梁美娜,張立寧,林 振,蘇來(lái)金,,
(1.溫州大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,浙江省水環(huán)境與海洋生物資源保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江溫州 325035;2.浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所,浙江溫州 325005;3.溫州佳海食品有限公司博士創(chuàng)新站,浙江溫州 325700)
羊棲菜(Sargassum fusiforme),又名鹿角尖、海大麥等,隸屬于褐藻門、褐藻綱、墨角藻目、馬尾藻科、馬尾藻屬的海洋植物[1],外觀呈黃褐色,藻體由假根、莖、葉片、氣囊等四部分組成[2],廣泛分布在我國(guó)遼東半島至廣東福建等地,目前羊棲菜人工養(yǎng)殖的主產(chǎn)區(qū)在浙江洞頭,主要制成羊棲菜干品出口日本及韓國(guó)[3],是我國(guó)重要的出口創(chuàng)匯海藻。羊棲菜在我國(guó)的利用歷史悠久,在《本草綱目》、《藥典本經(jīng)》等藥典中均有對(duì)羊棲菜藥用價(jià)值的記載[4],近年來(lái)的研究表明,羊棲菜營(yíng)養(yǎng)豐富,且富含多種功能活性物質(zhì),是一種典型的藥食兩用的藻類[5-6]。張曉梅等[7]對(duì)渤海地區(qū)野生羊棲菜的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了測(cè)定,發(fā)現(xiàn)渤海地區(qū)羊棲菜主要成分為碳水化合物,其含量占干物質(zhì)的45.77%,其中蛋白與灰分含量略低于浙江洞頭羊棲菜;李麗等[8]測(cè)定了大連海域的野生羊棲菜的營(yíng)養(yǎng)組成,發(fā)現(xiàn)維生素C 含量與其他文獻(xiàn)差異較大,推測(cè)可能與羊棲菜生長(zhǎng)季節(jié)以及海域有關(guān);李曉等[9]對(duì)比分析了山東沿海四種藻類資源的分布與營(yíng)養(yǎng)組成的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)不同種類海藻由于受生長(zhǎng)周期、生長(zhǎng)水溫等影響,其營(yíng)養(yǎng)組成會(huì)有差異;劉宇璇等[10]測(cè)定了洞頭羊棲菜不同部位的其營(yíng)養(yǎng)組成,發(fā)現(xiàn)羊棲菜不同部位的營(yíng)養(yǎng)成分存在一定差異。然而,隨著羊棲菜養(yǎng)殖面積逐漸擴(kuò)大,養(yǎng)殖海區(qū)不斷增加,不同海區(qū)養(yǎng)殖的羊棲菜營(yíng)養(yǎng)成分和活性物質(zhì)的對(duì)比研究尚未見(jiàn)報(bào)道,本研究對(duì)我國(guó)7 個(gè)主要海區(qū)養(yǎng)殖的羊棲菜中營(yíng)養(yǎng)活性因子進(jìn)行了對(duì)比分析,以期為羊棲菜的科學(xué)養(yǎng)殖和資源的高值化利用提供理論依據(jù)。
羊棲菜 養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū),選擇浙江省7 個(gè)羊棲菜養(yǎng)殖海區(qū)作為羊棲菜樣品的采樣地點(diǎn),采樣信息見(jiàn)表1,每個(gè)海區(qū)采集養(yǎng)殖羊棲菜20 kg,4 ℃汽車快速運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室,清洗瀝干表面水分,-20 ℃冷凍保存,備用;DPPH 自由基清除能力試劑盒 南京建成生物工程研研究所;D-葡萄糖(≥98%)美國(guó)Sigma;苯酚(≥99%)無(wú)錫市佳妮化工有限公司;濃硫酸(≥96%)浙江中星化工試劑有限公司;過(guò)氧化氫(≥96%)、水楊酸(≥99%)、硫酸亞鐵(≥99%)國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;溴化鉀 光譜純,上海生工生物工程有限公司;除去溴化鉀外其余均為分析純。
表1 不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜的樣品信息Table 1 Sample information of Sargassum fusiforme in different marine areas
FD-1-50 真空冷凍干燥機(jī) 北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;RE-200 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠;Sorvall ST 16R 高速冷凍離心機(jī) 美國(guó)Thermo fisher scientific;Epoch 酶標(biāo)儀 美國(guó)伯騰儀器有限公司;TENSOR27 紅外光譜儀 Bruker 光譜儀器公司;T6 紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限公司。
1.2.1 羊棲菜營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定
1.2.1.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定 水分的測(cè)定參照GB/T 5009.3-2016《食品中水分的測(cè)定》;灰分的測(cè)定,參照GB/T 5009.4-2016《食品中灰分的測(cè)定》;蛋白質(zhì)的測(cè)定參照GB/T 5009.5-2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》;粗脂肪的測(cè)定參照GB/T 5009.6-2016《食品中脂肪的測(cè)定》;鹽分的測(cè)定參照SC/T 3011-2001《水產(chǎn)品中鹽分的測(cè)定》。
