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南海海域8种金线鱼肌肉的脂肪酸分析

时间:2024-07-28

庄海旗,刘江琴,崔燎,罗辉

(广东医科大学化学教研室,广东天然药物研究与开发重点实验室,海洋医药研究院,湛江市环北部湾海洋微生物资源研究开发重点实验室,广东湛江 524023)

金线鱼科(Nemipteridae)是鲈形目(Perciformes)中经济价值较高的一个类群,全球有5属,64种,主要分布于印度洋、西太平洋热带和亚热带海域,为暖水性中型底层生活鱼类,一般栖息于近岸浅海、近岸岛礁及大洋性岛礁水域。金线鱼是我国东南沿海的重要经济鱼类,是南海北部湾最主要的渔获种类之一,湛江地处南海粤西北部湾,海岸线长达2023.6公里,占广东省海岸线的46%,具有丰富的南海海洋鱼类资源[1,2],仅文献报道的南海北部海区的就有 13种Nemipterus鱼属金线鱼种[3]。2013年南海区金线鱼捕捞产量为31.7万t,占海洋捕捞总产量的9.72%[4],其中红衫鱼(Nemipterus virgatus)是金线鱼属Nemipterus最重要的经济渔获种类[1]。金线鱼肉质鲜美、营养丰富,一般海洋渔获后作为冷冻海鲜或简单加工成鱼糜直接销往城市居民区消费,有关其深加工及开发利用尚未见报道。金线鱼富含ω-3系多烯不饱和脂肪酸[5],大量研究表明,鱼体尤其野生海洋鱼体脂肪酸中含有丰富的ω-6系与二十碳五烯酸(icosapentaenoic acid,EPA)、二十二碳六烯酸(dososehexaenoic acid,DHA)等ω-3系多烯不饱和脂肪酸[6]。ω-3系多烯不饱和脂肪酸尤其DHA和EPA对人体的健康有以下几方面的积极作用:预防心血管疾病如降低血脂、胆固醇;抑制血小板凝集,防止血栓形成与中风;增强记忆力,提高智力以及抗衰老作用,预防老年痴呆症;改善自身免疫系统疾病的症状和抗癌作用等[7~13]。

新的研究表明,人体内多种炎症的启动及发展之后的促炎及消退受到体内促消退介质的调控,而体内促消退介质是由ω-3系多烯不饱和脂肪酸或DHA和EPA转化而来的消退素与保护素[14,15],它们具有强效的抗炎促抗炎因子消退效应,并起限制炎症损伤、清除凋亡细胞和减轻炎性疼痛以及抗结肠癌[15]等作用,这为鱼油开发利用成抗炎干预新药靶开辟了新的应用[17,18]。鉴于上述海洋鱼油以及DHA和EPA在食品、保健品及药品中的应用,本文从湛江市场收集到众多鱼类进行分类研究,共鉴定出金线鱼科8种常见金线鱼作为筛选富含ω-3系多烯不饱和脂肪酸尤其高含量DHA和EPA的鱼种,为开发利用鱼类ω-3系多烯不饱和脂肪酸提供实验数据。

1 材料与方法

1.1 材料和试剂

8种野生金线鱼:红金线鱼Nemipterus furcosus、日本金线鱼 Nemipterus japonicus、黄梢金线鱼Nemipterus nematopus、红衫鱼Nemipterus virgatus、多毛锥齿鲷 Pentapodus setosus、单带眶棘鲈 Scolopsis monogramma、黑带眶棘鲈Scolopsis taeniata和伏氏眶棘鲈Scolopsis vosmeri等(2016年10月~2017年3月购于湛江水产市场,品种鉴定由广东海洋大学陈文河教授协助完成)。选取个体完整,规格一致的成年鱼体3尾,样品平均体重和平均体长如表1所示,分别去鳞切割取其背上肌肉,真空冷冻干燥备用。

正己烷,无水硫酸钠,硫酸,甲醇,以上试剂均为分析纯;19种标准脂肪酸甲酯(Sigma公司,质量比均为1)。

1.2 主要仪器

岛津GC-2010型气相色谱;101-2型干燥箱(上海实验仪器总厂);HH.511-型电热恒温水浴锅(上海跃进医疗器械厂);梅特勒-托利多 AE型十万分之一电子天平。

