不同产地和养殖方式的刺参微量元素含量的比较

2014-02-15 08:01高岳林研彤侯淑敏李智博祁艳霞胡玉才宋莉莉赵前程
大连海洋大学学报 2014年5期
关键词:体壁刺参圈养

高岳,林研彤,侯淑敏,李智博,祁艳霞,胡玉才,宋莉莉,赵前程

(1.大连海洋大学 食品科学与工程学院,辽宁 大连116023;2.陕西省水产研究所,陕西 西安710086;3.大连海洋大学 理学院,辽宁大连116023)

海参为棘皮动物门、海参纲生物[1],全世界的海参多达1100 多种,中国有140 多种[2]。刺参Apostichopus japonicu是一种高蛋白、低脂肪、低糖的海产品,不仅含有多糖、皂苷、脂肪酸、氨基酸等生物活性物质,而且其体壁还有再生功能。海产品对微量元素有较强的聚集作用,粮食、瓜果、蔬菜、禽蛋类食物除几种特殊种类外,其无机盐含量均低于海产品中的无机盐含量[3],尤其是Zn,海产品中的Zn 含量十分丰富,并且易于被人体吸收,是补锌的良好食材[4]。付伟华等[5-6]研究表明,海地瓜Acaudina molpadioidea 中的Pb 含量高于刺参;王永辉等[7]研究表明,刺参中含有丰富的矿物元素K、Na、Mg、Fe等;周慈由等[8]研究表明,干制刺参体壁中Fe、P、Zn、Ca、Cu、Cr 含量有明显差异;王远红等[9]研究表明,糙参Holothuria scabra、乌皱辐缸参Actinoprga echinites、荡皮海参Holothuria vagabunda和黑乳参Holothuria nobilis 中常量元素K、Mg、Ca、Na、P 的含量,以及微量元素Zn、Fe、Mo、Co 的含量均依次递减。近年来,国内外对海参体壁微量元素的研究较多,但对于不同产地、不同养殖方式下同种刺参中微量元素含量差异的研究鲜见报道。本研究中,以不同养殖方式、不同产地的刺参为对象,研究其体内基本成分以及体壁中微量元素含量的特点,旨在为开发利用海产品资源提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

于2013年5—6月对大连、青岛、烟台的深海及圈养刺参和福建的圈养刺参进行采样。大连圈养刺参采自大连市庄河某养殖场,深海刺参采自大连旅顺黄泥川附近海域;青岛圈养刺参采自青岛杨家岭某养殖场,深海刺参采自青岛胶南大朱山海域;烟台圈养和深海刺参均采自烟台养马岛海域;福建圈养刺参采自福建莆田东吴码头某养殖场。所有圈养刺参取样水深均为2 m,深海刺参取样海域水深为20 m。刺参采集后立即去内脏于冰箱(-18 ℃)中贮藏,随后用加冰的泡沫箱运回实验室。

1.2 方法

1.2.1 样品的制备 取每组冷冻刺参样品15 kg,切片后用冷冻真空干燥机干燥至恒重,用组织粉碎机粉碎,混匀,过80 目筛,置于聚乙烯塑料袋中,封口,于-18 ℃下保存备用。使用烘箱(105 ℃)干燥至恒重,用于基本成分的测定。

从每组中取出20 头刺参,将体壁和筋分开,按照上述方法冻干,用于微量元素含量的测定。每种成分和每种元素均测定3 个样品,取其平均值。

1.2.2 基本成分的测定 采用GB 5009.3—2010干燥法测定刺参鲜物质中水分的含量;采用GB 5009.5—2010 凯氏定氮法测定干粉中蛋白质的含量;采用GB 5009.4—2010 灼烧法测定干粉中粗灰分的含量;采用GB/T 5009.6—1985 索氏抽提法测定干粉中粗脂肪的含量。

