薛 飛 黃 凱 宿志健 黃秀蕓 龐林星 莫翠琴
(廣西大學動物科學技術(shù)學院 廣西 南寧 530004)
中華圓田螺(Cipangopaludina cathayensis)屬軟體動物門(Mollusca)、腹足綱(Gastropoda)、中腹足目(Mesogastropoda)、田螺科(Viviparidae)、圓田螺屬(Cipangopaludina),為我國特有物種(陳元曉等, 2009),其肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富,深受人們喜愛(呂耀平等,2002),具有生長快、疾病少、繁殖能力強、出肉率高等特點(張璽等, 1960)。近年來,田螺市場規(guī)模越來越大,養(yǎng)殖規(guī)模也隨之擴大,產(chǎn)值達百億規(guī)模,成為廣西農(nóng)業(yè)中不可或缺的一部分。目前,田螺養(yǎng)殖主要以“魚+螺”和“稻+魚+螺”混養(yǎng)為主(覃金蘭, 2020)。隨著生活水平的提高,人們注重水產(chǎn)品營養(yǎng)價值的同時,越來越關(guān)注其安全性(陳勝軍等, 2015)。目前,我國環(huán)境污染較嚴重,養(yǎng)殖水體或多或少受到污染,會使有毒重金屬在田螺體內(nèi)富集,危害人體健康,因此,對田螺肌肉安全評價尤為重要(汪婷等, 2019)。近年來,田螺的市場需求和養(yǎng)殖規(guī)模雖不斷擴大,但其營養(yǎng)成分分析及安全性評價卻未見報道。因此,研究中華圓田螺的營養(yǎng)成分及安全性評估,對豐富中華圓田螺生理學基礎(chǔ)知識,揭示其營養(yǎng)特性和食用安全性,對中華圓田螺產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
目前,有關(guān)螺類(腹足綱)肌肉營養(yǎng)成分的研究主要集中在單個物種或不同規(guī)格、不同生境、不同性別間的比較。歐芳等(2019)對雌雄福壽螺(Pomacea canaliculata)肌肉營養(yǎng)進行了比較分析。蔣霞敏等(2012)對不同規(guī)格管角螺(HemifusustubaGmelin)肌肉營養(yǎng)成分進行了分析。羅渡等(2012)對不同生境下福壽螺的營養(yǎng)成分及利用價值進行了比較,分析了魚塘、溝渠和水田3種生境福壽螺的一般營養(yǎng)成分和氨基酸組成。關(guān)于田螺重金屬膳食風險的研究較少,多以田螺重金屬含量為生物指示評價環(huán)境生態(tài)風險。桂雨婷等(2019)對洞庭湖流域湘江銅銹環(huán)棱螺(Bellamya aeruginosa)的重金屬富集特征及其膳食風險進行了評估。
實驗所用中華圓田螺購于廣西玉林陸川縣養(yǎng)殖基地,于廣西大學水產(chǎn)養(yǎng)殖基地進行暫養(yǎng),暫養(yǎng)期間使用人工配合飼料進行投喂,養(yǎng)殖水泥池:長4 m、寬2 m、高1.2 m,暫養(yǎng)7 d后挑選外殼完好、健康、無機械損傷的中華圓田螺進行實驗,隨機選取72只進行營養(yǎng)成分等基礎(chǔ)指標的測定。采樣田螺的殼寬、殼高及體重見表1。
表1 中華圓田螺基礎(chǔ)指標Tab.1 Basic traits of C. cathayensis
對隨機選取的72只中華圓田螺進行去殼,蒸餾水清洗。采集48只中華圓田螺的肌肉,用于水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分及重金屬含量的測定。剩余24只中華圓田螺解剖后采集肌肉樣品混合,進行氨基酸和脂肪酸的測定?;A(chǔ)營養(yǎng)成分的測定參照AOAC(2016)的方法進行,其中,水分采用恒溫干燥法測定;粗脂肪采用索氏抽提法測定;粗蛋白采用凱氏定氮法測定;粗灰分采用550℃馬福爐灼燒法測定。原子吸收光譜法(GB 5009.13-2017)測定銅含量,石墨爐原子吸收光譜法測定鉛(GB 5009.12-2017)、鉻(GB 5009.123-2014)和鎘(GB 5009.15-2014)含量。參照 GB 5009.124-2016中的鹽酸水解法測定除色氨酸外的16種氨基酸;參照GB/T 18246-2000中的堿水解法測定色氨酸。脂肪酸參照馬雙等(2019)和鄭建明等(2019)的方法,使用氣相色譜儀(島津GC-2014C,日本)進行測定。
