马氏珠母贝综合利用的研究进展

2020-02-21 05:19刘晓月黄丽徐羽刘小玲李树波
食品研究与开发 2020年2期
关键词:母贝贝壳珍珠

刘晓月,黄丽,徐羽,刘小玲,李树波

(广西大学轻工与食品工程学院,广西南宁530004)

马氏珠母贝(Pinctada martensii),又称合浦珠母贝、珍珠母,类属于软体动物门双壳纲珍珠贝目珍珠贝科,是我国南方地区生产珍珠的主要海水养殖贝类[1],目前大多分布在我国广西、广东、海南等地区。

自1965 年马氏珠母贝人工孵化育苗试验取得成功后,珍珠生产模式发生改变(天然捕捞→人工养殖),并逐渐成为沿海地区居民的支柱产业,带动沿海地区经济快速发展。近年来,广西合浦珠母贝贝肉(全脏器)年产量可达2 000 t~3 000 t,每年取珠后的贝肉除鲜食之外,剩余被作为动物饲料或干制品廉价出售;此外,取珠后的贝壳利用率(用作装饰、涂料、动物饲料)也仅占贝壳总量的30%左右[2],更多的是被运送到垃圾处理站填埋或者随意堆积在生活区的道路旁,造成环境污染。因此,贝类副产物(贝肉、贝壳)附加值较低已成为沿海地区急需解决的问题。提高副产物的利用率,实现低值产品的高值化、资源化利用,促进水产贝类养殖产业的健康发展,是当前任务的重中之重。

随着生物技术检测快速发展,贝肉中的生物活性物质逐步被检测并开发出来,如蛋白质、脂肪、各种氨基酸、维生素、微量元素等,使其成为研究的热点。因此,本文将通过对马氏珠母贝的珍珠、贝壳和贝肉等相关研究全面综述,并重点介绍马氏珠母贝肉的营养成分、功能分析及其应用,旨在为营养价值较高的马氏珠母贝肉的进一步深加工和综合利用提供理论基础。

1 功能成分分析

1.1 马氏珠母贝珍珠及其贝壳组成成分和功效分析

马氏珠母贝所产珍珠粒大饱满、晶莹剔透,不仅可用作装饰和美容护肤,更是入药首选之物,素有“药食同源”之说,可见其较高的药用价值和食用价值。有研究发现珍珠中具有药理作用的有效成分主要是生物钙、氨基酸和微量元素等,这些成分主要有安神定惊[3]、明目消翳[4]、消炎解毒[5]等作用。而贝壳则主要是由角质层、棱柱层、珍珠层组成,被广泛应用于制作生物填料或改性材料等工业。随着生物技术的发展,发现珍珠母(贝壳珍珠层)还具有平肝潜阳、重镇安神等功效,被广泛应用于医药行业。

马氏珠母贝珍珠及其贝壳主要组成成分与功效分析见表1。

表1 马氏珠母贝珍珠及其贝壳主要组成成分与功效分析Table 1 Analysis of main components and effects of Pinctada martensii pearl and its shell

1.2 马氏珠母贝贝肉营养成分

1.2.1 蛋白质及其氨基酸

马氏珠母贝肉的蛋白质含量为74.9%~81.2%(干基)[14-15],该值高于牡蛎(45%~52%)[16]、文蛤(70.53%)[17]、贻贝(59.1%)[18]等常见贝类。其必需氨基酸占总氨基酸的32%,根据FAO/WHO(1973)提出的理想蛋白质中人体必需氨基酸含量的模式,马氏珠母贝肉为优质蛋白质源。此外,马氏珠母贝肉蛋白质的氨基酸组成中呈味氨基酸如谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸等含量丰富,其中谷氨酸和天门冬氨酸是呈鲜味的特殊性氨基酸,而甘氨酸和丙氨酸是呈甘味的特征性氨基酸,其呈味氨基酸总量约占总氨基酸的56.2%,从而赋予了马氏珠母贝肉特有的海鲜风味,利用其呈味氨基酸丰富的特性,可用来制作各种各样的海鲜调味品。

值得注意的是,马氏珠母贝肉游离氨基酸中牛磺酸(CAS 登记号107-35-7,分子式C2H7NO3S,于1827 年首次从牛胆汁中发现而命名)的含量较高,在13.83 mg/g~23.2 mg/g(干基)之间[14-15]。另有研究通过邻苯二甲醛柱前衍生高效液相色谱法测定马氏珠母贝肉中牛磺酸含量为6.254 g/kg[19]。牛磺酸是一种含硫非蛋白质结构的特殊氨基酸,不参与蛋白质的合成,具有抗肿瘤[20]、抗氧化[21]、保护肝脏[22]、提高胆囊功能、降血压和抗心律失常等药理作用[23]。

马氏珠母贝肉氨基酸组成及含量见表2。

表2 马氏珠母贝肉氨基酸组成及含量Table 2 Amino acid composition and content of Pinctada martensii