1.2.3 微量元素含量的测定 采用湿法消化[10-11]刺参体壁和筋,配制含有0、5、10、15、20、50、100、200、250 mg/kg 的Mn、Cr、Cu、Al、P 的标准酸混合梯度使用液,用浓硝酸消解至无碳粒,用5%硝酸定容至50 mL,再利用ICP -MS 测定体壁中Mn、Cr、Cu、Al、P 元素的含量,采用原子吸收法测定体壁和筋中Zn 元素的含量。

1.3 数据处理

所有试验数据均用平均值±标准差表示,采用SPSS 17.0 软件进行方差分析,用Tukey HSD 法进行组间差异显著性检验,显著性水平设为0.05。

2 结果与讨论

2.1 刺参的基本营养成分

从表1可见,不同产地、不同养殖方式的7 组刺参样品的蛋白质、粗灰分和粗脂肪含量均存在显著性差异(P<0.05),蛋白质含量为43.3% ~55.3%,粗脂肪含量为1.7% ~4.1%,粗灰分含量为23.9% ~30.7%,该结果与李丹彤[12]等测得的獐子岛野生刺参的基本成分含量较为相近。7 个刺参样品中,福建圈养刺参样品的蛋白质含量最高,青岛深海刺参样品中最低;青岛圈养刺参样品的粗灰分含量最高,大连圈养和烟台圈养刺参样品中较低;烟台圈养刺参样品的粗脂肪含量最高,大连深海刺参样品中最低。

表1 大连、烟台、青岛和福建刺参的基本成分Tab.1 Proximate compositions in sea cucumber samples from Dalian,Yantai,Qingdao and Fujian w/%

2.2 刺参体壁微量元素的含量

2.2.1 圈养刺参 如表2所示,4 个产地的圈养刺参样品中所含微量元素较多的是Al和Zn,其次是B、Mn、Cr和Cu,各样品中Zn、Al、Cr、Mn含量存在显著性差异(P<0.05)。4 个产地的圈养刺参体壁中:Zn 含量为77.0 ~95.0 mg/kg,高于大红海参Parastichopus californicus 体壁中的Zn 含量(40.4 mg/kg)[11],其中大连刺参中Zn 含量最高,仅显著高于烟台刺参(P<0.05);B 含量为25.5~32.4 mg/kg,接近Lee等[13]研究的刺参B 含量(41.7 mg/kg),高于韩国大宗商品超市中海参的B含量(0.2 mg/kg)[14],其中青岛刺参B 含量最高,但与其他3 个产地圈养刺参无显著性差异(P >0.05);Al 含量为56.2 ~224.7 mg/kg,高于Guerin等[15]研究的海胆Al 含量(13.8 mg/kg),其中烟台刺参Al 含量最高,显著高于其他3 个产地圈养刺参(P<0.05),且约为大连刺参Al 含量的4倍;Cr 含量为5.8 ~9.5 mg/kg,与大红海参的Cr含量相近(6.7 mg/kg)[11],其中福建刺参Cr 含量最高,显著高于大连和烟台刺参(P<0.05);Mn含量为16.1 ~29.2 mg/kg,与Liu等[16]研究的刺参体壁Mn 含量(26.0 mg/kg)接近,低于大红海参体壁Mn 含量(43.6 mg/kg)[11],其中大连刺参Mn 含量最高,显著高于其他3 个产地圈养刺参(P<0.05);Cu 含量为1.5 ~2.3 mg/kg,低于大红海参体壁Cu 含量(3.5 mg/kg)[11],其中青岛刺参Cu 含量最高,但与其他3 个产地圈养刺参无显著性差异(P >0.05)。

