氣相色譜-質(zhì)譜法分析六種鱸形目海水魚脂肪含量和脂肪酸組成

王 霞1,,林婉玲,李來好,王林靜1,*,楊少玲,黃 卉,楊賢慶,吳燕燕

(1.廣東藥科大學(xué),廣東廣州 510006;2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,廣東廣州 510220)

有關(guān)研究表明,脂肪的膳食攝入在人體健康中起著關(guān)鍵作用,必需脂肪酸(EFA)對于心血管疾病、炎癥、腫瘤等多方面有影響,多不飽和脂肪酸(PUFA)可用于預(yù)防心血管疾病和阿爾茨海默病[1-3]。

表1 實驗樣品具體情況Table 1 Experimental sample situation

魚類尤其是海洋魚體脂肪酸中富含多不飽和脂肪酸[4]。隨著海水魚的價值逐漸被人們熟知,我國水產(chǎn)品中海水魚的消費日益增加[5]。研究發(fā)現(xiàn),鱸形目約有150科,是世界上魚類中最豐富的目之一[6],其中的鯛科和笛鯛科魚類營養(yǎng)豐富,生長繁殖周期快,是良好的海水經(jīng)濟魚類,在中南亞地區(qū)魚類資源中占有重要的地位[7]。

目前關(guān)于鯛科和笛鯛科中的海水魚脂質(zhì)方面的研究比較少,主要集中在其它海水魚方面的研究。吳志強等[8]研究了臺灣淺灘漁場六種主要中上層魚類的脂肪酸,得出脂肪酸含量變化與季節(jié)有關(guān)的結(jié)論;徐繼林等[9]對養(yǎng)殖和野生大黃魚肌肉脂肪酸進行分析,得出養(yǎng)殖大黃魚總脂肪含量比野生大黃魚高1倍以上,養(yǎng)殖大黃魚中多不飽和脂肪酸含量顯著低于野生大黃魚的結(jié)論;李思萌[10]對飼料中不同脂肪源對大菱鲆幼魚生長和魚體脂肪酸組成進行研究,得出不同飼料源組成比例影響魚體脂肪酸組成的結(jié)論;莊海旗等[11]對6種鳀科魚脂肪酸組成進行成分分析,得出6種鳀科魚利用價值較高的結(jié)論;貢藝等[12]對東太平洋不同海區(qū)莖柔魚肌肉脂肪酸進行分析,得出脂肪酸組成與各海區(qū)海洋環(huán)境、食物來源和個體能量需求差別有關(guān)的結(jié)論。這些研究結(jié)果表明了海水魚脂肪酸含量隨個體需求、季節(jié)、飼料構(gòu)成和生長環(huán)境變化而變化,海水魚脂肪酸含量不僅僅受這些因素影響,還有與自身種屬有關(guān)。關(guān)于鯛科和笛鯛科脂肪酸的研究很少。

因此,為進一步了解鯛科和笛鯛科脂質(zhì)組成成分,評估其營養(yǎng)價值,本文測定6種鱸形目海水魚脂肪酸成分,選用氯仿-甲醇提取法和氣相-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)研究脂肪酸的組成及探討是否符合人類飲食推薦,為海洋資源的研究及人類均衡攝入提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

樣品采集于廣東省,一共六個品種,都屬于養(yǎng)殖類成魚期,具體樣品信息見表1。

14%三氟化硼-甲醇溶液 上海安譜科學(xué)儀器有限公司;氯仿、甲醇、正己烷和氯化鈉 均為分析純,廣州輝俊生物科技有限公司。

QP2010 plus氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用儀 日本島津公司;IKA-T50均質(zhì)機 德國IKA公司;HWS-24電熱恒溫水浴鍋 上海-恒科學(xué)儀器有限公司;BS224S電子天平 德國Sartorius公司;TDZ5-WS臺式低速離心機 中國湖南湘儀離心機公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 魚肉的處理 取每種新鮮的成體海水魚3條,每一條取其可食用部分肌肉,除皮后生理鹽水沖洗,均質(zhì)機打碎后待處理。

1.2.2 粗脂肪的提取及含量測定 按照文獻中Folch等[13]的方法,使用氯仿-甲醇法提取脂肪。精密稱取一定質(zhì)量(m,g)的絞碎魚肉放入具塞離心管中,加入15 mL氯仿-甲醇(2∶1,V/V)溶液(含0.01%BHT)后放在冰浴條件下用均質(zhì)機均質(zhì)2次(10000 r/min,2×15 s,間隔30 s),然后再加入15 mL氯仿-甲醇溶液,靜置1 h后過濾,將濾液全部移入到已知質(zhì)量的具塞離心管(M0,g)中,加入0.2倍體積的0.85%生理鹽水,然后離心(3000 r/min、15 min),將分離的下層脂質(zhì)溶液通過氮氣吹氣進行濃縮,冷卻至恒重稱量(M,g)。粗脂肪含量計算公式如下。

