我国约有140种海参，其中可食用海参有20多种，以北方黄、渤海区域的刺参(Apostichopus japonicus)品质和营养价值最高(李成林等，2010; 常亚青等，2004)。刺参的营养和药用价值在于其体壁含有丰富的胶原蛋白、酸性粘多糖及具有抗肿瘤作用的海参皂苷(苏秀榕等，2003; Sun et al，2010; Shimada，1969; Moon et al，1999; Thurmond et al，1995)。此外，刺参还含有丰富的矿物元素、不饱和脂肪酸、氨基酸(尤其呈味氨基酸及精氨酸较高)(樊绘曾，2001; 李春艳等，2006; Yutaka et al，1990)。白刺参俗称“白玉参”，体内黑色素细胞缺乏，黑色素体不成熟(赵鹤凌，2011)¹⁾，以及多种基因在黑色素合成信号通路上的表达受到抑制(马得友，2013)²⁾。目前为止，关于白刺参营养成分的研究尚未见报道。本研究对相同养殖环境条件下的白刺参和青刺参体壁营养成分进行分析，从而探讨两种刺参营养品质与价值的差异。

1) 赵鹤凌. 刺参Apostichopus japonicus(Selenka)白化特征发生机理的基础研究. 中国科学院研究生院(海洋研究所)博士研究生学位论文, 2011, 18-19

2) 马得友. 基于高通量测序的刺参白化发生和子代体色分离研究. 中国科学院大学博士研究生学位论文, 2013,31-32

实验所用青、白刺参均为健康苗种，放养在3 m× 6 m、水深1 m左右的养殖池内，池底均放有波纹板支架及60 cm×60 cm的波纹板，每池放养90头(5头/m²)，设3个平行。实验在微流水环境中进行，采用充气增氧，溶氧＞6.5 mg/L，控制水温18-21℃，pH 7.8-8.2，盐度28-32，亚硝酸氮、氨氮均＜0.05 mg/L，其他生长环境因子均相同，青、白刺参在养殖期间均投喂相同的人工饵料。

随机从每个养殖池内各捞取20头刺参，依次用消过毒的纱布吸干刺参表面的水分，再将其置于灭菌后的培养皿上称重，实验所取青、白刺参的平均体重分别为(44.21±3.96)g和(40.30±4.02)g。依次解剖，去除内脏后测定其出皮率。去除石灰环并用过滤后的海水冲洗，称重。用剪刀将解剖后的青、白刺参剪成小块，并用组织捣碎机捣碎。将捣碎后的青、白刺参均分成两份，一份放在烘箱中(105℃)烘至恒重，存放于干燥器中备用；另一份存放于-80℃的冰箱中备用。

水分采用105℃烘干恒重法(GB 5009.3-2010)；粗蛋白质采用杜马斯燃烧法(Leco-FP528，美国)；粗脂肪采用索氏抽提法(GB/T14772-2008)；灰分采用550℃马弗炉灼烧恒重法(GB5009.4-2010)；多糖含量测定以葡萄糖为标准品，采用苯酚-硫酸法(王光亚等，2002)。

脂肪酸测定：脂肪酸的测定参照Metcalfe等(1966)和马晶晶等(2014)的方法。称取约300 mg捣碎的备用样品于50 ml带帽的消化管中，经甲酯化(正己烷2 ml、甲酰氯3 ml、6% K₂CO₃ 5 ml、正己烷2 ml)等处理后，采用气相色谱仪(GC-2010，岛津，日本)火焰离子化检测器(FID)检测。采用Supelco 37种脂肪酸甲酯混标(Supelco，Bellefonte，PA，美国)识别样品脂肪酸，采用面积归一法计算脂肪酸相对百分含量。

氨基酸测定：从干燥器的备用样品中称取约30 mg，样品经6 mol/L HCl，110℃封管水解22 h，赶酸，过0.22 μm滤膜后，用氨基酸自动分析仪(L-8900，日立，日本)测定(GB/T5009.124-2003)。

