棘胸蛙肌肉营养成分的分析Ⅱ氨基酸及矿物元素的组成.pdf

第 27 卷第 5 期 2000 年 9 月 浙 江 大 学 学 报(理学版) Journal of Zhejiang University( Sciences Edition) Vol.27 . 5 Sept. 2000 收稿日期: 2000-01-04 作者简介: 舒妙安( 1963- ) , 男, 硕士, 讲师, 主要从事水产养殖研究. 文章编号: 1008- 9497( 2000)05- 0553- 07 棘胸蛙肌肉营养成分的分析. 氨基酸及矿物元素的组成 舒妙安 ( 浙江大学 动物科学学院, 浙江 杭州 310029) 摘 要: 本文对棘胸蛙的蝌蚪(体重 0. 82. 6g)、 小幼蛙(体重 9. 027. 3g) 、 大幼蛙( 体重 40. 565. 7g) 和成蛙(134. 5213. 0g)肌肉及蛙皮中的氨基酸及矿物元素的组成进行了分析, 结果表明: 肌肉中人体 必需氨基酸的含量占氨基酸总量的 44. 06% , 谷氨酸的含量很高, 为氨基酸总量的 15. 65% ; 肌肉中含有 20种以上的矿物元素, 具有重要生理功能的硒等微量元素含量较丰富, 含量为 0. 029mg/ 100g. 本研究 在分析与比较的基础上评价了棘胸蛙的营养价值, 为棘胸蛙配合饲料的开发提供理论上的依据. 关 键 词: 棘胸蛙; 氨基酸; 矿物元素 中图分类号: S963. 16+1 文献标识码: A SHU Miao- an ( College of Animal Science, Zhejiang University, H angzhou 310029, China) An analysis of the nutritive compositions in muscle of Rana spinosa.Compositions of amino acids and mineral elements.Journal of Zhejiang University(Sciences Edition), 2000, 27(5): 553559 Abstract: The compositions of amino acids and mineral elements in muscle and skin of Rana spinosa tadpole (weight: 0. 82. 6g), small juvenile Rana sp inosa ( weight: 9. 027. 3g) , big juvenile Rana sp inosa (weight: 40. 565. 7g) and adult Rana spinosa ( weight: 134. 5213. 0g) were analyzed. The essential amino acids in muscle acount for 44. 06% of total amino acids. The content of glutamic acid in muscle isconsiderably high,reaching about15. 65%of total amino acids.In muscle of Rana spinosa there are more than20kinds of mineral elements.T here is rich trace mineral elements of important physiological function, such as selenium. The content of selenium is 0. 