鄂尔多斯钝顶螺旋藻与几种常见食品营养成分对比分析
2021-10-25王志忠孙君社巩东辉包玉兰
王志忠 ,孙君社,穆 洁,胡 静,巩东辉,包玉兰
(1.农业农村部规划设计研究院,北京 100125;2.鄂托克旗螺旋藻工程技术研究中心,鄂尔多斯 016199;3.鄂尔多斯琢成生物科技有限责任公司,鄂尔多斯 017000;4.内蒙古科技大学 生命科学与技术学院,包头 014010;5.鄂托克旗园林绿化中心,鄂尔多斯 016199)
螺旋藻是一类古老的低等光合生物,已有36亿年的生活史[1],属于蓝藻门、藻殖段纲、颤藻科、螺旋藻属(节旋藻属)[2],我国允许进行产业化的藻种为钝顶螺旋藻和极大螺旋藻[3]。
螺旋藻的蛋白质含量较高,必需脂肪酸、糖类含量低,微量元素及维生素、多酚等含量较高[4-5],含有藻蓝蛋白、多糖等特殊有用物质[6-7],螺旋藻的功能主要表现在抗氧化、抗炎、抗癌、抗菌、抗毒性等方面[8]。螺旋藻被认为是21世纪最佳营养素之一[9]。
螺旋藻产业虽然在中国已经发展了40多年[10],但至今依然很少有人能够讲清楚螺旋藻的独特性以及与常规食品的营养差异。为此,对螺旋藻的营养素进行测定,按照常规每日食用量与常见蛋白食品鸡蛋、牛奶、豆浆粉、鲤鱼、草鱼的营养成分进行对比,分析鄂尔多斯钝顶螺旋藻独特之处,为螺旋藻进入人们的健康餐桌提供重要依据。
1 材料与方法
1.1 材料
样品为产自内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗的钝顶螺旋藻片。
1.2 主要检测设备
AA800原子吸收光谱仪购自美国PE公司、AFS-3100原子荧光光谱仪购自北京海光仪器有限公司、岛津20A液相色谱仪购自日本岛津公司、UV1800紫外可见分光光度计购自日本岛津公司。
1.3 方法
能量、蛋白质、脂肪、碳水化合物、钠、钾、钙、镁、磷、铁、锌、硒、维生素A、维生素E、维生素B1、维生素B2、维生素B3、维生素B6、维生素B12、叶酸按食品安全国家标准规定的方法检验。
1.4 其他食品营养数据来源
所选其他5种食物营养素含量及膳食推荐量数据摘自《中国食物成分表(第2版)》[11]、《中国食物成分表(标准版)第1册》[12]。
2 结果与分析
2.1 鄂尔多斯钝顶螺旋藻宏量营养素含量分析比较
鄂尔多斯钝顶螺旋藻宏量营养素含量与相关食品比较见表1和表2。
表2 鄂尔多斯钝顶螺旋藻蛋白质、脂肪、碳水化合物含量与相关食品比较Table 2 Comparative analysis of protein,fat and carbohydrate content between Spirulina Platensis from Erdos plateau and five protein foods
从表1可以看出,10 g螺旋藻的能量与60 g鸡蛋、250 g牛奶、30 g豆浆粉、100 g鲤鱼、100 g草鱼差异极显著(P<0.01),其能量值明显低于其他食品,不到其他食品能量值的1/2,且远远低于推荐摄入量。每日摄入10 g螺旋藻增加的能量较低,符合多数对能量摄入有限制要求的人群食用。
表1 鄂尔多斯钝顶螺旋藻能量值与5种蛋白食品比较Table 1 Comparative analysis of energy between Spirulina Platensis from Erdos plateau and five protein foods
