銅藻的營養成分分析與營養學評價

胡　斌，宋理平，冒樹泉，馬國紅

（1. 山東省淡水漁業研究院，山東 濟南 250013；2. 山東省淡水水產遺傳育種重點實驗室，山東 濟南 250013）

銅藻的營養成分分析與營養學評價

胡斌1,2，宋理平1,2，冒樹泉1，馬國紅1

（1. 山東省淡水漁業研究院，山東 濟南 250013；2. 山東省淡水水產遺傳育種重點實驗室，山東 濟南 250013）

測定并分析銅藻中營養成分組成與含量。結果表明：銅藻粗蛋白質量分數為8.3%，粗脂肪質量分數為8.80 %，碳水化合物質量分數為52.31%，灰分質量分數為30.68%；銅藻中測出17種氨基酸（色氨酸未測），其中人體必需氨基酸7種（占氨基酸總量的26.94%），必需氨基酸組成基本符合FAO/WHO標準；主要限制氨基酸為異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸；鮮味氨基酸占氨基酸總量的40.78%；脂肪酸中多不飽和脂肪酸含量為32.34%，其中ARA和EPA的含量分別為12.27%和6.42%。銅藻具較高食用價值與保健作用。

銅藻；營養成分；營養學評價

銅藻(Sargassum horneri)，別名柱囊馬尾藻，屬于褐藻門、圓子綱、墨角藻目、馬尾藻科。藻株高大，氣囊圓柱形，生長在風浪較大的干潮線以下至3 m處的巖石上或低潮帶石沼中，是中國暖溫帶海域淺海區海藻場的主要連片大型褐藻物種，生長盛期3～5月[1]。銅藻是淺海生態修復的保護物種[2]，也是提取膳食纖維[3]和褐藻多糖、褐藻膠、褐藻淀粉[4]的重要原料，具有很高的生態和經濟價值。目前，國內外銅藻的研究主要為人工繁育[2]、多糖類及甾醇類成分研究[5-7]、生態和遺傳學研究[8-9]等，銅藻營養研究方向的報道僅見Zakir Hossain等[10]研究了日本富山縣沿海的銅藻生化成分和簡單脂組成，以及Masatoshi Nomura等[11]研究了日本北部沿海銅藻總脂和脂肪酸的季節變化，而銅藻的氨基酸組成及營養學評價尚未見報道。本研究對銅藻營養成分進行分析及評價，旨在豐富國內外對銅藻的營養學研究，為銅藻資源的開發利用提供基礎。

1　材料與方法

1.1材料

實驗銅藻為5月中旬采集于榮成海域。蒸餾水洗凈后，一部分自然晾干，用于常規營養成分的檢測；另一部分冷凍干燥后保存于-70℃冰箱，用于脂肪酸和氨基酸的測定。

1.2分析方法

1.2.1常規營養成分測定水分：105℃烘箱干燥法[12]；灰分：550℃干法灰化法[13]；蛋白質：凱氏定氮法[14]；粗脂肪：索氏抽提法[15]；碳水化合物：減差法，即100-(水分+蛋白質+脂肪+灰分)[16]。

1.2.2氨基酸測定 樣品經5 mol/L鹽酸溶液水解24 h后，由氨基酸自動分析儀檢測[17]。色氨酸因酸法水解破壞未檢測。

1.2.3脂肪酸測定樣品萃取的粗脂肪經甲酯化后，由氣相色譜分析儀（GC-2010）檢測[18]。

1.3蛋白質營養學評價

蛋白質營養學評價參照1973年聯合國糧農組織/世界衛生組織（FAO/WHO）專家委員會建議的每克氮氨基酸評分標準模式[19]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[20]進行。

氨基酸（N）質量分數（mg/g）=（樣品某種氨基酸質量÷樣品粗蛋白質量）× 6.25× 1000 ；

蛋白質的氨基酸評分（AAS）=（樣品某種氨基酸質量分數÷FAO/WHO標準模式中同種氨基酸質量分數）× 1 000 ；

蛋白質的化學評分（CS）=（樣品某種氨基酸質量分數÷全雞蛋蛋白質中同種氨基酸質量分數）× 100。

2　結果與分析

2.1常規營養成分

銅藻的常規營養成分以碳水化合物（質量分數為52.31 %）為主，灰分次之（質量分數為30.68 %），粗蛋白、粗脂肪質量分數相對較低，分別為8.31 %和8.80 %。（表1）

