侯召华,赵 慧,于 滨,崔 波,*

(1.齐鲁工业大学食品科学与工程学院,山东济南 250353；2.中国农业科学院特产研究所,吉林长春 130112)

林蛙油营养成分综合分析

侯召华1,赵 慧2,于 滨1,崔 波1,*

(1.齐鲁工业大学食品科学与工程学院,山东济南 250353；2.中国农业科学院特产研究所,吉林长春 130112)

本文对林蛙油中水分、灰分、脂肪酸、蛋白质、氨基酸、胆固醇等成分进行了系统研究,旨在为林蛙油的开发利用提供理论基础。结果表明,林蛙油富含粗脂肪和蛋白质;林蛙油中检测到12种脂肪酸,不饱和脂肪酸含量高达66.13%,单不饱和脂肪酸(MUFA)含量达38.18%,饱和脂肪酸(SFA)含量为34.16%,多不饱和脂肪酸(PUFA)含量为 27.95%;致动脉硬化指数(AI)和凝血指数(TI)分别为1.40和0.70;氨基酸含量为11.49 g/100 g,8种必需氨基酸含量达51.61%;胆固醇含量为451.52 mg/100 g。综上所述,林蛙油脂溶性成分丰富,是一种健康的功效性产品。

林蛙油,脂肪酸,胆固醇,氨基酸

林蛙油为中国林蛙(RanatemporariachensinensisDavid)雌蛙输卵管干燥后形成的脂肪状物,其味甘、咸、性平,可补肾益精,增强免疫力和抵抗力,养阴润肺,用于阴虚体弱、神疲乏力、心悸失眠、盗汗不止、痨嗽咳血[1-3]。林蛙油含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类、多种维生素、激素、氨基酸和矿物质,是珍贵的中药材和天然滋补品[4]。林蛙油的主要成分是蛋白质,其粗蛋白的含量达样品总量的40%以上,氨基酸总量达17.60%。其中人体必需氨基酸含量达12.8%,包括8种人体必需氨基酸[5]。金莉莉等[6]测得林蛙油中脂类物质含量约6%,包括17种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸占77.26%。康岚[7]研究表明林蛙油激素类成分中胆固醇含量为23.94%。

林蛙油成分研究报道较多,但是系统研究较少,且对于胆固醇、脂肪酸等脂类物质报道的多为相对含量,而绝对含量基本未见报道。本文建立了林蛙油中胆固醇UPLC检测方法,并对林蛙油营养及活性成分进行系统分析,旨在为林蛙油的开发利用提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

林蛙油 来源于中国农业科学院特产研究所左家实验站,为干燥样品;脂肪酸甲酯标样 购于Nu-Chek Prep公司(Nu-Chek Prep,Inc.,USA);胆固醇标样 购于Sigma-Aldrich Co.,USA;氯仿、甲醇、盐酸、氯化钾、氢氧化钾、正己烷、无水硫酸钠 国产分析纯;乙腈与甲醇 购买于Fisher公司,色谱级。

GZX-9140MBE型数显鼓风干燥箱 上海博讯实业有限公司;FW-200型高速万能粉碎机 北京中兴伟业仪器有限公司;ME204E型万分之一天平 梅特勒-托利多仪器上海有限公司;ACQUITY UPLCTM型超高压液相色谱仪 沃特世科技上海有限公司;7000B型气相色谱-串联质谱仪 安捷伦科技中国有限公司;L-8900型氨基酸分析仪 日立中国有限公司;DZF-6051型真空干燥箱 上海景洪实验仪器有限公司。

表1 林蛙油基本成分及胆固醇Table 1 Nutritional components and cholesterol in Oviductus ranae

1.2 基本成分测定

水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分利用国标[8-11]方法进行测定。

1.3 林蛙油脂肪酸定性定量分析

1.3.1 脂肪酸提取与皂化 脂肪酸提取和皂化的方法根据参考文献,进行适当修改。称取林蛙油粉(约1.0 g)放到玻璃容器中,添加40 mL提取液(氯仿∶甲醇=2∶1,v/v);组织匀浆,超声提取30 min后,滤纸过滤,在滤液中添加30 mL 1 mol/L KCl溶液,4 ℃下静置分层过夜[12-13]。