从表2可以看出,食用10螺旋藻可补充与60 g鸡蛋、250 g牛奶、30 g豆浆粉的蛋白质数值相当的人体蛋白质需求。6种食品的蛋白质含量均显著低于推荐摄入量,食用鱼肉可摄入更多的蛋白质。
10 g螺旋藻脂肪含量大大低于其他食品,其他5种食品脂肪含量为10 g螺旋藻的7.05~20倍,含量最高为牛奶,依次为鸡蛋、鱼肉和豆浆粉。10 g螺旋藻碳水化合物的数值高于两种鱼肉而低于牛奶和豆浆(P<0.01)。30 g豆浆粉、250 g牛奶、60 g鸡蛋的碳水化合物含量分别为10 g螺旋藻的16.7、7.1和1.4倍,两种鱼肉的碳水化合物不到10 g螺旋藻含量的一半。
60 g鸡蛋、250 g牛奶、30 g豆浆粉的蛋白质、脂肪、碳水化合物、两种鱼肉的蛋白质和脂肪均高于10 g螺旋藻的含量,可见食用螺旋藻在补充蛋白质的同时可减少脂肪和碳水化合物的摄入。尽管鱼肉的碳水化合物较低,但其蛋白质和脂肪含量均较高,综合来看,食用螺旋藻可在补充蛋白质的同时减少脂肪和碳水化合物的摄入。
2.2 鄂尔多斯钝顶螺旋藻常量营养素含量与相关食品比较
鄂尔多斯钝顶螺旋藻常量营养素钠、钾、钙、镁、磷含量与相关食品比较见表3。
表3 鄂尔多斯钝顶螺旋藻钠、钾、钙、镁、磷含量与相关食品比较Table 3 Comparative analysis of Na,K,Ca,Mg and P contents between Spirulina Platensis from Erdos plateau and five protein foods
表3中5种常量营养素的含量远低于每日推荐量。10 g螺旋藻钠含量高于30 g豆浆粉、100 g草鱼、100 g鲤鱼而低于60 g鸡蛋和250 g牛奶。30 g豆浆粉、100 g草鱼、250 g牛奶、100 g鲤鱼和60 g鸡蛋钾含量分别为10 g螺旋藻的1.77、2.38、2.50、2.55和0.71倍。6种食品中250 g牛奶的钙含量为最高,为322.50 mg,是10 g螺旋藻的19.55倍,60 g鸡蛋、30 g豆浆粉、100 g鲤鱼、100 g草鱼的钙含量分别为10 g螺旋藻的2.04、1.84、3.03和2.30倍。6种食品的镁含量以30 g豆浆粉为最高。250 g牛奶、100 g鲤鱼、100 g草鱼的磷含量分别为10 g螺旋藻的1.71、1.55和1.54倍60 g鸡蛋和30 g豆浆粉的磷含量分别为螺旋藻的0.83和0.58倍。
2.3 鄂尔多斯钝顶螺旋藻微量营养素铁、锌、硒含量与相关食品比较
鄂尔多斯钝顶螺旋藻微量营养素含量与相关食品比较见表4。
表4 鄂尔多斯钝顶螺旋藻铁、锌、硒含量与相关食品比较Table 4 Comparative analysis of Fe,Zn and Se contents between Spirulina Platensis from Erdos plateau and five protein foods
从表4可以看出,60 g鸡蛋、250 g牛奶、30 g豆浆粉、100 g鲤鱼、100 g草鱼的铁含量依次为螺旋藻含量的14%、9%、13%、11%和9%。食用10 g螺旋藻可以补充人体每日需求97%(男)、72.8%(女)的铁含量。
10 g螺旋藻相比于其他5种食品锌硒含量较低。鲤鱼的锌硒含量最高,锌含量占每日推荐量的16.64%(男)和27.73%(女),硒含量占每日推荐量的25.63%。
2.4 鄂尔多斯钝顶螺旋藻维生素含量与相关食品比较
鄂尔多斯钝顶螺旋藻维生素含量与相关食品比较见表5。
