田 宏，張春華，陳山喬，吳文惠，張朝燕，包 斌

（1.赤峰學院附屬醫(yī)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000；2.上海海洋大學 食品學院，上海 201306；3.上海水產(chǎn)品加工與貯藏工程技術研究中心，上海 201306；4.上海海洋大學 海洋科學研究院，上海 201306）

羅非魚頭磷脂組成及其化學特性

田 宏1，張春華2，陳山喬2，吳文惠3，4，張朝燕2，包 斌2

（1.赤峰學院附屬醫(yī)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000；2.上海海洋大學 食品學院，上海 201306；3.上海水產(chǎn)品加工與貯藏工程技術研究中心，上海 201306；4.上海海洋大學 海洋科學研究院，上海 201306）

基于對羅非魚(Oreochromis niloticus)加工中很少被回收利用的羅非魚頭進行高值化綜合利用的需求，本文探討了從羅非魚頭中提取磷脂的潛在價值.首先對羅非魚頭磷脂進行了提取氯仿-甲醇體系溶劑提取，并對粗磷脂進行硅膠柱常壓色譜純化.經(jīng)測定，羅非魚頭中總磷脂含量高達26.3mg/100g.基于薄層色譜，傅里葉變換紅外光譜和電噴霧質(zhì)譜的分析后可見，羅非魚頭中磷脂的主要種類為磷脂酰乙醇胺，磷脂酰肌醇，磷脂酰絲氨酸和磷脂酰膽堿，并且羅非魚頭磷脂中的脂肪酸組成具有多樣性，每個種類的磷脂中至少發(fā)現(xiàn)5種不同的脂肪酸.本文的研究結果表明羅非魚頭是一種優(yōu)良的磷脂提取原料.

磷脂；羅非魚；生物資源綜合利用；TLC；FTIR；ESI-MS

我國現(xiàn)在是羅非魚 (Oreochromis niloticus)養(yǎng)殖和加工的大國，出現(xiàn)養(yǎng)殖業(yè)和加工業(yè)繁榮的同時也產(chǎn)生了大量加工副產(chǎn)物而給環(huán)境造成了巨大壓力等問題，所以關于其副產(chǎn)物的基礎研究和應用研究漸漸成為熱點，針對內(nèi)臟[1]、魚皮[2]、魚鱗[3]和魚骨[4]正在開展深入研究，而對魚頭的研究卻相對薄弱，基于羅非魚頭油富含的磷脂的營養(yǎng)價值和生理功效，本文以羅非魚頭為對象，從磷脂的組成，化學特性為主題，進行研究，以期為羅非魚頭的高值化利用提供理論依據(jù)，同時對解決羅非魚加工副產(chǎn)物帶來的資源和環(huán)境問題也具有應用價值.

1 材料與方法

1.1 材料和試劑

羅非魚頭由云南新海豐水產(chǎn)有限公司提供.

磷脂標準品購自Sigma公司；硝酸、高氯酸、石油醚、氯仿、甲醇、丙酮、磷酸二氫鉀、鉬酸銨、抗壞血酸、硅膠等購自國藥集團化學試劑有限公司.

1.2 羅非魚頭基本成分的測定

水分含量的測定依照GB/T 9695.15進行，總蛋白含量的測定依照GB 5009.5-2010進行，總脂肪含量的測定依照GB/T 9695.7進行，灰分含量的測定依照GB/T 9695.18進行.

1.3 羅非魚頭粗磷脂的提取純化

稱取一定質(zhì)量解凍后的羅非魚頭，按照料液比（W/V）2:1的比例加入氯仿-甲醇（1:1），用高速組織搗碎機14000r/min將其勻漿，在400w，35℃的條件下超聲輔助萃取30min，后以14000r/min，15min離心3次，收集提取液，抽濾后，收集提取液，經(jīng)40℃真空濃縮，再加入冷丙酮沉淀，離心（14000 r/min，15min離心3次），收集沉淀，氮氣吹干，于4℃保存，即為粗磷脂成品.

1.4 羅非魚頭總磷脂含量及磷脂理化指標的測定

使用鉬藍比色法測定羅非魚頭中總磷含量，以磷酸二氫鉀作標準曲線.按照18%硫酸溶液:2.5%鉬酸銨溶液:10%抗壞血酸:水（體積比1:1:1:2）配制鉬藍顯色劑.稱取粗磷脂樣品，按照順序依次加入硝酸，蒸餾水，高氯酸，過氧化氫（體積比為5：5：3.5：2.5），煮沸消化，待溶液顏色漸漸由淺黃變至無色，冷卻.吸取消化液加顯色劑，水?。?0℃,30min），660nm測定吸光值（Abs）.按照以下公式計算磷脂含量：

水分及揮發(fā)物含量的測定依GB/T 5528-2008進行，磷脂丙酮不溶物含量測定依SN/T 0802.2-1999，乙醚不溶物含量測定依SN/T0802.1-1999進行，酸值的測定依GB/T 5530-2005進行，過氧化值的測定依GB/T 5538-2005進行.

