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中国精品科技期刊2020

北部湾海区三种常见牡蛎的蛋白质及氨基酸营养分析与评价

王允茹, 蔡秋杏, 张晨晓, 董庆亮, 石宇, 陈静

王允茹,蔡秋杏,张晨晓,等. 北部湾海区三种常见牡蛎的蛋白质及氨基酸营养分析与评价[J]. 食品工业科技,2022,43(7):310−316. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021070302.
引用本文: 王允茹,蔡秋杏,张晨晓,等. 北部湾海区三种常见牡蛎的蛋白质及氨基酸营养分析与评价[J]. 食品工业科技,2022,43(7):310−316. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021070302.
WANG Yunru, CAI Qiuxing, ZHANG Chenxiao, et al. Analysis and Evaluation of Protein and Amino Acid Nutrition of Three Common Oysters in Beibu Gulf[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(7): 310−316. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021070302.
Citation: WANG Yunru, CAI Qiuxing, ZHANG Chenxiao, et al. Analysis and Evaluation of Protein and Amino Acid Nutrition of Three Common Oysters in Beibu Gulf[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(7): 310−316. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021070302.

北部湾海区三种常见牡蛎的蛋白质及氨基酸营养分析与评价

基金项目: 广西自然科学基金(2018GXNSFBA294015);2017年钦州学院引进高层次人才科研启动项目(2017KYQD56);农业农村部水产品加工重点实验室2020年度开放基金课题(NYJG202004)。
详细信息
    作者简介:

    王允茹(1995−),女,硕士研究生,研究方向:水产品加工及高值化利用,E-mail:yunruruby@163.com

    通讯作者:

    蔡秋杏(1971−),女,博士,副教授,研究方向:水产品加工及高值化利用,E-mail:cindyqqcai@163.com

  • 中图分类号: TS201.4

Analysis and Evaluation of Protein and Amino Acid Nutrition of Three Common Oysters in Beibu Gulf