1.3.1 氨基酸營養(yǎng)價值的評價 參照周劍等(2020)的方法,氨基酸的價值根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)提出的氨基酸計分模式和中國預(yù)防醫(yī)學科學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所提出的雞蛋蛋白模式進行比較。氨基酸評分(amino acid score, AAS)、化學評分(chemical score, CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)按以下公式求得:
式中,aa為所測樣品中某種氨基酸含量(mg/g),AA(FAO/WHO)為FAO/WHO評分模式中氨基酸含量(mg/g),AA(egg)為全雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量(mg/g),n為參與計算的必需氨基酸種數(shù),A、B、…、M為被考察的蛋白質(zhì)中各種必需氨基酸含量(mg/g),AE、BE、…、ME為標準蛋白質(zhì)中相對應(yīng)的必需氨基酸含量(mg/g)。
1.3.2 脂肪酸營養(yǎng)價值評價 參照周建設(shè)等(2020)的方法,采用動脈粥樣硬化指數(shù)(IA)和血栓形成指數(shù)(IT)來評估中華圓田螺脂肪酸對攝食人群心血管疾病發(fā)生風險的影響,公式如下:
式中,C12:0為十二烷酸;C14:0為十四烷酸;C16:0為十六烷酸;C18:0為十八烷酸;∑MUFA為總單不飽和脂肪酸;∑PUFA為總多不飽和脂肪酸;∑PUFA(n-3)為n-3系列多不飽和脂肪酸;∑PUFA(n-6)為 n-6系列多不飽和脂肪酸。
1.3.3 重金屬安全性評價 對于田螺體內(nèi)重金屬含量,采用單因子污染指數(shù)I與綜合污染指數(shù)P進行評判(盛蒂等, 2014; 徐勇等, 2019),其計算公式如下:
式中,Ci為重金屬元素實測含量,Si為重金屬元素衛(wèi)生標準。I≤0.5,田螺處于清潔狀態(tài);0.5<I≤1.0,田螺開始受到污染;I>1.0,田螺已受到污染;I值越大,受到污染程度越大。
式中,IMAX指多種重金屬元素污染指數(shù)中污染指數(shù)最高的元素含量,Iave指多種重金屬元素污染指數(shù)平均值。P≤0.6,清潔狀態(tài);0.6<P≤1.0,較清潔;1.0<P≤2.6,輕度污染狀態(tài);2.6<P≤5.0,中度污染;P>5.0,重度污染。
采用目標危險系數(shù)(THQ)(儲昭霞等, 2014)評價消費者通過螺肉攝取重金屬的風險。
式中,C為田螺重金屬含量(mg/kg),F(xiàn)IR為每人每天對田螺的消費量(71 g)(羅潔霞, 2018),ED為暴露時間(70年),EF為暴露頻率(365 d/a),RfD為口服參考劑量,W為成人平均體重(58.1 kg),TA為非致癌性暴露平均時間(365 d/年×暴露年限,約 70年)。THQ≤1.0,認為對暴露人群無風險;THQ>1.0,認為對暴露人群有風險。THQ值越大,越不安全。總危險系數(shù)TTHQ=ΣTHQ單一重金屬。
數(shù)據(jù)采用SPSS 23進行分析,統(tǒng)計數(shù)據(jù)用平均值±標準差(Mean±SD)表示,使用SPSS 23進行F檢驗(P<0.05)。
