斗米蟲營養(yǎng)成分分析及評(píng)價(jià)

陳光紅，鄒 兵，熊彩云，謝谷艾，王 洋，劉曉華，涂業(yè)茍，金明霞★

(1.于都縣林業(yè)局，江西 于都 342300；2.高安市林業(yè)局，江西 高安 330800；3.江西省林業(yè)科學(xué)院，江西 南昌 330013）

食用昆蟲富含蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，可作為人類重要的補(bǔ)充食品來源[1]，而天牛幼蟲在昆蟲食品中占有重要的位置，研究顯示，星天牛（Anoplophora chinensis）、粗鞘雙條杉天牛（Semanotussinoauster）、麻天牛（Thyestilla gebleri）、松墨天牛（Monochamus alternatus）、 云 斑 天 牛（Batocera horsfieldi）等幼蟲蛋白質(zhì)含量高、氨基酸種類豐富[2-5]，而且，天牛幼蟲在抗腫瘤和免疫功能調(diào)節(jié)方面也具有較好的藥用價(jià)值[6-8]。斗米蟲是銹色粒肩天牛（Apriona swainsoni）寄生在云實(shí)（Caesalpinia decapetala(Roth)Alston）樹干中的幼蟲[9]。斗米蟲富含多種蛋白質(zhì)、氨基酸和微量元素，具有較好的食用和藥用價(jià)值，對(duì)調(diào)節(jié)人體免疫功能有著顯著的作用和效果[10-11]。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，斗米蟲的市場需求越來越大，傳統(tǒng)野生來源已滿足不了人們的需要，江西、湖南等地有人工種植小葉云實(shí)（Caesalpiniamillettii）招引飼養(yǎng)斗米蟲的習(xí)慣[10]。但是，目前為止，對(duì)斗米蟲蟲體的粗蛋白、氨基酸、礦物質(zhì)及微量元素的含量和營養(yǎng)成分尚不清楚，筆者采用氣相色譜-質(zhì)譜儀等儀器測定了斗米蟲的脂肪酸、氨基酸、礦質(zhì)元素等營養(yǎng)成分，并進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)，以期為斗米蟲的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

所測樣品均來自江西省都昌縣蔡嶺鎮(zhèn)小葉云實(shí)上自然寄生生長的斗米蟲。采樣地都昌縣蔡嶺鎮(zhèn)位于江西省北部，地理位置為28°59′11″ N，116°3′36″E；屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和、雨量充沛、日照充足、結(jié)冰期短、無霜期長，全年平均溫度是16℃～23℃。寄主小葉云實(shí)均為10 a 生，在小葉云實(shí)主干或多年生側(cè)枝上采集健康的銹色粒肩天牛幼蟲。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 儀器與設(shè)備

蟲體采用DZ-1BC2 真空干燥箱（上海天津泰斯特儀器有限公司）進(jìn)行烘干；脂肪酸采用GC-MS6800氣相色譜-質(zhì)譜儀（江蘇省蘇州市昆山市天瑞儀器）和SOX406 自動(dòng)脂肪測定儀（山東海能儀器有限公司）進(jìn)行測定；氨基酸采用L-8900 型全自動(dòng)氨基酸分析儀（日立高新技術(shù)公司）進(jìn)行測定；礦物質(zhì)和微量元素采用SX2-6-12TP 馬弗爐（濟(jì)南精銳儀器有限公司）和電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜（ICP-AES)儀（江蘇天瑞儀器股份有限公司）進(jìn)行測定；粗蛋白采用全自動(dòng)凱氏定氮儀（浙江托普儀器有限公司）進(jìn)行測定。

1.2.2 樣品處理

選取2 齡以上生理一致的斗米蟲樣品，制樣前饑餓24 h，檢測時(shí)立即用沸水燙死，然后放置真空干燥箱105℃條件下烘烤1 h，再調(diào)至80℃恒溫烘干至恒重再進(jìn)行相應(yīng)成分的測定，每種成分測定取干樣5 g，重復(fù)3 次。

