不同來源魚鰾的營養(yǎng)成分比較分析

趙敏豪，黎攀，張?jiān)セ?，席佳，葉永瀚，杜冰，*，田柬昕，鐘碧鑾

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州510642；2.官棧魚膠營養(yǎng)安全研究中心，廣東廣州510642；3.廣東參之源健康科技有限公司，廣東廣州510000）

魚鰾，又稱魚肚、魚膠、花膠，位于魚體腔內(nèi)的背部，能膨脹或收縮控制魚體的浮沉，同時(shí)還是魚重要的感覺、發(fā)聲和呼吸器官[1]。在中國，魚鰾的食用歷史可追溯到北魏時(shí)期，明代《本草綱目》記載：鰾膠，燒存性，治婦人難產(chǎn)，產(chǎn)后風(fēng)搐，破傷風(fēng)痙，止嘔血，散淤血，消腫毒。魚膠是一種名貴的食品和藥物，與鮑魚、魚翅和海參齊名。東南亞國家和中國是魚鰾的主要消費(fèi)市場，魚鰾貿(mào)易十分發(fā)達(dá)。近年來設(shè)立了愈來愈多的法律來保護(hù)鯊魚，但太平洋、熱帶地區(qū)海參資源枯竭，魚翅和海參的供給量無法滿足供給需求的影響，魚鰾作為名貴海產(chǎn)干制品填補(bǔ)魚翅、海參供給缺口的地位應(yīng)受到重視。2015年至2018年香港每年購進(jìn)魚鰾3 144 t～3 882 t，價(jià)值 264 億～394 億美元，預(yù)計(jì)還將持續(xù)增長[2]。傳統(tǒng)的魚鰾大都取自石首魚，但隨著需求量的增長，其他品種的魚鰾也面向市場，新資源魚鰾以鱈魚鰾居多。不同品種魚鰾價(jià)格相差極大，然而現(xiàn)大部分研究只關(guān)注了單一品種魚鰾的功效成分挖掘[3-6]，不同類魚鰾功能價(jià)值的差異研究十分匱乏，僅有部分學(xué)者對(duì)少數(shù)幾種魚鰾做了營養(yǎng)組分和氨基酸評(píng)價(jià)[7-9]，本研究選擇市售魚鰾：黃花魚鰾、石斑魚鰾、石首鳘魚鰾、紅魚鰾，四大名膠之一的赤嘴鳘魚鰾；新資源魚鰾：新西蘭鱈魚鰾、冰島鱈魚鰾為研究對(duì)象，對(duì)比其營養(yǎng)物質(zhì)、氨基酸組成和硒、鋅含量上的差異，為消費(fèi)者選擇魚鰾及魚鰾開發(fā)利用奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃花魚鰾、石斑魚鰾、石首鳘魚鰾、赤嘴鳘魚鰾、紅魚鰾、新西蘭鱈魚鰾和冰島鱈魚鰾：廣東參之源健康科技有限公司；檸檬酸鈉（優(yōu)級(jí)純）、鹽酸、氫氧化鈉、乙酸鎂、硝酸、高氯酸、過氧化氫、硼氫化鈉、鐵氰化鉀、無水乙醚、石油醚（分析純）：上海純生化科技股份有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

L-8900氨基酸分析儀、855-3533色譜柱：日立公司；UV-1800CP紫外分光光度計(jì)：上海美譜達(dá)儀器有限公司；FA2004B分析天平：上海精密科學(xué)儀器有限公司；DZKW-D-2電熱水浴鍋：北京永光明醫(yī)療儀器廠；GZX-9240MBE電熱鼓風(fēng)恒溫箱：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；索氏抽提器：上海本昂科學(xué)儀器有限公司；AA-7000原子吸收分光光度計(jì)：日本島津有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品預(yù)處理

將完整的魚鰾經(jīng)粉碎機(jī)粉碎處理，得到魚鰾粉，待測試使用。

1.3.2 營養(yǎng)組分分析

水分測定方法：105℃恒壓干燥（參照GB 5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》第一法）；灰分測定方法：高溫灼燒法（參照GB 5009.4-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測定》第一法）；蛋白測定方法：凱氏定氮法（參照GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》第一法）；脂肪測定方法：索氏提取法（參照GB 5009.6-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定》第二法）。

1.3.3 氨基酸分析

氨基酸測定方法參照GB 5009.124—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測定》：稱取24 mg魚鰾粉于水解管中，加入10 mL 6 mol/L的鹽酸溶液，在110℃下水解24 h，水解液濾至50 mL容量瓶，定容，取1.5 mL用于氨基酸分析。采用茚三酮柱前衍生法，檢測波長440、570 nm，通過與標(biāo)準(zhǔn)氨基酸保留時(shí)間和峰面積比較定性、定量。