微量元素测定：从-80℃冰箱中取出备用样品，分别称约1 g鲜样品放入微波消解罐中，加入10 ml硝酸，经微波消解仪(MARS XPRESS，CEM，美国)消解等处理后，用电感耦合等离子体质谱仪(7500 CE，Aglient，美国)测定样品中Ca、Fe、Mg、Cu、Cr、Zn、Mn的含量。

重金属元素测定：从-80℃冰箱中取出备用样品，分别称约1 g样品放入微波消解罐中，加入10 ml硝酸，经微波消解仪(MARS XPRESS，CEM，美国)消解等处理后，用原子荧光形态分析仪(SA-10，北京吉天，中国)测定样品中Cd、Pb、As、Hg元素的含量。

对青、白刺参体壁中蛋白质营养价值的评定基于FAO/WHO模式和国家食品卫生研究所提出的全鸡蛋蛋白模式进行比较(唐雪等，2011; 孙雷等，2008)，计算公式如下：

氨基酸评分(%)(AAS)=待评蛋白质中氨基酸含量(mg/g)/参考蛋白质中同等氨基酸含量(mg/g)×100

化学评分(%)(CS)=待评蛋白质中氨基酸含量(mg/g)/鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量(mg/g)×100

采用SPSS 19.0软件对数据进行独立样本的T检测，确定其组间差异显著性(P＜0.05)，取置信水平95%。统计数据以平均值±标准差($\bar X \pm {\rm{SD}}$)表示。

由表 1可知，白刺参出皮率显著高于青刺参(P＜0.05)。青、白刺参体壁中水分含量分别为90.37%和91.32%。白刺参体壁中的灰分和多糖含量显著高于青刺参(P＜0.05)。青、白刺参体壁干物质中粗蛋白和粗脂肪的含量均无显著差异(P＞0.05)。

表 1(Tab. 1)

表 1 青、白刺参的出皮率和体壁基本营养成分 Table 1 Production rate and nutrient composition of the body wall of green and white sea cucumbers(mean±SD) 刺参 Sea cucumber 出皮率 Body wall production rate(%) 水分 Moisture(%) 灰分(干基) Ash(Dry matter)(%) 粗蛋白(干基) Crude protein(Dry matter)(%) 粗脂肪(干基) Crude lipid (Dry matter)(%) 多糖(干基) Polysaccharides(Dry matter)(%) 白刺参 White sea cucumber 66.08±2.42a 91.32±0.31a 32.06±0.11a 48.30±0.16 2.59±0.25 2.13±0.06a 青刺参 Green sea cucumber 61.60±2.57b 90.37±0.13b 29.99±0.10b 47.72±0.40 2.67±0.18 1.85±0.07b 注：同列间无字母或数据肩标相同字母表示差异不显著(P＞0.05)，不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。下表同 Note: In same column，values with no letter or the same letter superscripts indicated no significant difference(P＞0.05)，and values with different superscripts indicated significant difference(P＜0.05). The same applied as below

表 1 青、白刺参的出皮率和体壁基本营养成分 Table 1 Production rate and nutrient composition of the body wall of green and white sea cucumbers(mean±SD)

由表 2可知，青刺参体壁中检测出20种脂肪酸，其中，饱和脂肪酸(SFA)7种，单不饱和脂肪酸(MUFA)5种，多不饱和脂肪酸(PUFA)8种；总脂肪酸的相对含量为67.52%，其中，SFA、MUFA和PUFA相对含量分别为23.42%、21.65%和22.67%。白刺参体壁含20种脂肪酸，其中，SFA 6种，MUFA 5种，PUFA 9种；总脂肪酸的相对含量67.42%，其中，SFA、MUFA和PUFA相对含量分别为21.33%、23.02%和23.18%。青、白刺参体壁中所含总脂肪酸的相对含量及PUFA的相对含量均无显著差异(P＞0.05)，而SFA和MUFA的相对含量均有显著性差异(P＜0.05)。青刺参体壁中C16:0和C18:0的相对含量均显著高于白刺参(P＜0.05)；而青刺参体壁中C18:1n-9和C20:1n-7的相对含量均显著低于白刺参(P＜0.05)；青刺参体壁中AA和DHA相对含量均显著低于白刺参(P＜0.05)。青、白刺参体壁中其他脂肪酸组分的相对含量均无显著性差异(P＞0.05)。

