中華圓田螺氨基酸、脂肪酸營養價值與重金屬安全性評價*

薛 飛 黃 凱 宿志健 黃秀蕓 龐林星 莫翠琴

(廣西大學動物科學技術學院 廣西 南寧 530004)

中華圓田螺(Cipangopaludina cathayensis)屬軟體動物門(Mollusca)、腹足綱(Gastropoda)、中腹足目(Mesogastropoda)、田螺科(Viviparidae)、圓田螺屬(Cipangopaludina)，為我國特有物種(陳元曉等, 2009)，其肉質鮮美、營養豐富，深受人們喜愛(呂耀平等,2002)，具有生長快、疾病少、繁殖能力強、出肉率高等特點(張璽等, 1960)。近年來，田螺市場規模越來越大，養殖規模也隨之擴大，產值達百億規模，成為廣西農業中不可或缺的一部分。目前，田螺養殖主要以“魚+螺”和“稻+魚+螺”混養為主(覃金蘭, 2020)。隨著生活水平的提高，人們注重水產品營養價值的同時，越來越關注其安全性(陳勝軍等, 2015)。目前，我國環境污染較嚴重，養殖水體或多或少受到污染，會使有毒重金屬在田螺體內富集，危害人體健康，因此，對田螺肌肉安全評價尤為重要(汪婷等, 2019)。近年來，田螺的市場需求和養殖規模雖不斷擴大，但其營養成分分析及安全性評價卻未見報道。因此，研究中華圓田螺的營養成分及安全性評估，對豐富中華圓田螺生理學基礎知識，揭示其營養特性和食用安全性，對中華圓田螺產業的發展具有重要的意義。

目前，有關螺類(腹足綱)肌肉營養成分的研究主要集中在單個物種或不同規格、不同生境、不同性別間的比較。歐芳等(2019)對雌雄福壽螺(Pomacea canaliculata)肌肉營養進行了比較分析。蔣霞敏等(2012)對不同規格管角螺(HemifusustubaGmelin)肌肉營養成分進行了分析。羅渡等(2012)對不同生境下福壽螺的營養成分及利用價值進行了比較，分析了魚塘、溝渠和水田3種生境福壽螺的一般營養成分和氨基酸組成。關于田螺重金屬膳食風險的研究較少，多以田螺重金屬含量為生物指示評價環境生態風險。桂雨婷等(2019)對洞庭湖流域湘江銅銹環棱螺(Bellamya aeruginosa)的重金屬富集特征及其膳食風險進行了評估。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗所用中華圓田螺購于廣西玉林陸川縣養殖基地，于廣西大學水產養殖基地進行暫養，暫養期間使用人工配合飼料進行投喂，養殖水泥池：長4 m、寬2 m、高1.2 m，暫養7 d后挑選外殼完好、健康、無機械損傷的中華圓田螺進行實驗，隨機選取72只進行營養成分等基礎指標的測定。采樣田螺的殼寬、殼高及體重見表1。

表1 中華圓田螺基礎指標Tab.1 Basic traits of C. cathayensis

1.2 實驗方法

對隨機選取的72只中華圓田螺進行去殼，蒸餾水清洗。采集48只中華圓田螺的肌肉，用于水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分及重金屬含量的測定。剩余24只中華圓田螺解剖后采集肌肉樣品混合，進行氨基酸和脂肪酸的測定。基礎營養成分的測定參照AOAC(2016)的方法進行，其中，水分采用恒溫干燥法測定；粗脂肪采用索氏抽提法測定；粗蛋白采用凱氏定氮法測定；粗灰分采用550℃馬福爐灼燒法測定。原子吸收光譜法(GB 5009.13-2017)測定銅含量，石墨爐原子吸收光譜法測定鉛(GB 5009.12-2017)、鉻(GB 5009.123-2014)和鎘(GB 5009.15-2014)含量。參照 GB 5009.124-2016中的鹽酸水解法測定除色氨酸外的16種氨基酸；參照GB/T 18246-2000中的堿水解法測定色氨酸。脂肪酸參照馬雙等(2019)和鄭建明等(2019)的方法，使用氣相色譜儀(島津GC-2014C，日本)進行測定。

