王 楠，王 伟，刘彩琴，陈永洲，沈素芬

（1.浙江树人大学生物与环境工程学院，浙江杭州310015；2.浙江省农业科学院农产品质量标准化研究所，浙江杭州310021；3.浙江中得农业集团有限公司，浙江杭州310021）

甲鱼蛋白质各组分的营养价值分析

王 楠1，王 伟2，刘彩琴1，陈永洲3，沈素芬3

（1.浙江树人大学生物与环境工程学院，浙江杭州310015；2.浙江省农业科学院农产品质量标准化研究所，浙江杭州310021；3.浙江中得农业集团有限公司，浙江杭州310021）

根据溶解性质不同，将甲鱼蛋白质分为水溶蛋白、盐溶蛋白、醇溶蛋白和碱溶蛋白四种级分。分析各蛋白级分的含量、氨基酸组成，并对其营养价值进行评价。结果表明，甲鱼蛋白组分含量为：碱溶蛋白＞水溶蛋白＞盐溶蛋白＞醇溶蛋白。甲鱼蛋白粗粉及四种蛋白质组分中含有常见的17种氨基酸，其必需氨基酸与非必需氨基酸的比值和必需氨基酸占总氨基酸的比值，均高于WHO/FAO的理想模式，其限制性氨基酸均为Met+Cys。其中，盐溶蛋白和碱溶蛋白组分的AAS值、CS值、EAAI值和PERⅠ值均接近或高于WHO/FAO推荐的理想模式，极具营养价值。

甲鱼，蛋白级分，氨基酸，营养价值

甲鱼又称鳖、团鱼、脚鱼、水鱼，动物界，脊索动物门，脊椎动物亚门，爬行纲，龟鳖目，鳖科，鳖属，是一种水生经济动物。甲鱼肉质鲜嫩味美，营养丰富，含有蛋白质、多种矿物质元素及多种不饱和脂肪酸，具有强身健体、提高免疫、延年益寿、防癌抗癌的功效，是一种良好的药食同源佳品［1-2］。我国甲鱼养殖主要集中在浙江、江苏、湖北和广东省。2012年全国甲鱼总产量约33.14万吨，其中浙江省甲鱼总产量约15.53万吨，产量位居全国第一。由于猪、牛等陆生动物存在人畜共患病等安全隐患，而水产动物是近年来被世界公认的一种安全性较高的蛋白来源，因此甲鱼可以作为制备高品质食品的优质原料［3］。

根据Osborne分类法［4］，蛋白质根据溶解性质的不同可分为水溶蛋白、盐溶蛋白、醇溶蛋白和碱溶蛋白四种组分。关于蛋白组分的研究多集中在小麦、玉米、荞麦、大豆等农作物蛋白源［5-7］。目前，针对甲鱼蛋白各组分的构成以及其营养特性方面的研究还未见报道。本研究以甲鱼为原料，将甲鱼蛋白质分为水溶蛋白、盐溶蛋白、醇溶蛋白和碱溶蛋白四种级分。分析甲鱼各蛋白级分的含量、氨基酸组成，并对其营养价值进行评价，为甲鱼蛋白的进一步开发利用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

甲鱼 浙江中得农业集团有限公司；透析袋 上海华美生物工程公司；其他试剂 均为分析纯。

BS-210s电子天平 德国Sartorus公司；XW-80A漩涡混匀机 上海精科实业有限公司；TDL-5-A低速台式离心机 ANKE公司；DHG-9070A电热恒温鼓风干燥箱 上海精宏实验设备有限公司；LGJ-10冷冻干燥机 北京四环科学仪器厂；HYG-B全温度摇瓶柜 太仓市实验设备厂；K350 BUCH凯氏定氮仪 瑞士BUCH公司；日立L-8800全自动氨基酸分析仪 日本日立公司。

1.2 实验方法

1.2.1 原料的预处理 新鲜甲鱼宰杀→蒸馏水清洗→去骨、去皮膜→匀浆→冷冻干燥→95%乙醇脱脂→干燥→甲鱼粗蛋白粉。

1.2.2 甲鱼蛋白组分的分级制备 参照Osbome［4］分级制备法。

1.2.2.1 水溶蛋白 称取甲鱼粗蛋白粉100g，加入到1000m L蒸馏水中，室温下搅拌提取4h，然后以2000×g离心20m in，再重复提取2次，收集上清液，合并后浓缩，冷冻干燥所得产品即为甲鱼水溶蛋白组分。