  • 摘要: 为探究北部湾海区常见的熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎三种牡蛎的蛋白质和氨基酸含量、蛋白质营养价值及基于氨基酸含量的综合品质评价差异。采用国家标准测定牡蛎中蛋白质含量,利用高效液相色谱法测定牡蛎中氨基酸组成及含量,分别进行蛋白质营养价值评价,并以牡蛎中的氨基酸组成和含量为指标进行主成分分析(Principal component analysis, PCA)。结果表明,北部湾海区熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的粗蛋白含量(以干基计)在43.47~49.27 g/100 g之间,各品种间存在显著性差异(P<0.05)。三种牡蛎均检测出17种氨基酸,必需氨基酸占总氨基酸30.95%~37.39%,其中熊本牡蛎的必需氨基酸构成比例符合FAO/WHO推荐的理想模式。利用氨基酸评分(Amino acid score,AAS)和化学评分(Chemical score,CS)评价牡蛎蛋白质营养价值,AAS中熊本牡蛎和香港牡蛎均大于1,近江牡蛎的第一限制性氨基酸为亮氨酸;CS中熊本牡蛎和香港牡蛎的第一限制性氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸,近江牡蛎为亮氨酸。利用氨基酸比值系数评价牡蛎蛋白质营养价值,可知三种牡蛎中熊本牡蛎蛋白质营养价值最高,其次为香港牡蛎和近江牡蛎。PCA分析中,所抽取的2个主成分的累积贡献率为90.463%,可较好的概括17个氨基酸评价指标的综合信息,三种牡蛎综合得分排序为熊本牡蛎>香港牡蛎>近江牡蛎。该研究为北部湾海区三种常见牡蛎的开发和养殖品种筛选提供了一定的科学参考依据。
    Abstract: The purpose of this study was to explore the differences of protein and amino acid content, protein nutritional value and comprehensive quality evaluation based on amino acid content of three common oysters, Crassostrea sikamea, Crassostrea hongkongensis and Crassostrea ariakensis in Beibu Gulf. The content of protein in oyster was determined by national standard, and the composition and content of amino acids in oyster were determined by high performance liquid chromatography. The nutritional value of protein was evaluated, and the composition and content of amino acids in oyster were used as indexes for principal component analysis (PCA). The results showed the crude protein content (in dry basis) of Crassostrea sikamea, Crassostrea hongkongensis and Crassostrea ariakensis in Beibu Gulf was 43.47~49.27 g/100 g, and there were significantly differences among the three species. 17 kinds of amino acids were detected in three kinds of oysters, and the essential amino acids accounted for 30.95%~37.39% of the total amino acids, among which the essential amino acid composition of Crassostrea sikamea conformed to the ideal model recommended by FAO/WHO. The nutritional value of oyster protein was evaluated by amino acid score and chemical score. The results showed that Crassostrea sikamea and Crassostrea hongkongensis were more than 1 in AAS, the first limiting amino acid of Crassostrea ariakensis was leucine, the first limiting amino acid of Crassostrea sikamea and Crassostrea hongkongensis in CS was methionine+cysteine, and Crassostrea ariakensis was leucine. The protein nutritional value of oyster was evaluated by amino acid ratio coefficient, it was found that the protein nutritional value of Crassostrea sikamea was the highest among the three kinds of oysters, followed by Crassostrea hongkongensis and Crassostrea ariakensis. In PCA analysis, the cumulative contribution rate of the two principal components extracted was 90.463%, which could better summarize the comprehensive information of 17 amino acid evaluation indexes. The comprehensive score of the three oysters was Crassostrea sikamea>Crassostrea hongkongensis>Crassostrea ariakensis. This study provides a scientific reference for the development and breeding of three common oysters in the Beibu Gulf.
  • 牡蛎是兼具生态价值和经济价值于一体的世界性海洋重要养殖贝类,同时也属于我国重要海洋生物资源和重要经济贝类[1-3]。据统计[4],2019年牡蛎海水养殖年产量约522.56万吨,约占海水养殖贝类的36.31%,是海水养殖贝类中最具代表性的品种,其中北部湾海区多淡水河口,适宜多品种牡蛎养殖[5]。现有报道表明[6],广西北部湾海区的茅尾海海域常见牡蛎为三种,包括熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎。熊本牡蛎(Crassostrea sikamea),俗称“蚝蛎”,亚热带性种,在我国牡蛎经济物种中居第四位[7]。香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis),俗称“白眼蚝”,热带亚热带性暖水种,属于我国华南地区最主要的养殖品种[8]。近江牡蛎(Crassostrea ariakensis),俗称“红眼蚝”,河口性广布种,现有野生资源骤降,但近年来有一定的养殖规模,具有重要的经济价值[1,8]

    当前国内外对牡蛎营养成分分析的报道多关于不同品种牡蛎间差异、同品种牡蛎在不同地域的差异和同品种牡蛎季节变化间的差异等。Liu等[9]报道表明象山湾地区的熊本牡蛎和葡萄牙牡蛎的营养成分存在差异,葡萄牙牡蛎的蛋白质含量更高,而熊本牡蛎中含量丰富的糖原及挥发性有机化合物等为其提供特殊风味。方玲等[10]对华南沿海10个地区的近江牡蛎的分析表明,不同地区的近江牡蛎间营养成分存在差异,其中矿物质元素含量在地区分布中差异显著。刘雁飞[11]的研究表明,牡蛎的营养成分随季节采收发生变化,总糖和脂肪含量在牡蛎的冬季采收时达到最高。然而来自同一海区不同品种间牡蛎的蛋白质及其氨基酸组成以及相应营养价值评价的对比却鲜有报道。

    随着人们生活水平的提高,对食物营养尤其是优质蛋白的需求越来越高,水产蛋白越来越受欢迎,同时人们对日常膳食中摄入蛋白质及氨基酸的合理均衡性,并有针对性对膳食营养进行干预的探求提高[12-13]。所以,对资源丰富的各品种牡蛎进行营养成分及蛋白质与氨基酸的测评分析,可进一步探明不同品种牡蛎的开发利用方向。本文对北部湾海区的熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎三种牡蛎的氨基酸组成及含量进行差异性分析,评价相应氨基酸和蛋白质的营养价值。对后续熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的精深利用加工提供理论依据。

