柞蠶雌蛹與雄蛹的營養組分及含量分析

呂 銀，柯皓天，陳祥平，范小敏，周 林，劉 霞，程 明*

(1.四川省絲綢科學研究院，四川成都 610031；2.四川省絲綢工程技術研究中心，四川成都 610031；3.四川省絲綢協會，四川成都 610031；4.四川省通江縣柞蠶種場，四川通江 636700；5.四川省巴中市農業局，四川巴中 636600)

?

柞蠶雌蛹與雄蛹的營養組分及含量分析

呂 銀1，柯皓天2，陳祥平1，范小敏3，周 林4，劉 霞5，程 明1*

(1.四川省絲綢科學研究院，四川成都 610031；2.四川省絲綢工程技術研究中心，四川成都 610031；3.四川省絲綢協會，四川成都 610031；4.四川省通江縣柞蠶種場，四川通江 636700；5.四川省巴中市農業局，四川巴中 636600)

[目的]客觀評價柞蠶蛹的營養價值，為其在食品及保健品領域的應用提供理論依據。[方法]對新選育的柞蠶品種川柞1號柞蠶蛹的營養價值作出科學評價，對該柞蠶雌蛹和雄蛹的主要營養成分進行測定分析。[結果]試驗表明，新鮮雌蛹和雄蛹中蛋白質質量分數分別為12.11%和10.80%，氨基酸質量分數分別為10.48%和8.35%，均含有8種人體必需氨基酸，必需氨基酸分別占總氨基酸質量的38.49%和36.36%，必需氨基酸質量比分別為395.1、334.2 mg/g。新鮮雌蛹和雄蛹中的粗脂肪含量分別為4.22%和6.40%；均含有K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、Se、Cr等多種礦物質元素，均未檢測出Hg、Pb 和As 等重金屬元素。此外，柞蠶雌蛹、雄蛹中還含有多種維生素，包括維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素C、維生素E等，其中維生素B2、維生素C、維生素E 的含量較高。[結論]綜合分析檢測數據認為，柞蠶雌蛹和雄蛹均屬于優質蛋白質食品，且雌蛹的營養價值略優于雄蛹。

柞蠶品種；柞蠶蛹；營養成分；氨基酸；礦物質；維生素

柞蠶(Antheraeapernyi)屬鱗翅目大蠶蛾科柞蠶屬的泌絲昆蟲，我國是世界柞蠶業的發源地，柞樹、柞蠶資源豐富，范圍廣泛，我國柞蠶繭的產量約占全世界柞蠶繭總產量的90%，經濟價值大[1]。隨著世界人口的急劇增長和生活水平的提升，人們對蛋白質食品的需求也越來越多。昆蟲以其蛋白質含量高、纖維少、營養結構合理、營養成分易被人體吸收以及蟲體繁殖周期短、資源豐富且適于工業化生產的特點，被世界各國營養學家所關注[2]。

自20 世紀80 年代開始，我國開始對各個發育時期的柞蠶進行食用、藥用、保健等應用開發研究，逐漸使柞蠶繭絲生產的副產物乃至廢棄物得到充分利用[2]。20世紀50年代末60年代初，四川省巴中市、廣元市等秦巴山區市縣在“三蠶(柞蠶、桑蠶、蓖麻蠶)并舉”的方針指導下，從河南、山東、遼寧等地引進柞蠶品種發展柞蠶養殖業，且逐步形成了育種、保種、養殖、收購、加工等全套柞蠶生產技術和加工體系。由于當時柞蠶絲出口不及桑蠶絲，桑蠶的經濟效益高于柞蠶，所以在桑蠶大力發展的前提下，柞蠶產業逐年萎縮，現在，四川省僅剩通江縣柞蠶種場唯一的柞蠶遺傳資源保育種單位。近年來隨著柞蠶蛹特殊的營養價值以及柞蠶絲特殊用途的研究與開發，柞蠶業經濟效益迅速增加，且隨著研究的深入、技術的創新，柞蠶業的成本投入、飼養難度和勞動力需求都有所下降，目前柞蠶食用與藥用開發所創造的產值遠遠高于柞蠶繭絲產業，有效促進了柞蠶業的持續穩定發展[3]。在柞蠶資源綜合利用方面，柞蠶蛹的食用開發尤為突出，我國的柞蠶蛹資源十分豐富，僅遼寧省柞蠶蛹的年產量就有5 萬t左右[4-5]。筆者以新選育柞蠶品種川柞1號為研究對象，分析其蛋白質、脂肪及氨基酸等營養成分的含量，并與北方青六號柞蠶蛹以及人們普遍食用的雞肉、雞蛋的營養成分進行比較，旨在客觀評價柞蠶蛹的營養價值，為其在食品及保健品等領域的應用提供理論依據。