粗脂肪含量(%)=[(M-M0)/m]×100

式(1)

1.2.3 脂肪酸的GC-MS分析 將提取出的脂質(zhì)加入14%三氟化硼-甲醇溶液2 mL后60 ℃水浴持續(xù)加熱30 min,冷卻至室溫,分別加入1 mL正己烷和1 mL蒸餾水,搖勻振蕩。等靜置分層后取上層清液,經(jīng)0.22 μm有機濾膜得到,進行GC-MS分析檢測。

色譜條件[14-17]:色譜柱:HP-5MS(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進樣口溫度:250 ℃;分流比1∶30,進樣量:1 μL,流量:1.52 mL/min,載氣:高純氦氣;色譜柱升溫程序:110 ℃持續(xù)4 min,以10 ℃/min升溫速率上升到160 ℃持續(xù)1 min,再以4 ℃/min上升至210 ℃,持續(xù)3 min,最后以4 ℃/min上升至240 ℃,持續(xù)8 min;

質(zhì)譜條件:離子源溫度:200 ℃;電力電壓70 eV;溶劑延遲時間3 min。

1.3 數(shù)據(jù)處理

脂肪酸分析利用計算機NIST 0.5譜庫數(shù)據(jù)庫檢索,對MS圖庫中的標準譜圖進行比較,來確認海水魚的脂肪酸甲酯成分,采用面積歸一化法(以峰值面積的百分比表示)測定脂肪酸的百分含量[18-19]。每種樣品有3個平行,結(jié)果均表示為平均值±標準差,并用Excel軟件繪圖,不同魚種的脂肪酸含量分析采用SPSS統(tǒng)計分析軟件的ANOVA和Duncan法(α=0.05),P<0.05為差異顯著,P>0.05為差異不顯著。

2 結(jié)果與討論

2.1 六種鱸形目海水魚粗脂肪的含量

本研究中粗脂肪的提取采用氯仿-甲醇法[13],對六種鱸形目海水魚肌肉粗脂肪含量進行檢測,如表2所示。

表2 六種鱸形目肌肉粗脂肪的含量Table 2 The content of crude fat in muscleforsix species of Perciforms fishes

注:每一列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

結(jié)合表2來看,粗脂肪含量可能因為魚所屬不同科而有所差異。六種鱸形目肌肉粗脂肪含量為4.40%～8.72%,其中黃鰭鯛的粗脂肪含量最高,在8.72%左右,而紫紅笛鯛的粗脂肪含量相對較低,僅為4.40%。蘇天鳳等[20]對黃鰭鯛肌肉生化成分分析,測出黃鰭鯛和黒鯛粗脂肪含量分別為1.31%和3.50%,這可能是由于飼料喂養(yǎng)及實驗方法不同造成的差異。從營養(yǎng)學(xué)的角度來看,根據(jù)魚肉中脂肪含量,有研究者將魚類劃分為脂肪含量在10%以上的多脂魚和在5%以下的少脂魚[21],結(jié)合研究中海水魚肌肉粗脂肪含量,可以看出,除了馬拉巴笛鯛和紫紅笛鯛屬于少脂魚,黃鰭鯛、平鯛、黒鯛和星斑裸頰鯛屬于介于多脂魚和少脂魚之間的魚類,可提供較豐富的脂肪。根據(jù)英國營養(yǎng)科學(xué)咨詢委員會建議大眾每周至少食用2份魚,其中一份魚脂肪含量在5%以上[22],這樣消費者可以獲得更多的n-3多不飽和脂肪酸。六種海水魚中,其中黃鰭鯛、平鯛、黒鯛和星斑裸頰鯛脂肪含量高于5%。造成它們之間的不同可能與它們是不同種屬有關(guān),馬拉巴笛鯛和紫紅笛鯛都屬于笛鯛科,黃鰭鯛、平鯛和黒鯛屬于鯛科,星斑裸頰鯛屬于裸頰鯛科。

