6種鳀科魚脂肪酸組成比較及相關(guān)性分析

莊海旗　劉江琴　崔燎　羅輝

摘要：[目的]比較6種鳀科魚肌肉的脂肪酸含量，并對各脂肪酸組成進(jìn)行相關(guān)性分析，為鳀科魚的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。[方法]在秋冬季收集來源于湛江海域的印度小公魚、康氏側(cè)帶小公魚、雷氏鱭、太的黃鯽、杜氏棱鳀和漢氏棱鳀6種鳀科魚，采用0.5%硫酸一甲醇溶液甲酯化魚肌肉組織的脂肪酸，利用毛細(xì)管氣相色譜法測定脂肪酸甲酯含量；再通過IBM SPSS statistics 20對各脂肪酸組成進(jìn)行相關(guān)性分析和聚類分析。[結(jié)果]6種鳀科魚肌肉飽和脂肪酸（SFA）含量為35.02%～48.53%，單不飽和脂肪酸（MUFA）含量為13.62%～44.79%，多不飽和脂肪酸（PUFA）含量為17-31%-44.73%，EPA+DHA達(dá)13.09%～37.28%；主要組分間的相關(guān)性分析結(jié)果表明，c18：2（6）與EPA呈顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)|r|=0.800～0.899，下同），EPA與DHA呈極顯著正相關(guān)（|r|=0.900-1.000，下同），c18：1（9）與c18：2（6）呈顯著負(fù)相關(guān)，與EPA和DHA均呈極顯著負(fù)相關(guān)。聚類分析將6種鳀科魚分為3組，第一組為印度小公魚和康氏側(cè)帶小公魚，第二組為杜氏棱鳀、漢氏棱鳀和雷氏鱭，第三組為太的黃鯽。[結(jié)論]6種鳀科魚均含有較高的多不飽和脂肪酸，其中印度小公魚和康氏側(cè)帶小公魚的EPA+DHA含量在35.00%以上，具有較高的營養(yǎng)價值和開發(fā)利用潛力。

關(guān)鍵詞：脂肪酸；氣相色譜；鳀科；相關(guān)性分析；聚類分析

中圖分類號：S917.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-119l（2018）03-0556-07

