仿刺参副产物营养成分分析与综合评价
Nutritional analysis and comprehensive evaluation of by-products of sea cucumber(Apostichopus japonicus)
通讯作者: 刘智禹(1972—),男,教授级高级工程师,从事水产品加工与综合利用研究。E-mail:13906008638@163.com
收稿日期: 2023-07-7
基金资助: |
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Received: 2023-07-7
作者简介 About authors
王扬铎(1996—),男,硕士研究生,研究方向:水产品加工技术。E-mail:Admit1996@126.com
本文以仿刺参典型加工副产物——仿刺参肠、花(卵)为研究对象,探究其营养成分组成,并通过与体壁对比,进行综合评价。结果表明:仿刺参肠和花的粗蛋白质、粗脂肪、灰分和总糖含量分别为68.85%、13.53%、9.96%、0%和58.18%、12.24%、19.01%、2.36%。与体壁相比,其均具更高粗蛋白质、粗脂肪含量和更低灰分含量;均检出18种氨基酸,总量分别为68.15%和51.38%,必需氨基酸同非必需氨基酸含量比值分别为65.17%、61.37%,必需氨基酸占氨基酸总量分别为39.46%、38.03%,必需氨基酸指数分别为94.85、67.73,氨基酸组分平衡效果好,均为高营养价值的理想型蛋白质;不饱和脂肪酸占总脂肪酸的比例相似,分别为80.82%和80.74%,其中EPA、DHA均为其主要成分;均检出5种宏量元素和5种微量元素,其中主要元素均为钠和铁。以上研究为仿刺参副产物的高值化利用与活性物质开发提供依据。
关键词:
This article focused on the typical processing by-products of sea cucumber (A.japonicus), including intestines and ovum, to explore their nutritional composition and conduct a comprehensive evaluation by comparing them with body walls. The results showed that the crude protein, crude fat, ash, and total sugar contents in sea cucumber intestines and ovum were 68.85%, 13.53%, 9.96%, 0%,and 58.18%, 12.24%, 19.01%, 2.36%, respectively. In comparison to the body walls, the by-products exhibited higher crude protein and fat contents, but lower ash and total sugar contents. The intestines and ovum were found to contain 18 different amino acids, constituting 68.15% and 51.38% of the total amount, respectively. The ratio of essential to non-essential amino acids was 65.17% and 61.37%, respectively, with essential amino acids accounting for 39.46% and 38.03% of the total amino acids. The essential amino acid index was 94.85 and 67.73, respectively, suggesting that both the intestines and ovum possessed high nutritional value as they exhibited a good balance effect of amino acid components, identifying them as ideal protein sources. The unsaturated fatty acids constituted a similar proportion of total fatty acids, with 80.82% and 80.74%, respectively. Notably, EPA and DHA were the major components of these fatty acids. Additionally, five macro elements and five trace elements were detected, with sodium and iron being the primary elements. This study serves as a foundation for the high-value utilization of sea cucumber by-products and the development of active substances.
