刘长琳, 阮飞腾, 秦 搏, 陈四清, 赵法箴, 刘春胜



野生金乌贼成体肌肉的营养成分分析及评价

刘长琳, 阮飞腾, 秦 搏, 陈四清, 赵法箴, 刘春胜

(中国水产科学研究院黄海水产研究所, 山东青岛266071)

为丰富金乌贼()的生化信息和充分了解其营养价值, 作者采用生化方法测定了野生金乌贼成体肌肉的营养成分, 并对其营养品质进行了分析与评价。结果显示: 金乌贼肌肉中水分、粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的含量占鲜样质量的比例分别为71.10%、22.02%、0.75%和2.17%。肌肉中主要含有17种氨基酸, 氨基酸总量占干样质量的64.75%, 其中必需氨基酸总量为24.44%, 占氨基酸总量的37.75%, 与非必需氨基酸总量的比值为75.15%, 符合FAO/WHO的理想模式; 干样中呈味氨基酸的总量为25.34%, 占氨基酸总量的39.14%; 必需氨基酸平均得分为102.86, 组成相对均衡, 必需氨基酸指数EAAI为85.43, 可做为人体理想的蛋白质来源。在脂肪酸组成方面, 饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)的含量分别占脂肪酸总量的33.46%、8.64%、49.83%, 其中EPA和DHA共占PUFA的84.35%, 脂肪质量较高。此外野生金乌贼肌肉中矿物元素种类及含量较为丰富。分析认为, 金乌贼蛋白质含量高、必需氨基酸组成均衡、脂肪质量较好并富含矿物元素, 具有较好的食用价值和保健作用。本研究评估了金乌贼的开发利用价值, 同时为其配合饲料研发提供了重要参考。

野生金乌贼(); 营养成分; 营养评价

金乌贼()俗称乌鱼、乌子、墨鱼、针墨鱼, 隶属于软体动物门(Mollusa)、头足纲(Cephalopoda)、乌贼目(Sepioidea)、乌贼科(Sepiidae)、乌贼属(), 广泛分布于俄罗斯远东海、日本沿海、朝鲜西海岸和南海岸以及中国沿海[1], 其墨囊和内骨骼(海螵蛸)药用价值较高, 具有抗癌、止血等功效[2], 并且还具有肉质鲜美、营养丰富、生活史短、生长快等特点, 是一种增养殖前景广阔的海水经济种类。目前在金乌贼形态学[3]、繁育生物学[4-5]、增殖学[6-7]等方面已见研究报道。

在乌贼科种类营养成分研究方面, 宋超霞等[8]分析和评价了野生与养殖曼氏无针乌贼()营养成分、陈道海等[9]和Amonratt 等[10]分析了野生与养殖虎斑乌贼()肌肉营养成分、蒋霞敏等[11]分析评价了拟目乌贼()胴体肌肉、腕、卵巢、缠卵腺等组织的营养成分、樊甄姣等[12]分析评价了野生金乌贼幼体的蛋白质和脂肪酸成分, 但对野生金乌贼成体营养成分的研究未见报道。本研究对野生金乌贼成体的肌肉营养成分进行了测定, 并对其品质进行了分析评价, 以期丰富金乌贼的生化信息和充分了解其营养价值, 同时为其推广养殖提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料

金乌贼样品于2014年6月在青岛黄岛海域(120°20¢~120°38¢E、35°74¢~35°92¢N)采用地笼网捕捞获得, 雌雄个体各3只, 均处于产卵盛期, 平均体质量为780.6 g±22.4 g, 平均胴长为20.6 cm±2.2 cm, 活体塑料袋充氧运输至实验室。

1.2 方法

1.2.1 样品处理

解剖取其外套膜肌肉, 捣碎。一部分置于55℃恒温箱烘干至恒质量, 另一部分冷冻干燥, 密封干燥保存备用。

1.2.2 营养成分测定

一般营养成分测定: 水分测定为105℃烘干恒质量法(GB5009.3-85); 粗蛋白的测定为凯氏定氮法(GB/T5009.5-1985); 粗脂肪测定为索氏脂肪抽提法(GB/T5009.6-1985), 采用丹麦福斯公司ST310脂肪测定仪测定; 粗灰分测定为箱式电阻炉550℃灼烧法(GB/T 5009.4-1985)。

氨基酸含量测定: 样品经6 mol/L HCl水解, 充氮气后封管, 置于110℃烘箱水解24 h, 减压蒸干后定容, 应用异硫氰酸苯酯柱前衍生法, 采用Agilent1100液相色谱仪测定氨基酸含量。

