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海南长茎葡萄蕨藻的营养成分分析及评价



全 文 :Science and Technology of Food Industry 营养与保健
2014年第24期
海南长茎葡萄蕨藻的营养成分
分析及评价
姜芳燕2,宋文明2,杨 宁1,黄 海1,*
(1.三亚市南繁科学技术研究院,海南三亚 572000;
2.琼州学院,生物科学与技术学院,海南三亚 572022)
摘 要:对海南长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)的主要营养成分、氨基酸组成、脂肪酸组成及矿物质的含量进行分
析,并与海带、紫菜、羊栖菜、石莼和龙须菜等五种食用藻比较,进行营养学评价。结果表明,海南长茎葡萄蕨藻的主要
成分是粗多糖和粗纤维(58.52%),蛋白质含量14.37%,其氨基酸组成均衡,种类齐全,呈味氨基酸占总氨基酸的
47.86%。脂肪含量较低,且多为不饱和脂肪酸,矿物质和维生素含量丰富,其中Na、K、Mg和Ca等含量都较高。因此海
南长茎葡萄蕨藻是一种高蛋白、高纤维、低脂肪,且富含矿物质的食用海藻,显示出其良好的应用前景。
关键词:长茎葡萄蕨藻,营养成分,定量分析,评价
Analysis and evaluation of nutrient content of Caulerpa lentillifera
JIANG Fang-yan2,SONG Wen-ming2,YANG Ning1,HUANG Hai1,*
(1.Sanya Science & Technology Academy of Hainan National Breeding and Multiplication,Sanya 572000,China;
2.School of Biological Science and Technology,Qiongzhou University,Sanya 572022,China)
Abstract:The proximate nutrient composition,amino acids,fatty acids,and minerals profiles of Caulerpa lentillifera
collected from Hainan were studied,and compared with the other five edible seaweeds,such as Laminaria
japonica,Porphyra haitanensis,Hizikia fusiformis,Ulva lactuca L.,and Gracilaria lemaneiformis,to evaluate their
nutritional values. The results revealed that crude polysaccharides and crude fibers in C. lentillifera reached up
to 58.52% DW. The crude protein content of C. lentillifera was 14.37% DW,and the composition and kinds of its
amino acids were balanced. The content of amino acids for flavor development was 47.86% of total amino acid.
In addition,the crude fat content in C. lentillifera was low,and most of its fatty acids were unsaturated fatty
acid. Furthermore,minerals and vitamins were rich in C. lentillifera,especially for Na,K,Mg,and Ca. Therefore,