Keywords:
本文引用格式
王扬铎, 苏永昌, 王晓燕, 施文正, 刘智禹.
WANG Yangduo, SU Yongchang, WANG Xiaoyan, SHI Wenzheng, LIU Zhiyu.
仿刺参(Apostichopus japonicus)又名日本刺参、海鼠,属棘皮动物门(Echinodermata)、海参纲(Holothuroidea)、楯手目(Aspidochirota)、刺参科(Stichopodidae)、仿刺参属(Apostichopus)的无脊椎动物,主要分布于俄罗斯、朝鲜、日本、老挝及中国等北太平洋地区沿岸海域,其中在中国,主要分布于辽宁、河北、山东半岛、江苏、福建等地[1]。作为消费市场上最为主流的食用海参,仿刺参主要食用部位为体壁,其肉质韧厚而软糯,所含营养成分丰富,具有低糖、低脂、低胆固醇、高蛋白质,且含有多糖、多肽、皂苷等活性物质以及钙、镁盐和多种无机元素等特点。同时仿刺参也具有抗氧化、抗凝血、抗癌、降血压、降血糖和抗衰老等作用,并被用于制造功能性食品、药品、护肤品等[2]。
仿刺参内脏中存在大量的自溶酶,在捕捞后由于环境突然改变或离开海水较长时间等情况,自溶酶会使其体壁融化而失去弹性及形状,最终变成流体状的胶体[3],因此捕捞后的仿刺参需及时剔除内脏等副产物并进行盐渍或干制,即为市面上销售的半干或全干刺参[4]。但目前仿刺参加工副产物并未得到很好地利用,多数被直接丢弃或用作畜牧饲料,这不仅污染海洋环境,也浪费海参资源,因此有必要对仿刺参加工副产物进行有效合理利用,以提高仿刺参资源应用附加值。关于仿刺参的营养成分与功能活性的分析研究主要集中在体壁,而属于副产物的仿刺参肠与花(卵)的研究还尚处于起步阶段。在对副产物营养成分的研究中,张建等[5]对真空冷冻干燥后仿刺参的精与卵的营养成分进行差异分析,但未明确所采集的对象是否处于性成熟期,也未对其进行系统性的综合评价;袁文鹏等[6]对仿刺参体壁、肠、呼吸树的营养成分进行探究,对各部位的营养成分、脂肪酸及氨基酸含量进行比较,结果表明仿刺参肠、呼吸树具有较高的营养价值,但缺少对无机元素等人体必需的营养物质的检测分析,有关刺参性腺等典型副产物的论述也相对缺失。因此基于仿刺参加工副产物的高值化利用,本文以仿刺参典型加工副产物——仿刺参肠及花为研究对象,对其总蛋白质、总脂肪、总糖、氨基酸、脂肪酸、无机元素等营养成分含量进行分析评价,并与仿刺参体壁作比较分析,验证其副产物的高利用价值,同时分析潜在的药效价值,旨在为综合利用开发仿刺参资源、提高产业附加值提供基础数据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 原料试剂
仿刺参购自福建省宁德市霞浦县,其肠、花和体壁均被处理分拣并全程通过冷链运输至实验室,以保证品质;雌性仿刺参处于性成熟期。对原料进行真空冷冻干燥处理,粉碎后进行低温储藏,以进行各项指标检测。
浓盐酸、甲醇、硼酸、氢氧化钠等生化试剂均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司;高效凯氏定氮催化剂片,北京金元兴科科技有限公司。
1.1.2 仪器设备
BSA224S分析天平,德国赛多利斯;BGZ-240电热鼓风干燥箱,上海博迅实业有限公司医疗设备厂;Alpha2-4LDplus真空冷冻干燥机,德国Christ公司;Kjeltec 8400凯氏定氮仪,丹麦FOSS 公司;SX2-P箱式马弗炉,上海一恒科技有限公司;L-8800型氨基酸自动分析仪,日本日立公司;GC-6890型气相色谱仪,美国安捷伦公司;ST16R型高速冷冻离心机,美国Thermo Sorvall公司;AA 6200型原子吸收光谱分析仪,日本岛津公司。
1.2 营养成分测定及评价方法
1.2.1 常量营养成分检测
冷冻仿刺参肠(Sea cucumber intestine,S1)、仿刺参花(Sea cucumber ovum,S2)、仿刺参体壁(Sea cucumber body wall,S3)经真空冷冻干燥处理,研磨成粉状物后,按照国标方法进行营养成分的检测。粗蛋白质测定:参照GB 5009.5—2016第一法 凯式定氮法(Kjeltec 8400凯氏定氮仪);粗脂肪测定:参照GB 5009.6—2016第二法 酸水解法(分析天平、电热鼓风干燥箱);总糖的测定:参照GB 5009.8—2016第二法 酸水解-莱茵-埃农氏法(酸式滴定管);灰分的测定:参照GB 5009.4—2016第一法 高温灰化法(SX2-P箱式马弗炉);水分的测定:参照GB 5009.3—2016第一法 直接干燥法(电热恒温干燥箱)。
1.2.2 氨基酸组成测定
共检测18种人体所需氨基酸。依据GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》的方法,采用L-8800型氨基酸自动分析仪对标准中所包含的16种酸水解氨基酸的组成与含量进行测定;标准外的2种氨基酸(胱氨酸和色氨酸)组成与含量的检测分别采用甲酸氧化法和碱水解法。
