北部灣玉足海參和花刺參骨片結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)成分研究*

黃亮華，龐全堅，鐘聲平，劉永宏，潘傳燕

(1. 廣西中醫(yī)藥大學海洋藥物研究院，廣西南寧 530200；2.廣西水產(chǎn)科學研究院，廣西南寧 530021)

0 引言

海參為棘皮動物門海參綱(Holothuroidea)動物，主要分布在熱帶和溫帶海洋，特別是印度洋和太平洋[1]。全世界有約1 400種海參[2]，其中近50種有較高的食用和經(jīng)濟價值，我國領海內(nèi)分布的經(jīng)濟海參有21種[3]。北部灣海域主要有玉足海參(Holothurialeucospilota)、花刺參(Stichopusvariegatus)、糙海參(H.scabra)等[4]。2019年，我國海參養(yǎng)殖面積達287 676 hm2，產(chǎn)量達174 340 t，海參養(yǎng)殖已成為我國海洋漁業(yè)的支柱型產(chǎn)業(yè)[5]。

關于海參的形態(tài)學鑒定，廖玉麟[6]早在20世紀90年代就對我國134種海參進行形態(tài)學鑒定，并依據(jù)骨片對海參進行了分類；李赟等[7]對15種海參骨片進行形態(tài)學觀察，發(fā)現(xiàn)不同海參骨片種類及同型骨片特征差異明顯，根據(jù)骨片就可將15種海參完全辨別；范嗣剛等[8，9]描述西沙群島8種海參，并用掃描電子顯微鏡對骨片進行觀察，獲取骨片的更多信息。海參具有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值，具有緩解疲勞、延緩衰老、抗血栓、消炎、抗癌、保護神經(jīng)組織等功效[10]。在我國海參自古以來便被視為滋補珍品，被民眾廣泛地食用。海參可食用的部分是其體壁。隨著國內(nèi)海參市場擴大，其營養(yǎng)成分研究及品質(zhì)評價受到專家學者的關注。井君等[11]比較美洲不同品種海參的營養(yǎng)成分，并對其進行營養(yǎng)評價；崔鳳霞[12]測定新鮮海參和干海參的營養(yǎng)組成，發(fā)現(xiàn)海參干物質(zhì)中含量最高的是蛋白質(zhì)和黏多糖。此外，海參還含有皂苷、膠原蛋白、脂肪酸、維生素等營養(yǎng)成分[13]。北部灣地區(qū)海參資源豐富，但相關的分類鑒定研究較少，基礎營養(yǎng)成分研究更是空白?；诖?，本研究利用掃描電子顯微鏡觀察玉足海參和花刺參骨片，旨在獲得清晰、準確的玉足海參和花刺參骨片超微結(jié)構(gòu)特征，進一步完善和補充2種海參骨片的形態(tài)學資料，并簡要分析對比2種海參的營養(yǎng)成分，為北部灣地區(qū)海參的分類和鑒定提供依據(jù)，為其高值化開發(fā)利用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

玉足海參和花刺參均采自廣西潿洲島海域，樣品采集后裝入氧氣袋，運輸至廣西中醫(yī)藥大學海洋藥物研究院實驗室。2種海參均屬于海參綱楯手目，基本信息見表1。

表1 2種海參樣品

1.2 骨片的制備

用刀片從海參體壁背部切取1 cm×1 cm×5 mm的肌肉組織，每個海參重復取3個樣，后用蒸餾水洗凈，用濾紙吸掉附著在組織表面的水分。將處理好的組織分別置于50 mL燒杯中，每個燒杯配備單獨的吸管，防止樣品污染。用移液槍取1 mL 10%次氯酸鈉溶液加到燒杯中，一邊震蕩一邊消化，消化時間為30—60 s，可見燒杯底部出現(xiàn)白色顆粒。待顆粒數(shù)量較多時，取出未消化的組織舍棄，消化液添加3 mL蒸餾水，傾斜靜置1 min，待沉淀完全后，用吸管吸除上層液體，再滴加蒸餾水，重復漂洗操作3次。

1.3 電鏡制樣觀察

吸取適量渾濁的骨片懸液，滴加在導電膠上，放進烘箱(50±5)℃烘干，然后用離子濺射儀進行噴金處理，放進掃描電子顯微鏡進行觀測。選擇電鏡下形態(tài)完整且不被遮掩的骨片進行拍照，每種骨片至少拍攝5張照片。