C. lentillifera containing high proteins and dietary fibers content,low fat content and richer mineral content,
might be the safe and healthy edible seaweed,which showed a good application potential in food industry and
feed industry.
Key words:Caulerpa lentillifera;nutrient composition;quantitative analysis;evaluation
中图分类号:TS201.4 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2014)24-0356-04
doi:10.13386/j.issn1002-0306.2014.24.067
收稿日期:2014-04-14
作者简介:姜芳燕(1984-),女,博士,副教授,研究方向:热带生物资
源开发利用。
* 通讯作者:黄海(1974-),男,博士,副研究员,研究方向:水产养殖。
基金项目:海南省科技兴海专项项目(XH201301);三亚市农业科技
创新项目(2012NK17);三亚市重点实验室项目(L1209);三
亚市专项科研试制项目(2014CZ14);海南省大学生创新创
业训练计划(20130129)。
长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)隶属绿藻门
(Chlorophyta)蕨藻科(Caulerpaceae)蕨藻属(Caulerpa),
是分布于中国南海、东南亚、日本冲绳、台湾,大洋洲
等热带、亚热带海域的一种暖温性大型经济绿藻[1]。
长茎葡萄蕨藻由假根、匍匐茎和直立茎三部分组成。
因其直立茎球状体晶莹剔透、水润饱满似葡萄,被称
为“海葡萄”,其食用口感如鱼子酱一般丰富,常蘸酱
调味生食、搭配海鲜凉拌,或制成高级料理,又有“绿
色鱼子酱”之称[2-3]。
长茎葡萄蕨藻营养丰富,含有大量的氨基酸、不
饱和脂肪酸、矿物质,还富含磷、钙、镁、铜等微量元
素,尤其以碘含量最突出[4]。据日本文部科学省(2005
年)食品标准成分标准,每100g长茎葡萄蕨藻水分占
97%,膳食纤维占干重24%~26%,蛋白质占干重
16%,脂肪含量占干重0.03%,且不含胆固醇,其营养
价值与其他海藻和蔬菜相比,是潜在的高营养价值
保健食品[5]。另有报道,长茎葡萄蕨藻具备抗御细菌
与真菌的特性,在治疗糖尿病、高血压与风湿症及美
容保健方面具有较好的功效[6]。目前,国内外有关长
茎葡萄蕨藻的研究文献相对较少,也尚未见有产品
开发报道,其应用还处于原材料的食用阶段[7]。本研
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营养与保健
2014年第24期
Vol . 35 , No . 24 , 2014
究对海南长茎葡萄蕨藻化学成分和营养特性进行分
析,旨在为其进一步开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
长茎葡萄蕨藻 采自海南省陵水县黎安港海
区,并在三亚市崖城镇养殖场进行扩繁,选择藻色正
常、健壮的藻体作为实验样品,先用自来水洗净表面
泥沙和附着物,再以蒸馏水洗涤3次,一部分冷冻干
燥后保存于-20℃冰箱,用于脂肪酸和氨基酸的测
定;另一部分105℃烘至恒重,用于其他成分的检测;
氢氧化钠、盐酸、硝酸、浓硫酸、乙醇、硫酸铜、碳酸
钠、硫酸钾等 均为国产分析纯,购于广州试剂有限
公司。
A1225型凯氏定氮仪 德国Behr公司;L-8900型
氨基酸分析仪 日本日立;GC-2010气相色谱 日
本岛津有限公司;原子吸收光谱仪 上海光谱仪器
有限公司;IRIS Advantage DUO型等离子体电感耦合
发射光谱仪 美国TJA公司;马弗炉 天津市中环电