1.2.2.2 盐溶蛋白 将水溶蛋白提取后的沉淀用1000m L pH为8.0的50mmol/L Tris-HCl缓冲液（内含0.5mol/L NaCl）进行提取，在室温条件下搅拌浸提4h，然后以2000×g离心20m in，再重复提取2次，得上清液，4℃置于去离子水中透析（MWCO：8000u）72h，期间换水数次，将透析袋内蛋白液离心获得沉淀。沉淀冷冻干燥所得产品即为盐溶蛋白级分。

1.2.2.3 醇溶蛋白 将盐溶蛋白提取后的沉淀加入到1000m L的45%乙醇中，室温下搅拌提取4h，然后以2000×g离心20min，再重复提取2次，收集上清液，合并后浓缩，冷冻干燥所得产品即为醇溶蛋白组分。

1.2.2.4 碱溶蛋白 醇溶蛋白提取后的沉淀加入到1000m L 0.1mol/L NaOH中，室温下搅拌提取4h，然后以2000×g离心20min，再重复提取2次，收集上清液合并后滴加20%的三氯乙酸（w/v），至三氯乙酸最终浓度为5%（w/v），然后以2000×g离心20m in，沉淀用预冷丙酮洗涤两次，室温下风干，所得产品即为碱溶蛋白组分。

1.2.3 粗蛋白质的含量测定 微量凯氏定氮法（GB 5009.5-2010），其中氮换算为蛋白质的系数为6.25。纯蛋白量（%）=蛋白提取得率（%）×粗蛋白含量（%）×100

1.2.4 氨基酸测定方法 样品的前处理采用盐酸水解法（色氨酸采用KOH水解）。准确称取100mg样品，放入水解试管中，加入10m L 6mol/L的盐酸，真空后封管。置于110℃烘箱内水解24h。样品冷却后，用滤膜过滤水解样品，并移取1m L置于蒸发试管中蒸发，待干燥后向其中加入2.0m L高纯水漩涡混合20s，于4℃储备待测。利用配备日立专用离子交换树脂柱（4.6mm×60mm）的全自动氨基酸分析仪进行氨基酸组成分析。

1.2.5 营养价值评价方法 基于各级分氨基酸分析结果，计算甲鱼蛋白各级分的营养价值指标。将测得的必需氨基酸含量换算为百分含量，与1973年FAO/ WHO建议的每克氮氨基酸评分标准模式［8］和鸡蛋蛋白质评分标准模式进行比较分析［9］，计算必需氨基酸与总氨基酸之比（%）、氨基酸评分（AAS）、化学评分（CS）、必需氨基酸指数（EAAI）和蛋白质功效比值（PER）［10-13］。

1.2.5.1 氨基酸评分（am ino acid score，AAS） AAS=被测蛋白质中某一必需氨基酸的含量（%）/（FAO/WHO）评分标准模式中同种氨基酸含量（%）

氨基酸评分步骤：计算被测蛋白质每种必需氨基酸的评分值；找出第一限制氨基酸评分值，即为该蛋白质的氨基酸评分。

1.2.5.2 化学评分（CS） CS=被测蛋白质中某一必需氨基酸的含量（%）/全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量（%）

1.2.5.3 必需氨基酸指数（EAAI）

式中，n为比较的必需氨基酸个数；T为被测蛋白质中必需氨基酸含量（%）；S为全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸含量（%）

1.2.5.4 蛋白质功效比值（protein effciency ratio，PER） 根据A lsmeyer等［12］报道的回归方程计算。

1.3 实验结果统计分析方法

本实验结果用SPSS 16.0统计软件进行统计分析，描述性统计值使用平均值±标准差（Mean±SD）表示。

2 结果与分析

2.1 甲鱼蛋白组分的含量特点

甲鱼富含丰富的蛋白质，为明确甲鱼蛋白中各级分的含量特点及营养特性，本研究利用传统的Osbome蛋白提取方法，根据每种蛋白组分溶解特性的区别，提取得到四种蛋白组分，得出甲鱼蛋白大致的蛋白组分含量差异（见表1），由于甲鱼在品种的区别和产地等因素的不同，其蛋白组分的含量可能略有差异。

表1 甲鱼蛋白各个蛋白组分的分级结果Table 1 The distilling results of four protein components in turtle protein