0引言

[研究意義]ω-3系多烯不飽和脂肪酸具有預(yù)防和治療人體心血管疾病如降低血脂和膽固醇；抑制血小板凝集，防止血栓形成與中風(fēng)；增強(qiáng)記憶力及抗衰老，預(yù)防老年癡呆癥；改善自身免疫系統(tǒng)疾病癥狀和抗癌等作用（Alabdulkarim et a1.，2012；Zfirate eta1.，2017）。相比陸生動植物體內(nèi)脂肪酸，海洋魚類由于富含ω-3系多烯不飽和脂肪酸，尤其富含二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）而受到廣泛關(guān)注（金青哲等，2011），日本、美國及歐盟等國家十分重視對富含ω-3系多烯不飽和脂肪酸海洋魚類的開發(fā)利用（馬永鈞和楊博，2010）。近年來，由于人類的過度采捕致使大型深海魚類銳減，EPA和DHA的資源開發(fā)轉(zhuǎn)向中小型魚類和海藻。鳀科魚類（En-graulidae）隸屬于硬骨魚綱（0steichthyes）輻鰭亞綱（Actinopterygii）鯡形總目（Clupeiformes），共有16屬139種，是海洋中最主要的類群之一（馬春艷等，2010；張靜等，2016）。鳀科魚由于魚油含量較高，價格低廉且富含ω-3系脂肪酸，是開發(fā)低值魚類成為富含DHA或EPA膳食醫(yī)藥產(chǎn)品的理想魚類之一。因此，研究鳀科魚的脂肪酸組成及其相關(guān)性，對其開發(fā)利用具有重要意義。[前人研究進(jìn)展]目前已有一些關(guān)于鳀魚魚油提取及鳀魚肌肉脂肪酸方面的研究報道。朱碧英等（2004）研究不同溫度有機(jī)溶劑分級提取對鳀魚油EPA+DHA提取率的影響，結(jié)果表明，在最佳提取條件下EPA+DHA提取率可達(dá)41.86%。張雪琰等（2013）比較分析日本鳀魚與沙鉆魚、竹莢魚、鮐魚的脂肪酸組成，結(jié)果發(fā)現(xiàn)日本鳀魚的EPA+DHA含量為12.74%，稍低于鮐魚（13.81%），但遠(yuǎn)高于沙鉆魚（1.11%）和竹莢魚（0.79%）。劉海珍等（2015）研究不同生長階段鳀魚肌肉的脂肪酸組成，發(fā)現(xiàn)幼齡至成魚中的EPA+DHA含量從12.31%到14.71%，呈少量增加趨勢。朱建龍等（2016）對鳀魚油、金槍魚油和沙丁魚油的品質(zhì)進(jìn)行比較，測得鳀魚油的EPA+DHA含量為15.88%，低于金槍魚油和沙丁魚油。[本研究切入點]鳀科魚DHA和EPA含量是其魚油開發(fā)的主要指標(biāo)，雖然已有日本鳀魚或鳀魚油的研究報道，但未系統(tǒng)分析比較鳀科魚種類問的脂肪酸組成，印度小公魚、康氏側(cè)帶小公魚等6種鳀科魚脂肪酸的相關(guān)性與聚類分析也未見報道。[擬解決的關(guān)鍵問題]通過測定鳀科魚脂肪酸含量，并進(jìn)行相關(guān)性及聚類分析，從中篩選出富含ω-3系多烯不飽和脂肪酸或DHA和EPA的魚種，為鳀科魚的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

于秋冬季從湛江水產(chǎn)市場上采集來源于廣東湛江海域的6種野生鳀科魚：印度小公魚（Stolepho-rl，IS indicus）、康氏側(cè)帶小公魚（Stolephorus commer-sonii）、雷氏鱭（Coilia reynaldi）、太的黃鯽（Setipinnataty）、杜氏棱鳀（Thryssa dussumieri）和漢氏棱鳀（Thryssa hamiltonii），由廣東海洋大學(xué)陳文河教授協(xié)助完成魚種鑒定。0.5%硫酸-甲醇溶液和19種標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲酯（美國Sigma公司，質(zhì)量比均為1）均為分析純。主要儀器設(shè)備：島津GC-2010型氣相色譜儀（日本島津公司）、101-2型干燥箱（上海實驗儀器廠有限公司）、HH.S11-2-S型電熱恒溫水浴鍋（上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠）、AE型電子分析天平[梅特勒一托利多儀器（上海）有限公司]。

1.2鳀科魚脂肪酸含量測定

稱取康氏側(cè)帶小公魚肌肉干燥粉40 mg，加入2 mL 0.5%硫酸一甲醇溶液后65℃水浴加熱1 h，完成后置于冷水中冷卻，加入4 mL正己烷，分兩次充分混和萃取，再加入2 mL蒸餾水，靜置分層，取上層清液，最后加入適量無水硫酸鈉吸附水分，即得康氏側(cè)帶小公魚脂肪酸甲酯樣品溶液。其余5種魚肌肉干燥粉均以同樣方法制備樣品溶液。標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲酯溶液及樣品溶液各進(jìn)樣5μL進(jìn)行色譜系統(tǒng)分析。

1.3氣相色譜條件

氣相色譜柱：DB-WAX彈性石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 μm×0.25 μm，美國J&w公司）；進(jìn)樣口溫度250℃；FID檢測器溫度250℃；色譜柱升溫程序：120℃保留1 min，15℃/min升至210℃保留4 min，3℃/min升至240℃直到分析完成；載氣為氮氣，分流比100：1；柱內(nèi)流速30 mL/min。

