光裸星蟲4個野生群體的營養(yǎng)成分分析與品質(zhì)評價

羅少杰，楊創(chuàng)業(yè)，王慶恒，陳振國（.廣東海洋大學水產(chǎn)學院，廣東 湛江 54088；.湛江市碧海灣水產(chǎn)科技有限公司，廣東 湛江 5438）

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光裸星蟲4個野生群體的營養(yǎng)成分分析與品質(zhì)評價

羅少杰1，楊創(chuàng)業(yè)1，王慶恒1，陳振國2
（1.廣東海洋大學水產(chǎn)學院，廣東 湛江 524088；2.湛江市碧海灣水產(chǎn)科技有限公司，廣東 湛江 524382）

摘要：測定廣東湛江、廣西北海、福建漳州等地4個主產(chǎn)區(qū)的光裸星蟲（Sipunculus nudus）的主要營養(yǎng)成分，分析光裸星蟲群體間營養(yǎng)差異。結(jié)果表明，光裸星蟲體壁的水分的平均質(zhì)量分數(shù)為(79.39 ± 1.81)%，體壁干品中粗蛋白、粗脂肪和灰分的平均質(zhì)量分數(shù)分別為、（80.54 ± 3.11）%、（1.45 ± 0.27）%和（9.75 ± 2.14）%。體壁干品中共檢測到16種氨基酸，氨基酸總量（TAA）、必需氨基酸（EAA）、呈味氨基酸（DAA）的平均質(zhì)量分數(shù)分別為(63.91 ± 1.78)%、（21.76 ± 0.63）%、（32.23 ± 0.64）%；含量最高的5種氨基酸中，4種為呈味氨基酸，其中谷氨酸質(zhì)量分數(shù)9.51 ± 0.26%為最高，天冬氨酸（6.58 ± 0.22）%為其次。光裸星蟲的第一限制氨基酸和第二限制氨基酸分別是蛋氨酸和纈氨酸。4個群體的水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、氨基酸總量（TAA）、呈味氨基酸質(zhì)量分數(shù)（DAA）等營養(yǎng)指標差異具統(tǒng)計學意義(P ＜ 0.05)，必需氨基酸質(zhì)量分數(shù)（EAA）、EAA /TAA、DAA /TAA、非必需氨基酸質(zhì)量分數(shù)（NEAA）、EAA/NEAA等指標差異不具統(tǒng)計學意義（P ＞ 0.05）。光裸星蟲是一種優(yōu)質(zhì)的高蛋白、低脂肪、味道鮮美、營養(yǎng)豐富的海產(chǎn)品。

關鍵詞：光裸星蟲；營養(yǎng)成分；氨基酸組成；群體

光裸星蟲（Sipunculus nudus）俗稱“沙蟲”，又稱裸體方格星蟲，是星蟲動物門（Sipuncula）常見種，為世界性分布，在我國福建、廣東、廣西和海南沿海地區(qū)常見[1]，因其味道鮮美，一直是華南地區(qū)重要的海珍品，并有藥用及食療價值[2-3]。

近些年來，光裸星蟲的開發(fā)利用與自然資源保護日益受到廣泛關注，關于光裸星蟲繁殖生物學[4-5]、增養(yǎng)殖技術(shù)[6-7]及種質(zhì)資源評價[8-9]方面研究較多，但對于星蟲營養(yǎng)組成及評價的研究報道較少。章超樺等[10]研究表明光裸星蟲體壁干品的游離氨基酸含量較高，富含牛磺酸、甘氨酸、丙氨酸等；董蘭芳等[11]報道了方格星蟲幼蟲、稚蟲和成蟲的氨基酸組成差異。本研究以中國沿海4個主產(chǎn)區(qū)的光裸星蟲為材料，通過營養(yǎng)成分檢測和品質(zhì)評價，分析光裸星蟲群體間營養(yǎng)差異，以期為光裸星蟲的品種選育、食品開發(fā)及評價等產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供基礎資料。

