魚腦的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景

王彩霞，姜啟興，許艷順，夏文水

（江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無(wú)錫214122）

魚腦的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景

王彩霞，姜啟興，許艷順，夏文水*

（江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無(wú)錫214122）

綜述了魚腦的國(guó)內(nèi)外研究歷史和科研成果，重點(diǎn)敘述了魚腦中豐富的多不飽和脂肪酸及磷脂含量對(duì)智力發(fā)育及人體健康的積極作用。對(duì)魚腦未來(lái)的研究重點(diǎn)和應(yīng)用前景進(jìn)行了展望，指出除益智功效外，新的生理功效，如抗菌、抗氧化、抗血小板活化、抗腫瘤等功能的研究為魚腦保健品賦予新的功能。具有多重功能魚腦保健品的開(kāi)發(fā)將具有廣闊的市場(chǎng)前景。

魚腦，脂肪酸，磷脂，肽，生物活性

我國(guó)是漁業(yè)生產(chǎn)及加工大國(guó)，魚加工產(chǎn)生大量下腳料，占原料魚重量的50%左右[1]，若不進(jìn)行有效處理，不僅浪費(fèi)資源，且污染環(huán)境。魚頭是魚下腳料的重要組成部分，占下腳料重量的60%以上[1]，目前對(duì)魚頭的利用途徑除極少量魚頭食品加工如魚頭罐頭外[2]，主要為動(dòng)物飼料加工，原料綜合利用水平不高，附加值低，許多重要功能性成分如不飽和脂肪酸、磷脂、活性多肽等未加分離。如何利用魚頭開(kāi)發(fā)新型高檔產(chǎn)品，提高附加值吸引了眾多研究者[3-4]。中國(guó)人有吃腦補(bǔ)腦的傳統(tǒng)，魚腦更被視為嬰幼兒及青少年補(bǔ)腦佳品。魚腦營(yíng)養(yǎng)豐富，富含多不飽和脂肪酸、磷脂、蛋白等物質(zhì)，其中被稱為“腦黃金”的二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）含量較高，特別是DHA，是大腦細(xì)胞及腦神經(jīng)形成、發(fā)育及運(yùn)作的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此DHA具有幫助嬰幼兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育及提高記憶力等功效[5]。目前對(duì)魚下腳料的利用中，魚腦未經(jīng)分離直接和魚頭被作為飼料處理或簡(jiǎn)單加工為低值產(chǎn)品，對(duì)有價(jià)值的功能性成分尚未提取和利用，造成資源的極大浪費(fèi)。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外對(duì)魚腦的營(yíng)養(yǎng)性、功能性及相關(guān)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)做過(guò)一定研究。本實(shí)驗(yàn)室通過(guò)對(duì)鰱魚腦脂肪理化性質(zhì)、揮發(fā)性風(fēng)味成分及脂肪酸組成分析發(fā)現(xiàn)鰱魚腦脂肪含量高，具有較好的感官及理化特性，不飽和脂肪酸含量高，比例合理，是優(yōu)質(zhì)不飽和脂肪酸的良好來(lái)源[6]。Reppond等對(duì)阿拉斯加巖魚、銀大馬哈魚、紅大馬哈魚的魚腦進(jìn)行酶解，對(duì)酶解產(chǎn)物的脂肪、氨基酸及礦物質(zhì)進(jìn)行了研究[7]。黑鱸[8]、七鰓鰻[9]、虹鱒魚和鱈魚[10]、大西洋真鱈、綠青鱈、雄鮭、大西洋鮭、虹鱒魚、葡萄牙狗鯊、黑狗鯊以及葉鱗刺鯊[11]的腦脂肪也得到了深入分析，結(jié)果均表明魚腦多不飽和脂肪酸含量高，比例合理，尤其作為細(xì)胞膜磷脂主要成分及中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要不飽和脂肪酸的二十碳四烯酸（ARA）、EPA和DHA含量較高，因此魚腦具有益智功效。另外，DHA和EPA還可降低膽固醇吸收[12]，從而降低心腦血管疾病的發(fā)病率[13]。

