鰹魚(yú)精巢營(yíng)養(yǎng)成分分析與評(píng)價(jià)

楊繡榮，鄔華威，2，何 宇，王 斌

(1.浙江海洋大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院，浙江舟山 316022；2.寧波今日食品有限公司，浙江寧波 315502)

金槍魚(yú)廣泛分布于熱帶和溫帶水域，商品類金槍魚(yú)包括藍(lán)鰭金槍魚(yú)Thunnus thynnus、黃鰭金槍魚(yú)T.albacares、鰹魚(yú)Katsuwonus pelamis、長(zhǎng)鰭金槍魚(yú)T.alalunga、大眼金槍魚(yú)T.obesus和馬蘇金槍魚(yú)T.maccoyii6種，年捕撈量達(dá)到770 萬(wàn)t，占全球捕撈漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量的1.6%，世界水產(chǎn)品貿(mào)易額的10%[1-2]。2018年版《中國(guó)漁業(yè)年鑒》統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)2017 年遠(yuǎn)洋捕撈金槍魚(yú)產(chǎn)量為34.35 萬(wàn)t，近海各地區(qū)海洋捕撈金槍魚(yú)產(chǎn)量為5.8 萬(wàn)t[3]。金槍魚(yú)肉質(zhì)柔嫩、鮮美，蛋白質(zhì)含量很高；富含二十二碳六烯酸（DHA）、二十碳五烯酸（EPA）、甲硫氨酸、?；撬岷途S生素B12 等多種營(yíng)養(yǎng)成分，是國(guó)際營(yíng)養(yǎng)協(xié)會(huì)推薦的綠色無(wú)污染健康美食[4-5]。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，金槍魚(yú)罐頭產(chǎn)業(yè)每年需要原料350 萬(wàn)t 左右。鰹魚(yú)因其捕獲量大、價(jià)格便宜，成為金槍魚(yú)罐頭加工的主要原料[6]。金槍魚(yú)罐頭加工過(guò)程中，產(chǎn)生魚(yú)頭、魚(yú)皮、魚(yú)骨、內(nèi)臟、紅肉、魚(yú)鱗、魚(yú)卵和精巢等下腳料，約占金槍魚(yú)重量的70%，目前主要被用于生產(chǎn)魚(yú)粉和魚(yú)飼料等原料，未能實(shí)現(xiàn)金槍魚(yú)資源的高值化利用[7-9]。同時(shí)，部分下腳料開(kāi)發(fā)價(jià)值較低，常被作為廢料丟棄，造成環(huán)境污染，也影響了金槍魚(yú)行業(yè)的發(fā)展[10-11]。因此，利用金槍魚(yú)加工下腳料制備益于人類健康的生物活性分子成為行業(yè)研究熱點(diǎn)?；诖?，本實(shí)驗(yàn)對(duì)鰹魚(yú)加工下腳料-精巢的營(yíng)養(yǎng)成分、脂肪酸和礦物質(zhì)元素組成及含量進(jìn)行了系統(tǒng)分析，為該資源的開(kāi)發(fā)利用提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：鰹魚(yú)K.pelamis精巢由寧波今日食品有限公司提供。樣品經(jīng)純水洗滌，瀝干，除去其他組織，剪碎，稱取12 份12.000 g 樣品測(cè)定水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量。剩余樣品于37 ℃恒溫干燥箱烘至恒重，研磨成粉末并裝于密封袋內(nèi)，用于測(cè)定氨基酸、脂肪酸、礦物質(zhì)元素，各指標(biāo)平行測(cè)定3 次。

試劑：醋酸鎂、氯仿、甲醇、四水合鉬酸銨、氫氧化鈉和丙酮等分析純?cè)噭┵?gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

儀器：DGG-9140A 恒溫干燥箱（上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）；DHS-20A 鹵素水分測(cè)定儀（上海菁海儀器有限公司）；超聲水浴箱SK8210HP（上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司）；MSA225S 電子精密天平（賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）；L-8900 氨基酸全自動(dòng)分析儀（日本日立高新技術(shù)有限公司）；FOSS Soxtec 2045 全自動(dòng)索氏抽提系統(tǒng)（北京福斯華科留貿(mào)易有限公司）；SX2-5-12 箱式電阻爐（武漢格萊莫檢測(cè)設(shè)備有限公司）；Agilent 7000C 三重串聯(lián)四級(jí)桿氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國(guó)安捷倫公司）；電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）（美國(guó)賽默飛世爾科技公司）；GC7890 氣相色譜儀（美國(guó)安捷倫公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定方法

