中華圓田螺氨基酸、脂肪酸營養(yǎng)價值與重金屬安全性評價*

薛 飛 黃 凱 宿志健 黃秀蕓 龐林星 莫翠琴

(廣西大學動物科學技術(shù)學院 廣西 南寧 530004)

中華圓田螺(Cipangopaludina cathayensis)屬軟體動物門(Mollusca)、腹足綱(Gastropoda)、中腹足目(Mesogastropoda)、田螺科(Viviparidae)、圓田螺屬(Cipangopaludina)，為我國特有物種(陳元曉等, 2009)，其肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富，深受人們喜愛(呂耀平等,2002)，具有生長快、疾病少、繁殖能力強、出肉率高等特點(張璽等, 1960)。近年來，田螺市場規(guī)模越來越大，養(yǎng)殖規(guī)模也隨之擴大，產(chǎn)值達百億規(guī)模，成為廣西農(nóng)業(yè)中不可或缺的一部分。目前，田螺養(yǎng)殖主要以“魚+螺”和“稻+魚+螺”混養(yǎng)為主(覃金蘭, 2020)。隨著生活水平的提高，人們注重水產(chǎn)品營養(yǎng)價值的同時，越來越關(guān)注其安全性(陳勝軍等, 2015)。目前，我國環(huán)境污染較嚴重，養(yǎng)殖水體或多或少受到污染，會使有毒重金屬在田螺體內(nèi)富集，危害人體健康，因此，對田螺肌肉安全評價尤為重要(汪婷等, 2019)。近年來，田螺的市場需求和養(yǎng)殖規(guī)模雖不斷擴大，但其營養(yǎng)成分分析及安全性評價卻未見報道。因此，研究中華圓田螺的營養(yǎng)成分及安全性評估，對豐富中華圓田螺生理學基礎(chǔ)知識，揭示其營養(yǎng)特性和食用安全性，對中華圓田螺產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

目前，有關(guān)螺類(腹足綱)肌肉營養(yǎng)成分的研究主要集中在單個物種或不同規(guī)格、不同生境、不同性別間的比較。歐芳等(2019)對雌雄福壽螺(Pomacea canaliculata)肌肉營養(yǎng)進行了比較分析。蔣霞敏等(2012)對不同規(guī)格管角螺(HemifusustubaGmelin)肌肉營養(yǎng)成分進行了分析。羅渡等(2012)對不同生境下福壽螺的營養(yǎng)成分及利用價值進行了比較，分析了魚塘、溝渠和水田3種生境福壽螺的一般營養(yǎng)成分和氨基酸組成。關(guān)于田螺重金屬膳食風險的研究較少，多以田螺重金屬含量為生物指示評價環(huán)境生態(tài)風險。桂雨婷等(2019)對洞庭湖流域湘江銅銹環(huán)棱螺(Bellamya aeruginosa)的重金屬富集特征及其膳食風險進行了評估。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗所用中華圓田螺購于廣西玉林陸川縣養(yǎng)殖基地，于廣西大學水產(chǎn)養(yǎng)殖基地進行暫養(yǎng)，暫養(yǎng)期間使用人工配合飼料進行投喂，養(yǎng)殖水泥池：長4 m、寬2 m、高1.2 m，暫養(yǎng)7 d后挑選外殼完好、健康、無機械損傷的中華圓田螺進行實驗，隨機選取72只進行營養(yǎng)成分等基礎(chǔ)指標的測定。采樣田螺的殼寬、殼高及體重見表1。

表1 中華圓田螺基礎(chǔ)指標Tab.1 Basic traits of C. cathayensis

1.2 實驗方法

對隨機選取的72只中華圓田螺進行去殼，蒸餾水清洗。采集48只中華圓田螺的肌肉，用于水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分及重金屬含量的測定。剩余24只中華圓田螺解剖后采集肌肉樣品混合，進行氨基酸和脂肪酸的測定?；A(chǔ)營養(yǎng)成分的測定參照AOAC(2016)的方法進行，其中，水分采用恒溫干燥法測定；粗脂肪采用索氏抽提法測定；粗蛋白采用凱氏定氮法測定；粗灰分采用550℃馬福爐灼燒法測定。原子吸收光譜法(GB 5009.13-2017)測定銅含量，石墨爐原子吸收光譜法測定鉛(GB 5009.12-2017)、鉻(GB 5009.123-2014)和鎘(GB 5009.15-2014)含量。參照 GB 5009.124-2016中的鹽酸水解法測定除色氨酸外的16種氨基酸；參照GB/T 18246-2000中的堿水解法測定色氨酸。脂肪酸參照馬雙等(2019)和鄭建明等(2019)的方法，使用氣相色譜儀(島津GC-2014C，日本)進行測定。

