俄羅斯鱘魚生殖腺營養(yǎng)成分分析及評價(jià)

邵淑雙,范馨茹,姜鵬飛,2,富志磊,潘錦鋒,2,周大勇,2,董秀萍,2,*

(1.大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧大連 116034;2.國家海洋食品工程技術(shù)研究中心,遼寧大連 116034)

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俄羅斯鱘魚生殖腺營養(yǎng)成分分析及評價(jià)

邵淑雙1,范馨茹1,姜鵬飛1,2,富志磊1,潘錦鋒1,2,周大勇1,2,董秀萍1,2,*

(1.大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧大連 116034;2.國家海洋食品工程技術(shù)研究中心,遼寧大連 116034)

研究了俄羅斯鱘魚加工副產(chǎn)物生殖腺的基本營養(yǎng)成分,蛋白質(zhì)的氨基酸組成,脂肪酸組成,為鱘魚生殖腺的高值化利用提供依據(jù)。結(jié)果顯示,鱘魚精巢的粗脂肪、粗蛋白及灰分含量(以濕基計(jì))分別為75.20%、9.06%、0.10%,而鱘魚卵巢的相應(yīng)營養(yǎng)成分含量分別為42.00%、5.96%、0.20%。精巢蛋白中必需氨基酸占總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的36.80%,而卵巢蛋白的相應(yīng)數(shù)值為35.00%。精巢脂質(zhì)中二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)總量達(dá)到總脂肪酸的7.41%,而卵巢脂質(zhì)的相應(yīng)數(shù)值則為7.25%。綜上,鱘魚生殖腺富含脂質(zhì),可作為該副產(chǎn)物今后開發(fā)利用的主要目標(biāo)。

俄羅斯鱘魚,生殖腺,二十碳五烯酸(EPA),二十二碳六烯酸(DHA),氨基酸

鱘魚(Sturgeon)也稱鱘龍,隸屬硬骨魚綱,鱘形目,是地球上最原始和最古老的淡水魚種之一,有“水中活化石”之稱[1]。鱘魚因其具有的科學(xué)價(jià)值、營養(yǎng)價(jià)值及保健功能,養(yǎng)殖產(chǎn)量逐年增多[2-3],2012年我國鱘魚產(chǎn)量55184 t,2013年達(dá)到64652 t,2014年達(dá)到75920 t[4]。我國養(yǎng)殖的商品鱘魚主要包括俄羅斯鱘、史氏鱘以及匙吻鱘等[5]。

鱘魚肉和魚子醬是鱘魚的主要利用方式。鱘魚肉低脂高蛋白、肉質(zhì)鮮美,高值產(chǎn)品魚子醬是世界三大珍味之一[6-9]。隨著鱘魚養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大,鱘魚魚皮、魚骨、內(nèi)臟、性腺等副產(chǎn)物產(chǎn)量也逐年增多,如何將鱘魚副產(chǎn)物加以有效利用,逐漸成為了鱘魚產(chǎn)業(yè)面臨的新問題。研究表明,鱘魚皮富含膠原蛋白[10],同時(shí)是制作高檔皮革的原料;鱘魚軟骨富含抗癌因子及硫酸軟骨素,具有降血脂、抗疲勞等保健功能[9,11];鱘魚內(nèi)臟有藥用價(jià)值,郝淑賢等[12]還比較了不同提取方法對鱘魚內(nèi)臟油脂品質(zhì)的影響;鱘魚翅、鱘魚吻可作即食產(chǎn)品。鱘魚精巢富含脂肪[13],其魚精蛋白有抗菌抑菌功效[6],但關(guān)于鱘魚精巢及除卵卵巢營養(yǎng)成分分析及評價(jià)的研究鮮有報(bào)道。鱘魚精巢及卵巢在鱘魚產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展中造成了很大程度的積累與浪費(fèi),如何實(shí)現(xiàn)其高效利用有著重要意義。

本文對鱘魚生殖腺營養(yǎng)成分、脂肪酸組成、氨基酸組成等成分進(jìn)行分析評價(jià),為探尋其合理加工利用方向提供參考。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

俄羅斯鱘魚(Acipensergueldenstaedti)精巢和卵巢(去卵),由衢州鱘龍水產(chǎn)食品科技有限公司提供。雌雄俄羅斯鱘均為2015年4月宰殺,雌性俄羅斯鱘8齡、雄性俄羅斯鱘4齡,凍存運(yùn)輸。

