雌性中国鲎不同组织营养成分比较分析

陈 志，陈度煌，秦志清，许 姗，周明龙

（1福建省淡水水产研究所，福州 350002；2福建师范大学南方医学研究中心，福州 350117；3福建农林大学动物科学学院，福州 350002）

0 引言

中国鲎（Tachypleus tridentatus）隶属于节肢动物门（Arthropoda）肢口纲（Merostomata）剑尾目（Xiphosura）鲎科（Tachypleidae），主要分布于日本、中国、越南、马来西亚等国家[1]。在中国，中国鲎主要分布于舟山岱山、宁波以南的广大海岸和台湾岛西岸以及澎湖列岛周围，数量较多的分布区是福建、广西、海南等，在福建三沙湾、兴化湾、平潭岛、泉州湾等地数量丰富[2]。由于人类的过渡捕杀和生存环境的严重污染导致中国鲎数量锐减，目前已成为濒危物种[3-4]，2021年被列为国家二级保护动物。

鲎作为现代医学和科学研究中一种极为珍贵的材料，已经在地球上生活长达4.85亿年之久，是名副其实的“活化石”。鲎拥有独特的蓝色血液，研究发现，鲎血中含有多种活性物质，可以制成鲎试剂用来检测内毒素[5-6]，具有巨大的社会价值和科研价值[7]。目前，对于中国鲎的研究多集中在人工育苗[8]、资源保护[9-10]、血细胞[11-12]及其酶活性[13-14]等方面，对中国鲎各组织结构的成分分析的研究报道较少，代建国等分析了成熟中国鲎卵的营养成分[15]和黄色结缔组织中氨基酸含量[16]，但各组织营养成分综合分析比较还未见报道。

本研究系统地分析雌性中国鲎卵、肌肉及黄色结缔组织水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、钙和磷等常规营养成分，同时测定其氨基酸和脂肪酸组成与含量，旨在为中国鲎性腺发育的营养需求、性腺周年变化等方面研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

成体雌性中国鲎采自中国平潭海域，中国鲎运回实验室后，暂养在方形塑料桶（约300 L）2天。取成熟中国鲎3对，测定其体长和质量；雌性中国鲎平均体长（65.2±3.53）cm，平均体重（3.18±0.26）kg。

1.2 样品前处理

样品雌性中国鲎取下附肢后，解剖，取其背部闭壳肌和附肢中的肌肉作为肌肉样本，然后剖开中国鲎腹面头部，取其黄色结缔组织和卵子，分别装于袋子中，密封，-20℃冷冻保存，分别用于测定肌肉的常规营养成分、氨基酸和脂肪酸。

1.3 不同组织营养成分的测定

不同组织营养成分测定均使用国标方法，测定项目、方法及分析仪器如表1所示。

表1 测定方法及参考标准

1.4 营养价值评价方法

参考FAO/WHO[17]1973年制定的人体氨基酸评分标准模式和中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所[18]提出的全鸡蛋蛋白模式，氨基酸含量计算方法见式（1），蛋白质的化学评分（CS）、氨基酸评分（AAS）和必需氨基酸指数（EAAI）[19]计算方法见式（2）～（4）。

式中，氨基酸含量、待评蛋白质中某种氨基酸含量及FAO/WHO评分模式中同种氨基酸含量的单位均为mg/（g·N），氨基酸含量（鲜样）和粗蛋白质含量（鲜样）均按百分比（%），n表示比较的氨基酸数量，t表示试验蛋白质的必需氨基酸，s表示鸡蛋蛋白质的必需氨基酸。

