不同產(chǎn)地和養(yǎng)殖方式的刺參微量元素含量的比較

高岳，林研彤，侯淑敏，李智博，祁艷霞，胡玉才，宋莉莉，趙前程

(1.大連海洋大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 大連116023;2.陜西省水產(chǎn)研究所，陜西 西安710086;3.大連海洋大學(xué) 理學(xué)院，遼寧大連116023)

海參為棘皮動物門、海參綱生物［1］，全世界的海參多達1100 多種，中國有140 多種［2］。刺參Apostichopus japonicu是一種高蛋白、低脂肪、低糖的海產(chǎn)品，不僅含有多糖、皂苷、脂肪酸、氨基酸等生物活性物質(zhì)，而且其體壁還有再生功能。海產(chǎn)品對微量元素有較強的聚集作用，糧食、瓜果、蔬菜、禽蛋類食物除幾種特殊種類外，其無機鹽含量均低于海產(chǎn)品中的無機鹽含量［3］，尤其是Zn，海產(chǎn)品中的Zn 含量十分豐富，并且易于被人體吸收，是補鋅的良好食材［4］。付偉華等［5-6］研究表明，海地瓜Acaudina molpadioidea 中的Pb 含量高于刺參;王永輝等［7］研究表明，刺參中含有豐富的礦物元素K、Na、Mg、Fe等;周慈由等［8］研究表明，干制刺參體壁中Fe、P、Zn、Ca、Cu、Cr 含量有明顯差異;王遠紅等［9］研究表明，糙參Holothuria scabra、烏皺輻缸參Actinoprga echinites、蕩皮海參Holothuria vagabunda和黑乳參Holothuria nobilis 中常量元素K、Mg、Ca、Na、P 的含量，以及微量元素Zn、Fe、Mo、Co 的含量均依次遞減。近年來，國內(nèi)外對海參體壁微量元素的研究較多，但對于不同產(chǎn)地、不同養(yǎng)殖方式下同種刺參中微量元素含量差異的研究鮮見報道。本研究中，以不同養(yǎng)殖方式、不同產(chǎn)地的刺參為對象，研究其體內(nèi)基本成分以及體壁中微量元素含量的特點，旨在為開發(fā)利用海產(chǎn)品資源提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

于2013年5—6月對大連、青島、煙臺的深海及圈養(yǎng)刺參和福建的圈養(yǎng)刺參進行采樣。大連圈養(yǎng)刺參采自大連市莊河某養(yǎng)殖場，深海刺參采自大連旅順黃泥川附近海域;青島圈養(yǎng)刺參采自青島楊家?guī)X某養(yǎng)殖場，深海刺參采自青島膠南大朱山海域;煙臺圈養(yǎng)和深海刺參均采自煙臺養(yǎng)馬島海域;福建圈養(yǎng)刺參采自福建莆田東吳碼頭某養(yǎng)殖場。所有圈養(yǎng)刺參取樣水深均為2 m，深海刺參取樣海域水深為20 m。刺參采集后立即去內(nèi)臟于冰箱(-18 ℃)中貯藏，隨后用加冰的泡沫箱運回實驗室。

1.2 方法

1.2.1 樣品的制備 取每組冷凍刺參樣品15 kg，切片后用冷凍真空干燥機干燥至恒重，用組織粉碎機粉碎，混勻，過80 目篩，置于聚乙烯塑料袋中，封口，于-18 ℃下保存?zhèn)溆?。使用烘?105 ℃)干燥至恒重，用于基本成分的測定。

從每組中取出20 頭刺參，將體壁和筋分開，按照上述方法凍干，用于微量元素含量的測定。每種成分和每種元素均測定3 個樣品，取其平均值。

1.2.2 基本成分的測定 采用GB 5009.3—2010干燥法測定刺參鮮物質(zhì)中水分的含量;采用GB 5009.5—2010 凱氏定氮法測定干粉中蛋白質(zhì)的含量;采用GB 5009.4—2010 灼燒法測定干粉中粗灰分的含量;采用GB/T 5009.6—1985 索氏抽提法測定干粉中粗脂肪的含量。