表1　銅藻與北方海域幾種常見馬尾藻常規營養成分質量分數的比較（干樣）Table 1　Comparison of nutrition components between Sargassum horneri and several common Sargassum in the north China sea　　　　　　　　　%

2.2氨基酸構成及其營養評價

銅藻的氨基酸組成與含量如表2所示。除色氨酸因酸法水解破壞未檢測外，共測出17種氨基酸，其中7種必需氨基酸，2種半必需氨基酸，8種非必需氨基酸。銅藻中（干樣）氨基酸質量分數為8.24 %，必需氨基酸質量分數為2.22%，占氨基酸總量質量分數的26.94%。檢測出的17種氨基酸中，谷氨酸質量分數最高為1.13%，其次是天門冬氨酸（1.10 %）、酪氨酸（1.02%）、胱氨酸 （0.87%），蛋氨酸質量分數最低，僅0.08%。

表2　銅藻與北方海域幾種常見馬尾藻氨基酸組成及含量Tab. 2　Composition and content of amino acids from Sargassum horneri and several common Sargassum in the north China sea　　　　　　w/%

本研究中，銅藻必需氨基酸總質量分數為3 091 mg/g，高于雞蛋蛋白標準的2 960 mg/g，顯著高于FAO/WHO氨基酸評分標準的2 190 mg/g。各必需氨基酸中蛋氨酸+胱氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸的氨基酸質量分數（715、1045 mg/g ）顯著高于FAO/WHO氨基酸評分標準（220、380 mg/g）和雞蛋蛋白標準（386、565 mg/g），其氨基酸評分為325、275，化學評分為185、185。（表3）

表3　銅藻中必需氨基酸的評分Tab 3　Evaluation of essential amino acids from Sargassum horneri

2.3脂肪酸組成

本研究在銅藻中檢測出9種脂肪酸（表4）。飽和脂肪酸以低碳數脂肪酸為主，分別為豆蔻酸（C14：0）和棕櫚酸（C16：0）；單不飽和脂肪酸分別為棕櫚油酸（C16：1）和油酸（C18：1）；多不飽和脂肪酸以多碳數脂肪酸形式存在，分別為亞油酸（C18:2）、亞麻酸（C18：3）、花生二烯酸（C20：2）、花生四烯酸（C20：4）、EPA（C20：5）。

表4　銅藻與北方海域幾種常見馬尾藻脂肪酸組成及含量Tab. 4　Composition and content of fatty acids from Sargassum horneri and several common Sargassum in the north China sea　　　　　　　　　w/%

3　討論

食品的常規營養成分評價主要以其蛋白質、脂肪、碳水化合物、灰分含量為標準。通常蛋白質、脂肪、碳水化合物的組成和含量是評價食品營養價值的重點，而灰分主要是由礦物元素的氧化物組成的，因此灰分的含量也可以用于評價食品中礦物質含量的豐富程度。與以前報道的北方海域的鼠尾藻（Sargassum thunbergii）[21-22]、海黍子（Sargassum kjellmaniamum）[22-23]、羊棲菜（Sargassum fusiforme）[22]相比，銅藻的粗蛋白和碳水化合物顯著低于其他3種馬尾藻，粗脂肪和灰分顯著高于其他3種馬尾藻。因此銅藻除了能夠為人體提供蛋白質、脂肪和碳水化合物外，還可補充多種礦物質等。

酪氨酸與腎上腺素、甲狀腺素等激素生成有關，在酶的作用下酪氨酸也可生成黑色素。酪氨酸和苯丙氨酸同為芳香族氨基酸，人體內酪氨酸的生理活性可由苯丙氨酸替代，在食物酪氨酸豐富的情況下可減少人體苯丙氨酸的需求量；胱氨酸可形成血漿蛋白和角蛋白，可將代謝產物解毒，還參與牛膽質、谷氨酸、胰島素的形成，胱氨酸與蛋氨酸同屬含硫氨基酸，蛋氨酸可轉化為胱氨酸，但胱氨酸不能轉化為蛋氨酸，食物中豐富的胱氨酸可減少人體內蛋氨酸額外消耗[24]。與北方海域其他馬尾藻[21-23]比較，銅藻酪氨酸、胱氨酸含量豐富，酪氨酸為其他幾種馬尾藻的2～4倍，胱氨酸在其他3種馬尾藻中含量極低。銅藻必需氨基酸占總氨基酸的比例（EAA/TAA，26.94%）較羊棲菜[22]高，較鼠尾藻[21-22]和海黍子[22,23]顯著降低，必需氨基酸和非必需氨基酸的比例（EAA/NEAA，39.71%）與同為黃海海域的鼠尾藻[22]、海黍子[22-23]、羊棲菜[22]差異不顯著，極顯著低于渤海海域的鼠尾藻[21]。

