光裸星虫4个野生群体的营养成分分析与品质评价

罗少杰，杨创业，王庆恒，陈振国（.广东海洋大学水产学院，广东 湛江 54088；.湛江市碧海湾水产科技有限公司，广东 湛江 5438）



光裸星虫4个野生群体的营养成分分析与品质评价

罗少杰1，杨创业1，王庆恒1，陈振国2
（1.广东海洋大学水产学院，广东 湛江 524088；2.湛江市碧海湾水产科技有限公司，广东 湛江 524382）

摘要：测定广东湛江、广西北海、福建漳州等地4个主产区的光裸星虫（Sipunculus nudus）的主要营养成分，分析光裸星虫群体间营养差异。结果表明，光裸星虫体壁的水分的平均质量分数为(79.39 ± 1.81)%，体壁干品中粗蛋白、粗脂肪和灰分的平均质量分数分别为、（80.54 ± 3.11）%、（1.45 ± 0.27）%和（9.75 ± 2.14）%。体壁干品中共检测到16种氨基酸，氨基酸总量（TAA）、必需氨基酸（EAA）、呈味氨基酸（DAA）的平均质量分数分别为(63.91 ± 1.78)%、（21.76 ± 0.63）%、（32.23 ± 0.64）%；含量最高的5种氨基酸中，4种为呈味氨基酸，其中谷氨酸质量分数9.51 ± 0.26%为最高，天冬氨酸（6.58 ± 0.22）%为其次。光裸星虫的第一限制氨基酸和第二限制氨基酸分别是蛋氨酸和缬氨酸。4个群体的水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、氨基酸总量（TAA）、呈味氨基酸质量分数（DAA）等营养指标差异具统计学意义(P ＜ 0.05)，必需氨基酸质量分数（EAA）、EAA /TAA、DAA /TAA、非必需氨基酸质量分数（NEAA）、EAA/NEAA等指标差异不具统计学意义（P ＞ 0.05）。光裸星虫是一种优质的高蛋白、低脂肪、味道鲜美、营养丰富的海产品。

关键词：光裸星虫；营养成分；氨基酸组成；群体

光裸星虫（Sipunculus nudus）俗称“沙虫”，又称裸体方格星虫，是星虫动物门（Sipuncula）常见种，为世界性分布，在我国福建、广东、广西和海南沿海地区常见[1]，因其味道鲜美，一直是华南地区重要的海珍品，并有药用及食疗价值[2-3]。

近些年来，光裸星虫的开发利用与自然资源保护日益受到广泛关注，关于光裸星虫繁殖生物学[4-5]、增养殖技术[6-7]及种质资源评价[8-9]方面研究较多，但对于星虫营养组成及评价的研究报道较少。章超桦等[10]研究表明光裸星虫体壁干品的游离氨基酸含量较高，富含牛磺酸、甘氨酸、丙氨酸等；董兰芳等[11]报道了方格星虫幼虫、稚虫和成虫的氨基酸组成差异。本研究以中国沿海4个主产区的光裸星虫为材料，通过营养成分检测和品质评价，分析光裸星虫群体间营养差异，以期为光裸星虫的品种选育、食品开发及评价等产业化发展提供基础资料。

1　材料与方法

1.1实验材料

实验所用4地光裸星虫分别来自福建省漳州市海澄镇浮宫村、广东省湛江市东海岛南坑村、湛江市遂溪县草潭镇和广西省北海市沙虫寮村的附近海域，2015年10月5日—20日采集。每个群体选取规格一致、蠕动有力、体表无明显损伤的光裸星虫各60尾，样品体质量分别为（13.11 ± 2.02）、（13.01 ± 2.96）、（12.69 ± 3.04）和（12.90 ± 2.02）g，群体间无显著性差异（P ＞ 0.05）。

星虫活体带回实验室，以新鲜海水洗净星虫体表泥沙，滤水吸干体表海水后，解剖去除消化道、肾管及体腔液，留下体壁，在105 ℃下常压恒温干燥至恒重。随机将20尾星虫体壁干品合并为1个待测样，用于后续指标测定。实验设3个重复。

1.2测定与评价方法

1.2.1常规营养成分测定粗蛋白用凯氏定氮法按GB 5009.5- 2010测定，粗脂肪用索氏抽提法按GB 14772- 2008测定，灰分按照GB 5009.4- 2010测定。

1.2.2氨基酸含量测定氨基酸含量的测定按照GBT 18654.11-2008采用酸水解法处理，使用日立L-8900全自动氨基酸分析仪测定。

1.2.3营养价值评价将光裸星虫中各种必需氨基酸质量分数进行换算，根据全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式[12]以及联合国粮农组织/世界卫生组织（FAO/WHO）推荐的氨基酸评分标准[13]进行比较，蛋白质的氨基酸评分（AAS）和化学评分（CS）参考文献[14]。