炉有限公司;UV-2100型紫外分光光度计 美国
Unico有限公司;ZFQ-85型旋转蒸发仪 上海申生科
技有限公司;BLST-250SQ型脂肪抽提器 上海比朗
有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 一般营养成分分析 水分含量测定采用常压
恒温干燥法(GB 5009.3-2010);粗蛋白含量测定采
用凯氏定氮法(GB 5009.5-2010);粗脂肪含量测定
采用索氏抽提法(GB/T 22223-2008);粗纤维含量测
定采用酸洗涤法(GB/T 5009.10-2003);灰分含量测
定采用马弗炉550℃高温灼烧法(GB 5009.4-2010);
多糖含量的测定以葡萄糖为标准品,采用苯酚-硫
酸法[8]。
1.2.2 氨基酸组成分析 采用GB/T 5009.124-2003
食品中氨基酸的测定方法测定,样品经6mol/L HCl溶
液水解后,采用氨基酸分析仪进行17种氨基酸的分
析。色氨酸采用碱水解法(GB/T 18246-2000),用
5mol/L NaOH溶液水解,上机测其色氨酸含量[8]。
1.2.3 脂肪酸组成分析 采用GB/T 22223-2008食
品中脂肪酸的测定方法测定。气相色谱(Shimadzu,
GC-2010)条件:FFAP毛细管柱[25m×0.32mm(内径)
×0.25μm(膜厚)];FID检测器;采用程序升温,180℃
维持0.5min后,以10℃/min的速度升温至250℃,维持
7min;进样口温度和检测器温度分别为250℃和275℃;
进样量,4μL[9]。
1.2.4 矿物质含量测定 采用湿法HNO3-HClO4对
样品进行消解,用电感耦合高频等离子体原子发射
光谱(ICP-AES)法同时测定长茎葡萄蕨藻中各种矿
物质元素含量[10]。
2 结果与讨论
2.1 一般营养成分的含量
对海南长茎葡萄蕨藻的粗蛋白、粗脂肪、粗多
糖、粗纤维和灰分等营养物质进行分析,并将其主要
营养成分与常见的几种可食用海藻进行比较,见表1。
结果表明,长茎葡萄蕨藻中粗蛋白含量为14.37%,与
日常食用海藻中海带(8.70%)、紫菜(43.60%)、羊栖
菜(12.30%)、石莼(15.40%)及龙须菜(18.90%)相比,
长茎葡萄蕨藻粗蛋白含量低于紫菜、石莼和龙须菜,
略高于羊栖菜和海带。与陆地蔬菜相比(绿叶类平
均1.8%、果菜类0.91%、根茎类1.4%)[11],海藻含有更
高的蛋白质。因此,长茎葡萄蕨藻与其他经济海藻
一样,可作为一种很好的食物蛋白源。长茎葡萄蕨藻
中粗脂肪含量1.80%,海带为0.20%,紫菜为2.10%,羊
栖菜为1.50%,石莼为0.50%,龙须菜为0.8%。与其他
食用海藻相比,长茎葡萄蕨藻脂肪含量略高,仅低于
紫菜而高于其他4种海藻;而且脂肪酸中不饱和脂肪
酸的比例较大,因此,长茎葡萄蕨藻是一种具有保健
功能的食品。
长茎葡萄蕨藻的多糖含量为50.71%,与海带
(61.20%)、紫菜(44.40%)、羊栖菜(54.40%)、石莼
(60.70%)和龙须菜(50.20%)相比,其多糖含量居中。
Patricia等[15]分析长茎葡萄蕨藻(沙巴州,马来西亚)
的营养组成,发现糖类含量为38.66%;而Pattama等[4]
的研究发现长茎葡萄蕨藻(碧武里,泰国)糖类含量
高达59.27%,且一般为1,4-α-和1,3-β-D-葡聚糖。
三种不同地理种群的长茎葡萄蕨藻的多糖含量存在
差异,可能是由于长茎葡萄蕨藻种群的差异,各个种
群所处地理位置光照强度不同,影响其光合作用,导
致其光合产物的积累即多糖含量不同。Patricia等[15]
研究发现海葡萄甲醇提取物具有较强的抗氧化活性
和清除自由基活性。Reiko等[16]从海葡萄提取物中分
离纯化得到的硫化多糖SP1具有显著的免疫刺激活
性。因此,长茎葡萄蕨藻中多糖含量较为丰富,且具
有较好的生理活性,可开发成药用多糖,提高其经济
利用价值。
长茎葡萄蕨藻中粗纤维含量为7.81%,高于紫菜
(2.00%),而略低于其他四种海藻(9.20%~11.80%)。
大量研究表明,膳食纤维是人体不可缺少的营养素