2.2 六種鱸形目海水魚脂肪酸組成

種屬不同會造成脂肪含量的差異,為了更進一步了解其差異性,利用氣相色譜-質(zhì)譜對脂肪酸成分進行分析。從表3中可以看出,六種海水魚一共檢出21種脂肪酸,其中含有6種飽和脂肪酸(SFA),15種不飽和脂肪酸(5種單不飽和脂肪酸(MUFA)和10種多不飽和脂肪酸(PUFA))。SFA含量在26.63%～33.97%之間,MUFA含量在23.07%～29.13%之間,PUFA含量范圍為41.06%～44.35%。六種海水魚共有的脂肪酸有15種,它們分別是C12∶0,C14∶0,C15∶0,C16∶0,C16∶1,C17∶0,C17∶1,C18∶0,C18∶1,C18∶2,C18∶3,C20∶1,C20∶4,C20∶5和C22∶6。通過GC-MS對六種鱸形目海水魚肌肉脂肪酸進行測定,氣相色譜圖見圖1～圖6。

表3 六種鱸形目脂肪酸分類Table 3 Six species of Perciforms fishes of fatty acids

圖1 黃鰭鯛肌肉脂肪酸色譜圖Fig.1 Muscle fatty acid of Acanthopagruslatus by gas chromatogram

圖2 平鯛肌肉脂肪酸色譜圖Fig.2 Muscle fatty acid of Rhabdosargussarba by gas chromatogram

圖3 馬拉巴笛鯛肌肉脂肪酸色譜圖Fig.3 Muscle fatty acid of Lutjanusmalabaricus by gas chromatogram

表4 六種鱸形目肌肉飽和脂肪酸組成(%)Table 4 The saturated fatty acids composition in muscle of six Perciforms fishes(%)

圖4 黒鯛肌肉脂肪酸色譜圖Fig.4 Muscle fatty acid of Acanthopagrusschlegelii by gas chromatogram

圖5 星斑裸頰鯛肌肉脂肪酸色譜圖Fig.5 Muscle fatty acid of Lethrinusnebulosus by gas chromatogram

圖6 紫紅笛鯛肌肉脂肪酸色譜圖Fig.6 Muscle fatty acid of Lutjanusargentimaculatus by gas chromatogram

注:SFA,飽和脂肪酸;每一組同行不同肩標小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。2.2.1 飽和脂肪酸 通過對六種鱸形目海水魚飽和脂肪酸分析比較,結(jié)果見表4。飽和脂肪酸總體含量在六種海水魚中差異顯著。黃鰭鯛的飽和脂肪酸最低,占26.63%,而紫紅笛鯛的飽和脂肪酸含量最高,為33.97%,其中,六種海水魚中最豐富的飽和脂肪酸是C16∶0(棕櫚酸),其次是C18∶0(硬脂酸)。研究表明,飽和脂肪酸棕櫚酸可以降低血清中膽固醇的含量,也是心臟運動時優(yōu)先合成的脂肪酸,硬脂酸則可以降低膽固醇吸收來降低血清和肝臟中膽固醇含量[23],鱸形目海水魚含有較豐富的棕櫚酸和硬脂酸,能夠降低血清中膽固醇水平,給人體提供能量,滿足機體需要,對人體健康起到促進作用,說明鱸形目海水魚的膳食食用價值還是比較高的。黃鰭鯛、平鯛、馬拉巴笛鯛、黒鯛、星斑裸頰鯛和紫紅笛鯛在每一類飽和脂肪酸總體上差異均顯著(P<0.05),同屬于鱸形目,不同科的海水魚因為生長環(huán)境各方面等因素的影響,差異性還是存在的。

2.2.2 不飽和脂肪酸 對六種鱸形目不飽和脂肪酸含量進行分析,結(jié)果見表5。從表5可以看出,單不飽和脂肪酸(MUFA)總體含量在六種海水魚中差異顯著;單不飽和脂肪酸C19∶1僅在星斑裸頰鯛和紫紅笛鯛中檢測到,差異顯著;黃鰭鯛、平鯛、馬拉巴笛鯛、黒鯛、星斑裸頰鯛和紫紅笛鯛在C16∶1、C17∶1、C18∶1和C20∶1含量上有差異顯著(P<0.05)。單不飽和脂肪酸中C18∶1(油酸)含量最高,它和飽和脂肪酸棕櫚酸聯(lián)合使用對于緩解血栓有積極作用[22],還有助于降低心律失常和中風(fēng)的風(fēng)險,能夠降低低密度脂蛋白(LDL)膽固醇水平和增加高密度脂蛋白(HDL)濃度,有助于降低血壓并且可以增加動脈血管舒張[24-25],表明鱸形目海水魚在膳食應(yīng)用上可以發(fā)揮作用。

