不同海域刺參氨基酸的比較分析

郝振林+徐瀚晨+于洋洋+田瑩+王犖+常亞青

摘 要：采用生化手段，對大連海域的皮口、獐子島、長海和瓦房店，山東的嶗山、乳山、萊州和擔子島等八個海區刺參的體壁氨基酸含量和組成進行了測定和分析。結果表明：每個海域的刺參均含有16種氨基酸。氨基酸總量為45.7%～54.8%；每個海域的刺參均含有8種必需氨基酸，占氨基酸總含量的22.9%～26.5%；含有6種呈味氨基酸，占總氨基酸含量的56.0%以上。聚類分析發現各海域間刺參體壁氨基酸含量存在顯著差異：天門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸和谷氨酸等。

關鍵詞：刺參；氨基酸；比較分析

刺參又名仿刺參（Apous japonicas Liaostichop），屬棘皮動物門（Echinopermata）、游走亞門（Eicutherozoa）、海參綱（Holothuroidea）、楯手目（Aspidochiroia）、刺參科（Stichopodidae）、仿刺參屬（Apostichopus）[1]。

刺參多棲息在水深1～35 m的淺海區，一般生活在波流靜穩、無淡水注入、海藻茂盛的巖礁底，或大葉藻叢生的底質較硬的泥沙底[2]。在我國刺參主要分布在遼東半島、山東半島、江蘇、浙江和福建等沿海地區[3]。

刺參具有極高的食用和藥用價值，被譽為“海產八珍”之首，是天然的海洋保健食品，可以提高人體免疫能力和抗病力，進而達到防病治病、增強體質的效果[4]。目前關于刺參的研究較多，主要集中于生長和免疫等方面，如陳效儒等[5]通過對飼料中添加甘草酸來觀察刺參生長、免疫及抗病力的變化情況；劉偉等[6]通過溫度的緩降和驟降來研究對刺參非特異性免疫的影響；何舟[7]研究了不同飼料對刺參的生長和免疫相關酶的影響，但是關于不同海域刺參氨基酸的研究報道較少。本文采集了獐子島、瓦房店、嶗山等八個海域的刺參樣品，測定了不同海域刺參體壁的氨基酸組分和含量，旨在了解不同海域刺參體壁氨基酸組成和含量的差異。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗用海參于2015年3月-4月采自青島嶗山、煙臺萊州和擔子島、威海乳山、大連皮口、獐子島、長海、瓦房店八個海域。海參的重量為110～130 g，參齡兩年。捕撈后解剖，取出腸、生殖腺和沙嘴等，并用海水清洗干凈，將體壁保存于-80 ℃冰箱中備用，使用時將體壁置于110 ℃干燥箱中干燥粉碎。

1.2 實驗方法

將取得樣品烘干，然后進行索氏抽提脫脂，脫脂完成后將其烘干粉碎放入水解管中，然后加入6 mol/L HCL（優級純），充氮氣封口后放入110 ℃烘箱內水解24 h，將水解液移入容量瓶定容過濾，接著采用Waters公司的AccQ.Tag方法衍生，最后用高效液相色譜儀分析。

1.3 數據處理

采用Excel建立數據庫。運用SPSS18.0軟件進行數據處理分析。

1.4 氨基酸評分

根據FAO/WHO提出的人體必需氨基酸均衡模式和中國預防醫學科學院營養與食品衛生研究所提出的雞蛋蛋白模式進行換算，進行氨基酸評分（AAS）和化學評分（CS）。計算公式如下[8]：

AAS（氨基酸評分）=待評蛋白質氨基酸含量（mg/gN）FAO/WHO評分模式中同種氨基酸含量（mg/gN）

CS（化學評分）=待評蛋白質氨基酸含量（mg/gN）雞蛋蛋白質中同種氨基酸含量（mg/gN）

2 結果與分析

2.1 不同海域刺參氨基酸的組成及含量

八個海域刺參氨基酸含量測定結果見表1。由表1結果可見，刺參體壁中氨基酸種類比較齊全，共檢測出16種氨基酸。總氨基酸（TAA）含量最高的是獐子島海域，達到54.8 g/100 g，瓦房店次之，大連皮口的含量最低。造成刺參體壁氨基酸含量有差異的原因可能與水環境條件有關系。

