郗亞凡 ,林海生,2 ,曹文紅,2 ,鄭惠娜,2 ,秦小明,2 ,高加龍,2 ,章超樺,2

（1.廣東海洋大學(xué)食品科技學(xué)院，國(guó)家貝類加工技術(shù)研發(fā)分中心（湛江），廣東省水產(chǎn)品加工與安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省海洋食品工程技術(shù)研究中心，廣東省海洋生物制品工程實(shí)驗(yàn)室，水產(chǎn)品深加工廣東普通高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江 524088；2.海洋食品精深加工關(guān)鍵技術(shù)省部共建協(xié)同創(chuàng)新中心，大連工業(yè)大學(xué)，遼寧 大連 116034）

海參屬于棘皮動(dòng)物門（Echinodermata）、海參綱（Holothuroidea），主要分布在西太平洋、東太平洋及北大西洋，是重要的水生經(jīng)濟(jì)物種之一，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和滋補(bǔ)價(jià)值都較高，屬藥食同源的水產(chǎn)品。海參體壁是海參的主要食用部分[2]，含有多糖、皂苷、腦苷酸、肽等多種對(duì)人體有益的生物活性物質(zhì)，具有抗凝血、抗血栓、抗氧化、抗癌、抗感染、抗血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）、調(diào)節(jié)脂質(zhì)和促進(jìn)碳水化合物代謝等作用[3]。

近年來(lái)，海參產(chǎn)量逐年增加，尤其是我國(guó)南海海區(qū)已成為國(guó)內(nèi)新興海參養(yǎng)殖區(qū)域[4]。目前，南海礁棲地區(qū)的熱帶海參有糙海參（Holothuria scabra）、玉足海參（Holothuria Leucospilota）、糙刺參（Stichopus horrens）、綠刺參（Stichopus chloronotus）等20 多種[5]，主要的養(yǎng)殖模式有島礁投放、野外網(wǎng)箱養(yǎng)殖、人工圍網(wǎng)養(yǎng)殖、人工池塘投養(yǎng)等[6-7]。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)熱帶海參的研究主要集中在抗凝血活性、抗血栓、抗炎和抗腫瘤、抑制癌細(xì)胞遷移并誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡等功能活性方面[8-9]，針對(duì)南海礁棲海參體壁營(yíng)養(yǎng)功能成分的全面分析和評(píng)價(jià)的研究較少。本研究擬對(duì)糙海參、玉足海參和糙刺參等三種南海礁棲熱帶海參的基本營(yíng)養(yǎng)、氨基酸、脂肪酸、礦物元素、維生素組成及含量進(jìn)行分析，以期為南海礁棲海參的開(kāi)發(fā)利用提供了理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

糙海參采集于廣東省湛江市徐聞縣糙海參養(yǎng)殖基地，平均鮮個(gè)體質(zhì)量為（54.88 ± 2.54）g；玉足海參采集于廣東省湛江市硇洲島附近海域，平均鮮個(gè)體質(zhì)量為（70.89 ± 3.60）g；糙刺參采集于海南省瓊海市沿海島礁，平均鮮質(zhì)量為（77.56 ± 4.63）g。

DGX-9143B-2 型電熱鼓風(fēng)干燥箱（廣州滬瑞明儀器有限公司）；BSX2-5-12TP 箱式電阻爐馬弗爐（廣州罡然機(jī)電設(shè)備有限公司）；VAPODEST 450 自動(dòng)凱氏定氮儀（德國(guó)Gerhardf公司）；Varioskan Flash全自動(dòng)酶標(biāo)儀（美國(guó)Thermo 公司）；LA8080 氨基酸分析儀（日本日立高新技術(shù)公司）；TQ8050NX 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（日本島津公司）；B1504YN2017型微波消解儀（上海安東帕商貿(mào)有限公司）；7500cx電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）（美國(guó)安捷倫科技公司）；ACQUITY 超高效液相色譜系統(tǒng)（美國(guó)Waters 公司）；LAMBDA-365 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（珀金埃爾默儀器有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 三種海參樣品去除內(nèi)臟、切片，將樣品放入冰箱預(yù)凍12 h，然后在冷阱溫度為-40 ℃、真空度為20 Pa 的條件下進(jìn)行冷凍干燥，最后磨成粉末待測(cè)。