1.3 評價方法

1.3.1 氨基酸營養價值的評價 參照周劍等(2020)的方法，氨基酸的價值根據聯合國糧農組織/世界衛生組織(FAO/WHO)提出的氨基酸計分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比較。氨基酸評分(amino acid score, AAS)、化學評分(chemical score, CS)和必需氨基酸指數(EAAI)按以下公式求得：

式中，aa為所測樣品中某種氨基酸含量(mg/g)，AA(FAO/WHO)為FAO/WHO評分模式中氨基酸含量(mg/g)，AA(egg)為全雞蛋蛋白質中同種氨基酸含量(mg/g)，n為參與計算的必需氨基酸種數，A、B、…、M為被考察的蛋白質中各種必需氨基酸含量(mg/g)，AE、BE、…、ME為標準蛋白質中相對應的必需氨基酸含量(mg/g)。

1.3.2 脂肪酸營養價值評價 參照周建設等(2020)的方法，采用動脈粥樣硬化指數(IA)和血栓形成指數(IT)來評估中華圓田螺脂肪酸對攝食人群心血管疾病發生風險的影響，公式如下：

式中，C12:0為十二烷酸；C14:0為十四烷酸；C16:0為十六烷酸；C18:0為十八烷酸；∑MUFA為總單不飽和脂肪酸；∑PUFA為總多不飽和脂肪酸；∑PUFA(n-3)為n-3系列多不飽和脂肪酸；∑PUFA(n-6)為 n-6系列多不飽和脂肪酸。

1.3.3 重金屬安全性評價 對于田螺體內重金屬含量，采用單因子污染指數I與綜合污染指數P進行評判(盛蒂等, 2014; 徐勇等, 2019)，其計算公式如下：

式中，Ci為重金屬元素實測含量，Si為重金屬元素衛生標準。I≤0.5，田螺處于清潔狀態；0.5＜I≤1.0，田螺開始受到污染；I＞1.0，田螺已受到污染；I值越大，受到污染程度越大。

式中，IMAX指多種重金屬元素污染指數中污染指數最高的元素含量，Iave指多種重金屬元素污染指數平均值。P≤0.6，清潔狀態；0.6＜P≤1.0，較清潔；1.0＜P≤2.6，輕度污染狀態；2.6＜P≤5.0，中度污染；P＞5.0，重度污染。

采用目標危險系數(THQ)(儲昭霞等, 2014)評價消費者通過螺肉攝取重金屬的風險。

式中，C為田螺重金屬含量(mg/kg)，FIR為每人每天對田螺的消費量(71 g)(羅潔霞, 2018)，ED為暴露時間(70年)，EF為暴露頻率(365 d/a)，RfD為口服參考劑量，W為成人平均體重(58.1 kg)，TA為非致癌性暴露平均時間(365 d/年×暴露年限，約 70年)。THQ≤1.0，認為對暴露人群無風險；THQ＞1.0，認為對暴露人群有風險。THQ值越大，越不安全。總危險系數TTHQ=ΣTHQ單一重金屬。

1.4 數據處理

數據采用SPSS 23進行分析，統計數據用平均值±標準差(Mean±SD)表示，使用SPSS 23進行F檢驗(P＜0.05)。

2 結果與分析

2.1 中華圓田螺基礎營養成分

經測定，中華圓田螺鮮樣肌肉中水分含量為76.52%，粗蛋白含量為13.89%，粗脂肪含量為0.57%，粗灰分含量為5.21%(表2)。

表2 中華圓田螺基礎營養成分/%Tab.2 Basic nutrients of C. cathayensis/%

2.2 中華圓田螺肌肉氨基酸組成

如表3所示，在中華圓田螺的螺肉中共檢測出16種氨基酸，氨基酸總量為106.2 mg/g。其中，8種為人體必需氨基酸，占總氨基酸的36.8%，非必需氨基酸占總氨基酸的63.2%。在非必需氨基酸中，鮮味氨基酸占總氨基酸的 48.2%。在檢測到的16種氨基酸中，谷氨酸的含量最高，它是田螺的主要風味物質構成，其含量占整個氨基酸含量的18.8%。