1.3.4 氨基酸評(píng)分

必需氨基酸的評(píng)分參考聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（Food and Agriculture Organization，F(xiàn)AO）和世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）公布的成人每日氨基酸需求參考值。按下式計(jì)算：

1.3.5 鋅、硒元素分析

鋅測定方法：火焰原子吸收光譜法（參照GB 5009.14-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鋅的測定》第一法）；硒測定方法：氫化物原子熒光光譜法（參照GB 5009.93-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中硒的測定》第一法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 營養(yǎng)組成

各品種魚鰾的營養(yǎng)組成見表1。

表1 不同魚鰾的理化性質(zhì)（±s）Table 1 Physicochemical property of fish maws（±s） %

表1 不同魚鰾的理化性質(zhì)（±s）Table 1 Physicochemical property of fish maws（±s） %

種類 水分 灰分 蛋白質(zhì) 脂肪赤嘴魚 17.20±0.33 1.10±0.01 76.13±0.43 0.78±0.01石首鳘魚 18.60±0.38 0.13±0.01 74.97±0.64 0.80±0.01黃花魚 15.40±0.16 0.32±0.02 75.87±0.51 1.20±0.01石斑魚 16.20±0.43 0.47±0.01 73.63±0.32 0.79±0.02冰島鱈魚 14.10±0.51 1.70±0.04 74.70±0.27 1.30±0.01新西蘭鱈魚 16.10±0.36 0.44±0.01 77.30±0.38 1.40±0.02紅魚 20.60±0.28 1.90±0.03 67.19±0.44 1.00±0.02

由表1可知，對(duì)本次試驗(yàn)涉及的魚鰾品種，水分含量大都落在14.1%～18.6%區(qū)間范圍內(nèi)，紅魚鰾明顯高于其他品種，含水量達(dá)20.6%，具有良好的保濕性能，參考李幸[10]的研究方法評(píng)價(jià)保濕性，得出相同的結(jié)論。從灰分和粗蛋白來看，紅魚鰾的灰分含量為受試對(duì)象中最高1.90%，粗蛋白最低67.19%。冰島鱈魚鰾、新西蘭鱈魚鰾脂肪含量分別為1.30%和1.40%，顯著高于其他魚鰾品種。推測這可能與魚鰾的來源有關(guān)，紅魚鰾取自紅鰭笛鯛（Lutjanus erythropterus），屬笛鯛科（Lutjanidate），鱸形目（Perciformes）；赤嘴魚、石首鳘魚、黃花魚屬同一目下的石首魚科（Sciaenidae），石斑魚（Epinephelinae）屬鮨科（Serranidae）下的亞科；新西蘭鱈魚、冰島鱈魚屬鱈形目（Gadiformes）。雖然肌肉和魚鰾屬于不同的組織，但通過與文獻(xiàn)對(duì)比，卻得出相似的結(jié)論，紅鰭笛鯛肌肉的灰分約為1.58%[11]，鱈形目約 1.07%[12]，石首魚科范圍在 1.14%～1.28%[11-13]，石斑魚亞科1.10%～1.30%[14]。從試驗(yàn)結(jié)果看魚鰾屬于高蛋白、低脂肪食品。