1.2.2 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定 蛋白質(zhì)參照GB5009.5-2016中的凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定；脂肪參照GB 5009.6-2016（第一法）索氏抽提法進(jìn)行測(cè)定；灰分參照GB5009.4-2016中的第一法高溫灼燒進(jìn)行測(cè)定；總糖參照GB/T9695.31-2008中的苯酚硫酸法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 氨基酸的測(cè)定 色氨酸參照GB/T 15400-2018 進(jìn)行測(cè)定；羥脯氨酸參照GB/T9695.23-2008 進(jìn)行測(cè)定；其他氨基酸參照GB5009.124-2016 酸水解法進(jìn)行測(cè)定。

1.2.4 脂肪酸的測(cè)定 參照Folch 法[10]提出總脂肪，參照李玉琪等[11]的方法對(duì)樣品進(jìn)行甲酯化，用色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行分析。

1.2.5 礦物元素的測(cè)定 礦物元素鉀、鈣、鈉、鎂、磷、銅、鋅、鐵等8 種參照GB5009.268-2016 進(jìn)行測(cè)定；硒參照GB5009.93-2017測(cè)定。

1.2.6 維生素的測(cè)定 維生素A和E參照GB5009.82-2016測(cè)定；維生素C參照GB5009.86-2016測(cè)定。

1.2.7 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定 氨基酸的評(píng)定參考聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）提出的氨基酸計(jì)算方式和中國(guó)疾病預(yù)防控制中營(yíng)養(yǎng)與食品安全所提出的雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸計(jì)算方式，計(jì)算出海參的氨基酸評(píng)分（Amino acid score，AAS）、化學(xué)評(píng)分（Chemical score，CS）和支芳值（F值）[12-15]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

維生素采用平均數(shù)表示，其他數(shù)據(jù)均采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差（mean ± SD），試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用軟件SPSS26.0 中的Duncan氏法進(jìn)行顯著性分析和多重比較，差異顯著水平α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分

三種海參的營(yíng)養(yǎng)成分均存在顯著差異（P＜0.05）（表1）。糙海參、玉足海參和糙刺參的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為69.24%、57.60%和37.33%；脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2.62%～5.12%之間，糙刺參最高，玉足海參次之，糙海參最低；灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.04%～46.85%；總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.50%～16.96%。

表1 三種海參的基本營(yíng)養(yǎng)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)（以干基計(jì)）Table 1 Mass fraction of basic nutrients in three sea cucumbers（dry matter basis） %

本研究中糙海參的蛋白質(zhì)、脂肪、總糖含量均高于Sroyraya 等[16]的結(jié)果，灰分含量則低于Sroyraya等[16]的報(bào)道；與肖同杰等人[17]報(bào)道的同海域的玉足海參相比，本研究中的玉足海參的蛋白質(zhì)、脂肪和總糖含量均較高；糙刺參中的蛋白質(zhì)和灰分含量均低于趙玲等[18]結(jié)果。存在這些差異可能是由海參樣品的采集地點(diǎn)、所處生長(zhǎng)環(huán)境、保存及檢測(cè)方法的不同造成的。三種海參與仿刺參（Apostichopus japonicus）[19]蛋白質(zhì)含量相比，糙海參和玉足海參蛋白質(zhì)含量高于仿刺參，而糙刺參含量低于仿刺參；與仿刺參脂肪含量相比，糙刺參的脂肪含量接近，而糙海參和玉足海參含量較低。由此可看出，糙海參和玉足海參屬于高蛋白低脂肪的海產(chǎn)品。本研究中糙刺參的灰分含量是另外兩個(gè)品種的兩倍以上，與阿拉斯加紅參（Parastichopus californicus）[20]、俄羅斯紅參（Apostichopus japonicus）[21]含量相似，說(shuō)明糙刺參的體壁較厚，而且肌肉組織緊密且結(jié)實(shí)。

2.2 氨基酸組成與評(píng)價(jià)

由表2 可知，三種海參蛋白質(zhì)中均檢出17 種氨基酸，包括8 種必需氨基酸、4 種呈味氨基酸和3 種支鏈氨基酸。其中，天冬氨酸、絲氨酸和蛋氨酸在糙海參和玉足海參中無(wú)顯著差異（P ＞0.05），異亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸在糙海參和糙刺參中無(wú)顯著差異（P ＞0.05），其他氨基酸在三種海參中均存在顯著差異（P＜0.05）。

表2 三種海參蛋白質(zhì)的氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 2 Mass fraction of amino acid in three sea cucumbers %

