細點圓趾蟹和鋸緣青蟹肌肉營養成分分析與比較

張小軍,余海霞,韓程程,楊水兵,蔡 勇

(1.浙江省海洋水產研究所,浙江舟山 316021; 2.浙江大學舟山海洋研究中心,浙江舟山 316021; 3.浙江海洋大學食品與醫藥學院,浙江舟山 316022;4.浙江大學海洋學院,浙江舟山 316021)

細點圓趾蟹和鋸緣青蟹是節肢動物門(Arthropoda)、甲殼綱(Malacostraca)、梭子蟹科(Portunidae)的海洋動物[1-2]。我國主要的梭子蟹科經濟種類主要有細點圓趾蟹(Ovalipespunctatus)和鋸緣青蟹(Scyllaserrata)等,其中細點圓趾蟹分布廣泛,主要分布于東海北部近海、東海外海和東海南部,是我國東海海域梭子蟹科中資源密度最高,數量最大的主要經濟蟹類之一[3]。鋸緣青蟹主要分布于我國浙江、福建、廣東三省,江浙一帶居多,是我國南方經濟海蟹的主要品種[2]。目前對海蟹的研究主要集中在基因序列、養殖、加工等方面[4-7],也有少量對單一海蟹種類以及淡水養殖和海水養殖的細點圓趾蟹的營養成分的研究[8-9],但未見有細點圓趾蟹和鋸緣青蟹兩種海蟹的營養成分比較研究報道。

通過對細點圓趾蟹和鋸緣青蟹兩種日常消費的海蟹肌肉中的主要營養成分進行分析,旨在為進一步研究兩種海蟹的營養價值、營養需求等營養學研究提供基礎資料,從而有利于細點圓趾蟹和鋸緣青蟹兩種海蟹的加工產物開發。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

細點圓趾蟹和鋸緣青蟹樣品 于10月份采購于浙江舟山群島新區國際水產批發市場,隨機抽取10只,細點圓趾蟹平均體重0.15 kg,鋸緣青蟹平均體重0.35 kg;無水乙醇、甲醇、乙醚等均為分析純 國藥集團化學試劑有限公司;實驗用水 Milli-Q制備超純水(電阻率≥18.2 MΩ·cm)。

MS3 Digital旋渦混合器 德國IKA公司;Centrifuge5810高速離心機 德國Eppendorf公司;VarianAA240Z原子吸收光譜儀 美國Varian公司;ETHOS 1型微波消解儀 意大利Milestone公司;EH20A plus型微控數顯電熱板及蒸酸架 北京菜伯泰科儀器股份有限公司;ICP7900電感耦合等離子體質譜儀、6890N氣相色譜儀 美國安捷倫公司;L-8900氨基酸測定儀 日本日立公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 細點圓趾蟹、鋸緣青蟹去掉甲殼,剪開頭胸甲底內部骨骼和步足,分別取肌肉斬拌混勻制成樣品液氮速凍后保存于-20 ℃冰柜中備用。

1.2.2 營養成分的測定方法 水分含量按照GB 5009.3-2016減壓干燥法測定;脂肪含量按照GB 5009.6-2016索氏抽提法測定;粗蛋白質按照GB 5009.5-2016凱氏定氮法測定;灰分按照GB 5009.4-2016灼燒法測定;氨基酸含量按照GB 5009.124-2016的方法測定;脂肪酸含量按照GB 5009.168-2016方法測定;無機元素含量測定參照SN/T 2208-2008的方法,采用微波消解-電感耦合等離子體質譜法在標準模式下測定16種元素。

1.2.3 肌肉營養品質評價方法 依據世界糧食與農業組織/世界衛生組織(FAO/WHO)建議的氨基酸評分標準模式和全雞蛋的蛋白質的氨基酸模式,以氨基酸評分(AAS)、化學評分(CS)和必需氨基酸指數(EAAI)來評定海蟹肌肉中蛋白質的氨基酸營養價值。公式如下:

AAS=[待測樣品氨基酸含量(mg/g pro)]/[FAO/WHO評分模式同種氨基酸含量(mg/g pro)]×100

式(1)

CS=[待測樣品氨基酸含量(mg/g pro)]/[全雞蛋蛋白質同種氨基酸含量(mg/g pro)]×100

式(2)

式(3)

式中:n為比較的氨基酸數;t為待測樣品蛋白質必需氨基酸的含量(g/100 g);s為全雞蛋蛋白質必需氨基酸的含量(g/100 g)。

1.3 數據處理

所有實驗至少重復3次,數據以表示。使用Excel 2007、SPSS 19.0軟件以及方差分析(ANOVA)進行數據處理和顯著性分析。p<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 主要營養成分