    去壳熊本牡蛎(38头/100 g)、香港牡蛎(8头/100 g)和近江牡蛎(5头/100 g) 2019年12月购买于广西壮族自治区钦州市东风市场,均产自于广西北部湾钦州养殖区内;氨基酸混合标准品、邻苯二甲醛(OPA)、芴甲氧羰酰氯(FMOC)、3-巯基丙酸 分析纯,美国Sigma公司;乙腈、甲醇 色谱纯,德国CNW公司;盐酸、苯酚、磷酸二氢钠、硫酸、氢氧化钠、硫酸铜、95%乙醇、硼酸、甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂 分析纯,国药集团化学试剂有限公司。

    K1160自动凯氏定氮仪 天津恩创科技有限公司;DHG-9030电热鼓风干燥箱 上海圣科仪器设备有限公司;HGC-12A氮吹仪 天津恒奥科技发展有限公司;Agilent 1100液相色谱仪(配有荧光检测器(FLD)和图像二极管阵列检测器(DAD)) 美国安捷伦科技公司。

    熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的软组织分别取样400 g,进行匀浆捣碎制样,−18 ℃冷冻保存以进行后续的实验分析。

    按照GB 5009.3-2016中直接干燥法进行测定。

    按照GB 5009.5-2016中凯氏定氮法进行测定。

    硼酸缓冲液:配制0.4 mol/L硼酸水溶液,使用氢氧化钠溶液调节pH至10.2;OPA溶液:取100 mg OPA,加2 mL甲醇溶解,硼酸缓冲液定容至10 mL,再加100 μL 3-巯基丙酸混匀,置于4 ℃冰箱保存;FMOC溶液:取25 mg FMOC,加乙腈溶解,并定容至10 mL。

    参照GB 5009.124-2016进行样品水解。称取100.00 mg均匀样品后加入5 mL的6 mol/L盐酸(含1%苯酚),110 ℃下水解24 h,取出冷却后定容至5 mL。从中取1 mL,水浴95 ℃下氮气吹干,加入1 mL 0.01 mol/L盐酸溶解,过0.22 μm针筒滤膜,为待测样品液。

    自动衍生进样过程:吸取1 μL样品液,然后抽取2 μL硼酸缓冲液,在空气中反复抽取3次混匀。抽取1 μL OPA溶液,在空气中反复抽吸3次混匀,静置0.5 min。抽取1 μL FMOC溶液,在空气中反复抽吸3次混匀,静置0.5 min。抽取13 μL超纯水,在空气中反复抽吸3次混匀,进样。

    色谱柱:ZORBAX Eclipse AAA (4.6 mm×75 mm,3.5 μm);流动相A:40 mmol/L磷酸二氢钠(pH7.8);流动相B:乙腈/甲醇/水(体积比为45:45:10)[14];流速:1.0 mL/min;梯度洗脱程序设置:0~1 min,流动相A保持100%,流动相B保持0;1~23 min,流动相A由100%变化至46%,流动相B由0变化至57%;23~27 min,流动相A由46%变化至0,流动相B由57%变化至100%;27~34 min,流动相A保持0,流动相B保持100%;34~40 min,流动相A由0变化至100%,流动相B由100%变化至0;40~41 min,流动相A保持100%,流动相B保持0。

    紫外波长338 nm,FLD条件:激发波长266 nm,发射波长305 nm。

    通过1973年FAO/WHO发表的理想蛋白质必需氨基酸评分标准模式[15]计算AAS;通过中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提出的鸡蛋蛋白模式[16]计算CS。

    AAS=FAO/WHO
    CS=

    参照朱圣陶等[17]的方法,根据FAO/WHO提出的理想蛋白质人体必需氨基酸模式谱(1973年版本)计算,指标包括:氨基酸比值系数(Ratio coefficient of amino acid,RC)和比值系数分(Score of RC,SRC)。

    RC=
    SRC=100CV×100

    式中:CV,RC的变异系数;CV=RC标准差/RC平均数。

    试验重复3次,所用数据均采用平均值±标准差表示。采用Excel 2010整理数据,SPSS 26.0进行单因素方差分析(one-way ANOVA)和PCA统计分析,P<0.05表示具有显著性差异。

