北部湾玉足海参和花刺参骨片结构与营养成分研究*

黄亮华，庞全坚，钟声平，刘永宏，潘传燕

(1. 广西中医药大学海洋药物研究院，广西南宁 530200；2.广西水产科学研究院，广西南宁 530021)

0 引言

海参为棘皮动物门海参纲(Holothuroidea)动物，主要分布在热带和温带海洋，特别是印度洋和太平洋[1]。全世界有约1 400种海参[2]，其中近50种有较高的食用和经济价值，我国领海内分布的经济海参有21种[3]。北部湾海域主要有玉足海参(Holothurialeucospilota)、花刺参(Stichopusvariegatus)、糙海参(H.scabra)等[4]。2019年，我国海参养殖面积达287 676 hm2，产量达174 340 t，海参养殖已成为我国海洋渔业的支柱型产业[5]。

关于海参的形态学鉴定，廖玉麟[6]早在20世纪90年代就对我国134种海参进行形态学鉴定，并依据骨片对海参进行了分类；李赟等[7]对15种海参骨片进行形态学观察，发现不同海参骨片种类及同型骨片特征差异明显，根据骨片就可将15种海参完全辨别；范嗣刚等[8，9]描述西沙群岛8种海参，并用扫描电子显微镜对骨片进行观察，获取骨片的更多信息。海参具有很高的营养价值和药用价值，具有缓解疲劳、延缓衰老、抗血栓、消炎、抗癌、保护神经组织等功效[10]。在我国海参自古以来便被视为滋补珍品，被民众广泛地食用。海参可食用的部分是其体壁。随着国内海参市场扩大，其营养成分研究及品质评价受到专家学者的关注。井君等[11]比较美洲不同品种海参的营养成分，并对其进行营养评价；崔凤霞[12]测定新鲜海参和干海参的营养组成，发现海参干物质中含量最高的是蛋白质和黏多糖。此外，海参还含有皂苷、胶原蛋白、脂肪酸、维生素等营养成分[13]。北部湾地区海参资源丰富，但相关的分类鉴定研究较少，基础营养成分研究更是空白。基于此，本研究利用扫描电子显微镜观察玉足海参和花刺参骨片，旨在获得清晰、准确的玉足海参和花刺参骨片超微结构特征，进一步完善和补充2种海参骨片的形态学资料，并简要分析对比2种海参的营养成分，为北部湾地区海参的分类和鉴定提供依据，为其高值化开发利用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

玉足海参和花刺参均采自广西涠洲岛海域，样品采集后装入氧气袋，运输至广西中医药大学海洋药物研究院实验室。2种海参均属于海参纲楯手目，基本信息见表1。

表1 2种海参样品

1.2 骨片的制备

用刀片从海参体壁背部切取1 cm×1 cm×5 mm的肌肉组织，每个海参重复取3个样，后用蒸馏水洗净，用滤纸吸掉附着在组织表面的水分。将处理好的组织分别置于50 mL烧杯中，每个烧杯配备单独的吸管，防止样品污染。用移液枪取1 mL 10%次氯酸钠溶液加到烧杯中，一边震荡一边消化，消化时间为30—60 s，可见烧杯底部出现白色颗粒。待颗粒数量较多时，取出未消化的组织舍弃，消化液添加3 mL蒸馏水，倾斜静置1 min，待沉淀完全后，用吸管吸除上层液体，再滴加蒸馏水，重复漂洗操作3次。

1.3 电镜制样观察

吸取适量浑浊的骨片悬液，滴加在导电胶上，放进烘箱(50±5)℃烘干，然后用离子溅射仪进行喷金处理，放进扫描电子显微镜进行观测。选择电镜下形态完整且不被遮掩的骨片进行拍照，每种骨片至少拍摄5张照片。

1.4 营养成分分析

(1)水分：参照“活体刺参体重测量方法”[14]测活海参体重，然后参照GB 5009.3—2016[15]中的直接干燥法测定水分含量。

(2)灰分：参照GB 5009.4—2016[16]中的马弗炉灼烧法测定灰分含量。

(3)盐分：称试样2—3 g于瓷坩锅中，碳化后放入550—600℃马弗炉中灼烧2 h。取出放冷，然后参照SC/T 3011—2001[17]中的直接滴定法测定盐分含量。

(4)粗蛋白：参照GB 5009.5—2016[18]中的自动凯氏定氮仪法测定粗蛋白含量。

(5)粗脂肪：参照GB 5009.6—2016[19]中的索氏抽提法测定粗脂肪含量。

(6)还原糖：参照GB 5009.7—2016[20]中的直接滴定法测定还原糖含量。

(7)总糖：参照GB/T 9695.31—2008[21]中的分光光度计法测定总糖含量。

1.5 数据处理及分析

采用SPSS 26.0软件进行显著性差异统计分析，用单因素分析法(One-Way ANOVA) 进行方差分析，采用Turkey's检验进行多重比较，以平均值±标准偏差表示结果，P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 玉足海参的骨片结构

玉足海参的骨片有桌形体、扣形体、穿孔板体3种类型(图1)。桌形体底盘近似圆形，面积不等，直径约50 μm，周缘较为平整，呈波纹状；底部中央有1个大孔，大孔与周缘间通常有12个小孔，有时小孔会缺或多1—2个；顶端是一个圆环，直径约20 μm，周缘通常有12个锯齿，有时锯齿会生长畸形，缺或多1—2个，有4根立柱连接顶端与底盘，立柱中间有1根横梁相连(图1a，b)。扣形体形态像一个椭圆形的衣扣，长径约50 μm，短径约25 μm，具1—4对左右对称的穿孔，通常左右对称穿孔的大小与面积不一(图1c—f)。穿孔板体形态像一块纱布，布满密密麻麻的穿孔，穿孔为光滑的圆形，面积大小不一(图1g)。