羊棲菜多糖的制備:將不同海區(qū)養(yǎng)殖的羊棲菜用清水清洗,烘箱60 ℃干燥至恒重,粉碎,過(guò)100 目篩。稱取不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜干粉15 g,加入95%乙醇100 mL,80 ℃回流脫脂3 次(2 h/次),得到脫脂藻粉。然后按照料液比1:50 水煮脫脂藻粉,80 ℃水煮2 次(5 h/次),過(guò)濾,合并兩次濾液,濃縮,加入4倍體積多糖溶液的95%乙醇,4 ℃過(guò)夜,10000 r/min離心10 min,冷凍干燥制得7 個(gè)產(chǎn)地羊棲菜粗多糖,4 ℃冷藏備用[11]。
羊棲菜多糖含量測(cè)定:采用苯酚-硫酸法[12]測(cè)定羊棲菜多糖含量。稱取10 mg D-葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品并定容至100 mL,分別吸取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1 mL的溶液于試管中,加去離子水補(bǔ)齊到1 mL,然后分別加入1 mL 6%苯酚溶液和5 mL 濃硫酸,振蕩混勻,靜止30 min,測(cè)定490 nm 處的吸光值。以吸收度為縱坐標(biāo),多糖含量(μg/mL)為橫坐標(biāo),獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線。將7 種羊棲菜粗多糖樣品配制成0.1 mg/mL 的濃度,按照上述步驟測(cè)定其吸光值,重復(fù)3 次,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算多糖含量。
1.2.1.2 氨基酸含量測(cè)定及營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià) 氨基酸的測(cè)定參照GB/T 5009.124-2016《食品中氨基酸的測(cè)定》。根據(jù)FAO/WHO(1937)年的氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式(Amino Acid Score,AAS),化學(xué)評(píng)分(Chemical Score,CS)和必需氨基酸指數(shù)(Essential Amino Acid Index,EAAI)方式對(duì)7 個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜的氨基酸進(jìn)行分析比較[13],計(jì)算方式如下:
式中:a 表示羊棲菜樣品中必需氨基酸含量,mg/g;A 為FAO/WHO 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式中相應(yīng)必需氨基酸含量,mg/g;S 為雞蛋相應(yīng)必需氨基酸含量,mg/g;n 為所比較的必需氨基酸個(gè)數(shù)。
1.2.1.3 脂肪酸的測(cè)定 脂肪酸的測(cè)定參照GB/T 5009.168-2016《食品中脂肪酸的測(cè)定》。
1.2.1.4 重金屬元素測(cè)定 鉛的測(cè)定參照GB/T 5009.268-2016《食品中多元素的測(cè)定》;鎘的測(cè)定參照GB/T 5009.15-2014《食品中鎘的測(cè)定》;鉻的測(cè)定參照GB/T 5009.123-2014《食品中鉻的測(cè)定》;總汞的測(cè)定參照GB/T 5009.17-2014《食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定》;總砷的測(cè)定參照GB/T 5009.11-2016《食品中總砷及無(wú)機(jī)砷的測(cè)定》。
1.2.1.5 礦物質(zhì)元素及部分維生素含量的測(cè)定 鈣、鐵、鋅、鉀的測(cè)定參照GB 5009.268-2016《食品中多元素的測(cè)定》;碘的測(cè)定參照GB/T 5009.267-2020《食品中碘的測(cè)定》。
維生素A 的測(cè)定參照GB/T 5009.82-2016《食品中維生素A、D、E 的測(cè)定》;維生素B1的測(cè)定參照GB/T 5009.84-2016《食品中維生素B1的測(cè)定》;維生素B2的測(cè)定參照GB/T 5009.85-2016《食品中維生素B2的測(cè)定》;維生素C 的測(cè)定參照GB/T 5009.86-2016《食品中抗壞血酸的測(cè)定》。
1.2.2 羊棲菜多糖抗氧化活性測(cè)定 羊棲菜多糖清除DPPH·活性[14]:采用DPPH 自由基清除能力試劑盒測(cè)定。吸取100 μL 7 種系列濃度羊棲菜粗多糖溶液(0、0.2、0.4、0.6、0.8、1 mg/mL)到96 孔板中,加入100 μL DPPH 工作液,室溫避光30 min,在517 nm處測(cè)定其吸光度,記為A1。用無(wú)水乙醇分別代替上述DPPH 工作液和羊棲菜多糖樣品溶液,進(jìn)行上述操作,在517 nm 處測(cè)定吸光度,分別記為A2和A0。每個(gè)孔重復(fù)3 次,并根據(jù)以下的公式計(jì)算DPPH·清除率:
式中,A1:加入樣品溶液反應(yīng)后的吸光值;A2:不加DPPH 試劑樣品溶液的吸光值;A0:用無(wú)水乙醇代替羊棲菜多糖樣品溶液的吸光值。
羊棲菜多糖清除·OH 活性[15]:在5 mL 試管中依次加入0.5 mL 的0.5 mg/mL 羊棲菜粗多糖溶液、0.5 mL 的6 mmol/L 硫酸亞鐵溶液、0.5 mL 的6 mmol/L的過(guò)氧化氫溶液,混勻,靜止10 min,再加入6 mmol/L的水楊酸鈉溶液0.5 mL,搖勻,靜置40 min 后,于510 nm 處測(cè)定吸光值,每組重復(fù)三次。按以下公式計(jì)算各試樣對(duì)羥自由基的清除率:
式中,An:加入樣品溶液反應(yīng)后的吸光值;Ak:不加水楊酸溶液時(shí)樣品溶液的吸光值;Ax:不加樣品溶液的吸光值。