1.3 試驗(yàn)方法

各成分的測定均參考食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中各成分的測定方法進(jìn)行。其中，氨基酸含量的測定參考食品中氨基酸的測定方法[12]，即將斗米蟲的蛋白質(zhì)經(jīng)鹽酸水解成為游離氨基酸，經(jīng)離子交換柱分離后，與茚三酮溶液產(chǎn)生顏色反應(yīng)，再通過可見光分光光度檢測器測定。脂肪酸的測定參考食品中脂肪酸的測定方法[13]，即水解—提取法：加入內(nèi)標(biāo)物的斗米蟲樣品經(jīng)水解-乙醚溶液提取其中的脂肪后，在堿性條件下皂化和甲酯化，生成脂肪酸甲酯，經(jīng)毛細(xì)管柱氣相色譜分析，內(nèi)標(biāo)法定量測定脂肪酸甲酯含量，依據(jù)各種脂肪酸甲酯含量和轉(zhuǎn)換系數(shù)計(jì)算出總脂肪、飽和脂肪(酸)、單不飽和脂肪(酸)、多不飽和脂肪(酸)含量。礦物質(zhì)和微量元素的測定參照食品中鉛的測定方法[14]，采用共沉淀法富集待測元素，將處理所得試液稀釋并定容至確定的體積后，使用電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜（ICP-AES)進(jìn)行測定，并采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算元素含量。粗蛋白測定參考食品中蛋白質(zhì)的測定方法[15]，采用凱氏定氮法進(jìn)行測定。

氨基酸分AAS、化學(xué)分CS、必需氨基酸指數(shù)EAAI 均參照郭良珍等提供的公式進(jìn)行計(jì)算[16]；AAS=試驗(yàn)蛋白質(zhì)氨基酸含量/FAO 評(píng)分模式氨基酸含量；CS=試驗(yàn)蛋白質(zhì)氨基酸含量/雞蛋蛋白質(zhì)氨基酸含量；（n 為比較的氨基酸數(shù)，l 為試驗(yàn)的氨基酸含量，s 為雞蛋的氨基酸含量）。所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 20.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)誤和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 斗米蟲脂肪酸含量分析

斗米蟲脂肪酸含量測定見表1，共檢測到12 種，其中不飽和脂肪酸有4 種，含量高達(dá)69.39%，單不飽和脂肪酸含量為62.55%，其中油酸（C18:1）含量最高，達(dá)62.24%；多不飽和脂肪酸含量為6.85%。而人體必需脂肪酸中的亞麻酸（C18:3）和亞油酸（C18:2）分別為0.19%、6.66%。與麻點(diǎn)豹天牛、松墨天牛和星天牛[2,17-18]等3 種天牛幼蟲相比較，斗米蟲在油酸和亞麻酸含量方面均高于其他。

表1 斗米蟲與其他天牛幼蟲脂肪酸含量比較/%Tab. 1 Comparison of fatty acid content between A. swainsoni larvae and other longicorn beetles/ %

2.2 斗米蟲氨基酸含量分析

經(jīng)測定斗米蟲的粗蛋白含量為33.96%。氨基酸共有16 種（見表2），氨基酸總量為308.51 g·kg-1，其中人體必需的氨基酸（EAA） 有6 種，總量為108.05 g·kg-1。根據(jù)FAO/WHO 的規(guī)定，質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)，其必需氨基酸占氨基酸總量的40%左右，必需氨基酸之和與非必需氨基酸之和比例為60%左右[19]。斗米蟲中必需氨基酸與氨基酸總量比例為38.26%，接近于FAO/WHO 規(guī)定的理想值。斗米蟲中必需氨基酸與非必需氨基酸比例為61.98%，高于FAO/WHO 規(guī)定的理想值。因此，斗米蟲屬于優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，具有較高的食用價(jià)值。不同種的天牛幼蟲之間氨基酸相比較，斗米蟲與麻點(diǎn)豹天牛[17]、云斑天牛[4]、松墨天牛[5]幼蟲的氨基酸含量存在一定差異；而與云斑天牛幼蟲相比，斗米蟲、麻點(diǎn)豹天牛和松墨天牛的幼蟲都缺少具有調(diào)節(jié)動(dòng)物采食量和調(diào)控營養(yǎng)物質(zhì)代謝作用的色氨酸[20]。

表2 斗米蟲與其他天牛幼蟲氨基酸含量比較/g·kg-1Tab. 2 Comparison of amino acids content between A.swainsoni larvae and other longicorn beetles/ g·kg-1

2.3 斗米蟲必需氨基酸的質(zhì)量評(píng)價(jià)

為評(píng)價(jià)斗米蟲的氨基酸分（AAS）、化學(xué)分（CS）和必需氨基酸指數(shù)（EAAI），將斗米蟲的蛋白模式與FAO 模式及全雞蛋模式進(jìn)行比較。從表3 看出，斗米蟲第一限制氨基酸為異亮氨酸，含量為64.16 g·kg-1，其余必需氨基酸的氨基酸分（AAS）和化學(xué)分（CS）均接近1 或大于1，斗米蟲必需氨基酸指數(shù)（EAAI）為100.8。根據(jù)氨基酸指數(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[21]，斗米蟲必需氨基酸指數(shù)大于100，是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白源。

表3 斗米蟲必需氨基酸質(zhì)量評(píng)價(jià)Tab. 3 Quality evaluation of essential amino acids of A.swainsoni larvae