1.4統(tǒng)計分析

采用Excel 2003和SPSS 20.0處理分析相關(guān)數(shù)據(jù)。

2結(jié)果與分析

2.16種魚的脂肪酸組分含量測定結(jié)果

19種標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲酯的保留時間及其校正因子見表1，康氏側(cè)帶小公魚肌肉脂肪酸甲酯氣相色譜見圖1，6種魚樣品脂肪酸用校正面積歸一化法計算相對百分含量，結(jié)果見表2。6種鳀科魚類肌肉中，可確定的脂肪酸有19種，保留時間7.00-25.00 min，其余物質(zhì)峰為復(fù)雜成分或某些脂肪酸異構(gòu)體，其峰總面積用∑不確定成分表示，占總脂肪酸含量的0.96%-2.18%。

2.2鳀科魚飽和脂肪酸比較

鳀科魚由C14：0、C15：0、C16：0、C17：0和C18：0組成飽和脂肪酸（sFA），其中含量最高的是C16：0，其次為c18：0和C14：0，其余飽和脂肪酸含量相對較少；6種鯤科魚的飽和脂肪酸總量（ESFA）排序為：雷氏鱭（48.53%）>漢氏棱鳀（43.25%）>康氏側(cè)帶小公魚（41.28%）>印度小公魚（39.90%）>杜氏棱鯤（38.54%）>太的黃鯽（35.02%）。

2.3鳀科魚單不飽和脂肪酸比較

鳀科魚由C16：1（7）和C18：1（9）組成單不飽和脂肪酸（MUFA）；6種鳀科魚的單不飽和脂肪酸總量（EMUFA）排序為：太的黃鯽（44.79%）>杜氏棱鯤（35.66%）>雷氏鱭（32.15%）>漢氏棱鯤（29.08%）>印度小公魚（14.00%）>康氏側(cè)帶小公魚（13.62%）。

2.4鳀科魚多不飽和脂肪酸比較

鳀科魚由C18：2（6）、C18：3（α）（ALA）、C18：3（γ）（GLA）、C20：4（6）（AA）、C20：4（3）、C20：53（EPA）、C22：5（6）、C22：5（3）（DPA）和C22：6（3）（DHA）等組成多不飽和脂肪酸（PUFA），6種鳀科魚的多不飽和脂肪酸總量（∑PUFA）排序為：印度小公魚（44.73%）>康氏側(cè)帶小公魚（43.23%）>漢氏棱鳀（26.71%）>杜氏棱鳀（23.62%）>太的黃鯽（18.93%>雷氏鱭（17.31%）。

2.5鳀科魚脂肪酸的相關(guān)性分析結(jié)果

通過IBM SPSS Statistics 20處理脂肪酸原始數(shù)據(jù)，得到各脂肪酸相關(guān)系數(shù)方陣，由于數(shù)據(jù)較多，表3僅取顯著相關(guān)的脂肪酸相關(guān)性數(shù)據(jù)（其他數(shù)據(jù)隱去）進(jìn)行分析。由表3可知，c15：0與C17：0呈極顯著正相關(guān)（相關(guān)系數(shù)|r|=0.900～1.000，下同），與c18：3（y）（GLA）呈顯著正相關(guān)（|r|=0.800-0.899，下同）；c18：2（6）與C18：3（6c）（ALA）、C18：3（y）（GLA）、C20：4（6）（AA）、C20：5（3）（EPA）呈顯著正相關(guān)，與C22：5（6）呈極顯著正相關(guān)；C18：3（y）（GLA）與C20：5（3）（EPA）、c22：6（3）（DHA）呈極顯著正相關(guān)，與c22：5（6）呈顯著正相關(guān)；C20：2（6）與C20：4（6）（AA）呈極顯著正相關(guān)；C20：4（6）（AA）與C22：5（6）呈顯著正相關(guān)；C20：5（3）（EPA）與C22：5（6）呈顯著正相關(guān)，與C22：6（3）（DHA）呈極顯著正相關(guān)；C22：4（6）與C22：5（3）（DPA）呈顯著正相關(guān)；C22：5（6）與C22：6（3）（DHA）呈顯著正相關(guān)；而C18：0與C22：4（6）呈顯著負(fù)相關(guān)，與C22：5（3）（DPA）呈極顯著負(fù)相關(guān)；C18：1（9）與C18：2（6）呈顯著負(fù)相關(guān)，與C18：3（y）（GLA）、C20：5（3）（EPA）、C22：5（6）和C22：6（3）（DHA）呈極顯著負(fù)相關(guān)。脂肪酸間呈顯著正相關(guān)的意義在于魚體通過食物或其他途徑來源等比例增加或補(bǔ)充脂肪酸，反之脂肪酸間呈顯著負(fù)相關(guān)表達(dá)脂肪酸間在魚體內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。