硫酸、鹽酸、三氯甲烷、正己烷、甲醇等試劑均為國產(chǎn)分析純。

CF16RXII型高速冷凍離心機(jī)HITACHI公司;SX2-4-10箱式電阻爐(馬弗爐)山東省龍口市先科儀器公司;UDK129型定氮儀北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司;SZF-CIA粗脂肪測定儀上海新嘉電子有限公司;Agilent6890NGC-5973 MSD氣質(zhì)聯(lián)用儀美國安捷倫公司。

1.2樣品制備

取鱘魚雌雄生殖腺,自然解凍,絞碎用于基本營養(yǎng)成分測定、脂肪酸測定、無機(jī)元素分析;取絞碎原料脫脂、凍干后進(jìn)行氨基酸含量測定,所述實(shí)驗(yàn)樣品數(shù)量n=6。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1營養(yǎng)成分測定水分測定采用105 ℃烘干恒重法(GB/T 5009.3-2010);灰分測定采用550 ℃高溫灼燒法(GB/T 5009.4-2010);粗蛋白測定采用凱氏定氮法(GB/T 5009.5-2010);粗脂肪測定采用索氏抽提(GB/T 5009.6-2003)。

1.3.2脂肪酸測定原料采用氯仿-甲醇法提取油脂[14],甲酯化后,利用GC-MS氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行脂肪酸甲酯分析,具體操作過程見參考文獻(xiàn)[15]。

色譜條件:色譜柱為HP-5-MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);升溫程序:初始溫度50 ℃,保持1 min;以50 ℃/min速度升至170 ℃;再以4 ℃/min的速度升至300 ℃;再以40 ℃/min速度升至320 ℃,保持3.6 min。進(jìn)樣體積為1.00 μL,分流比為50∶1,使用氦氣為載氣。

質(zhì)譜條件:分析采用EI源(70 eV),選取Scan模式,掃描范圍為50到550 m/z,溶劑延遲4 min。根據(jù)GC-MS中各組分保留時(shí)間以及質(zhì)譜圖,通過脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品和NIST02庫檢索進(jìn)行鑒定,用峰面積歸一法計(jì)算各脂肪酸的組成。

1.3.3氨基酸測定及評分氨基酸測定:脫脂原料經(jīng)酸及堿水解24 h,經(jīng)柱前衍生化后采用高效液相色譜法測定。氨基酸組成分析系統(tǒng),包括液相色譜儀、色譜柱、分析方法及試劑均由大連依利特分析儀器有限公司提供。

原料脫脂方法:氯仿-甲醇法,向已處理原料加入等體積去離子水、3倍體積的三氯甲烷與甲醇(2-1)混合液,震蕩混勻,經(jīng)離心分離后濾掉上清液,留取固體殘?jiān)?。離心參數(shù):5500 r/min,5 min。

1.3.4無機(jī)元素測定無機(jī)元素鉛、銅、鎘、鉻、鎳、鋅、鈣、硒、磷、總砷測定分別按照相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn),利用原子吸收光譜進(jìn)行測定(其中總砷采用原子熒光光譜法)。

1.3.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù)為6,數(shù)據(jù)采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件中獨(dú)立樣本t-檢驗(yàn)(t-Test)進(jìn)行兩組間比較,描述性統(tǒng)計(jì)值使用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD),p<0.05表示具有顯著性差異。

2　結(jié)果與分析

2.1基本營養(yǎng)成分分析

如表1所示,鱘魚精巢與卵巢營養(yǎng)成分含量差異較大,但均富含脂肪,濕基含量分別達(dá)到75.2 g/100 g、42.0 g/100 g。精巢水分含量顯著低于卵巢(p<0.05),將其他營養(yǎng)成分含量以干重計(jì):鱘魚精巢脂肪含量為81.4±1.29 g/100 g顯著高于鱘魚卵巢脂肪含量62.1±3.32 g/100 g(p<0.05);精巢蛋白含量為9.81±0.37 g/100 g顯著高于卵巢蛋白含量8.81±0.87 g/100 g(p<0.05);精巢灰分含量0.11±0.01 g/100 g顯著低于卵巢0.29±0.00 g/100 g(p<0.05),精巢總糖含量0.77±0.02 g/100 g顯著低于卵巢1.51±0.17 g/100 g(p>0.05)。

表1　鱘魚生殖腺營養(yǎng)成分表(g/100 g,濕基)

