林英庭 朱风华 徐 坤 刘鹏起 贾玉辉
摘 要 通过分析青岛浒苔(Enteromorpha prolifera)一般营养成分、氨基酸、主要微量元素及重金属的含量,并与同海域其它海藻及其它浒苔分析报道结果进行比较与评价。结果表明:青岛浒苔干物质中蛋白质含量11.16%、粗脂肪1.50%、粗纤维6.70%、钙1.55%;总氨基酸含量9.58%,占粗蛋白质的85.84%,且必需氨基酸种类齐全, EAA占总氨基酸(TAA)的43%,呈味氨基酸占总量的56%以上。微量元素丰富,特别是Fe、Cu、Zn 3种动物必需微量元素的含量均明显高于同海域生长的其它藻类,而对动物有害的重金属元素(尤其是Pb和As)则是同海域海藻中最低的一种。
关键词 浒苔;营养成分;氨基酸;微量元素;重金属
中图分类号 S816.35
The nutrition analysis and evaluation on enteromorpha prolifera at Qingdao sea area
Lin Yingting, Zhu Fenghua, Xu Kun, Liu Pengqi, Jia Yuhui
Abstract The contents of general nutrient,amino acids,main trace elements and heavy metal components of enteromorpha prolifera at Qingdao sea area were analyzed in this article, the comparison to other marine algae and other reports about enteromorpha prolifera was evaluated,too.The general nutrient components of enteromorpha prolifera(DM%) was that CP 11.16%,EE 1.50%,CF 6.70%,Ca 1.55%.The TAA took up 9.58% of DM and 85.84% of CP and contained all kinds of EAA. The EAA which delicious amino acids took up more than 56% took up 43% in TAA. The contents of trace elements in enteromorpha prolifera were rich,and the essential trace elements' contents (especially Fe、Cu、Zn ) were significantly higher than the other marine algae in the same area,while the heavy metal elements' contents(especially Pb and As) which were harmful to animals were the least.
Key words enteromorpha prolifera;nutrient component;amino acid;trace element;heavy metal
浒苔(Enteromorpha prolifera)为绿藻门绿藻纲石莼科的一属,藻体呈暗绿色或亮绿色,常在4、5月份藻体细胞发育成配子囊,成熟的配子囊持续不断地大量释放配子,聚集的众多配子固着后萌发生长,10 d左右可长出大量分支,集聚成簇,藻体可高达1 m。浒苔为底栖生活,主要生长在沿海高中潮带岩礁上,对海水温度、盐度、pH值和光照强度的适应范围广,最适分布范围分别为温度15~25 ℃、盐度20.2~26.9、pH值7~9和光照强度5 000~6 000 lx。自然分布于俄罗斯远东海岸、日本群岛、马来群岛、美洲太平洋和大西洋沿岸、欧洲沿岸。中国南、北方各海区均有分布,属东海海域优势种。
近年来,由于全球变暖,大气中二氧化碳含量增加,使得海水在与空气交换时增加了碳的含量,由浒苔等海洋绿藻大量增殖而引起“绿潮”的频率和发生地理范围呈增长趋势。2007年,中国黄海北部和中部局部海域首次发现了由浒苔大量增殖发生的绿潮,2008年3月以来,在黄海北部和东海南部近岸局部海域也发生了孔石莼(Ulvapertusa)、浒苔大量增殖聚集的情况,6月29日浒苔分布面积扩展至33 000 km2,几乎分布到山东南部黄海沿岸的大部分海区。
浒苔含有丰富的蛋白质及活性物质,沿海人民自古以来就有采集食用或用作饲料的习惯。但浒苔的营养成分因其种类、生长海域及生长阶段等许多因素而异。为给浒苔的合理利用提供理论依据,我们对青岛海域采集的浒苔进行了营养成分分析与评价。
1 材料与方法
1.1 浒苔样本采集与处理
分析用浒苔样本2008年7月中旬采集于青岛周边近海海域。
采集的新鲜浒苔一部分用海水冲洗,沥干至不滴水为止,制得浒苔样本1;另一部分以海水洗净后,用蒸馏水冲洗三遍,沥干至不滴水为止,制得浒苔样本2。
上述方法制备的浒苔新鲜样本,立即于60 ℃干燥箱中干燥至恒重,测定初水分后,用粉碎机粉碎,过40目筛,制成风干样本,置磨口样本瓶中保存备用。
1.2 分析项目与方法
1.2.1 常规成分测定
初水分测定用65 ℃烘干法,吸附水测定用105 ℃烘干法,粗灰分测定用550 ℃灼烧法,粗蛋白测定按GB/T6432—1994方法进行,粗脂肪测定按GB/T 6433—1994进行,粗纤维测定按GB/T 6434—1994 进行,钙按GB/T 6436—92方法测定,磷按GB 6437—86方法测定,盐分按GB/T 6439—1992方法测定。
1.2.2 氨基酸测定
按GB/T18246—2000方法,样品用6 mol/l盐酸于110 ℃水解24 h,水洗,除去过量的盐酸加缓冲液稀释到一定的体积,用日立835-50氨基酸自动分析仪进行测定。
1.2.3 微量元素测定
铁、铜、锰、锌含量测定按GB/T13885—2003《动物饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌含量的测定——原子吸收》方法进行。
1.2.4 重金属元素测定
1.2.4.1 仪器
原子荧光分光光度计(AFS-920,北京吉天仪器有限公司)。
1.2.4.2 样本前处理
采用硝酸-高氯酸(4:1)消化法。
① Pb的前处理
称取0.5~1 g(精确0.000 1 g)试样置于25 ml的三角瓶中,加入硝酸-高氯酸(4:1)10 ml,消化温度100~150 ℃蒸至残留溶液0.5~1.0 ml,加三遍去离子水重复蒸至残留溶液0.5~1.0 ml,加掩蔽剂10%铁氰化钾1 ml,然后用2%的盐酸定容。
② Cd和Hg的前处理
称取0.5~1 g(精确至0.000 1 g)试样置于25 ml的三角瓶中,加入10 ml硝酸-高氯酸(4︰1)混合酸,加盖,冷消化过夜,后置于电炉消化2~3 h,温度100~150 ℃。冒白烟后有回流至剩余2 ml,再加2.5 ml盐酸,消化至2 ml,冷却后转移至10 ml的容量瓶中,加10%铁氰化钾1 ml,定容。
③ As的前处理
同Cd和Hg,冷却后转移至10 ml的容量瓶中,加1 ml硫脲,定容。
1.2.4.3 主要仪器条件
均为仪器自身设置的条件。
1.3 结果计算
为便于比较,上述测定结果统一折算为干物质中的含量。
2 结果与讨论
2.1 常规成分分析与评价
本研究分析测定了不同处理浒苔样本中的常规营养成分含量(见表1),并与其它研究报道的浒苔成分(见表2)及青岛沿海其它经济藻类相关成分(范晓等,1995)进行了比较。


