企鵝珍珠貝肉的一般化學組成及鎘的分布

廖 艷，蔣志紅，吳曉萍，吳育廉

（1.廣東海洋大學現(xiàn)代生物化學實驗中心，廣東 湛江 524088；2.廣東省水產品加工與安全重點實驗室，廣東普通高等學校水產品深加工重點實驗室，廣東海洋大學食品科技學院，廣東 湛江 524088）

企鵝珍珠貝肉的一般化學組成及鎘的分布

廖 艷1，蔣志紅2，吳曉萍2，吳育廉1

（1.廣東海洋大學現(xiàn)代生物化學實驗中心，廣東 湛江 524088；2.廣東省水產品加工與安全重點實驗室，廣東普通高等學校水產品深加工重點實驗室，廣東海洋大學食品科技學院，廣東 湛江 524088）

測定企鵝珍珠貝肉（全臟器）的一般化學組成成分，并對重金屬鎘在企鵝珍珠貝基本化學組分及各組織器官中的分布進行初步研究。結果表明：企鵝珍珠貝肉粗蛋白、粗脂肪、總灰分和總糖含量分別為87.0%、3.73%、6.52%和6.65%（干基）；在企鵝珍珠貝的基本化學組分中，鎘主要分布在粗蛋白中（86.91%），其余少量分布在粗多糖和粗脂肪中（10.63%、0.41%）；在企鵝珍珠貝的組織器官中，鎘主要分布在內臟團中（35.6%），其次為閉殼肌和外套膜（28.2%、18.2%），其余少量分布在腮和足中（9.5%、6.5%）。

企鵝珍珠貝；一般化學組成；鎘分布

企鵝珍珠貝（Pteria penguin）是珍珠貝屬的一種可生產大規(guī)格附殼珠和正圓珠的大型貝類，在我國廣西、廣東、臺灣和海南都有分布，主產地為海南[1]。在海南省，企鵝珍珠貝的養(yǎng)殖數(shù)量僅次于馬氏珠母貝[2]，采珠后的珍珠貝肉數(shù)量相當可觀。由有關企鵝珍珠貝化學組分分析方面的報道[3-4]可知：企鵝珍珠貝具有高蛋白、低脂肪、富含礦物質和多不飽和脂肪酸含量高等優(yōu)點，可作為強化食品的基本材料或海鮮調味料等，具有重要的開發(fā)利用價值。然而隨著水環(huán)境污染的加重，底棲雙殼貝類受重金屬污染的情況也日益加劇。海洋食物中重金屬鎘殘留的超標現(xiàn)象時有發(fā)生[5-6]。如何合理充分利用企鵝珍珠貝資源，不僅要了解其化學組分及其食品化學特性，還要了解重金屬在其體內的蓄積和分布情況。目前尚未見有關重金屬鎘在企鵝珍珠貝體內蓄積和分布方面的報道。

本研究對企鵝珍珠貝肉（全臟器）的一般化學組成成分進行分析，對其基本化學組分及不同組織器官進行了提取、分離及鎘含量測定，考察鎘在企鵝珍珠貝基本化學組分及各組織器官中的分布情況，旨在為企鵝珍珠貝肉的安全利用和深加工提供有價值的基礎數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

企鵝珍珠貝采集于廣東省徐聞縣芳華珍珠養(yǎng)殖場，貝齡為2.5年；GBW08612鎘標準貯備液（1.0 mg/g）國家標準物質研究中心；GBW08571貽貝標準物質 中國科學院生態(tài)環(huán)境研究所國家海洋局第二海洋研究所；鹽酸、硝酸、高氯酸（均為優(yōu)級純） 中國醫(yī)藥上海化學試劑公司；實驗用水均為超純水。

1.2 儀器與設備

Z-5000塞曼原子吸收光譜儀、CR 22G高速冷凍離心機、U-3310紫外-可見分光光度計 日本日立公司；Milli-Q Acodemic超純水機 美國Millipore公司；Benchtop冷凍干燥機 美國VirTis公司；GZX-9140 MBE數(shù)顯鼓風干燥箱 上海博訊實業(yè)有限公司；SB2.4電熱板 上海市崇明實驗儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 樣品預處理

