郗亚凡 ,林海生,2 ,曹文红,2 ,郑惠娜,2 ,秦小明,2 ,高加龙,2 ,章超桦,2

（1.广东海洋大学食品科技学院，国家贝类加工技术研发分中心（湛江），广东省水产品加工与安全重点实验室，广东省海洋食品工程技术研究中心，广东省海洋生物制品工程实验室，水产品深加工广东普通高等学校重点实验室，广东 湛江 524088；2.海洋食品精深加工关键技术省部共建协同创新中心，大连工业大学，辽宁 大连 116034）

海参属于棘皮动物门（Echinodermata）、海参纲（Holothuroidea），主要分布在西太平洋、东太平洋及北大西洋，是重要的水生经济物种之一，其营养价值和滋补价值都较高，属药食同源的水产品。海参体壁是海参的主要食用部分[2]，含有多糖、皂苷、脑苷酸、肽等多种对人体有益的生物活性物质，具有抗凝血、抗血栓、抗氧化、抗癌、抗感染、抗血管紧张素转换酶（ACE）、调节脂质和促进碳水化合物代谢等作用[3]。

近年来，海参产量逐年增加，尤其是我国南海海区已成为国内新兴海参养殖区域[4]。目前，南海礁栖地区的热带海参有糙海参（Holothuria scabra）、玉足海参（Holothuria Leucospilota）、糙刺参（Stichopus horrens）、绿刺参（Stichopus chloronotus）等20 多种[5]，主要的养殖模式有岛礁投放、野外网箱养殖、人工围网养殖、人工池塘投养等[6-7]。目前，国内外对热带海参的研究主要集中在抗凝血活性、抗血栓、抗炎和抗肿瘤、抑制癌细胞迁移并诱导癌细胞凋亡等功能活性方面[8-9]，针对南海礁栖海参体壁营养功能成分的全面分析和评价的研究较少。本研究拟对糙海参、玉足海参和糙刺参等三种南海礁栖热带海参的基本营养、氨基酸、脂肪酸、矿物元素、维生素组成及含量进行分析，以期为南海礁栖海参的开发利用提供了理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

糙海参采集于广东省湛江市徐闻县糙海参养殖基地，平均鲜个体质量为（54.88 ± 2.54）g；玉足海参采集于广东省湛江市硇洲岛附近海域，平均鲜个体质量为（70.89 ± 3.60）g；糙刺参采集于海南省琼海市沿海岛礁，平均鲜质量为（77.56 ± 4.63）g。

DGX-9143B-2 型电热鼓风干燥箱（广州沪瑞明仪器有限公司）；BSX2-5-12TP 箱式电阻炉马弗炉（广州罡然机电设备有限公司）；VAPODEST 450 自动凯氏定氮仪（德国Gerhardf公司）；Varioskan Flash全自动酶标仪（美国Thermo 公司）；LA8080 氨基酸分析仪（日本日立高新技术公司）；TQ8050NX 气相色谱-质谱联用仪（日本岛津公司）；B1504YN2017型微波消解仪（上海安东帕商贸有限公司）；7500cx电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）（美国安捷伦科技公司）；ACQUITY 超高效液相色谱系统（美国Waters 公司）；LAMBDA-365 紫外可见分光光度计（珀金埃尔默仪器有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 样品处理 三种海参样品去除内脏、切片，将样品放入冰箱预冻12 h，然后在冷阱温度为-40 ℃、真空度为20 Pa 的条件下进行冷冻干燥，最后磨成粉末待测。

1.2.2 营养成分测定 蛋白质参照GB5009.5-2016中的凯氏定氮法进行测定；脂肪参照GB 5009.6-2016（第一法）索氏抽提法进行测定；灰分参照GB5009.4-2016中的第一法高温灼烧进行测定；总糖参照GB/T9695.31-2008中的苯酚硫酸法进行测定。

1.2.3 氨基酸的测定 色氨酸参照GB/T 15400-2018 进行测定；羟脯氨酸参照GB/T9695.23-2008 进行测定；其他氨基酸参照GB5009.124-2016 酸水解法进行测定。