    北部湾海区的熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的蛋白质含量如表1所示,三种牡蛎的蛋白质含量(干基)在43.47~49.27 g/100 g之间,熊本牡蛎最高,且显著高于香港牡蛎和近江牡蛎(P<0.05)。可见在同一海区,蛋白质含量在牡蛎的不同品种间有显著差异。

    表  1  熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的蛋白质含量(g/100 g)
    Table  1.  Protein content of Crassostrea sikamea, Crassostrea hongkongensis and Crassostrea ariakensis(g/100 g)
    品种水分蛋白质(湿基)蛋白质(干基)
    熊本牡蛎82.71±0.37a8.52±0.24b49.27±0.44c
    香港牡蛎89.44±0.63b4.59±0.24a43.47±0.45a
    近江牡蛎82.03±0.20a8.60±0.16b47.84±0.41b
    注:同列数据标注不同小写字母表示数据间存在统计学差异(P<0.05)。
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    表2可知,熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎中均检测出17种氨基酸,包括7种必需氨基酸、10种非必需氨基酸和6种呈味氨基酸。三种牡蛎的氨基酸总量为87.28~106.68 mg/g,非必需氨基酸含量为52.90~57.52 mg/g,呈味氨基酸含量为39.56~50.81 mg/g,必需氨基酸为27.45~39.91 mg/g,其占总氨基酸的30.95%~37.39%。熊本牡蛎的氨基酸总量、必需氨基酸、非必需氨基酸含量、呈味氨基酸和必需氨基酸占总氨基酸的比例均在三种牡蛎中最高,其中氨基酸总量(106.68 mg/g)、必需氨基酸(39.91 mg/g)和呈味氨基酸含量(50.81 mg/g)及必需氨基酸占总氨基酸的比例(37.39%)均显著高于香港牡蛎和近江牡蛎(P<0.05),在三种牡蛎中肉质口感最为鲜美。

    表  2  熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎氨基酸组成及含量
    Table  2.  Amino acid composition and content of Crassostrea sikamea, Crassostrea hongkongensis and Crassostrea ariakensis
    氨基酸种类氨基酸含量(mg/g)
    熊本牡蛎香港牡蛎近江牡蛎
    天冬氨酸Asp++10.21±0.28c9.38± 0.22b8.07±0.15a
    谷氨酸Glu++15.05±0.00c14.37±0.06b12.20±0.28a
    丝氨酸Ser5.07±0.15c4.49±0.24b3.85±0.03a
    组氨酸His1.53±0.50a1.18±0.39a1.77±0.30a
    甘氨酸Gly++6.58±0.58a6.28±0.49a7.23±0.51a
    苏氨酸Thr*5.32±0.33b4.74±0.08b3.89±0.11a
    精氨酸Arg7.72±0.48b6.97±0.02b5.16±0.10a
    丙氨酸Ala++10.59±0.80b9.49±0.34b5.38±0.08a
    酪氨酸Tyr++3.90±0.06a3.25±0.26a3.19±0.32a
    半胱氨酸Cys1.56±0.28a1.48±0.38a9.68±0.23b
    缬氨酸Val*5.51±0.36a4.44±0.54a4.47±0.20a
    蛋氨酸Met*2.27±0.16c1.28±0.03a1.76±0.01b
    异亮氨酸Ile*4.54±0.33b3.79±0.03a3.86±0.04a
    亮氨酸Leu*7.52±0.10c3.88±0.24a5.31±0.31b
    赖氨酸Lys*10.27±1.64b6.17±0.26a4.68±1.15a
    脯氨酸Pro4.57±0.11a8.41±1.84b3.29±0.09a
    苯丙氨酸Phe*++4.49±0.20b4.97±0.26b3.48±0.08a
    总氨基酸TAA106.68±4.53b94.58±3.51a87.28±0.29a
    必需氨基酸EAA39.91±2.46b29.27±1.16a27.45±1.20a
    非必需氨基酸NEAA57.52±1.10a57.16±1.94a52.90±1.68a
    呈味氨基酸DAA50.81±0.75c47.75±0.21b39.56±1.26a
    必需氨基酸/总氨基酸(EAA/TAA,%)37.39±0.71b30.95±0.08a31.46±1.47a
    必需氨基酸/非必需氨基酸 (EAA/NEAA,%)69.35±2.94b51.20±0.30a51.96±3.91a
    注:“*”表示必需氨基酸,“++”表示呈味氨基酸;同行数据标注不同小写字母a~c表示数据间存在统计学差异(P<0.05)。
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    17种氨基酸中,谷氨酸含量在三种牡蛎中均为最高,平均含量为13.87 mg/g,其中熊本牡蛎(15.05 mg/g)显著高于另外两种牡蛎(P<0.05)。与现有报道中所测牡蛎氨基酸含量中谷氨酸含量总是最高的结果相一致[18-19]。在组成蛋白质的氨基酸中,除谷氨酸外,熊本牡蛎中天冬氨酸、丙氨酸和赖氨酸含量较高;香港牡蛎中天冬氨酸和丙氨酸含量较高;近江牡蛎中半胱氨酸含量较高。天冬氨酸、谷氨酸和丙氨酸属于呈味氨基酸,其中天冬氨酸和谷氨酸是呈鲜味的特征氨基酸,丙氨酸是呈甜味的氨基酸,为熊本牡蛎和香港牡蛎提供更鲜甜的食用口感[20]。赖氨酸作为必需氨基酸之一,是禾谷作物类第一限制性氨基酸,通常日常饮食摄入较少,赖氨酸缺乏可能会造成发育迟缓、疲劳、贫血等严重后果[21-23],而熊本牡蛎中较高含量的赖氨酸,可补充谷物膳食中赖氨酸摄入的不足。半胱氨酸为谷胱甘肽的重要组成,存在其它氨基酸未含有的还原性基团(巯基),近江牡蛎中较高含量的半胱氨酸使其具有相应较强的刺激免疫活性的作用[24-25]

    熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的必需氨基酸与非必需氨基酸比值为51.20%~69.35%。熊本牡蛎(69.35%)的比值高于60%,同时必需氨基酸占总氨基酸比例(37.39%)高于35.38%,符合FAO/WHO推荐的理想模式(EAA/TAA×100大于35.38%,EAA/NEAA×100大于60%[26]),可作为日常膳食中的理想蛋白质补充来源。而香港牡蛎与近江牡蛎不符合上述理想蛋白质的要求,不可作为长期的蛋白质类食物主要来源。

    表3可知,根据AAS分析,熊本牡蛎和香港牡蛎的氨基酸评分均大于1,高于FAO/WHO相应必需氨基酸评分标准模式推荐,符合人体必需氨基酸的需要,蛋白质营养价值高。其中Lys是FAO/WHO标准模式中推荐含量的两倍多,与Jiang等[27]报道的太平洋牡蛎蛋白中赖氨酸含量几乎是FAO/WHO模式的两倍的结果相似。近江牡蛎中评分为0.88的Leu是第一限制性氨基酸,与李阅兵等[28]所报道的结论一致。根据CS分析,与标准鸡蛋蛋白模式相比较,熊本牡蛎和香港牡蛎中第一限制性氨基酸均为Met+Cys,评分为0.73、0.97;近江牡蛎的第一限制性氨基酸与氨基酸评分相同,同为Leu(0.72)。在膳食中食用熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎时,分别补充Met+Cys与Leu含量较高的食物,可做到氨基酸互补。采用氨基酸评分和化学评分评价熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的蛋白质营养价值时,可通过FAO/WHO标准模式与鸡蛋蛋白模式计算而明确三种牡蛎分别缺乏的氨基酸。但在现代食物蛋白质营养价值观念中,仅以第一限制性氨基酸作为蛋白质质量的判断标准,存在不足。同时单一氨基酸过多同样会影响其蛋白质质量,为了更好的评价蛋白质营养,也需要从蛋白质的氨基酸平衡性角度去评价牡蛎蛋白质质量[17]