1.2.3 氨基酸营养评价方法
依据FAO/WHO所公示的氨基酸评分标准模式(%,干重)进行两种副产物的氨基酸评分(Amino acid score,AAS);同时与全鸡蛋蛋白质的氨基酸标准模式(%,干重)进行化学评分(Chemical score,CS),并通过计算人体必需氨基酸指数(Essential amino acid index,EAAI)[7]对仿刺参肠和花的氨基酸营养价值进行评价,分析仿刺参不同部位间的蛋白质营养价值差异。
式(3)中:t为必需氨基酸种类个数;aai为样品必需氨基酸含量(i=1……t),mg/g;AAi为全鸡蛋蛋白质必需氨基酸含量(i=1……t),mg/g。
1.2.4 脂肪酸组成测定
依据GB 5009.168—2016第一法 内标法,将冻干样品原料水解,提取脂肪,经皂化甲酯化处理,取上清液,即为试样溶液,将其注入GC-6890型气相色谱仪,以对副产物脂肪酸进行组分及含量的测定及分析。
1.2.5 无机元素含量检测
依据GB 5009.268—2016 第一法中所述的电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)以及第二法电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES),对仿刺参副产物中所含的钠、镁、钾、钙、磷等宏量元素及铁、硒、锰、铜、锌等微量元素进行组分及含量的检测。
2 结果与分析
2.1 常量营养成分分析
仿刺参肠、花与体壁的常量营养成分含量对比见表1。仿刺参肠和花的粗蛋白质、粗脂肪及灰分的含量分别为68.85%、13.53%、9.96%和58.18%、12.24%、19.01%;仿刺参花的总糖含量为2.36%,高于体壁(1.19%),而肠中未检出。粗蛋白质含量中,仿刺参肠>仿刺参花>仿刺参体壁(47.18%)。仿刺参肠与花的粗脂肪含量相近,均高于体壁(5.60%);灰分含量均低于体壁(42.02%),推测是因由体壁中含有小骨片以及各种盐类的富集造成的。结果表明,与仿刺参体壁相比,仿刺参肠和花均具有更高粗蛋白质、粗脂肪含量及更低灰分含量的营养成分组成。虽然副产物食用性较低,但其却有不输于体壁的营养利用价值,比如粗脂肪中的不饱和脂肪酸可作为重要的膳食脂肪酸来源;因高粗蛋白质而被用于开发为低聚肽等功能活性物质等。
表1 仿刺参肠、花、体壁(干重)营养成分比较
Tab.1
原料 Raw material | 粗蛋白质 Protein | 粗脂肪 Fat | 总糖 Carbohyd rate | 灰分 Ash |
---|---|---|---|---|
仿刺参肠S1 | 68.85 | 13.53 | — | 9.96 |
仿刺参花S2 | 58.18 | 12.24 | 2.36 | 19.01 |
仿刺参体壁S3 | 47.18 | 5.60 | 1.19 | 42.02 |
注:—表示未检出。以下同此。
Notes: — indicated undetectable.The same as below.
2.2 氨基酸组分分析
表2 仿刺参肠、花(干重)的氨基酸组成及含量
Tab.2
氨基酸种类 Amino acid species | 仿刺参肠 S1 | 仿刺参花 S2 |
---|---|---|
天门冬氨酸Aspbc | 6.93 | 4.65 |
苏氨酸Thra | 3.60 | 2.66 |
丝氨酸Ser | 3.50 | 2.36 |
谷氨酸Glubc | 9.45 | 8.33 |
甘氨酸Glybc | 4.62 | 3.68 |
丙氨酸Alabd | 3.94 | 3.45 |
缬氨酸Valad | 3.71 | 2.75 |
蛋氨酸Metacd | 1.71 | 1.25 |
异亮氨酸Ilead | 3.22 | 2.35 |
亮氨酸Leuacd | 5.22 | 3.72 |
酪氨酸Tyrbc | 2.77 | 1.84 |
苯丙氨酸Pheabcd | 3.49 | 2.16 |
赖氨酸Lysac | 5.20 | 4.20 |
组氨酸His | 1.44 | 1.02 |
精氨酸Argc | 4.64 | 3.58 |
脯氨酸Prod | 3.10 | 2.16 |
胱氨酸Cys | 0.91 | 0.73 |
色氨酸Trpad | 0.74 | 0.45 |
氨基酸总量TAA | 68.15 | 51.38 |
必需氨基酸总量EAA | 26.89 | 19.54 |
非必需氨基酸总量NEAA | 41.26 | 31.84 |
呈味氨基酸总量FAA | 31.20 | 24.11 |
药效氨基酸MAA | 44.03 | 33.41 |
疏水性氨基酸HAA | 25.13 | 18.29 |
WEAA/WTAA | 39.46 | 38.03 |
WEAA/WNEAA | 65.17 | 61.37 |
WFAA/WTAA | 45.78 | 46.92 |
WMAA/WTAA | 64.61 | 65.03 |
WHAA/WTAA | 36.88 | 35.60 |
注:a必需氨基酸; b呈味氨基酸; c药效氨基酸;d疏水性氨基酸。
Notes:a was EAA; d was FAA; c was MAA; d was HAA.