三種海參的氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在35.09%～69.27%之間，糙海參含量最高，糙刺參最低，與蛋白質(zhì)測(cè)定的結(jié)果保持一致；三種海參的氨基酸甘氨酸含量最高，其次為谷氨酸，與花刺參（Stichopus variegatus）、梅花參（Thelenota ananas）、巨梅花參（Thelenota anax）、白沙參（Holothuria fuscogilva）、象牙海參（Holothuria fuscopunctata）和白底輻肛參（Actinopyga mauritiana）等[22]的研究結(jié)果相似。甘氨酸具有預(yù)防肝纖維化、酒精性肝和關(guān)節(jié)炎等作用，谷氨酸能夠改善腦細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)和促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育等功能[23]，由此可看出，這三種海參在肝纖維化和腦細(xì)胞等方面具有改善和預(yù)防作用。三種海參的必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.80%～17.93%，玉足海參最高，糙刺參最低。糙海參和玉足海參的必需氨基酸含量高于仿刺參[19]，而糙刺參含量低于仿刺參[19]。三種海參必需氨基酸在總氨基酸中的占比w（EAA）/w（TAA）在18.29%～28.91%范圍內(nèi)。必需氨基酸與非必需氨基酸的比值w（EAA）/w（NEAA）在22.39%～40.66%之間，與仿刺參[15]、白底輻肛參和圖紋白尼參（Bohadschia marmorata）[22]等比值相似；呈味氨基酸賦予產(chǎn)品特有的風(fēng)味，三種海參呈味氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在16.23%～35.45%之間，其中糙海參＞玉足海參＞糙刺參，且差異顯著（P ＞0.05），因此，糙海參比另外兩種海參在食用風(fēng)味方面更具有優(yōu)勢(shì)。支鏈氨基酸具有促進(jìn)生長(zhǎng)激素釋放、保肝降膽固醇和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等功能[24]，三種海參支鏈氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3.65%、6.56%和5.22%，故玉足海參能夠以提供更多的支鏈氨基酸。F值又稱支芳值，高F 值具有輔助治療肝性腦病，改善手術(shù)后和臥床病人的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)狀況，抗疲勞等特殊功效[25-26]。本研究中，三種海參的F值為1.96～2.45，糙刺參和玉足海參F值的比例均高于糙海參。由此可看出，糙刺參可為人體補(bǔ)充更多的支鏈氨基酸，食用具有更多的營(yíng)養(yǎng)保健的功效。

表3 可知，糙海參和玉足海參的第一限制性氨基酸均為賴氨酸，糙刺參的第一限制性氨基酸為亮氨酸，其他氨基酸得分較為均衡。在海參加工過(guò)程中可以針對(duì)性添加這些氨基酸或在烹飪過(guò)程中添加含有豐富賴氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸的食物來(lái)豐富海參的營(yíng)養(yǎng)性。

表3 三種海參蛋白質(zhì)氨基酸的組成評(píng)價(jià)Table 3 Evaluation of amino acid composition of three sea cucumbers

2.3 脂肪酸組成

由表4 可知，在糙海參和玉足海參中均檢測(cè)出19 種脂肪酸，其中包括9 種飽和脂肪酸（Saturated fatty acid，SFA）、6 種單不飽和脂肪酸（Monounsatu‐rated fatty acid，MUFA）和4 種多不 飽和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acid，PUFA）。糙刺參中檢測(cè)出17種脂肪酸，包括6種SFA、4種MUFA和5種PUFA。在共有的脂肪酸中，花生酸（C20:0，arachidic acid）在糙海參和玉足海參中差異不顯著（P ＞0.05），順-11-二十碳一烯酸（C20:1）在糙海參和糙刺參中差異不顯著（P ＞0.05），亞油酸（C18:2n-6c，Linole‐ic acid）在玉足海參和糙刺參中差異不顯著（P ＞0.05），其余脂肪酸均存在顯著差異（P＜0.05）。

表4 三種海參脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 4 Mass fraction of fatty acid three sea cucumbers %

