中国小孔蛸(Cistopus chinensis)是2012年鉴定的头足类新种, 隶属于软体动物门(Mollusa)、头足纲(Cephalopoda)、八腕目(Octopoda)、蛸科(Octopodidae)、小孔蛸属(Cistopus), 主要分布于中国东海、南海以及北部湾沿海海域^[1]。小孔蛸属最明显的区别于其他蛸类的外部特征是每一腕基部具一小囊, 各有小孔与外相通。小孔蛸属已知的种类不多, 主要有中国小孔蛸(C. chinensis)、台湾小孔蛸(Cistopus taiwanicus)和印度小孔蛸(Cistopus indicus), 它们在吸盘大小、数目和交接腕方面有着明显区别^[1]。小孔蛸在福建、广东等地俗称为梅章, 因肉质鲜嫩, 深受消费者喜爱, 一般按只销售, 经济价值较高。由于多年来的无序开发及栖息环境破坏等原因, 小孔蛸群体资源已严重衰退。目前, 国内学者主要开展了小孔蛸染色体核型^[2]、线粒体序列^[3]、群体结构^[4]以及养殖技术^[5-6]方面的一些研究, 也有企业在尝试其苗种繁育, 而小孔蛸为何受当地消费者欢迎, 其营养成分是否有特别之处, 营养价值与其他头足类有什么差异, 目前尚无相关研究报道。本研究以福建宁德海域野生中国小孔蛸为实验样本, 对中国小孔蛸肌肉营养成分进行了测定, 对其营养价值进行了评价, 研究结果为开展其渔业资源利用以及增养殖技术开发提供基础数据资料。

1 材料与方法 1.1 实验材料

中国小孔蛸样品于2020年10月采集于福建宁德滩涂海域, 挑选活力良好、无损伤的个体, 平均体质量为(40.7±9.3) g, 解剖取胴部和腕部肌肉, 用过滤海水冲洗干净, 滤纸吸干表面水分, 经液氮冷冻后干冰运输回实验室, 置于–80 ℃冰箱保存备用。

1.2 检测方法

水分含量采用直接干燥法测定, 具体方法参照GB5009.3—2016^[7]; 粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定, 具体步骤参照GB5009.5—2016^[8]; 粗脂肪含量采用索氏抽提法测定, 具体方法参照GB5009.6—2016^[9]; 灰分含量利用高温灼烧法测定, 具体步骤参照GB5009.4—2016^[10]。

氨基酸含量: 根据GB5009.124—2016^[11], 样品经盐酸水解处理后, 采用氨基酸自动分析仪(Hitachi L-8900)测定; 脂肪酸含量: 根据GB5009.168—2016^[12], 样品经水解, 乙醚提取脂肪后采用气相色谱仪(Agilent 7890A)进行测定; 矿质元素含量(K、P、Na、Mg、Ca、Fe、Cu、Zn、Mn、Se): 按照GB5009.268—2016^[13]方法, 采用电感耦合等离子发射光谱仪(Agilent 5110)和等离子体质谱仪(Agilent 7900)测定。

1.3 蛋白质营养评价

根据联合国粮农组织(FAO)/世界卫生组织(WHO) 1973年建议的氨基酸评分标准模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式^[14], 分别计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)、必需氨基酸指数(EAAI)^[15], 计算公式如下:

$ {\text{AAS}} = \frac{a}{{{\text{AA(FAO/WHO)}}}} \times 100 , $

(1)

$ {\text{CS}} = \frac{a}{{{\text{AE}}}} \times 100 , $

(2)

$ {\text{EAAI}} = \sqrt[n]{{\frac{{{\text{100}}a}}{{{\text{AE}}}} \times \frac{{{\text{100}}b}}{{{\text{BE}}}} \times \frac{{{\text{100}}c}}{{{\text{CE}}}} \times \cdot \cdot \cdot \times \frac{{{\text{100}}h}}{{{\text{HE}}}}}} , $

(3)