2.2.2 深海刺参 如表2所示,3 个产地深海刺参体壁样品中所含微量元素较多的也是Al和Zn,其次是B、Mn、Cr和Cu,与不同产地圈养刺参所含微量元素的趋势相近。各样品中Zn、B、Al 含量存在显著性差异(P<0.05)。3 个产地的深海刺参体壁中:Zn 含量为62.8 ~98.8 mg/kg,其中烟台刺参Zn 含量最高,显著高于其他2 个产地的深海刺参(P<0.05);B 含量为30.8 ~44.8 mg/kg,其中烟台刺参B 含量最高,显著高于大连刺参(P<0.05);Al 含量为92.0 ~180.1 mg/kg,其中烟台刺参Al 含量最高,显著高于大连刺参(P<0.05);Cr、Mn、Cu 含 量 分 别 为6.0 ~7.0、17.0 ~20.9、1.6 ~4.0 mg/kg,其中青岛刺参Cr含量最高,烟台刺参Mn、Cu 含量最高,但均与其他产地的深海刺参无显著性差异(P >0.05)。

2.3 不同产地和养殖方式刺参体壁微量元素含量的比较

从产地方面看:两种养殖方式下刺参体壁的平均Zn 含量为大连刺参最高、青岛刺参最低,各产地刺参间无显著性差异(P >0.05);平均B 含量为烟台刺参最高、大连刺参最低,各产地刺参间无显著性差异(P >0.05);平均Al 含量为福建刺参与烟台刺参均较高、大连刺参最低,福建、烟台刺参平均Al 含量显著高于大连和青岛刺参(P<0.05);平均Cr 含量为福建刺参最高、大连刺参最低,各产地刺参间无显著性差异(P >0.05);平均Mn 含量为大连刺参最高、烟台刺参最低,大连刺参平均Mn 含量显著高于其他3 个产地刺参;平均Cu 含量为烟台刺参最高、大连刺参最低,各产地刺参间无显著性差异(P >0.05)(表2)。

从养殖方式看:深海刺参体壁Cr、B和Cu 含量均高于圈养刺参;大连圈养刺参Mn 含量显著高于深海刺参(P<0.05),烟台和青岛深海刺参Mn含量略高于圈养刺参(P >0.05);烟台深海刺参Zn 含量显著高于圈养刺参(P<0.05),大连圈养刺参Zn 含量略高于深海刺参(P >0.05),青岛圈养刺参Zn 含量显著高于深海刺参(P<0.05)(表2)。

2.4 刺参筋和体壁中Zn 元素含量的比较

从表2可以看出:所有刺参样品筋中Zn 含量均是体壁中Zn 含量的2 倍左右;从养殖方式看,各地区圈养刺参筋中Zn 含量均比深海刺参筋中Zn含量高;从产地方面看,无论筋还是体壁,大连刺参Zn 含量均高于其他3 个产地的刺参。

表2 不同产地、不同养殖方式刺参体壁和筋中微量元素的含量Tab.2 Trace element contents in walls and tendons of sea cucumber in different regions and different farming methods mg/kg

3 结论

通过对不同产地、不同养殖方式的刺参体内基本成分和微量元素含量进行分析,结果表明,各地刺参均含有丰富的蛋白质、粗灰分和微量元素。7种样品中,福建圈养刺参蛋白质含量最高,青岛圈养刺参粗灰分含量最高,烟台圈养刺参粗脂肪含量最高,烟台深海刺参体壁Zn、B、Cu 含量均最高,大连圈养刺参体壁Mn 含量最高,福建圈养刺参体壁Cr 含量最高,烟台圈养刺参体壁Al 含量最高;比较不同产地两种养殖方式下刺参微量元素的平均含量,大连刺参体壁平均Zn和Mn 含量最高,烟台刺参体壁平均B、Cu 含量最高,福建刺参体壁平均Al、Cr 含量最高;不同养殖方式相比,各地圈养刺参的蛋白质和粗脂肪含量均高于深海刺参,深海刺参体壁B、Cr和Cu 含量均高于圈养刺参,但Zn、Al、Mn 元素含量与两种养殖方式的关系没有明确的规律;各产地无论是圈养还是深海养殖,刺参筋中Zn 含量约为体壁中Zn 含量的2 倍。

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