分析和比较结果表明:本次测定浒苔样本中的粗蛋白含量均低于以往其它地区的测定结果,而与乔方利等(2008)同海域所采集浒苔样本测定值及徐大伦(2004)报道结果接近;粗纤维分析值低于乔方利等(2008)、何清等(2006)测定值,但高于陶平等(2001)和邱贺媛(1998)报道;粗灰分分析值除明显高于何清等(2006)测定结果外,与其它报道基本接近。
浒苔干物质中粗蛋白11.16%,低于同海域生长的孔石莼(14.31%)、礁膜(14.31%)、海萝(18.50%)、帚状多穴藻(17.31%),但高于盘苔(8.94%);而粗纤维(6.70%)在同海域海藻中相对较高(石花菜10.8%、条斑紫菜0.6%、萱藻2.4%、坛紫菜2.6%);另外,与同海域的其它海藻相比,浒苔的钙含量(1.55%)相对较高(礁膜2.766%、孔石莼0.697%、萱藻0.837%、坛紫菜0.615%、盘苔1.199%、帚状多穴藻1.081%)。
浒苔藻体管状中空,分枝细长众多,易保存大量水分,干物质较少,且由于海水的干扰,往往影响了浒苔本身营养成分的含量。本研究表明,浒苔经水洗后,盐分和灰分含量可大幅度下降,而粗蛋白、粗脂肪、粗纤维及钙磷含量则相应提高;新鲜浒苔含盐量较高(8.42%),是作为饲料利用的主要限制因素,配合饲料时必须根据其含盐量计算其最大添加量,但用淡水冲洗后,其含盐量甚微。
2.2 氨基酸组成(见表3)分析与评价
从表3可以看出,虽然浒苔粗蛋白含量在同海域海藻中属于较低的品种,但氨基酸总量则相对较高,低于海螺(14.86%)和帚状多穴藻(11.94%),但高于礁膜(8.10%)、盘苔(7.39%)和孔石莼(3.39%);浒苔含有动物不能合成的所有必需氨基酸(EAA),EAA占总氨基酸(TAA)的43%;呈味氨基酸谷氨酸﹑天门冬氨酸﹑甘氨酸﹑丙氨酸占总量的43%以上,加上与味觉有关的脯氨酸 ﹑丝氨酸﹑甲硫氨酸等,呈味氨基酸可占总量的56%以上,因此浒苔有浓郁的海藻鲜味,可作为许多动物(猪、水产动物等)饲料的天然调味剂。由此可见,浒苔蛋白质品质较好,不仅氨基酸含量高,而且氨基酸种类齐全,配置良好,EAA比例高,还含有丰富的呈味氨基酸,是一种很好的植物蛋白源。