之一,具有很多重要的生理功能,如预防冠心病、治
疗肥胖症、治疗糖尿病、抗癌等[17]。所以,长茎葡萄蕨
藻可作为很好的膳食纤维源,为人体提供这一必需的
营养素。此外,长茎葡萄蕨藻中灰分含量为25.31%,
高于其他五种海藻(5.10%~21.20%),说明长茎葡萄
蕨藻能够吸收海水中的矿物元素而富集于海藻体
项 目 粗蛋白 粗脂肪 粗多糖 粗纤维 灰分
长茎葡萄蕨藻 14.37 1.80 50.71 7.81 25.31
海带[12] 8.70 0.20 61.20 11.80 20.00
紫菜[12] 43.60 2.10 44.40 2.00 7.80
羊栖菜[12] 12.30 1.50 54.40 10.60 21.20
石莼[13] 15.40 0.50 60.70 9.90 5.10
龙须菜[14] 18.90 0.80 50.20 9.20 20.80
表1 长茎葡萄蕨藻和其他几种食用海藻中一般营养成分
(%,干重)
Table 1 Nutrient composition of C. lentillifera and other edible
seaweeds(%,dry weight)
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Science and Technology of Food Industry 营养与保健
2014年第24期
内,使其藻体中含有丰富的矿物元素,因而是很好的
矿物质源。
2.2 氨基酸组成分析
长茎葡萄蕨藻氨基酸组成分析结果见表2。共检
测出16种氨基酸,氨基酸总量(total amino acid,TAA)
为13.58g/100g,必需氨基酸(essential amino acid,EAA)
为5.58g/100g,非必需氨基酸(nonessential amino acid,
NEAA)为8.00g/100g,EAA占TAA的41.09%,EAA/
NEAA为69.75%。FAO/WHO(1973年)推荐的理想蛋
白质模式认为,质量较好的蛋白质氨基酸组成EAA/
TAA应在40%左右,EAA/NEAA应在60%以上。长茎
葡萄蕨藻的氨基酸组成完全符合这一模式。已检出
的16种氨基酸中包括人体不能合成的7种必需氨基
酸,只缺少色氨酸(Trp)。分析原因可能是,由于色氨
酸含量偏低,在氨基酸分析中被破坏,因而未检出。
可见,长茎葡萄蕨藻不仅必需氨基酸种类较齐全,而
且必需氨基酸之间的比例合理,有利于人体吸收。
就各种风味氨基酸含量而言,鲜味氨基酸谷氨酸
和天冬氨酸含量最高,分别为1.77g/100g和1.50g/100g,
占氨基酸总量的24.08%;其次是甜味氨基酸(甘氨酸、
丙氨酸和丝氨酸)总量也占氨基酸总量的17.75%;加
上与味觉有关的脯氨酸和甲硫氨酸等,呈味氨基酸
可占总量的47.86%。因此,长茎葡萄蕨藻有浓郁的海
藻鲜味,可作为良好的海鲜调味品,可深加工成类似
海苔干制品的即食食品,也可以作为许多家畜和水
产动物饲料的天然调味剂。
2.3 脂肪酸组成分析
采用气相色谱测定长茎葡萄蕨藻脂肪酸含量,
结果见表3。由表3可知,在其脂肪酸组成中共检出14
种脂肪酸,不饱和脂肪酸含量较高,占脂肪酸总量的
70.87%,其中多不饱和脂肪酸占总量33.82%。亚油酸
占13.14%,是人体重要的必需脂肪酸,缺乏会导致皮
肤起鳞片,组织再生能力减退等症状,并增大疾病的
感染性。亚麻酸占13.89%,是合成EPA和DHA的前体
成分。而且,亚油酸和亚麻酸是磷脂的重要组成部分,
是合成前列腺素的前体,且与胆固醇的代谢有关 [18]。
此外,长茎葡萄蕨藻含有少量的EPA(1.68%),其在
心血管疾病预防、抑制癌症和儿童神经系统发育等
方面均具有很强的生理活性[19]。
2.4 矿物质含量分析
对长茎葡萄蕨藻中的常量元素和微量元素含量
(表4)进行测定。结果表明,常量元素中,长茎葡萄蕨
藻Mg的含量相对较高,是海带的4.53倍,紫菜的1.56
倍,龙须菜的3.64倍,但约为石莼的1/2,而Mg是一种
增强记忆力的元素,还有保护心脏的作用,因此长茎