由表1可知，甲鱼蛋白组分的纯蛋白含量特点为：碱溶蛋白＞水溶蛋白＞盐溶蛋白＞醇溶蛋白。其中，碱溶纯蛋白含量为9.51%，是甲鱼蛋白的优势蛋白级分。其次是水溶蛋白，其纯蛋白含量为2.77%，再次是盐溶蛋白和醇溶蛋白。

2.2 甲鱼蛋白质组分的氨基酸组成分析

采用氨基酸分析仪，对甲鱼粗蛋白粉及其四个蛋白组分的氨基酸组成进行了分析，结果见表2。

表2 甲鱼蛋白质组分的氨基酸组成及含量（Mean±SD，%，n=3）Table 2 Composition and contents of amino acids of turtle protein components（Mean±SD，%，n=3）

表2中的氨基酸分析结果表明，甲鱼粗蛋白粉及四种蛋白质组分中含有常见的17种氨基酸，其中甲鱼粗蛋白粉、水溶蛋白、盐溶蛋白、碱溶蛋白中Glu含量最高；醇溶蛋白中Val含量最高。甲鱼粗蛋白粉及各个蛋白组分必需氨基酸比例均衡，必需氨基酸含量总和的顺序为：盐溶蛋白（39.55%）＞碱溶蛋白（32.46%）＞甲鱼粗蛋白粉（20.95%）＞水溶蛋白（15.45%）＞醇溶蛋白（14.36%）。甲鱼粗蛋白粉的必需氨基酸与非必需氨基酸的比值为55.31%，盐溶蛋白、水溶蛋白、醇溶蛋白、碱溶蛋白的必需氨基酸与非必需氨基酸的比值分别为80.50%、66.68%、101.27%、66.50%，高于WHO/FAO提出的必需氨基酸与非必需氨基酸之比为60%的参考蛋白模式。根据WHO/FAO提出的参考蛋白的理想模式，必需氨基酸/氨基酸总量（%）为40%左右。由表2可以看出，甲鱼粗蛋白粉、水溶蛋白、盐溶蛋白、醇溶蛋白和碱溶蛋白的必需氨基酸占总氨基酸的比值分别为35.61%、40.01%、44.60%、50.32%、39.94%，均接近或略高于WHO/FAO提出的参考模式的推荐值。说明，甲鱼粗蛋白粉及四种蛋白组分均为高营养价值蛋白质。

2.3 甲鱼蛋白质组分的氨基酸种类分布特点

按照氨基酸的化学性质对甲鱼粗蛋白及四种蛋白组分中的氨基酸进行归类，计算不同种类氨基酸的分配比例，甲鱼蛋白质组分的氨基酸种类分布见表3。

表3 甲鱼蛋白质组分的氨基酸种类分布（%）Table 3 The amino acids category distribution of turtle protein components（%）

表3结果表明，盐溶蛋白和碱溶蛋白的疏水性氨基酸、不带电极性氨基酸、碱性氨基酸、酸性氨基酸、含硫氨基酸、芳香族氨基酸含量均较高；其次是甲鱼粗蛋白粉；醇溶蛋白和水溶蛋白各种性质的氨基酸含量均较低。有报道认为［14-15］，疏水性氨基酸及芳香族氨基酸含量多会增加蛋白肽的功能活性，甲鱼粗蛋白粉及四个蛋白组分中，疏水性氨基酸含量比例最高，说明甲鱼蛋白及其各组分是制备功能肽的优质原料。其中，碱溶蛋白含量较高，因此更适合作为功能肽的原料。

2.4 甲鱼蛋白组分的营养价值分析

分析评价食物蛋白质的营养价值，对于食品品质的鉴定、指导人群膳食等诸多方面具有重要的意义。食品蛋白质营养价值的高低取决于其为体内合成含氮化合物所提供的必需氨基酸的种类、数量及比例。一般来说，不同来源的食物蛋白质含量、氨基酸模式等均不同，人体对不同蛋白质的消化、吸收和利用程度也存在差异。因此，食品营养学主要从食物蛋白质必需氨基酸含量、被消化吸收、利用程度等方面进行评价。本研究采用A lsmeyer等［13］报道的回归方程，通过计算AAS、CS和PER等指标，评价甲鱼蛋白组分的营养价值，其相关营养参数见表4。

表4 甲鱼蛋白组分的营养价值分析结果Table 4 The nutrition value analysis result of turtle protein components