注:同一行中數(shù)據(jù)標(biāo)注不同的字母a～b表示數(shù)據(jù)間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,表2、表3同。

鱘魚精巢脂肪含量達(dá)75.2 g/100 g,與戶業(yè)麗[13]等人測定結(jié)果相近,同時(shí)鱘魚精巢脂肪含量高于仿刺參精脂肪含量[16];鱘魚卵巢脂肪含量高于仿刺參卵及銀鯧魚卵[17]?？梢婘\魚精巢及卵巢都是魚油的良好來源。

2.2脂肪酸組成測定

表2　鱘魚生殖腺脂肪酸組成(%)

注:SFA:saturated fatty acid,MUFA:monounsaturated fatty acid,PUFA:polyunsaturated fatty acid,-:not detected。

如表2所示,鱘魚生殖腺脂肪酸種類齊全,從鱘魚精巢中檢測出23種脂肪酸,鱘魚卵巢中共20種。鱘魚精巢及卵巢中單不飽和脂肪酸含量最為豐富,其中含量最高的C18∶1n-9,卵巢中達(dá)55.8%,顯著高于鱘魚精巢的53.0%(p<0.05);銀鯧魚卵巢組織中最豐富的脂肪酸也為C18∶1[17]。有研究稱單不飽和脂肪酸有降血脂功效[18]并在生物能源及化妝品等領(lǐng)域應(yīng)用較多,同時(shí)C18∶1n-9是某些性激素的前體物質(zhì),對雌雄生殖腺有著重要的生理的作用[19]。鱘魚精巢和卵巢C18∶1n-9含量豐富,可用作生物能源以替代傳統(tǒng)能源物質(zhì),也可以用于其他化工領(lǐng)域,在一定程度上緩解資源緊缺的問題。

鱘魚精巢和卵巢中多不飽和脂肪酸含量均接近10%,二者間無顯著差異(p>0.05),其EPA+DHA總含量分別為7.41%、7.25%,亦無顯著差異(p>0.05),均高于Petteri Nieminen[20]等人測定西伯利亞鱘雄性生殖腺脂肪酸的EPA+DHA值6%,但低于鱘魚肉(17.25%)及卵(17.03%)[21]中EPA+DHA含量。EPA、DHA等不飽和脂肪酸能降低人體血液膽固醇的水平,具有降血脂、抗氧化、消炎[22]等作用,對于作為副產(chǎn)物且油脂含量高的鱘魚生殖腺,可以作為EPA、DHA的良好來源,即節(jié)約原料成本又有效利用副產(chǎn)物,同時(shí)得到優(yōu)質(zhì)EPA、DHA資源。

2.3氨基酸分析

如表3所示,在鱘魚精巢與卵巢中分別檢測出18種氨基酸,其中8種必需氨基酸,2種半必需氨基酸(Cys、Tyr)。鱘魚卵巢必需氨基酸所占總氨基酸比重與鱘魚精巢必需氨基酸所占比重?zé)o顯著差異(p>0.05),其中鱘魚卵巢谷氨酸、異亮氨酸、酪氨酸占總氨基酸比重顯著高于鱘魚精巢中相應(yīng)數(shù)值(p<0.05)。

表3　鱘魚生殖腺氨基酸組成(% 脫脂后干基)

注:EAA:∑必需氨基酸;*:必需氨基酸。

鱘魚精巢中必需氨基酸占總氨基酸的36.8%,與多棘海盤車生殖腺該值接近[23],低于仿刺參精必需氨基酸比重[16],略小于FAO/WHO模式中高質(zhì)量蛋白質(zhì)對EAA/TAA的要求(40%左右),精巢中必需氨基酸與非必需氨基酸的比值為59.3%,接近于FAO/WHO對高質(zhì)量蛋白質(zhì)二者比值的要求(60%以上),可見鱘魚精巢蛋白質(zhì)量較好。精巢中含量最豐富的三種氨基酸為谷氨酸、精氨酸、甘氨酸,谷氨酸為呈味氨基酸,且是腦組織生化代謝中的重要氨基酸[24];精氨酸可刺激垂體釋放促性腺激素。鱘魚精巢是精氨酸的重要來源,依其獨(dú)特的生理功能可應(yīng)用于保健藥品行業(yè)。