葡萄蕨藻是Mg元素的良好来源。海南长茎葡萄蕨藻
的Na含量为85.94mg/g,K含量为12.81mg/g,其Na/K为
6.71。Matanjnn等[20]分析长茎葡萄蕨藻(仙本那,马来
西亚)的矿物质元素,Na含量为89.17mg/g,K含量为
11.42mg/g,其Na/K为7.81,推测可能是由于两个地域
海水的营养盐组成不同,导致其Na/K不同。然而Na/K
过高,不利于改善人体钾和钠平衡,尤其是易引起高
血压和心血管病。Rupérez等[21]报道,红藻和褐藻理想
Na/K应低于1.5。因此,在长茎葡萄蕨藻后期产品开
发中,建议与其他海藻同食,或者注意调配Na/K。此
外,长茎葡萄蕨藻的Ca、Fe和Zn含量,基本上与其他
四种海藻持平,能满足人体对这几种矿物质元素的
氨基酸 缩写 含量(g/100g)
甲硫氨酸* Met 0.18
缬氨酸* Val 1.00
异亮氨酸* Ile 0.71
苯丙氨酸* Phe 0.91
亮氨酸* Leu 1.24
苏氨酸* Thr 0.86
赖氨酸* Lys 0.68
丝氨酸 Ser 0.81
谷氨酸 Glu 1.77
甘氨酸 Gly 0.64
丙氨酸 Ala 0.96
酪氨酸 Tyr 0.55
组氨酸 His 0.30
精氨酸 Arg 0.83
脯氨酸 Pro 0.64
天冬氨酸 Asp 1.50
氨基酸总量 TAA 13.58
必需氨基酸 EAA 5.58
EAA/TAA 41.09%
EAA/NEAA 69.75%
表2 长茎葡萄蕨藻的氨基酸组成(g/100g,干重)
Table 2 Amino acids content of C. lentillifera
(g/100g,dry weight)
注:TAA为氨基酸总量;EAA为必需氨基酸总量;NEAA为非必
需氨基酸总量;*为必需氨基酸。
脂肪酸 碳数 含量(%)
十四酸 C14∶0 1.34
十四碳一烯酸 C14∶1ω9 0.59
十六酸 C16∶0 20.83
棕榈油酸 C16∶1ω9 2.95
十七碳一烯酸 C17∶1 2.16
十八酸 C18∶0 6.57
油酸 C18∶1ω9 31.25
亚油酸 C18∶2ω6 13.14
亚麻酸 C18∶3ω6 13.89
花生酸 C20∶0 0.39
二十碳三烯酸 C20∶3 2.72
二十碳五烯酸 C20∶5ω3 1.68
二十二碳二烯酸 C22∶2 1.56
二十四碳一烯酸 C24∶1ω9 0.93
饱和脂肪酸 29.13
单不饱和脂肪酸 37.05
多饱和脂肪酸 33.82
表3 长茎葡萄蕨藻的脂肪酸组成
Table 3 Fatty acids content of C. lentillifera
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营养与保健
2014年第24期
Vol . 35 , No . 24 , 2014
需求。由以上结果可知,长茎葡萄蕨藻含有人体所必
需的各种常量元素和微量元素,可用作为良好的矿
物补充剂。
3 结论
海南长茎葡萄蕨藻的主要成分是多糖和粗纤
维,含量为58.52%。蛋白质含量较高,占14.37%,其氨
基酸种类齐全,EAA占氨基酸总量的41.09%,EAA/
NEAA为69.75%,含有丰富的呈味氨基酸(47.86%)。
所含的脂肪总量(1.8%)不高,但不饱和脂肪酸含量
高,尤其是人体必需的脂肪酸含量较高。矿质元素含
量丰富,特别是Na、K、Mg和Ca等元素。因此,海南长
茎葡萄蕨藻是一种高蛋白、高膳食纤维、低脂肪、低
热能,且富含矿物质和维生素的天然优质食品原料,
可考虑开发制成即食绿色小吃、口味独特的绿色饮
料、食品添加剂,以及动物饲料添加剂等,具有较好
开发价值和应用前景。
参考文献
[1] 黄建辉. 氮磷浓度及培养方式对长茎葡萄蕨藻(Caulerpa
lentillifela)生长的影响[J]. 福建水产,2012,34(5):416-419.
[2] 久高潤,糸数清正,平良勝也,等. 海ぶどう(クビレヅタ)
の養殖工程および製品の虤菌学的汚染調査[J]. 食品衛生学
雑誌,2008,49(1):11-15.