根据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，分别计算出氨基酸评分（AAS）、化学评分（CS）、必需氨基酸指数（EAAI）和蛋白质功效比值（PER）。由表4可见，盐溶蛋白的氨基酸评分除Met+Cys、Lys、Thr的AAS值分别为0.79、0.91和0.92，略低于1，其他氨基酸评分均高于1。碱溶蛋白的氨基酸评分除Met+Cys、Val、Leu的AAS值分别为0.70、0.77和0.99，略低于1，其他氨基酸评分均高于1，说明盐溶蛋白和碱溶蛋白必需氨基酸模式优越于FAO/WHO理想模式。甲鱼蛋白粗粉的各氨基酸评分均略低于1，说明甲鱼蛋白粗粉必需氨基酸组成相对较均衡，接近于FAO/WHO理想模式。水溶蛋白和醇溶蛋白的氨基酸评分，除醇溶蛋白缬氨酸的AAS值为2.11，其他氨基酸AAS值均小于1，说明水溶蛋白和醇溶蛋白的必需氨基酸组成模式差异于FAO/WHO理想模式。从化学评分看，除了盐溶蛋白Leu的CS值和醇溶蛋白的Val的CS值高于1，其他各个蛋白组分的氨基酸CS值均低于1，这说明甲鱼蛋白粗粉、各个蛋白质组分和全鸡蛋蛋白质还有一定差异。

根据AAS和CS判断，甲鱼粗蛋白粉及四个蛋白组分的第一限制性氨基酸（氨基酸评分值最低）均为Met+Cys。甲鱼粗蛋白粉、水溶蛋白、碱溶蛋白的第二限制性氨基酸为Val，盐溶蛋白的第二限制性氨基酸为Lys，醇溶蛋白的第二限制性氨基酸为Ile和Leu。

EAAI是反应食物中必需氨基酸与标准蛋白质相接近程度的指标。EAAI愈大，则表明营养价值愈高。甲鱼粗蛋白粉的EAAI为40.67，略低于半刺厚唇鱼（58.62）［11］、鲢鱼（57.59）、草鱼（60.59）和鳙鱼（60.87）［16］；盐溶蛋白和碱溶蛋白的EAAI分别为75.62和61.13，水溶蛋白和醇溶蛋白的EAAI较低，分别为31.51和12.17。以上结果表明就蛋白质品质而言，盐溶蛋白＞碱溶蛋白＞甲鱼粗蛋白粉＞水溶蛋白＞醇溶蛋白。

PER是指实验期内幼年动物体重增加和摄入蛋白质量的比值，用来反映蛋白质营养价值的指标。采用回归方程计算得到甲鱼粗蛋白粉及四种蛋白级分的PER值，其中盐溶蛋白的PERⅠ、PERⅡ、PERⅢ和碱溶蛋白的PERⅠ、PERⅡ的值都高于优质蛋白的衡量标准值2.00［17］。甲鱼粗蛋白粉的PER接近于优质蛋白的衡量标准值2.00。水溶蛋白和醇溶蛋白的PER值较低。盐溶蛋白和碱溶蛋白的营养价值高于甲鱼粗蛋白粉的营养价值，高于水溶蛋白和醇溶蛋白的营养价值。

3 结论

甲鱼蛋白组分的纯蛋白含量特点为：碱溶蛋白＞水溶蛋白＞盐溶蛋白＞醇溶蛋白。甲鱼粗蛋白粉及四种蛋白质组分中含有常见的17种氨基酸，必需氨基酸含量总和的顺序为：盐溶蛋白（39.55%）＞碱溶蛋白（32.46%）＞甲鱼粗蛋白粉（20.95%）＞水溶蛋白（15.45%）＞醇溶蛋白（14.36%）。甲鱼粗蛋白粉、盐溶蛋白、水溶蛋白、醇溶蛋白、碱溶蛋白的必需氨基酸与非必需氨基酸的比值和必需氨基酸占总氨基酸的比值，接近或高于WHO/FAO提出的参考模式推荐值60%和40%。说明，甲鱼粗蛋白粉及四种蛋白组分均为理想蛋白质，是优良的蛋白质来源。

其中，盐溶蛋白和碱溶蛋白组分Met+Cys的AAS值分别为0.79、0.70，CS值分别为0.51、0.45，EAAI值分别为75.62、61.13，PERⅠ值分别为4.01、2.31，均接近或高于WHO/FAO推荐的理想模式。说明，盐溶蛋白和碱溶蛋白具有蛋白质含量高、营养价值丰富、机体利用率高、疏水性氨基酸含量高等特点，极具开发和利用价值。

［1］江苏新医学院.中药大辞典（下）［M］.上海：上海科学技术出版社，1986：115.