仿刺参肠、花的必需氨基酸(Essential amino acid,EAA)含量分别为26.89%、19.54%,高于大连[9]、莆田[8]等产地仿刺参体壁的EAA含量(12.03%~17.61%)。参照FAO/WHO的理想蛋白质模式,氨基酸组成必需氨基酸与非必需氨基酸(Non essential amino acids,NEAA)含量的比值(WEAA/WNEAA)在60%以上、必需氨基酸含量占比氨基酸总量(WEAA/WTAA)40%左右时,仿刺参的品质较好。仿刺参肠、花的WEAA/WNEAA分别为65.17%、61.37%,WEAA/WTAA分别为39.46%、38.03%,均符合理想蛋白质模式,说明其蛋白质属于质量较好的理想型蛋白质来源。
从风味角度分析,仿刺参肠、花的呈味氨基酸(Flavor amino acid,FAA)占比氨基酸总量(WFAA/WTAA)分别为45.78%、46.92%,其中Glu和Asp含量均为最高,并都是呈鲜味的氨基酸;含量相对较高的Gly、Ala为呈甜味的特征氨基酸[10],这为其膳食风味奠定了一定的基础。从药效角度分析,仿刺参肠、花的Asp、Glu、Gly、Met、Leu、Tyr、Phe、Lys、Arg等药效氨基酸(Medicial amino acid,MAA)含量占比氨基酸总量(WMAA/WTAA)分别为64.61%、65.03%,其中Glu不仅参与蛋白质、嘧啶及嘌呤等化合物的合成,同时在肌肉量的保护及神经功能的改善、婴儿的大脑及其他器官的发育中起到关键作用[11];Asp可通过向心肌输送电解质,改善心肌收缩功能,可调节人体血压,并在冠状动脉循环障碍缺少O2时,降低O2消耗量,从而起到保护心肌的作用,同时还具有消除疲劳、保护肝脏的作用[12]。
仿刺参肠和花的8种疏水性氨基酸(Hydrophobic amino acids,HAA)占比氨基酸总量(WHAA/WTAA)分别为36.88%、35.60%。在蛋白质结构中,HAA因疏水的相互作用而使其在蛋白质的三级结构上起构成和保持作用,同时在相互作用的蛋白酶与基质、抗原与抗体等具有非共价键的分子结合方面起到重要的作用,例如对人体血压控制及水盐代谢具有重要作用的血管紧张素转换酶(Angiotensin converting enzyme,ACE)可与蛋白质肽链末端的C-或N-末端的疏水性氨基酸结合,从而竞争性抑制ACE的活性,起到调节血压的作用。在仿刺参肠和花中占比HAA含量最多的Leu对ACE活性具有显著的抑制作用,具有开发为食源性降压肽的潜力。Lee S Y等[13]研究发现,具有较高ACE抑制活性的小分子肽含有疏水性残基Leu,其中包括鸡胸肌的四肽KPLL、牛肌肉蛋白的六肽VLAQYK和大豆蛋白的三肽DLP;Liu C等[14]通过对榛子来源的小分子肽AVKVL、TLVGR和YLVR与ACE酶的活性口袋进行分子对接,论述了其分子间的作用及抑制方式,结果表明小分子肽在N-末端或C-末端的活性位点均具有疏水性氨基酸Leu,对ACE的活性产生显著性抑制。综上所述,仿刺参肠、花在营养学与生物医学的实际应用中均具有不低于体壁的研究价值,在开发保健品药品上具有较高的潜力。
2.3 氨基酸营养品质评价
从食品营养学层面看,进行氨基酸构成与营养价值评价需要对AAS和CS两个重要指标进行计算。将表2的数据单位换算为每克氮所含氨基酸毫克数,将待测EAA与FAO/WHO评分标准的氨基酸含量和全鸡蛋蛋白质中相同氨基酸含量相比,计算仿刺参肠和花的AAS和CS值,并对EAAI进行计算。由表3可知,仿刺参肠的EAA含量为3 057 mg/g,高于FAO/WHO所规定的蛋白质标准2 250 mg/g,略低于全鸡蛋蛋白质标准3 066 mg/g,AAS和EAA值均大于1,CS大于0.68;仿刺参花的EAA含量为2 211 mg/g,略低于FAO/WHO的蛋白质标准,并低于全鸡蛋蛋白质标准。食物蛋白质的AAS值越接近1,则人体所需要的程度越高,其氨基酸构成比例也越合理,而AAS中,仿刺参肠和花的Phe+Tyr、Thr、Lys均大于1,其余均小于但接近于1,其中仿刺参肠的Phe+Tyr含量最高,其次为Lys,两者分别是AAS标准的1.65倍、1.53倍;仿刺参花中Lys在AAS和CS的评分值均为最高,分别是AAS标准的1.24倍、0.95倍。Lys被称作“生长性氨基酸”,在体蛋白的合成中发挥重要的作用[15],也是谷类蛋白及人乳蛋白的第一限制氨基酸,因此对于以谷物膳食为主的群体或作为优质催乳食品来说,食用仿刺参副产物产品可弥补Lys的不足,作为搭配食品可提高蛋白质利用,保持营养平衡。
表3 仿刺参肠、花中必需氨基酸组成评价
Tab.3
必需氨基酸 EAA | 仿刺参肠 S1 | 仿刺参花 S2 | FAO/WHO模式 FAO/WHO mode | 鸡蛋蛋白 Egg protein | AAS | CS | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