1　材料與方法

1.1材料供試柞蠶蛹由四川省巴中市通江縣柞蠶種場提供，品種為川柞1號；柞蠶蛹為秋柞蠶自然條件下化蛹獲取。

主要儀器：UV/VIS-2802S分光光度計，無錫科達儀器；RE-52C旋轉蒸發儀，西安安泰儀器；KDN-04凱氏定氮儀，浙江托普儀器；L-8800氨基酸自動分析儀，日立公司；CL-100高效液相色譜儀，上海伍豐儀器；其他儀器及其配套設備。

1.2柞蠶蛹營養成分檢測方法水分測定參照國家標準 GB 5009．3—2010《食品中水分的測定》，糖分測定參照GB/T 5009.7—2008《食品中還原糖的測定》，蛋白質、脂肪、灰分的測定參照文獻[6]的方法，礦物質、脂肪酸、微量元素測定參照文獻[7]的方法。

1.3柞蠶蛹氨基酸質量評價根據柞蠶蛹的氨基酸測定結果，計算其氨基酸評分(AAS)和化學評分(CS)[8]。

AAS = 被測蛋白質氨基酸的質量分數/FAO 評分模式氨基酸的質量分數× 100

CS = 被測蛋白質氨基酸的質量分數/雞蛋蛋白質氨基酸的質量分數× 100

1.4數據處理每個樣品均做 3次重復，采用SPSS軟件對檢測數據進行統計分析。

2　結果與分析

2.1主要營養成分含量柞蠶蛹水分、總糖、粗蛋白、粗脂肪、灰分含量測定結果見表1。柞蠶蛹鮮樣中的水分含量較高，占79%～80%；蛋白質含量豐富，質量分數為10%～13%，與雞蛋相近，低于雞肉；脂肪的質量分數為4.0%～6.5%，低于雞肉和雞蛋；碳水化合物的含量差異較大，其中青六號黃色蛹和雞肉、雞蛋相當，質量分數1.4%左右，黑色蛹質量分數在0.4%左右，川柞1號雌蛹質量分數在3.2%左右，雄蛹質量分數2.2%左右；灰分含量與雞肉、雞蛋相當，質量分數在1.0%左右。

表1　柞蠶蛹與雞肉、雞蛋的營養成分比較±s，n=3)

注：黃色蛹、黑色蛹的營養成分數據來自參考文獻[9]，雞肉、雞蛋的營養成分數據來自參考文獻[10]。

Note：Data of nutritional ingredients in yellow and black pupae were from reference [9]，data of nutritional ingredients in chicken and egg were from reference[10].

2.2氨基酸組成和質量評價由表2可見，川柞1號雌蛹總氨基酸質量分數和必需氨基酸質量分數略高于青六號，川柞1號雄蛹總氨基酸質量分數和必需氨基酸質量分數較低。根據氨基酸測定結果分析柞蠶蛹的必需氨基酸/總氨基酸(EAA/TAA)，青六號黃色蛹和黑色蛹分別為34.34%和34.15%，川柞1號雌蛹和雄蛹分別為38.49%和36.36%，顯著高于青六號；必需氨基酸/非必需氨基酸(EAA/NEAA)青六號黃色蛹和黑色蛹分別為61.64%和61.12%，川柞1號雌蛹和雄蛹分別為65.80%和57.14%。聯合國糧農組織/世界衛生組織(FAO/WHO)推薦較理想的蛋白質其EAA/NEAA超過60%、EAA/TAA 約為35%[11]，而川柞1號柞蠶雌蛹、雄蛹的EAA/TAA均>35%，雌蛹的EAA/NEAA>60%、雄蛹的EAA/NEAA接近60%，均屬優質蛋白質源。

表2　柞蠶蛹的氨基酸組成

注：黃色蛹、黑色蛹的營養成分數據來自參考文獻[9]，*為必需氨基酸。

Note：Data of nutritional ingredients in yellow and black pupae were from reference[9]，*means essential amino acids.