鳀科魚中脂肪酸含量較高的C18：0、C18：1（9）、C18：2（6）與C20：5（3）（EPA）、C22：6（3）（DHA）問的關(guān)系：C18：0與C20：5（3）（EPA）、C22：6（3）（DHA）均無顯著相關(guān)，無法確定其關(guān)系；C18：2（6）與C20：5（3）（EPA）（r=0.803）呈顯著正相關(guān)、C20：5（3）（EPA）與C22：6（3）（DHA）（r=0.997）呈極顯著正相關(guān)，表明這兩對脂肪酸含量隨相同因素的增加而增加或隨相同因素的減少而減少；C18：1（9）與C18：2（6）（r=-0.890）呈顯著負(fù)相關(guān)，表明二者在魚體問可穩(wěn)定而快速地互相轉(zhuǎn)化以達(dá)到平衡；C18：1（9）與C20：5（3）（EPA）（r=-0.943）和C22：6（3）（DHA）（r=-0.917）均呈極顯著負(fù)相關(guān)，表明C20：5（3）（EPA）和C22：6（3）（DHA）可能主要來源于魚體中C18：1（9）的轉(zhuǎn)化。

2.6鳀科魚脂肪酸的聚類分析結(jié)果

通過IBM SPSS Statistics 20將所有脂肪酸原始數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，得到特征值、主成分方差貢獻(xiàn)率和累計貢獻(xiàn)率（表4），經(jīng)Kaiser標(biāo)準(zhǔn)化正交旋轉(zhuǎn)法9次迭代后收斂提取主成分（表5）。由表4可知，特征值大于1.000，且累積貢獻(xiàn)率達(dá)97.889%的主成分有4個，說明前4個主成分包含的要素信息量可以反映出大部分信息。由表5可知，第一主成分（P1）主要由C15：0、C18：3（y）（GLA）、C20：3（6）、C20：5（3）（EPA）、C22：6（3）（DHA）等5種脂肪酸組成，成分貢獻(xiàn)率為46.011%；第二主成分（P2）主要由c14：0和C20：4（3）組成，成分貢獻(xiàn)率為25.646%；第三主成分（P3）主要由C16：1（7）、C20：2（6）和C20：4（6）（AA）組成，成分貢獻(xiàn)率為16.942%；第四主成分（P4）主要由C16：0和C18：0組成，成分貢獻(xiàn)率為9.290%?？梢?，上述12種脂肪酸（大于0.800）是鳀科魚的主要特征脂肪酸。