S1 | S2 | S1 | S2 | |||||
异亮氨酸Ile | 322 | 235 | 250 | 331 | 1.29 | 0.94 | 0.97 | 0.71 |
亮氨酸Leu | 522 | 372 | 440 | 534 | 1.19a | 0.85d | 0.98 | 0.70 |
蛋氨酸+胱氨酸Met+Cys | 262 | 198 | 220 | 386 | 1.19 | 0.90 | 0.68a | 0.51d |
苯丙氨酸+酪氨Phe+Tyr | 626 | 400 | 380 | 565 | 1.65 | 1.05 | 1.11 | 0.71 |
苏氨酸Thr | 360 | 266 | 250 | 292 | 1.44 | 1.06 | 1.23 | 0.91 |
缬氨酸Val | 371 | 275 | 310 | 411 | 1.20d | 0.89 | 0.90 | 0.67 |
赖氨酸Lys | 520 | 420 | 340 | 441 | 1.53 | 1.24 | 1.18 | 0.95 |
色氨酸Trp | 74 | 45 | 60 | 106 | 1.23 | 0.75a | 0.70d | 0.42a |
总计Total | 3057 | 2211 | 2250 | 3066 | 1.36 | 0.98 | 1.00 | 0.72 |
必需氨基酸评价EAAI | S1=94.85 ; S2=67.73 |
注:a.第一限制氨基酸;b.第二限制氨基酸。
Notes: a was first limited amino acid; b was second limited amino acid.
由表3还可发现,以AAS为指标时,仿刺参肠和花的第一限制氨基酸分别为Leu、Trp,第二限制氨基酸分别为Val、Leu。而以CS为指标时,仿刺参肠和花的第一限制氨基酸分别为Met+Cys、Trp,第二限制氨基酸分别为Trp、Met+Cys。由此可推断出,仿刺参肠中主要缺乏Leu和Met+Cys,仿刺参花中主要缺乏Trp。EAAI反映了EAA与标准蛋白质的相近程度,数值接近100的程度与氨基酸组成相似程度呈正比,程度越高,其整体的营养价值也越高,而仿刺参肠和花的EAAI值分别为94.85和67.73,仿刺参肠与标准蛋白质中氨基酸组成比例更接近。综上所述,仿刺参肠蛋白质中氨基酸具有更为合理的比例以及较高的营养价值。
2.4 主要脂肪酸组成
仿刺参肠和花的脂肪酸组成及含量丰富,如表4所示。仿刺参肠含有20种脂肪酸,总量为5.11%,包括饱和脂肪酸(Saturated fatty acid,SFA)7种,总量为0.987%;单不饱和脂肪酸(Monounsaturated fatty acid,MUFA)5种,总量为1.59%;多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acid,PUFA)8种,总量为2.54%;不饱和脂肪酸(Unsaturated fatty acid,UFA)含量占脂肪酸总量的比例为80.82%。仿刺参花中含有18种脂肪酸,总量为5.66%,脂肪酸总量高于仿刺参肠,包括6种SFA,总量为1.09%;5种MUFA,总量为2.17%;7种PUFA,总量为2.40%;UFA占脂肪酸总量的80.74%。仿刺参肠和花中各类脂肪酸的含量关系均为PUFA>MUFA>SFA。PUFA因可以控制血脂和结合不益健康的胆固醇而具有保护血管、避免动脉硬化的作用,可减少心脑血管疾病的发生[16];仿刺参肠中含量最多的为EPA,且其含量在仿刺参花中也相对较多,仿刺参肠和花中EPA+DHA的含量分别为36.02%和17.99%,而研究表明[17],EPA、DHA具有抗凝血、降血压、降血脂、提高免疫力、抗肿瘤等重要的活性功能。因此,从脂肪组成来说,仿刺参肠和花脂肪酸含量丰富,对人体具有重要生理与保健功能的多不饱和脂肪酸占比较高,在活性功能物质制备及应用方面具有一定的优势。
表4 仿刺参肠、花(干重)中主要脂肪酸组成
Tab.4
脂肪酸Fatty acids | 仿刺参肠S1 | 仿刺参花S2 | |
---|---|---|---|
饱和脂肪酸 SFA | 肉豆蔻酸(C14:0) | 0.034 7 | 0.108 0 |
棕榈酸(C16:0) | 0.347 0 | 0.325 0 | |
十七酸(C17:0) | 0.038 4 | 0.060 1 | |
硬脂酸(C18:0) | 0.360 0 | 0.424 0 | |
花生酸(C20:0) | 0.094 6 | 0.150 0 | |
山嵛酸(C22:0) | 0.080 0 | — | |
木焦油酸(C24:0) | 0.032 2 | 0.019 1 | |
总量 | 0.987 0 | 1.090 0 | |
