林蛙油營養(yǎng)成分綜合分析

侯召華,趙 慧,于 濱,崔 波,*

(1.齊魯工業(yè)大學食品科學與工程學院,山東濟南 250353；2.中國農(nóng)業(yè)科學院特產(chǎn)研究所,吉林長春 130112)

林蛙油營養(yǎng)成分綜合分析

侯召華1,趙 慧2,于 濱1,崔 波1,*

(1.齊魯工業(yè)大學食品科學與工程學院,山東濟南 250353；2.中國農(nóng)業(yè)科學院特產(chǎn)研究所,吉林長春 130112)

本文對林蛙油中水分、灰分、脂肪酸、蛋白質(zhì)、氨基酸、膽固醇等成分進行了系統(tǒng)研究,旨在為林蛙油的開發(fā)利用提供理論基礎。結果表明,林蛙油富含粗脂肪和蛋白質(zhì);林蛙油中檢測到12種脂肪酸,不飽和脂肪酸含量高達66.13%,單不飽和脂肪酸(MUFA)含量達38.18%,飽和脂肪酸(SFA)含量為34.16%,多不飽和脂肪酸(PUFA)含量為 27.95%;致動脈硬化指數(shù)(AI)和凝血指數(shù)(TI)分別為1.40和0.70;氨基酸含量為11.49 g/100 g,8種必需氨基酸含量達51.61%;膽固醇含量為451.52 mg/100 g。綜上所述,林蛙油脂溶性成分豐富,是一種健康的功效性產(chǎn)品。

林蛙油,脂肪酸,膽固醇,氨基酸

林蛙油為中國林蛙(RanatemporariachensinensisDavid)雌蛙輸卵管干燥后形成的脂肪狀物,其味甘、咸、性平,可補腎益精,增強免疫力和抵抗力,養(yǎng)陰潤肺,用于陰虛體弱、神疲乏力、心悸失眠、盜汗不止、癆嗽咳血[1-3]。林蛙油含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、多種維生素、激素、氨基酸和礦物質(zhì),是珍貴的中藥材和天然滋補品[4]。林蛙油的主要成分是蛋白質(zhì),其粗蛋白的含量達樣品總量的40%以上,氨基酸總量達17.60%。其中人體必需氨基酸含量達12.8%,包括8種人體必需氨基酸[5]。金莉莉等[6]測得林蛙油中脂類物質(zhì)含量約6%,包括17種脂肪酸,其中不飽和脂肪酸占77.26%。康嵐[7]研究表明林蛙油激素類成分中膽固醇含量為23.94%。

林蛙油成分研究報道較多,但是系統(tǒng)研究較少,且對于膽固醇、脂肪酸等脂類物質(zhì)報道的多為相對含量,而絕對含量基本未見報道。本文建立了林蛙油中膽固醇UPLC檢測方法,并對林蛙油營養(yǎng)及活性成分進行系統(tǒng)分析,旨在為林蛙油的開發(fā)利用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

林蛙油 來源于中國農(nóng)業(yè)科學院特產(chǎn)研究所左家實驗站,為干燥樣品;脂肪酸甲酯標樣 購于Nu-Chek Prep公司(Nu-Chek Prep,Inc.,USA);膽固醇標樣 購于Sigma-Aldrich Co.,USA;氯仿、甲醇、鹽酸、氯化鉀、氫氧化鉀、正己烷、無水硫酸鈉 國產(chǎn)分析純;乙腈與甲醇 購買于Fisher公司,色譜級。

GZX-9140MBE型數(shù)顯鼓風干燥箱 上海博訊實業(yè)有限公司;FW-200型高速萬能粉碎機 北京中興偉業(yè)儀器有限公司;ME204E型萬分之一天平 梅特勒-托利多儀器上海有限公司;ACQUITY UPLCTM型超高壓液相色譜儀 沃特世科技上海有限公司;7000B型氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀 安捷倫科技中國有限公司;L-8900型氨基酸分析儀 日立中國有限公司;DZF-6051型真空干燥箱 上海景洪實驗儀器有限公司。

表1 林蛙油基本成分及膽固醇Table 1 Nutritional components and cholesterol in Oviductus ranae

1.2 基本成分測定

水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分利用國標[8-11]方法進行測定。

1.3 林蛙油脂肪酸定性定量分析

1.3.1 脂肪酸提取與皂化 脂肪酸提取和皂化的方法根據(jù)參考文獻,進行適當修改。稱取林蛙油粉(約1.0 g)放到玻璃容器中,添加40 mL提取液(氯仿∶甲醇=2∶1,v/v);組織勻漿,超聲提取30 min后,濾紙過濾,在濾液中添加30 mL 1 mol/L KCl溶液,4 ℃下靜置分層過夜[12-13]。