1.3数据处理

采用 SPSS 20.0 对所得数据进行方差分析，若差异达到显著，则进行 Tukey 多重比较，显著性水平α为 0.05。

2　结果与分析

2.1营养成分分析

营养成分分析显示，光裸星虫体壁的水分的平均质量分数为(79.39±1.81)%，体壁干品中粗蛋白、粗脂肪和灰分的平均质量分数分别为（80.54± 3.11）%、（1.45±0.27）%和（9.75±2.14）%。如表1所示，4个群体间的水分、粗蛋白、粗脂肪及灰分质量分数均存在显著性差异(P ＜ 0.05)。其中，遂溪群体体壁含水量最高，并显著高于其他3个群体(P ＜ 0.05)；漳州群体的蛋白质和灰分质量分数均显著高于其他3个群体(P ＜ 0.05)；遂溪群体的脂肪质量分数最高，并显著高于北海和漳州群体(P ＜0.05)。

2.2氨基酸组成分析

光裸星虫体壁干品氨基酸总量（TAA）的平均质量分数为(63.91±1.78)%，共检测出天冬氨酸等16种氨基酸。质量分数最高的5种氨基酸中，4种为呈味氨基酸，其中谷氨酸（Glu）质量分数最高，达到（9.51±0.26）%，天冬氨酸（Asp）其次，为（6.58±0.22）%。精氨酸（Arg）、丙氨酸（Ala）、甘氨酸（Gly）、亮氨酸(Leu)、赖氨酸（Lys）质量分数较高。

表1　不同群体光裸星虫营养成分质量分数的比较Table1　Comparison of the nutritive components of S.nudus from different populations　　　　%

4个群体的光裸星虫的氨基酸组成比较见表2。其中，氨基酸总量（TAA）、天冬氨酸（Asp）、苏氨酸（Thr）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）、异亮氨酸（Ile）、组氨酸（His）、赖氨酸（Lys）、脯氨酸（Pro）质量分数存在显著性差异(P＜0.05)；其他氨基酸差异不显著（P＞0.05）。

通过查阅国内外相关资料发现，沙漠地区高速公路路面面层主要采用粗粒式和中粒式沥青混凝土面层，基层主要采用水泥稳定砂砾（碎石）和水泥石灰粉煤灰综合稳定砂砾，底基层以天然砂砾和水泥稳定砂砾居多。路面结构厚度统计如下：面层结构厚度变化12～15cm，基层结构厚度变化20cm，底基层结构厚度变化20～36cm。本项目路面组合结构选用方案一所示：5cm中粒式SBS改性沥青混凝土+7cm粗粒式沥青混凝土+下封层+36cm水泥稳定砂砾+25cm天然砂砾，所采用路面结构与资料统计相符。

表2　不同群体光裸星虫各种氨基酸（干基计）质量分数Table 2　Mass fraction of amino acids of S.nudus from different populations(dry basis)　　　　　%

2.3氨基酸组成特征分析

光裸星虫必需氨基酸质量分数（EAA）、必需氨基酸占总氨基酸比例（EAA /TAA）平均值分别为（21.76 ± 0.63）%和（34.06 ± 0.63）%，呈味氨基酸质量分数（DAA）、呈味氨基酸占总氨基酸比例（DAA /TAA）平均值分别为（32.23 ± 0.64）%和（50.44 ± 0.61）%，非必需氨基酸（NEAA）、必需氨基酸与非必需氨基酸比例（EAA/NEAA）的平均值分别为（42.14 ± 1.37）%和（51.67 ± 1.53）%。

光裸星虫东海岛、北海、漳州和遂溪群体的氨基酸组成特征比较见表3。其中，4个群体间EAA质量分数、EAA /TAA、DAA /TAA以及EAA/NEAA差异不显著（P ＞ 0.05）；群体间DAA含量及NEAA含量差异显著（P ＜ 0.05），东海岛群体DAA质量分数和NEAA含量均显著低于其他3个群体(P ＜ 0.05)； 漳州群体NEAA含量则显著高于其他3个群体（P ＜ 0.05）。

表3　不同群体光裸星虫氨基酸组成特征Table 3　Characteristics of amino acid composition of S.nudus from different populations　　%

2.4营养品质评价

光裸星虫体壁干品中的必需氨基酸组成评价见表4。两种评价方法结果一致，4个群体的评价结果也一致。其中，蛋氨酸（Met）的AAS和CS均最小，分别为0.81和0.46；缬氨酸（Val）其次，分别为0.84和0.64；光裸星虫的第一限制氨基酸和第二限制氨基酸分别是蛋氨酸（Met）和缬氨酸（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　不同群体光裸星虫的必需氨基酸组成评价Table 4　Evaluation of essential amino acids of S.nudus from different populations

