫菜（41.90%）、龙须菜（43.99%）、芋根江蓠（47.64%）、粗枝软骨藻（46.35%）和异枝麒麟菜 （44.77%），且与坛紫菜（50.34%）相近，这赋予了红毛藻特有的鲜美风味。

表2 红毛藻的氨基酸组成Table 2 Amino acid composition in Bangia fuscopurpurea

2.2.2 氨基酸营养价值评价 食物蛋白质营养价值的评分主要取决于氨基酸的种类、含量及构成比例[22]，特别是人体必需氨基酸质量分数及组成[23]。按照FAO/WHO的氨基酸和鸡蛋蛋白质的评分基准，得出蛋白质化学评分（AAS）、化学评分（CS）和必需氨基酸评分（EAAI），并进行分析评价（表 3）。

由表3可知，红毛藻的7种必需氨基酸的质量分数均超过了FAO/WHO关于人体摄入必需氨基酸的推荐标准，必需氨基酸质量分数为2583 mg/g N，小于FAO/WHO的蛋白质标准（2960 mg/g N）和鸡蛋蛋白质 （2190 mg/g N）。AAS中甲硫氨酸+胱氨酸、苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、亮氨酸、异亮氨酸的数值均比1大，赖氨酸接近1，这表明红毛藻中富含多种必需氨基酸，且分布比例合理。由AAS及CS可知，第一限制氨基酸是赖氨酸，第二限制氨基酸是异亮氨酸，即红毛藻蛋白质中赖氨酸及异亮氨酸欠缺，红毛藻的EAAI值是87.79。综上所述，红毛藻中具有组成和质量分数较佳的必需氨基酸以及较高的营养价值。

2.3 脂肪酸成分分析

表3 红毛藻必需氨基酸组成评价Table 3 Evaluation of essential amino acids composition in Bangia fusco-purpurea

表4 红毛藻脂肪酸组成及质量分数Table 4 Fatty acid content in Bangia fusco-purpurea

检出红毛藻包含饱和脂肪酸（SFA）、单不饱和脂肪酸（MUFA）和多不饱和脂肪酸（PUFA）（表 4），分别是1.31%、0.32%和2.14%。红毛藻含较低的脂肪（3.78%），但PUFA在脂肪酸中的相对含量较多，是脂肪酸总质量分数的56.76%，高于坛紫菜（44.88%）和龙须菜（10.17%）[24]。有研究表明，不饱和脂肪酸能酯化胆固醇，从而减弱血清和肝脏的胆固醇水平[8]。在PUFA中，发现ω-3PUFA的质量分数为1.48%，其质量分数最高是脂肪酸总质量分数的39.26%，高于坛紫菜 （24.89%）和龙须菜（3.60%），ω-3系列PUFA具有预防心血管疾病、冠心病、慢性炎症性疾病以及改善视觉功能等功效[25]。

在SFA中，发现棕榈酸的质量分数为1.24%，在MUFA中，发现油酸的质量分数为0.24%，均为最高，这与条斑紫菜、坛紫菜、龙须菜等脂肪酸分布比例相似[24]，这两者能够代替膳食中的月桂酸和豆蔻酸，两者结合有利于治疗血栓，棕榈酸能够减少血清胆固醇[26]。PUFA中二十碳五烯酸（EPA）的质量分数最高，是脂肪酸总量的39.26%，高于坛紫菜（24.34%）和龙须菜（1.92%），EPA 能够降血压、促进平滑肌收缩以及扩张血管等，研究表明，同花生四烯酸相比，能够更有效的预防动脉粥状硬化[20]，并且有一定的保健作用[27-29]。

2.4 矿物质元素分析

含有丰富矿物质元素的海洋藻类被誉为“天然营养矿藏”[30]，于是对红毛藻的矿物质元素进行分析，检测结果见表5，可以看出红毛藻中有常量元素6种和微量元素4种，其中质量分数最高为钾元素（2627.17 mg/hg），钠、磷和镁元素（分别为1156.27、739.07 mg/hg和272.67 mg/hg）次之，高于龙须菜钾、钠和镁元素（197.3、160.8 mg/hg 和 226 mg/hg）[17]。 红毛藻中含有较多的是钾、钙、钠、镁和磷，其中Na/K值为0.4，钠会升高血压，钾会降低血压，这种低Na/K比例有助于降低高血压的发病率[20]。微量矿物质元素中含较高的铁元素，达31.80 mg/hg，锌（4.00 mg/hg）及铜（1.10 mg/hg）次之。Fe参与了血红蛋白和多种酶的合成过程，同时在组织呼吸、生物氧化过程中也发挥重要的作用；Cu能预防贫血，因其是造血过程不可或缺的元素；Zn能够促进生长及智力发育，同时也是多种酶合成的重要因子[31]。因此，红毛藻中丰富的矿质元素能够补充人体需求，可以将其进一步开发和利用成食用及药用产品。

表5 红毛藻矿物质元素质量分数Table 5 Mineral content in Bangia fusco-purpurea mg/hg

3 结 语

检测红毛藻的主要营养成分，将结果与其他同为红藻门及原红藻纲的海藻类进行比较及评价。结果显示，红毛藻干品的水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白质和粗纤维的质量分数分别为10.90%、10.00%、3.78%、39.42%及17.20%；除了色氨酸，共检出17种氨基酸，总氨基酸和必需氨基酸的质量分数分别为38.62%和13.77%，其中大部分是鲜味及甜味氨基酸，是总氨基酸的49.87%；测得红毛藻中总脂肪酸质量分数为3.77%，含较多的多不饱和脂肪酸，是总脂肪酸的56.76%，其中质量分数最高的是ω-3系列的EPA，占脂肪酸总质量分数的39.26%；矿物质元素中质量分数最高为钾元素 （2627.17 mg/hg）其次是钠和磷。综合数据表明，红毛藻是高蛋白质和高膳食纤维的经济海藻类，且氨基酸和脂肪酸组成适宜，矿物质丰富、营养价值较佳、有一定的保健作用。因此，对红毛藻进行综合开发利用具有重要的实际意义及经济价值。