脂肪酸含量测定: 采用安捷仑6890N/ 5973气质联用仪测定。

矿质元素测定: 依据GB/T5009-2003, 采用Thermo Fisher Scientific ICP 等离子发射光谱仪测定常量及微量元素的含量, 其中气化元素硒(Se)采用北京海光仪器公司AFS-9900全自动四通道氢化物原子荧光光度计测定。

1.2.3 能量含量的计算方法

参照Brett[13]提出的换算因子, 蛋白质、脂肪、总糖的比能值分别为23.64、39.54、17.15 kJ/g。按(kJ/g) =1×23.64+2×39.54 +3×17.15公式计算肌肉的能量含量, 式中为肌肉能量含量值,1为粗蛋白百分含量,2为粗脂肪百分含量,3为总糖百分含量[14]。

1.2.4 营养评价

根据1973年联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/ WHO)建议的氨基酸评分标准模式[15]和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式分别按以下公式计算氨基酸评分()、化学评分()[16]、必需氨基酸指数()[17]:

式中,为试验样品氨基酸含量(mg/g);(FAO/ WHO)为FAO/WHO评分标准模式中同种氨基酸含量(mg/g);(Egg)为全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量(mg/g);为比较的必需氨基酸个数;,,, …,为样品肌肉蛋白质的必需氨基酸含量(%, 干质量);,,, …,为全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸含量(%, 干质量)。

1.2.5 数据处理与分析

试验结果借助Excel 2010和SPSS 16.0软件进行数据整理及生物学统计, 描述性统计值使用平均值±标准差(mean±SD)表示。

2 结果与讨论

2.1 基本营养成分

由表1可知, 金乌贼成体肌肉鲜样中水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、总糖含量分别为71.10%、22.02%、0.75%、2.17%、3.97%, 干样中粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的含量分别为76.18%、2.58%和7.52%, 其中水分、粗脂肪和粗灰分等成分含量低于幼体时期, 而粗蛋白含量明显高于幼体时期的13.37%[12]。与其他种类相比较, 金乌贼成体的水分含量最低, 与拟目乌贼[11]肌肉水分含量接近; 粗蛋白含量远高于其他头足类, 也高于杂色鲍()[18]和扇贝()[18]等海产经济贝类; 粗脂肪含量与表中两种贝类相近, 并在头足类中处于中间水平; 粗灰分含量仅低于曼氏无针乌贼[19]和杂色鲍()[18]; 总糖含量仅低于拟目乌贼[11]和曼氏无针乌贼[19]和杂色鲍[18]; 在能量含量方面, 野生金乌贼成体含有的能量最高, 且显著高于杂色鲍[18]和扇贝[18]。因此综合分析认为, 野生金乌贼成体胴体肌肉具有高蛋白、低脂肪和高能量的特点。

表1 野生金乌贼成体肌肉与其他种类主要营养成分含量的比较

Tab. 1 The main nutrient contents in the muscle of wild adultand some other species

注: 括号内数据为干质量;总糖=100%–(粗蛋白+粗脂肪+灰分+水分)%[14]

2.2 氨基酸含量及营养评价

2.2.1 氨基酸组成

如表2所示, 金乌贼成体肌肉干样的氨基酸检测分析结果显示, 共检测出17种氨基酸, 其中含7种人体必需氨基酸(EAA)、2种半必需氨基酸(HEAA)和8种非必需氨基酸(NEAA)。金乌贼肌肉氨基酸总量(TAA)占干样质量的64.75%, 高于拟目乌贼[11]和曼氏无针乌贼[19], 但低于短蛸[20]、长蛸[14]及弯斑蛸[21], 其中谷氨酸的含量最高, 占干样的比重为11.30%; 天门冬氨酸、亮氨酸、赖氨酸、精氨酸也具有较高的含量, 占干样的比重均超过5.00%; 胱氨酸在干样中的含量最低, 仅为1.31%。谷氨酸在脑组织生化代谢过程中扮演着重要角色, 并在肌肉、肝脏和大脑等组织中发挥解毒作用[22]; 天门冬氨酸具有增强机体抵抗力、保护心肌等作用[23]; 亮氨酸可以氧化供能、调节机体免疫和蛋白质代谢, 具有重要的营养生理作用[24]; 赖氨酸能够增进食欲, 促进幼儿生长发育, 而精氨酸在机体免疫方面具有重要的作用[12, 14]。因此, 从营养学方面验证了金乌贼具有一定的营养和保健作用。

食物蛋白质营养价值主要取决于必需氨基酸的种类、数量和组成比例[14]。金乌贼肌肉中必需氨基酸含量为24.44%, 占氨基酸总量的37.75%, 与野生拟目乌贼[11]和长蛸[14]胴体肌肉中的EAA/TAA比值相当; 必需氨基酸含量与非必需氨基酸含量的比值为73.15%。根据FAO/WHO的标准模式, 理想的蛋白质中的氨基酸组成为EAA占TAA的百分比在40%左右, EAA/NEAA的百分比在60%以上, 则金乌贼肌肉氨基酸组成符合标准模式, 是质量较好的蛋白质。