牛磺酸结构式见图1。

图1 牛磺酸结构式Fig.1 Molecular structure of taurine

1.2.2 脂质

脂肪,作为六大营养素之一的物质,可为机体正常运作提供能量和营养,对生物体的生命活动尤为重要。马氏珠母贝肉中的脂肪含量为6.5 %~6.6 %(干基)[14-15]。在贝肉脂肪组成中,14 碳到22 碳之间的脂肪酸含量约占总脂肪含量的67.5%。不饱和脂肪酸中二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenic acid,DHA)具有降血压、降血脂、防治动脉硬化、促进大脑发育等生理功能[24],经研究得出贝肉中二者的含量分别为12.6%和22.1%,远远高于牡蛎和贻贝[25]。另外在贝肉47 种脂溶性成分中,烷烃类化合物——棕榈酸含量高达58.78%[26]。

1.2.3 多糖

马氏珠母贝肉中的碳水化合物主要是多糖,其含量约为6.6%[14]。卢传亮等[27]采用双酶水解法提取马氏珠母贝多糖,苯酚-硫酸法对多糖含量进行测定,得率为1.91%。多糖具有降血压、降血糖、防治心脑血管疾病、防衰老、抗肿瘤等多种生理功能[28],除此之外由于其含有较多的硫酸基和氨基己糖而具有较强的保湿性和抗氧化活性,被广泛用于化妆品行业中。研究结果表明马氏珠母贝肉多糖保湿效果显著优于甘油、丙二醇等传统保湿剂[29]。

1.2.4 无机盐和微量元素

微量元素是机体正常运行不可或缺的一份子,对人类正常的生命活动至关重要。研究发现马氏珠母贝肉中 Na、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn 等无机质含量丰富,P、Ca、Zn 三者含量较高,分别为 335、219、127 mg/100 g(以干基计),均低于牡蛎而高于贻贝[30]。其中锌和硒可参与机体正常的免疫功能,与抗癌、抗衰老、治疗一些免疫疾病等有关。

1.2.5 维生素

维生素主要是作为辅酶的成分参与机体氧化还原反应。马氏珠母贝肉中维生素A、维生素B1和维生素 B2含量分别为 38.6、36.2、277.8 μg/100 g(以干基计)[15],均远远低于牡蛎,但与贻贝中含量相似。

1.3 马氏珠母贝贝肉生物活性分析

马氏珠母贝肉含有高蛋白、低脂肪、包含18 种氨基酸、多种微量元素(锌、硒、钾、钠等)和维生素等,除可制作成即食海鲜食品和调味品之外,其生物活性范围也较广,包括降血压[31]、抗肿瘤[32]、保湿抗氧化[33]、抗疲劳[34]等生理作用,按照其生理功能作用大致可分类为食用价值、药用价值、保健价值及其他方面。

马氏珠母贝肉主要功能成分、提取分离技术及其生物活性研究见表3。

表3 马氏珠母贝肉主要功能成分、提取分离技术及其生物活性研究Table 3 Study on main functional components,extraction and separation technology and biological activity of Pinctada martensii

2 应用

随着社会的发展和人类生活水平的不断提高,人们对于膳食的要求日益增加,而海洋生物资源中蕴含着丰富的生物活性物质(生物活性多肽、多糖、维生素和矿物质等健康营养功能因子),是人类良好的食物来源和健康资源保障[46]。由于现代海洋生物技术的快速发展,众多的天然产物被进一步制做成食品、保健品、美容护肤产品和材料用品等。文章对马氏珠母贝在材料行业(贝壳)、食品行业(贝肉)、化妆品行业(珍珠、贝肉)、医药行业(珍珠、贝壳、贝肉)等多个领域进行归纳总结。马氏珠母贝的应用见表4。

表4 马氏珠母贝的应用Table 4 Application of Pinctada martensii

3 总结与展望

马氏珠母贝贝壳、所育珍珠及贝肉中都含有独特的营养成分和生物活性。贝壳大多被应用于材料行业,而贝壳组成中的珍珠层具有镇静催眠、抗抑郁等特殊药理作用,有学者提出将珍珠层等具有安神类药物应用于精神方面疾病的治疗,但目前由于其药理研究仅在实验室阶段,其进一步的应用需深入探究;珍珠自古以来就被人们熟识,除了被用作装饰和护肤外,其生理活性也备受青睐,具有安神、明目、消炎等功效;贝肉中含有多种氨基酸、糖原、微量元素等,营养成分均衡合理,生物活性较为丰富。关于贝肉的研究主要集中在降血压、抗肿瘤、增强免疫力等方面,具体针对某活性的某一分类研究尚浅。目前,虽然对马氏珠母贝贝肉的研究在食品、药品和化妆品等方面取得了一定的进展,但依旧停留在实验室的研究开发阶段。所以在以后的研究中(1)注重将先进生物检测技术与贝肉活性研究结合;(2)深入探究马氏珠母贝的功能多样性、专一性;(3)开发研究其鏊合物,对马氏珠母贝肉进行多用途、高值化的利用。这对于海洋产品贝类养殖业的健康发展以及一系列产品的创新开发具有重要意义。

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