水分含量測(cè)定：采用直接干燥法，操作流程參照GB 5009.3-2016；粗蛋白含量測(cè)定：采用凱氏定氮法，操作流程參照GB 5009.5-2016；粗脂肪含量測(cè)定：采用索式抽提法，操作流程參照GB 5009.6-2016；灰分測(cè)定：采用電阻爐高溫灼燒法，操作流程參照GB 5009.4-2016[12]?？偤怂岷繙y(cè)定：采用定磷法[13]。

1.2.2 氨基酸組成和含量的測(cè)定方法

依據(jù)GB 5009.124-2016 測(cè)定氨基酸組成和含量[12]。具體測(cè)定流程如下：準(zhǔn)確稱取0.020 g 粉末樣品放入水解管中，加入10.0 mL 6.0 mol·L-1鹽酸溶液和4 滴苯酚后，將水解管放冷凍劑中4 min 取出。抽真空后充入氮?dú)?，密封?10 ℃恒溫箱水解22 h 取出，自然冷卻。水解液過(guò)濾移入50 mL 容量瓶，定容并混勻。吸取1.0 mL 至15 mL 試管中，45 ℃減壓干燥，干燥后加1.5 mL 水溶解，再減壓蒸干。加入1.5 mL pH 2.2 檸檬酸鈉緩沖液溶解，振蕩混勻，過(guò)0.22 μm 濾膜除去不溶物。濾液通過(guò)磺酸型陽(yáng)離子樹(shù)脂進(jìn)行分離，在570 nm 和440 nm 檢測(cè)其吸收峰。以峰面積計(jì)算樣品中氨基酸含量。根據(jù)FAO/WHO 于1973 年建議的氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式[14]和中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所提出的雞蛋蛋白質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式[15]對(duì)鰹魚(yú)精巢的氨基酸進(jìn)行評(píng)定，計(jì)算化學(xué)評(píng)分（CS）、氨基酸評(píng)分（AAS）和必需氨基酸指數(shù)（EAAI）。

1.2.3 礦物質(zhì)元素組成和含量的測(cè)定方法

依據(jù)GB 5009.268-2016 中的ICP-MS 測(cè)定礦物質(zhì)元素組成和含量[12]。具體步驟如下：稱取烘干后的粉末樣品0.500 g，放入微波消解罐中，加入10 mL 濃HNO3加蓋反應(yīng)1 h，然后放微波消化儀內(nèi)，按表1 程序進(jìn)行微波消解。取消化液，加少量水潤(rùn)洗內(nèi)壁，放超聲水浴箱中，超聲脫氣4 min，用超純水定容至50 mL，上樣。ICP-MS 工作參數(shù)：射頻功率1 500 W，冷卻氣流量為15 L·min-1；載氣流量0.8 L·min-1；輔助氣流量0.55 L·min-1；提升量1.0 mL·min-1；采集模式為跳峰。

表1 鰹魚(yú)精巢微波消解條件Tab.1 Microwave digestion conditions of skipjack tuna milts

1.2.4 脂肪酸組成和含量的測(cè)定方法

依據(jù)GB 5009.168-2016 測(cè)定脂肪酸組成和含量[12]。具體流程如下：稱取烘干粉碎后的鰹魚(yú)精巢樣品，經(jīng)酸水解和乙醚-石油醚（1：1）提取，將提取所得脂肪酸經(jīng)三氟化硼-甲醇甲酯化后用正庚烷進(jìn)行提取，氣相色譜儀進(jìn)行測(cè)定。氣相色譜測(cè)定條件為：聚二氰丙基硅氧烷強(qiáng)極性固定相（100 m×0.25 mm，0.2 μm）；載氣：氮?dú)猓簧蠘恿浚?.0 μL；進(jìn)樣器溫度：270 ℃；檢測(cè)器溫度：280 ℃；程序升溫：柱溫100 ℃保持13 min，以10 ℃·min-1升溫到180 ℃并保持6 min，以2 ℃·min-1升溫到230 ℃并保持20 min。分流比：100∶1。根據(jù)色譜峰峰保留時(shí)間和面積確定脂肪酸成分及含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 鰹魚(yú)精巢常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分