1.2.3 微量元素含量的測定 采用濕法消化［10-11］刺參體壁和筋，配制含有0、5、10、15、20、50、100、200、250 mg/kg 的Mn、Cr、Cu、Al、P 的標準酸混合梯度使用液，用濃硝酸消解至無碳粒，用5%硝酸定容至50 mL，再利用ICP -MS 測定體壁中Mn、Cr、Cu、Al、P 元素的含量，采用原子吸收法測定體壁和筋中Zn 元素的含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有試驗數(shù)據(jù)均用平均值±標準差表示，采用SPSS 17.0 軟件進行方差分析，用Tukey HSD 法進行組間差異顯著性檢驗，顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果與討論

2.1 刺參的基本營養(yǎng)成分

從表1可見，不同產(chǎn)地、不同養(yǎng)殖方式的7 組刺參樣品的蛋白質(zhì)、粗灰分和粗脂肪含量均存在顯著性差異(P＜0.05)，蛋白質(zhì)含量為43.3% ～55.3%，粗脂肪含量為1.7% ～4.1%，粗灰分含量為23.9% ～30.7%，該結(jié)果與李丹彤［12］等測得的獐子島野生刺參的基本成分含量較為相近。7 個刺參樣品中，福建圈養(yǎng)刺參樣品的蛋白質(zhì)含量最高，青島深海刺參樣品中最低;青島圈養(yǎng)刺參樣品的粗灰分含量最高，大連圈養(yǎng)和煙臺圈養(yǎng)刺參樣品中較低;煙臺圈養(yǎng)刺參樣品的粗脂肪含量最高，大連深海刺參樣品中最低。

表1 大連、煙臺、青島和福建刺參的基本成分Tab.1 Proximate compositions in sea cucumber samples from Dalian，Yantai，Qingdao and Fujian w/%

2.2 刺參體壁微量元素的含量

2.2.1 圈養(yǎng)刺參 如表2所示，4 個產(chǎn)地的圈養(yǎng)刺參樣品中所含微量元素較多的是Al和Zn，其次是B、Mn、Cr和Cu，各樣品中Zn、Al、Cr、Mn含量存在顯著性差異(P＜0.05)。4 個產(chǎn)地的圈養(yǎng)刺參體壁中:Zn 含量為77.0 ～95.0 mg/kg，高于大紅海參Parastichopus californicus 體壁中的Zn 含量(40.4 mg/kg)［11］，其中大連刺參中Zn 含量最高，僅顯著高于煙臺刺參(P＜0.05);B 含量為25.5～32.4 mg/kg，接近Lee等［13］研究的刺參B 含量(41.7 mg/kg)，高于韓國大宗商品超市中海參的B含量(0.2 mg/kg)［14］，其中青島刺參B 含量最高，但與其他3 個產(chǎn)地圈養(yǎng)刺參無顯著性差異(P ＞0.05);Al 含量為56.2 ～224.7 mg/kg，高于Guerin等［15］研究的海膽Al 含量(13.8 mg/kg)，其中煙臺刺參Al 含量最高，顯著高于其他3 個產(chǎn)地圈養(yǎng)刺參(P＜0.05)，且約為大連刺參Al 含量的4倍;Cr 含量為5.8 ～9.5 mg/kg，與大紅海參的Cr含量相近(6.7 mg/kg)［11］，其中福建刺參Cr 含量最高，顯著高于大連和煙臺刺參(P＜0.05);Mn含量為16.1 ～29.2 mg/kg，與Liu等［16］研究的刺參體壁Mn 含量(26.0 mg/kg)接近，低于大紅海參體壁Mn 含量(43.6 mg/kg)［11］，其中大連刺參Mn 含量最高，顯著高于其他3 個產(chǎn)地圈養(yǎng)刺參(P＜0.05);Cu 含量為1.5 ～2.3 mg/kg，低于大紅海參體壁Cu 含量(3.5 mg/kg)［11］，其中青島刺參Cu 含量最高，但與其他3 個產(chǎn)地圈養(yǎng)刺參無顯著性差異(P ＞0.05)。