2 结果与分析

2.1 不同组织常规营养成分分析

对雌性中国鲎肌肉、黄色结缔组织、卵的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、钙和磷含量进行测定，结果见表2。肌肉中水分含量最高，达到77.5%，高于黄色结缔组织（65.9%）和卵（55.8%）；粗蛋白含量则是卵最高，高达27.9%，其次是肌肉，黄色结缔组织最少；黄色结缔组织的粗脂肪含量最高，为16.5%，高于卵中的9.8%，远高于肌肉中的0.8%；粗灰分则差异较小，黄色结缔组织（1.6%）高于肌肉和卵，肌肉和卵粗灰分含量几乎相等；肌肉、黄色结缔组织、卵中的钙含量差异较大，最高是黄色结缔组织，高达1220 mg/kg，高于卵（478 mg/kg）和肌肉（192 mg/kg）；而磷的含量差异较小，黄色结缔组织（107 mg/100 g）高于肌肉（86.6 mg/100 g），肌肉略高于卵（82.9 mg/100 g）。

表2 雌性中国鲎不同组织常规营养成分

2.2 不同组织氨基酸组成分析

雌性中国鲎肌肉、黄色结缔组织、卵的氨基酸组成及含量检测结果见表3。3个样品的检测结果均包括17种常见的氨基酸，总氨基酸（TAA）含量为122.3～274.5 g/kg，其中卵（274.5 g/kg）最高，肌肉（153.8 g/kg）次之，黄色结缔组织（122.3 g/kg）最低。必需氨基酸（EAA）含量为66～139.8 g/kg，肌肉中含量最高为谷氨酸（24.7 g/kg），其次为精氨酸（15.5 g/kg）；含量最低的胱氨酸（1.2 g/kg），次低为组氨酸和甲硫氨酸，均为4.4 g/kg。黄色结缔组织中含量最高的氨基酸为谷氨酸，含量为16.6 g/kg，其次为天门冬氨酸，含量为13.0 g/kg；含量最低的也是胱氨酸（2.0 g/kg），次低为甲硫氨酸，含量为2.9 g/kg。卵中含量最高的氨基酸是谷氨酸，含量为33.1 g/kg，其次为天门冬氨酸，含量为27.9 g/kg；含量最低的也是胱氨酸（3.8 g/kg），次低为甲硫氨酸，含量为5.8 g/kg。3种组织样品中胱氨酸含量均最低。中国鲎肌肉、黄色结缔组织和卵4种呈味氨基酸含量分别达到53.6、39.1、77 g/kg。

表3 雌性中国鲎不同组织营养成分氨基酸组成及含量 g/kg

2.3 不同组织的营养品质评价

对雌性中国鲎肌肉、黄色结缔组织和卵中EAA含量与全鸡蛋蛋白质和FAO/WHO所规定的人体EAA均衡模式进行比较，并计算出其AAS、CS和EAAI，结果见表4～5。

表4 雌性中国鲎不同组织的必需氨基酸含量与FAO/WHO模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式比较

从表中可知，雌性中国鲎肌肉、黄色结缔组织必需氨基酸含量分别达到2094、1874 mg/（g·N），低于鸡蛋蛋白质标准2960 mg/（g·N）和WHO/FAO标准2190 mg/（g·N）；卵必需氨基酸含量达到4437 mg/（g·N），高于鸡蛋蛋白质标准2960 mg/（g·N）和WHO/FAO标准2190 mg/（g·N）。

表5 雌性中国鲎不同组织的氨基酸评分、化学评分和必需氨基酸指数的比较

根据AAS结果，雌性中国鲎肌肉第一限制性氨基酸为缬氨酸，第二限制性氨基酸均为甲硫氨酸+胱氨酸；黄色结缔组织第一限制性氨基酸为缬氨酸，第二限制性氨基酸均为甲硫氨酸+胱氨酸；卵第一限制性氨基酸为甲硫氨酸+胱氨酸，第二限制性氨基酸均为亮氨酸。以CS为评价标准时，中国鲎肌肉第一限制性氨基酸为缬氨酸，第二限制性氨基酸均为甲硫氨酸+胱氨酸；黄色结缔组织第一限制性氨基酸为缬氨酸，第二限制性氨基酸均为甲硫氨酸+胱氨酸；卵第一限制性氨基酸为甲硫氨酸+胱氨酸（Met+Cys），第二限制性氨基酸均为缬氨酸。