表3 中華圓田螺氨基酸含量Tab.3 Contents of amino acids in C. cathayensis

2.3 中華圓田螺氨基酸營養價值評價

據表4可知，中華圓田螺AAS的評價結果中，賴氨酸、亮氨酸、蘇氨酸均＞2，而蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸均＜1；在CS的評價結果中除蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸＜1外，其余必需氨基酸均＞1。中華圓田螺肌肉中賴氨酸含量是FAO/WHO評分模式的2.38倍，是雞蛋蛋白的1.84倍。中華圓田螺必需氨基酸指數EAAI為248.2。

表4 中華圓田螺氨基酸營養的評價Tab.4 Nutrition evaluation of amino acids in C. cathayensis

2.4 中華圓田螺肌肉脂肪酸組成及營養評價

如表5所示，中華圓田螺中共檢測出19種脂肪酸，其中，有 8種為飽和脂肪酸(SFA)，占總脂肪酸的43.8%，其中以花生酸和二十一碳酸為主；11種不飽和脂肪酸，占總脂肪酸的56.2%，不飽和脂肪酸中有6種多不飽和脂肪酸(PUFA)，占總脂肪酸的38.05%，其中，EPA占比2.94%，DHA占比6.83%。中華圓田螺肌肉的動脈粥樣硬化指數(IA)和血栓形成指數(IT)分別為0.08和0.12。

表5 中華圓田螺脂肪酸含量Tab.5 Contents of fatty acids in C. cathayensis

2.5 中華圓田螺重金屬安全性評價

田螺重金屬鉛含量為(0.897±0.022) mg/kg，鎘含量為(0.005 5±0.001 6) mg/kg，銅含量為(4.62±0.30) mg/kg，鉻含量為(0.214±0.095) mg/kg，鉛、鎘、銅和鉻含量均低于國家衛生標準(GB 2762-2017)。

中華圓田螺的鉛污染指數(I1)為0.897，鎘污染指數(I2)為0.005 5，鉻污染指數(I3)為0.107，銅污染指數(I4)為0.018，綜合污染指數P為0.66，說明中華圓田螺肌肉處于較清潔狀態。

單一重金屬中，THQ的排序為鉛(0.274)＜鎘(0.007)＜鉻(0.002)＜銅(0.001)，總危險系數 TTHQ為0.284，說明鉛產生的風險最高，銅產生的風險最低。

3 討論

3.1 中華圓田螺基礎營養成分分析

水產品的營養價值主要取決于脂肪酸和蛋白質的種類及含量(蔣文枰等, 2020)，中華圓田螺粗蛋白含量為13.89%，高于中國圓田螺(Cipangopaludina chinensisGray)(12.4%)、粒花冠小月螺(Lunella coronata granulataGmelin)(10.04%)和銹凹螺(Chlorostoma rusticumGmelin)(13.45%)，但低于方格短溝蜷(SemisulcospiracancellataBenson)(15.2%)、環棱螺(Bellamya)(14.6%)、節蠑螺(TurboarticulatusReeve)(16.71%)和朝鮮粒花冠螺(LunellacoronatacoreensisRécluz)(18.06%)(陳李婷等, 2019)。中華圓田螺粗脂肪含量在0.5%左右，低于中國圓田螺(0.8%)、環棱螺(0.69%)、節蠑螺(1.43%)和銹凹螺(0.86%)(甘雄等,2014)。中華圓田螺含水量為76.52%，與其他貝類相比較低，如三角帆蚌(Hyriopsiscumingi)(82.77%)(楊文鴿,1997)、中國圓田螺(78.2%)、方格短溝蜷(79.1%)、環棱螺(77.8%)(陳李婷等, 2019)。中華圓田螺粗灰分為5.21%，要高于一般的貝類，如節蠑螺(2.05%)、?；ü谛≡侣?2.87%)、朝鮮?；ü诼?2.48%)和銹凹螺(2.96%)(甘雄等, 2014)。綜上所述，中華圓田螺具有高蛋白、低脂肪的營養組成特點，是人體蛋白的優質來源。