2.2 氨基酸分布

各魚鰾的氨基酸分布如表2所示。

甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、脯氨酸、精氨酸和羥脯氨酸是7種魚鰾蛋白的主要氨基酸，約占魚鰾氨基酸總量的60%～70%，除丙氨酸外，都為功能性氨基酸[15-16]。甘氨酸和谷氨酸能夠調(diào)節(jié)血糖平衡，通過補(bǔ)充甘氨酸可以減輕胰島素抵抗[17]，谷氨酸能夠刺激胰島B細(xì)胞分泌胰島素[18]。赤嘴魚鰾的甘氨酸和谷氨酸總量在7種魚鰾中最高為334.10 mg/g，揭示其可能具有較好的降糖功效，其余的石首魚鰾和鱈魚鰾甘氨酸和谷氨酸總量處于中等水平，約為320 mg/g。此外，甘氨酸還是血紅素合成底物之一，赤嘴魚膠的甘氨酸含量為231.22mg/g，較紅魚膠高56.92 mg/g，說明赤嘴魚膠具有較好的造血功效。脯氨酸和羥脯氨酸能夠相互轉(zhuǎn)化，是膠原蛋白的特征氨基酸，水生動(dòng)物組織中膠原蛋白與羥脯氨酸的換算系數(shù)一般為11.10[19]。Aquino de[20]等通過小鼠創(chuàng)傷模型證實(shí)羥脯氨酸凝膠有助于促進(jìn)破損組織的膠原蛋白沉積；Szoka等[21]發(fā)現(xiàn)通過在人皮膚纖維細(xì)胞培養(yǎng)基中添加外源脯氨酸能促進(jìn)細(xì)胞分泌Ⅰ型膠原蛋白及HIF-1α轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)。石首魚科和鮨科魚鰾的羥脯氨酸和脯氨酸總含量在184.89 mg/g～201.21 mg/g之間，明顯高于鱈形目和紅鰭笛鯛科魚鰾。說明赤嘴魚、石首鳘魚、黃花魚和石斑魚鰾可能具有更強(qiáng)的養(yǎng)顏?zhàn)o(hù)膚和組織修復(fù)功效，特別是赤嘴魚鰾和黃花魚鰾，按系數(shù)折合膠原蛋白含量高達(dá)100.00%和92.39%，見圖1。Yong Fa Zhang[22]等的研究表明，精氨酸能夠提高T-2毒素引起的雄性小鼠精子活力下降，促進(jìn)睪丸激素的分泌，提高與實(shí)驗(yàn)組小鼠交配雌性小鼠的妊娠率，并且精氨酸在治療男性勃起性功能障礙[23]和不育癥[24]中能起到良好的效果。鱈魚鰾中精氨酸的含量較其他5種受試魚鰾要高，新西蘭鱈魚鰾精氨酸含量為88.01 mg/g，冰島鱈魚鰾為87.41 mg/g，說明鱈魚鰾具有更好的補(bǔ)腎固精的物質(zhì)基礎(chǔ)。

表2 魚鰾氨基酸分布（±s）Table 2 Amino acid profiles of fish maws（±s） mg/g粗蛋白

表2 魚鰾氨基酸分布（±s）Table 2 Amino acid profiles of fish maws（±s） mg/g粗蛋白

注：EAA/NEAA表示必需氨基酸/非必需氨基酸；FAA/TAA表示功能性氨基酸/總氨基酸。a為必需氨基酸；b為功能性氨基酸。

氨基酸 赤嘴魚 石首鳘魚 黃花魚 石斑魚 新西蘭鱈魚 冰島鱈魚 紅魚Aspb 56.66±0.28 62.33±0.32 62.70±0.24 60.45±0.17 64.38±0.22 71.92±0.31 73.78±0.52 Thra，b 28.10±0.18 35.03±0.15 30.25±0.21 31.46±0.12 29.93±0.24 31.31±0.31 34.30±0.16 Ser 25.80±0.13 31.58±0.25 29.55±0.16 39.27±0.12 55.00±0.43 60.01±0.46 36.17±0.18 Glub 102.88±0.44 105.69±1.21 107.91±0.35 104.28±1.54 104.68±1.07 108.64±0.65 116.39±0.77 Glyb 231.22±2.34 215.92±1.87 209.46±3.64 207.42±2.14 217.82±4.57 212.42±2.98 174.30±3.09 Ala 116.62±1.26 103.96±2.18 104.44±0.64 93.06±1.22 90.34±0.45 89.98±0.86 87.21±0.43 Vala，b 22.58±0.13 24.61±0.24 28.92±0.16 27.54±0.13 27.39±0.15 25.28±0.22 32.38±0.12 Cys 0.82±0.03 1.81±0.01 1.81±0.02 4.06±0.07 3.27±0.02 2.34±0.11 5.77±0.06 Meta，b 17.96±0.24 16.72±0.31 14.97±0.15 12.29±0.33 18.54±0.27 15.41±0.15 17.55±0.24 Ilea，b 9.77±0.16 13.78±0.21 15.09±0.26 22.27±0.23 15.01±0.12 19.77±0.16 28.16±0.34 Leua，b 26.61±0.34 32.96±0.67 33.13±1.23 36.88±0.54 31.57±0.28 35.35±0.96 41.76±1.48 Tyr 8.68±0.26 10.49±0.26 10.95±0.74 13.22±0.53 11.63±0.19 10.29±0.13 17.27±0.20 Phea 21.05±0.44 23.61±0.53 24.49±0.37 31.30±0.37 26.43±0.46 24.46±0.29 29.61±0.32 Lysa 36.82±0.45 39.16±0.34 37.27±0.53 40.95±0.54 37.99±0.67 38.54±0.45 47.06±0.23 Hisa，b 7.09±0.08 7.54±0.26 8.70±0.15 8.78±0.06 13.84±0.13 10.30±0.28 9.85±0.34 Argb 86.12±1.35 85.73±1.34 86.93±1.27 81.87±1.06 88.01±1.22 87.41±1.18 81.74±1.22 Hypro 90.11±1.28 72.87±1.43 83.23±1.27 77.07±1.73 61.57±1.12 57.62±0.65 72.06±1.90 Prob 111.10±2.07 116.23±2.04 110.22±2.11 107.81±1,92 102.59±1.86 98.96±1.32 94.63±1.57 EAA/NEAA 0.20 0.24 0.24 0.27 0.25 0.25 0.32 FAA/TAA 0.70 0.72 0.71 0.70 0.71 0.72 0.70