1.2.4 脂肪酸的测定 参照Folch 法[10]提出总脂肪，参照李玉琪等[11]的方法对样品进行甲酯化，用色谱-质谱联用仪进行分析。

1.2.5 矿物元素的测定 矿物元素钾、钙、钠、镁、磷、铜、锌、铁等8 种参照GB5009.268-2016 进行测定；硒参照GB5009.93-2017测定。

1.2.6 维生素的测定 维生素A和E参照GB5009.82-2016测定；维生素C参照GB5009.86-2016测定。

1.2.7 营养价值的评定 氨基酸的评定参考联合国粮农组织/世界卫生组织（FAO/WHO）提出的氨基酸计算方式和中国疾病预防控制中营养与食品安全所提出的鸡蛋蛋白质的氨基酸计算方式，计算出海参的氨基酸评分（Amino acid score，AAS）、化学评分（Chemical score，CS）和支芳值（F值）[12-15]。

1.3 数据处理

维生素采用平均数表示，其他数据均采用平均值±标准偏差（mean ± SD），试验数据采用Microsoft Excel 2016 进行数据统计，运用软件SPSS26.0 中的Duncan氏法进行显著性分析和多重比较，差异显著水平α=0.05。

2 结果与分析

2.1 基本营养成分

三种海参的营养成分均存在显著差异（P＜0.05）（表1）。糙海参、玉足海参和糙刺参的蛋白质质量分数分别为69.24%、57.60%和37.33%；脂肪质量分数在2.62%～5.12%之间，糙刺参最高，玉足海参次之，糙海参最低；灰分质量分数为19.04%～46.85%；总糖质量分数为2.50%～16.96%。

表1 三种海参的基本营养成分质量分数（以干基计）Table 1 Mass fraction of basic nutrients in three sea cucumbers（dry matter basis） %

本研究中糙海参的蛋白质、脂肪、总糖含量均高于Sroyraya 等[16]的结果，灰分含量则低于Sroyraya等[16]的报道；与肖同杰等人[17]报道的同海域的玉足海参相比，本研究中的玉足海参的蛋白质、脂肪和总糖含量均较高；糙刺参中的蛋白质和灰分含量均低于赵玲等[18]结果。存在这些差异可能是由海参样品的采集地点、所处生长环境、保存及检测方法的不同造成的。三种海参与仿刺参（Apostichopus japonicus）[19]蛋白质含量相比，糙海参和玉足海参蛋白质含量高于仿刺参，而糙刺参含量低于仿刺参；与仿刺参脂肪含量相比，糙刺参的脂肪含量接近，而糙海参和玉足海参含量较低。由此可看出，糙海参和玉足海参属于高蛋白低脂肪的海产品。本研究中糙刺参的灰分含量是另外两个品种的两倍以上，与阿拉斯加红参（Parastichopus californicus）[20]、俄罗斯红参（Apostichopus japonicus）[21]含量相似，说明糙刺参的体壁较厚，而且肌肉组织紧密且结实。

2.2 氨基酸组成与评价

由表2 可知，三种海参蛋白质中均检出17 种氨基酸，包括8 种必需氨基酸、4 种呈味氨基酸和3 种支链氨基酸。其中，天冬氨酸、丝氨酸和蛋氨酸在糙海参和玉足海参中无显著差异（P ＞0.05），异亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸在糙海参和糙刺参中无显著差异（P ＞0.05），其他氨基酸在三种海参中均存在显著差异（P＜0.05）。