3.2 中華圓田螺氨基酸組成及營養價值評價

蛋白質在膳食營養中發揮著重要的作用，是人體第一營養素(蔣文枰等, 2020)。蛋白質的營養價值不僅取決于含量，更取決于質量，即氨基酸組成及含量(馬愛軍等, 2003)。氨基酸是組成蛋白質的基本單位，可分為必需氨基酸和非必需氨基酸，根據呈味特性又可分為鮮味氨基酸和非鮮味氨基酸(王平, 2007)。在田螺肌肉中共測出16種氨基酸，其中，8種為人體必需氨基酸，占總氨基酸的36.82%，必需氨基酸指數EAAI為248.2，遠高于方斑東風螺(Babylonia areolata)(46.70)、波部東風螺(Babylonia formosae habei)(43.87)(許貽斌等, 2008)、虹鱒(Oncorhynchus mykiss)(85.52)、亞東鮭(Salmotrutta fario) (86.56) (尤宏爭等,2020)和禾 花鯉 (Procypris merus) (70.55) (汪 婷等 ,2019)。蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和賴氨酸等必需氨基酸含量均大于標準雞蛋蛋白中對應含量，營養價值豐富。因此，可說明田螺氨基酸種類全面，必需氨基酸含量豐富，可作為人體蛋白優質補充。

賴氨酸(Lys)是人體及膳食中谷物的第一限制性氨基酸，長期以谷物為主食，會造成賴氨酸(Lys)缺乏，進而導致食欲衰退、代謝紊亂、多種酶活性降低等(高婭俊等, 2015)。而田螺的賴氨酸(Lys)含量豐富，AAS評分達到2.38，CS評分達到1.84，含量為雞蛋蛋白模型的2倍，可彌補人體賴氨酸(Lys)不足，提高人體蛋白質利用率。

魚肉鮮美度與鮮味氨基酸含量關系密切，鮮味氨基酸占氨基酸比重越高，則魚肉越鮮美(汪婷等, 2019)。在中華圓田螺肌肉中共測出6種鮮味氨基酸，含量最高的是谷氨酸(Glu, 1.95 g/100 g)，其次為天冬氨酸(Asp, 1.18 g/100 g)，鮮味氨基酸/總氨基酸為 48.12%，高于銅銹環棱螺(40.37%)、櫛孔扇貝(Azumapecten farreri) (41.44%) (李曉英等, 2010)，但低于節蠑螺(49.01%)和銹凹螺(51.1%) (甘雄等, 2014)，說明中華圓田螺鮮味氨基酸總量較高，食用價值較高。

從 AAS和 CS評分來看，蛋氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸為人體對中華圓田螺肌肉營養吸收的主要限制性氨基酸，在生產加工中華圓田螺產品時可適當添加這幾種氨基酸以完善產品的營養價值。