1.4 營養(yǎng)成分分析

(1)水分：參照“活體刺參體重測量方法”[14]測活海參體重，然后參照GB 5009.3—2016[15]中的直接干燥法測定水分含量。

(2)灰分：參照GB 5009.4—2016[16]中的馬弗爐灼燒法測定灰分含量。

(3)鹽分：稱試樣2—3 g于瓷坩鍋中，碳化后放入550—600℃馬弗爐中灼燒2 h。取出放冷，然后參照SC/T 3011—2001[17]中的直接滴定法測定鹽分含量。

(4)粗蛋白：參照GB 5009.5—2016[18]中的自動凱氏定氮儀法測定粗蛋白含量。

(5)粗脂肪：參照GB 5009.6—2016[19]中的索氏抽提法測定粗脂肪含量。

(6)還原糖：參照GB 5009.7—2016[20]中的直接滴定法測定還原糖含量。

(7)總糖：參照GB/T 9695.31—2008[21]中的分光光度計法測定總糖含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理及分析

采用SPSS 26.0軟件進行顯著性差異統(tǒng)計分析，用單因素分析法(One-Way ANOVA) 進行方差分析，采用Turkey's檢驗進行多重比較，以平均值±標準偏差表示結(jié)果，P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉足海參的骨片結(jié)構(gòu)

玉足海參的骨片有桌形體、扣形體、穿孔板體3種類型(圖1)。桌形體底盤近似圓形，面積不等，直徑約50 μm，周緣較為平整，呈波紋狀；底部中央有1個大孔，大孔與周緣間通常有12個小孔，有時小孔會缺或多1—2個；頂端是一個圓環(huán)，直徑約20 μm，周緣通常有12個鋸齒，有時鋸齒會生長畸形，缺或多1—2個，有4根立柱連接頂端與底盤，立柱中間有1根橫梁相連(圖1a，b)?？坌误w形態(tài)像一個橢圓形的衣扣，長徑約50 μm，短徑約25 μm，具1—4對左右對稱的穿孔，通常左右對稱穿孔的大小與面積不一(圖1c—f)。穿孔板體形態(tài)像一塊紗布，布滿密密麻麻的穿孔，穿孔為光滑的圓形，面積大小不一(圖1g)。

桌形體(a，b)，扣形體(c—f)，穿孔板體(g)

2.2 花刺參的骨片結(jié)構(gòu)

在花刺參中可以觀察到桌形體、花紋樣體和C形體3種類型的骨片(圖2)。桌形體盤底近似圓形，直徑35—75 μm，面積大小不等，周緣呈波紋狀，中央有4個大孔，外圍伴有4—30個圓形小孔(圖2a)；有4根立柱連接底盤與頂端，中間無橫梁相連(圖2b)；頂端呈正方形，長10—20 μm，中央有1個圓形大孔，周圍有4個腳，每個腳有3或3個鋸齒，有些腳相連部分有2個鋸齒，有些則沒有(圖2c，d)?；y樣體長約20 μm，通常在左右兩端各分枝2次或3次，部分枝上分枝，有時骨片發(fā)育畸形，左邊或右邊會缺1—2條分支(圖2e—g)。C形體形似英文字母C，有大有小，徑長50—100 μm (圖2h)。

桌形體底盤(a，b)，桌形體頂端(c，d)，花紋樣體(e—g)，C形體(h)

Table-shape:Top view (a,b),table-shape:Bottom view (c,d),rosette-shape (e—g),C-shape (h)

圖2 花刺參體壁骨片掃描電鏡圖

Fig.2 Scanning electron micrograph ossicles of body walls ofS.variegatus

2.3 2種海參的營養(yǎng)成分含量

由表2可見，玉足海參和花刺參中含量最多的是水，均超過90%，玉足海參干物質(zhì)含量約為花刺參的1.8倍。玉足海參和花刺參干物質(zhì)中含量最多的是粗蛋白，分別為52.90%和53.10%，其次是灰分，分別為36.80%和35.47%，兩者含量差異均不顯著(P>0.05)；鹽分含量分別為15.32%和23.16%，差異顯著(P<0.05)，花刺參鹽分含量約為玉足海參的1.5倍；總糖含量分別為1.74%和1.14%，還原糖含量分別為0.63%和0.76%，差異極顯著(P<0.01)；粗脂肪含量分別為1.15%和0.89%。總體來看，玉足海參和花刺參營養(yǎng)價值差距不大，但同等活體質(zhì)量下，玉足海參含有更多干物質(zhì)，更低的鹽分，經(jīng)濟效益及保健效果可能更好。