过夜分层后,得到下层有机相,氮气吹干得到脂质提取物;干燥后,称取质量;干燥物溶解在5 mL 正己烷中,放到具塞试管中;在试管中添加5 mL 1 mol/L KOH甲醇溶液,50 ℃下皂化2 h后,添加5 mL 正己烷和15 mL 5% HCl溶液,进行分层;上层为有机相(正己烷层),得到上层相,用正己烷定容至10 mL;然后加入无水Na2SO4除去多余的水分;进行GC-MS分析。

1.3.2 脂肪酸气相色谱-质谱分析 气相色谱-质谱方法根据参考文献[12,14],进行适当修改。气相色谱条件:色谱柱为SPTM-2560弹性石英毛细管柱(100 m×0.25 mm×0.25 μm;supelco,PA);载气为高纯度氦气(99.999%),恒定流量为1.0 mL/min;进样量为1 μL;分流比为60∶1;程序升温:从140 ℃开始(保持5 min),以4 ℃/min升温到200 ℃,接着3 ℃/min升温到220 ℃(保持26 min);进样口温度和传输线温度均为250 ℃。

质谱条件:EI离子源,电子能量70 eV,离子源温度为280 ℃,全扫描方式,质量扫描范围为50～500 u。脂肪酸含量为mg/100 g 林蛙油。通过对脂肪酸标准品的比较,确定林蛙油中脂肪酸种类和含量。饱和脂肪酸特征离子峰核比m/z 74,单不饱和脂肪酸m/z 55,双不饱和脂肪酸m/z 67,多不饱和脂肪酸m/z 79。

根据公式[15]进行计算,可以得到林蛙油脂肪酸的致动脉硬化指数(atherogenic index,AI)和凝血指数(Thrombogenic index,TI)。

AI=[12∶0+(4×14∶0)+16∶0]/[∑MUFA+∑PUFA(n-6)+(n-3)]

式(1)

TI=[(14∶0+16∶0+18∶0)]/[(0.5×∑MUFA)+(0.5×∑PUFA(n-6))+(3×∑PUFA(n-3))+(n-3/n-6)]

式(2)

1.4 氨基酸分析

1.4.1 林蛙油中氨基酸分析 氨基酸分析根据文献[16-18],进行适当修改。氨基酸含量测定利用Hitachi L-8900 氨基酸分析仪。约30 mg林蛙油粉末放到35 mL水解管中,添加15 mL 6 mol/L HCl溶液后,充满氮气迅速封口密闭;水解管放到烘箱中,(110±1) ℃ 水解24 h;水解结束后,静止放置到室温,过滤放入50 mL 容量瓶中,去离子水定容到50 mL,混匀后取1 mL放入10 mL试管中,然后放入真空干燥箱中进行干燥,干燥后添加1 mL去离子水继续真空干燥,重复干燥2～3次;最后得到干燥物溶解在0.02 mol/L HCl溶液中,经0.45 μm膜过滤后进样,进样量为20 μL。外标法定量分析,氨基酸含量表示为g/100 g林蛙油。

1.4.2 营养评价 根据联合国粮农组织(FAO)发布的指导依据,通过氨基酸评分和鸡蛋蛋白质氨基酸评分进行营养评价。氨基酸评分(amino acid score,AAS)、氨基酸化学评分(chemical score,CS)、必需氨基酸指数(eEAAI)计算公式如下:

式(3)

式(4)

式(5)

式中,n为必需氨基酸数目;a～h 代表本实验中必需氨基酸含量(g/100 g 蛋白质);ae～he代表鸡蛋蛋白质氨基酸含量(g/100 g 蛋白质)。

1.5 林蛙油胆固醇分析

林蛙油粉放入50 mL水解管中,添加10 mL 1 mol/L KOH水溶液和10 mL乙醇;90～95 ℃水浴下皂化90 min;皂化结束后流动水降温,利用10 mL正己烷萃取胆固醇,重复三次,合并萃取液;利用10 mL蒸馏水萃取液冲洗三次;氮气吹干,重新溶解在10 mL无水乙醇中,准备进行UPLC分析。

