На современном этапе развития человечества проблема обеспечения населения пищевыми продуктами приобретает все большую актуальность. Это связано с нерациональным использованием имеющихся земельных ресурсов, их истощением, загрязнением, общим загрязнением биогеосферы, с нерешением глобальных проблем человечества. Одним из важнейших путей решения проблемы питания является более широкое использование морских биологических ресурсов, так как они являются источниками высокоусвояемых полноценных белков, незаменимых полиненасыщенных жирных кислот, микроэлементов, других жизненно необходимых для организма человека биологически активных соединений.
В настоящее время в пищевых целях, в традиционной и нетрадиционной медицине, а также в качестве сырья для получения биологически активных добавок применяются многие виды морских организмов в связи с доказанной биологической и фармакологической активностью органических природных соединений морского происхождения [14]. Ведется активный поиск новых пищевых источников из сырья морского происхождения, и происходит активное вовлечение их в рацион человека. Это приводит к тому, что в питание че- ловека включаются все новые продукты морского промысла, в том числе и нерыбные - двустворчатые и брюхоногие моллюски, голотурии, иглокожие, медузы, что требует тщательного изучения их химического состава. Исследование пищевой и биологической ценности пищевого сырья является важным показателем возможности его дальнейшего использования и проводится практически для всех видов растительного и животного сырья [5].
Одним из таких объектов активного пищевого использования являются новые виды промысловых двустворчатых моллюсков Дальневосточного региона - анадара броутона (Anadara broughtoni), спизула сахалинская (Spisula sachalinensis), мактра венероподобная (Mactra veneriformis) и др. Промысел новых видов двустворчатых моллюсков в Приморском крае ежегодно увеличивается.
Анадара броутона (Anadara broughtoni) относится к довольно распространенному типу Mollusca и классу Bivalvia - двустворчатых моллюсков, принадлежит к группе неприкрепленных зарывающихся двустворчатых моллюсков - эндобионтам-псаммофилам [8]. Длина раковины Anadara broughtoni, имеющей промысловое значение, составляет 65-80 мм, а масса колеблется от 80 до 200 г [1]. Тело зарывающихся двустворчатых моллюсков Anadara broughtoni и др. состоит из двигательного мускула (ноги), составляющего к массе моллюска 5,4-7,2%, мантии - 3,1-4,6%, мускула-замыкателя, или аддуктора, - 2,4-3,1% и внутренностей - 3,4-6,8%. Выход съедобной части (нога, мантия и аддуктор) относительно всей массы моллюсков может достигать 16,1-36,7%.
Химический состав органов и тканей моллюсков зависит от возраста, пола, степени половой зрелости, температуры воды, степени наполнения "желудка", стресса и других факторов окружающей среды [6].
При обработке двустворчатых моллюсков основными пищевыми частями считаются аддуктор и двигательный мускул, непосредственно употребляемые в пищу. У анадары массовая доля мягких частей составляет 52,3%, из них съедобных - 66,8% [7, 9].
Целью работы являлось определение пищевой и биологической ценности всех мягких частей зарывающегося двустворчатого моллюска Дальневосточного региона Anadara broughtoni, являющегося ценным объектом промысла.
Материал и методы
Объектами исследования служили мягкие пищевые части двустворчатого моллюска Anadara broughtoni, добытого в Амурском заливе и заливе Посьета Приморского края в 2010-2011 гг., - двигательный мускул (так называемая нога), мускулзамыкатель (аддуктор), мантия. При определении химического состава различных пищевых частей моллюска Anadara broughtoni анализировали содержание воды, общей золы, липидов, белка.
Содержание сухих веществ определяли методом высушивания навески 10 г при температуре 102±2 °С до постоянной массы в сушильном электрическом шкафу SNOL-3,5 (AB "UMEGA", РФ).
Определение общего белка проводили спектрофотометрически при 650 нм на СФ VSU-2P ("Netzsch", Германия), измеряя интенсивность окрашивания раствора, полученного при взаимодействии реактива Фолина со щелочными растворами белков.