029 mg/ 100g. On the basis of analysis and comparison, the nutritive value of Rana sp inosa was confirmed and the theoretical grounds to develop the coordinating diet of Rana spinosa were provided in this paper. Key words:Rana spinosa;amino acid;mineral element 1 材料与方法 1. 1 研究材料与样品处理 同棘胸蛙肌肉营养成分分析. 一般营养成分的含量及脂肪酸的组成 1. 1. 2 氨基酸测定方法 样品的前处理采用盐酸水解法: 将样品烘干( 同水分测定) 冷却后用索氏抽提法脱脂烘 干、 粉碎称取样品放入试管加入 6mol/ L 优级盐酸, 经超声和抽真空后封口置于 110烘箱内 水解24h放入蒸发皿中蒸干移入容量瓶定容过滤上机分析. 色氨酸则用碱水解法测定. 该工 作在浙江省农科院中心实验室进行, 所用仪器主要是美国 Waters 2690-996 型高效液相色谱仪. 1. 3 矿物元素测定方法 称取干样于 500干灰化后, 用 1%盐酸溶解定溶后用Varian AA-600型原子吸收光谱仪测定 钾、 钠、 钙、 镁、 铜、 锌、 铁、 锰等元素含量; 另取干样分别加入浓硝酸和高氯酸消化分解, 加热至冒白 烟后加入 5mL 2%硝酸溶液提取、 定溶后用 WLY100-1 型等离子光电直读仪测定镍、 锶、 铬、 铅、 镉、 硼等元素含量; 用 XDY-2 型原子荧光仪测定硒、 砷元素; 用 XG-4 型冷原子吸收仪测定汞元素; 用 150-20 型分光光度计测定磷、 铝、 硅元素. 该工作主要在浙江省地质矿产研究所完成. 1. 4 氨基酸分和化学分计算方法 将所测得必需氨基酸( mg/ 100g 干重) 换算成每克蛋白质中含氨基酸毫克数( 除以占干重蛋白 质百分数即 91. 42%) , 与 FAO/ WHO 专家委员会( 1973) 暂定氨基酸的计分模式和以鸡蛋蛋白质 作为理想蛋白质进行比较, 并按下式计算氨基酸分( AAS) 和化学分( CS) 2. 氨基酸分= 每克待评蛋白质中必需氨基酸含量( mg) FAO/ WHO 模式中每克蛋白质相应必需氨基酸含量( mg) 100. 化学分= 每克待评蛋白质中必需氨基酸含量( mg) 每克鸡蛋蛋白质中相应必需氨基酸含量( mg) 100. 2 结果与讨论 2. 1 棘胸蛙肌肉及蛙皮氨基酸的组成 2. 1. 1 氨基酸的含量较高 氨基酸是构成蛋白质的基本单位. 从表 1 可知, 棘胸蛙肌肉中共测出 18 种氨基酸, 氨基酸总量 的平均值为 80. 14g/ 100g( 以干重计) , 变异系数为 2. 07%, 说明氨基酸总量随个体长大变动较小. 其中谷氨酸( Glu) 含量最高, 3 个不同生长阶段的棘胸蛙肌肉中平均含量达 12. 54g/ 100g, 占氨基 酸总量的 15. 65%, 胱氨酸( Cys) 含量最低, 仅为 0. 57g/ 100g, 这种含量高低的分布规律与所报道 的中华鳖、 鳗鲡、 鲫鱼、 牛蛙等水产品基本一致 58 . 肌肉中除谷氨酸外, 天冬氨酸( Asp) 、 丙氨酸( Ala) 、 甘氨酸( Gly) 的含量也较高, 这 4 种氨基酸 是鲜味氨基酸 9, 它们的高含量决定了棘胸蛙肌肉的鲜美. 另外, 棘胸蛙肌肉中赖氨酸( Lys) 、 亮氨 酸 ( Leu) 和精氨酸( Arg) 的含量相对来说也较高, 平均含量分别为 6. 19g/ 100g、 5. 87g/ 100g 和 5. 51g/ 100g. 从表1 中还可看出, 各种氨基酸在不同生长阶段棘胸蛙肌肉中的含量变化没有一定的 规律性, 变异系数大都在 10% 以下, 说明各种氨基酸在不同生长阶段棘胸蛙肌肉中的含量是比较 稳定的. 蝌蚪、 蛙皮中的氨基酸含量分别为 72. 78g/ 100g 和 75. 65g/ 100g, 比棘胸蛙肌肉中含量要低. 其中蛙皮含量最高的不是谷氨酸, 而是甘氨酸, 含量高达 17. 