鰹魚(yú)精巢常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果如表2 所示：新鮮鰹魚(yú)精巢中水分含量占總重量的（76.36±1.14）%。樣品干燥后，粗蛋白、粗脂肪、總核酸和灰分含量分別占樣品干重的（57.71±0.42）%、（10.36±0.79）%和（27.59±0.43）%和（3.34±0.14）%。結(jié)果表明：鰹魚(yú)精巢中蛋白質(zhì)、脂肪和核酸等營(yíng)養(yǎng)成分含量豐富。

表2 鰹魚(yú)精巢的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分(x±SD,n=3)Tab.2 Common nutritional components of skipjack tuna milt (x±SD,n=3)

2.2 鰹魚(yú)精巢氨基酸組成和含量分析

鰹魚(yú)精巢中氨基酸組成及含量如表3 所示：鰹魚(yú)精巢中總氨基酸（TAA）含量為（52.73±0.17）%，含有17 種氨基酸，包括7 種必需基酸（Thr、Val、Met、Phe、Ile、Leu、Lys）、2 種半必需氨基酸（His 和Arg）和8 種非必需氨基酸（Asp、Glu、Ser、Cys、Gly、Ala、Pro 和Tyr），分別占總氨基酸含量的35.22%、19.97%和44.83%。

表3 鰹魚(yú)精巢的氨基酸構(gòu)成分析（干重）Tab.3 Amino acid composition of skipjack tuna milt (dry weight)

鰹魚(yú)精巢中精氨酸（Arg）含量高達(dá)（9.29±0.09）%，遠(yuǎn)高于常規(guī)蛋白中Arg 含量。魚(yú)精蛋白（protamine）是一種動(dòng)物精巢組織中的多聚陽(yáng)離子肽，與DNA 結(jié)合形成核精蛋白形式存在。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，魚(yú)精蛋白可延遲或阻止胰島素釋放和作為肝素解毒劑，同時(shí)具有降血壓、助呼吸、促消化、抑腫瘤、抗血栓、強(qiáng)化肝功能、抑制血液凝固等作用[16-17]。Arg 含量高是富含魚(yú)精蛋白的重要標(biāo)志，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果為利用鰹魚(yú)精巢制備魚(yú)精蛋白提供支持。

鰹魚(yú)精巢中氨基酸的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如表4 所示。CS 評(píng)分中，鰹魚(yú)精巢異亮氨酸（Ile）評(píng)分最低，為1.06，其次為蛋氨酸+半胱氨酸（Phe+Tyr），評(píng)分為1.15；而AAS 評(píng)分中，鰹魚(yú)精巢中Phe+Tyr 評(píng)分最低，為1.15，其次為Ile，評(píng)分為1.30。CS 和AAS 評(píng)分中，所有氨基酸的分值均大于1，結(jié)果標(biāo)明鰹魚(yú)精巢氨基酸組成合理，含量豐富。其次，鰹魚(yú)精巢必需氨基酸/總氨基酸（EAA/TAA）值為（35.22±0.12）%，必需氨基酸指數(shù)（EAAI）為120.96。鰹魚(yú)精巢必需氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近FAO/WHO 推薦40%模式，而且EAAI 高于推薦指數(shù)100，是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白資源。

表4 鰹魚(yú)精巢的氨基酸營(yíng)養(yǎng)分析評(píng)價(jià)Tab.4 Evaluation of amino acid composition of skipjack tuna milts

2.3 鰹魚(yú)精巢礦物質(zhì)元素組成和含量分析

按照GB 5009.268-2016 食品中多元素測(cè)定公式進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表5 所示：鰹魚(yú)精巢中K 元素含量最高，達(dá)到（563.048±3.042）mg·kg-1，其次依次為Na、Mg 和Ca；微量元素中，含量最高的為Zn 和Cu，分別達(dá)到（60.243±9.023）mg·kg-1和（5.592±0.085）mg·kg-1。