衡量水產品肌肉品質的重要指標為肌肉營養成分。細點圓趾蟹和鋸緣青蟹肌肉中水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分等成分結果見表1。兩種海蟹中水分及粗蛋白含量相對較高,其中鋸緣青蟹肌肉的蛋白質要高于細點圓趾蟹;細點圓趾蟹的灰分含量要顯著高于鋸緣青蟹(p<0.05)。

表1 細點圓趾蟹與鋸緣青蟹肌肉中一般營養成分含量

2.2 氨基酸組成成分分析和營養品質評價

細點圓趾蟹和鋸緣青蟹肌肉中的氨基酸組成分析結果見表2。

表2 細點圓趾蟹和鋸緣青蟹氨基酸組成與含量(%)

將表2按照FAO/WHO建議的氨基酸評分標準模式和全雞蛋蛋白質的氨基酸模式,分別計算出細點圓趾蟹和鋸緣青蟹肌肉中必需氨基酸含量、AAS、CS以及EAAI值,并得出其限制性氨基酸[2],結果見表3。

表3 細點圓趾蟹和鋸緣青蟹肌肉的必需氨基酸含量(%)、AAS、CS及EAAI Table 3 Essential amino acid content(%),AAS,CS and EAAI of the muscle of Ovalipes punctatus and Scylla serrata

必需氨基酸在人體中不能合成或合成速度小于機體利用速度,需要從食物中獲得,因此評價食物蛋白質營養價值主要取決于其所含有必需氨基酸的種類、含量以及組成比例。表2表明,兩種海蟹共檢出18種常見氨基酸,包括8種人體必需氨基酸,2種條件必需氨基酸。細點圓趾蟹和鋸緣青蟹肌肉中TAA分別為11.415%和15.263%,兩者存在顯著性差異。細點圓趾蟹的EAA/TAA(37.83%)顯著優于鋸緣青蟹(34.32%)(p<0.05),氨基酸組成更為接近人體所需氨基酸的比例。食物的鮮美度主要由食物中呈味氨基酸的高低決定,細點圓趾蟹和鋸緣青蟹的DAA以及DAA/TAA差異不顯著,DAA含量分別為5.421%和7.626%,DAA/TAA分別為47.49%和49.96%,兩種蟹呈味氨基酸中半胱氨酸含量均為最低,谷氨酸含量均為最高,谷氨酸不僅使海蟹的味道更加鮮美,而且具有增強記憶的功能[10],兩種海蟹鮮美的味道深受消費者喜愛,鋸緣青蟹肌肉味道更加鮮美。鋸緣青蟹精氨酸(1.491%)比細點圓趾蟹(1.224%)含量高,精氨酸在傷口愈合以及兒童生長發育過程中起著非常重要的作用[11-12],兒童和傷后愈合病人食用鋸緣青蟹對身體更為有益。

衡量食物的營養價值主要從動物肌肉蛋白質的AAS、CS及EAAI等指標來進行評定。表3可知根據AAS模式,細點圓趾蟹的第一、第二限制性氨基酸分別為纈氨酸和色氨酸,而鋸緣青蟹的第一、第二限制性氨基酸則分別為纈氨酸和異亮氨酸,與三疣梭子蟹的研究結果相同[8];細點圓趾蟹除賴氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸高于100外,其他必需氨基酸均低于100,而鋸緣青蟹除第一、第二限制氨基酸纈氨酸和異亮氨酸,色氨酸以及甲硫氨酸+半胱氨酸低于100外,其他均高于100;根據CS模式,細點圓趾蟹第一和第二限制性氨基酸分別為色氨酸和纈氨酸;鋸緣青蟹的第一和第二限制性氨基酸分別為纈氨酸和異亮氨酸。細點圓趾蟹除第一、第二限制氨基酸色氨酸和纈氨酸低于50外,其他種類氨基酸均高于50,鋸緣青蟹除第一和第二限制性氨基酸纈氨酸和異亮氨酸低于50外,其他種類氨基酸均高于50。兩種海蟹肌肉中氨基酸模式與FAO/WHO模式基本符合,且必需氨基酸組成相對平衡,含量豐富,是營養價值較好的海蟹類。EAAI是評價蛋白質營養價值的常用指標之一,它是以雞蛋蛋白質必需氨基酸為參考標準,數值越大,表明營養價值越高。細點圓趾蟹肌肉的EAAI(59.80)顯著低于與鋸緣青蟹(68.27)(p<0.05),二者均高于野生和養殖的三疣梭子蟹[8],鋸緣青蟹的蛋白質營養價值高于細點圓趾蟹。