桌形体(a，b)，扣形体(c—f)，穿孔板体(g)

2.2 花刺参的骨片结构

在花刺参中可以观察到桌形体、花纹样体和C形体3种类型的骨片(图2)。桌形体盘底近似圆形，直径35—75 μm，面积大小不等，周缘呈波纹状，中央有4个大孔，外围伴有4—30个圆形小孔(图2a)；有4根立柱连接底盘与顶端，中间无横梁相连(图2b)；顶端呈正方形，长10—20 μm，中央有1个圆形大孔，周围有4个脚，每个脚有3或3个锯齿，有些脚相连部分有2个锯齿，有些则没有(图2c，d)。花纹样体长约20 μm，通常在左右两端各分枝2次或3次，部分枝上分枝，有时骨片发育畸形，左边或右边会缺1—2条分支(图2e—g)。C形体形似英文字母C，有大有小，径长50—100 μm (图2h)。

桌形体底盘(a，b)，桌形体顶端(c，d)，花纹样体(e—g)，C形体(h)

Table-shape:Top view (a,b),table-shape:Bottom view (c,d),rosette-shape (e—g),C-shape (h)

图2 花刺参体壁骨片扫描电镜图

Fig.2 Scanning electron micrograph ossicles of body walls ofS.variegatus

2.3 2种海参的营养成分含量

由表2可见，玉足海参和花刺参中含量最多的是水，均超过90%，玉足海参干物质含量约为花刺参的1.8倍。玉足海参和花刺参干物质中含量最多的是粗蛋白，分别为52.90%和53.10%，其次是灰分，分别为36.80%和35.47%，两者含量差异均不显著(P>0.05)；盐分含量分别为15.32%和23.16%，差异显著(P<0.05)，花刺参盐分含量约为玉足海参的1.5倍；总糖含量分别为1.74%和1.14%，还原糖含量分别为0.63%和0.76%，差异极显著(P<0.01)；粗脂肪含量分别为1.15%和0.89%。总体来看，玉足海参和花刺参营养价值差距不大，但同等活体质量下，玉足海参含有更多干物质，更低的盐分，经济效益及保健效果可能更好。

表2 2种海参的营养成分含量(%)

3 讨论

海参骨片是海参体壁真皮层中的一种内骨骼，因为体型微小，在显微镜下才能观察到完整形态。肉眼下海参骨片为白色颗粒，不同种类的海参骨片形态存在差异，可作为海参纲动物分类的显著特征[6]。文菁等[22]最先发现花刺参的桌形体骨片立柱之间无横梁，本研究结果证实了这一点，并对桌形体顶端形态和花纹分枝进行了补充。姚旺等[23]发现玉足海参骨片存在穿孔板体类型，本研究进一步描述了玉足海参的穿孔板体穿孔数量。本次研究与前人研究存在上述差异，推断主要原因有以下3点：首先，本研究利用扫描电子显微镜，分辨率高，图像细节清晰；其次，本研究获取海参骨片使用的次氯酸钠溶液的腐蚀性很强，残留的次氯酸钠会腐蚀骨片，破坏骨片的完整性；最后，次氯酸钠溶液消化间质等缔结组织，未完全消化的肌肉组织容易吸附在骨片上，影响骨片的观察效果。鉴于此，实验时应严格取样，并严格控制次氯酸钠消化时间，以尽可能地保留骨片的完整性。

Massin等[24]研究认为，种的特异性是海参骨片的一个显著特征，海参骨片的细微结构可作为不同种的鉴定依据。2种不同种属的海参骨片观察结果显示，不同种属间海参骨片存在明显差异，如花刺参有花纹样体和C形体，而玉足海参没有，玉足海参有扣形体而花刺参没有。同时，2种海参骨片在形态上存在一定的相似性，如均具有桌形体，但在细节上有差异。本研究得到的骨片特性，可以作为玉足海参和花刺参分类和鉴定的依据。

营养成分含量分析结果表明，玉足海参和花刺参水分含量最高，粗蛋白、灰分、盐分次之，然后是总糖、粗脂肪和还原糖，该结果证明海参是一种高蛋白低脂肪的食品。其中，花刺参的水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分的测定结果与李丹彤等[25]的基本一致。灰分含量较高，在2种海参干物质中含量均超过30%，相差不大，但远高于黄鳝、对虾、带鱼等[26]水产动物，这主要是由于海参体壁组织下存在许多细小石灰质骨片。

2种海参干物质中粗蛋白质含量均超40%，是海参主要的营养成分，与时嘉赓等[27]和周光东等[28]研究结果相似。玉足海参粗脂肪含量比花刺参高，二者的含量都为1%左右，略低于北方仿刺参的粗脂肪含量[21]，远低于猪肉、鸭肉等肉类[29，30]。花刺参的盐分差不多是玉足海参的1.5倍，且二者的还原糖和总糖含量差异较大，可能是由于不同海参品种特性造成的。

4 结论

玉足海参骨片有桌形体、扣形体、穿孔板体3种类型，花刺参骨片有桌形体、花纹样体、C形体3种类型，两者骨片形态的差异可作为其鉴别特征。2种海参的营养成分含量特征大致相同，水分含量均在90%以上。玉足海参干物质的粗蛋白、灰分、盐分、粗脂肪、还原糖、总糖含量分别为52.90%、36.80%、15.32%、1.15%、0.63%、1.74%，花刺参干物质中的含量分别为53.10%、35.47%、23.16%、0.89%、0.76%、1.14%。2种海参具有高蛋白低脂肪的特点，有益于人体健康，特别是糖尿病、高血压、冠心病等人群，是一类较符合消费人群补充蛋白质来源的食品。