谷氨酸、天門冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、精氨酸等氨基酸不僅是參與人體代謝的重要生理活性物質，因其自身呈酸、甜等鮮美滋味，又被稱為鮮味氨基酸。鮮味氨基酸的總量決定了食物味道的鮮美程度。本研究銅藻中含量最高的2種氨基酸：谷氨酸和天門冬氨酸均屬鮮味氨基酸，此外銅藻中的丙氨酸、甘氨酸、精氨酸3種鮮味氨基酸總量也達到了1.13 g/100g。5種鮮味氨基酸總量高達3.36 g/100g，占氨基酸總量的40.78%。

蛋白質的營養價值評價取決于其氨基酸組成和含量，當前研究工作者通常以1973年FAO/WHO制定的以嬰幼兒必需氨基酸需要量為最低限度的每克氮氨基酸評分標準模式[19]和以營養最全面的雞蛋蛋白組成及含量為標準制定的雞蛋蛋白模式[10]作為蛋白質營養價值評定的標準。以氨基酸評分和化學評分為標準，銅藻的第一限制氨基酸為異亮氨酸，第二限制氨基酸為亮氨酸和賴氨酸，這三種氨基酸的含量不能滿足人體所需，需要通過其他途徑補充。

花生四烯酸（ARA）是人體大腦和視神經發育的重要物質，對提高智力和增強視敏度具有重要作用[25]。EPA可幫助降低膽固醇和甘油三酯的含量，促進體內飽和脂肪酸代謝，從而降低血液粘稠度，增進血液循環，提高組織供氧而消除疲勞[26]。花生四烯酸和EPA是人體不可缺少的必需脂肪酸，雖然亞油酸、亞麻酸在人體內可以轉化為花生四烯酸和EPA，但此反應在人體中的速度很慢且轉化量很少，遠遠不能滿足人體對二者的需要，因此必須從食物中直接補充。銅藻脂肪中不飽和脂肪酸含量豐富，占總脂肪的51.51%，其中多不飽和脂肪酸含量占總脂肪的32.34%。與其他馬尾藻[22-23]比較，銅藻多不飽和脂肪酸以花生四烯酸（占總脂肪的12.27%）和EPA（占總脂肪的6.42%）為主，而鼠尾藻[22]、海黍子[22-23]、羊棲菜[22]多不飽和脂肪酸均以亞油酸和亞麻酸為主。

本研究通過對銅藻常規營養成分的分析與營養學評價，發現其含有豐富的碳水化合物和礦物質元素，蛋白質氨基酸組成完全且人體必需氨基酸質量分數較高，含有大量不飽和脂肪酸，尤其是多不飽和脂肪酸含量較高，具有較高的食用價值和保健作用，開發前景廣闊。

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（責任編輯：陳莊）

Nutrient Analysis of Sargassum horneri and Its Nutritional Evaluation

HU Bin1,2，SONG Li-ping1,2，MAO Shu-quan1，MA Guo-hong1
(1. Freshwater Fisheries Research Institute of Shandong Province，Ji Nan 250013，China; 2. Key Laboratory of Freshwater Fisheries Genetics and Breeding of Shandong Province，Ji Nan 250013，China）

Nutritional components of Sargassum horneri were analyzed with routine methods. The results showed that mass fraction of crude protein, crude fat，carbohydrate and ash from absolute-dried sample were 8.31%，8.80%，52.31% and 30.68%，respectively. Except tryptophan，17 kinds of amino acids were detected from Sargassum horneri , 7 of which are essential amino acids for human body（26.94% of the total amino acids）. Composition of essential amino acids basically conforms to the FAO/WHO standard. The main limiting amino acids of Sargassum horneri were isoleucine，leucine，lysine. The umami amino acids accounted for 40.78% of the total amino acids. The content of polyunsaturated fatty acids covers 32.34% of the total fatty acids . The content of ARA and EPA cover 12.27% and 6.42% of the total fatty acids，respectively. The results showed that Sargassum horneri had a high edible value and health effects.

Sargassum horneri；nutrient constituent；nutritional evaluation

S917.3

A

1673-9159（2015）06-0100-05

10.3969/j.issn.1673-9159.2015.06.018

2015-09-16

海洋公益性行業科研專項經費項目（201505022）

胡斌（1980—），男，助理研究員，研究方向為動物營養學研究。 E-mail:b-hu@163.com.