從營(yíng)養(yǎng)學(xué)的角度來(lái)看，礦物質(zhì)元素可以分為必需和非必需兩種類型。K、Ca、Mg、Zn、Fe 和Cu 等必需金屬元素對(duì)于人體在微量水平的新陳代謝至關(guān)重要[18]。如：K 元素在人體內(nèi)具有維持酸堿平衡、參與能量代謝，維持神經(jīng)、肌肉的正常功能等作用，血K 濃度過(guò)高或過(guò)低時(shí)都會(huì)影響神經(jīng)、肌肉的興奮性，嚴(yán)重者可以導(dǎo)致心跳、呼吸驟停[19]。Zn 元素在人體生長(zhǎng)發(fā)育、免疫調(diào)節(jié)、維生素的利用等起著極其重要的作用，缺Zn會(huì)引起生長(zhǎng)發(fā)育滯后、智力發(fā)育不良、皮膚炎、傷口愈合緩慢、脫發(fā)、神經(jīng)精神障礙等疾病[20]。Mg 元素影響骨基質(zhì)和骨礦物質(zhì)的代謝，調(diào)節(jié)人體的神經(jīng)和肌肉，維護(hù)胃腸道和激素，參與蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪代謝[21]。非必需金屬元素，如Pb 和Cd，在高濃度下對(duì)人體造成損害[22]。如：Pb 對(duì)全身各系統(tǒng)和器官均有毒性作用；Cd 易蓄積于肝或腎臟造成危害，還可導(dǎo)致骨質(zhì)疏松和軟化[23]。表5 結(jié)果表明鰹魚(yú)精巢中所含礦物質(zhì)元素量均在國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，且含有豐富的常量元素K 和微量元素Zn。

表5 鰹魚(yú)精巢中多元素含量(mg·kg-1,干重)Tab.5 The content of multiple elements in skipjack tuna milts (mg·kg-1,dry weight)

2.4 鰹魚(yú)精巢脂肪酸組成和含量分析

利用氣相色譜對(duì)鰹魚(yú)精巢中的脂肪酸進(jìn)行分析，結(jié)果表明（表6）：鰹魚(yú)精巢中含有13 種脂肪酸，其中，5 種飽和脂肪酸（SFA），占總脂肪酸含量的53.25%；3 種單不飽和脂肪酸（MUFA），占總脂肪酸含量的11.07%；5 種多不飽和脂肪酸（PUFA），占總脂肪酸含量的35.69%。在脂肪酸中，二十二碳六烯酸（DHA）、棕櫚酸和硬脂酸為主要脂肪酸，三者質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和占脂肪酸總量的77.80%。此外，鰹魚(yú)精巢中含有人體所必須的多不飽和脂肪酸，如亞油酸（C18：2n6）、亞麻酸（C18：3n3）、二十碳三烯酸（ETE）、二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），分別占脂肪酸總量的0.64%、0.32%、3.80%、3.06%和27.86%。已有研究表明不飽和脂肪酸具有較強(qiáng)的降血脂、降血壓、保護(hù)肝臟、防動(dòng)脈粥硬化的作用[24]，而且EPA 和DHA 在人和動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育中起到至關(guān)重要作用，鰹魚(yú)精巢中必需脂肪酸EPA 和DHA 含量高達(dá)30.92%，可從中提取應(yīng)用于藥理研究和臨床治療[24-26]。

表6 鰹魚(yú)精巢中脂肪酸組成（mg·kg-1，干重）Tab.6 The composition of fatty acids of skipjack tuna milts (mg·kg-1,dry weight)

3 結(jié)論

精巢是鰹魚(yú)加工的主要副產(chǎn)物之一，產(chǎn)量較多。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明鰹魚(yú)精巢是一種優(yōu)質(zhì)蛋白資源，并且富含Arg 和DHA 等營(yíng)養(yǎng)成分。因此，鰹魚(yú)精巢可作為藥用魚(yú)精蛋白、活性肽和DHA 制備的優(yōu)質(zhì)原料進(jìn)行綜合利用；同時(shí)，鰹魚(yú)精巢含有豐富的K 和Zn 兩種對(duì)人體非常重要的元素，也可以設(shè)計(jì)研發(fā)補(bǔ)鉀補(bǔ)鋅產(chǎn)品。綜上，鰹魚(yú)精巢可作為多種功能產(chǎn)品的原料進(jìn)行開(kāi)發(fā)，而本研究為鰹魚(yú)精巢的綜合化利用提供數(shù)據(jù)參考，為鰹魚(yú)的高值化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。