2.3 微量元素分析与评价
本研究分析测定了浒苔中Fe、Cu、Mn、Zn 4种微量元素的含量(见表4),并与该海域其它经济海藻中相应元素(见表5)进行了比较。

分析结果发现,除Mn外,浒苔与同海域生长的其它藻类相比,Fe、Cu、Zn 3种微量元素的含量较为丰富,动物饲料中适当添加浒苔后,可弥补常规植物性饲料中上述元素的不足,减少微量元素无机盐的添加量。
2.4 重金属元素分析与评价
浒苔中Pb、Cd、Hg、As 4种有害重金属元素含量见表6。

由表6可见,有害重金属元素中,除了As含量较高,超过1.3 mg/kg外,其它元素的含量均较低;但浒苔4种有害重金属元素的含量均低于《饲料卫生标准》(GB13078—2001)中各种动物配合饲料允许含量的最低要求,是一种安全的海洋藻类饲料。
与范晓等(1995)报道的同海域其它藻类(见表7)相比,Pb含量是除海螺外最低的一种,而Cd含量则是除海螺和帚状多穴藻外最高的一种。
海藻中有毒元素 As 的研究较少,Netten等报道的 15 种海藻中 As 含量在 17~88 mg/kg;王小燕对东海海藻羊栖菜等中的 As 含量进行测定,结果为 35.7~89.4 mg/kg;Caliceti 等分析了Venice lagoon 所产 7 种海藻中 As 含量,范围为(7±3)~(242±104) mg/kg。与之相比,浒苔中 As 含量最低。

3 结论
浒苔经淡水冲洗后干物质中蛋白质含量11.16%,粗脂肪1.50%,粗纤维6.70%,钙1.55%。总氨基酸含量9.58%,占粗蛋白质的85.84%,且必需氨基酸种类齐全, EAA占总氨基酸(TAA)的43%,呈味氨基酸占总量的56%以上。微量元素丰富,特别是Fe、Cu、Zn 3种动物必需微量元素的含量均明显高于同海域生长的其它藻类,而对动物有害的重金属元素(尤其是Pb和As)则是同海域海藻中最低的一种。因此,浒苔是一种低污染的高膳食纤维、高蛋白、低脂肪、矿物质丰富的新型海洋饲料。此外,浒苔具有味道鲜美、营养价值高、藻体嫩绿、野生资源丰富、极易生长繁殖等特点,是一种极具开发价值的海洋藻类饲料资源。但新鲜浒苔含水量及含盐量高,是影响其饲料利用的主要限制因素。
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(编辑:刘敏跃,)
林英庭,青岛农业大学动物科技学院,教授,266109,山东省青岛市城阳区春阳路。
朱风华,单位及通讯地址同第一作者。
徐坤、刘鹏起、贾玉辉,青岛农业大学中心实验室。
收稿日期:2008-11-10
★ 国家科技支撑计划项目(2008BAC49B04);青岛市科技项目(08-1-7-5-hy)资助
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