1.5 羅非魚頭粗磷脂的柱色譜純化

用甲醇濕法對硅膠柱進行濕法裝柱，干法上樣.洗脫劑由氯仿甲醇構成二元梯度，并添加1%乙酸，梯度中的氯仿含量從100%以10%逐級減少至0%.收集經(jīng)硅膠柱分離后的溶液，以TLC檢測后，將對應的洗脫液真空濃縮后，既為精制磷脂.

1.6 羅非魚頭磷脂的薄層色譜分析

展開劑為氯仿：甲醇=3:1（含1%乙酸）的溶液，將展開后的硅膠板置于充滿碘蒸汽的染缸內(nèi)染色，測定各個斑點的Rf值.再將用硫酸-乙醇顯色，再次測定各個斑點的Rf值（Rf值為樣品各組分在硅膠板上移動的距離與展開劑前沿移動的距離比值）.將硅膠板上各磷脂組分進行小心刮取，收集，溶于氯仿中，為下一步磷脂的化學特性分析做準備.

1.7 羅非魚頭磷脂的紅外光譜分析

對磷脂樣品使用溴化鉀壓片，用傅里葉變換紅外光譜儀對其進行紅外譜圖的測定.室溫保持在25℃，光譜范圍在400cm-1～4000cm-1.

1.8 羅非魚頭磷脂的質(zhì)譜分析

使用質(zhì)譜直接進樣，ESI離子源溫度350℃，氮氣為霧化氣，噴霧電壓 3.5kV，掃描范圍：m/z200～1100.

2 結果與討論

2.1 羅非魚頭的基本成分

羅非魚頭的基本組分測定結果如表1所示.

表1 羅非魚頭基本成分

表1顯示羅非魚頭的水分含量超過70%達到73.28%±2.31%，蛋白質(zhì)含量占干重的56.61%，是羅非魚頭的主要干物質(zhì).脂肪達到26.07%，是羅非魚頭的中藥成分.

2.2 羅非魚頭總磷脂含量測定

經(jīng)鉬藍比色法測定的羅非魚頭總磷脂含量26.3mg/100g，相當于濕重的2.6%，有報道顯示，鰹魚腦中的磷脂含量為2.3%，扇貝卵巢中磷脂含量為1.0%，鱈魚卵磷脂含量為2.2%[5].相比這幾種水產(chǎn)動物而言，羅非魚頭中的磷脂含量是比較高的.此外，大豆中磷脂含量約為1.6%～2.5%[6]，跟大豆比較而言，羅非魚頭中的磷脂含量也是相對較高的，這為研究開發(fā)羅非魚頭磷脂提供了一定的理論支持.

2.3 羅非魚頭磷脂的理化指標

對提取的羅非魚頭磷脂進行感官評定及理化指標測定，色澤為淺黃色，質(zhì)地均勻，無霉變，有磷脂固有的味道，有淡魚腥味，其他理化指標的測定結果如下表2所示.

由表2可知，經(jīng)氯仿-甲醇法提取再經(jīng)丙酮沉淀后得到的羅非魚頭磷脂的水分及揮發(fā)物的含量為1.5%，丙酮不溶物的含量約98.7%，乙醚不溶物的含量約0.6%，酸值18.3mg/kg，過氧化值的含量19.7mmol/kg.其中，水分及揮發(fā)物、丙酮不溶物、酸值都達到了粉末磷脂一級標準.乙醚不溶物的含量為0.6%介于0.5%～2.0%之間，達到了粉末磷脂二級標準，尚未達到粉末磷脂一級標準[7].

2.4 羅非魚頭磷脂的薄層層析（TLC）

磷脂標準品和磷脂各分離組分的TLC分析結果如圖1與圖2所示.

表2 羅非魚頭磷脂理化指標

圖1 磷脂標準品的薄層色譜圖

圖2 羅非魚頭磷脂的薄層色譜圖

圖1為磷脂標準品TLC譜圖，主要以PC、PE、PS和PI為參照.圖2為對經(jīng)過硅膠柱層析分離后的四個磷脂組分做的TLC譜圖，左邊為用碘染色的TLC結果，右邊為經(jīng)過硫酸-乙醇染色的TLC結果.經(jīng)過硅膠柱層析、薄層層析并結合比色法，主要在四個樣品中得到了幾種磷脂組分，從圖中可以看出，羅非魚頭磷脂構成主要有PE、PS、PI和PC四種，而且以PE的含量最高（表3）.

表3是羅非魚頭的磷脂各組分的相對含量，由表可知，羅非魚頭磷脂中PE、PS、PC和PI的相對含量分別為38.7%，9.2%，36.5%和5.7%，其中以PE的含量最高，并且比多數(shù)魚類高，如鱸魚肌肉、鱈魚的PE相對含量分別為13.1%和11.5%，同時也比陸地動物的高，如兔、羊、豬肝臟中PE相對含量分別為28.7%、23.1%和25.9%.另外，羅非魚頭中PC的含量比其他魚類的低，如鱸魚肌肉、真鯛、鱈魚中分別為68.3%、66.0%和71.3%，相比于陸生動物的也要低，如兔、羊、豬、肝臟中分別為53.1%、57.2%和55.6%[8-10].PE可以保護心肌纖膜的正常生理功能，并且與某些神經(jīng)信號的傳遞有關系.PS有抗癌、抗衰老以及增強免疫力的功能[11]，而羅非魚頭中PS含量占總磷脂的比例約為9.2%，綜上所述，也可以考慮把羅非魚頭作為PE和PS的開發(fā)來源.