過夜分層后,得到下層有機相,氮氣吹干得到脂質(zhì)提取物;干燥后,稱取質(zhì)量;干燥物溶解在5 mL 正己烷中,放到具塞試管中;在試管中添加5 mL 1 mol/L KOH甲醇溶液,50 ℃下皂化2 h后,添加5 mL 正己烷和15 mL 5% HCl溶液,進行分層;上層為有機相(正己烷層),得到上層相,用正己烷定容至10 mL;然后加入無水Na2SO4除去多余的水分;進行GC-MS分析。

1.3.2 脂肪酸氣相色譜-質(zhì)譜分析 氣相色譜-質(zhì)譜方法根據(jù)參考文獻[12,14],進行適當修改。氣相色譜條件:色譜柱為SPTM-2560彈性石英毛細管柱(100 m×0.25 mm×0.25 μm;supelco,PA);載氣為高純度氦氣(99.999%),恒定流量為1.0 mL/min;進樣量為1 μL;分流比為60∶1;程序升溫:從140 ℃開始(保持5 min),以4 ℃/min升溫到200 ℃,接著3 ℃/min升溫到220 ℃(保持26 min);進樣口溫度和傳輸線溫度均為250 ℃。

質(zhì)譜條件:EI離子源,電子能量70 eV,離子源溫度為280 ℃,全掃描方式,質(zhì)量掃描范圍為50～500 u。脂肪酸含量為mg/100 g 林蛙油。通過對脂肪酸標準品的比較,確定林蛙油中脂肪酸種類和含量。飽和脂肪酸特征離子峰核比m/z 74,單不飽和脂肪酸m/z 55,雙不飽和脂肪酸m/z 67,多不飽和脂肪酸m/z 79。

根據(jù)公式[15]進行計算,可以得到林蛙油脂肪酸的致動脈硬化指數(shù)(atherogenic index,AI)和凝血指數(shù)(Thrombogenic index,TI)。

AI=[12∶0+(4×14∶0)+16∶0]/[∑MUFA+∑PUFA(n-6)+(n-3)]

式(1)

TI=[(14∶0+16∶0+18∶0)]/[(0.5×∑MUFA)+(0.5×∑PUFA(n-6))+(3×∑PUFA(n-3))+(n-3/n-6)]

式(2)

1.4 氨基酸分析

1.4.1 林蛙油中氨基酸分析 氨基酸分析根據(jù)文獻[16-18],進行適當修改。氨基酸含量測定利用Hitachi L-8900 氨基酸分析儀。約30 mg林蛙油粉末放到35 mL水解管中,添加15 mL 6 mol/L HCl溶液后,充滿氮氣迅速封口密閉;水解管放到烘箱中,(110±1) ℃ 水解24 h;水解結束后,靜止放置到室溫,過濾放入50 mL 容量瓶中,去離子水定容到50 mL,混勻后取1 mL放入10 mL試管中,然后放入真空干燥箱中進行干燥,干燥后添加1 mL去離子水繼續(xù)真空干燥,重復干燥2～3次;最后得到干燥物溶解在0.02 mol/L HCl溶液中,經(jīng)0.45 μm膜過濾后進樣,進樣量為20 μL。外標法定量分析,氨基酸含量表示為g/100 g林蛙油。

1.4.2 營養(yǎng)評價 根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)發(fā)布的指導依據(jù),通過氨基酸評分和雞蛋蛋白質(zhì)氨基酸評分進行營養(yǎng)評價。氨基酸評分(amino acid score,AAS)、氨基酸化學評分(chemical score,CS)、必需氨基酸指數(shù)(eEAAI)計算公式如下:

式(3)

式(4)

式(5)

式中,n為必需氨基酸數(shù)目;a～h 代表本實驗中必需氨基酸含量(g/100 g 蛋白質(zhì));ae～he代表雞蛋蛋白質(zhì)氨基酸含量(g/100 g 蛋白質(zhì))。