2.2.2 深海刺參 如表2所示，3 個產(chǎn)地深海刺參體壁樣品中所含微量元素較多的也是Al和Zn，其次是B、Mn、Cr和Cu，與不同產(chǎn)地圈養(yǎng)刺參所含微量元素的趨勢相近。各樣品中Zn、B、Al 含量存在顯著性差異(P＜0.05)。3 個產(chǎn)地的深海刺參體壁中:Zn 含量為62.8 ～98.8 mg/kg，其中煙臺刺參Zn 含量最高，顯著高于其他2 個產(chǎn)地的深海刺參(P＜0.05);B 含量為30.8 ～44.8 mg/kg，其中煙臺刺參B 含量最高，顯著高于大連刺參(P＜0.05);Al 含量為92.0 ～180.1 mg/kg，其中煙臺刺參Al 含量最高，顯著高于大連刺參(P＜0.05);Cr、Mn、Cu 含 量 分 別 為6.0 ～7.0、17.0 ～20.9、1.6 ～4.0 mg/kg，其中青島刺參Cr含量最高，煙臺刺參Mn、Cu 含量最高，但均與其他產(chǎn)地的深海刺參無顯著性差異(P ＞0.05)。

2.3 不同產(chǎn)地和養(yǎng)殖方式刺參體壁微量元素含量的比較

從產(chǎn)地方面看:兩種養(yǎng)殖方式下刺參體壁的平均Zn 含量為大連刺參最高、青島刺參最低，各產(chǎn)地刺參間無顯著性差異(P ＞0.05);平均B 含量為煙臺刺參最高、大連刺參最低，各產(chǎn)地刺參間無顯著性差異(P ＞0.05);平均Al 含量為福建刺參與煙臺刺參均較高、大連刺參最低，福建、煙臺刺參平均Al 含量顯著高于大連和青島刺參(P＜0.05);平均Cr 含量為福建刺參最高、大連刺參最低，各產(chǎn)地刺參間無顯著性差異(P ＞0.05);平均Mn 含量為大連刺參最高、煙臺刺參最低，大連刺參平均Mn 含量顯著高于其他3 個產(chǎn)地刺參;平均Cu 含量為煙臺刺參最高、大連刺參最低，各產(chǎn)地刺參間無顯著性差異(P ＞0.05)(表2)。

從養(yǎng)殖方式看:深海刺參體壁Cr、B和Cu 含量均高于圈養(yǎng)刺參;大連圈養(yǎng)刺參Mn 含量顯著高于深海刺參(P＜0.05)，煙臺和青島深海刺參Mn含量略高于圈養(yǎng)刺參(P ＞0.05);煙臺深海刺參Zn 含量顯著高于圈養(yǎng)刺參(P＜0.05)，大連圈養(yǎng)刺參Zn 含量略高于深海刺參(P ＞0.05)，青島圈養(yǎng)刺參Zn 含量顯著高于深海刺參(P＜0.05)(表2)。

2.4 刺參筋和體壁中Zn 元素含量的比較

從表2可以看出:所有刺參樣品筋中Zn 含量均是體壁中Zn 含量的2 倍左右;從養(yǎng)殖方式看，各地區(qū)圈養(yǎng)刺參筋中Zn 含量均比深海刺參筋中Zn含量高;從產(chǎn)地方面看，無論筋還是體壁，大連刺參Zn 含量均高于其他3 個產(chǎn)地的刺參。

表2 不同產(chǎn)地、不同養(yǎng)殖方式刺參體壁和筋中微量元素的含量Tab.2 Trace element contents in walls and tendons of sea cucumber in different regions and different farming methods mg/kg