2g/ 100g, 占蛙皮氨基酸总量的 22. 85% . 蛙皮中 4种鲜味氨基酸总量达 40. 65g/ 100g, 比棘胸蛙肌肉中的29. 91g/ 100g 要高, 这说 明蛙皮比肌肉还要鲜美, 这与人们食用棘胸蛙不去蛙皮是相符合的. 554 浙 江 大 学 学 报( 理学版)第 27卷 表 1 棘胸蛙肌肉氨基酸的含量( g/ 100g 干重) 氨基酸小幼蛙大幼蛙成蛙平均值变异系数蝌蚪蛙皮 异亮氨酸(Ile)3. 823. 642. 083. 1830. 013. 431. 80 亮氨酸(Leu)6. 656. 324. 645. 8718. 366. 434. 01 赖氨酸(Lys)6. 085. 916. 586. 195. 635. 974. 02 蛋氨酸 (M et)2. 282. 322. 652. 428. 391. 851. 31 胱氨酸 (Cys)0. 630. 560. 520. 579. 770. 430. 47 苯丙氨酸(Phe)2. 952. 262. 602. 6013. 272. 751. 91 酪氨酸(T yr)2. 892. 632. 702. 744. 912. 661. 48 苏氨酸(T hr)3. 563. 674. 073. 777. 123. 512. 81 色氨酸(T rp)0. 890. 781. 341. 0029. 671. 120. 46 缬氨酸(Val)4. 174. 094. 594. 286. 283. 922. 85 组氨酸(His)5. 515. 473. 754. 9120. 461. 710. 81 精氨酸(Arg)6. 165. 055. 335. 5110. 473. 474. 96 丙氨酸(Ala)4. 474. 555. 044. 696. 584. 456. 80 天冬氨酸(Asp)8. 368. 098. 178. 211. 697. 746. 60 谷氨酸(Glu)12. 6712. 4912. 4612. 540. 9111. 849. 96 甘氨酸(Gly)4. 264. 304. 874. 477. 634. 6317. 29 脯氨酸(Pro)3. 413. 653. 723. 594. 533. 263. 15 丝氨酸(Ser)3. 283. 633. 863. 598. 143. 584. 96 氨基酸总量82. 0779. 4178. 9780. 142. 0772. 7875. 65 必需氨基酸总量33. 9232. 1831. 7732. 623. 5032. 0721. 12 必需氨基酸占 氨基酸总量 41. 3440. 5240. 2340. 701. 4144. 0627. 92 注 1. 必需氨基酸总量包括异亮氨酸、 亮氨酸、 赖氨酸、 蛋氨酸、 胱氨酸、 苯丙氨酸、 酪氨酸、 苏氨酸、 色氨酸、 缬氨酸; 2. 蛙皮含量 是小幼蛙、 大幼蛙、 成蛙的皮混合烘干后所测得的数据. 2. 1. 2 必需氨基酸的含量较丰富 从表 1可看出, 棘胸蛙肌肉中人体所必需的异亮氨酸( Ile) 、 亮氨酸( Leu) 、 赖氨酸( Lys) 、 蛋氨 酸( Met) 、 苯丙氨酸( Phe) 、 苏氨酸( T hr) 、 色氨酸( T rp) 、 缬氨酸( Val) 等 8 种必需氨基酸( EAA) 的 含量较丰富, 占氨基酸总量的 40. 70% ( 包括胱氨酸和酪氨酸) , 所占百分数与不同生长阶段棘胸蛙 的关系不大, 变异系数为 1. 41%, 说明必需氨基酸在棘胸蛙不同生长阶段之间也是比较稳定的. 一种营养价值较高的食物蛋白质不仅所含的必需氨基酸种类要齐全, 而且必需氨基酸之间的 比例也要适宜, 最好能与人体的需要相符合, 这样必需氨基酸吸收最完全, 营养价值最高 3. 从表 2 可知, 在不同生长阶段的棘胸蛙肌肉中与 FAO/ WHO/ UNU 专家委员( 1985) 建议的需要模式基本 一致, 并且必需氨基酸总量均高于人体需要模式含量, 其中大幼蛙的比值与人体需要模式更一致, 也就是说营养价值更理想.