1.5 林蛙油膽固醇分析

林蛙油粉放入50 mL水解管中,添加10 mL 1 mol/L KOH水溶液和10 mL乙醇;90～95 ℃水浴下皂化90 min;皂化結束后流動水降溫,利用10 mL正己烷萃取膽固醇,重復三次,合并萃取液;利用10 mL蒸餾水萃取液沖洗三次;氮氣吹干,重新溶解在10 mL無水乙醇中,準備進行UPLC分析。

色譜條件:色譜柱為Acquity BEH-C18TM(100 mm×2.1 mm i.d.,1.7 μm),吸光值為203 nm,上樣量為2 μL;柱溫箱為45 ℃;流動相A為90%甲醇,B為超純水;流動相為恒流A∶B=90∶10(v/v),流速為0.5 mL/min。

2 結果與討論

2.1 林蛙油基本成分測定

由表1可知,林蛙油干品粗蛋白含量達33.00%±2.14%,水分為21.50%±2.90%,粗脂肪含量為15.30%±1.38%,膽固醇含量達(451.52±16.46)mg/100 g。林蛙油中主要物質(zhì)是粗蛋白質(zhì)、水分和粗脂肪。侯曉東[13]得到東北林蛙油中含有蛋白質(zhì)56.30%,脂肪3.50%。袁文彬等[3]得到烘干林蛙油蛋白質(zhì)含量48.10%,真空冷凍干燥為54.67%,不同干燥方式對蛋白質(zhì)含量影響顯著,本實驗室為陰干。

表2 林蛙油脂肪酸分析結果Table 2 Fatty acids composition of Oviductus ranae

林蛙油膽固醇含量低于雞蛋黃含量(854～969 mg/100 g)[19],但高于牛肉(60 mg/100 g)、豬瘦肉(65 mg/100 g)、雞肉(81 mg/100 g)、火雞肉(74 mg/100 g)等動物產(chǎn)品[20]。膽固醇一般攝入量要控制在300 mg/d,林蛙油含量偏高,因此要控制林蛙油的攝入量。

2.2 脂肪酸分析

林蛙油脂肪酸質(zhì)譜圖和脂肪酸結果如圖1和表2所示。林蛙油脂肪酸總含量為81.29 mg/100 g;共檢測出12種脂肪酸,其中不飽和脂肪酸5種,飽和脂肪酸7種;單不飽和脂肪酸含量最高(38.18%),其次為飽和脂肪酸(34.16%)和多不飽和脂肪酸(27.95%)。林蛙油的脂肪酸含量與角蠑螺(Turbo cornutus)的脂肪酸含量(85.40～94.10 mg/100 g)相當[21]。

經(jīng)計算,林蛙油的致動脈硬化指數(shù)(AI)和凝血指數(shù)(TI)分別為1.40和0.70。林蛙油的AI指數(shù)高于駱駝(1.00)、牛肉(0.72)、豬肉(0.69)、雞肉(0.50)等動物產(chǎn)品[15];其凝血指數(shù)(TI)低于其他食品,如牛奶、黃油和奶酪的TI值高于2.0,肉制品的TI值在0.8～1.6之間[22]。

圖1 林蛙油和標準品脂肪酸GC/MS離子流圖Fig.1 GC/MS chromatogram of a FAMEstandard mixture and Oviductus ranae

不同脂肪酸對機體內(nèi)血清膽固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白濃度影響效果不同,以此為基礎提出的致動脈硬化指數(shù)(AI)和凝血指數(shù)(TI)計算公式。通過計算公式(1)可知,僅12～16碳原子飽和脂肪酸可導致動脈粥樣硬化;與月桂酸(C12∶0)和棕櫚酸(16∶0)相比,豆蔻酸(C14∶0)致動脈硬化能力是其4倍。

表3 林蛙油氨基酸組分分析Table 3 Amino acid composition in Oviductus ranae

注:A必需氨基酸(Essential amino acid,EAAs);B為半必需氨基酸。

表4 林蛙油氨基酸ASS、CS和EAAI比較Table 4 Comparison of AAS,CS and EAAI in Oviductus ranae

目前,不飽和脂肪酸的雙鍵數(shù)目、位置或構型等對降低動脈硬化效果影響不明確,缺乏可靠的分配系數(shù),所以,不飽和脂肪酸都被認為具有降低動脈粥樣硬化的效果。由于致動脈粥樣硬化脂類攝入,高AI數(shù)值反應心血管病癥發(fā)生的可能性。通過林蛙油兩個指數(shù),可以得到林蛙油脂肪酸風險系數(shù)較低,是一種比較健康的產(chǎn)品。