1.3 評價方法

1.3.1 氨基酸營養(yǎng)價值的評價 參照周劍等(2020)的方法，氨基酸的價值根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)提出的氨基酸計分模式和中國預(yù)防醫(yī)學科學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所提出的雞蛋蛋白模式進行比較。氨基酸評分(amino acid score, AAS)、化學評分(chemical score, CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)按以下公式求得：

式中，aa為所測樣品中某種氨基酸含量(mg/g)，AA(FAO/WHO)為FAO/WHO評分模式中氨基酸含量(mg/g)，AA(egg)為全雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量(mg/g)，n為參與計算的必需氨基酸種數(shù)，A、B、…、M為被考察的蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸含量(mg/g)，AE、BE、…、ME為標準蛋白質(zhì)中相對應(yīng)的必需氨基酸含量(mg/g)。

1.3.2 脂肪酸營養(yǎng)價值評價 參照周建設(shè)等(2020)的方法，采用動脈粥樣硬化指數(shù)(IA)和血栓形成指數(shù)(IT)來評估中華圓田螺脂肪酸對攝食人群心血管疾病發(fā)生風險的影響，公式如下：

式中，C12:0為十二烷酸；C14:0為十四烷酸；C16:0為十六烷酸；C18:0為十八烷酸；∑MUFA為總單不飽和脂肪酸；∑PUFA為總多不飽和脂肪酸；∑PUFA(n-3)為n-3系列多不飽和脂肪酸；∑PUFA(n-6)為 n-6系列多不飽和脂肪酸。

1.3.3 重金屬安全性評價 對于田螺體內(nèi)重金屬含量，采用單因子污染指數(shù)I與綜合污染指數(shù)P進行評判(盛蒂等, 2014; 徐勇等, 2019)，其計算公式如下：

式中，Ci為重金屬元素實測含量，Si為重金屬元素衛(wèi)生標準。I≤0.5，田螺處于清潔狀態(tài)；0.5＜I≤1.0，田螺開始受到污染；I＞1.0，田螺已受到污染；I值越大，受到污染程度越大。

式中，IMAX指多種重金屬元素污染指數(shù)中污染指數(shù)最高的元素含量，Iave指多種重金屬元素污染指數(shù)平均值。P≤0.6，清潔狀態(tài)；0.6＜P≤1.0，較清潔；1.0＜P≤2.6，輕度污染狀態(tài)；2.6＜P≤5.0，中度污染；P＞5.0，重度污染。

采用目標危險系數(shù)(THQ)(儲昭霞等, 2014)評價消費者通過螺肉攝取重金屬的風險。

式中，C為田螺重金屬含量(mg/kg)，F(xiàn)IR為每人每天對田螺的消費量(71 g)(羅潔霞, 2018)，ED為暴露時間(70年)，EF為暴露頻率(365 d/a)，RfD為口服參考劑量，W為成人平均體重(58.1 kg)，TA為非致癌性暴露平均時間(365 d/年×暴露年限，約 70年)。THQ≤1.0，認為對暴露人群無風險；THQ＞1.0，認為對暴露人群有風險。THQ值越大，越不安全。總危險系數(shù)TTHQ=ΣTHQ單一重金屬。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS 23進行分析，統(tǒng)計數(shù)據(jù)用平均值±標準差(Mean±SD)表示，使用SPSS 23進行F檢驗(P＜0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 中華圓田螺基礎(chǔ)營養(yǎng)成分