式中, a, b, c, …, h为样品中某种必需氨基酸(EAA)的含量(mg/g, 干质量), AA (FAO/WHO)为FAO/WHO评分模式中对应的氨基酸含量(mg/g, 干质量), AE, BE, CE, …, HE为鸡蛋蛋白质中对应的氨基酸含量(mg/g, 干质量), n为比较的必需氨基酸个数。

1.4 数据处理

采用Excel 2016软件整理实验数据, 计算各组分含量值, 结果用平均值±标准差表示。

2 结果 2.1 一般营养成分分析

中国小孔蛸肌肉一般营养成分以及其他头足类物种的比较见表 1。在所比较的物种中, 中国小孔蛸肌肉水分含量为83.8%, 低于日本枪乌贼, 高于其他头足类品种; 粗蛋白含量为13.5%, 与曼氏无针乌贼基本一致, 高于日本枪乌贼, 低于其他头足类; 总糖为0.6%, 含量最低, 脂肪和灰分含量居于中间水平。总体上, 中国小孔蛸属于高蛋白、低脂肪、低糖的经济头足类。

2.2 氨基酸组成分析

根据检测标准测定的16种氨基酸在中国小孔蛸肌肉中均有检出(表 2), 包括人体所需的必需氨基酸7种, 占粗蛋白含量的29.19%, 半必需氨基酸(SEAA) 2种, 占粗蛋白含量的9.41%, 非必需氨基酸(NEAA) 7种, 占粗蛋白含量的41.56%。单一氨基酸中, 谷氨酸含量为125.19 mg/g, 含量最多; 其他含量较高的氨基酸依次为天门冬氨酸、精氨酸、亮氨酸和赖氨酸, 分别为82.96 mg/g、74.81 mg/g、63.70 mg/g和61.48 mg/g。必需氨基酸与氨基酸总量(TAA)的比值为36.41%, 必需氨基酸与非必需氨基酸的含量比值为70.23%。中国小孔蛸肌肉中谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸等4种呈味氨基酸含量丰富, 总含量为308.89 mg/g, 鲜味氨基酸与总氨基酸的比值(DAA/TAA)为38.54%。

根据FAO推荐的氨基酸评价模式计算AAS和CS, 结果见表 3。由AAS可知, 中国小孔蛸肌肉中含硫氨基酸(半胱氨酸+蛋氨酸)得分最低为63.49分, 其次为缬氨酸, 得分为74.07分, 其他氨基酸得分均高于90分, 其中赖氨酸得分最高为111.78分。由CS可知, 得分最低的同样为含硫氨基酸(半胱氨酸+蛋氨酸)(47.28分), 其次为缬氨酸(68.59分), 其他氨基酸得分均高于70分, 其中亮氨酸的得分最高为96.52分。因此, 中国小孔蛸肌肉第一、第二限制性氨基酸分别为半胱氨酸+蛋氨酸、缬氨酸。中国小孔蛸肌肉的EAAI评分为75.58分。

2.3 脂肪酸组成与含量

根据食品脂肪酸含量的测定标准, 中国小孔蛸肌肉中主要检测出13种脂肪酸, 其中饱和脂肪酸(SFA)和单不饱和脂肪酸(MUFA)均为4种, 分别占脂肪酸总量的43.64%和26.97%, 多不饱和脂肪酸(PUFA)检测到5种, 占脂肪酸总量的29.31%(表 4)。中国小孔蛸肌肉不饱和脂肪酸(UFA)与饱和脂肪酸(SFA)比值为1.29, 脂肪酸不饱和度较高。饱和脂肪酸中含量最高的是棕榈酸(C16: 0; 24.61%), 其次为硬脂酸(C18: 0; 16.42%)。单不饱和脂肪酸中含量最高的是油酸(C18: 1), 含量为22.24%。多不饱和脂肪酸中含量较高的有DHA、亚油酸(C18: 2)、花生四烯酸(C22: 4)和EPA, 分别占脂肪酸总量的8.92%、7.62%、6.52%和5.12%。