2.3 林蛙油氨基酸組成

林蛙油氨基酸組分如表3所示。對17種氨基酸進行分析,總氨基酸含量為(11.49±0.36) g/100 g,含有8種人類必需氨基酸,2種人體半必需氨基酸,必需氨基酸含量達51.61%,其中含量較高的為蘇氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、賴氨酸和脯氨酸,相對含量占總氨基酸的50.91%。趙立香等[23]對吉林省不同地區(qū)圈養(yǎng)林蛙油中氨基酸進行分析,得到了相似結果,五種含量最高氨基酸一致,且必需氨基酸比例達46.62%。曹陽等[24]確定黑龍江林蛙油中必需氨基酸含量達46.06%,EAA/NEAA為0.85,略低于本實驗結果(1.06)。

氨基酸是產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標,其作為營養(yǎng)成分具有容易被機體吸收,可直接利用等優(yōu)點。脯氨酸能穩(wěn)定生物大分子結構、降低細胞內(nèi)酸度、作為能量庫調(diào)節(jié)細胞氧化還原勢。賴氨酸與脯氨酸在相應酶的作用下分別轉(zhuǎn)化兩種中間產(chǎn)物羥賴氨酸和羥脯氨酸,然后與糖基結合,經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)化,最后形成皮膚需要的膠原蛋白,起到延緩皮膚衰老的作用,這可能是食用林蛙油發(fā)揮其營養(yǎng)功效的物質(zhì)基礎。

利用公式(3)、(4)和(5)計算,林蛙油必需氨基酸評分(AAS)、化學評分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)如表3和表4所示。必需氨基酸中ASS或CS最低值對應氨基酸為第一限制氨基酸(first limiting amino acid,FLAA)。在所有必需氨基酸中,纈氨酸為第一限制氨基酸。四種氨基酸(蘇氨酸、蛋氨酸+半胱氨酸、組氨酸、賴氨酸)評分最高,能用于氨基酸補充劑。

3 結論

林蛙油富含粗蛋白、粗脂肪,這表明林蛙油營養(yǎng)豐富;但是水分含量較高,這可能是因為原料為陰干造成的。林蛙油中檢測到12種脂肪酸,不飽和脂肪酸含量高達66.13%,致動脈硬化指數(shù)(AI)和凝血指數(shù)(TI)均較低;林蛙油氨基酸含量豐富,且含有8種必需氨基酸,四種氨基酸(蘇氨酸、蛋氨酸+半胱氨酸、組氨酸、賴氨酸)評分最高,能用于氨基酸補充劑;但是林蛙油膽固醇含量較高,應控制每天服用量。綜上可知,林蛙油脂溶性成分豐富,是一種健康的功效性產(chǎn)品。

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Comprehensively analysis of components in Oviductus ranae

HOU Zhao-hua1,ZHAO Hui2,YU Bin1,CUI Bo1,*

(1.College of Food Science and Engineering,Qilu University of Technology,Jinan 250353,China;2.Institute of Special Wild Economic Animals and Plants,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Changchun 130112,China)

In order to provide the reference for the use of Oviductus ranae,the moisture,ash,protein,amino acids,fatty acids,and cholesterol in Oviductus ranae were analyzed comprehensively. The results showed that Oviductus ranae was rich in crude fat and protein,the content of unsaturated fatty acids(UFAs)was up to 66.13%,monounsaturated fatty acid(MUFA)38.18%,saturated fatty acid(SFA)34.16%,polyunsaturated fatty acid(PUFA)27.95%. Atherogenic index(AI)and thrombogenic index(TI)were 1.40 and 0.70,respectively. The content of amino acids was 11.49 g/100 g,the ratio of eight essential amino acids was 51.61%. The content of cholesterol was up to 451.52 mg/100 g. Oviductus ranae was rich in fat-soluble components,was a very healthy functional food.

Oviductus ranae;fatty acid;cholesterol;amino acid

2016-07-25

侯召華(1982-)，男，博士，講師，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品功能成分，E-mail：houzhaohua@qlu.edu.cn。

*通訊作者:崔波(1971-)，男，博士，教授，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品深加工，E-mail：cuibopaper@163.com。

國家科技支撐計劃(201303069-07)。

TS225.2+<4 class="emphasis_bold">4 文獻標識碼:A4

A

:1002-0306(2017)04-0348-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.04.057