2.3 脂肪酸組成及含量

由表4可知,在細點圓趾蟹和鋸緣青蟹肌肉中含有15種脂肪酸,其中飽和脂肪酸6種,單不飽和脂肪酸4種,多不飽和脂肪酸5種。其中細點圓趾蟹不含C18∶3n-3,鋸緣青蟹不含C20∶1。鋸緣青蟹中飽和脂肪酸含量(31.00%)顯著高于細點圓趾蟹(28.26%)(p<0.05),飽和脂肪酸均以棕櫚酸(C16∶0)為主,含量分別為22.97%和16.64%。鋸緣青蟹中單不飽和脂肪酸含量(41.03%)顯著低于細點圓趾蟹(47.06%)(p<0.05),單不飽和脂肪酸均以C18∶1n-9c為主,細點圓趾蟹含量(37.97%)要明顯高于鋸緣青蟹(29.04%),與單不飽和脂肪酸總量的含量相一致。單不飽和脂肪酸(C18∶1n-9c)對高脂血癥的血脂和載脂蛋白水平具有良好調節作用,對低密度脂蛋白膽固醇的作用優于飽和脂肪酸,并沒有過量攝入多不飽和脂肪酸所帶來的負面影響[13]。

表4 細點圓趾蟹和鋸緣青蟹肌肉中脂肪酸含量(%)

鋸緣青蟹的多不飽和脂肪酸(27.96%)高于細點圓趾蟹(24.72%),多不飽和脂肪酸均以EPA(C22∶5n-3)為主。兩種海蟹中EPA+DHA的含量分別為11.75%和17.90%。多不飽和脂肪酸具有抗癌和參與免疫調節的作用,其中EPA和DHA的作用較為顯著。EPA能夠促進體內飽和脂肪酸代謝、降低甘油三酯和膽固醇含量的作用。DHA除本身構成腦細胞、腦神經以及視網膜的重要物質外,當飲食攝入長期缺少DHA時,會對信息傳遞、視力和思維能力產生不良影響[14-15]。細點圓趾蟹的DHA和EPA的含量均稍高于鋸緣青蟹,因此對人體心腦血管益處更大。

2.4 無機元素組成及含量

細點圓趾蟹和鋸緣青蟹肌肉中無機元素含量如表5所示。由表5可知,兩種海蟹肌肉中含有3種常量元素(Na、Ca、Mg)和12種微量元素(Al、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Se、Sr、Mo、Cd、Pb),15種無機元素的含量趨勢基本一致。細點圓趾蟹中常量元素含量最高的為Na,Ca、Mg含量次之,而鋸緣青蟹中3種常量元素的含量從高到低依次為Na、Mg、Ca。二者常量元素相比,細點圓趾蟹均高于鋸緣青蟹。細點圓趾蟹和鋸緣青蟹中多種微量含量基本一致,含量較高的為Zn、Fe、Al,含量較低的元素為Pb、Mo、Cr、Ni。二者微量元素相比來看,細點圓趾蟹的As、Sr、Al、Fe、Se、Cd、Ni、Mo、Pb含量要高于鋸緣青蟹,而鋸緣青蟹的Zn、Cu、Cr含量要高于細點圓趾蟹。

表5 細點圓趾蟹和鋸緣青蟹肌肉中無機元素含量(μg/kg)

鋅是人體不可缺少的微量元素之一,對兒童的身體以及智力發育具有不可忽視的作用[16]。細點圓趾蟹和鋸緣青蟹的Zn含量均較高,分別達到34000和59000 μg/kg。Hillhe和Matron提出“理化性質相似的元素,其生物學功能是相互拮抗的”,這種拮抗作用通常發生在Zn/Cu>10時[17],而兩種海蟹的Zn/Cu均明顯小于10,因此細點圓趾蟹和鋸緣青蟹均是較好的鋅元素補充源食物。硒是人體必備的微量元素,能夠保護細胞膜的結構和功能避免過度氧化損傷[18-19]。細點圓趾蟹中Se含量為24000 μg/kg,與皺紋盤鮑以及雜色鮑[20]相比含量明顯偏高,是較好的硒元素食物來源。

3 結論

細點圓趾蟹水分、粗灰分、粗蛋白和粗脂肪含量分別為83.6%、2.4%、10.4%和1.6%,鋸緣青蟹則分別為78.1%、1.6%、13.3%和1.5%,二者水分含量差異較大。細點圓趾蟹和鋸緣青蟹肌肉中營養物質豐富且全面,蛋白質含量高,氨基酸種類齊全。在營養價值上,通過對比AAS、CS、EAAI三個指標,發現鋸緣青蟹在氨基酸組成上均高于細點圓趾蟹。在脂肪酸組成上,發現細點圓趾蟹的單不飽和脂肪酸(C18∶1n-9c)、EPA、DHA的含量均高于鋸緣青蟹。在無機元素組成上,細點圓趾蟹和鋸緣青蟹的鋅含量均較高,且二者的Zn/Cu均明顯小于10,均是較好的鋅元素補充源食物;細點圓趾蟹也是較好的硒元素食物來源。本研究為蟹類食物的保鮮及深加工提供一定的借鑒。