单不饱和脂肪酸 MUFA | 顺-9-十四碳一烯酸(C14:1-9c) | 0.038 2 | 0.023 0 |
顺-9-十六碳一烯酸(C16:1-9c) | 0.565 0 | 0.301 0 | |
反-9-十八碳一烯酸(C18:1n9t) | 0.021 2 | 0.017 7 | |
顺-9-十八碳一烯酸(C18:1-9c) | 0.631 0 | 1.460 0 | |
顺-15-二十四碳一烯酸(C24:1-15c) | 0.330 0 | 0.372 0 | |
总量 | 1.590 0 | 2.170 0 | |
多不饱和脂肪酸 PUFA | 亚油酸(C18:2n-6c) | 0.075 0 | 0.349 0 |
γ-亚麻酸(C18:3n-6) | 0.030 2 | 0.012 4 | |
α-亚麻酸(C18:3n-3) | 0.020 7 | — | |
顺-8,11,14-二十碳三烯酸(C20:3-8c,11c,14c) | 0.023 1 | 0.024 8 | |
顺-11,14,17-二十碳三烯酸(C20:3-11c,14c,17c) | 0.089 3 | 0.263 0 | |
花生四烯酸,ARA(C20:4n-6) | 0.460 0 | 0.733 0 | |
EPA(C20:5n-3) | 1.420 0 | 0.650 0 | |
DHA(C22:6n-3) | 0.421 0 | 0.368 0 | |
总量 | 2.540 0 | 2.400 0 | |
脂肪酸总量Total of fatty acid | 5.11 | 5.66 |
2.5 无机元素含量
对仿刺参肠和花的无机元素进行测定,结果见表5。仿刺参肠和花的无机元素含量均比较丰富,均包括5种宏量元素和5种微量元素。宏量元素中钠的含量在仿刺参肠和花中均最高,分别为1.34×104、4.86×104 mg/kg。微量元素中铁含量最高,分别为1.06×103、139.00 mg/kg;锌次之,分别为85.20、82.80 mg/kg,这与刘胜男等[18]对暗色等刺参(Isostichopus fuscus)体壁的研究结果类似。宏量元素钠对人体电解质平衡的维持、代谢水平的提升以及神经肌肉的兴奋性有着至关重要的作用[19],而微量元素铁是负责人体造血功能必不可少的元素之一[20]。因此,在无机元素方面,仿刺参肠和花的高钠、高铁作为人体不能自动合成但必不可少的元素,可为人体正常生理活动提供重要的支撑。
表5 仿刺参肠、花(干重)中无机元素含量
Tab.5
元素Elements | 仿刺参肠S1 | 仿刺参花S2 | |
---|---|---|---|
宏量元素 Macro elements | 钾K | 8.41×103 | 2.70×104 |
钙Ca | 2.31×103 | 2.49×103 | |
钠Na | 1.34×104 | 4.86×104 | |
镁Mg | 2.23×103 | 5.62×103 | |
磷P | 8.46×103 | 1.36×104 | |
微量元素 Trace elements | 硒Se | 5.48 | 3.70 |
锌Zn | 85.20 | 82.80 | |
铁Fe | 1.06×103 | 139.00 | |
锰Mn | 36.20 | 7.87 | |
铜Cu | 8.54 | 3.83 |
3 结论
综合分析研究结果可知,与仿刺参体壁相比,仿刺参肠、花均具有更高粗蛋白质、粗脂肪含量及更低灰分、总糖含量,其中粗蛋白质含量最高且均占总含量的一半以上,具有与体壁相似的营养组成成分。仿刺参肠和花的氨基酸种类丰富,各组分平衡效果好,满足FAO/WHO理想蛋白质模式,FAA、MAA和HAA含量均较高;AAS与CA值均较高,EAAI也符合标准,是高营养价值的理想型优质蛋白质,在生物医学与营养学领域均具有不低于体壁的研究价值,在开发保健品药品上具有较高的潜力。仿刺参肠与花的不饱和脂肪酸占比脂肪酸总量均在80%以上,其中EPA+DHA的含量占比较高,有益于人体健康。仿刺参肠和花均被检出5种宏量元素和5种微量元素,其中宏量元素钠与微量元素铁分别最高。仿刺参肠与花作为加工副产物,不仅具有与体壁相似的营养组成和不低于体壁的营养价值,同时可能具有降血压、降血糖等功能活性及药效价值,因此其开发利用前景广阔。后续可对仿刺参副产物中的生物活性物质(如低聚肽等)的纯化分离制备、功能活性开发进行深入研究。
参考文献
Identifying the geographical origin of protected sea cucumbers (Apostichopus japonicus) in China using random amplified polymorphic DNA polymerase chain reaction (RAPD-PCR)
[J].