2.4 斗米蟲礦質(zhì)元素含量分析

礦質(zhì)元素是人體的重要組成成分，是維持正常生理機(jī)能不可缺少的物質(zhì)。經(jīng)測定斗米蟲礦物質(zhì)元素含量極其豐富（見表4），其中Cu、Fe、Zn、Mn、Ca、Mg含量較高，而Fe、Mg 含量分別達(dá)98.14 mg·kg-1和3814.00 mg·kg-1。在已測的礦質(zhì)元素中，Cu、Zn、Fe、Mn、Ca、Mg 含量均高于麻點(diǎn)豹天牛[17]和栗山天牛[22]；Zn、Fe、Mg 也高于松墨天牛幼蟲含量[5]。

表4 斗米蟲與其他天牛幼蟲的礦質(zhì)元素含量比較/ mg·kg-1Tab. 4 Comparison of mineral elements content between A.swainsoni larvae and other longicorn beetles/ mg·kg-1

3 小結(jié)與討論

通過對(duì)小葉云實(shí)上自然寄生的斗米蟲粗蛋白、脂肪酸、氨基酸及礦質(zhì)元素的測定，斗米蟲不飽和脂肪酸含量較高，達(dá)69.39%，其中油酸（C18:1）含量最高，達(dá)62.24%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人體必須脂肪酸中的亞麻酸和亞油酸含量。斗米蟲共含有16 種氨基酸，氨基酸總量為308.51 g·kg-1，其中含有6 種人體必需氨基酸，總量為108.05 g·kg-1。必需氨基酸和氨基酸總量的比值、必需氨基酸之和與非必需氨基酸之和比值均符合FAO/WHO 規(guī)定的理想值。其第一限制氨基酸為異亮氨酸，含量為64.16 g·kg-1，斗米蟲必需氨基酸指數(shù)（EAAI）為100.8。因此，斗米蟲屬于優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，具有較高的食用價(jià)值。但是與云斑天牛幼蟲氨基酸相比，缺少具有調(diào)節(jié)動(dòng)物采食量和調(diào)控營養(yǎng)物質(zhì)代謝作用的色氨酸[20]。斗米蟲的礦質(zhì)元素含量較高，對(duì)于人體必需微量元素，其中Fe 和Mg 的含量最高，分別達(dá)98.14 mg·kg-1、3814.00 mg·kg-1。而Cu、Mn、Ca、Mg 的含量也遠(yuǎn)高于其他天牛幼蟲（麻點(diǎn)豹天牛、栗山天牛）及核桃和杏仁等堅(jiān)果類食品[23-24]?？梢?，斗米蟲具有高鋅、高鎂的特點(diǎn)，也是一種較好的常量元素補(bǔ)充劑。

綜上，斗米蟲是一種高蛋白、礦物質(zhì)和微生物含量均較高的食用昆蟲，可作為人類優(yōu)良的營養(yǎng)補(bǔ)充食品。但也有研究表明，天牛類食品在食用方法上要注意其安全性，栗山天牛只有經(jīng)過高溫油炸等方式烹飪后各項(xiàng)指標(biāo)才能達(dá)到安全食用范圍[25]；另有研究顯示斗米蟲中存在葡萄球菌屬、鏈霉菌屬、不動(dòng)桿菌屬、假單胞菌屬等4 個(gè)具有潛在危害的耐熱菌種，故斗米蟲最好經(jīng)80℃以上的高溫處理后再食用比較安全[26]。

開發(fā)昆蟲食品對(duì)環(huán)境污染小且符合可持續(xù)發(fā)展和綠色食品理念，并可在一定程度上促進(jìn)國民身體健康，而且昆蟲食品產(chǎn)業(yè)更適合在我國農(nóng)村發(fā)展，可在很大程度上促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，利于解決農(nóng)村就業(yè)問題，因此，市場前景廣闊[27-28]。但是，目前我國昆蟲食品產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小，品類匱乏，今后需加大昆蟲食品深加工技術(shù)研究，開發(fā)出更多種類的可食用昆蟲，豐富昆蟲食品種類[29-31]。斗米蟲雖有較高的營養(yǎng)價(jià)值，但市場尚未打開，為解決市場斗米蟲蟲源短缺問題，我國多家科研機(jī)構(gòu)在人工室內(nèi)飼養(yǎng)方面進(jìn)行了深入研究，解決了室內(nèi)飼養(yǎng)的條件和人工飼料問題[32]，而在其產(chǎn)品多樣性開發(fā)方面尚未進(jìn)行研究，今后應(yīng)在食用方法、產(chǎn)品種類、精深加工等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究，開發(fā)出品種豐富的產(chǎn)品以利于市場推廣。