Определение общей суммы липидов проводили после полного извлечения липидных фракций экстрагентами различной полярности с последующим определением суммарной фракции гравиметрическим методом.
Массовую долю золы определяли весовым методом после минерализации навески продукта в муфельной печи SNOL-8,2/1100 L (AB "UMEGA", РФ) при 500-600 °С.
Определение содержания общих углеводов проводили путем измерения оптической плотности окрашенного раствора, полученного при взаимодействии с 10 М H2SO4, при длине волны 450 нм с синим светофильтром на СФ VSU-2P ("Netzsch", Германия).
Аминокислотный анализ проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на аминокислотном скоростном анализаторе "LKB" ("Альфа плюс", Швеция) с использованием колонки 200×4,6 мм, ионообменника Ultrаpac-8мк (Li+), Li-цитратных буферов с рН 2,8-3,5, нингидринного реагента для проявления (цветная реакция при 135 °С). Пробу для анализа предварительно обессоливали, гидролизовали и обезжиривали. Предварительный гидролиз проводили 6 н HCl при температуре 110 °С в продутой азотом (N2), откачанной и запаянной ампуле в течение 24 ч. Гидролизованную пробу обезжиривали смесью хлороформ-метанол (1:1), затем растворяли в Li-цитратном буфере с рН 2,2. Расчет производили путем сравнения площадей пиков исследуемых образцов с площадями пиков стандартной смеси аминокислот ("Sigma", США).
Для определения содержания триптофана образцы гидролизовали гидрооксидом бария при 110 °С в течение 18 ч.
При учете биологической ценности белковых компонентов наиболее широкое распространение получили показатели и критерии, разработанные академиками Н.Н. Липатовым (мл) и И.А. Роговым, основанные на развитии принципа Митчелла-Блока. Используя данный принцип был сформулирован ряд показателей, которые позволяют оценивать аминокислотный состав и его сбалансированность в моделируемом продукте [11, 12, 13]. К широко применяемым из них относят коэффициент утилитарности незаменимой аминокислоты, коэффициент рациональности аминокислотного состава. Для оценки качества белка различных пищевых частей изучаемого моллюска применяли следующие характеристики:
1. Коэффициент утилитарности аминокислотного состава (U, %), численно характеризующий сбалансированность незаменимых аминокислот по отношению к физиологически необходимой норме - эталону:
U=Cmin ΣАэ/Аб,
где Cmin - минимальный скор незаменимых аминокислот оцениваемого белка по отношению к эталону, %; Аэ - массовая доля j-й незаменимой аминокислоты, соответствующая физиологически необходимой норме (эталону), г/100 г белка; Аб - массовая доля j-й незаменимой аминокислоты в продукте, г/100 г белка.
2. Биологическая ценность (БЦ, %), отражающая качество белка, включающая степень сбалансированности его аминокислотного состава:
БЦ=100 - КРАС,
где КРАС - коэффициент различия аминокислотного скора, показывающий избыточное количество незаменимых аминокислот, используемых на пластические нужды.
3. Коэффициент разбалансированности аминокислотного состава (КРАС - R), численно характеризующий разбалансированность незаменимых аминокислот по отношению к физиологически необходимой норме (эталону), доли ед., по формуле:
R=ΣАi-Cmin ΣАэ)/Σ Аi,
где R - показатель, характеризующий суммарную массу незаменимых аминокислот, не использованных на анаболические цели, в таком количестве белка оцениваемого продукта, которое эквивалентно их потенциально утилизируемому содержанию, 100 г белка-эталона.
Все исследования проводили в 3-кратной повторности. Экспериментальные данные представлены в виде среднего арифметического М и стандартной ошибки среднего m. Статистическую обработку проводили с использованием пакетов прикладных статистических программ Excel, Statistica 7.0. Достоверность различий оценивали по критерию Стьюдента при 95% уровне значимости.
Результаты и обсуждение
Данные исследования макрокомпонентного химического состава пищевых частей двустворчатого моллюска Дальневосточного региона Anadara broughtoni представлены в табл. 1.