2.4 矿物元素含量

中国小孔蛸肌肉矿物元素检测结果如表 5所示, 在检测的10种矿物元素中, 仅有微量元素Fe含量较低未达检出限。常量元素以Na含量最为丰富, 达到了21 111.11 mg/kg, 其次为K和P, Mg和Ca含量也较高, 含量分别为3 641.98 mg/kg和1 135.80 mg/kg。此外, 含有丰富的Zn、Cu、Mn、Se人体所必需的微量元素。

3 讨论 3.1 一般营养成分分析

肌肉品质主要与肌肉中灰分、粗脂肪和粗蛋白的含量和比例密切相关^[25], 而肌肉多汁性通常与肌肉中含水量正相关, 与脂肪含量呈负相关^[23]。在所比较的头足类品种中(表 1), 中国小孔蛸肌肉总糖含量最小; 蛋白质含量除与金乌贼(22.02%)和日本枪乌贼(9.29%)差异较大外, 与其他头足类(13.56%~15.0%)相比处于同一水平; 小孔蛸与短蛸、长蛸等蛸类肌肉水分含量相近, 高于拟目乌贼、曼氏无针乌贼等乌贼类; 小孔蛸脂肪含量较低, 仅占湿质量的0.6%, 高于长蛸(0.41%)和拟目乌贼(0.17%), 低于其他种类(0.75%~1.43%)。由此可知, 中国小孔蛸有高蛋白、低脂肪、低糖和多汁性的特点, 是人们健康膳食的良好选择, 而多汁性可能是闽浙沿海人民钟爱小孔蛸的一个重要原因。

3.2 氨基酸营养成分评价

中国小孔蛸肌肉中含量最高的5种氨基酸依次为谷氨酸、天门冬氨酸、精氨酸、亮氨酸和赖氨酸, 与短蛸^[16]、长蛸^[17]、弯斑蛸^[18]等头足类肌肉的氨基酸组成情况基本一致, 这可能与头足类相近的遗传特性和相似的生活习性有关。同其他海产头足类一样, 中国小孔蛸肌肉中含有丰富的呈味氨基酸, 呈味氨基酸占总氨基酸的38.54%, 这与南海弯斑蛸^[18]、小管枪乌贼^[23]等头足类相当, 稍低于短蛸^[16]、长蛸^[17]和金乌贼^[21], 因此, 中国小孔蛸具有浓郁的鲜美味道, 是优质的海味佳肴。

蛋白质品质与必需氨基酸种类、含量和比例相关。中国小孔蛸肌肉必需氨基酸种类较为齐全, 检测到了7种人体必需氨基酸, 其中亮氨酸和赖氨酸含量最高。亮氨酸有着氧化供能、促进蛋白质合成以及提高免疫功能等营养生理功能^[26]。赖氨酸参与蛋白质合成, 被称为“生长性氨基酸”^[27], 一般来说小麦、大米等主食的赖氨酸含量低, 而肉类特别是海鲜类含量较高, 因此要合理搭配膳食。按照FAO/WHO评分标准, EAA/TAA在40%左右, 并且EAA/NEAA > 60%为理想蛋白质^[25], 中国小孔蛸肌肉的EAA/TAA为36.41%, EAA/NEAA为70.23%, 符合以上理想蛋白质的要求。EAAI是评价食物蛋白质营养的常用指标之一, 根据常用的评分标准: 85≥EAAI≥75为可用蛋白源^[15], 中国小孔蛸的EAAI为75.58, 符合可用蛋白源的标准, 说明必需氨基酸组成较为均衡。综上, 中国小孔蛸肌肉是一个理想蛋白质食物来源, 具有较好的营养价值。