色谱条件:色谱柱为Acquity BEH-C18TM(100 mm×2.1 mm i.d.,1.7 μm),吸光值为203 nm,上样量为2 μL;柱温箱为45 ℃;流动相A为90%甲醇,B为超纯水;流动相为恒流A∶B=90∶10(v/v),流速为0.5 mL/min。

2 结果与讨论

2.1 林蛙油基本成分测定

由表1可知,林蛙油干品粗蛋白含量达33.00%±2.14%,水分为21.50%±2.90%,粗脂肪含量为15.30%±1.38%,胆固醇含量达(451.52±16.46)mg/100 g。林蛙油中主要物质是粗蛋白质、水分和粗脂肪。侯晓东[13]得到东北林蛙油中含有蛋白质56.30%,脂肪3.50%。袁文彬等[3]得到烘干林蛙油蛋白质含量48.10%,真空冷冻干燥为54.67%,不同干燥方式对蛋白质含量影响显著,本实验室为阴干。

表2 林蛙油脂肪酸分析结果Table 2 Fatty acids composition of Oviductus ranae

林蛙油胆固醇含量低于鸡蛋黄含量(854～969 mg/100 g)[19],但高于牛肉(60 mg/100 g)、猪瘦肉(65 mg/100 g)、鸡肉(81 mg/100 g)、火鸡肉(74 mg/100 g)等动物产品[20]。胆固醇一般摄入量要控制在300 mg/d,林蛙油含量偏高,因此要控制林蛙油的摄入量。

2.2 脂肪酸分析

林蛙油脂肪酸质谱图和脂肪酸结果如图1和表2所示。林蛙油脂肪酸总含量为81.29 mg/100 g;共检测出12种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸5种,饱和脂肪酸7种;单不饱和脂肪酸含量最高(38.18%),其次为饱和脂肪酸(34.16%)和多不饱和脂肪酸(27.95%)。林蛙油的脂肪酸含量与角蝾螺(Turbo cornutus)的脂肪酸含量(85.40～94.10 mg/100 g)相当[21]。

经计算,林蛙油的致动脉硬化指数(AI)和凝血指数(TI)分别为1.40和0.70。林蛙油的AI指数高于骆驼(1.00)、牛肉(0.72)、猪肉(0.69)、鸡肉(0.50)等动物产品[15];其凝血指数(TI)低于其他食品,如牛奶、黄油和奶酪的TI值高于2.0,肉制品的TI值在0.8～1.6之间[22]。

图1 林蛙油和标准品脂肪酸GC/MS离子流图Fig.1 GC/MS chromatogram of a FAMEstandard mixture and Oviductus ranae

不同脂肪酸对机体内血清胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白浓度影响效果不同,以此为基础提出的致动脉硬化指数(AI)和凝血指数(TI)计算公式。通过计算公式(1)可知,仅12～16碳原子饱和脂肪酸可导致动脉粥样硬化;与月桂酸(C12∶0)和棕榈酸(16∶0)相比,豆蔻酸(C14∶0)致动脉硬化能力是其4倍。

表3 林蛙油氨基酸组分分析Table 3 Amino acid composition in Oviductus ranae

注:A必需氨基酸(Essential amino acid,EAAs);B为半必需氨基酸。

表4 林蛙油氨基酸ASS、CS和EAAI比较Table 4 Comparison of AAS,CS and EAAI in Oviductus ranae

目前,不饱和脂肪酸的双键数目、位置或构型等对降低动脉硬化效果影响不明确,缺乏可靠的分配系数,所以,不饱和脂肪酸都被认为具有降低动脉粥样硬化的效果。由于致动脉粥样硬化脂类摄入,高AI数值反应心血管病症发生的可能性。通过林蛙油两个指数,可以得到林蛙油脂肪酸风险系数较低,是一种比较健康的产品。