柞蠶蛹蛋白質的氨基酸評分和化學評分見表3。雌蛹的氨基酸評分和化學評分均高于雄蛹，與黃色蛹相當，雄蛹的氨基酸評分和化學評分與黑色蛹相當。其中，雌蛹和雄蛹的芳香族氨基酸(苯丙氨酸+ 酪氨酸)、賴氨酸、色氨酸的質量分數較高，超過FAO/WHO推薦模式蛋白質，與雞蛋蛋白質相當。4種柞蠶蛹的蘇氨酸均較缺乏，是柞蠶蛹蛋白質第1 限制性氨基酸，雌蛹的第2 限制性氨基酸為異亮氨酸，第3限制性氨基酸為亮氨酸，雄蛹的第2 限制性氨基酸為亮氨酸，第3限制性氨基酸為異亮氨酸；蛋氨酸+ 胱氨酸、纈氨酸分別為第4、5 限制性氨基酸。雌蛹、雄蛹、黃色蛹和黑色蛹蛋白質中的必需氨基酸質量比分別為395.1、334.2、383.4和327.5 mg/g 。

2.3礦物質元素柞蠶雌蛹、雄蛹中均含有多種礦物質，包括K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、Se、Cr等(表4)，這些元素是人體正常生長發育不可缺少的。川柞1號柞蠶蛹含有的礦物質元素中 K 的質量分數遠高于青六號柞蠶蛹，與雞肉相近；Ca 的質量分數川柞1號與青六號柞蠶蛹相當，高于雞肉低于雞蛋；Mg、Cu、Zn、Mn 的質量分數低于青六號柞蠶蛹，高于雞肉和雞蛋；Zn的質量分數川柞1號柞蠶蛹低于青六號，與雞肉、雞蛋相當。柞蠶蛹中未檢測出Hg、Pb 和As 等重金屬元素(低于0.01 mg/kg)。

表3柞蠶蛹的蛋白質與FAO/WHO 推薦模式蛋白質及雞蛋蛋白質中的必需氨基酸比較

Table 3Comparison on essential amino acids in proteins of pupae ofAntheraeapernyiand FAO/WHO recommended pattern and proteins from chicken eggs

必需氨基酸Essentialaminoacid雌蛹Femalepupae質量比Massratiomg/g氨基酸評分Aminoacidscore化學評價Chemicalscore雄蛹Malepupae質量比Massratiomg/g氨基酸評分Aminoacidscore化學評價Chemicalscore蘇氨酸Thr42.170.21)78.138.964.81)72.2纈氨酸Val46.392.680.439.879.669.1蛋氨酸+胱氨酸Met+Cys33.194.652.829.685.647.2異亮氨酸Lle34.786.82)66.228.771.854.8亮氨酸Leu62.088.673.750.071.42)59.5苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tys94.2154.098.675.0125.078.5賴氨酸Lys68.6124.7105.761.1111.194.1色氨酸Trp14.1141.087.011.1111.068.5總和Total395.1——334.2——必需氨基酸Essentialaminoacid黃色蛹Yellowpupae質量比Massratiomg/g氨基酸評分Aminoacidscore化學評價Chemicalscore黑色蛹Blackpupae質量比Massratiomg/g氨基酸評分Aminoacidscore化學評價ChemicalscoreFAO/WHO推薦模式*FAO/WHOrecommendedpattern*mg/g雞蛋模式*Chickeneggpattern*mg/g蘇氨酸Thr40.567.51)75.136.160.21)67.06053.9纈氨酸Val42.985.874.539.278.468.15057.6蛋氨酸+胱氨酸Met+Cys30.085.747.826.776.342.63562.7異亮氨酸Lle31.679.02)60.327.568.82)52.54052.4亮氨酸Leu58.383.369.349.370.458.67084.1苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tys101.6169.3106.481.3135.585.16095.5賴氨酸Lys66.2120.4102.057.1103.888.05564.9色氨酸Trp12.3123.075.910.3103.063.61016.2總和Total383.4——327.5——380487.3

注：黃色蛹、黑色蛹的營養成分數據來自參考文獻[9]，* 標示蛋白質模式的氨基酸數據源于參考文獻[10]，1)為第1 限制性氨基酸，2)為第2 限制性氨基酸。

Note：Data of nutritional ingredients in yellow and black pupae were from reference [9]，* Amino acid data of the protein pattern were from reference[10]， 1)The first limiting amino acid， 2)The second limiting amino acid.

表4　柞蠶蛹與雞肉、雞蛋中的礦物質含量比較

注：黃色蛹、黑色蛹的營養成分數據來自參考文獻[9]，雞肉、雞蛋的營養成分數據來自參考文獻[10]。

Note：Data of nutritional ingredients in yellow and blackpupae were from reference [9]，data of nutritional ingredients in chicken and egg were from reference[10].