經(jīng)測定,中華圓田螺鮮樣肌肉中水分含量為76.52%,粗蛋白含量為13.89%,粗脂肪含量為0.57%,粗灰分含量為5.21%(表2)。
表2 中華圓田螺基礎(chǔ)營養(yǎng)成分/%Tab.2 Basic nutrients of C. cathayensis/%
如表3所示,在中華圓田螺的螺肉中共檢測出16種氨基酸,氨基酸總量為106.2 mg/g。其中,8種為人體必需氨基酸,占總氨基酸的36.8%,非必需氨基酸占總氨基酸的63.2%。在非必需氨基酸中,鮮味氨基酸占總氨基酸的 48.2%。在檢測到的16種氨基酸中,谷氨酸的含量最高,它是田螺的主要風味物質(zhì)構(gòu)成,其含量占整個氨基酸含量的18.8%。
表3 中華圓田螺氨基酸含量Tab.3 Contents of amino acids in C. cathayensis
據(jù)表4可知,中華圓田螺AAS的評價結(jié)果中,賴氨酸、亮氨酸、蘇氨酸均>2,而蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸均<1;在CS的評價結(jié)果中除蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸<1外,其余必需氨基酸均>1。中華圓田螺肌肉中賴氨酸含量是FAO/WHO評分模式的2.38倍,是雞蛋蛋白的1.84倍。中華圓田螺必需氨基酸指數(shù)EAAI為248.2。
表4 中華圓田螺氨基酸營養(yǎng)的評價Tab.4 Nutrition evaluation of amino acids in C. cathayensis
如表5所示,中華圓田螺中共檢測出19種脂肪酸,其中,有 8種為飽和脂肪酸(SFA),占總脂肪酸的43.8%,其中以花生酸和二十一碳酸為主;11種不飽和脂肪酸,占總脂肪酸的56.2%,不飽和脂肪酸中有6種多不飽和脂肪酸(PUFA),占總脂肪酸的38.05%,其中,EPA占比2.94%,DHA占比6.83%。中華圓田螺肌肉的動脈粥樣硬化指數(shù)(IA)和血栓形成指數(shù)(IT)分別為0.08和0.12。
表5 中華圓田螺脂肪酸含量Tab.5 Contents of fatty acids in C. cathayensis
田螺重金屬鉛含量為(0.897±0.022) mg/kg,鎘含量為(0.005 5±0.001 6) mg/kg,銅含量為(4.62±0.30) mg/kg,鉻含量為(0.214±0.095) mg/kg,鉛、鎘、銅和鉻含量均低于國家衛(wèi)生標準(GB 2762-2017)。
中華圓田螺的鉛污染指數(shù)(I1)為0.897,鎘污染指數(shù)(I2)為0.005 5,鉻污染指數(shù)(I3)為0.107,銅污染指數(shù)(I4)為0.018,綜合污染指數(shù)P為0.66,說明中華圓田螺肌肉處于較清潔狀態(tài)。
單一重金屬中,THQ的排序為鉛(0.274)<鎘(0.007)<鉻(0.002)<銅(0.001),總危險系數(shù) TTHQ為0.284,說明鉛產(chǎn)生的風險最高,銅產(chǎn)生的風險最低。
水產(chǎn)品的營養(yǎng)價值主要取決于脂肪酸和蛋白質(zhì)的種類及含量(蔣文枰等, 2020),中華圓田螺粗蛋白含量為13.89%,高于中國圓田螺(Cipangopaludina chinensisGray)(12.4%)、粒花冠小月螺(Lunella coronata granulataGmelin)(10.04%)和銹凹螺(Chlorostoma rusticumGmelin)(13.45%),但低于方格短溝蜷(SemisulcospiracancellataBenson)(15.2%)、環(huán)棱螺(Bellamya)(14.6%)、節(jié)蠑螺(TurboarticulatusReeve)(16.71%)和朝鮮?;ü诼?LunellacoronatacoreensisRécluz)(18.06%)(陳李婷等, 2019)。