2.3 林蛙油氨基酸组成

林蛙油氨基酸组分如表3所示。对17种氨基酸进行分析,总氨基酸含量为(11.49±0.36) g/100 g,含有8种人类必需氨基酸,2种人体半必需氨基酸,必需氨基酸含量达51.61%,其中含量较高的为苏氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸和脯氨酸,相对含量占总氨基酸的50.91%。赵立香等[23]对吉林省不同地区圈养林蛙油中氨基酸进行分析,得到了相似结果,五种含量最高氨基酸一致,且必需氨基酸比例达46.62%。曹阳等[24]确定黑龙江林蛙油中必需氨基酸含量达46.06%,EAA/NEAA为0.85,略低于本实验结果(1.06)。

氨基酸是产品的重要质量指标,其作为营养成分具有容易被机体吸收,可直接利用等优点。脯氨酸能稳定生物大分子结构、降低细胞内酸度、作为能量库调节细胞氧化还原势。赖氨酸与脯氨酸在相应酶的作用下分别转化两种中间产物羟赖氨酸和羟脯氨酸,然后与糖基结合,经过一定的转化,最后形成皮肤需要的胶原蛋白,起到延缓皮肤衰老的作用,这可能是食用林蛙油发挥其营养功效的物质基础。

利用公式(3)、(4)和(5)计算,林蛙油必需氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)如表3和表4所示。必需氨基酸中ASS或CS最低值对应氨基酸为第一限制氨基酸(first limiting amino acid,FLAA)。在所有必需氨基酸中,缬氨酸为第一限制氨基酸。四种氨基酸(苏氨酸、蛋氨酸+半胱氨酸、组氨酸、赖氨酸)评分最高,能用于氨基酸补充剂。

3 结论

林蛙油富含粗蛋白、粗脂肪,这表明林蛙油营养丰富;但是水分含量较高,这可能是因为原料为阴干造成的。林蛙油中检测到12种脂肪酸,不饱和脂肪酸含量高达66.13%,致动脉硬化指数(AI)和凝血指数(TI)均较低;林蛙油氨基酸含量丰富,且含有8种必需氨基酸,四种氨基酸(苏氨酸、蛋氨酸+半胱氨酸、组氨酸、赖氨酸)评分最高,能用于氨基酸补充剂;但是林蛙油胆固醇含量较高,应控制每天服用量。综上可知,林蛙油脂溶性成分丰富,是一种健康的功效性产品。

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Comprehensively analysis of components in Oviductus ranae

HOU Zhao-hua1,ZHAO Hui2,YU Bin1,CUI Bo1,*

(1.College of Food Science and Engineering,Qilu University of Technology,Jinan 250353,China;2.Institute of Special Wild Economic Animals and Plants,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Changchun 130112,China)

In order to provide the reference for the use of Oviductus ranae,the moisture,ash,protein,amino acids,fatty acids,and cholesterol in Oviductus ranae were analyzed comprehensively. The results showed that Oviductus ranae was rich in crude fat and protein,the content of unsaturated fatty acids(UFAs)was up to 66.13%,monounsaturated fatty acid(MUFA)38.18%,saturated fatty acid(SFA)34.16%,polyunsaturated fatty acid(PUFA)27.95%. Atherogenic index(AI)and thrombogenic index(TI)were 1.40 and 0.70,respectively. The content of amino acids was 11.49 g/100 g,the ratio of eight essential amino acids was 51.61%. The content of cholesterol was up to 451.52 mg/100 g. Oviductus ranae was rich in fat-soluble components,was a very healthy functional food.

Oviductus ranae;fatty acid;cholesterol;amino acid

2016-07-25

侯召华(1982-)，男，博士，讲师，研究方向：农产品功能成分，E-mail：houzhaohua@qlu.edu.cn。

*通讯作者:崔波(1971-)，男，博士，教授，研究方向：农产品深加工，E-mail：cuibopaper@163.com。

国家科技支撑计划(201303069-07)。

TS225.2+<4 class="emphasis_bold">4 文献标识码:A4

A

:1002-0306(2017)04-0348-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.04.057