磷脂是細(xì)胞生物膜的基本組成成分，具有重要的生理調(diào)節(jié)機(jī)能和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。磷脂在體內(nèi)水解成膽堿，與乙酰輔酶A作用生成乙酰膽堿。乙酰膽堿是構(gòu)成中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)傳遞質(zhì)的主要物質(zhì)，各種神經(jīng)細(xì)胞之間的信息傳遞由它來(lái)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)鰱魚腦富含磷脂，其中磷脂酰膽堿（卵磷脂）、磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）和磷脂酰絲氨酸是魚腦中重要的三種磷脂，不同磷脂組分脂肪酸分析表明腦磷脂中多不飽和脂肪酸含量最高[6]。張麗以鰹魚腦為原料，以正己烷-乙醇為提取溶劑，采用超聲波輔助提取法提取磷脂，從每克魚腦中（濕重）中提取得到19.59mg磷脂[1]。A lessandra等對(duì)黑鱸腦[8]，Zabelinskii等對(duì)七鰓鰻腦[9]的研究也表明魚腦磷脂含量豐富。黃楚龍等采用鯊魚腦提取物對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶影響及毒性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)鯊魚腦可改善小鼠記憶功能[14]，該功能可歸因于鯊魚腦中豐富的卵磷脂含量，因?yàn)槁蚜字呛铣赡憠A遞質(zhì)的原料，可通過(guò)增加中樞膽堿神經(jīng)遞質(zhì)促進(jìn)學(xué)習(xí)記憶。膽堿缺乏是癡呆癥的主要原因，因此磷脂含量豐富的魚腦有利于預(yù)防老年癡呆的發(fā)生。

頭發(fā)中鋅、銅含量與與兒童智商呈正相關(guān)系[15]，因?yàn)殇\作為體內(nèi)一些重要生物酶的輔酶，是腦細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能必不可缺少的微量元素，參與腦組織中不少酶類和神經(jīng)遞質(zhì)的合成。鋅缺乏可導(dǎo)致大腦神經(jīng)元數(shù)目減少，神經(jīng)髓鞘形成障礙，胎兒腦發(fā)育延遲，而銅缺乏則致使大腦皮層分子層及顆粒層變薄，神經(jīng)元減少。魚腦礦質(zhì)元素含量分析發(fā)現(xiàn)魚腦中鋅、銅含量明顯高于魚肉，其中鰤鱸、鰱魚腦的鋅含量是魚肉的10倍左右[16-17]，這是魚腦益智的又一重要原因。

自由基通過(guò)氧化損傷參與心腦血管疾病、癌癥、肝病及其他慢性疾病和炎性疾病的形成[18]，冠心病、心肌缺血以及動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展與血小板的活化有著密切的關(guān)系[19]，本實(shí)驗(yàn)室對(duì)魚腦生物活性功能研究表明，魚腦脂肪具有清除自由基，抗血小板活化因子及抗菌功效，對(duì)其功效機(jī)理進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)魚腦中極性脂肪抗菌和抗氧化能力大于中性脂肪，而抗血小板活化因子功效則主要來(lái)源于中性脂肪[20]。張麗對(duì)鰹魚腦磷脂的研究發(fā)現(xiàn)，鰹魚腦磷脂具有一定的抗氧化能力、良好的乳化性能及免疫調(diào)節(jié)活性[1]。