經(jīng)測定，中華圓田螺鮮樣肌肉中水分含量為76.52%，粗蛋白含量為13.89%，粗脂肪含量為0.57%，粗灰分含量為5.21%(表2)。

表2 中華圓田螺基礎(chǔ)營養(yǎng)成分/%Tab.2 Basic nutrients of C. cathayensis/%

2.2 中華圓田螺肌肉氨基酸組成

如表3所示，在中華圓田螺的螺肉中共檢測出16種氨基酸，氨基酸總量為106.2 mg/g。其中，8種為人體必需氨基酸，占總氨基酸的36.8%，非必需氨基酸占總氨基酸的63.2%。在非必需氨基酸中，鮮味氨基酸占總氨基酸的 48.2%。在檢測到的16種氨基酸中，谷氨酸的含量最高，它是田螺的主要風味物質(zhì)構(gòu)成，其含量占整個氨基酸含量的18.8%。

表3 中華圓田螺氨基酸含量Tab.3 Contents of amino acids in C. cathayensis

2.3 中華圓田螺氨基酸營養(yǎng)價值評價

據(jù)表4可知，中華圓田螺AAS的評價結(jié)果中，賴氨酸、亮氨酸、蘇氨酸均＞2，而蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸均＜1；在CS的評價結(jié)果中除蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸＜1外，其余必需氨基酸均＞1。中華圓田螺肌肉中賴氨酸含量是FAO/WHO評分模式的2.38倍，是雞蛋蛋白的1.84倍。中華圓田螺必需氨基酸指數(shù)EAAI為248.2。

表4 中華圓田螺氨基酸營養(yǎng)的評價Tab.4 Nutrition evaluation of amino acids in C. cathayensis

2.4 中華圓田螺肌肉脂肪酸組成及營養(yǎng)評價

如表5所示，中華圓田螺中共檢測出19種脂肪酸，其中，有 8種為飽和脂肪酸(SFA)，占總脂肪酸的43.8%，其中以花生酸和二十一碳酸為主；11種不飽和脂肪酸，占總脂肪酸的56.2%，不飽和脂肪酸中有6種多不飽和脂肪酸(PUFA)，占總脂肪酸的38.05%，其中，EPA占比2.94%，DHA占比6.83%。中華圓田螺肌肉的動脈粥樣硬化指數(shù)(IA)和血栓形成指數(shù)(IT)分別為0.08和0.12。

表5 中華圓田螺脂肪酸含量Tab.5 Contents of fatty acids in C. cathayensis

2.5 中華圓田螺重金屬安全性評價

田螺重金屬鉛含量為(0.897±0.022) mg/kg，鎘含量為(0.005 5±0.001 6) mg/kg，銅含量為(4.62±0.30) mg/kg，鉻含量為(0.214±0.095) mg/kg，鉛、鎘、銅和鉻含量均低于國家衛(wèi)生標準(GB 2762-2017)。

中華圓田螺的鉛污染指數(shù)(I1)為0.897，鎘污染指數(shù)(I2)為0.005 5，鉻污染指數(shù)(I3)為0.107，銅污染指數(shù)(I4)為0.018，綜合污染指數(shù)P為0.66，說明中華圓田螺肌肉處于較清潔狀態(tài)。

單一重金屬中，THQ的排序為鉛(0.274)＜鎘(0.007)＜鉻(0.002)＜銅(0.001)，總危險系數(shù) TTHQ為0.284，說明鉛產(chǎn)生的風險最高，銅產(chǎn)生的風險最低。

3 討論

3.1 中華圓田螺基礎(chǔ)營養(yǎng)成分分析

水產(chǎn)品的營養(yǎng)價值主要取決于脂肪酸和蛋白質(zhì)的種類及含量(蔣文枰等, 2020)，中華圓田螺粗蛋白含量為13.89%，高于中國圓田螺(Cipangopaludina chinensisGray)(12.4%)、粒花冠小月螺(Lunella coronata granulataGmelin)(10.04%)和銹凹螺(Chlorostoma rusticumGmelin)(13.45%)，但低于方格短溝蜷(SemisulcospiracancellataBenson)(15.2%)、環(huán)棱螺(Bellamya)(14.6%)、節(jié)蠑螺(TurboarticulatusReeve)(16.71%)和朝鮮?；ü诼?LunellacoronatacoreensisRécluz)(18.06%)(陳李婷等, 2019)。中華圓田螺粗脂肪含量在0.5%左右，低于中國圓田螺(0.8%)、環(huán)棱螺(0.69%)、節(jié)蠑螺(1.43%)和銹凹螺(0.86%)(甘雄等,2014)。中華圓田螺含水量為76.52%，與其他貝類相比較低，如三角帆蚌(Hyriopsiscumingi)(82.77%)(楊文鴿,1997)、中國圓田螺(78.2%)、方格短溝蜷(79.1%)、環(huán)棱螺(77.8%)(陳李婷等, 2019)。中華圓田螺粗灰分為5.21%，要高于一般的貝類，如節(jié)蠑螺(2.05%)、?；ü谛≡侣?2.87%)、朝鮮?；ü诼?2.48%)和銹凹螺(2.96%)(甘雄等, 2014)。綜上所述，中華圓田螺具有高蛋白、低脂肪的營養(yǎng)組成特點，是人體蛋白的優(yōu)質(zhì)來源。