1　材料與方法

1.1實驗材料

實驗所用4地光裸星蟲分別來自福建省漳州市海澄鎮(zhèn)浮宮村、廣東省湛江市東海島南坑村、湛江市遂溪縣草潭鎮(zhèn)和廣西省北海市沙蟲寮村的附近海域，2015年10月5日—20日采集。每個群體選取規(guī)格一致、蠕動有力、體表無明顯損傷的光裸星蟲各60尾，樣品體質(zhì)量分別為（13.11 ± 2.02）、（13.01 ± 2.96）、（12.69 ± 3.04）和（12.90 ± 2.02）g，群體間無顯著性差異（P ＞ 0.05）。

星蟲活體帶回實驗室，以新鮮海水洗凈星蟲體表泥沙，濾水吸干體表海水后，解剖去除消化道、腎管及體腔液，留下體壁，在105 ℃下常壓恒溫干燥至恒重。隨機將20尾星蟲體壁干品合并為1個待測樣，用于后續(xù)指標測定。實驗設3個重復。

1.2測定與評價方法

1.2.1常規(guī)營養(yǎng)成分測定粗蛋白用凱氏定氮法按GB 5009.5- 2010測定，粗脂肪用索氏抽提法按GB 14772- 2008測定，灰分按照GB 5009.4- 2010測定。

1.2.2氨基酸含量測定氨基酸含量的測定按照GBT 18654.11-2008采用酸水解法處理，使用日立L-8900全自動氨基酸分析儀測定。

1.2.3營養(yǎng)價值評價將光裸星蟲中各種必需氨基酸質(zhì)量分數(shù)進行換算，根據(jù)全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式[12]以及聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）推薦的氨基酸評分標準[13]進行比較，蛋白質(zhì)的氨基酸評分（AAS）和化學評分（CS）參考文獻[14]。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用 SPSS 20.0 對所得數(shù)據(jù)進行方差分析，若差異達到顯著，則進行 Tukey 多重比較，顯著性水平α為 0.05。

2　結(jié)果與分析

2.1營養(yǎng)成分分析

營養(yǎng)成分分析顯示，光裸星蟲體壁的水分的平均質(zhì)量分數(shù)為(79.39±1.81)%，體壁干品中粗蛋白、粗脂肪和灰分的平均質(zhì)量分數(shù)分別為（80.54± 3.11）%、（1.45±0.27）%和（9.75±2.14）%。如表1所示，4個群體間的水分、粗蛋白、粗脂肪及灰分質(zhì)量分數(shù)均存在顯著性差異(P ＜ 0.05)。其中，遂溪群體體壁含水量最高，并顯著高于其他3個群體(P ＜ 0.05)；漳州群體的蛋白質(zhì)和灰分質(zhì)量分數(shù)均顯著高于其他3個群體(P ＜ 0.05)；遂溪群體的脂肪質(zhì)量分數(shù)最高，并顯著高于北海和漳州群體(P ＜0.05)。

2.2氨基酸組成分析

光裸星蟲體壁干品氨基酸總量（TAA）的平均質(zhì)量分數(shù)為(63.91±1.78)%，共檢測出天冬氨酸等16種氨基酸。質(zhì)量分數(shù)最高的5種氨基酸中，4種為呈味氨基酸，其中谷氨酸（Glu）質(zhì)量分數(shù)最高，達到（9.51±0.26）%，天冬氨酸（Asp）其次，為（6.58±0.22）%。精氨酸（Arg）、丙氨酸（Ala）、甘氨酸（Gly）、亮氨酸(Leu)、賴氨酸（Lys）質(zhì)量分數(shù)較高。

表1　不同群體光裸星蟲營養(yǎng)成分質(zhì)量分數(shù)的比較Table1　Comparison of the nutritive components of S.nudus from different populations　　　　%