3 結(jié)論

通過對不同產(chǎn)地、不同養(yǎng)殖方式的刺參體內(nèi)基本成分和微量元素含量進行分析，結(jié)果表明，各地刺參均含有豐富的蛋白質(zhì)、粗灰分和微量元素。7種樣品中，福建圈養(yǎng)刺參蛋白質(zhì)含量最高，青島圈養(yǎng)刺參粗灰分含量最高，煙臺圈養(yǎng)刺參粗脂肪含量最高，煙臺深海刺參體壁Zn、B、Cu 含量均最高，大連圈養(yǎng)刺參體壁Mn 含量最高，福建圈養(yǎng)刺參體壁Cr 含量最高，煙臺圈養(yǎng)刺參體壁Al 含量最高;比較不同產(chǎn)地兩種養(yǎng)殖方式下刺參微量元素的平均含量，大連刺參體壁平均Zn和Mn 含量最高，煙臺刺參體壁平均B、Cu 含量最高，福建刺參體壁平均Al、Cr 含量最高;不同養(yǎng)殖方式相比，各地圈養(yǎng)刺參的蛋白質(zhì)和粗脂肪含量均高于深海刺參，深海刺參體壁B、Cr和Cu 含量均高于圈養(yǎng)刺參，但Zn、Al、Mn 元素含量與兩種養(yǎng)殖方式的關(guān)系沒有明確的規(guī)律;各產(chǎn)地無論是圈養(yǎng)還是深海養(yǎng)殖，刺參筋中Zn 含量約為體壁中Zn 含量的2 倍。

［1］廖玉麟.中國動物志 棘皮動物門 海參綱［M］.北京:科學(xué)出版社，1997:294.

［2］中國大百科全書(光盤1.2 版)［M］.北京:中國大百科全書出版社，2003:89.

［3］梁惠，王建華，張秀珍，等.青島市市售海產(chǎn)品中無機鹽含量的檢測［J］.康復(fù)與療養(yǎng)雜志，1996，1(2):57 -59.

［4］梁惠，王建華，張秀珍，等.山東省31種海產(chǎn)品中微量元素含量研究［J］.廣東微量元素科學(xué)，1996，3(1):41 -44.

［5］付偉華，吳鳳梧，戚寶鳳.海地瓜的研究［J］.中國海洋藥物，1994(3):28 -30.

［6］付偉華，吳鳳梧，戚寶鳳.海地瓜與海參營養(yǎng)成分的比較［J］.現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)，1991，8(3):46 -47.

［7］王永輝，李培兵，李天，等.刺參的營養(yǎng)成分分析［J］.氨基酸和生物資源，2010，32(4):35 -37.

［8］周慈由，陳志剛，黃金龍，等.海參水解方法和化學(xué)成分研究［J］.廈門大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2007，46(2):236 -238.

［9］王遠紅，王聰，郭麗萍，等.海參科(Holothuriidae)中4種海參的營養(yǎng)成分分析［J］.中國海洋大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2010，40(7):4 -5.

［10］ISO 27085:2009 Animal feeding stuffs—determination of calcium，sodium，phosphorus，magnesium，potassium，iron，zinc，copper，manganese，cobalt，molybdenum，arsenic，lead and cadmium by ICP-AES.Geneva:The International Organization for Standardization［JB/OL］.［2013 -11 -12］.http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?commid=47858＆csnumber=51114

［11］Bechtell P J，Alexandra C，Oliveira M，et al.Chemical composition of the giant red sea cucumber，Parastichopus californicus，commercially harvested in Alaska［J］.Food Science and Nutrition，2013，1(1):63 -73.

［12］李丹彤，常亞青，陳煒，等.獐子島野生刺參體壁營養(yǎng)成分的分析［J］.大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報，2006，21(3):279 -282.

［13］Lee H W，Lim N L，Cho K，et al.Characterisation of inorganic elements and volatile organic compounds in the dried sea cucumber Stichopus japonicas［J］.Food Chemistry，2014，147:34 -41.

［14］Choi M K，Jun Y S.Analysis of boron content in frequently consumed foods in Korea［J］.Biol Trace Elem Res，2008，126:13-26.

［15］Guerin T，Chekri R，Vastel C，et al.Determination of 20 trace elements in fish and other seafood from the French market［J］.Food Chemistry，2011，127(3):934 -942.

［16］Liu Xiaofang.The classification of sea cucumber(Apostichopus japonicus)according to region of origin using multi-element analysis and pattern recognition techniques［J］.Food Control，2012，23:522 -527.