3.3 中華圓田螺脂肪酸組成及營養價值評價

脂肪酸是生物的重要組成部分，其中，不飽和脂肪酸對人體生物膜代謝具有重要的作用，其經過某些化學反應后可以散發出香味，也就是風味脂肪酸，這也是中華圓田螺鮮味的來源之一(王鈺杰, 2019)。中華圓田螺肌肉中脂肪酸種類豐富，含有8種飽和脂肪酸(SFA)，占總脂肪酸的43.9%，高于方斑東風螺(35.4%)和波部東風螺(35.3%) (許貽斌等, 2008)；11種不飽和脂肪酸，占總脂肪酸的56.1%，高于微黃鐮玉螺(Lunatia gilva) (55.1%) (張鵬等, 2013)，但低于銹凹螺(56.6%) (朱愛意等, 2008)。中華圓田螺肌肉不飽和脂肪酸中有49%的高不飽和脂肪酸(PUFA)，其中，EPA占總脂肪酸的2.94%，DHA占總脂肪酸6.83%，DHA+EPA含量 9.77%與微黃鐮玉螺(9.52%)(張鵬等, 2013)相近，低于波部東風螺(10.5%) (許貽斌等, 2008)和黃鰭鯛(Acanthopagrus latus)(21.17%) (王霞等, 2019)，但遠高于淡水魚類鯽魚(Carassius auratus auratus) (4.17%)、 草 魚 (Ctenopharyngodon idella)(1.56%)、羅非魚(Oreochromismossambicus) (3.21%)和烏鱧(Channa argus) (3.82%)(盛曉風等, 2016)，這是因為海洋生物的不飽和脂肪酸尤其是DHA和EPA含量較淡水生物高，同一物種海水養殖條件下不飽和脂肪酸含量也顯著高于淡水養殖(許建和等, 2010)。不飽和脂肪酸具有調節血脂代謝、降低血液粘稠度的作用，在促進神經和生殖發育以及防治心腦血管疾病、炎癥和代謝紊亂等方面具有重要生理功能，是人和動物生長發育的必需脂肪酸(和子杰等, 2020)。其中，EPA和DHA有促進視網膜生長修復、延緩腦衰老、增強記憶力和降血壓等功效(饒秋華等, 2011)。中華圓田螺EPA+DHA含量雖然低于海水生物，但顯著高于多數淡水水產品種，是內陸居民補充EPA和DHA的一個良好選擇。中華圓田螺的∑PUFA/∑SFA為0.87，高于FAO/WHO建議的最低值0.4，說明其脂肪酸組成符合人類膳食的理想模式。中華圓田螺肌肉的動脈粥樣硬化指數(IA)和血栓形成指數(IT)分別為0.08和0.12，低于墨脫四須鲃(Barbodes hexagonlepis McClel-Land1839) (0.352和 0.230) (王念民等, 2019)和黑斑原(Glyptosternum maculatum) (0.40和1.18) (周建設等,2020)，患粥樣動脈硬化和血栓的風險較小。但中華圓田螺粗脂肪僅有0.57%，脂肪酸總量較低，因此，適合患有動脈硬化等心血管疾病的病人食用，可以在減少脂肪酸尤其是飽和脂肪酸攝入的同時補充蛋白質。

3.4 中華圓田螺重金屬含量分析

中華圓田螺肌肉干樣中重金屬鉛含量為0.897 mg/ kg，鉻為0.214 mg/kg，鎘為0.0055 mg/kg，銅為4.62 mg/kg，其含量均符合國家衛生標準(GB 2762-2017)。中華圓田螺肌肉中除鉛污染指數I為0.897外，其余3種重金屬污染指數均小于0.15，綜合污染指數P為0.66，說明中華圓田螺肌肉雖然開始受到污染，但仍處于較清潔狀態。由目標危險系數THQ可知，鉛產生的風險最高，銅產生的風險最低，THQ與TTHQ均小于 0.3，表明中華圓田螺肌肉對人體健康負影響較小，對暴露人群無風險，食用安全。

4 結論

中華圓田螺肌肉中粗蛋白含量較高，粗脂肪含量較低，但EPA和DHA占比較高，氨基酸全面且均衡，其中鮮味氨基酸含量十分豐富，味道鮮美，營養與食用價值較高，且無重金屬蓄積風險，養殖開發前景廣闊。