多不飽和脂肪酸(PUFA)總體在6種海水魚中差異顯著;多不飽和脂肪酸C15∶5僅在紫紅笛鯛中檢測到;C17∶4在馬拉巴笛鯛、黒鯛和紫紅笛鯛中檢測到;C20∶2在黃鰭鯛和黒鯛中檢測到,差異顯著;C20∶3僅在紫紅笛鯛中未檢出,其他無明顯差異;C21∶4僅在黒鯛中檢出;王思婷等[26]對黒鯛脂肪酸成分分析,檢測的種類大部分相同,在肌肉中沒有檢測到C22∶6(DHA),可能與樣品處理及實驗方法不同有關(guān)。黃鰭鯛、平鯛、馬拉巴笛鯛、黒鯛、星斑裸頰鯛和紫紅笛鯛在多不飽和脂肪酸C18∶2、C20∶4、C20∶5、C22∶6含量上總體表示差異顯著(P<0.05),在C18∶3總體上無明顯差異。從表5可知,C18∶2,C20∶4,C20∶5(EPA)和C22∶6(DHA)

表5 六種鱸形目肌肉不飽和脂肪酸組成(%)Table 5 The unsaturated fatty acids composition in muscle of six Perciforms fishes(%)

注:MUFA,單不飽和脂肪酸;PUFA,多不飽和脂肪酸;EPA,C20∶5;DHA,C22∶6;-,表示未檢測到;每一組同行不同肩標小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。是主要的多不飽和脂肪酸,其中C22∶6(DHA)含量最高,其次是C20∶5(EPA)。在六種海水魚中,馬拉巴笛鯛的多不飽和脂肪酸含量最高,為44.35%。多不飽和脂肪酸比飽和脂肪酸功效更多,對于人體心血管系統(tǒng)起著積極作用,增強記憶力和思維能力,還可增強免疫功能等[27],馬拉巴笛鯛可以作為海洋資源提供基礎(chǔ),為以后的膳食消費提供方向。

從總體來看,低水平的SFA的食物通常被認為對健康有積極作用,已知的SFA可增加血液膽固醇和低密度脂蛋白濃度[28]。另一方面,MUFA可以降低低密度脂蛋白水平以及提高高密度脂蛋白水平,然后降低動脈壓,從而增加動脈血管舒張,改善糖尿病患者的葡萄糖代謝[29-30]。因此,富含MUFA和低SFA的飲食可以有效降低血液膽固醇和低密度脂蛋白[31]。本研究六種海水魚中MUFA/SFA比值總體有顯著性差異(P<0.05),其中黒鯛比值最高(1.43),馬拉巴笛鯛次之(1.36),這些數(shù)據(jù)可以為潛在的海洋資源提供理論依據(jù)。

2.2.3 EPA和DHA 二十碳五烯酸(EPA)與二十二碳六烯酸(DHA)是哺乳動物不能自身合成的必需脂肪酸,DHA對于嬰幼兒生長發(fā)育具有重要作用,EPA和DHA可以降低心血管疾病的發(fā)生率,具有抗炎癥和抗氧化的作用,能夠有效抑制腫瘤的發(fā)生,改善人類先天性免疫能力,改善視力作用,且能夠降低重度抑郁癥和躁郁癥的發(fā)病率[32]。魚油是EPA和DHA的傳統(tǒng)來源,且含量相對較高,也是人們食品所必需的。從表5看出,EPA和DHA占脂肪酸總量為21.17%～35.73%,除了黃鰭鯛,其他5種海水魚占比均在30%以上,其中馬拉巴笛鯛中占比最高,為35.73%,高于海水魚中白鯛[33]、大西洋牙鲆[34]、銀鯧[35]、褐牙鲆[36]、琥珀魚[37],可以應(yīng)用于生產(chǎn)實踐,作為食品魚油的良好來源。

3 結(jié)論

六種鱸形目海水魚一共檢測到21種脂肪酸,其中含有6種SFA,15種不飽和脂肪酸(5種MUFA和10種PUFA),多不飽和脂肪酸占比高于飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸,其中C16∶0、C18∶1、C20∶5和C22∶6是主要的脂肪酸。

六種鱸形目中飽和脂肪酸紫紅笛鯛含量最高,多不飽和脂肪酸中馬拉巴笛鯛含量最高,且EPA和DHA占脂肪酸總體含量上,馬拉巴笛鯛占比也最高,含有較多的必需脂肪酸能夠滿足人體的營養(yǎng)需求,MUFA/SFA比值中,黒鯛和馬拉巴笛鯛比值較高,表明馬拉巴笛鯛具有較高的應(yīng)用價值,可以應(yīng)用于魚品生產(chǎn)加工,為海洋資源提供理論基礎(chǔ)。