&hide_Cookie=yes)
Ткани пищевых частей двустворчатого моллюска Дальневосточного региона Anadara broughtoni существенно обводнены, особенно мантия. В свою очередь сухие вещества на 89-93% в сумме состоят из белка, углеводов и жиров и на 7-11% - из минеральных веществ. Органические компоненты содержат (в пересчете на сухое вещество) 70-92% белка, 8-11% липидов и 10-13% углеводов, что согласуется с ранее проведенными исследованиями и данными, полученными другими исследователями [7, 10].
Анализ аминокислотного состава белков пищевых частей моллюска Anadara broughtoni, результаты которого представлены в табл. 2, показал, что в их составе обнаружены все незаменимые аминокислоты, но имеются незначительные различия в их количественном содержании в зависимости от локализации белка. Общим является то, что все пищевые части - мускул, аддуктор и мантия - в качестве лимитирующей аминокислоты имеют триптофан.
&hide_Cookie=yes)
В белках мускула максимальное содержание определено для следующих незаменимых кислот: лизин, метионин, цистеин, фенилаланин, тирозин. Для белков мантии характерно максимальное содержание лейцина, треонина и изолейцина.
Аминокислотный состав белков аддуктора характеризуется преобладанием содержания валина, фенилаланина, тирозина, метионина и цистеина.
Преобладающими заменимыми аминокислотами для белков всех пищевых частей являются глицин, аспарагиновая и глутаминовая кислоты, аргинин.
Анализ экспериментальных данных (табл. 2) и результаты расчетов (табл. 3) свидетельствуют, что пищевые части двустворчатого моллюска Anadara broughtoni содержат все незаменимые и заменимые аминокислоты. Коэффициент различия аминокислотного скора белка аддуктора меньше аналогичного показателя для мантии на 3,7%.
Показатель "биологическая ценность" максимален для аддуктора, но различия для мускула составляют всего 0,83%. Минимальной биологической ценностью характеризуются белки мантии моллюска. Коэффициент утилитарности аминокислотного состава белка пищевых частей моллюска Anadara broughtoni максимален для мускула, а значения для мантии и аддуктора различаются незначительно.
Из данных литературы [2, 3] известно о достаточно высоком содержании в тканях нерыбных гидробионтов, в том числе и двустворчатых моллюсков, биологически активной свободной аминокислоты таурина (сульфоксиглицина). Таурин обладает антитоксическими и антиоксидантными свойствами, способностью защищать ткани сердца от повреждений [4, 15, 16, 17].
Результаты определения содержания таурина в различных пищевых частях двустворчатого моллюска Anadara broughtoni (см. рисунок) показали, что максимальное его содержание находится в ткани мускула, аддуктор занимает промежуточное положение и минимальное содержание этой аминокислоты характерно для мантии. Содержание таурина в пищевых частях моллюска Anadara broughtoni является достаточно высоким по сравнению с другими двустворчатыми моллюсками Дальневосточного региона: по данным Н.Б. Аюшина, содержание таурина в двигательном мускуле моллюска Anadara broughtoni составляет 305 мг/100 г сырой ткани. Содержание таурина в тканях других двустворчатых моллюсков Дальневосточного региона составляет (в 100 г сырой ткани): Crenomytilus grayanus (334 мг), Swiftopecten swifti (516 мг), Patinopecten yessoensis (225 мг), Mactra sulcataria (275 мг), Corbicula japonica (63 мг) [4].
&hide_Cookie=yes)
Таким образом, результаты проведенного исследования пищевой и биологической ценности пищевых частей двустворчатого моллюска Дальневосточного региона Anadara broughtoni показывают перспективность использования данного нерыбного объекта морского промысла в питании человека и в пищевых технологиях.
Работа поддержана Российским научным фондом (№ проекта 14-50-00034).
Литература
1. Арзамасцев И.С., Яковлев Ю.М., Евсеев Г.А. Атлас промысловых беспозвоночных и водорослей морей Дальнего Востока России. Владивосток : Аванте, 2001. 192 с.