腦組織含有豐富的蛋白質(zhì)，由動(dòng)物腦組織經(jīng)水解制得的腦蛋白水解物，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)已廣泛用于臨床，其在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和正常生理功能的維持及恢復(fù)神經(jīng)損傷中起著重要的作用，主要用于腦血管疾病引起的腦細(xì)胞功能損傷及延緩腦細(xì)胞死亡，促進(jìn)腦細(xì)胞再生等方面[21]。已面市的腦蛋白水解物類藥物可分為片劑、口服液和注射液。主要成分是動(dòng)物腦脫脂后再經(jīng)蛋白酶降解產(chǎn)生的含有游離氨基酸和分子量在10000以下的小分子肽等的混合物[22]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)腦蛋白水解物的研究有豬腦[23]、牛腦[24]、雞腦[25]、羊腦[26]等。此外，Reppond等將魚腦水解，沉淀物干燥后得魚腦蛋白粉，其蛋白含量可達(dá)35.6%，富含人體必需氨基酸[7]。生物活性肽通常含有3～40個(gè)氨基酸殘基，其生理功能主要取決于氨基酸的組成和順序。生物活性肽可通過(guò)食物中蛋白質(zhì)的酶水解作用獲得，并且在腸道消化中起到代謝生理調(diào)節(jié)作用。近年來(lái)，從動(dòng)物組織中分離具有特殊生理功能的活性肽如抗菌肽、抗氧化肽、抗腫瘤肽、神經(jīng)肽等逐漸成為研究熱點(diǎn)，如何從加工下腳料中提取活性肽吸引了眾多研究者。Fujimoto等從鯽魚魚腦中分離了一種新的生物活性肽，并將其命名為C-RFa，該肽對(duì)魚、蠑螈、鵪鶉及老鼠內(nèi)臟肌肉組織具有刺激作用[27]。Cho等從虎紋貓鯊的腦組織中提取了一種神經(jīng)肽，研究證明該肽具有內(nèi)臟收縮功效[28]。魚腦中豐富的蛋白含量為魚腦蛋白和魚腦生物活性肽的開(kāi)發(fā)提供了潛力。

2 發(fā)展趨勢(shì)及前景

大量多不飽和脂肪酸特殊生理功能的發(fā)現(xiàn)，不飽和脂肪酸的提取、研究和開(kāi)發(fā)逐漸成為熱點(diǎn)。ω-3型脂肪酸在對(duì)保護(hù)大腦神經(jīng)，改善大腦功能和老年癡呆癥方面具有顯著效果。魚腦的益智作用已被廣泛認(rèn)可，魚腦中豐富的脂肪酸尤其是必需脂肪酸，如DHA、EPA、ARA含量為魚腦益智保健脂類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供了物質(zhì)保證。磷脂在提高大腦活力、增強(qiáng)記憶力方面的功效已得到驗(yàn)證，利用動(dòng)物腦開(kāi)發(fā)的腦磷脂膠囊已被證實(shí)具有改善人體記憶力的功效[29]。魚腦中豐富的磷脂含量以及“魚腦補(bǔ)腦”概念的廣泛接受為魚腦益智高檔保健食品的開(kāi)發(fā)提供了理論依據(jù)和市場(chǎng)前景。魚腦脂質(zhì)抗氧化、抗菌、抗血小板活化及免疫調(diào)節(jié)等生理功效的發(fā)現(xiàn)為魚腦保健品賦予了新的功能。抗焦慮[30]、減肥[31]、抗腫瘤[32]等生理功效的進(jìn)一步研究將為魚腦保健品的應(yīng)用拓寬領(lǐng)域。

我國(guó)漁業(yè)資源充沛，魚加工量大，采用溶劑、堿、酶、微波、超臨界流體等從動(dòng)物組織中提取脂肪的技術(shù)也已日趨成熟，這些都為下腳料提取魚腦脂肪，開(kāi)發(fā)具有多重生理功效的魚腦脂肪保健品提供了物質(zhì)和技術(shù)保證。陸生動(dòng)物腦蛋白水解物的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)和神經(jīng)保護(hù)作用受到廣泛認(rèn)可，相關(guān)產(chǎn)品—腦活素已經(jīng)作為藥物在臨床上使用。魚腦含有豐富的蛋白質(zhì)，利用魚腦資源制備蛋白水解物及提取生物活性肽一方面為腦蛋白水解物的開(kāi)發(fā)拓寬領(lǐng)域，為新的腦蛋白水解液生理功能的發(fā)現(xiàn)提供可能；另一方面為脂類提取后魚腦資源的再度綜合利用提供新的方向，為新型魚腦保健食品及藥品的開(kāi)發(fā)奠定基礎(chǔ)。

3 展望

魚腦的研究及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)一方面可提高原料利用率、提高魚綜合利用的水平和效益、節(jié)約資源、降低成本，另一方面功能性脂類、肽類的提取可為新型保健食品和藥品的開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ)。未來(lái)，隨著人民生活水平的提高，對(duì)保健品的需求日益增長(zhǎng)，保健品大眾化漸成趨勢(shì)，青少年益智類保健品、老年?duì)I養(yǎng)保健品的需求將更加旺盛。藥食同源理念的深入使消費(fèi)者對(duì)綠色、來(lái)源安全的保健品更加青睞。因此，開(kāi)發(fā)具有多樣化功能的魚腦保健品具有廣闊的市場(chǎng)前景。

[1]張麗.鰹魚腦的磷脂提取及活性研究[D].大連：大連海洋大學(xué)，2013.