圖1 不同種類魚鰾的膠原蛋白含量比較Fig.1 Comparison of collagen content of fish maws

表3為必需氨基酸評(píng)分表。

石首魚科3種魚鰾和新西蘭鱈魚鰾的第一限制氨基酸為異亮氨酸，石斑魚鰾和紅魚鰾為組氨酸，冰島鱈魚鰾為亮氨酸。鱈魚鰾和紅魚鰾的氨基酸評(píng)分較高，分別為65.91和65.66，赤嘴魚鰾的評(píng)分最低為32.55，揭示冰島鱈魚鰾和紅魚鰾相較于其他受試魚鰾更能滿足人體日常攝入需要，但優(yōu)質(zhì)蛋白如雞蛋蛋白、酪蛋白、大豆分離蛋白和牛肉評(píng)分分別為100.00、100.00、99.00和92.00[25]，魚鰾蛋白得分與優(yōu)質(zhì)蛋白得分相差較大，EAA（必需氨基酸）和NEAA（非必需氨基酸）的比值在0.20～0.30之間，在日常膳食中，魚鰾不適合作為主要的食物蛋白。

表3 魚鰾中氨基酸評(píng)分Table 3 Amino acid scores in fish maws

2.3 鋅、硒元素分析

鋅、硒元素是維持機(jī)體正常生理功能必需的痕量元素，各魚鰾的鋅、硒含量見圖2。

圖2 不同種類魚鰾的鋅、硒含量比較Fig.2 Comparison of zinc and selenium content of fish maws

除黃花魚鰾鋅含量4.56 mg/100 g，紅魚鋅含量低于檢出限0.2 mg/100 g，另5種魚鰾鋅含量約在1.00 mg/100 g～1.50 mg/100 g之間。成年男性的推薦攝入量（recommended nutrient intake，RNI）為 15.00 mg/d，女性RNI為11.50 mg/d，一些富鋅食物如海蠣肉、紅螺和小麥胚粉鋅含量分別 47.05、10.27、23.40 mg/100 g[26]，魚鰾并不是良好的補(bǔ)鋅食品。硒元素具有保護(hù)心血管、解毒和抗腫瘤等多種作用，一般的食品如水果蔬菜、蛋奶制品和肉類硒含量都不超過20 μg/100 g[27]，成年人的RNI為50 μg/d[26]，除紅魚鰾的硒含量為19.00 μg/100 g，其他對(duì)象硒含量都大于 30.00 μg/100 g，特別是赤嘴魚鰾和鱈魚鰾硒含量都不小于60μg/100 g，可作為一種富硒食物補(bǔ)充人體硒的攝入需求。在7種研究對(duì)象中，紅魚鰾的鋅、硒水平較另外6種要低，石首魚同一科中也存在較大差異，黃花魚鰾的鋅含量水平顯著高于其余兩種，赤嘴魚魚鰾的硒水平顯著高于石首鳘魚和黃花魚，推測除了種屬帶來的差異，外部生長環(huán)境也對(duì)魚鰾礦物質(zhì)組成帶來重要影響[28]。

3 結(jié)論

研究表明石首魚鰾和石斑魚鰾在預(yù)防組織損傷、促進(jìn)傷口愈合方面有較好的功效；鱈魚鰾存在較強(qiáng)的補(bǔ)腎固精、解毒和血管保護(hù)作用；赤嘴魚鰾由于富含功能性氨基酸和硒而在降糖、補(bǔ)血養(yǎng)顏、組織修復(fù)、血管保護(hù)等方面都有較好的效果，功能更為全面，這可能是其長期以來作為位列四大名膠之一的原因。然而，由于魚鰾蛋白的氨基酸評(píng)分較低，食用魚鰾并不適合作為人體日常攝取蛋白的方式，只能作為調(diào)節(jié)機(jī)體功能的補(bǔ)充攝入方式。雖然蛋白質(zhì)是魚鰾的主要組成，礦物質(zhì)在機(jī)體調(diào)節(jié)上也發(fā)揮著重要作用，然而近年來越來越多的研究表明脂肪酸、多糖等也與食品的功能存在密切關(guān)系，下一步可深入挖掘不同魚鰾中脂肪和糖胺聚糖等在結(jié)構(gòu)和組成上的差異，利用代謝組學(xué)等新方法探究魚鰾在腸道中的消化吸收機(jī)制，為魚鰾的進(jìn)一步利用和推廣奠定更堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。