表5 鄂尔多斯钝顶螺旋藻维生素含量与相关食品比较Table 5 Comparative analysis of vitamin contents between Spirulina Platensis from Erdos plateau and five protein foods
表5所示的6种食品中,10 g螺旋藻维生素A的数值最大,为推荐摄入量的38.00%(男)和43.43%(女)。30 g豆浆粉的维生素E远高于其他食品,为推荐量的58.55%。6种食品维生素B1含量均处于较低水平。6种食品维生素B2含量从高到低依次:螺旋藻[推荐量的35.43%(男)和41.33%(女)]、牛奶[推荐量的25.00%(男)和29.17%(女)]、鸡蛋[推荐量的11.57%(男)和13.50%(女)]、草鱼、鲤鱼、豆浆粉,后三者维生素B2含量均不到推荐量的10%。100 g鲤鱼和100 g草鱼维生素B3含量分别为推荐量的19.29%(男)和22.50%(女)、20.00%(男)和23.33%(女),其余4种食品的维生素B3含量均较低。两种鱼肉的维生素B6含量高于250 g牛奶和10 g螺旋藻,但较推荐量均较低。10 g螺旋藻、250 g牛奶、100 g鲤鱼的维生素B12含量均较高,分别为推荐量的458.33%、312.50%和93.75%。6种食品中60 g鸡蛋的叶酸含量最高,为推荐量的10.61%。食用10 g螺旋藻可在补充一般维生素的同时显著补充维生素B2、B12,食用60 g鸡蛋可显著补充维生素A和叶酸,食用250 g牛奶可显著补充维生素B1、B2和叶酸,食用30 g豆浆粉可显著补充维生素E,食用两种鱼肉可显著补充B3、B6和B12。
3 讨论
随着现代生活节奏的加快,人们营养摄入不均衡,普遍处于亚健康状态[13]。如何实现均衡营养是现代人面临的一大难题。公众对食品营养的理解并不全面准确,且未按照实际食用过程中摄入的营养素种类和数量进行比较。通过本文对6种食品营养成分分析比较,可见其各自的优点与不足。
物质和能量是人类活力的基础,蛋白质、脂肪、碳水化合物是人体物质和能量的主要提供者。螺旋藻有能量低、蛋白质适中、脂肪、碳水化合物含量低的特性完全可以健康食品的形式进入人们的餐桌,在最少的脂肪、碳水化合物及能量摄入前提下补充优质蛋白质[14-15],提高人们的免疫力[16-17]、抗感染力[18-20]、抗病毒力[21],也可避免肥胖[22-23]和高血压等慢性病[24],食用常规用量螺旋藻不会出现蛋白质超过限量的情况。
适当摄入Na,K,Ca、Mg、P、Fe、Zn、Se等微量矿物质元素对身体免疫系统维持、生理过程正常运行、心血管系统健康至关重要[25-27]。6种定量食品中,豆浆粉的钠含量低、牛奶和鱼肉的钾、磷含量高、牛奶的钙含量接近每日推荐量的50%、螺旋藻的铁含量已接近推荐量,鱼肉的锌硒含量高等营养特性指导我们不能单纯依赖一种食品补充矿质元素,应讲究均衡而不是唯一。
维生素是协调人体正常代谢活动的不可替代的重要生命物质,不能在体内合成,全由食物补充[28]。维生素缺乏会导致人体正常生理过程受阻,会对免疫功能产生不利的影响[29]。6种定量食品中,螺旋藻的维生素A、B2和B12含量高,豆浆粉的维生素E含量高,鱼肉的维生素B3、B6和B12含量高,牛奶的B1、B2、B12和叶酸也均较高,鸡蛋的维生素A和叶酸较高,说明不能依赖一种食品解决所有维生素的摄入需求问题,多种食品优势互补才能高效补充维生素。
通过螺旋藻营养成分与常规食品对比可辅助人们正确认识和食用螺旋藻,最大限度发挥螺旋藻营养健康作用。