Autophagy plays a potential role in the process of sea cucumber body wall “melting” induced by UV irradiation
[J].
海参加工产品开发现状及研究进展
[J].海参营养价值和药用价值极高,富含氨基酸、脂肪酸、维生素以及多糖、皂苷、胶原蛋白和脑苷酯等多种活性物质,具有抗氧化、抗肿瘤、抗凝血和调节机体免疫力等多种生理功效。海参加工产品备受消费者青睐,市场前景广阔。文章在阐述海参营养价值和生理功效的基础上,对海参加工产品的开发现状和研究进展进行了系统综述。同时,归纳和总结了海参加工产业发展过程中存在的问题,并对产业未来可能的发展战略进行了展望,以期为海参精深加工产业的发展提供理论参考。
仿刺参生殖腺营养成分分析
[J].对仿刺参生殖腺进行卵和精的分类,并分别进行营养成分分析。利用显微镜对生殖腺进行卵和精分类,经真空冷冻干燥后,分别测定粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗多糖、磷脂及矿质元素含量;对卵和精的氨基酸组成、脂肪酸组成进行分析。结果表明:海参卵、精都具有较高的粗蛋白含量,分别达到51.80g/100g和74.31g/100g;卵的粗脂肪含量为10.18g/100g,显著高于精中的含量(4.26g/100g),而其中磷脂所占比例分别为71.32g/100g和52.35g/100g;卵和精的粗多糖含量为干质量的26.98g/100g和9.93g/100g;仿刺参精中Mg、Fe的含量高于仿刺参卵,而仿刺参卵当中Ca、Zn的含量要显著高于仿刺参精。卵和精的氨基酸总量分别为354.6mg/g和550.89mg/g,其中必需氨基酸含量分别为180.03mg/g和257.25mg/g;卵和精的脂肪酸组成中不饱和脂肪酸分别为73.22g/100g和62.61g/100g,其中,EPA含量最高,分别为15.98g/100g和15.27g/100g。
Assessment of the nutritional value of cultured sea cucumber Apostichopus japonicus
[J].
Proximate composition and nutritional quality of deep sea growth sea cucumbers (Stichopus japonicus) from different origins
[J].Deep sea growth sea cucumber (Stichopus japonicus) (DSG-SC) is considered a most nutritious and luxurious seafood in Asia. This study compared the proximate composition and nutritional quality of collagen, polysaccharides, amino acids (AAs) and fatty acids (FAs) in DSG-SCs from different origins.The contents of protein, ash, carbohydrate, fat, collagen, saturated fatty acids (SFAs), monounsaturated fatty acids (MUFAs), polyunsaturated fatty acids (PUFAs), total amino acids (TAAs), essential amino acids (EAAs), fucose and uronic acid differed among the origins. DSG-SC of Dalian origin had lower contents of ash, fat, uronic acid, TAAs and EAAs but higher contents of protein, collagen, PUFAs, eicosapentaenoic acid (EPA), docosahexaenoic acid (DHA) and fucose compared with the other origins. DSG-SCs had a higher proportion of PUFAs and were richer in polysaccharides than other seafood. Glutamate and glycine were the dominant AAs, while leucine and threonine were the most abundant EAAs.DSG-SCs are a good source of collagen, polysaccharides (especially fucose), EAAs (especially leucine and threonine) and PUFAs (especially EPA and DHA). Dalian seems to be a promising origin to produce high-value sea cucumber with high PUFA, fucose, collagen and protein contents. © 2015 Society of Chemical Industry.© 2015 Society of Chemical Industry.