1.2.3 羊棲菜多糖傅里葉紅外光譜測(cè)定 取少量7 種羊棲菜粗多糖干樣品,加入適量KBr 粉末,在干燥箱中充分研磨,壓片機(jī)壓成薄片,在4500~500 cm-1的范圍內(nèi)進(jìn)行紅外掃描[16]。
采用GraphPad Prism 8(GraphPad Software,San Diego,CA,USA)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,結(jié)果用于表示并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn),P<0.05 為差異顯著,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分分析 由表2 可知,新鮮羊棲菜中水含量最多,在82.50~86.50 g/100 g 之間,除去水分之外,羊棲菜中含量最多的為多糖,表2 中各海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖含量由高到低依次為:7 號(hào)(2.51 g/100 g)>5 號(hào)(1.90 g/100 g)>3 號(hào)(1.74 g/100 g)>4 號(hào)(1.66 g/100 g)>1 號(hào)(1.59 g/100 g)>2 號(hào)(1.25 g/100 g)>6 號(hào)(1.24 g/100 g),其中7 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖含量最高(P<0.05),與以往多糖提取得率研究結(jié)果一致[17],表明7 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜是洞頭海區(qū)提取羊棲菜多糖的最佳選擇。同時(shí)各海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜脂肪含量都在0.30~0.40 g/100 g,根據(jù)GB 28050-2011《預(yù)包裝食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽通則》的規(guī)定,食品中脂肪含量≤0.5 g/100 g 則可標(biāo)為零脂肪食品[18],因此羊棲菜是一種相對(duì)健康的低脂產(chǎn)品。除此之外,與其他海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜相比,7 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜具有明顯的蛋白質(zhì)含量高的優(yōu)勢(shì)(P<0.05),含量為2.40 g/100 g。1 號(hào)和2號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜鹽分含量相似,在2.49~2.50 g/100 g 之間,可能是因?yàn)檫@兩個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜采集地位置相近,使得二者的海水鹽度相近。
2.1.2 氨基酸組成及分析 本研究測(cè)定了7 種羊棲菜樣品中的氨基酸,其組成及含量分析結(jié)果如表3。由表3 可知,7 種羊棲菜氨基酸總量差異較大,含量在1.318~1.579 g/100 g 之間,其中2 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜總氨基酸含量最高,1 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜總氨基酸含量最低。另外由于色氨酸實(shí)驗(yàn)過(guò)程中被酸水解破壞[19],胱氨酸未檢出以外,一共檢測(cè)到16 種氨基酸,其中必需氨基酸(Essential Amino Acid,EAA)含量為0.500~0.618 g/100 g,非必需氨基酸(Non-essential Amino Acid,NEAA)含量為0.818~0.992 g/100 g。另外,本研究7 種羊棲菜EAA/TAA 為36.49%~39.44%,EAA/NEAA 在57.46%~65.13%,而張曉梅等[7]研究的渤海羊棲菜EAA/TAA 為45.01%,EAA/NEAA 為81.84%,可能是由于浙江洞頭舟山區(qū)域羊棲菜水域受甌江影響,鹽度較大,進(jìn)而影響羊棲菜生長(zhǎng)[20]。2 號(hào)和6 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜的EAA/TAA 分別為39.14%、39.44%,EAA/NEAA 分別為64.31%、65.13%,接近WHO/FAO 在1937 年推薦的理想蛋白質(zhì)模式(EAA/TAA 在40%左右,EAA/NEAA 在60%以上),說(shuō)明這兩種海區(qū)養(yǎng)殖的羊棲菜氨基酸組成比例較為合理[21]。同時(shí),各海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜氨基酸組成中,谷氨酸含量最多,在0.200~0.240 g/100 g,天門冬氨酸含量次之,在0.170~0.240 g/100 g,這兩種氨基酸是鮮味氨基酸,表明羊棲菜具有豐富的鮮味,可以用來(lái)制作具有獨(dú)特風(fēng)味的海藻食品。
表3 不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜氨基酸組成及含量(g/100 g)Table 3 Amino acid composition and content of Sargassum fusiforme in different marine areas (g/100 g)