［2］马卫平，张海鸣.甲鱼的营养价值和药用价值［J］.肉品卫生，1999（1）：17.

［3］陆剑锋，万全，殷章敏，等.中华鳖裙边胶原蛋白的提取及其特征［J］.水产学报，2010，34（2）：981-988.

［4］Osbome TB.The vegetable Proteins［M］.2ed.London：Longmans Green and Co，1924.

［5］Ge Y，Sun A，Ni Y，Cai T.Some nutritional and funetional Properties of defatted wheat germ Protein［J］.Journal of Agricultulal and Food Chemistry，2000，48（12）：6215-6218.

［6］Claver IP，Zhou H M.Enzymatic hydrolysis of defatted wheat germ by Proteases and the effect on the functional properties of resulting protein hydrolysates［J］.Journal of Food Biochemistry，2005，29（1）：13-26.

［7］Guo X N，Yao H Y.Fractionation and characterization of tartary buckwheat flour proteins［J］.Food Chemistry，2006，98（l）：90-94.

［8］FAO/WHO Ad Hoc Expert Committee.Energy and protein requirements［R］.FAO Nutrition Meeting Report Series，1973，52：40-73.

［9］中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所.食物成分表（全国代表值）［M］.北京：北京人民卫生出版社，1991：30-31.

［10］张高静，韩丽萍，孙剑锋，等.南美白对虾营养成分分析与评价［J］.中国食品学报，2013，13（8）：254-260.

［11］谭德清，王剑伟，但胜国，等.厚颌鲂含肉率及生化成分的分析［J］.水生生物学报，2004，28（1）：17-22.

［12］李传武，梁志强，伍远安，等.半刺厚唇鱼肌肉营养成分分析［J］.营养学报，2011，35（3）：526-528.

［13］Alsmeyer R H，Cunningham A D，Happich M L.Equations predict PER from amino acid analysis［J］.Food Technology，1974，28：34-38.

［14］李琳，赵谋明.食物源活性肽结构-特性关系的研究进展［J］.食品科技，2006（3）：7-11.

［15］Chen H M，Muramoto K，Yamauchi F，et al.Antioxidant properties of histidine-containing peptides designed from peptide fragment found in the digests of a soybean protein［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，1998，46：49-53.

［16］梁银铨，崔希群，刘友亮.鳜肌肉生化成分分析和营养品质评价［J］.水生生物学报，1998，22：386-388.

［17］Friedman M.Nutritional value of proteins from different food sources.A review［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，1996，44（l）：6-29.

Fractionation and nutritional properties evaluation of turtle protein

WANG Nan1，WANGW ei2，LIU Cai-qin1，CHEN Yong-zhou3，SHEN Su-fen3
（1．College of Biology and Environmental Engineering，Zhejiang Shuren University，Hangzhou 310015，China；2．Institute of Quality and Standard for Agricultural Products，Zhejiang Academy of Agricultural Sciences，Hangzhou 310021，China；3.Zhejiang Zhongde Agriculture Group Co.，Ltd.，Hangzhou 310021，China）

According to the different dissolve ability of protein components，four kinds of protein componentshad got from turtle protein. In order to evaluate the nutritional value，components of each protein fraction andcomposition of amino acids were analyzed. The result showed that the content characteristics of proteincomponents was glutelin ＞albumin ＞globulin ＞prolamine. Glutelin was the predominant component in turtleprotein. Seventeen common amino acids were found in Turtle protein and four kinds of protein components.The ratio of total essential amino acids to total amino acids，and the ratio of total essential amino acids to totalnonessential amino acids were higher than （FAO/WHO） standard. Their limited amino acid was Met+Cys.Glutelin and globulin possessed higher AAS，CS，EAAI，and PERⅠ value，with good nutritional quality.

turtle；protein fraction；amino acids；nutritional value

TS201.1

A

1002-0306（2015）08-0343-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.08.063

2014－05－09

王楠（1981-），女，博士，讲师，研究方向：食品科学。

国家自然科学基金青年基金项目（31401500）；浙江省自然科学基金青年基金项目（LQ13C200005）。