中華圓田螺粗脂肪含量在0.5%左右,低于中國圓田螺(0.8%)、環(huán)棱螺(0.69%)、節(jié)蠑螺(1.43%)和銹凹螺(0.86%)(甘雄等,2014)。中華圓田螺含水量為76.52%,與其他貝類相比較低,如三角帆蚌(Hyriopsiscumingi)(82.77%)(楊文鴿,1997)、中國圓田螺(78.2%)、方格短溝蜷(79.1%)、環(huán)棱螺(77.8%)(陳李婷等, 2019)。中華圓田螺粗灰分為5.21%,要高于一般的貝類,如節(jié)蠑螺(2.05%)、?;ü谛≡侣?2.87%)、朝鮮?;ü诼?2.48%)和銹凹螺(2.96%)(甘雄等, 2014)。綜上所述,中華圓田螺具有高蛋白、低脂肪的營養(yǎng)組成特點,是人體蛋白的優(yōu)質(zhì)來源。
蛋白質(zhì)在膳食營養(yǎng)中發(fā)揮著重要的作用,是人體第一營養(yǎng)素(蔣文枰等, 2020)。蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值不僅取決于含量,更取決于質(zhì)量,即氨基酸組成及含量(馬愛軍等, 2003)。氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位,可分為必需氨基酸和非必需氨基酸,根據(jù)呈味特性又可分為鮮味氨基酸和非鮮味氨基酸(王平, 2007)。在田螺肌肉中共測出16種氨基酸,其中,8種為人體必需氨基酸,占總氨基酸的36.82%,必需氨基酸指數(shù)EAAI為248.2,遠高于方斑東風螺(Babylonia areolata)(46.70)、波部東風螺(Babylonia formosae habei)(43.87)(許貽斌等, 2008)、虹鱒(Oncorhynchus mykiss)(85.52)、亞東鮭(Salmotrutta fario) (86.56) (尤宏爭等,2020)和禾 花鯉 (Procypris merus) (70.55) (汪 婷等 ,2019)。蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和賴氨酸等必需氨基酸含量均大于標準雞蛋蛋白中對應(yīng)含量,營養(yǎng)價值豐富。因此,可說明田螺氨基酸種類全面,必需氨基酸含量豐富,可作為人體蛋白優(yōu)質(zhì)補充。
賴氨酸(Lys)是人體及膳食中谷物的第一限制性氨基酸,長期以谷物為主食,會造成賴氨酸(Lys)缺乏,進而導(dǎo)致食欲衰退、代謝紊亂、多種酶活性降低等(高婭俊等, 2015)。而田螺的賴氨酸(Lys)含量豐富,AAS評分達到2.38,CS評分達到1.84,含量為雞蛋蛋白模型的2倍,可彌補人體賴氨酸(Lys)不足,提高人體蛋白質(zhì)利用率。
魚肉鮮美度與鮮味氨基酸含量關(guān)系密切,鮮味氨基酸占氨基酸比重越高,則魚肉越鮮美(汪婷等, 2019)。在中華圓田螺肌肉中共測出6種鮮味氨基酸,含量最高的是谷氨酸(Glu, 1.95 g/100 g),其次為天冬氨酸(Asp, 1.18 g/100 g),鮮味氨基酸/總氨基酸為 48.12%,高于銅銹環(huán)棱螺(40.37%)、櫛孔扇貝(Azumapecten farreri) (41.44%) (李曉英等, 2010),但低于節(jié)蠑螺(49.01%)和銹凹螺(51.1%) (甘雄等, 2014),說明中華圓田螺鮮味氨基酸總量較高,食用價值較高。
從 AAS和 CS評分來看,蛋氨酸、胱氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸為人體對中華圓田螺肌肉營養(yǎng)吸收的主要限制性氨基酸,在生產(chǎn)加工中華圓田螺產(chǎn)品時可適當添加這幾種氨基酸以完善產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。