[2]張路遙，姜啟興，許艷順，等.高溫殺菌冷卻速率對(duì)食品品質(zhì)的影響研究[J].食品工業(yè)科技，2013，34（14）：113-116.

[3]SafariR，SaraviH N，Pourgholam R，etal.Use of Hydrolysates from silver carp（Hypophthalmichthysmolitrix）head as peptone for vibrio anguillarum and optimization using response surface method（RSM）[J].Journal of Aquatic Food Product Technology，2011，20（2）：247-257.

[4]Turon F，Rwabwogo B，Barea B，et al.Fatty acid composition of oil extracted from Nile perch（Latesniloticus）head[J].Journal of Food Composition and Analysis，2005，18（7）：717-722.

[5]Innis SM.The role of dietary n-6 and n-3 fatty acids in the developing brain[J].Developmental Neuroscience，2000，22（5-6）：474-480.

[6]Wang CX，XiaW S，Xu Y S，etal.Physicochemicalproperties，volatile compounds and phospholipid classes of silver carp brain lipids[J].Journal of the American Oil Chemists’Society，2013，90（9）：1301-1309.

[7]Reppond K，De Oliveira A，Bechtel P J.Enzymatic digestion of eye and brain tissues of sockeye and coho salmon and dusky rockfish commercially harvested in Alaska[J].Journal of Aquatic Food Product Technology，2009，18（3）：209-222.

[8]Alessandra P，Maurizio P，Gianni T，et al.Effect of diets containing different oils on brain fatty acid composition in sea bass（Dicentrarchuslabrax l.）[J].Comparative Biochemistry and Physiology B，Comparative Biochemistry，1986，83B（2）：277-282.

[9]Zabelinskii S A，Chebotareva M A，Ivanova V P，et al. Peculiarities of ultraviolet absorption spectra of lamprey and rat brain lipid extracts and their correlation with fatty acid composition[J].Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology，2001，37（5）：535-541.

[10]Douglas R T，Douglas G H.Fatty acid compositions of the major phosphoglycerides from fish neural tissues；（n-3）and（n-6）polyunsaturated fatty acids in rainbow trout（Salmogairdneri）and cod（Gadusmorhua）brains and retinas[J].Fish Physiology and Biochemistry，1988，5（4）：229-239.

[11]Stoknes I S，Okland H，F(xiàn)alch E，et al.Fatty acid and lipid class composition in eyes and brain from teleosts and elasmobranchs[J].Comparative Biochemistry and Physiology BBiochemistry&Molecular Biology，2004，138（2）：183-191.

[12]Xie C L，Woollett L A，Turley S D，et al.Fatty acids differentially regulate hepatic cholesteryl ester formation and incorporation into lipoproteins in the liver of the mouse[J]. Journal of Lipid Research，2002，43（9）：1508-1519.

[13]Harper C R，Jacobson T A.Usefulness of omega-3 fatty acids and the prevention of coronary heart disease[J].American Journal of Cardiology，2005，96（11）：1521-1529.

[14]黃楚龍，方玉嬋，江濤.鯊魚腦提取物對(duì)小鼠學(xué)習(xí)記憶的影響及毒性研究[J].廣東藥學(xué)，2000，10（5）：53-54.

[15]楊學(xué)東，白秀珍.頭發(fā)中鋅、銅、鉛含量與兒童智商的關(guān)系[J].數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志，2006，19（4）：430-432.

[16]Nabavi S F，Nabavi SM，Latifi A M，et al.Determination of trace elements level of pikeperch collected from the caspian sea [J].Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology，2012，88（3）：401-405.

[17]付迎，韓梅.火焰原子吸收光譜法測(cè)定魚腦和魚肉中銅、鋅的含量[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2000，17（2）：229-231.