2.4主要維生素含量柞蠶雌蛹、雄蛹中均含有多種維生素，包括維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素C 、維生素E等(表5)，在川柞1號柞蠶蛹中，維生素B2、維生素C、維生素E 的含量較高；維生素B2顯著高于雞肉、雞蛋；維生素E 的含量高于雞肉，與雞蛋相近。人體缺少維生素B2易患口舌炎癥、口腔潰瘍等；維生素C 也稱抗壞血酸，人體缺少會導致夜盲癥、角膜干燥癥、皮膚干燥、脫屑等；人體缺乏維生素E會導致紅血球被破壞、肌肉的變性、貧血癥、生殖機能障礙等。

表5　柞蠶蛹與雞肉、雞蛋中的維生素含量比較

注：雞肉、雞蛋的營養成分數據來自參考文獻[10]。

Note：Data of nutritional ingredients in chicken and egg were from reference[10].

3　結論與討論

該試驗對四川省通江縣柞蠶種場新選育的柞蠶品種川柞1號的雌蛹和雄蛹營養成分進行檢測，將檢測結果與遼寧省青六號柞蠶蛹以及雞蛋、雞肉的營養成分進行比較分析，從而對川柞1號柞蠶蛹的營養成分作出客觀評價。結果表明，該柞蠶蛹含有豐富的蛋白質、脂肪、維生素、礦物質等營養成分，其蛋白質氨基酸種類齊全，比例合理。

必需氨基酸的種類和含量以及各種氨基酸的比例是否均衡是評價蛋白質營養價值的2個重要指標，蛋白質食品中必需氨基酸的模式與人體蛋白質的組成越接近，其營養價值就越高[12]。另外，評價氨基酸質量優劣的一個重要指標是蛋白質中的必需氨基酸評分[13]，包括AAS和CS 評分。柞蠶蛹的氨基酸種類齊全，含有人體所需的18種氨基酸，屬于完全蛋白質[14]。在柞蠶鮮蛹的蛋白質中，川柞1號雌蛹和雄蛹必需氨基酸/總氨基酸(EAA/TAA)分別為38.49%和36.36%，略高于青六號黃色蛹和黑色蛹的34.34% 和34.15%，限制性氨基酸依次為蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸+ 胱氨酸和纈氨酸。川柞1號柞蠶雌蛹、雄蛹的EAA/TAA均>35%，雌蛹的EAA/NEAA>60%、雄蛹的EAA/NEAA接近60%，表明柞蠶蛹蛋白質的總氨基酸含量豐富，并且雌蛹的蛋白質評分高于雄蛹。

礦物質元素在人體組織中參與食物的消化、能量的轉換并構成人體組織，并且一些元素是機體對包括病原物感染在內的各種抗原刺激進行正常免疫應答必不可少的物質，如Zn、Cu、Mn、Fe 等都顯示出對免疫功能有重要影響[15]，所以人體每天都必需攝食一定量的礦物質營養元素來滿足自身的需求。雌雄柞蠶蛹中都含有K、Ca、Na、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn、Se、Cr等礦物質元素，其中Mg、Cu、Zn、Mn 、Ca 、Zn礦物質元素含量較豐富，可作為補充人體必需微量元素的食物來源。同時，柞蠶雌蛹和雄蛹的常量及微量元素的含量均符合中國營養學會推薦的中國居民膳食礦物質營養的需要量標準[16]，且食用后不會引發礦物質元素中毒。

維生素是人類生命活動必不可少的一類微量的低分子有機化合物，少量的維生素即可滿足人體需要，參與新陳代謝，維持體內某些特殊的生理功能，參與酶的組成等。人體自身一般無法合成維生素或合成量不足，必需通過日常飲食從食物中攝取，人體長期缺乏某種維生素可導致相應的病癥，損害人體健康。柞蠶蛹中含有維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素C、維生素E，其中維生素B2、C、E含量較豐富，可作為補充人體維生素的食物來源。

[1] 石淑萍.柞蠶放養的經濟效益分析[J].農村百事通，2006(12)：9-10.

[2] 孔凡真.21世紀的新食品：昆蟲食品[I].云南林業，2001(4)：26-27.

[3] 楊彪，潘榮，楊遠萍.四川柞蠶產業發展情況調研[J].四川蠶業，2014，42(3)：1-4.