    表  3  熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的氨基酸评分和化学评分
    Table  3.  AAS and CS of Crassostrea sikamea, Crassostrea hongkongensis and Crassostrea ariakensis
    必需氨基酸含量(mg/g N)FAO/WHO 模式
    (mg/g N)
    鸡蛋蛋白模式
    (mg/g N)
    AAS CS
    熊本牡蛎香港牡蛎近江牡蛎熊本牡蛎香港牡蛎近江牡蛎熊本牡蛎香港牡蛎近江牡蛎
    Thr390.15644.88282.592502921.562.581.13 1.342.210.97
    Val404.49603.96324.753104101.301.951.050.991.470.79
    Ile332.75516.00280.522503311.332.061.121.011.560.85
    Leu551.57528.94385.974405341.251.200.881.030.990.72
    Lys753.04840.21340.013404412.212.471.001.711.910.77
    Met+Cys281.10375.61831.502203861.281.713.780.730.972.15
    Phe+Tyr615.021120.17485.283805651.622.951.281.091.980.86
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    进一步从必需氨基酸相对平衡性分析熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的营养价值,由表4可知。RC分析中,熊本牡蛎中除Lys(1.47)含量相对过剩外,其它必需氨基酸评分均在0.80~1.10这一范围内,接近FAO/WHO理想模式推荐值;香港牡蛎中Leu(0.43)、Met+Cys(0.61)和Val(0.69)含量相对不足,Leu远低于FAO/WHO理想模式推荐值;近江牡蛎中Leu(0.59)和Lys(0.67)含量相对不足,低于FAO/WHO理想模式推荐值,Met+Cys(2.52)含量过剩,与FAO/WHO理想模式推荐值偏离较大。由RC计算CV后可得SRC,三种牡蛎的SRC按顺序排列为熊本牡蛎(88.99%)>香港牡蛎(82.30%)>近江牡蛎(64.94%)。说明熊本牡蛎的必需氨基酸相对平衡,在三种牡蛎中的蛋白质营养价值最高。而近江牡蛎蛋白质的RC分散程度大,必需氨基酸所做负贡献较大,平衡性最差,蛋白质营养价值相较于其它两种牡蛎较低[29]

    表  4  熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎必需氨基酸的RC和SRC
    Table  4.  RC and SRC of Crassostrea sikamea, Crassostrea hongkongensis and Crassostrea ariakensis
    必需氨基酸熊本牡蛎香港牡蛎近江牡蛎
    RCRCRC
    Thr1.030.920.76
    Val0.860.690.70
    Ile0.880.740.75
    Leu0.830.430.59
    Lys1.470.880.67
    Met+Cys0.850.612.52
    Phe+Tyr1.071.050.85
    SRC(%)88.9982.3064.94
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    选定熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的氨基酸组分含量为变量指标,对三种牡蛎进行综合评价。对其中17个氨基酸组分含量指标进行PCA,由于相关性矩阵为非正定矩阵,剔除显著强相关性的变量后得到以表5所示的氨基酸为变量指标,简化后共提取出特征值大于1的2个主成分,且累计贡献率达到90.463%(表6),可综合反映原变量指标的大部分信息。第一主成分贡献率为66.632%,解释指标以丝氨酸、苏氨酸和赖氨酸为主。第二主成分贡献率为23.831%,解释指标以组氨酸为主。

    表  5  主成分载荷矩阵及系数
    Table  5.  Principal component load matrix and coefficient
    氨基酸主成分1 主成分2
    载荷系数载荷系数
    Ser0.9670.530 0.1680.154
    His−0.422−0.2310.8770.803
    Phe0.7770.426−0.277−0.254
    Lys0.8250.4520.5620.515
    Thr0.9670.530−0.042−0.038
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    表  6  主成分分析分析结果
    Table  6.  Principal component analysis results
    主成分特征值贡献率(%)累计贡献率(%)
    13.33266.63266.632
    21.19223.83190.463
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    以5个氨基酸组分含量指标为变量指标,与主成分载荷矩阵中各指标所对应的系数(表5)计算得到F1和F2的主成分因子方程表达式,如下:

    F1=0.530X10.231X2+0.426X3+0.452X4+0.530X5
    F2=0.154X1+0.803X20.254X3+0.515X40.038X5

    在PCA基础上,主成分1、2的贡献率作为权重,根据主成分得分F1、F2进行加权求和计算,构建综合评价模型:F=0.666F1+0.238F2,得到主成分综合得分,可客观反映三种牡蛎品种间的综合品质。如表7可知,从氨基酸组分含量角度评价,三种牡蛎中综合品质最高的为熊本牡蛎(1.323),其次为香港牡蛎(0.105)和近江牡蛎(−1.433)。其中近江牡蛎的综合得分为负数,说明其氨基酸综合品质较差。

    表  7  主成分分析综合得分
    Table  7.  Principal component analysis comprehensive score
    品种F1F2综合得分排名
    熊本牡蛎1.7200.7421.3231
    香港牡蛎0.520−1.0140.1052
    近江牡蛎−2.2480.272−1.4333
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    由PCA与评价其蛋白质营养价值的SRC可知,其结果相一致。对于北部湾海区的熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎来说,不论从必需氨基酸平衡性还是氨基酸综合性对比,熊本牡蛎蛋白质品质更优。

    北部湾海区熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的蛋白质含量之间差异显著。三种牡蛎均含17种氨基酸,组成完善,必需氨基酸含量丰富。其中熊本牡蛎符合FAO/WHO推荐的理想蛋白质模式(EAA/TAA×100为37.39%,EAA/NEAA×100为69.35%),而其优异的赖氨酸含量,可弥补膳食中赖氨酸缺乏和食物加工损耗而导致的赖氨酸摄入亏损。通过从限制性氨基酸(AAS、CS)和氨基酸平衡性角度(SRC)对比三种牡蛎的蛋白质营养价值。AAS中熊本牡蛎与香港牡蛎评分均高于1,亮氨酸为近江牡蛎的第一限制性氨基酸;CS中蛋氨酸+半胱氨酸为熊本牡蛎与香港牡蛎的第一限制性氨基酸,亮氨酸为近江牡蛎的第一限制性氨基酸。SRC结果表明熊本牡蛎(88.99%)>香港牡蛎(82.30%)>近江牡蛎(64.94%),熊本牡蛎蛋白质营养更高。进一步从氨基酸组分含量的角度,根据PCA对三种牡蛎综合评价,结果表明三种牡蛎的综合品质从高到低排序为熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎。本项研究可作为北部湾海区季节性熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的蛋白质及氨基酸监测数据,为后续相关研究提供基础,同时可为消费者膳食摄入蛋白质的搭配提供参考。

  • 表  1   熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的蛋白质含量(g/100 g)

    Table  1   Protein content of Crassostrea sikamea, Crassostrea hongkongensis and Crassostrea ariakensis(g/100 g)

    品种水分蛋白质(湿基)蛋白质(干基)
    熊本牡蛎82.71±0.37a8.52±0.24b49.27±0.44c
    香港牡蛎89.44±0.63b4.59±0.24a43.47±0.45a
    近江牡蛎82.03±0.20a8.60±0.16b47.84±0.41b
    注:同列数据标注不同小写字母表示数据间存在统计学差异(P<0.05)。
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    表  2   熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎氨基酸组成及含量

    Table  2   Amino acid composition and content of Crassostrea sikamea, Crassostrea hongkongensis and Crassostrea ariakensis