2. Аюшин Н.Б., Петрова И.П., Эпштейн Л.М. Азотистые экстрактивные вещества в тканях дальневосточных моллюсков // Известия TИНРО-центра. 1999. Т. 125. С. 52-55.
3. Аюшин Н.Б., Петрова И.П., Эпштейн Л.М. Таурин и карнозин в тканях тихоокеанских моллюсков // Вопр. питания. 1997. № 6. С. 6-9.
4. Аюшин Н.Б. Таурин: фармацевтические свойства и перспективы получения из морских организмов // Известия ТИНРО-центра. 2001. Т. 129. С. 129-145.
5. Жаркова И.М., Мирошниченко Л.А., Звягин А.А., Бавыкина И.А. Амарантовая мука: характеристика, сравнительный анализ, возможности применения // Вопр. питания. 2014. № 1. С. 67-73.
6. Зюзьгина А.А., Купина Н.М. Технохимическая характеристика двустворчатого моллюска анадара (Anadara broughtoni) // XХI век - перспективы развития рыбохозяйственной науки. Владивосток, ТИНРО-центр, 2002. С. 147-151.
7. Зюзьгина А.А., Купина Н.М.. Характеристика двустворчатого моллюска Anadara broughtoni как сырья для производства пищевых продуктов // Хранение и переработка сельхозсырья, 2001а. № 1. С. 40-43.
8. Касьянов В.Л. Репродуктивная стратегия морских двустворчатых моллюсков и иглокожих. Л. : Наука, 1989. 179 с.
9. Киселев В.В. Изменение физико-химических показателей мягких тканей спизулы в процессе морозильного хранения // Комплексные исследования и переработка морских и пресноводных гидробионтов: Тезисы докладов Всероссийской конференции молодых ученых, Владивосток: ТИНРО-центр, 2003. С. 140-142.
10. Киселев В.В., Купина Н.М., Поваляева Н.Т. Технохимическая характеристика некоторых видов двустворчатых моллюсков // XXI век - перспективы развития рыбохозяйственной науки Материалы Всероссийской Интернет-конференции молодых ученых. Владивосток : ТИНРО-центр, 2002. С. 155-162.
11. Лисин П.А. Компьютерные технологии в рецептурных расчетах молочных продуктов. М. : ДеЛиПринт, 2007. 102 с.
12. Лисин, П.А. Мусина, О.Н., Кистер И.В., Чернопольская Н.Л. Методология оценки сбалансированности аминокислотного состава многокомпонентных пищевых продуктов // Технические науки. 2013. С. 53-58.
13. Липатов Н.Н., Сажинов Г.Ю., Башкиров О.Н. Формализованный анализ амино- и жирокислотной сбалансированности сырья, перспективного для проектирования продуктов детского питания с задаваемой пищевой адекватностью // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. № 8. С. 11-14.
14. Табакаева О.В., Каленик Т.К., ТабакаевА.В. Антирадикальная активность продуктов переработки голотурии Cucumaria japonica и их практическое применение для стабилизации липидов // Вопр. питания. 2015. Т. 84. № 1. С. 66-72.
15. Chahine R., Hanna J., Aboukhalil K. Taurine and myocardial noradrenaline // Arzneimitell_Forschung / Drug res. 1994. Vol. 441. N 2. P. 126-128.
16. Cozzi R., Ricordi R., Bartioni F. Taurine and ellagic acid - 2 differently acting natural antioxidants // Enviromental Molec. Multiagenesssis. 1995. Vol. 26. N 3. P. 248-254.
17. Kerai M. D. J., Waterfield C.J., Kenyon S.H. Taurine-protective properties against ethanol-indused hepatid steatosis and lipid peroxidation // Amino Acids. 1986. Vol.15. N 1-2. P. 53-76.
18. WHO/FAO/UNU Expert Consultation. Proteins and amino acids in human nutrition. Geneva: World Health Organ Tech Rep Ser. 2007. Vol. 935. 265 p.