表3 羅非魚頭的磷脂各組分相對含量

2.5 羅非魚頭磷脂的紅外光譜特征

磷脂中有-OH、-CH2、-CH、C=O（脂）、P-O-C、苯環(huán)和P=O等官能團[12]，羅非魚頭磷脂的紅外光譜圖顯示，以上官能團在圖中對應的吸收峰分別為3292.49cm-1、2924.83cm-1、2853.78cm-1、1746.09cm-1、1050.43 cm-1、1626.39 cm-1和1229.67 cm-1.在PE、PS、PI和PC這四種磷脂中均有-CH2、C=O（脂）、P-O-C和P=O官能團，此外，PI中還含-OH和苯環(huán).所以通過紅外光譜的分析結果，對羅非魚頭中的磷脂可以進行初步的定性.

表4 羅非魚頭磷脂分子構成特征

2.6 羅非魚頭磷脂的質(zhì)譜特征

磷脂標準品為參照，分析了磷脂分離組分的質(zhì)譜特征（質(zhì)譜圖未顯示），結果列入表4.

表4是羅非魚頭粗磷脂和各磷脂分離組分中磷脂分子類型的分析結果.根據(jù)質(zhì)譜圖信息，利用Chemstation工作站對其中的分子和離子碎片進行分析，結果發(fā)現(xiàn)，羅非魚頭磷脂中主要有四種磷脂組分，分別為PE、PS、PC和PI，通過表4可知，其中連接在各磷脂分子兩端的脂肪酸分子類型結果為：PE分子上主要有C14:0，C18:0，C19:0，C22:0，C23: 0，C15:3，C16:4，C18:2，C18:3，C18:4，C19:1，C20:1，C20:5和C22:6.PS分子上主要有C12:0，C18:0，C22: 0，C20:5和C22:6.PC分子上主要有C12:0，C14:0，C19:1，C20:5和C22:6.PI分子上主要有C12:0，C15: 1，C20:4，C20:5和C22:6.相比鰹魚腦主要以C16:0，C18:0，C18:1和C22:6為主[13]，羅非魚頭磷脂中具有更豐富的脂肪酸種類.

3 結論

經(jīng)氯仿-甲醇提取，丙酮沉淀，硅膠柱分離后得羅非魚頭中磷脂，對總磷脂含量的測定結果為26.3mg/100g，相當于濕重的2.6%，與其他海產(chǎn)品和大豆相比，羅非魚頭中的磷脂含量相對較高.對其理化指標的分析結果顯示，除了乙醚不溶物含量達到粉末磷脂二級標準以外，其他理化指標均達到了粉末磷脂一級標準，說明了提取的羅非魚頭磷脂具有較好的品質(zhì).

實驗采用紅外光譜法對羅非魚頭磷脂進行了初步定性，通過薄層層析法將羅非魚頭粗磷脂進行展開、定性，并結合鉬藍比色法進一步測得羅非魚頭磷脂各分離組分的含量，發(fā)現(xiàn)羅非魚頭磷脂中主要以PE、PS、PC和PI為主，其占總磷脂的含量分別為38.7%、9.2%、36.5%和5.7%，其中含量最高的是PE，并比其他海產(chǎn)品（如鱈魚）和陸生動物（如豬內(nèi)臟）的高，PS含量較低，但相比于其他海產(chǎn)品和陸生動物卻是比較高的，可以考慮將羅非魚頭作為PE和PS的開發(fā)來源.實驗還采用質(zhì)譜法對羅非魚頭中磷脂的分子類型進行了測定，發(fā)現(xiàn)在羅非魚頭中存在著PE、PC、PI和PS四種磷脂，經(jīng)過解譜，發(fā)現(xiàn)PE分子上連接的脂肪酸分子主要有C14:0，C18: 0，C19:0，C22:0，C23:0，C15:3，C16:4，C18:2，C18:3，C18: 4，C19:1，C20:1，C20:5和C22:6.PS分子上連接的脂肪酸分子主要有C12:0，C18:0，C22:0，C20:5和C22:6.PC分子上連接的脂肪酸分子主要有C12:0，C14:0，C19:1，C20:5和C22:6.PI分子上連接的脂肪酸分子主要有C12:0，C15:1，C20:4，C20:5和C22:6.由此可知，PE分子上連接著種類最豐富的不飽和脂肪酸，PS分子上則主要以飽和脂肪酸為主，總之，羅非魚頭富含磷脂，具有巨大的開發(fā)利用價值.

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Q545

A

1673-260X（2016）12-0011-04

2016-09-02