表2 三种海参蛋白质的氨基酸质量分数Table 2 Mass fraction of amino acid in three sea cucumbers %

三种海参的氨基酸质量分数在35.09%～69.27%之间，糙海参含量最高，糙刺参最低，与蛋白质测定的结果保持一致；三种海参的氨基酸甘氨酸含量最高，其次为谷氨酸，与花刺参（Stichopus variegatus）、梅花参（Thelenota ananas）、巨梅花参（Thelenota anax）、白沙参（Holothuria fuscogilva）、象牙海参（Holothuria fuscopunctata）和白底辐肛参（Actinopyga mauritiana）等[22]的研究结果相似。甘氨酸具有预防肝纤维化、酒精性肝和关节炎等作用，谷氨酸能够改善脑细胞营养和促进机体生长发育等功能[23]，由此可看出，这三种海参在肝纤维化和脑细胞等方面具有改善和预防作用。三种海参的必需氨基酸质量分数为8.80%～17.93%，玉足海参最高，糙刺参最低。糙海参和玉足海参的必需氨基酸含量高于仿刺参[19]，而糙刺参含量低于仿刺参[19]。三种海参必需氨基酸在总氨基酸中的占比w（EAA）/w（TAA）在18.29%～28.91%范围内。必需氨基酸与非必需氨基酸的比值w（EAA）/w（NEAA）在22.39%～40.66%之间，与仿刺参[15]、白底辐肛参和图纹白尼参（Bohadschia marmorata）[22]等比值相似；呈味氨基酸赋予产品特有的风味，三种海参呈味氨基酸的质量分数在16.23%～35.45%之间，其中糙海参＞玉足海参＞糙刺参，且差异显著（P ＞0.05），因此，糙海参比另外两种海参在食用风味方面更具有优势。支链氨基酸具有促进生长激素释放、保肝降胆固醇和诱导细胞凋亡等功能[24]，三种海参支链氨基酸的质量分数分别为3.65%、6.56%和5.22%，故玉足海参能够以提供更多的支链氨基酸。F值又称支芳值，高F 值具有辅助治疗肝性脑病，改善手术后和卧床病人的蛋白质营养状况，抗疲劳等特殊功效[25-26]。本研究中，三种海参的F值为1.96～2.45，糙刺参和玉足海参F值的比例均高于糙海参。由此可看出，糙刺参可为人体补充更多的支链氨基酸，食用具有更多的营养保健的功效。

表3 可知，糙海参和玉足海参的第一限制性氨基酸均为赖氨酸，糙刺参的第一限制性氨基酸为亮氨酸，其他氨基酸得分较为均衡。在海参加工过程中可以针对性添加这些氨基酸或在烹饪过程中添加含有丰富赖氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的食物来丰富海参的营养性。

表3 三种海参蛋白质氨基酸的组成评价Table 3 Evaluation of amino acid composition of three sea cucumbers

2.3 脂肪酸组成

由表4 可知，在糙海参和玉足海参中均检测出19 种脂肪酸，其中包括9 种饱和脂肪酸（Saturated fatty acid，SFA）、6 种单不饱和脂肪酸（Monounsatu‐rated fatty acid，MUFA）和4 种多不 饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acid，PUFA）。糙刺参中检测出17种脂肪酸，包括6种SFA、4种MUFA和5种PUFA。在共有的脂肪酸中，花生酸（C20:0，arachidic acid）在糙海参和玉足海参中差异不显著（P ＞0.05），顺-11-二十碳一烯酸（C20:1）在糙海参和糙刺参中差异不显著（P ＞0.05），亚油酸（C18:2n-6c，Linole‐ic acid）在玉足海参和糙刺参中差异不显著（P ＞0.05），其余脂肪酸均存在显著差异（P＜0.05）。