4個群體的光裸星蟲的氨基酸組成比較見表2。其中，氨基酸總量（TAA）、天冬氨酸（Asp）、蘇氨酸（Thr）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、異亮氨酸（Ile）、組氨酸（His）、賴氨酸（Lys）、脯氨酸（Pro）質(zhì)量分數(shù)存在顯著性差異(P＜0.05)；其他氨基酸差異不顯著（P＞0.05）。

通過查閱國內(nèi)外相關資料發(fā)現(xiàn)，沙漠地區(qū)高速公路路面面層主要采用粗粒式和中粒式瀝青混凝土面層，基層主要采用水泥穩(wěn)定砂礫（碎石）和水泥石灰粉煤灰綜合穩(wěn)定砂礫，底基層以天然砂礫和水泥穩(wěn)定砂礫居多。路面結(jié)構(gòu)厚度統(tǒng)計如下：面層結(jié)構(gòu)厚度變化12～15cm，基層結(jié)構(gòu)厚度變化20cm，底基層結(jié)構(gòu)厚度變化20～36cm。本項目路面組合結(jié)構(gòu)選用方案一所示：5cm中粒式SBS改性瀝青混凝土+7cm粗粒式瀝青混凝土+下封層+36cm水泥穩(wěn)定砂礫+25cm天然砂礫，所采用路面結(jié)構(gòu)與資料統(tǒng)計相符。

表2　不同群體光裸星蟲各種氨基酸（干基計）質(zhì)量分數(shù)Table 2　Mass fraction of amino acids of S.nudus from different populations(dry basis)　　　　　%

2.3氨基酸組成特征分析

光裸星蟲必需氨基酸質(zhì)量分數(shù)（EAA）、必需氨基酸占總氨基酸比例（EAA /TAA）平均值分別為（21.76 ± 0.63）%和（34.06 ± 0.63）%，呈味氨基酸質(zhì)量分數(shù)（DAA）、呈味氨基酸占總氨基酸比例（DAA /TAA）平均值分別為（32.23 ± 0.64）%和（50.44 ± 0.61）%，非必需氨基酸（NEAA）、必需氨基酸與非必需氨基酸比例（EAA/NEAA）的平均值分別為（42.14 ± 1.37）%和（51.67 ± 1.53）%。

光裸星蟲東海島、北海、漳州和遂溪群體的氨基酸組成特征比較見表3。其中，4個群體間EAA質(zhì)量分數(shù)、EAA /TAA、DAA /TAA以及EAA/NEAA差異不顯著（P ＞ 0.05）；群體間DAA含量及NEAA含量差異顯著（P ＜ 0.05），東海島群體DAA質(zhì)量分數(shù)和NEAA含量均顯著低于其他3個群體(P ＜ 0.05)； 漳州群體NEAA含量則顯著高于其他3個群體（P ＜ 0.05）。

表3　不同群體光裸星蟲氨基酸組成特征Table 3　Characteristics of amino acid composition of S.nudus from different populations　　%

2.4營養(yǎng)品質(zhì)評價

光裸星蟲體壁干品中的必需氨基酸組成評價見表4。兩種評價方法結(jié)果一致，4個群體的評價結(jié)果也一致。其中，蛋氨酸（Met）的AAS和CS均最小，分別為0.81和0.46；纈氨酸（Val）其次，分別為0.84和0.64；光裸星蟲的第一限制氨基酸和第二限制氨基酸分別是蛋氨酸（Met）和纈氨酸（Val）。除Met和Val外，其他各必需氨基酸的AAS均大于1；除Met外，其他各必需氨基酸的CS均大于0.5。

表4　不同群體光裸星蟲的必需氨基酸組成評價Table 4　Evaluation of essential amino acids of S.nudus from different populations