必需氨基酸指数（EAAI）是以鸡蛋蛋白质必需氨基酸为参评标准，评价食物蛋白质营养价值的最常用指标之一，经计算，3种组织中必需氨基酸指数分别为68.01、60.79和141.98，卵的氨基酸指数高于三疣梭子蟹[20]、中国龙虾[21]等海洋生物。

2.4 不同组织脂肪酸组成分析

雌性中国鲎肌肉、黄色结缔组织、卵的脂肪酸组成及含量结果见表6。检测结果表明，中国鲎各个组织由21种脂肪酸组成，包括7种饱和脂肪酸（SFA）、6种单不饱和脂肪酸（MUFA）、8种多不饱和脂肪酸（PUFA），其中十七碳一烯酸（C17:1）和二十四碳一烯酸（C24:1）在3个组织样品均未检出；黄色结缔组织、卵未检出11,14,17-二十碳三烯酸（C20:3）；肌肉未检出8,11,14-二十碳三烯酸（C20:3）。肌肉中油酸（C18:1）含量最高，其次是棕榈酸（C16:0）的含量；黄色结缔组织中也是油酸（C18:1）含量最高，其次是棕榈酸（C16:0）的含量；而卵中棕榈酸（C16:0）的含量最高，其次是油酸（C18:1）的含量。

表6 雌性中国鲎不同组织营养成分脂肪酸组成及含量 %

二十二碳六烯酸（DHA）、二十碳五烯酸（EPA）是多不饱和脂肪酸中主要的脂肪酸。在中国鲎组织中，DHA和EPA含量均较高，尤其在卵的部分；肌肉、黄色结缔组织、卵中DHA+EPA含量分别达11.15%、12.66%、16.95%，含量依次为卵＞黄色结缔组织＞肌肉。

3 讨论

3.1 不同组织常规营养成分分析与比较

雌性中国鲎的黄色结缔组织结构非常发达，占机体比例很大，充满外壳包被的整个机体内部，且填充于内脏器官之间，它在鲎的生理活动中起着极其重要的作用。在本次研究中，黄色结缔组织中的粗脂肪含量明显高于肌肉，约为肌肉的20倍、卵的2倍，而粗蛋白含量却低于肌肉和卵。此外，黄色结缔组织中钙的含量也远高于卵和肌肉，约为肌肉的6倍、卵的3倍。说明营养细胞是黄色结缔组织的主要构成细胞，其中有着丰富的营养颗粒和脂肪颗粒，贮存有大量的营养物质，这也正是鲎能够耐饥饿的重要原因[22-23]。

雌性中国鲎肌肉中水分、粗蛋白和粗灰分与锯缘青蟹（Scylla serrata）[24]、日本对虾（Penaeus japonicus）[25]和云纹石斑鱼（Epinephelus moara）[26-27]含量相近，但粗脂肪含量要明显低于它们（表7）。中国鲎卵富含卵黄，具有丰富的营养价值，其中粗蛋白的含量高达27.9%，而肌肉组织和黄色结缔组织含量则相对较少。

表7 常见水产动物与雌性中国鲎肌肉常规营养成分的比较（鲜重基础） %

3.2 不同组织氨基酸组成分析与比较

蛋白质的营养价值主要由氨基酸的组成和含量决定，其中EAA是评价蛋白质的主要指标。在中国鲎3组织样品中均检测出17种常见氨基酸，其中卵中氨基酸总量大于肌肉和黄色结缔组织，基本是肌肉和黄色结缔组织的2倍。中国鲎的卵含有大量卵黄，储藏物质的形式主要是卵黄粒和脂肪粒[28]，在中国鲎幼体孵化（约2个月）过程主要靠卵黄提供营养。