從單一氨基酸角度看，谷氨酸含量最高，其次是甘氨酸、天門冬氨酸。它們占氨基酸總含量的39.2%～44.8%。谷氨酸在人體內具有促進紅細胞生成、改善腦細胞營養及活躍思維等作用[9]。組氨酸所占比例較低，僅占總量的0.8%～1.2%。

對不同海域刺參體壁氨基酸進行差異性分析，結果表明：各游離氨基酸均存在地域性顯著差異（P<0.05）。從氨基酸總量上看，獐子島顯著高于其他海域（P<0.05），且其他各海域之間均有顯著性差異（P<0.05）。因此可以通過測定以上指標進而推測未知海參所在的海域。

2.2 不同海域刺參中必需氨基酸的比較

人體自身不能合成或合成速度不能滿足人體需要，必須從食物中攝取的氨基酸叫必需氨基酸（EAA）。由表1結果可見，刺參中必需氨基酸種類豐富，含8種，分別為賴氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸和組氨酸。必需氨基酸占總氨基酸含量（EAA/TAA）的22.9%～26.5%。獐子島刺參含量最高，達到12.7 g/100 g，顯著高于其他海域（P<0.05），除大連長海和威海乳山之間不存在顯著性差異外（P>0.05），其余各海域間均有顯著性差異（P<0.05）。根據1973年聯合國糧農組織/世界衛生組織（FAO/WHO）推薦的理想蛋白質模式認為：質量較好的蛋白質氨基酸組成EAA/TAA（E/T）應在40%[10]。由表1結果可看出青島嶗山刺參體壁的氨基酸組成更接近理想蛋白質模式，但還有一定差距。

2.3 不同海域刺參呈味氨基酸的比較

刺參作為一種海珍品，其味道與口感在一定程度上也決定了它的市場需求。一般意義上將天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸這6種能呈現出特殊鮮味的氨基酸稱作鮮味氨基酸（DAA），即呈味氨基酸（DAA）[11]。刺參中包含這全部6種氨基酸，呈味氨基酸占氨基酸總含量的56.0%～57.6%，在一半以上，因此刺參有著濃厚的鮮味。獐子島刺參體壁呈味氨基酸含量最高，達到31.5 g/100 g，顯著高于其他海域（P<0.05），除大連長海和擔子島之間不存在顯著性差異外（P>0.05），其他各海域之間差異性顯著（P<0.05）。endprint

2.4 不同海域刺參的氨基酸評價

氨基酸與雞蛋蛋白和FAO/WHO氨基酸標準模式比較見表2，由表2計算出不同海域刺參體壁的氨基酸評分（AAS）計算結果見表3。八個海域刺參體壁的第一限制氨基酸均為蛋氨酸，第二限制氨基酸均為賴氨酸。化學評分（CS）的計算結果見表4。青島嶗山的第一限制氨基酸是蛋氨酸，第二限制氨基酸是纈氨酸。其余海域的第一限制氨基酸均為蛋氨酸，第二限制氨基酸均為賴氨酸。

2.5 不同海域刺參氨基酸含量的聚類分析

由圖1可看出獐子島的含量最高且單獨聚為一類，煙臺萊州和擔子島含量最低且接近而聚為一類。青島嶗山和威海乳山含量接近，聚為一類。最后長海、瓦房店和皮口聚為一類。

由圖2可見獐子島的蘇氨酸含量最高且單獨聚為一類。煙臺萊州和擔子島的含量較低而聚為第二類，其余五個海域含量居中聚為最后一類。

由圖3可見獐子島含量最高且單獨聚為一類。大連長海、皮口和瓦房店含量次之聚為第二類。其余山東省四個海域含量較低而聚為最后一類。

由圖4可見獐子島谷氨酸含量最高且單獨聚為一類。大連長海、皮口和瓦房店含量次之聚為第二類。其余山東省四個海域含量較低而聚為最后一類。

由圖5可見獐子島含量最高且單獨聚為一類。大連皮口和瓦房店含量次之聚為第二類。長海和擔子島的含量稍低于瓦房店和皮口聚為第三類。煙臺萊州、青島嶗山和威海乳山的含量較低聚為第四類。