將企鵝珍珠貝去殼、除雜，取全臟器依次用蒸餾水、超純水迅速洗凈，瀝干，分成3份：1份用高速組織勻漿機勻漿后測定一般化學組成；1份于冰上按器官分解為內臟團、閉殼肌、外套膜、腮和足5部分，分別用高速組織勻漿機勻漿，于－18 ℃貯藏備用；另1份經真空冷凍干燥至恒質量，在粉碎機中研成粉狀，再于（103±2）℃烘至恒質量，精確稱取5 g經索氏抽提法提取粗脂肪，殘渣按1∶40（g/mL）加入去離子水，90 ℃水浴浸提5.5 h，冷卻至室溫后，10 000 r/min離心20 min，沉淀（水不溶性組分）為粗蛋白，上清液（水溶性組分）邊攪拌邊緩緩加入3倍體積的乙醇，于4 ℃放置過夜后，5 000 r/min離心15 min，棄上清液，得沉淀即為粗多糖。

1.3.2 一般化學成分測定

水分：采用GB/T 5009.3—2010《食品中水分的測定》中的直接干燥法測定[7]；灰分：GB/T 5009.4—2010《食品中灰分的測定》中的灼燒法測定[8]；粗蛋白：GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白質的測定》中的凱氏定氮法測定[9]；粗脂肪：GB/T 14772—2008《食品中粗脂肪的測定》中的索氏抽提法測定[10]；總糖：GB/T 9695.31—2008《肉制品中總糖含量的測定》中的蒽酮比色法測定[11]。

1.3.3 鎘含量測定[12]

樣品經濕法消化后采用石墨爐原子吸收光譜法測定鎘含量，采用國家標準物質GBW08571貽貝驗證方法的準確度。

2 結果與分析

2.1 一般化學組成成分

由表1可知，企鵝珍珠貝肉水分含量較高，占鮮質量的85.27%；其次是粗蛋白，達12.81%；總糖和灰分較接近，含量均較低，分別為0.98%和0.96%；粗脂肪含量最低，僅0.55%。與文獻[13-16]報道的其他幾種貝類比較，企鵝珍珠貝肉的粗脂肪、灰分和總糖含量都相對較低；如換算為干基，企鵝珍珠貝肉的粗蛋白含量遠遠超過這幾種貝類，高達87.0%，而馬氏珠母貝僅為74.9%，其他貝類在50.7%～66.1%。與馬氏珠母貝及其他常見的雙殼貝類比較，企鵝珍珠貝是一種典型的高蛋白、低脂肪、低糖含量的貝類。

表1 企鵝珍珠貝與其他貝類一般化學組成成分的比較（n==33）Table1 Proximate composition ofP teria pengguuiinn compared with thatt of other shellfishes (%

2.2 鎘在企鵝珍珠貝基本化學組分中的分布

為排除水分的干擾，將企鵝珍珠貝全臟器制成凍干粉。按1.3.1節(jié)方法，可分離得到粗脂肪、水溶性組分和水不溶性組分，水溶性組分經醇沉即得到粗多糖，水不溶性組分經檢測主要是蛋白質。鎘在企鵝珍珠貝基本化學組分中的分布見表2。本實驗采用的分離方法能夠對樣品中各化學組分的鎘進行較好的回收，平均回收率為97.95%。企鵝珍珠貝全臟器的3種基本化學組分中，粗蛋白中鎘的含量最高（8.50 mg/kg），粗多糖次之（1.04 mg/kg），粗脂肪中鎘含量最低（0.04 mg/kg）。從鎘的含量分布看，以粗蛋白中的鎘相對含量最高，達86.91%，其次是粗多糖，占10.63%，粗脂肪中僅為0.41%。由表2還可看出，水溶性組分經醇沉淀后，鎘全部隨多糖沉淀，說明這部分鎘均為結合態(tài)鎘。水溶性組分經醇沉得到的粗多糖大多是與蛋白質結合的糖蛋白，且由于蛋白質的溶解性與多糖相似（溶于水，但不溶于乙醇等有機溶劑），在醇沉淀過程中，也會引入蛋白質雜質[17]，因此這部分鎘是與蛋白結合還是與糖類結合尚不明確。此外，在粗脂肪中也檢測到含量極低的鎘，是與脂類的結合體，還是與其他脂溶性生物大分子的結合體有待進一步研究。