1.3 实验方法

1.3.1 鱼体水分和粗脂肪酸的测定

水分测定用烘干失水法(GB/T 5009.3-2003),脂肪测定用索氏抽提法(GB/T 5009.6-2003)。

1.3.2 鱼肉脂肪酸甲酯化[19]

称取烘干后研磨的红金线鱼 Nemipterus furcosus的鱼肉粉40 mg,分别加入5 mL 0.5%对硫酸-甲醇溶液60 ℃水浴加热1 h,完成后于冷水中冷却,分别加入5 mL正己烷,充分混和萃取,再加入2 mL蒸馏水,静置分层,取上层清液,再加入适量无水硫酸钠吸附水分,即得脂肪酸甲酯化的样品溶液,备以气相色谱分析。

1.3.3 8种金线鱼中脂肪酸含量的测定[19]

称取其余7种鱼粉末的鱼肉各40 mg,分别加入5 mL 0.5%硫酸-甲醇溶液按1.3.2项方法进行脂肪酸甲酯化,备以气相色谱分析金线鱼各鱼的脂肪酸含量。

1.3.4 气相色谱条件[19]

气相色谱柱为弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 μm);进样口温度250 ℃;FID检测器温度250 ℃;色谱柱升温程序:120 ℃(保留1 min),15 ℃/min升至210 ℃(保留 4 min),3 ℃/min 升至 240 ℃直到分析完成;载气:氮气,分流比为 100:1;柱内流速为 30 mL/min。取标准脂肪酸甲酯溶液和各种鱼肉脂肪酸甲酯样品5 μL进样。

1.3.5 数据统计分析

试验数据用Excel 2003和IBM SPSS Statistics 20软件进行处理,结果以“平均值±SD”表示,所有数据进行方差分析,显著性差异检验使用LSD检验法,显著性水平为0.05。

2 结果与讨论

2.1 金线鱼鱼体一般成分测定

8种金线鱼渔获鱼种的体长和重量:金线鱼属Nemipterus的体长和体重稳定在16~26 cm和80~180 g之间,而渔获的多毛锥齿鲷、单带眶棘鲈和黑带眶棘鲈的体长和体重因个体大而相差较大。伏氏眶棘鲈是近海可渔获的较常见小鱼种,个体稳定在10~15 cm或70~100 g之间。表1中8种金线鱼之间,100 g所含水分有些差异外,其粗脂肪含量无显著性差异(p>0.05)。

2.2 19种标准脂肪酸甲酯的保留时间、校正因子及金线鱼各脂肪酸成分含量测定

图 1为红金线鱼肌肉脂肪酸甲酯总离子流色谱图。实验中各种鱼类脂肪酸种类含量各不相同,具显著性差异,说明鱼类体内脂肪酸含量与种类无关,这与鱼类生存的生态条件、生物习性以及对脂类营养的需求不同有关。8种金线鱼肌肉中,可确定的脂肪酸有19种;保留时间7 min以上的不确定物质峰为复杂成分或某些脂肪酸异构体,其总面积峰用∑不确定成分表示,其占总脂肪酸百分比为0.94%~1.59%。

图1 红金线鱼肌肉脂肪酸甲酯总离子流色谱图Fig.1 Total ion flow chromatogram of fatty acids methyl ester of the musle in Nemipterus furcosus

表1 金线鱼体的一般成分Table 1 The general composition composition of Threadfin Bream fish body

表2 19种标准脂肪酸甲酯的保留时间及其校正因子Table 2 The retention time and correction factor of 19 kinds of standard fatty acid methyl esters

表3 8种金线鱼肌肉脂肪酸含量(%)(n=4)Table 3 Fatty acid composition content of muscle in 8 species of Threadfin Bream (%) (n = 4)

注:*未检出;**∑不确定成分:各种未能确定物质峰的总面积占所有峰面积百分比;**表中同行数字上标有相同字母表示无显著性差异(p>0.05),不同字母表示有显著性差异(p<0.05)。