3.2 中華圓田螺氨基酸組成及營養(yǎng)價值評價

蛋白質(zhì)在膳食營養(yǎng)中發(fā)揮著重要的作用，是人體第一營養(yǎng)素(蔣文枰等, 2020)。蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值不僅取決于含量，更取決于質(zhì)量，即氨基酸組成及含量(馬愛軍等, 2003)。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，可分為必需氨基酸和非必需氨基酸，根據(jù)呈味特性又可分為鮮味氨基酸和非鮮味氨基酸(王平, 2007)。在田螺肌肉中共測出16種氨基酸，其中，8種為人體必需氨基酸，占總氨基酸的36.82%，必需氨基酸指數(shù)EAAI為248.2，遠高于方斑東風螺(Babylonia areolata)(46.70)、波部東風螺(Babylonia formosae habei)(43.87)(許貽斌等, 2008)、虹鱒(Oncorhynchus mykiss)(85.52)、亞東鮭(Salmotrutta fario) (86.56) (尤宏爭等,2020)和禾 花鯉 (Procypris merus) (70.55) (汪 婷等 ,2019)。蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和賴氨酸等必需氨基酸含量均大于標準雞蛋蛋白中對應(yīng)含量，營養(yǎng)價值豐富。因此，可說明田螺氨基酸種類全面，必需氨基酸含量豐富，可作為人體蛋白優(yōu)質(zhì)補充。

賴氨酸(Lys)是人體及膳食中谷物的第一限制性氨基酸，長期以谷物為主食，會造成賴氨酸(Lys)缺乏，進而導(dǎo)致食欲衰退、代謝紊亂、多種酶活性降低等(高婭俊等, 2015)。而田螺的賴氨酸(Lys)含量豐富，AAS評分達到2.38，CS評分達到1.84，含量為雞蛋蛋白模型的2倍，可彌補人體賴氨酸(Lys)不足，提高人體蛋白質(zhì)利用率。

魚肉鮮美度與鮮味氨基酸含量關(guān)系密切，鮮味氨基酸占氨基酸比重越高，則魚肉越鮮美(汪婷等, 2019)。在中華圓田螺肌肉中共測出6種鮮味氨基酸，含量最高的是谷氨酸(Glu, 1.95 g/100 g)，其次為天冬氨酸(Asp, 1.18 g/100 g)，鮮味氨基酸/總氨基酸為 48.12%，高于銅銹環(huán)棱螺(40.37%)、櫛孔扇貝(Azumapecten farreri) (41.44%) (李曉英等, 2010)，但低于節(jié)蠑螺(49.01%)和銹凹螺(51.1%) (甘雄等, 2014)，說明中華圓田螺鮮味氨基酸總量較高，食用價值較高。

從 AAS和 CS評分來看，蛋氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸為人體對中華圓田螺肌肉營養(yǎng)吸收的主要限制性氨基酸，在生產(chǎn)加工中華圓田螺產(chǎn)品時可適當添加這幾種氨基酸以完善產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。