表2 野生金乌贼成体肌肉氨基酸组成及含量

注: *支链氨基酸; #芳香族氨基酸

2.2.2 呈味氨基酸分析

呈味氨基酸的组成和含量决定了样品的鲜美程度, 其中谷氨酸和天门冬氨酸是呈鲜味的特征氨基酸, 甘氨酸和丙氨酸是呈甘味的特征氨基酸[17]。如表3所示, 野生金乌贼肌肉干样中呈味氨基酸总量在3种头足类中含量最高, 占氨基酸总量的百分比为39.14%。因此, 金乌贼具有海产头足类浓郁的鲜美品质。4种呈味氨基酸含量的高低顺序依次为谷氨酸>天门冬氨酸>丙氨酸>甘氨酸, 其中呈鲜味的谷氨酸和天门冬氨酸含量分别为11.30%和6.73%, 高于曼氏无针乌贼[19]和长蛸[14]。

2.2.3 必需氨基酸营养评价

氨基酸评分是目前评价食物营养价值广泛使用的一种方法。由表4可知, 金乌贼成体必需氨基酸总含量为359.28 mg/g, 高于FAO模式, 从氨基酸得分(AAS)可知, 异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、胱氨酸+蛋氨酸的得分均高于100分, 其中赖氨酸的得分最高为127.69分, 各必需氨基酸的平均得分为102.86分, 说明金乌贼蛋白质必需氨基酸组成相对均衡, 符合FAO/WHO提出的人体必需氨基酸均衡模式。

表3 野生金乌贼成体肌肉中呈味氨基酸的含量及与其他种类的比较(%, 干质量)

由AAS可知, 野生金乌贼肌肉中缬氨酸和苏氨酸得分最低, 分别为75.61分和80.73分, 因此第一限制性氨基酸为缬氨酸, 第二限制性氨基酸为苏氨酸, 其第一限制性氨基酸与魁蚶[16]和曼氏无针乌贼[19]相同。根据CS可知, 酪氨酸+苯丙氨酸的化学分最低, 为64.87分, 其次为缬氨酸, 化学分为70.01分, 两者分别为第一限制性氨基酸和第二限制性氨基酸。因此, 金乌贼成体肌肉的限制性氨基酸为缬氨酸、苏氨酸和酪氨酸+苯丙氨酸。

必需氨基酸指数(EAAI)是一种评价蛋白质营养价值的常用指标, 能够反映出蛋白源的必需氨基酸组成与标准蛋白必需氨基酸组成的拟合程度[9]。由表4知, 野生金乌贼成体肌肉的EAAI为85.43, 与野生曼氏无针乌贼(85.6)[19]相近, 高于拟目乌贼(71.73)[11]和野生虎斑乌贼(69.29)[9]。Oser[25]认为EAAI为80左右时蛋白质营养价值良好, 因此金乌贼成体肌肉蛋白质具有较好的营养价值, 可以作为人体理想的蛋白质来源。

表4 野生金乌贼成体肌肉蛋白质必需氨基酸组成评价

2.3 脂肪酸组成与含量

如表5所示, 野生金乌贼肌肉中主要检测出16种脂肪酸, 其中包括5种饱和脂肪酸(SFA)、4种单不饱和脂肪酸(MUFA)和7种多不饱和脂肪酸(PUFA), 其中PUFA含量>SFA含量>MUFA含量, 与拟目乌贼[11]和虎斑乌贼[9]相同。在SFA中, C16︰0(棕榈酸)的含量占脂肪酸总含量的比例最高(21.25%), C18︰0(硬脂酸)的含量次之(9.39%), 两者构成了饱和脂肪酸的主要成分, 这与拟目乌贼[11]、曼氏无针乌贼[19]、短蛸[20]和虎斑乌贼[9]相一致; 在金乌贼成体肌肉脂肪酸中, PUFA含量最高, 达到脂肪酸总量的49.83%, 远高于SFA和MUFA的含量, 以C22︰6(DHA)、C20︰5(EPA)和C20︰4(花生四烯酸)为主要成分, 含量分别占脂肪酸总量的30.33%、11.70%和4.61%; 此外金乌贼肌肉中EPA+DHA含量为42.03%, 占PUFA的84.35%, 显著高于长蛸(31.23%)[14]和虎斑乌贼(37.13%)[9]。研究表明, SFA中的棕榈酸(C16︰0)和硬脂酸(C18︰0)能够抑制肿瘤的生长, 并且膳食中高比例的PUFA可以降低动脉粥样硬化的发病几率[20], 因此野生金乌贼肌肉的脂肪质量较高, 具有一定得保健作用, 适宜作为获取不饱和脂肪酸的潜在来源。