凤丹牡丹花粉和花药壁营养成分分析及评价
[J].为探明凤丹牡丹花粉、花药壁的营养成分,从而更好地发挥其营养价值,本研究采用凯氏定氮法、电感耦合等离子体发射光谱、高效液相色谱、氨基酸分析仪等对凤丹花粉和花药壁蛋白质、矿物质元素、维生素C、水解氨基酸及游离氨基酸进行了系统地分析和评价。结果表明,凤丹花粉中蛋白质含量高达40.68%(初开期),水解氨基酸总量为355.65 mg·g<sup>-1</sup>(初开期),花药壁中蛋白质和水解氨基酸的总量虽仅为花粉的一半,但二者必需氨基酸与总氨基酸的比值均为40%左右,属优质蛋白来源。36种游离氨基酸检测结果显示,花药壁中总游离氨基酸含量稍高,但花粉中必需氨基酸、蛋白氨基酸及鲜甜氨基酸含量更高。矿物质元素分析结果表明,凤丹花粉、花药壁含有丰富的常量和微量元素,尤以K、Ca、Mg、Fe、Zn等元素含量较高,是开发高钾低钠和补铁补锌的佳品。Vc测定结果显示,凤丹花粉和花药壁中Vc含量较高,可作为Vc补充剂。同时考察了凤丹花粉、花药壁不同采收时期及破壁对检测成分含量的影响,结果显示二者更适合在初开期采收,且破壁对花粉、花药壁营养成分检测无显著影响。综上,凤丹花粉、花药壁含有丰富的营养成分,本研究将为其资源开发和利用奠定基础。
Antihypertensive peptides from animal products, marine organisms, and plants
[J].Bioactive peptides from food proteins exert beneficial effects on human health, such as angiotensin-converting enzyme (ACE) inhibition and antihypertensive activity. Several studies have reported that ACE-inhibitory peptides can come from animal products, marine organisms, and plants-derived by hydrolyzing enzymes such as pepsin, chymotrypsin, and trypsin-and microbial enzymes such as alcalase, thermolysin, flavourzyme, and proteinase K. Different ACE-inhibitory effects are closely related with different peptide sequences and molecular weights. Sequences of ACE-inhibitory peptides are composed of hydrophobic (proline) and aliphatic amino acids (isoleucine and leucine) at the N-terminus. As result of this review, we assume that low molecular weight peptides have a greater ACE inhibition because lower molecular weight peptides have a higher absorbency in the body. Therefore, the ACE-inhibitory effect is closely related with the degree of enzymatic hydrolysis and the composition of the peptide sequence.Copyright © 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.
Exploration of the molecular interactions between angiotensin-Ⅰ-converting enzyme (ACE) and the inhibitory peptides derived from hazelnut (Corylus heterophylla Fisch)
[J].
4种石斑鱼肌肉中营养成分分析与评价
[J].为了测定珍珠龙胆石斑鱼(E. fuscoguttatus ♀ ×E. lanceolatus ♂)、鞍带石斑鱼(E. lanceolatus)、褐点石斑鱼(E. fuscoguttatus)和青石斑鱼(E. awoara)的营养成分,对4种石斑鱼的营养价值进行系统评价。采用国家标准生化测定方法检测石斑鱼肌肉中的水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、氨基酸、脂肪酸及矿物质。结果表明,4种石斑鱼的蛋白质含量为(15.18%±0.21%)~(17.33%±1.09%),粗脂肪含量为(0.81%±0.03%)~(7.04%±0.21%);均检出18种氨基酸,必需氨基酸占总氨基酸含量的41.43%~42.47%,均高于联合国粮油组织与世界卫生组织(FAO/WHO)的40%评分标准,鲜味氨基酸占总氨基酸含量的41.43%~42.47%,必需氨基酸指数(EAAI值)为0.93~1.13,4种石斑鱼蛋白质质量较优;矿物质元素中,常量元素K含量最高[(3 142.50±30.41)mg/100 g~(4 209±38.18)mg/100 g],微量元素Fe含量最高[(3.51±0.32)mg/100 g~(5.91±0.14)mg/100 g];脂肪酸组成和含量中,鞍带石斑鱼检出22种脂肪酸,高于其他3种石斑鱼,其中多不饱和脂肪酸含量占总脂肪酸的38.14%,4种石斑鱼含有较高的二十二碳六烯酸和二十碳五烯酸(DHA+EPA),占脂肪酸总量的13.58%~27.57%。因此,4种石斑鱼的蛋白质质量较优,氨基酸和脂肪酸构成比例适宜,矿物质含量较为丰富,是营养价值较高的优良水产品,具有较高的综合利用价值。
Analysis and evaluation of nutrient components indifferent parts of seven kinds of marine products
[J].
福建养殖仿刺参基本营养成分分析与评价
[J].本文对福建养殖仿刺参(Apostichopus japonicus)体壁的基本营养成分进行分析与评价。结果显示,养殖仿刺参体壁中粗蛋白质、粗脂肪、总糖和粗灰分的质量分数分别约为83.66%、1.36%、1.82%和11.42%,与消费市场上其他品种海参相比,其具有高蛋白、低脂质、低灰分的营养成分组成。体壁肌肉测得18种常见氨基酸总含量(TAA)为72.13%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值(EAA/ NEAA)为59.41%,必需氨基酸含量占氨基酸总含量(EAA/ TAA)的37.27%,鲜味氨基酸占氨基酸总含量(FAA/TAA)的45.79%,药效氨基酸占氨基酸总含量(MAA/TAA)的64.43%,赖氨酸/精氨酸比值(Lys/Arg)为0.53,必需氨基酸指数EAAI为69.93,氨基酸各组分平衡效果好,营养价值高,满足FAO/WHO的理想模式。共检测出5种常量元素和4种微量元素,含量最高分别为磷(P)和铁(Fe)元素。综上所述,福建养殖仿刺参具有很好的营养成分比例,其品质在多种经济海参中具有较强市场竞争力。
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