鱘魚卵巢含量最為豐富的三種氨基酸甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸。卵巢中必需氨基酸占總氨基酸比重為35.0%,高于野生虎斑烏賊卵巢[25],低于仿刺參卵巢[16]、銀鯧魚卵巢[17]中該值,略小于FAO/WHO模式中高質(zhì)量蛋白質(zhì)對EAA/TAA的要求(40%左右);鱘魚卵巢中必需氨基酸與非必需氨基酸的比值為55.8%,略小于對高質(zhì)量蛋白質(zhì)二者比值的要求(60%以上),鱘魚卵巢蛋白質(zhì)質(zhì)量較好,可以作為蛋白質(zhì)的來源。

2.4無機(jī)元素分析

如表4所示,鱘魚精巢和卵巢均含有5種常量元素K、Na、Ca、Mg、P,且含量相差較小。鱘魚卵巢微量元素有4種,鱘魚精巢有3種,其中Zn含量均為最高,Zn有調(diào)節(jié)免疫功能的作用,還可促進(jìn)兒童體智的正常發(fā)育,是人體不可缺少的微量元素[26];P在糖及脂肪的代謝中有重要作用。鱘魚生殖腺灰分總體含量較低,礦物質(zhì)元素種類較多,總體來說營養(yǎng)價(jià)值較高。值得注意的是,鱘魚生殖腺總砷含量較高,應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意質(zhì)量控制;水產(chǎn)動(dòng)物生殖腺是重金屬積累較多的器官之一,酶法、機(jī)械處理可在一定程度上降低重金屬含量[27],在鱘魚生殖腺油脂利用方向來看,重金屬含量在油脂加工工藝過程中會(huì)逐漸減少,可對油脂的獲得作進(jìn)一步研究。

表4　鱘魚生殖腺無機(jī)元素分析(mg/kg,濕基)

注:-:低于檢測限。

3　結(jié)論

鱘魚生殖腺富含油脂,精巢粗脂肪含量達(dá)75.2 g/100 g,卵巢粗脂肪含量達(dá)42.0 g/100 g。鱘魚生殖腺油脂EPA+DHA含量較高,可用于生產(chǎn)EPA和DHA產(chǎn)品。鱘魚精巢和卵巢中C18∶1n-9等單不飽和脂肪酸含量均達(dá)總脂肪酸的50%以上,可用于化工領(lǐng)域。鱘魚精巢和卵巢必需氨基酸占總氨基酸比重較高,蛋白質(zhì)質(zhì)量較佳,且其中魚精蛋白有獨(dú)特生理功能,可作為海洋功能性蛋白質(zhì)的來源。

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Analysis and evaluation of nutritional composition ofAcipensergueldenstaedtiGonad

SHAO Shu-shuang1,FAN Xin-ru1,JIANG Peng-fei1,2,FU Zhi-lei1,PAN Jin-feng1,2,ZHOU Da-yong1,2,DONG Xiu-ping1,2,*

(1.School of Food Science and Technology,Dalian Polytechnic University,Dalian 116034,China;2.National Engineering Research Center of Seafood,Dalian 116034,China)

The basic nutritional composition,amino acid composition,fatty acid composition of gonads from male and femaleAcipensergueldenstaedtiwere determined to provide information for their high value-added utilization. Results indicated that testis contained 75.20% of crude fat,9.06% of crude protein and 0.10% of ash. Whereas,ovary contained 42.00% of crude fat,5.96% of crude protein and 0.20% of ash. For protein of testis,essential amino acids accounted for 36.80% of total amino acids. Whereas,the corresponding value for protein of ovary was 35.00%. For testis,eicosapentaenoic acid(EPA)and doco-sahexaenoic acid(DHA)accounted for 7.41% of total fatty acids. Whereas,the corresponding value for ovary was 7.25%. In summary,gonads fromAcipensergueldenstaedtirich in lipids,and lipids should be the major targets for their comprehensive utilization.

Acipensergueldenstaedti;Gonads;eicosapentaenoic acid(EPA);doco-sahexaenoic acid(DHA);amino acids

2016-01-27

邵淑雙(1991-)，女，在讀碩士研究生，研究方向：食品資源與綜合利用，E-mail：15724580496@163.com。

董秀萍(1977-)，女，博士，副教授，研究方向：食品加工與品質(zhì)控制，E-mail：dxiuping@163.com。

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃課題(2014BAD04B09)；遼寧省特聘教授項(xiàng)目(遼教發(fā)[2015]153號)。

TS254.9

A

1002-0306(2016)13-0351-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.13.064