2.4 常量及微量元素含量

如表6所示, 在野生金乌贼成体肌肉常量元素中, 海产品较常见的K元素的含量最高, 其次是P、Na、Mg、Ca, 其中Na、Mg和Ca的含量均低于长蛸[14], 而除P元素外的其他4种常量元素含量均高于拟目乌贼[11]; 在微量元素中, Zn的含量最高, 其次是Fe、Cu、Mn、Se, 不同头足类元素含量差异可能与生活的海区环境和摄食的饵料不同所致。常量元素是构成有机体的必备元素, Ca、P是骨骼、牙齿、软体组织结构的重要成分, 在人体生长发育过程中具有重要的作用[26]; Mg能够增强记忆力, 并具有保护心脏的作用[21]。微量元素中的Zn被称为“生命之花”, 对有机体的性发育与功能、生殖细胞的形成有重要作用[27]; Fe是血红细胞的重要成分, 与造血功能密切相关; Se元素参与有机体的物质能量代谢, 是人体生长发育的必需元素。由此可见, 野生金乌贼成体肌肉具有较高的保健作用。

表5 野生金乌贼成体肌肉中脂肪酸的组成及含量比较(干质量)

3 小结

金乌贼肌肉具有高蛋白、低脂肪、高能量的特点。在氨基酸含量方面, 氨基酸总量达到干样品质量的64.75%, 其中必需氨基酸占氨基酸总量的37.75%, 与非必需氨基酸含量的比值为73.15%, 符合FAO/WHO标准模式; 呈味氨基酸含量占氨基酸总量的39.14%, 具有海产头足类浓郁的鲜美品质; 各必需氨基酸的平均得分为102.86, 必需氨基酸指数为85.43, 氨基酸组成合理, 是一种富含优质蛋白质的头足类。在脂肪酸组成方面, 多不饱和脂肪酸(PUFA)含量丰富, 其中DHA+EPA含量高达42.03%, 占PUFA的84.35%, 显著高于其他头足类, 具有较高的食用和保健价值。此外, 金乌贼肌肉常量及微量元素种类和含量较为丰富, 有益于人体健康。综上, 金乌贼营养丰富, 是一种具有较高开发利用价值的优良海产种类。

表6 野生金乌贼成体肌肉与其他种类的常量及微量元素含量比较(mg/kg, 干质量)

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Analysis and evaluation of nutritive composition of the muscleof wild adult

LIU Chang-lin, RUAN Fei-teng, QIN Bo, CHEN Si-qing, ZHAO Fa-zhen, LIU Chun-sheng

(Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fisheries Sciences, Qingdao 266071, China)

In this research, to understand the nutritive composition of the muscle of wild adult, general nutrients, amino acids, fatty acids, as well as major and trace elements were measured and analyzed using biochemical methods. The contents of moisture, crude protein, crude ash, and crude lipid in fresh samples ofwere found to be 71.10%, 22.02%, 2.17% and 0.75%, respectively. Seventeen different amino acids were identified in the muscle. In dry samples, the total amino acid content was 64.75%, of which the essential amino acid and flavor amino acid contents were 24.44% and 25.34%, respectively, accounting for 39.14% of the total amino acids. The essential amino acid index was 85.43; therefore,can serve as an ideal protein source for humans. The contents of saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids, and polyunsaturated fatty acids (PUFA), from the total fatty acids were 33.46%, 8.64% and 49.83%, respectively. Of these, the contents of EPA + DHA accounted for 84.35% of PUFA, which was high. In addition, the muscle contained abundant mineral elements. In conclusion,is high in protein content and rich in mineral elements, with essential amino acids composition in equilibrium and good quality of lipids; thus,has high nutritional and health-promoting value. This study is not only of importance to evaluate the development and utilization ofbut also an important reference for research and development in feed compounds for.

wild adult; nutritive composition; nutritive value

(本文编辑: 谭雪静)

[National Key Technology Support Program, No.2011BAD13B08; the Special Funds for the Basic R&D Program in the Central Non-Profit Research Institutes, No. 20603022013021]

Dec. 23, 2014

S965

A

1000-3096(2016)08-0042-07

10.11759//hykx20141223002

2014-12-23;

2015-04-12

国家科技支撑计划资助项目(2011BAD13B08); 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目(20603022013021)

刘长琳(1978-), 男, 山东临沂人, 博士研究生, 副研究员, 主要从事金乌贼苗种繁育及增养殖技术研究, E-mail: liuchl@ysfri.ac.cn; 陈四清, 通信作者, E-mail: chensq@ysfri.ac.cn