由鳀科魚的12種主要特征脂肪酸原始數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果見圖2。由原始19種脂肪酸原始數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果與圖2一致，說明主成分分析符合統(tǒng)計分析規(guī)律。圖2以樹狀圖在距離5分成3組，第一組為印度小公魚（St.I）和康氏側(cè)帶小公魚（St.C），符合同屬于傳統(tǒng)魚類分類學(xué)的Stolepho-rus屬魚種；第二組為杜氏棱鯤（Th.D）、漢氏棱鯤（Th.H）和雷氏鱭（Co.R），其中杜氏棱鯤和漢氏棱鯤符合傳統(tǒng)分類學(xué)的棱鯤Thryssa屬魚種；第三組為太的黃鯽（Se.T）。本研究的鳀科魚按聚類分析分成三組基本符合傳統(tǒng)魚類分類學(xué)的分類，但若按傳統(tǒng)魚類分類學(xué)，雷氏鱭（co.R）為Coilia屬，本應(yīng)在聚類分析中自成一組（屬），而樹狀圖中顯示雷氏鱭（co.R）在第二組且與杜氏棱鳀（Th.R）同一小組，表明鳀科魚的脂肪酸組成含量尚不能提供分類學(xué)足夠的信息量。

3討論

大多數(shù)陸地動物以飽和脂肪酸或單不飽和脂肪酸為主（張雪琰等，2013；李正友等，2016），植物脂肪酸以油酸或亞油酸為主（李靜等，2016）；對于海洋魚類，其多不飽和脂肪酸以DHA、EPA、花生四烯酸等為主。本研究中，鳀科魚的∑PUFA+∑MUFA>∑SFA，且∑PUFA>17.00%、DHA+EPA>13.00%，說明鳀科魚脂肪酸營養(yǎng)價值高于普通動植物。

人類膳食的脂肪酸大多來源于陸生動植物，普遍存在ω-3攝入嚴(yán)重不足、ω-6攝入比率嚴(yán)重超標(biāo)的狀況（蔣瑜等，2016；Stark et a1.，2016），EPA和DHA兩種脂肪酸被認(rèn)為對人體具有重要的營養(yǎng)及生理活性作用（Gorjao et a1.，2009），而海洋魚油是EPA、DHA和其他ω-3系多烯不飽和脂肪酸的重要來源。本研究發(fā)現(xiàn)，鳀科魚肌肉均含有較高含量的ω-3系脂肪酸，為14.50%～39.41%，且鳀科魚肌肉中ω-3系脂肪酸含量是ω-6系脂肪酸含量的4.2～7.4倍。因此，經(jīng)常食用鳀科魚可平衡人體ω-3脂肪酸的攝入。

鳀科魚DHA和EPA是其魚油開發(fā)的主要指標(biāo)。本研究中，主要脂肪酸C18：1（9）與EPA和DHA均呈極顯著負(fù)相關(guān)，如印度小公魚和康氏側(cè)帶小公魚的EPA和DHA含量較高時，C18：1（9）含量則較低，與劉慶慧和江堯森（1999）報道的鳀魚脂肪酸含量測定結(jié)果一致；與此相反，對于雷氏鱭、太的黃鯽、杜氏棱鯤和漢氏棱鳀，其EPA和DHA含量較低時，C18：1（9）含量則較高，與蔣定文等（2010）、劉海珍等（2015）測定鳀魚脂肪酸含量的結(jié)果一致，提示增加C18：1（9）的餌料可能會脅迫提高鳀科魚的EPA或DHA含量。印度小公魚和康氏側(cè)帶小公魚的EPA+DHA含量均達(dá)35.00%以上，且DHA/EPA均為1.8倍，這兩種鳀科魚具有比較高的開發(fā)潛力；由于其脂肪酸主要由不飽和脂肪酸或單不飽和脂肪酸組成，其他不飽和酸含量較少，用尿素包合法（閔征橋等，2013；孫文菊等，2016）即可分離出純度較高的EPA+DHA魚油。

4結(jié)論

6種鳀科魚均含有較高的多不飽和脂肪酸，其中印度小公魚和康氏側(cè)帶小公魚的EPA+DHA含量在35.00%以上，具有較高的營養(yǎng)價值和開發(fā)利用潛力。

（責(zé)任編輯 羅麗）

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