脂肪酸是生物的重要組成部分,其中,不飽和脂肪酸對人體生物膜代謝具有重要的作用,其經(jīng)過某些化學反應(yīng)后可以散發(fā)出香味,也就是風味脂肪酸,這也是中華圓田螺鮮味的來源之一(王鈺杰, 2019)。中華圓田螺肌肉中脂肪酸種類豐富,含有8種飽和脂肪酸(SFA),占總脂肪酸的43.9%,高于方斑東風螺(35.4%)和波部東風螺(35.3%) (許貽斌等, 2008);11種不飽和脂肪酸,占總脂肪酸的56.1%,高于微黃鐮玉螺(Lunatia gilva) (55.1%) (張鵬等, 2013),但低于銹凹螺(56.6%) (朱愛意等, 2008)。中華圓田螺肌肉不飽和脂肪酸中有49%的高不飽和脂肪酸(PUFA),其中,EPA占總脂肪酸的2.94%,DHA占總脂肪酸6.83%,DHA+EPA含量 9.77%與微黃鐮玉螺(9.52%)(張鵬等, 2013)相近,低于波部東風螺(10.5%) (許貽斌等, 2008)和黃鰭鯛(Acanthopagrus latus)(21.17%) (王霞等, 2019),但遠高于淡水魚類鯽魚(Carassius auratus auratus) (4.17%)、 草 魚 (Ctenopharyngodon idella)(1.56%)、羅非魚(Oreochromismossambicus) (3.21%)和烏鱧(Channa argus) (3.82%)(盛曉風等, 2016),這是因為海洋生物的不飽和脂肪酸尤其是DHA和EPA含量較淡水生物高,同一物種海水養(yǎng)殖條件下不飽和脂肪酸含量也顯著高于淡水養(yǎng)殖(許建和等, 2010)。不飽和脂肪酸具有調(diào)節(jié)血脂代謝、降低血液粘稠度的作用,在促進神經(jīng)和生殖發(fā)育以及防治心腦血管疾病、炎癥和代謝紊亂等方面具有重要生理功能,是人和動物生長發(fā)育的必需脂肪酸(和子杰等, 2020)。其中,EPA和DHA有促進視網(wǎng)膜生長修復(fù)、延緩腦衰老、增強記憶力和降血壓等功效(饒秋華等, 2011)。中華圓田螺EPA+DHA含量雖然低于海水生物,但顯著高于多數(shù)淡水水產(chǎn)品種,是內(nèi)陸居民補充EPA和DHA的一個良好選擇。中華圓田螺的∑PUFA/∑SFA為0.87,高于FAO/WHO建議的最低值0.4,說明其脂肪酸組成符合人類膳食的理想模式。中華圓田螺肌肉的動脈粥樣硬化指數(shù)(IA)和血栓形成指數(shù)(IT)分別為0.08和0.12,低于墨脫四須鲃(Barbodes hexagonlepis McClel-Land1839) (0.352和 0.230) (王念民等, 2019)和黑斑原(Glyptosternum maculatum) (0.40和1.18) (周建設(shè)等,2020),患粥樣動脈硬化和血栓的風險較小。但中華圓田螺粗脂肪僅有0.57%,脂肪酸總量較低,因此,適合患有動脈硬化等心血管疾病的病人食用,可以在減少脂肪酸尤其是飽和脂肪酸攝入的同時補充蛋白質(zhì)。
中華圓田螺肌肉干樣中重金屬鉛含量為0.897 mg/ kg,鉻為0.214 mg/kg,鎘為0.0055 mg/kg,銅為4.62 mg/kg,其含量均符合國家衛(wèi)生標準(GB 2762-2017)。中華圓田螺肌肉中除鉛污染指數(shù)I為0.897外,其余3種重金屬污染指數(shù)均小于0.15,綜合污染指數(shù)P為0.66,說明中華圓田螺肌肉雖然開始受到污染,但仍處于較清潔狀態(tài)。由目標危險系數(shù)THQ可知,鉛產(chǎn)生的風險最高,銅產(chǎn)生的風險最低,THQ與TTHQ均小于 0.3,表明中華圓田螺肌肉對人體健康負影響較小,對暴露人群無風險,食用安全。
中華圓田螺肌肉中粗蛋白含量較高,粗脂肪含量較低,但EPA和DHA占比較高,氨基酸全面且均衡,其中鮮味氨基酸含量十分豐富,味道鮮美,營養(yǎng)與食用價值較高,且無重金屬蓄積風險,養(yǎng)殖開發(fā)前景廣闊。