2.1.3 必需氨基酸評(píng)價(jià) 表4~表5 所示是7 個(gè)不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜的必須氨基酸評(píng)分(AAS)、化學(xué)評(píng)分(CS)、必需氨基酸指數(shù)(EAAI),并評(píng)價(jià)7 個(gè)不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。根據(jù)AAS 和CS 可知,7 個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜蛋氨酸的氨基酸評(píng)分最低,為第一限制氨基酸,其次較低的為賴氨酸,為第二限制氨基酸。在蛋白源評(píng)價(jià)中,當(dāng)n=6~12 時(shí),評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為:當(dāng)0.8
表4 不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜必需氨基酸與雞蛋蛋白及FAO/WHO 標(biāo)準(zhǔn)模式對(duì)比(g/100 g)Table 4 Comparison of essential amino acids of Sargassum fusiforme in different marine areas with egg proteins and FAO/WHO standard models (g/100 g)
表5 不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜必須氨基酸營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)Table 5 Nutritional evaluation of essential amino acids of Sargassum fusiforme in different marine areas
2.1.4 脂肪酸組成及含量 由表6 可知,7 個(gè)不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜中共檢測(cè)出8 種脂肪酸,其中,飽和脂肪酸(Saturated Fatty Acid,SAFA)2 種,含量占脂肪酸總量的36.28%~51.94%,單不飽和脂肪酸(Monounsaturated Fatty Acid,MUFA)2 種,占脂肪酸總量的9.72%~17.19%,多不飽和脂肪酸(Polyunsaturated Fatty Acid,PUFA)4 種,占脂肪酸總量的35.78%~50.10%,均少于渤海羊棲菜脂肪酸含量[7]。由上述數(shù)據(jù)可知,除了2 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜,其他海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜中的脂肪酸均以多不飽和脂肪酸為主。在SAFA 中,含量較多的為棕櫚酸(C16:0),其中7 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜最多(P<0.05),含量為0.50±0.01 g/kg;在MUFA 中,油酸(C18:1n9c)含量最高,其中7 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜的油酸含量占總脂肪酸含量的14.58%(P<0.05);在PUFA 中,5 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜花生四烯(C20:4n6)和α-亞麻酸(C20:5n3)含量最多(P<0.05),分別占總脂肪酸含量的21.42%與12.17%,已知花生四烯酸和α-亞麻酸是人體必需脂肪酸,且花生四烯酸是合成前列腺素等物質(zhì)的重要前提物質(zhì)[23],而α-亞麻酸具有降血糖功效[24],因此食用5 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜對(duì)于降低心血管疾病以及糖尿病等疾病的發(fā)生具有重要意義[25]。雖然不同海區(qū)養(yǎng)殖的羊棲菜脂肪酸種類相同,但其同一脂肪酸的含量卻存在差異性,這說(shuō)明溫度、海水鹽度等可能通過(guò)影響羊棲菜生長(zhǎng)來(lái)影響其脂肪酸的合成。
表6 不同海區(qū)養(yǎng)殖棲菜脂肪酸組成及含量(g/kg)Table 6 Fatty acid composition and content of Sargassum fusiforme in different marine areas (g/kg)
2.1.5 重金屬含量的結(jié)果 研究表明海洋藻類可能富集了重金屬離子,其中常見(jiàn)的重金屬污染物有鉛、鎘、鉻、汞以及砷等[26],因此本文對(duì)7 個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜進(jìn)行了重金屬含量的測(cè)定。根據(jù)GB 19643-2016《藻類及其制品》[27]和GB 2762-2017《食品中的污染物限量》[28]中對(duì)重金屬污染物的限量要求,藻類及其制品鉛含量的限量為1 mg/kg,由表7 可知,7 個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖的羊棲菜均符合標(biāo)準(zhǔn)限量要求。其他指標(biāo)(鎘、鉻、總汞以及總砷)雖然沒(méi)有限量要求,通過(guò)與GB 2762-2017《食品中的污染物限量》中其他水產(chǎn)動(dòng)物的安全指標(biāo)作為參照,發(fā)現(xiàn)7 個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜中的鎘、鉻、總汞含量均符合限量要求,其中,2 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜的Cd 的金屬含量略高,分析可能是由于該海區(qū)更靠近海岸,海水更容易被污染,從而使得羊棲菜中重金屬含量增加[29-31]。