3.3 中華圓田螺脂肪酸組成及營養(yǎng)價值評價

脂肪酸是生物的重要組成部分，其中，不飽和脂肪酸對人體生物膜代謝具有重要的作用，其經(jīng)過某些化學反應(yīng)后可以散發(fā)出香味，也就是風味脂肪酸，這也是中華圓田螺鮮味的來源之一(王鈺杰, 2019)。中華圓田螺肌肉中脂肪酸種類豐富，含有8種飽和脂肪酸(SFA)，占總脂肪酸的43.9%，高于方斑東風螺(35.4%)和波部東風螺(35.3%) (許貽斌等, 2008)；11種不飽和脂肪酸，占總脂肪酸的56.1%，高于微黃鐮玉螺(Lunatia gilva) (55.1%) (張鵬等, 2013)，但低于銹凹螺(56.6%) (朱愛意等, 2008)。中華圓田螺肌肉不飽和脂肪酸中有49%的高不飽和脂肪酸(PUFA)，其中，EPA占總脂肪酸的2.94%，DHA占總脂肪酸6.83%，DHA+EPA含量 9.77%與微黃鐮玉螺(9.52%)(張鵬等, 2013)相近，低于波部東風螺(10.5%) (許貽斌等, 2008)和黃鰭鯛(Acanthopagrus latus)(21.17%) (王霞等, 2019)，但遠高于淡水魚類鯽魚(Carassius auratus auratus) (4.17%)、 草 魚 (Ctenopharyngodon idella)(1.56%)、羅非魚(Oreochromismossambicus) (3.21%)和烏鱧(Channa argus) (3.82%)(盛曉風等, 2016)，這是因為海洋生物的不飽和脂肪酸尤其是DHA和EPA含量較淡水生物高，同一物種海水養(yǎng)殖條件下不飽和脂肪酸含量也顯著高于淡水養(yǎng)殖(許建和等, 2010)。不飽和脂肪酸具有調(diào)節(jié)血脂代謝、降低血液粘稠度的作用，在促進神經(jīng)和生殖發(fā)育以及防治心腦血管疾病、炎癥和代謝紊亂等方面具有重要生理功能，是人和動物生長發(fā)育的必需脂肪酸(和子杰等, 2020)。其中，EPA和DHA有促進視網(wǎng)膜生長修復(fù)、延緩腦衰老、增強記憶力和降血壓等功效(饒秋華等, 2011)。中華圓田螺EPA+DHA含量雖然低于海水生物，但顯著高于多數(shù)淡水水產(chǎn)品種，是內(nèi)陸居民補充EPA和DHA的一個良好選擇。中華圓田螺的∑PUFA/∑SFA為0.87，高于FAO/WHO建議的最低值0.4，說明其脂肪酸組成符合人類膳食的理想模式。中華圓田螺肌肉的動脈粥樣硬化指數(shù)(IA)和血栓形成指數(shù)(IT)分別為0.08和0.12，低于墨脫四須鲃(Barbodes hexagonlepis McClel-Land1839) (0.352和 0.230) (王念民等, 2019)和黑斑原(Glyptosternum maculatum) (0.40和1.18) (周建設(shè)等,2020)，患粥樣動脈硬化和血栓的風險較小。但中華圓田螺粗脂肪僅有0.57%，脂肪酸總量較低，因此，適合患有動脈硬化等心血管疾病的病人食用，可以在減少脂肪酸尤其是飽和脂肪酸攝入的同時補充蛋白質(zhì)。

3.4 中華圓田螺重金屬含量分析

中華圓田螺肌肉干樣中重金屬鉛含量為0.897 mg/ kg，鉻為0.214 mg/kg，鎘為0.0055 mg/kg，銅為4.62 mg/kg，其含量均符合國家衛(wèi)生標準(GB 2762-2017)。中華圓田螺肌肉中除鉛污染指數(shù)I為0.897外，其余3種重金屬污染指數(shù)均小于0.15，綜合污染指數(shù)P為0.66，說明中華圓田螺肌肉雖然開始受到污染，但仍處于較清潔狀態(tài)。由目標危險系數(shù)THQ可知，鉛產(chǎn)生的風險最高，銅產(chǎn)生的風險最低，THQ與TTHQ均小于 0.3，表明中華圓田螺肌肉對人體健康負影響較小，對暴露人群無風險，食用安全。

4 結(jié)論

中華圓田螺肌肉中粗蛋白含量較高，粗脂肪含量較低，但EPA和DHA占比較高，氨基酸全面且均衡，其中鮮味氨基酸含量十分豐富，味道鮮美，營養(yǎng)與食用價值較高，且無重金屬蓄積風險，養(yǎng)殖開發(fā)前景廣闊。