在生物體中，由于生物配體的高度配位能力，自由金屬離子存在的可能性很小（極少部分以水合金屬離子存在），主要以有機配位化合物的形態(tài)存在[18]。鎘離子屬于軟酸，它易與生物分子中的羧基、氨基、巰基等配體結合。鎘對巰基具有高度親和性，由于巰基廣泛地存在于蛋白質中，故進入生物體中的鎘多以蛋白結合態(tài)的形式存在。生物體中除了蛋白質中的氨基酸、多肽外，脂肪酸、多糖中也都有羧基、氨基、巰基等易與鎘結合的配體，因此可以推測鎘也可能少量存在于這類分子中。

表2 鎘在企鵝珍珠貝基本化學組分中的分布（干基，n==33）TTaabbllee 22 DDiissttrriibbuuttiioonn ooff CCdd iinn pprrooxxiimmaattee ccoommppoonneennttss ooff Pteria pengguuiinn on a dry base ((n == 33))

2.3 鎘在企鵝珍珠貝不同組織器官內的分布

表3 鎘在企鵝珍珠貝各組織器官中的分布（濕基，n==33）TTaabbllee 33 DDiissttrriibbuuttiioonn ooff CCdd iinn ddiiffffeerreenntt oorrggaannss ooff Pteria pengguuiinn onn aa wet basiiss ((n == 33))

由表3可知，鎘在企鵝珍珠貝各組織器官中，除腮中含量稍低外（1.42 mg/kg），其他幾種組織器官中鎘的含量都比較接近（2.24～2.5 mg/kg）。雙殼類軟體動物對重金屬的富集與水中離子濃度有關，生物體內重金屬含量隨外部水體濃度的增加而增加，富集量隨暴露時間的延長而升高，最終會與環(huán)境中重金屬含量達到平衡[19]。本實驗中測得企鵝珍珠貝各組織器官中的鎘含量沒有顯著差異，推測該水域鎘污染情況較輕，還未在貝體內某一組織器官中造成明顯富集，也有學者認為是生物對鎘缺乏調控機制所致[20]。魚類、甲殼類主要是通過鰓不斷吸收溶解在水中的鎘離子，然后通過血液輸送到體內的各個部位，或積累在表面細胞中，而對于雙殼類和頭足類來說，主要是通過攝食水體或殘留在餌料中的鎘經消化道進入體內[21]。企鵝珍珠貝腮的鎘含量明顯較其他組織器官低，說明腮并不是其蓄積鎘的主要器官，與文獻報道的毛蚶[22]、扇貝[23]以腮作為蓄積重金屬的主要部位恰好相反，這說明不同貝類對重金屬的蓄積特點并不完全一致。

從鎘的相對含量分布來看，由于企鵝珍珠貝不同組織占整貝的質量分數(shù)不同，除腮外，其余組織中鎘的相對含量與其質量分數(shù)排序一致，這可能與腮的水分含量較高有關。在企鵝珍珠貝內臟團、閉殼肌和外套膜中的鎘分別占總鎘的35.6%、28.2%和18.2%，3者之和達總鎘含量的82%，由此可見企鵝珍珠貝中的鎘主要分布在內臟團、閉殼肌和外套膜中。

從中國人的傳統(tǒng)食用習慣來看，食用腹足類的貝類時，多選食肌肉部分、腹足，但食用雙殼類的貝類（如牡蠣、蛤、蟶、蚶、貽貝等）時，多是食用整個軟體部。大多數(shù)研究也顯示，貝類內臟團（含消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等）的重金屬含量高于肌肉，因此有觀點認為食用貝類時選食肌肉部分是最安全的[24]。然而生物的多樣性決定了重金屬在其體內蓄積分布的多種可能性，由以上分析可知，對于受鎘污染的貝類無論是食用整個軟組織或其肌肉（主要是閉殼肌），都可能存在攝入過量重金屬的風險。