3　討論

3.1常規(guī)營養(yǎng)分析

蛋白質(zhì)和脂肪含量是衡量食品營養(yǎng)價值的重要指標。本研究結(jié)果表明，盡管不同群體的光裸星蟲的營養(yǎng)成分含量存在差異，但光裸星蟲體壁干品中的粗蛋白平均質(zhì)量分數(shù)達到（80.54 ± 3.11）%，測定數(shù)值與董蘭芳等[11]研究報道基本一致，二者均明顯高于雜色鮑（Haliotis diversicolor reeve）[15]、皺紋盤鮑（H.discus hanai）[15]、刺參（Apostichopus japonicus）[16]、海灣扇貝（Argopectens irradias）[17]、華貴櫛孔扇貝（Chlamys nobilis）[18]、雜色蛤（Ruditapes variegata）[19]等海水經(jīng)濟無脊椎動物食用部分的粗蛋白質(zhì)量分數(shù)（部分文獻中原營養(yǎng)成分含量以濕重計，已折算）。星蟲的粗脂肪平均質(zhì)量分數(shù)僅（1.45 ± 0.27）%，明顯低于上述經(jīng)濟動物[15-19]。這表明光裸星蟲是一種優(yōu)質(zhì)的高蛋白、低脂肪的優(yōu)質(zhì)海產(chǎn)品。

3.2氨基酸分析與營養(yǎng)價值評價

本研究中光裸星蟲4個野生群體體壁干品中氨基酸總量（TAA）在61.49% ～65.62%之間，平均為(63.91 ± 1.78)%，其中，必須氨基酸（EAA）含量豐富，EAA/TAA平均值達到（34.06 ± 0.63）%，這與WHO/FAO推薦的理想模式（35.38%）相當。同時，將WHO/FAO標準和雞蛋蛋白質(zhì)評定標準應用于光裸星蟲營養(yǎng)價值的評價，除Met和Val外光裸星蟲必須氨基酸ASS值均大于1，除Met外其他必須氨基酸CS值均大于0.5，表明光裸星蟲可以為人體提供豐富均衡的必需氨基酸。

一般認為動物食品風味的鮮美程度取決于可食用部分的呈味氨基酸（DAA）的含量，其中，谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）是呈現(xiàn)鮮味特征的氨基酸，甘氨酸（Gly）和丙氨酸（Ala）則是呈現(xiàn)甘味特征的氨基酸[10]。本研究中，光裸星蟲4個群體的DAA平均質(zhì)量分數(shù)為（32.23 ± 0.64）%，DAA/TAA平均值達到（50.44 ± 0.61）%，高于海灣扇貝[17]等海產(chǎn)無脊椎動物，明顯高于多鱗鱚（Sillago sihama）[20]，點籃子魚（Siganus guttatus）[21]等海洋魚類。本研究表明，Glu、Asp、Ala和Gly分別為光裸星蟲體壁干品中含量第1、第2、第4和第5位的氨基酸，說明光裸星蟲肉質(zhì)鮮美主要是此4種氨基酸共同呈味的綜合結(jié)果。章超樺等[10]利用80%乙醇抽提法制備光裸星蟲體壁提取液，測定游離氨基酸后認為Ala和Gly是星蟲干品風味的主要物質(zhì)。樣品制備方法的差異是研究結(jié)果不完全一致的原因。

已有研究表明，海洋無脊椎動物中精氨酸（Arg）的含量較高[15-19]；本研究測定Arg平均質(zhì)量分數(shù)高達為（6.37 ± 0.75）%，為星蟲體壁氨基酸含量中排位第3，與其相符。大量研究指出Arg是幼齡哺乳動物的必需氨基酸，并有促進傷口愈合、免疫調(diào)節(jié)、促進腸道發(fā)育等多種生理功能[22]。這進一步說明，光裸星蟲可作為人體的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來源。