3　讨论

3.1常规营养分析

蛋白质和脂肪含量是衡量食品营养价值的重要指标。本研究结果表明，尽管不同群体的光裸星虫的营养成分含量存在差异，但光裸星虫体壁干品中的粗蛋白平均质量分数达到（80.54 ± 3.11）%，测定数值与董兰芳等[11]研究报道基本一致，二者均明显高于杂色鲍（Haliotis diversicolor reeve）[15]、皱纹盘鲍（H.discus hanai）[15]、刺参（Apostichopus japonicus）[16]、海湾扇贝（Argopectens irradias）[17]、华贵栉孔扇贝（Chlamys nobilis）[18]、杂色蛤（Ruditapes variegata）[19]等海水经济无脊椎动物食用部分的粗蛋白质量分数（部分文献中原营养成分含量以湿重计，已折算）。星虫的粗脂肪平均质量分数仅（1.45 ± 0.27）%，明显低于上述经济动物[15-19]。这表明光裸星虫是一种优质的高蛋白、低脂肪的优质海产品。

3.2氨基酸分析与营养价值评价

本研究中光裸星虫4个野生群体体壁干品中氨基酸总量（TAA）在61.49% ～65.62%之间，平均为(63.91 ± 1.78)%，其中，必须氨基酸（EAA）含量丰富，EAA/TAA平均值达到（34.06 ± 0.63）%，这与WHO/FAO推荐的理想模式（35.38%）相当。同时，将WHO/FAO标准和鸡蛋蛋白质评定标准应用于光裸星虫营养价值的评价，除Met和Val外光裸星虫必须氨基酸ASS值均大于1，除Met外其他必须氨基酸CS值均大于0.5，表明光裸星虫可以为人体提供丰富均衡的必需氨基酸。

一般认为动物食品风味的鲜美程度取决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）是呈现鲜味特征的氨基酸，甘氨酸（Gly）和丙氨酸（Ala）则是呈现甘味特征的氨基酸[10]。本研究中，光裸星虫4个群体的DAA平均质量分数为（32.23 ± 0.64）%，DAA/TAA平均值达到（50.44 ± 0.61）%，高于海湾扇贝[17]等海产无脊椎动物，明显高于多鳞鱚（Sillago sihama）[20]，点篮子鱼（Siganus guttatus）[21]等海洋鱼类。本研究表明，Glu、Asp、Ala和Gly分别为光裸星虫体壁干品中含量第1、第2、第4和第5位的氨基酸，说明光裸星虫肉质鲜美主要是此4种氨基酸共同呈味的综合结果。章超桦等[10]利用80%乙醇抽提法制备光裸星虫体壁提取液，测定游离氨基酸后认为Ala和Gly是星虫干品风味的主要物质。样品制备方法的差异是研究结果不完全一致的原因。

已有研究表明，海洋无脊椎动物中精氨酸（Arg）的含量较高[15-19]；本研究测定Arg平均质量分数高达为（6.37 ± 0.75）%，为星虫体壁氨基酸含量中排位第3，与其相符。大量研究指出Arg是幼龄哺乳动物的必需氨基酸，并有促进伤口愈合、免疫调节、促进肠道发育等多种生理功能[22]。这进一步说明，光裸星虫可作为人体的优质蛋白质来源。

3.3群体差异比较

水产动物群体间常常存在营养成分差异，这种差异由环境（温度、盐度、饵料种类与丰度等）和遗传因素（基因结构、发育阶段等）共同决定。周彦锋等[23]报道大银鱼（Protosalanx hyalocranius）从太湖移植到北方水库后，粗蛋白的含量有不同程度的降低。万玉美等[24]比较了饲养于鱼礁区和池塘的相同来源刺参的营养结构，结果显示鱼礁区刺参的营养价值优于池塘养殖刺参。陈炜等[25]研究发现同一养殖场中不同壳色皱纹盘鲍的部分营养指标存在明显差异。宋志东等[26]、董兰芳等[11]先后报道了不同发育阶段的刺参和方格星虫营养成分变化。RAPD分析[27]、16S rRNA[28]和COI[8]基因序列比较均证实，光裸星虫群体间存在明显的遗传分化，这可能是导致光裸星虫群体间营养差异的重要原因。遗传因素和环境因素在星虫物质积累过程中分别所起的作用还需要作大量深入的研究。

4　结论

（1）光裸星虫富含多种人体必需氨基酸，呈味氨基酸含量高，味道鲜美，是一种优质的高蛋白、低脂肪的海产品。

（2）光裸星虫限制性氨基酸为Met和Val。

（3）光裸星虫群体间部分营养指标存在差异。

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（责任编辑：陈庄）

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：王庆恒，副教授，研究方向为海产无脊椎动物增养殖。E-mail：wangqingheng@163.com

基金项目：广东省科技计划项目（No.2012B020307008）

收稿日期：2015-11-03

doi：10.3969/j.issn.1673-9159.2016.01.005

中图分类号：S917.4

文献标志码：A

文章编号：1673-9159（2015）06-0025-06

第一作者：罗少杰（1991—），男，硕士研究生，研究方向为海洋生物学。