[4] LIU Y，LI Y，PAN M，et al.The complete mitochondrial genome of the Chinese oak silkmoth，Antheraeapernyi[J].Acta Biochim Biophys Sin(Shanghai)，2008，40(8)：693-703.

[5] KIM B Y，PARK N S，JIN B R，et al.Molecular cloning and characterization of a cDNA encoding a novel cuticle protein from the Chinese oak Silkmoth，Antheraeapernyi[J].Mitochondrial DNA，2005，16(5)：379-401.

[6] 寧正祥.食物成分分析手冊[M].北京：中國輕工業出版社，1998：72-590.

[7] QIANG C K，DU Y Z，YU L Y，et al.Effect of rapid cold hardeningon the cold tolerance of the larvae of the rice stem borer，Chilosuppressalis(Walker)[J].Agric Sci Chin，2008，7(3)：321-328.

[8] 郭良珍，王潤蓮，梁愛萍，等.長須水龜蟲的營養成分分析與評價[J].昆蟲知識，2003，40(3)：366-368.

[9] 王林美，李樹英，岳冬梅.柞蠶黃色蛹和黑色蛹的營養成分檢測分析[J].蠶業科學，2013，39(3)：771-777.

[10] 中國預防醫學科學研究院營養與食品衛生研究所.食品成分表(全國代表值)[M].北京：人民衛生出版社，1991：28-118.

[11] FAO/WHO.Ad hoc expert committee：Energy and protein requirement[M].Rome：FAO and WHO，1973：40-73.

[12] 文禮章.食用昆蟲學原理與應用[M].長沙：湖南科學技術出版社，1998：80-100.

[13] 劉超.可利用氨基酸飼料新技術[M].北京：中國農業出版社，2004：150-177.

[14] 何德碩，呂繼業，李建男，等.柞蠶營養成分研究初報[J].蠶業科學，1985，33(4)：55-57.

[15] 祁嘉義.臨床元素化學[M].北京：化學工業出版社，2000：8-43.

[16] 中國營養學會.中國居民膳食營養素參考攝入量[M].北京：中國輕工業出版社，2001：86-252.

Nutritional Components and Content Determination in Female and Male Pupae ofAntheraeaperny

LU Yin1,KE Hao-tian2, CHEN Xiang-ping1, CHENG Ming1*et al

(1. Sichuan Academy of Silk Sciences, Chengdu, Sichuan 610031; 2. Silk Engineering Research Center of Sichuan Province, Chengdu, Sichuan 610031)

[Objective] The aim was to evaluate nutritional value of pupae ofAntheraeaperny, to provide theoretical basis for its application in food and health products. [Method] The nutritional value of Chuanzuo 1 was scientifically evaluated, the main nutritional ingredients in both male and female pupae of Chuanzuo 1 were determined. [Result] The result showed that the main ingredients and their contents in female and male pupae were as follows: mass fraction of proteins was 12.11% and 10.80% respectively, mass fraction of amino acids was 10.48% and 8.35% respectively, there were 8 kinds of essential amino acids for human in both female and male pupae, the ratio of essential amino acids to total amino acids was 38.49% and 36.36% respectively. The essential amino acid mass ratio of female and male pupae protein was 395.1, 334.2 mg/g respectively. The mass fraction of crude fat was 4.22% and 6.40% respectively. Pupae of both female and male had various mineral elements including K, Ca, Na, Mg, Cu, Zn, Fe, Mn, Se and Cr. No heavy mineral elements, such as Pb, Hg and As, were detected. BesidesAntheraeapernyifemale and male pupae also contains a variety of vitamins, including vitamin A, vitamin B1, vitamin B2, vitamin C, vitamin E, the vitamin B2, vitamin C, vitamin E content is high in pupae ofAntheraeaperny. [Conclusion] Based on these data, it was concluded that both female and male pupae ofAntheraeapernyiare excellent protein food, and the nutritional value of female pupae was slightly higher than that of the male pupae.

Antheraeapernyivariety; Pupae ofAntheraeapernyi; Nutritive composition; Amino acid; Mineral element; Vitamin

四川省應用基礎研究項目(2016JY0053)；四川省科技支撐項目(2015NZ0031)。

呂銀(1988- )，男，甘肅靖遠人，工程師，碩士，從事生物、蠶桑研究。*通訊作者，高級農藝師，從事生物、蠶桑研究。

2016-07-15

S 885.1

A

0517-6611(2016)27-0061-04