表7 不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜重金屬元素含量(mg/kg)Table 7 Contents of heavy metal elements of Sargassum fusiforme in different marine areas (mg/kg)
2.1.6 礦物質(zhì)元素及部分維生素含量的結(jié)果 由表8可知,羊棲菜含有豐富的鈣、鉀,二者是人體必需的常量元素,其中4 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜含鈣、鉀的量最多,含量分別為(131.44±6.36)mg/100 g 與(1687.63±28.14)mg/100 g;6 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜含鈣量最少,為(120.01±3.67)mg/100 g,含鉀量最少的為7 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜,含量為(1470.12±14.20)mg/100 g,其均大于菠菜、薺菜、白菜等蔬菜的鈣、鉀含量[32]。根據(jù)中國(guó)居民的具體情況,成年人每日需要攝入800 mg鈣和3.5 g 鉀,因此羊棲菜是一種良好的鈣、鉀來(lái)源的藻類。除此之外,5 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜含鐵量最多,為(1.73±0.10)mg/100 g,7 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜含碘量最多,為(6.63±1.76)mg/100 g,羊棲菜中豐富的鐵、碘微量元素,對(duì)于防止貧血以及甲狀腺腫大具有重要作用[33]。
表8 不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜樣品中Ca、Fe、Zn、K 和I 含量(mg/100 g)Table 8 Contents of Ca,Fe,Zn,K and I of Sargassum fusiforme in different marine areas (mg/100 g)
維生素在人體生長(zhǎng)發(fā)育起著重要作用,其中維生素B2參與機(jī)體三大生熱營(yíng)養(yǎng)素的代謝過(guò)程[34];維生素C 具有較強(qiáng)的抗氧化活性,可以清除體內(nèi)的自由基,且人體內(nèi)缺乏維生素C 生物合成最后一步反應(yīng)的關(guān)鍵酶,因而必須從食物中攝取維生素C[35],通過(guò)表9 可知,各海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜含有少量的維生素B2與維生素C,維生素B2含量在(6.50±0.12)~(6.94±0.08)μg/100 g,維生素C 含量在(4.12±0.07)~(4.27±0.15)μg/100 g。
表9 不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜維生素含量(μg/100 g)Table 9 Vitamin content of Sargassum fusiforme in different marine areas (μg/100 g)
有研究表明羊棲菜具有良好的抗氧化活性,主要活性物質(zhì)為羊棲菜多糖[36-37],本文對(duì)7 個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖抗氧化活性進(jìn)行了測(cè)定。各海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖對(duì)·OH 的清除能力見(jiàn)圖1,7 個(gè)海域養(yǎng)殖羊棲菜多糖在濃度為0.2~1.0 mg/mL 內(nèi)對(duì)·OH 清除率逐漸增加,并且當(dāng)多糖濃度為1 mg/mL 時(shí),5 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖的清除率最高,為59.7%,清除·OH 的IC50為0.534 mg/mL。各海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜糖對(duì)DPPH·的清除能力見(jiàn)圖2:在濃度為0.2~0.6 mg/mL時(shí),各海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖對(duì)DPPH·自由基清除率增長(zhǎng)較快,隨后減緩;另外,從圖中可知,5 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖對(duì)DPPH·清除率最好,當(dāng)濃度為1 mg/mL 時(shí),清除率為70%,IC50為0.236 mg/mL,其清除DPPH·能力高于唐煒等[38]的測(cè)定數(shù)據(jù),這可能是由于多糖更易溶解于水中,當(dāng)提取試劑為乙醇而不是水時(shí),使得多糖提取率降低且多糖中雜質(zhì)含量較多,從而降低了多糖抗氧化活性。2 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖DPPH·清除活性最差,當(dāng)濃度為1 mg/mL時(shí),清除率為40%,IC50為1.166 mg/mL。7 個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖清除·OH 與DPPH·活性大小存在差異,這主要與各個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖的純度、硫酸根含量、分子量大小等有關(guān)[39]。