三種海參的SFA 占總脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在32.32%～34.96%之間，均以棕櫚酸（C16:0，Palmitic acid，PA）和硬脂酸（C18:0，Stearic Acid）為主。PA具有抗炎、降低膽固醇、預(yù)防心腦血管疾病和提高機(jī)體免疫力等作用[27]；硬脂酸具有改善血栓和動(dòng)脈硬化、促進(jìn)線粒體合成、保護(hù)肝臟的作用[28]。糙刺參的PA 和硬脂酸含量顯著高于糙海參和玉足海參（P＜0.05）,因此食用糙刺參可能更有助于改善血栓和動(dòng)脈硬化、預(yù)防心腦血管疾病。MUFA 是飽和動(dòng)物脂肪的更健康替代品，具有預(yù)防心血管疾病（CVD）、減輕血脂異常、預(yù)防非酒精性脂肪肝疾?。∟AFLD）和2-型糖尿?。═2DM）[29]等功效。三種海參的MUFA 占總脂肪酸的比例在28.91%～49.55%之間，其中以順-11-二十碳一烯酸（C20:1）為主，占所有MUFA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的40%～50%，與白色仿刺參（45.49%）和紫色仿刺參（43.92%）[19]相似。PUFA 在抗癌、抗炎癥、促進(jìn)大腦發(fā)育和預(yù)防心血管疾病等方面具有顯著功效[30]，三種海參的PUFA 占總脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在17.42%～38.51%之間，含量最高的為糙海參，其次為糙刺參，玉足海參最少，均高于花刺 參（15.10%）、梅花參（15.40%）和象牙 參（5.10%）[22]。在PUFA 中，C20:3n-6 具有擴(kuò)張血管和抗動(dòng)脈粥樣硬化的功能[29]，在糙海參中質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.19%，在另外兩種海參中未檢出；EPA 是一種omega-3 多不飽和脂肪酸，在糙海參和玉足海參中的含量都較高，其具有廣泛的潛在有益心血管作用，并且可以降低甘油三酯（TG）和非高密度脂蛋白膽固醇（non-HDL-C）水平[31]；在糙刺參中含量最高的是花生四烯酸（C20:4n-6，Arachidonic acid，AA），AA是生物細(xì)胞膜的組成部分，對(duì)免疫系統(tǒng)的正常功能、調(diào)節(jié)血脂和血糖、緩解炎癥、改善視力和記憶力等方面具有相當(dāng)重要的意義[32-33]。因此，食用糙刺參可能對(duì)炎癥、心血管疾病等有一定的緩解作用。

2.4 礦物元素

如表5 所示，在三種海參的9 種被檢礦物元素中，磷在糙海參和糙刺參中無(wú)顯著差異，其余均存在顯著差異（α=0.05）。在常量元素中，鈉是三種海參主要的礦物元素，其次為鈣、鎂，其中鈉含量為糙刺參＞糙海參＞糙刺參，且差異顯著（P＜0.05），均高于烏爪參（Holothuria tubulosa）[22]。在微量元素中，鐵是血紅蛋白、肌紅蛋白和許多酶的組成部分，缺鐵會(huì)導(dǎo)致貧血，其范圍從無(wú)功能損害的血漿鐵蛋白下降到以低血紅蛋白濃度的小紅細(xì)胞為特征的嚴(yán)重缺鐵[34]。糙海參、玉足海參和糙刺參三種海參中鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為31.24、33.50、123.0 mg/kg，其含量均高于俄羅斯紅參[21]和紫色仿刺參[35]等已報(bào)導(dǎo)的其他海參品種。鋅在維持機(jī)體的正常免疫、生殖和調(diào)控自由基水平等方面都有重要作用，而硒元素是人體必不可少的營(yíng)養(yǎng)微量元素之一，具有抗癌、抗衰老和增強(qiáng)人體免疫力等功效[36]。在三種海參中，玉足海參的鋅含量分別是糙海參和糙刺參的2.6 倍和2.0 倍，硒含量分別是糙海參和糙刺參的7.6倍和26.0倍，可見(jiàn)玉足海參在補(bǔ)鋅和補(bǔ)硒營(yíng)養(yǎng)功能食品方面具有更高的應(yīng)用價(jià)值。

表5 三種海參體壁礦物元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 5 Mass fraction of mineral elements in the body wall of three sea cucumbers

2.5 維生素分析

對(duì)三種海參的維生素A、C、E 的含量檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，維生素A 在三種海參中均未檢出，維生素C 在糙海參、玉足海參和糙刺參中質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為26.9、9.43和38.10 mg/100g，維生素E的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.24、0.13 和0.27 mg/100g。三種海參均可以提供人體少量的維生素C和維生素E。

3 結(jié)論

糙海參、玉足海參和糙刺參三種海參體壁的基本營(yíng)養(yǎng)成分組成存在顯著差異（P＜0.05），糙海參和玉足海參蛋白質(zhì)含量均較高、脂肪含量低，具有海洋生物的營(yíng)養(yǎng)組成特點(diǎn)；糙海參、玉足海參和糙刺參氨基酸的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為69.27%、62.03%、35.09%，糙海參和玉足海參能夠提供更多的氨基酸；棕櫚酸是三種海參中含量最高的飽和脂肪酸（9.36%～13.86%）；玉足海參和糙刺參多不飽和脂肪酸含量高，可食用價(jià)值高；三種海參體壁富含人體所需的多種礦物元素，常量元素中鈉含量最高，微量元素中鐵和鋅含量最高；三種海參均含有少量的維生素C 和維生素E。