3.3群體差異比較

水產(chǎn)動物群體間常常存在營養(yǎng)成分差異，這種差異由環(huán)境（溫度、鹽度、餌料種類與豐度等）和遺傳因素（基因結(jié)構(gòu)、發(fā)育階段等）共同決定。周彥鋒等[23]報道大銀魚（Protosalanx hyalocranius）從太湖移植到北方水庫后，粗蛋白的含量有不同程度的降低。萬玉美等[24]比較了飼養(yǎng)于魚礁區(qū)和池塘的相同來源刺參的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示魚礁區(qū)刺參的營養(yǎng)價值優(yōu)于池塘養(yǎng)殖刺參。陳煒等[25]研究發(fā)現(xiàn)同一養(yǎng)殖場中不同殼色皺紋盤鮑的部分營養(yǎng)指標存在明顯差異。宋志東等[26]、董蘭芳等[11]先后報道了不同發(fā)育階段的刺參和方格星蟲營養(yǎng)成分變化。RAPD分析[27]、16S rRNA[28]和COI[8]基因序列比較均證實，光裸星蟲群體間存在明顯的遺傳分化，這可能是導致光裸星蟲群體間營養(yǎng)差異的重要原因。遺傳因素和環(huán)境因素在星蟲物質(zhì)積累過程中分別所起的作用還需要作大量深入的研究。

4　結(jié)論

（1）光裸星蟲富含多種人體必需氨基酸，呈味氨基酸含量高，味道鮮美，是一種優(yōu)質(zhì)的高蛋白、低脂肪的海產(chǎn)品。

（2）光裸星蟲限制性氨基酸為Met和Val。

（3）光裸星蟲群體間部分營養(yǎng)指標存在差異。

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（責任編輯：陳莊）

Nutrition Components Analysis and Evaluation on Four Wild Populations of Peanut Worm Sipunculus nudus

LUO Shao-jie1，YANG Chuang-ye1，WANG Qing-heng1，CHEN Zhen-guo2
(1.Fisheries College，Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524025，China；2.Zhanjiang Green Bay Aquatic Science and Technology Co，Ltd.Zhanjiang 524382，China)

Abstract：In this study，the main nutrition components of four wild populations of Peanut Worm Sipunculus nudus from(Donghai Island，Beihai,Zhangzhou，Suixi)were tested and analyzed in order to find differences among four wild populations.The results showed that the average mass fraction of moisture of S.nudus from four wild populations was(79.39 ± 1.81)%；the average mass fraction of crude protein,crude fat and ash of S.nudus from them were（80.54 ± 3.11）%，（1.45 ± 0.27）% and（9.75 ± 2.14）%，respectively.Except Tryptophan and Cystine,16 common amino acids were detected from S.nudus,which included 7 essential amino acids.And the average total mass fraction of amino acids was（63.91 ± 1.78）%；the average mass fraction of essentialamino acids was（21.76 ± 0.63）%；the average mass fraction of delicious amino acids was（32.23 ± 0.64）%.There were four kinds of amino acids which are delicious amino acids among the highest mass fraction of five kinds of amino acids.And Glutamic was the highest mass fraction,which was(9.51 ± 0.26)%,Aspartic following,wasbook=26,ebook=29（6.58 ± 0.22）%.The first limited amino acid and the second limited amino acid of S.nudus from four wild populations were Valine and methionine，respectively.There were statistically significant differences in moisture，crude protein，crude fat,ash,total amino acids（TAA）and flavor amino acid mass fraction(DAA)from four wild populations(P ＜ 0.05).But there were not statistically significant differences in essential amino acids（EAA），EAA /TAA，DAA /TAA，non-essential amino acids（NEAA）and EAA /NEAA from four wild populations（P ＞ 0.05）It was indicated that S.nudus is the marine food product of a high quality with good edible value and nutritive value.

Key Words：Sipunculus nudus；nutritive components；amino acids；different populations

通信作者：王慶恒，副教授，研究方向為海產(chǎn)無脊椎動物增養(yǎng)殖。E-mail：wangqingheng@163.com

基金項目：廣東省科技計劃項目（No.2012B020307008）

收稿日期：2015-11-03

doi：10.3969/j.issn.1673-9159.2016.01.005

中圖分類號：S917.4

文獻標志碼：A

文章編號：1673-9159（2015）06-0025-06

第一作者：羅少杰（1991—），男，碩士研究生，研究方向為海洋生物學。