3 結 論

近年來，由于養(yǎng)殖環(huán)境重金屬污染日趨嚴重，加上貝類對重金屬具有較強的蓄積能力，使得一些貝類重金屬含量過高。廖艷等[25]曾對湛江沿海地區(qū)常見的11種食用貝類體內的重金屬含量進行檢測，發(fā)現(xiàn)有9種貝的鎘含量超標。重金屬含量超標可能會對貝類食用安全及其深加工產物蛋白質、多糖等的應用帶來一定風險。

企鵝珍珠貝屬于典型的高營養(yǎng)、低能量貝類，是值得重視的蛋白質資源。其粗蛋白含量極高，達87.0%（干基），但近87%的鎘存在于粗蛋白中，因此建議在制備其蛋白提取物等產品時應同時監(jiān)測鎘含量，將鎘的脫除列入純化步驟；此外有超過10%的鎘存在于粗多糖中，所以在開發(fā)貝類粗多糖類的產品時應嚴格監(jiān)控原料中有毒微量元素的含量，在盡可能地保證多糖含量的前提下，有效地除去或減少多糖中的重金屬，以保證產品的安全性。脫脂后的企鵝珍珠貝全臟器凍干粉經熱水浸提，得到的水溶性組分經醇沉淀后，全部的鎘隨多糖沉淀，由此推測環(huán)境中的鎘元素被企鵝珍珠貝吸收后，全部以結合態(tài)存在，主要呈現(xiàn)與蛋白質結合的形態(tài)，其余則分布在粗多糖和粗脂肪等成分中。企鵝珍珠貝各組織器官中，除腮中的鎘含量稍低外（1.42 mg/kg），其他幾種組織器官中鎘含量都比較接近（2.24～2.5 mg/kg），各組織中的鎘含量均超過我國GB 18406.4—2001 《農產品安全質量無公害水產品安全要求》[26]中貝類中鎘的限量值0.1 mg/kg；各組織器官中鎘的總量分布依次為：內臟＞閉殼肌＞外套膜＞鰓＞足，前3者之和達全貝總鎘含量的82%，由此可見企鵝珍珠貝蓄積鎘的主要部位是內臟團，其次為閉殼肌和外套膜。因此，無論是直接食用或對企鵝珍珠貝肉進行加工利用時，對重金屬鎘可能帶來的危害都應給予足夠重視。

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Proximate Composition and Distribution of Cadmium in Pteria penguin

LIAO Yan1, JIANG Zhi-hong2, WU Xiao-ping2, WU Yu-lian1
(1. Modern Bio-Chemical Laboratory Center, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China; 2. Guangdong Provincial Key Laboratory of Aquatic Product Processing and Safety, Key Laboratory of Advanced Processing of Aquatic Products of Guangdong Higher Education Institution, College of Food Science and Technology, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China)

Proximate composition and the distribution of cadmium in different organs of Pteria penguin were determined. The results showed that the contents of crude protein, crude fat, total ash and total sugar were 87.0%, 3.73%, 6.52% and 6.65% on a dry basis, respectively. In the proximate composition of Pteria penguin, the cadmium was distributed mainly in the crude protein (86.91%) with a minor quantity in the crude polysaccharides (10.63%) and crude fat (0.41%). As for the different organs of Pteria penguin, the cadmium was mainly distributed in the visceral mass (35.6%), followed by the closing adductor muscle (28.2%) and mantle (18.2%), with the remaining distributed in the gills (9.5%) and foot (6.5%).

Pteria penguin; proximate composition; cadmium distribution

S917.4

A

1002-6630（2014）02-0201-04

10.7506/spkx1002-6630-201402038

2013-03-18

國家現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系建設項目（CARS-48-07B）；廣東省科技廳農業(yè)攻關計劃項目（2010B020313005）

廖艷（1977—），女，實驗師，碩士，研究方向為食品安全檢測技術。E-mail：liaoyan39@163.com