表2 2種海參的營養(yǎng)成分含量(%)

3 討論

海參骨片是海參體壁真皮層中的一種內(nèi)骨骼，因為體型微小，在顯微鏡下才能觀察到完整形態(tài)。肉眼下海參骨片為白色顆粒，不同種類的海參骨片形態(tài)存在差異，可作為海參綱動物分類的顯著特征[6]。文菁等[22]最先發(fā)現(xiàn)花刺參的桌形體骨片立柱之間無橫梁，本研究結(jié)果證實了這一點，并對桌形體頂端形態(tài)和花紋分枝進行了補充。姚旺等[23]發(fā)現(xiàn)玉足海參骨片存在穿孔板體類型，本研究進一步描述了玉足海參的穿孔板體穿孔數(shù)量。本次研究與前人研究存在上述差異，推斷主要原因有以下3點：首先，本研究利用掃描電子顯微鏡，分辨率高，圖像細節(jié)清晰；其次，本研究獲取海參骨片使用的次氯酸鈉溶液的腐蝕性很強，殘留的次氯酸鈉會腐蝕骨片，破壞骨片的完整性；最后，次氯酸鈉溶液消化間質(zhì)等締結(jié)組織，未完全消化的肌肉組織容易吸附在骨片上，影響骨片的觀察效果。鑒于此，實驗時應嚴格取樣，并嚴格控制次氯酸鈉消化時間，以盡可能地保留骨片的完整性。

Massin等[24]研究認為，種的特異性是海參骨片的一個顯著特征，海參骨片的細微結(jié)構(gòu)可作為不同種的鑒定依據(jù)。2種不同種屬的海參骨片觀察結(jié)果顯示，不同種屬間海參骨片存在明顯差異，如花刺參有花紋樣體和C形體，而玉足海參沒有，玉足海參有扣形體而花刺參沒有。同時，2種海參骨片在形態(tài)上存在一定的相似性，如均具有桌形體，但在細節(jié)上有差異。本研究得到的骨片特性，可以作為玉足海參和花刺參分類和鑒定的依據(jù)。

營養(yǎng)成分含量分析結(jié)果表明，玉足海參和花刺參水分含量最高，粗蛋白、灰分、鹽分次之，然后是總糖、粗脂肪和還原糖，該結(jié)果證明海參是一種高蛋白低脂肪的食品。其中，花刺參的水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分的測定結(jié)果與李丹彤等[25]的基本一致?；曳趾枯^高，在2種海參干物質(zhì)中含量均超過30%，相差不大，但遠高于黃鱔、對蝦、帶魚等[26]水產(chǎn)動物，這主要是由于海參體壁組織下存在許多細小石灰質(zhì)骨片。

2種海參干物質(zhì)中粗蛋白質(zhì)含量均超40%，是海參主要的營養(yǎng)成分，與時嘉賡等[27]和周光東等[28]研究結(jié)果相似。玉足海參粗脂肪含量比花刺參高，二者的含量都為1%左右，略低于北方仿刺參的粗脂肪含量[21]，遠低于豬肉、鴨肉等肉類[29，30]?；ù虆⒌柠}分差不多是玉足海參的1.5倍，且二者的還原糖和總糖含量差異較大，可能是由于不同海參品種特性造成的。

4 結(jié)論

玉足海參骨片有桌形體、扣形體、穿孔板體3種類型，花刺參骨片有桌形體、花紋樣體、C形體3種類型，兩者骨片形態(tài)的差異可作為其鑒別特征。2種海參的營養(yǎng)成分含量特征大致相同，水分含量均在90%以上。玉足海參干物質(zhì)的粗蛋白、灰分、鹽分、粗脂肪、還原糖、總糖含量分別為52.90%、36.80%、15.32%、1.15%、0.63%、1.74%，花刺參干物質(zhì)中的含量分別為53.10%、35.47%、23.16%、0.89%、0.76%、1.14%。2種海參具有高蛋白低脂肪的特點，有益于人體健康，特別是糖尿病、高血壓、冠心病等人群，是一類較符合消費人群補充蛋白質(zhì)來源的食品。