由此可知, 棘胸蛙肌肉中必需氨基酸之间的比值是比较符合人体需要 的. 555 第 5 期舒妙安: 棘胸蛙肌肉营养成分的分析. 表 2 棘胸蛙不同生长阶段肌肉中必需氨基酸含量( mg/ g 蛋白质) 及比值 必需氨基酸 棘胸蛙肌肉氨基酸组成建议的需要模式 小幼蛙大幼蛙成蛙儿童成人 mg/g比值mg/ g比值mg/g比值mg/ g比值mg/g比值 异亮氨酸424. 2394. 9231. 5283. 1132. 6 亮氨酸737. 3688. 5513. 4444. 9193. 8 赖氨酸696. 7648. 0724. 8444. 9163. 2 蛋氨酸+ 胱氨酸323. 2313. 9352. 3222. 4173. 4 苯丙氨酸+ 酪氨酸646. 4536. 6583. 9283. 1192. 1 苏氨酸393. 9405. 0453. 0283. 191. 8 缬氨酸464. 6445. 5513. 4252. 8132. 6 色氨酸101. 081. 0151. 091. 051. 0 总计373347350228111 注 人体所需比例数据引自江伟等 营养与食品卫生学 中FAO/WHO/UNU专家委员会( 1985) 建议的需要模式3. 2. 1. 3 营养价值的评价 各种食物蛋白质的氨基酸组成不同, 其满足人体需要的程度也就不同, 以食物蛋白质的氨基酸 组成情况来评价食物蛋白质的营养价值, 所依据的原则是将待评食物蛋白质的必需氨基酸组成与 人体对必需氨基酸需要模式加以比较, 以食物蛋白质必需氨基酸能满足人体对必需氨基酸需要的 程度来评价食物蛋白质的营养价值.具体评价方法有多种, 在此将依据 FAO/ WHO 专家委员会 ( 1973) 暂定氨基酸计分模式所算出的氨基酸分( AAS) 和以鸡蛋蛋白质作为理想蛋白质所计算出 的化学分( CS) 来进行评价棘胸蛙肌肉的营养价值, 结果见表 3. 表 3 棘胸蛙肌肉必需氨基酸含量( mg/ g 蛋白质) 、 氨基酸分及化学分 必需氨基酸 棘胸蛙肌肉 平均 FAO/WHO 计分模式 鸡蛋蛋白质氨基酸分化学分 异亮氨酸3540498871 亮氨酸6470669197 赖氨酸685566124103 蛋氨酸+ 胱氨酸3335479470 苯丙氨酸+ 酪氨酸5860869767 苏氨酸41404510391 色氨酸11101711064 缬氨酸4750549487 总 计357360490 注 1. FAO/WHO 暂定计分模式( 1973) 数据引自江伟等 营养与食品卫生学 3; 2. 鸡蛋蛋白质数据引自中国预防医科院编 著 食物成分表 换算所得 4. 从表 3 可知, 棘胸蛙肌肉氨基酸除异亮氨酸和亮氨酸外, 大都高于或接近 100, 说明棘胸蛙肌 肉中必需氨基酸含量是较符合 FAO/ WHO 模式的, 并且总量也接近 FAO/ WHO 计分模式. 从棘 胸蛙肌肉氨基酸化学分看, 除了赖氨酸和亮氨酸外, 其它的都低于 100, 也就是说棘胸蛙肌肉必需 氨基酸与鸡蛋蛋白质必需氨基酸之间有差异. 另外, 从表 3 中还可知, 棘胸蛙肌肉氨基酸分为 88, 第一限制性氨基酸为异亮氨酸, 这与鳜鱼、 万安玻璃红鲤、 三疣梭子蟹肌肉的结果有所不同 1012. 556 浙 江 大 学 学 报( 理学版)第 27卷 2. 1. 4 必需氨基酸含量与其它食物比较 从表 4可看出, 相对于其它动物性食物, 棘胸蛙肌肉必需氨基酸的含量低于鳗鲡、 猪肉( 瘦) 、 中 华鳖、 鲫鱼、 带鱼, 但高于牛肉( 瘦) 、 鸡蛋、 河蟹.作为理想蛋白质的鸡蛋, 各种必需氨基酸的含量都 较高, 但赖氨酸的含量却大大低于棘胸蛙, 而且处于各个不同生长阶段的棘胸蛙肌肉中赖氨酸的含 量都很高. 人们常食用的谷类、 小麦等食物最缺乏的一般都是赖氨酸、 蛋氨酸和色氨酸, 赖氨酸常列 为人体主要的限制性氨基酸 13.