鲎的黄色结缔组织是鲎体内巨大的营养库，机体其他组织的分化、内脏器官的生理活动都与其密切相关，其主要由营养细胞构成，储存着丰富的营养颗粒。此外，黄色结缔组织也是鲎机体内血细胞发生的部位和血液的贮存库[28]。在本研究中，黄色结缔组织检测出含量最高的氨基酸为谷氨酸，最低的是胱氨酸。谷氨酸具有维持神经系统间的突触传递、调节神经的功能，同时对鱼虾蟹类的风味起到最重要的作用，其次是甘氨酸[29]。

必需氨酸评分（EAAS）是评价水产品氨基酸营养价值的重要指标[30]，中国鲎肌肉、黄色结缔组织、卵中必需氨基酸指数分别为68.01、60.79和141.98，分析后的得出卵必需氨基酸含量达到4437 mg/（g·N），高于鸡蛋蛋白质标准2960 mg/（g·N）和WHO/FAO标准2190 mg/（g·N），营养价值较高。建议进一步加强卵的形成机制及受精等发育生物学方面的研究。

3.3 不同组织脂肪酸组成分析与比较

脂肪酸的组成在一定条件下可以反映肌体的健康水平、摄食情况和营养水平[31]。饱和脂肪酸是重要供能物质，但含量过高会导致动脉硬化，不饱和脂肪酸可使胆固醇酯化，降低血清胆固醇，降低低密度脂蛋白水平和冠心病发生概率，是评定食品品质的重要标志，因此，脂肪中脂肪酸的含量及组成也是影响人身体健康的重要指标[32]。脂肪酸的含量和组成受遗传和环境等多种因素的影响，特别是饵料生物的影响，3种组织中大部分脂肪酸百分含量都比较接近，无显著差异。在中国鲎自然资源日益枯竭的背景下，研究中国鲎不同组织脂肪酸的组成，对正确认识、评价中国鲎的营养价值、种质资源的合理开发利用及配合饲料研制等具有重要意义。

雌性中国鲎3种组织共由21种脂肪酸组成，其中就包括了7种饱和脂肪酸（SFA）、6种单不饱和脂肪酸（MUFA）、8种多不饱和脂肪酸（PUFA），卵和黄色结缔组织的成分构成上完全相同。从生物学结构上分析，中国鲎的卵被稠密的黄色结缔组织包围，卵的营养供给主要来自于黄色结缔组织。肌肉中未检出8,11,14-二十碳三烯酸（C20:3），而这一成分在卵和黄色结缔组织中的含量也比较低。中国鲎的DHA和EPA含量很高，3种组织含量大小为卵（16.95%）＞黄色结缔组织（12.66%）＞肌肉（11.15%）。从中可以看出，卵中DHA+EPA含量明显高于其他组织，EPA和DHA是人体不能合成的必需脂肪酸，可提高生物膜活性，在促进大脑发育方面功能显著[33]。

4 结论

中国鲎目前已经列为国家二级保护动物，其资源亟需保护。本研究结果表明，成年雌性中国鲎的肌肉、黄色结缔组织和卵等3种组织在常规营养成分、氨基酸和脂肪酸组成上较为一致，但在含量上存在着明显差异。肌肉水分含量最高；卵中粗蛋白含量最高；黄色结缔组织中的粗脂肪、粗灰分、钙、磷含量均最高。3种组织中检测出17种氨基酸、21种脂肪酸；氨基酸组成中以谷氨酸含量最高；脂肪酸组成中以棕榈酸（C16:0）和油酸（C18:1）含量为最高。3种组织中DHA和EPA含量均为卵＞黄色结缔组织＞肌肉。各组织均具有高蛋白质、低脂肪的特点，卵中含有丰富的氨基酸和不饱和脂肪酸，对于其种质资源保护、合理开发利用和营养价值评价均具有一定指导意义。