3.3 脂肪酸营养成分评价

本研究在中国小孔蛸肌肉中检测到13种脂肪酸, 而短蛸、长蛸、弯斑蛸的脂肪酸种类分别为20种、11种和18种^[16-18], 脂肪酸种类在不同头足类中的差异可能与个体大小、取样时间以及栖息环境的差异有关。中国小孔蛸肌肉脂肪酸中棕榈酸(C16: 0)和硬脂酸(C18: 0)构成了饱和脂肪酸的主要成分, 这与短蛸^[16]、长蛸^[17]和南海弯斑蛸^[18]肌肉脂肪酸组成情况基本一致。单不饱和脂肪酸中含量最高的是油酸(C18: 1), 含量为22.24%, 明显高于短蛸^[16]、长蛸^[17]、南海弯斑蛸^[18]和小管枪乌贼^[23]等头足类生物。多不饱和脂肪酸中含量较高的有二十二碳六烯酸(DHA)、亚油酸(C18: 2)、花生四烯酸(C22: 4)和二十碳五烯酸(EPA), 分别占脂肪酸总量的8.92%、7.62%、6.52%和5.12%。这些不饱和脂肪酸在人体新陈代谢过程中起着重要作用, 如富含油酸的膳食模式具有预防肥胖、调节血糖、调节血脂和抗炎症等保健作用^[28]; DHA素有“脑黄金”之称, 对婴幼儿脑神经以及视网膜发育至关重要^[29]; EPA和DHA具有抗血栓、调整血脂、降低低密度脂蛋白胆固醇等治疗和预防心血管疾病的作用^[30]。因此, 从不饱和脂肪酸组成及含量来讲, 中国小孔蛸肌肉脂肪质量较高, 具有一定保健作用和较高的营养价值。

3.4 矿物质元素营养成分评价

中国小孔蛸肌肉中钠、钾、钙、镁等矿物元素丰富, 显示了海洋生物与生活环境相一致的特点。常量元素中, 钙和镁含量较为突出, 高于大多数头足类^{[17-19, 21-23]}。微量元素中锌含量非常丰富, 达到了128.4 mg/kg, 高于长蛸(111.36 mg/kg)^[17]、南海弯斑蛸(77.39 mg/kg)^[18]、金乌贼(79.44 mg/kg)^[21]和虎斑乌贼(50.04 mg/kg)^[22]等头足类以及南美白对虾(6.46 mg/kg)^[31]、小黄鱼(25.30 mg/kg)^[32]等其他海产品。矿物元素是人体组织的重要成分, 均衡的矿物元素对于维持人体正常生理机能有重要作用。如钙对于骨骼矿化、血液凝结、神经元传递、肌肉收缩和细胞内信号传导等多种基本生理功能的实现是必不可少的, 目前钙缺乏是全球范围内较为普遍的问题, 尤其是老人、儿童和妇女应注意补充钙元素^[33]。镁是人体细胞第二重要的阳离子, 与钙元素共同维护着骨质密度、神经和肌肉的收缩活动, 是细胞内各种酶系统的活化剂, 镁缺乏可能引起心律失常、高血压、脑梗塞和偏头疼等疾病^[34]。锌参与细胞的分裂和分化, 是酶的组成成分, 具有重要的生理功能, 锌缺乏可能会导致青少年生长发育迟缓、皮肤病变以及记忆力减退等病症, 而适量的锌有利于促进人体的生长发育以及提高机体的免疫力^[35]。因此, 中国小孔蛸肌肉作为食物可以提供丰富的矿物质元素, 具有一定的保健作用, 非常有利于人体健康。

4 小结

研究结果表明中国小孔蛸肌肉蛋白质含量高、氨基酸组成较为合理, 且富含鲜味氨基酸; 脂肪酸以人体必需的DHA、EPA、亚油酸等不饱和脂肪酸为主; 矿物元素种类多样、含量丰富, 钙、镁和锌含量突出, 具有较高的营养价值和一定的保健功效。因此, 中国小孔蛸是品质优良的食用头足类品种, 是人体获取多种营养元素的理想食物, 目前需加强资源养护以及人工育苗和养殖技术研究, 丰富其海产资源。