    氨基酸种类氨基酸含量(mg/g)
    熊本牡蛎香港牡蛎近江牡蛎
    天冬氨酸Asp++10.21±0.28c9.38± 0.22b8.07±0.15a
    谷氨酸Glu++15.05±0.00c14.37±0.06b12.20±0.28a
    丝氨酸Ser5.07±0.15c4.49±0.24b3.85±0.03a
    组氨酸His1.53±0.50a1.18±0.39a1.77±0.30a
    甘氨酸Gly++6.58±0.58a6.28±0.49a7.23±0.51a
    苏氨酸Thr*5.32±0.33b4.74±0.08b3.89±0.11a
    精氨酸Arg7.72±0.48b6.97±0.02b5.16±0.10a
    丙氨酸Ala++10.59±0.80b9.49±0.34b5.38±0.08a
    酪氨酸Tyr++3.90±0.06a3.25±0.26a3.19±0.32a
    半胱氨酸Cys1.56±0.28a1.48±0.38a9.68±0.23b
    缬氨酸Val*5.51±0.36a4.44±0.54a4.47±0.20a
    蛋氨酸Met*2.27±0.16c1.28±0.03a1.76±0.01b
    异亮氨酸Ile*4.54±0.33b3.79±0.03a3.86±0.04a
    亮氨酸Leu*7.52±0.10c3.88±0.24a5.31±0.31b
    赖氨酸Lys*10.27±1.64b6.17±0.26a4.68±1.15a
    脯氨酸Pro4.57±0.11a8.41±1.84b3.29±0.09a
    苯丙氨酸Phe*++4.49±0.20b4.97±0.26b3.48±0.08a
    总氨基酸TAA106.68±4.53b94.58±3.51a87.28±0.29a
    必需氨基酸EAA39.91±2.46b29.27±1.16a27.45±1.20a
    非必需氨基酸NEAA57.52±1.10a57.16±1.94a52.90±1.68a
    呈味氨基酸DAA50.81±0.75c47.75±0.21b39.56±1.26a
    必需氨基酸/总氨基酸(EAA/TAA,%)37.39±0.71b30.95±0.08a31.46±1.47a
    必需氨基酸/非必需氨基酸 (EAA/NEAA,%)69.35±2.94b51.20±0.30a51.96±3.91a
    注:“*”表示必需氨基酸,“++”表示呈味氨基酸;同行数据标注不同小写字母a~c表示数据间存在统计学差异(P<0.05)。
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    表  3   熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎的氨基酸评分和化学评分

    Table  3   AAS and CS of Crassostrea sikamea, Crassostrea hongkongensis and Crassostrea ariakensis

    必需氨基酸含量(mg/g N)FAO/WHO 模式
    (mg/g N)
    鸡蛋蛋白模式
    (mg/g N)
    AAS CS
    熊本牡蛎香港牡蛎近江牡蛎熊本牡蛎香港牡蛎近江牡蛎熊本牡蛎香港牡蛎近江牡蛎
    Thr390.15644.88282.592502921.562.581.13 1.342.210.97
    Val404.49603.96324.753104101.301.951.050.991.470.79
    Ile332.75516.00280.522503311.332.061.121.011.560.85
    Leu551.57528.94385.974405341.251.200.881.030.990.72
    Lys753.04840.21340.013404412.212.471.001.711.910.77
    Met+Cys281.10375.61831.502203861.281.713.780.730.972.15
    Phe+Tyr615.021120.17485.283805651.622.951.281.091.980.86
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    表  4   熊本牡蛎、香港牡蛎和近江牡蛎必需氨基酸的RC和SRC

    Table  4   RC and SRC of Crassostrea sikamea, Crassostrea hongkongensis and Crassostrea ariakensis

    必需氨基酸熊本牡蛎香港牡蛎近江牡蛎
    RCRCRC
    Thr1.030.920.76
    Val0.860.690.70
    Ile0.880.740.75
    Leu0.830.430.59
    Lys1.470.880.67
    Met+Cys0.850.612.52
    Phe+Tyr1.071.050.85
    SRC(%)88.9982.3064.94
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    表  5   主成分载荷矩阵及系数

    Table  5   Principal component load matrix and coefficient

    氨基酸主成分1 主成分2
    载荷系数载荷系数
    Ser0.9670.530 0.1680.154
    His−0.422−0.2310.8770.803
    Phe0.7770.426−0.277−0.254
    Lys0.8250.4520.5620.515
    Thr0.9670.530−0.042−0.038
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    表  6   主成分分析分析结果

    Table  6   Principal component analysis results

    主成分特征值贡献率(%)累计贡献率(%)
    13.33266.63266.632
    21.19223.83190.463
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    表  7   主成分分析综合得分

    Table  7   Principal component analysis comprehensive score

    品种F1F2综合得分排名
    熊本牡蛎1.7200.7421.3231
    香港牡蛎0.520−1.0140.1052
    近江牡蛎−2.2480.272−1.4333
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-07-25
  • 网络出版日期:  2022-02-09
  • 刊出日期:  2022-03-31

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