[3] Trono G C,Toma T. Cultivation of the green alga,Caulerpa
lentillifera [M]. In Ohno M,Critchley AT(eds),Seaweed Cultivation
and Marine Ranching,JICA,Japan,1993:17-23.
[4] Patama R,Anong C. Nutritional evaluation of tropical green
seaweeds Caulerpa lentilifera and Ulva reticulata [J]. Kasetsa
Journal(Natural Sciences),2006(40):75-83.
[5] 日本文部科學省. 五銌増補日本食品標準成分表 [EB/OL].
http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu3/toushin/
05031802.htm,2005.
[6] 罗诗吟. 福建莆田:名贵藻类“海葡萄”引种取得成功[N].
福建日报,2011-11-11.
[7] 王小兵,罗蕊琪,黄勃. 海葡萄蕨藻多糖ASE提取工艺研究
[J]. 广东农业科学,2013(16):104-106.
[8] 黄伟坤. 食品分析与检验[M]. 北京:中国轻工业出版社,
1997.
[9] Jiang FY,Wang JM,Li C,et al. Degumming of vegetable oils
by a novel phospholipase B from Pseudomonas fluorescens BIT-18
[J]. Bioresource Technology,2011,102(17):8052-8056.
[10] 范晓,韩丽君,周天成,等. 中国沿海经济海藻化学成分的
测定[J]. 海洋与湖沼,1995,26(2):199-207.
[11] 李元亭,李军祥,李庆. 不同蔬菜营养物质含量的比较研
究[J]. 中国园艺文摘,2010(7):26-28.
[12] 金骏,林美娇. 海藻利用和加工[M]. 北京:科学出版社,
1993.
[13] 吉宏武,赵素芬. 南海3种可食绿藻化学成分及其营养评
价[J]. 湛江海洋大学学报,2005,25(3):19-23.
[14] 周峙苗,何清,马晓宇. 东海红藻龙须菜的营养成分分析
及评价[J]. 食品科学,2010,31(9):284-287.
[15] Patricia M,Suhaila M,Noordin MM,et al. Antioxidant
activities and phenolics content of eight species of seaweeds
from north Borneo[J]. Journal of Applied Phycology,2008,(20):
367-373.
[16] Reiko M,Tomoaki I,Hideshi I,et al. Immunostimulatory
activity of polysaccharides isolated from caulerpa lentillifera on
macrophage cells[J]. Bioscience Biotechnology and Biochemistry,
2012,76(3):501-505.
[17] 管玉真,殷志琦,郭莲,等. 柘木茎的化学成分研究[J]. 中
国中药杂志,2009,34(9):1108-1110.
[18] 刘祥义,付惠,张加研. 云南元宝枫种子含油量及其脂肪
酸成分分析[J]. 天然产物研究与开发,2003,15(1):38-39.
[19] 罗红,黄冰,王静. PA和DHA生理功能及合理应用研究进
展[J]. 护理实践与研究,2011,8(2):73-76.
[20] Matanjnn P,Mohamed S,Mustapha N M,et al. Nutrient
content of tropical edible seaweeds,Eucheuma cotoni,Caulerpa
lentilifera and Sargassum polycystum [J]. Journal of Applied
Phycology,2009(21):75-80.
[21] Rupérez P. Mineral content of edible marine seaweeds [J].
Food Chemistry,2002,79(1):23-26.
项 目 Na K Ca Mg Fe Zn
长茎葡萄蕨藻 85.94 12.81 4.53 9.06 0.05 0.05
海带[11] 28.00 51.00 7.10 2.00 0.04 0.02
紫菜[11] 1.20 21.00 3.90 5.80 0.10 0.05
石莼[13] - - 2.55 16.45 2.72 0.13
龙须菜[14] 7.92 11.50 0.48 2.49 2.18 0.04
表4 长茎葡萄蕨藻的矿物质含量(mg/g,干重)
Table 4 Mineral content of C. lentillifera(mg/g,dry weight)
注:“-”表示未检测。
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