因此, 棘胸蛙肌肉中赖氨酸的高含量正好与人们常食用的食物起 到蛋白质互补作用, 以弥补谷类、 小麦等食物蛋白质的不足, 使人们食用的食物蛋白质的必需氨基 酸组成更接近人体需要模式, 从而提高蛋白质的利用价值. 表 4 棘胸蛙肌肉与其它食物间必需氨基酸含量( mg/ 100g 湿重) 的比较 食物名称 异亮 氨酸 亮氨 酸 赖氨 酸 胱氨酸+ 蛋氨酸 酪氨酸+ 苯丙氨酸 苏氨 酸 色氨 酸 缬氨 酸 合 计 猪肉( 瘦)93117111536680161693527010608739 牛肉( 瘦)6111227133056711366772526846484 鸡蛋629104685060811145772226995745 鲫鱼7981381153078412997651848927633 鳗鲡106518071923844182597412289666 中华鳖10001706155181410738879888019 河蟹595104296953710466452157225771 带鱼7761365147361113127472158427341 对虾7001342134765512636772037786965 棘胸蛙6631224129162411147862098936804 注 1. 表中数据引自中国预防医科院编著 食物成分表 4; 2. 鳗鲡及中华鳖数据引自谢刚等 5和汤峥嵘等 6; 3. “ - ” 表示无 可靠数据可用. 2. 2 棘胸蛙肌肉及蛙皮中矿物元素的组成 经分析测试, 棘胸蛙肌肉中含有 20 种以上矿物元素( 见表 5, 6) , 其中含量较大的有 8 种元素, 按其含量大小依次为钾( K) 、 磷( P) 、 钠( Na) 、 镁( Mg) 、 钙( Ca) 、 铝( Al) 、 硅( Si) 、 铁( Fe) , 这与万安 玻璃红鲤、 中华鳖等肌肉所含矿物元素含量结果相似. 另从表 5 可看出, 一般矿物元素的变异系数 除铜外, 大多都在 10% 以下, 说明在不同生长阶段棘胸蛙肌肉中的矿物元素含量也是比较稳定的. 表 5 棘胸蛙不同生长阶段肌肉中一般矿物元素的含量( mg/ 100g 湿重) 元 素小幼蛙大幼蛙成蛙平均值变异系数蛙 皮 钾(K)269. 81299. 38262. 73277. 307. 0174. 34 磷(P)202. 36205. 82190. 10199. 434. 14165. 06 钠(Na)61. 3254. 0644. 8653. 4115. 4463. 00 镁(Mg)26. 5727. 0323. 5025. 707. 4610. 08 钙(Ca)22. 4818. 7121. 3620. 859. 28248. 22 铝(Al)9. 959. 878. 959. 595. 797. 61 硅(Si)7. 357. 756. 507. 208. 874. 06 铁(Fe)1. 351. 061. 21. 2012. 090. 92 锌(Zn)0. 800. 790. 960. 8511. 221. 13 铜(Cu)0. 160. 130. 040. 1156. 770. 09 注 蛙皮含量是小幼蛙、 大幼蛙、 成蛙的皮混合烘干后所测得的数据. 557 第 5 期舒妙安: 棘胸蛙肌肉营养成分的分析. 表 6 棘胸蛙肌肉中微量矿物元素的含量( mg/ 100g 湿重) 元素肌肉蛙皮元素肌肉蛙皮 锰(Mn)0. 0830. 353镍( Ni)0. 0080. 015 硒(Se)0. 0290. 017硼( B)0. 0040. 002 铅(Pb)0. 021 0. 0001镉( Cd)0. 0020. 0002 铬(Cr)0. 0160. 007砷(As) 0. 001 0. 0007 锶(Sr)0. 0110. 17汞(Hg) 0. 0001 0. 