2.3 种金线鱼的脂肪酸组成和含量比较

2.3.1 金线鱼饱和脂肪酸∑SFA比较

金线鱼由 C14:0、C15:0、C16:0、C17:0 和 C18:0等饱和脂肪酸(SFA)组成,其最突出的是C16:0含量,依次为C18:0和C14:0,其他的饱和脂肪酸的含量相对较少,体现了鱼类与陆上动物具有相同的基础脂肪酸特征[20];由表3可见,8种金线鱼饱和脂肪酸总量的大小依次为:①:伏氏眶棘鲈46.79%>单带眶棘鲈46.19%>红金线鱼44.55%>日本金线鱼44.31%(不具显著性差异,p>0.05);②:黑带眶棘鲈40.92%>黄梢金线鱼 38.96%>多毛锥齿鲷 38.25%(不具显著性差异,p>0.05);③:红衫鱼 34.61%总饱和脂肪酸最低。①>②>③(具显著性差异,p<0.05)。即 8种金线鱼脂肪酸构成∑SFA为34.61%~46.79%,与文献[5]报道中的常见食用海洋鱼的饱和脂肪酸构成一致。

2.3.2 金线鱼单不饱和脂肪酸∑MUFA比较

金线鱼单不饱和脂肪酸(MUFA)由棕榈油酸C16:1 和油酸 C18:1 等组成,其 C16:1 含量>C18:1 含量;8种金线鱼单不饱和脂肪酸总量的大小依次为:黑带眶棘鲈23.96%>伏氏眶棘鲈23.22%>日本金线鱼22.81%>单带眶棘鲈 21.07%(不具显著性差异,p>0.05);其余四种鱼:多毛锥齿鲷17.65%>红金线鱼14.92%>红衫鱼8.93%>黄梢金线鱼7.22%(具显著性差异,p<0.05),即8种金线鱼∑MUFA为7.22%~23.96%,与大多数植物相比,两种单不饱和脂肪酸总含量明显低于植物种子油[21]。

2.3.3 金线鱼多不饱和脂肪酸∑PUFA比较

大量研究表明,海洋鱼类特别是深海鱼类含有丰富的多不饱和脂肪酸[6],而鱼类多不饱和脂肪酸大多来源于富含EPA和DHA的藻类食物链和体内脂肪酸的代谢转化,近来研究表明饥饿胁迫会导致鱼类多不饱和脂肪酸增加[22],而海洋鱼类恰因在迁移过程中经常受到食物短缺的饥饿胁迫,导致多不饱和脂肪酸含量会累积增加。表 3 中,金线鱼由 C18:2(6)、C18:3(α)、C18:3(γ)、C20:2(6)、C20:3(6)、C20:4(6)、C20:4(3)、C20:5(EPA)、 C22:4(6)、 C22:5(6)、 C22:5(DPA)和C22:6(DHA)等12种脂肪酸组成,为多不饱和脂肪酸(PUFA),其中 DHA、EPA、C22:5(DPA)、C20:4(6)、C20:4(3)、C22:5(6)为主要多不饱和脂肪酸。8 种金线鱼多不饱和脂肪酸总量的大小依次为:①:红衫鱼55.51%>黄梢金线鱼 52.65%(不具显著性差异,p>0.05);②:多毛锥齿鲷43.16%>红金线鱼39.21%>黑带眶棘鲈 33.70%(不具显著性差异,p>0.05);③:黑带眶棘鲈33.70%>日本金线鱼31.90%>单带眶棘鲈31.14%(不具显著性差异,p>0.05);两种鱼:单带眶棘鲈 31.14%>伏氏眶棘鲈 28.66%(不具显著性差异,p>0.05),①>②>③(具显著性差异,p<0.05)。即 8 种金线鱼多不饱和脂肪酸总含量∑PUFA 为28.66%~55.51%,显著高于一般动植物。

2.4 金线鱼的脂肪酸营养比较

2.4.1 饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸的比较

图2 饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的比较Fig.2 Comparison of saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids

与多数动植物脂肪酸营养价值比较,一般陆上动物以饱和脂肪酸或单不饱和脂肪酸为主,植物脂肪酸以油酸或亚油酸为主[20,21],对于海洋野生鱼而言,其不饱和脂肪酸尤其以DHA、EPA、花生四烯酸等长链不饱和脂肪酸为主。由图2可知,8种金线鱼的脂肪酸的共同特点均有:不饱和脂肪酸∑PUFA+∑MUFA>∑SFA,且∑PUFA>∑MUFA。金线鱼不饱和脂肪酸特别是多不饱和脂肪酸含量大,其脂肪酸营养价值比一般动植物高。

2.4.2 ω-6系、ω-3系脂肪酸和DAH+EPA及其比例

图3 ω-3系、ω-6系和EPA+DHA脂肪酸的比较Fig.3 Comparison of ω-3, ω-6 and EPA+DHA fatty acids

尽管ω-6系脂肪酸在人体中有着重要的作用[23],但ω-6系脂肪酸过量摄入则会把生理状态转变为促进血栓形成和淤积状态,使血粘稠度增加、血管痉挛、血管收缩和出血时间减少,易引发心脑血管等方面的疾病。而ω-3系脂肪酸有助于维持体内脂肪酸平衡,调节血脂,降低血胆固醇,预防冠心病、高血压和脑中风等心脑血管疾病[24]等作用,表明ω-3系脂肪酸比ω-6系脂肪酸更具有营养价值。由于人类膳食的脂肪酸大多来源于陆上动植物油脂,普遍存在ω-3摄入严重不足,而ω-6摄入比率严重超标,导致全球人类血液中ω-3脂肪酸含量偏低的状况[22]。由图3和表3可知,金线鱼有较高含量ω-6系和ω-3系脂肪酸,分别为6.62%~14.22%和19.38%~43.71%,ω-3系脂肪酸较ω-6系脂肪酸高达2.1~4.1倍,因此常食用金线鱼等海洋鱼可弥补人体ω-3脂肪酸的摄入;EPA和DHA是膳食脂肪酸中能降低甘油三酯的物质,这两种脂肪酸被认为对人体具有重要的营养及生理作用。8种金线鱼均具有较高的 EPA+DHA,两种脂肪酸总含量达13.48%~39.27%,远高于普通动植物的EPA+DHA含量[20,21];一般来说,DHA比EPA具有更高的医用价值,本实验数据中,除日本金线鱼的EPA>DHA外,其余金线鱼 DHA>EPA,黄梢金线鱼、红衫鱼、多毛锥齿鲷、黑带眶棘鲈和单带眶棘鲈等DHA较EPA高达3倍以上,是较好的DHA和EPA营养食品来源。

2.5 金线鱼的开发利用潜力

本实验数据中,红衫鱼 Nemipterus virgatus的DHA含量达33.71%,高于文献[26,27]报道的被世界营养学会推荐为三大营养鱼类之一的黄鳍金枪鱼(DHA 25.34%)、蓝鳍金枪(DHA 24.1%)和鲣鱼(DHA 26.7%),仅低于文献[27]报道的黄鳍金枪鱼(DHA 39.17%);本实验数据中,红衫鱼Nemipterus virgatus和黄梢金线鱼Nemipterus nematopus的EPA+DHA分别以39.27%和33.51%的含量均高于30%以上,故这两种鱼具有较高的开发利用价值,值得注意的是,文献[5]报道来源于印度的日本金线鱼 Nemipterus japonicus中的EPA+DHA含量也达 33.1%,这说明来源不同的金线鱼脂肪酸的组成和含量可能相差较大,因南海日本金线鱼的产量也很高,其开发利用的潜力也很高,但在开发利用前应进行必要的检测;

鉴于尿素包合分离法[28]可去除大多数饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸,图2可以看出金线鱼的饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸所占比率较大,图3中金线鱼多不饱和脂肪酸主构成为 EPA+DHA,故采用尿素包合分离法就可以简单从其鱼油中分离得到含量较高的EPA和DHA的混合物。

3 结论

综上所述,金线鱼有较高含量的多不饱和脂肪酸,其中ω-3系脂肪酸显著高于ω-6系脂肪酸,达2.1~4.1倍,DHA较EPA高达3倍以上,其中红衫鱼Nemipterus virgatus和黄梢金线鱼 Nemipterus nematopushave的EPA+DHA含量分别超过30%,具有较高的营养价值和开发利用价值。

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