圖1 不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖對(duì)·OH 的清除能力Fig.1 Scavenging ability of Sargassum fusiforme polysaccharides in different marine areas on ·OH
圖2 不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖對(duì)DPPH·的清除能力Fig.2 Scavenging ability of Sargassum fusiforme polysaccharides in different marine areas on DPPH·
圖3 是不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖紅外光譜掃描圖。由圖可知,各海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖主要吸收峰基本相同,說(shuō)明構(gòu)成各海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖的主要有機(jī)官能團(tuán)相似[40]。3424 cm-1處的寬峰是由于糖環(huán)上的O-H 伸縮振動(dòng)引起的[41];在1612 cm-1附近有羰基非對(duì)稱伸縮振動(dòng)、酰胺基N-H 變角振動(dòng),表明羊棲菜多糖中含有糖醛酸[42];1250 cm-1處為S=O 的伸縮振動(dòng)峰,表明多糖上含有硫酸基團(tuán),說(shuō)明羊棲菜多糖是硫酸化多糖[43];1035 cm-1處是C-O-C 的特征吸收峰,說(shuō)明羊棲菜多糖構(gòu)型為吡喃環(huán)型[44]。研究表明南澳海域7 種海藻多糖均為硫酸酯多糖,由于南澳海域7 種海藻多糖的特征吸收峰與7 個(gè)海區(qū)羊棲菜多糖吸收峰相似,因此7 個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖也都是硫酸酯多糖[45]。
圖3 不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖紅外光譜掃描圖Fig.3 Infrared spectrum of polysaccharides extracted from Sargassum fusiforme in different marine areas
羊棲菜是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)特色藻類之一,具有豐富的營(yíng)養(yǎng)功效與經(jīng)濟(jì)價(jià)值,本研究首次以7 個(gè)不同海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜原料為研究對(duì)象,對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分以及多糖活性進(jìn)行了對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)不同海區(qū)養(yǎng)殖的羊棲菜營(yíng)養(yǎng)組分及多糖具有一定的差異。鮮羊棲菜除水分外,其主要的營(yíng)養(yǎng)成分為多糖,其中,7 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜多糖含量最高(P<0.05);7 個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜脂肪含量較低,而其氨基酸EAAI 值均高于0.9,表明了羊棲菜是一種低脂產(chǎn)品且為優(yōu)質(zhì)蛋白的良好來(lái)源,其中2 號(hào)和6 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜的EAA/TAA與EAA/NEAA 最接近WHO/FAO 在1937 年推薦的理想蛋白質(zhì)模式(EAA/TAA 在40%左右,EAA/NEAA 在60%以上),表明這兩個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖的羊棲菜氨基酸組成比例較為合理,可以作為人們?nèi)粘5椭嬍车牧己檬澄飦?lái)源。除此之外,除了2 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖的羊棲菜之外,其他海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜均以不飽和脂肪酸為主;7 個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖羊棲菜的重金屬均符合食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)且是一種良好的鈣、鉀來(lái)源藻類??寡趸钚詫?shí)驗(yàn)結(jié)果表明,7 個(gè)海區(qū)養(yǎng)殖的羊棲菜多糖都具有清除·OH 以及DPPH·活性,其中5 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖的羊棲菜多糖抗氧化能力最佳,其清除·OH 與DPPH·的IC50分別為0.534 與0.236 mg/mL,這可能與5 號(hào)海區(qū)養(yǎng)殖的羊棲菜多糖中含有較多的硫酸根基團(tuán)有關(guān)。本研究為羊棲菜的養(yǎng)殖及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等提供了良好的理論基礎(chǔ)。