[18]Ting H，Hsu Y，Tsai C，et al.The in vitro and in vivo antioxidant properties of seabuckthorn（Hippophaerhamnoides L）seed oil[J].Food Chemistry，2011，125（2）：652-659.

[19]劉凱，魏延津，李敬田.血小板活化因子表達(dá)與急性冠脈綜合癥的相關(guān)性研究[J].山東醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2013（1）：15-16.

[20]Wang C X，Xia W S，Xu Y S，et al.Anti-platelet-activating factor，antibacterial，and antiradical activities of lipids extract from silver carp brain[J].Lipids in Health and Disease，2013，94（12）：1-6.

[21]李想.腦蛋白水解物類藥物中活性成分的比較分析[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2005.

[22]孫中武，王宏偉.動(dòng)物腦蛋白水解物研究進(jìn)展及生產(chǎn)工藝中若干問(wèn)題的解決初探 [J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，32（1）：68-69.

[23]Zhang H M，Zhang X N，Xu B J.Analysis and determination of biological activity of short-chain peptides from porcine brain hydrolysate [J].Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis，2005，37（2）：333-339.

[24]白恩俠，張衛(wèi)柱.牛腦蛋白水解物工藝研究[J].經(jīng)濟(jì)動(dòng)物學(xué)報(bào)，2002，6（3）：49-51.

[25]劉守峰，董秀萍，程婷婷，等.雞腦蛋白水解物的研究[J].食品工業(yè)科技，2006，27（7）：124-126.

[26]安玉會(huì)，章萍，鄭香梅.羊腦多肽的氨基酸含量分析[J].河南醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，36（1）：36-37.

[27]Masaaki F，Ken-ichi T，Xiaoyan W，et al.Isolation and characterization of a novel bioactive peptide，carassiusrfamide（c-rfa），from the brain of the japanesecruciancarp[J].Biochemical and Biophysical Research Communications，1998，242：436-440.

[28]Cho Y S，Lung W K，Lee S H，et al.A novel visceral excitatory neuropeptide from the brain tissue of cloudy dogfish（Scyliorhinustorazame）[J].Food Chemistry，2009，115（4）：1306-1311.

[29]王瓊瑤，阮征，李俊侃.鴿腦磷脂軟膠囊改善人體記憶的研究[J].中國(guó)熱帶醫(yī)學(xué)，2007，7（10）：1904-1905.

[30]Ookawa K，Mochizuki K，Shida E，et al.Anti-anxiety effect of ovary lipid extracted from skipjack tuna（Katsuwonuspelamis）in rats[J].Journal of Veterinary Medical Science，2007，69（6）：633-636.

[31]Barber-Heidal K D，Broughton K S，Malinauskas B M，et al. Co-morbidities associated with obesity and the role of omega-3 fatty acid intake in free-living healthy weight，overweight and obese college students[J].Faseb Journal，2007，21（5）：A327.

[32]Mandal C C，Ghosh-Choudhury T，Yoneda T，et al.Fish oil prevents breast cancer cell metastasis to bone[J].Biochemical and BiophysicalResearch Communications，2010，402（4）：602-607.

Research status and development of fish brains

WANG Cai-xia，JIANG Qi-xing，XU Yan-shun，XIA W en-shui*
（School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi214122，China）

The paper reviewed the research status and the achieving results of fish b rains.The high amounts of physiologically and intelligently beneficial polyunsaturated fatty acids and phospholip ids were elaborated.The research emphasis and p roduc t development p rospect of fish b rains were also d iscussed.Besides intelligently beneficial，the research of other physiological functions，such as anti-bacterial，antioxidant，anti-p lateletactivating，anti-cancer，etc.would p rovide new information for p rospective industrial exp loitation of fish b rains，and the multifunction fish b rains healthy food would have good market p rospect.

fish b rains；fatty acids；phospholipids；pep tides；biologicalactivity

TS201.1

A

1002-0306（2014）18-0370-03

10.13386/j.issn1002-0306.2014.18.075

2013－09－16 *通訊聯(lián)系人

王彩霞（1981-），女，博士，研究方向：功能性食品。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金（CARS-46）。