0001 注 以上肌肉微量元素含量是小幼蛙、 大幼蛙、 成蛙肌肉干样均匀混合后所测得的数据. 钙是人体含量较高的元素之一, 仅次于氢、 氧、 碳、 氮而列于第 5 位, 在人体内的含量达 1300g, 约为体重的 1. 5%2% , 在人体内具有重要的生理功能, 缺乏时可引起牙齿、 骨骼发育不正常, 肌 肉痉挛, 骨质疏松, 严重时会导致骨质软化 15. 人体所需的钙主要来源于食物, 但人们常吃的谷类、 猪肉、 牛肉等含钙量很低, 因此需要补充一些含钙丰富易于吸收的食物. 从表7 可以看出, 棘胸蛙肌 肉 含钙量为 21mg/ 100g( 以湿重计) , 仅高于猪肉( 瘦) 、 牛肉( 瘦) , 而棘胸蛙皮中钙含量却高达 248mg/ 100g( 以湿重计) , 远高于其它动物性食物, 所以整体来说棘胸蛙总的含钙量并不低, 仍可作 为人们补钙的食物之一. 表 7 棘胸蛙肌肉与其它食物中矿物元素含量( mg/ 100g 湿重) 的比较 食物名称钙磷钾钠镁铁锌铜锰硒 黄豆19146515032. 21998. 23. 341. 352. 260. 006 小麦-436-107. 4-5. 93. 510. 343. 510. 004 猪肉(瘦)618930557. 5253. 02. 990. 110. 030. 009 牛肉(瘦)917228453. 6212. 83. 710. 160. 040. 011 鸡蛋44182121125. 7112. 31. 010. 070. 040. 015 鲫鱼7919329041. 2411. 31. 940. 080. 060. 014 鳗鲡4224820758. 8341. 51. 150. 18-0. 034 中华鳖7011419696. 9152. 82. 310. 120. 050. 015 河蟹126182181193. 5232. 93. 682. 970. 420. 057 带鱼28191280150. 1431. 20. 700. 080. 170. 037 对虾62228215165. 2431. 52. 380. 340. 120. 034 青蛙12720028011. 8201. 51. 150. 050. 040. 016 棘胸蛙肌肉2119927753261. 20. 850. 110. 080. 029 棘胸蛙皮2481657463100. 91. 130. 990. 350. 017 注 表中数据引自中国预防医科院编著 食物成分表 4; “ - ” 表示无可靠数据能用. 必需微量元素( essential trace element) 在体内含量很少, 约占体重的 0. 1%左右, 但有重要的 生理功能. 从表 7 可知, 棘胸蛙肌肉中硒的含量相对来说较高, 平均为 0. 029mg/ 100g( 以湿重计) , 仅低于河蟹、 鳗鲡、 带鱼、 对虾, 但高于其它动物性食物, 分别是猪肉( 瘦) 、 牛肉( 瘦) 、 鸡蛋、 鲫鱼的 3. 2、 2. 6、 1. 9、 2. 1倍. 硒的含量高说明具有较高营养价值. 大量事实证明, 硒是一种对人体非常重 要的微量元素. 硒缺乏可引起营养性肌纤维萎缩、 肝机能障碍以及免疫功能失调等. 硒的重要生理 功能是构成含硒酶, 参与三种酶的催化反应, 使有毒的过氧化物还原成无害的羟基化物, 从而保护 细胞及组织免受损害.另外, 硒还有促进免疫球蛋白生成及使体内有毒金属( 如汞等) 失活等作 558 浙 江 大 学 学 报( 理学版)第 27卷 用 3 . 从表 7 还可看出: 与猪肉( 瘦) 、 牛肉( 瘦) 及植物性食物黄豆、 小麦相比, 棘胸蛙肌肉中铁、 锌等 元素含量偏低, 因此, 从矿物元素营养这一角度来说, 猪肉( 瘦) 、 牛肉( 瘦) 、 黄豆、 小麦是棘胸蛙肌肉 的营养补充食物, 由此可知, 日常生活中膳食的多样性是很重要的. 3 结 语 综上所述, 棘胸蛙肌肉含有丰富全面的营养物质, 蛋白质、 不饱和脂肪酸含量高, 氨基