由圖6可見煙臺萊州含量最低單獨聚為第一類。獐子島含量最高單獨聚為第二類。瓦房店、皮口和長海含量較高而聚為第三類。擔子島、乳山和嶗山的含量較低而聚為最后一類。

由圖7可見獐子島和瓦房店的含量較高而聚為第一類。皮口與長海的含量次之而聚為第二類。煙臺萊州的含量最低單獨聚為第三類。其余三個海域聚為最后一類。

由圖8可見獐子島和瓦房店的含量較高而聚為第一類。皮口與長海的含量次之而聚為第二類。青島嶗山的含量最低單獨聚為第三類。其余三個海域聚為最后一類。

由圖9可見獐子島總氨基酸含量最高且單獨聚為一類。皮口、長海和瓦房店的含量次之聚為第二類。其余四個海域含量較低而聚為最后一類。

由圖10可見獐子島和嶗山的必需氨基酸含量最高而聚為第一類。萊州和擔子島和含量較低而聚為第二類。其余四個海域聚為最后一類。

由圖11可見獐子島和瓦房店的呈味氨基酸含量較高而聚為第一類。皮口、長海和瓦房店的含量次之聚為第二類。其余四個海域含量較低聚為最后一類。

3 討論

氨基酸是生物功能大分子蛋白質的基本組成單位，是構成生物營養所需蛋白質的基本物質。研究表明，對同一種生物而言，生物體體內氨基酸含量會存在較大差異，有學者認為，這些差異除了遺傳因素外，其所在的生活環境也起著很大作用[12]。如王遠紅[13]通過對威海、舟山、福州、廈門和北海五個海域的中國花鱸（Lateolabrax japonicus）體內氨基酸含量進行測定和分析中發現，其氨基酸含量存在顯著差異。此外，遠輝[14]在對新疆五個不同產地雪菊（Coreopsis tinctoria）的研究中發現，不同產地雪菊中各氨基酸含量差異性顯著。劉小芳[15]在對錦州、旅順、樂清等七個不同海域刺參體壁氨基酸的含量進行測定和分析中發現，不同海域刺參體壁各氨基酸含量均存在顯著性差異。本實驗從8個不同海域刺參體壁中共檢測出16種氨基酸，其中包含人體必需氨基酸8種，呈味氨基酸6種。各氨基酸含量，必需氨基酸含量和呈味氨基酸含量與總氨基酸含量比值與劉小芳的研究結果基本一致。

從每一種氨基酸的含量分析來看，地域差異也會導致每一種氨基酸含量存在較大差異。李濤等[16]在探討黃官1號海帶（Laminaria japonica）在不同海域的營養成分分析時發現，每種氨基酸含量在不同海域間均存在顯著性差異。本研究通過聚類分析，發現不同海域刺參的天門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、脯氨酸在含量上均存在顯著性差異。并且各類氨基酸在人體內均起到不同的作用，如谷氨酸有降低血氨，治療肝昏迷的作用；精氨酸可以促進創口愈合，調節免疫功能；絲氨酸在脂肪和脂肪酸的新陳代謝及肌肉生長中發揮著重要作用；丙氨酸有緩和低血糖，改善身體能量的作用，脯氨酸對維持皮膚和結締組織健康成長起到關鍵性作用。其中，聚類分析發現，在精氨酸水平上，遼寧海域刺參聚為一類，山東海域聚為一類。另，絲氨酸、丙氨酸和脯氨酸聚類結果與精氨酸一致。而在甘氨酸水平上，產自大連長海的刺參在聚類結果中與山東海域刺參聚為一支，這有可能是實驗誤差所導致的。此外，從氨基酸總量、必需氨基酸含量和呈味氨基酸含量的聚類分析結果來看，遼寧海域聚為一類，山東海域聚為一類。

由此可見，不同海域間刺參的氨基酸含量確實存在差異，且通過這些差異可以大致判斷不同刺參的產地。

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