表4 三种海参脂肪酸质量分数Table 4 Mass fraction of fatty acid three sea cucumbers %

三种海参的SFA 占总脂肪酸的质量分数在32.32%～34.96%之间，均以棕榈酸（C16:0，Palmitic acid，PA）和硬脂酸（C18:0，Stearic Acid）为主。PA具有抗炎、降低胆固醇、预防心脑血管疾病和提高机体免疫力等作用[27]；硬脂酸具有改善血栓和动脉硬化、促进线粒体合成、保护肝脏的作用[28]。糙刺参的PA 和硬脂酸含量显著高于糙海参和玉足海参（P＜0.05）,因此食用糙刺参可能更有助于改善血栓和动脉硬化、预防心脑血管疾病。MUFA 是饱和动物脂肪的更健康替代品，具有预防心血管疾病（CVD）、减轻血脂异常、预防非酒精性脂肪肝疾病（NAFLD）和2-型糖尿病（T2DM）[29]等功效。三种海参的MUFA 占总脂肪酸的比例在28.91%～49.55%之间，其中以顺-11-二十碳一烯酸（C20:1）为主，占所有MUFA 质量分数的40%～50%，与白色仿刺参（45.49%）和紫色仿刺参（43.92%）[19]相似。PUFA 在抗癌、抗炎症、促进大脑发育和预防心血管疾病等方面具有显著功效[30]，三种海参的PUFA 占总脂肪酸的质量分数在17.42%～38.51%之间，含量最高的为糙海参，其次为糙刺参，玉足海参最少，均高于花刺 参（15.10%）、梅花参（15.40%）和象牙 参（5.10%）[22]。在PUFA 中，C20:3n-6 具有扩张血管和抗动脉粥样硬化的功能[29]，在糙海参中质量分数为27.19%，在另外两种海参中未检出；EPA 是一种omega-3 多不饱和脂肪酸，在糙海参和玉足海参中的含量都较高，其具有广泛的潜在有益心血管作用，并且可以降低甘油三酯（TG）和非高密度脂蛋白胆固醇（non-HDL-C）水平[31]；在糙刺参中含量最高的是花生四烯酸（C20:4n-6，Arachidonic acid，AA），AA是生物细胞膜的组成部分，对免疫系统的正常功能、调节血脂和血糖、缓解炎症、改善视力和记忆力等方面具有相当重要的意义[32-33]。因此，食用糙刺参可能对炎症、心血管疾病等有一定的缓解作用。

2.4 矿物元素

如表5 所示，在三种海参的9 种被检矿物元素中，磷在糙海参和糙刺参中无显著差异，其余均存在显著差异（α=0.05）。在常量元素中，钠是三种海参主要的矿物元素，其次为钙、镁，其中钠含量为糙刺参＞糙海参＞糙刺参，且差异显著（P＜0.05），均高于乌爪参（Holothuria tubulosa）[22]。在微量元素中，铁是血红蛋白、肌红蛋白和许多酶的组成部分，缺铁会导致贫血，其范围从无功能损害的血浆铁蛋白下降到以低血红蛋白浓度的小红细胞为特征的严重缺铁[34]。糙海参、玉足海参和糙刺参三种海参中铁质量分数分别为31.24、33.50、123.0 mg/kg，其含量均高于俄罗斯红参[21]和紫色仿刺参[35]等已报导的其他海参品种。锌在维持机体的正常免疫、生殖和调控自由基水平等方面都有重要作用，而硒元素是人体必不可少的营养微量元素之一，具有抗癌、抗衰老和增强人体免疫力等功效[36]。在三种海参中，玉足海参的锌含量分别是糙海参和糙刺参的2.6 倍和2.0 倍，硒含量分别是糙海参和糙刺参的7.6倍和26.0倍，可见玉足海参在补锌和补硒营养功能食品方面具有更高的应用价值。

表5 三种海参体壁矿物元素质量分数Table 5 Mass fraction of mineral elements in the body wall of three sea cucumbers

2.5 维生素分析

对三种海参的维生素A、C、E 的含量检测发现，维生素A 在三种海参中均未检出，维生素C 在糙海参、玉足海参和糙刺参中质量分数分别为26.9、9.43和38.10 mg/100g，维生素E的质量分数分别为0.24、0.13 和0.27 mg/100g。三种海参均可以提供人体少量的维生素C和维生素E。

3 结论

糙海参、玉足海参和糙刺参三种海参体壁的基本营养成分组成存在显著差异（P＜0.05），糙海参和玉足海参蛋白质含量均较高、脂肪含量低，具有海洋生物的营养组成特点；糙海参、玉足海参和糙刺参氨基酸的总质量分数分别为69.27%、62.03%、35.09%，糙海参和玉足海参能够提供更多的氨基酸；棕榈酸是三种海参中含量最高的饱和脂肪酸（9.36%～13.86%）；玉足海参和糙刺参多不饱和脂肪酸含量高，可食用价值高；三种海参体壁富含人体所需的多种矿物元素，常量元素中钠含量最高，微量元素中铁和锌含量最高；三种海参均含有少量的维生素C 和维生素E。