表 2(Tab. 2)

表 2 青、白刺参体壁脂肪酸的组成与含量(干基) Table 2 Composition and content of fatty acids in the body wall of green and white sea cucumbers(mean±SD) 脂肪酸Fatty acids 青刺参Green sea cucumber(%) 白刺参White sea cucumber(%) 饱和脂肪酸SFA C14:0 1.15±0.03 1.19±0.08 C15:0 0.30±0.03 0.27±0.02 C16:0 12.40±0.10a 11.61±0.14b C17:0 1.29±0.04 1.34±0.05 C18:0 5.52±0.04a 5.21±0.06b C20:0 1.38±0.08 1.30±0.06 C22:0 1.38±0.10 — 单不饱和脂肪MUFA C16:1n-7 8.20±0.27 8.25±0.14 C18:1n-7 5.73±0.14 5.49±0.14 C18:1n-9 5.67±0.04a 6.08±0.03b C20:1n-7 2.33±0.05a 2.60±0.05b C22:1n-9 0.41±0.03 0.43±0.03 多不饱和脂肪酸PUFA C18:2n-6 4.21±0.03 4.16±0.02 C18:3n-3 1.10±0.03 1.12±0.04 C18:3n-6 0.30±0.02 0.29±0.01 C20:2n-9 — 0.50±0.02 C20:3n-6 0.33±0.02 0.32±0.02 20:4n-6 AA 6.73±0.10a 7.18±0.08b 20:5n-3 EPA 6.57±0.17 6.24±0.18 22:5n-3 DPA 0.26±0.03 0.23±0.02 22:6n-3 DHA 3.10±0.06a 3.60±0.16b 总量Total 67.52±0.61 67.42±0.17 ∑SFA 23.42±0.18a 21.33±0.28b ∑MUFA 21.65±0.50a 23.02±0.09b ∑PUFA 22.67±0.61 23.18±0.57 ∑n-3 PUFA 11.35±0.14 11.18±0.20 ∑n-6 PUFA 11.50±0.16 11.63±0.23 n-3/ n-6 0.99±0.01 0.96±0.02 注： —. 未检出not detected

表 2 青、白刺参体壁脂肪酸的组成与含量(干基) Table 2 Composition and content of fatty acids in the body wall of green and white sea cucumbers(mean±SD)

由表 3可知，青、白刺参的体壁中检测出17种氨基酸，其中含7种必需氨基酸(EAA)、6种鲜味氨基酸(FAA)、6种药效氨基酸(DAA)。青、白刺参体壁中所含氨基酸总量分别为39.41%和39.89%，无显著性差异(P＞0.05)。其中，青、白刺参体壁中必需氨基酸的含量无显著性差异(P＞0.05)；鲜味氨基酸的含量分别为21.51%和21.63%，无显著性差异(P＞0.05)；药味氨基酸的含量也无显著性差异(P＞0.05)。青、白刺参体壁氨基酸组分中含量最高的均为谷氨酸(Glu)，分别为7.78%和7.34%，含量最低的均为组氨酸(His)，分别为0.61%和0.54%，均无显著差异(P＞0.05)。青刺参体壁中天冬氨酸含量显著低于白刺参(P＜0.05)；青刺参体壁中精氨酸含量也显著低于白刺参(P＜0.05)。青、白刺参体壁中其他氨基酸组分含量均无显著性差异(P＞0.05)。

表 3(Tab. 3)

表 3 青、白刺参体壁中氨基酸的组成与含量(干基) Table 3 Composition and content of amino acids in the body wall of green and white sea cucumbers(mean±SD) 氨基酸 Amino acids 青刺参 Green sea cucumber(%) 白刺参 White sea cucumber(%) 天门冬氨酸Asp②③ 4.01±0.09a 4.39±0.14b 苏氨酸Thr① 2.33±0.04 2.53±0.10 丝氨酸Ser② 2.04±0.04 2.18±0.08 谷氨酸Glu②③ 7.78±0.32 7.34±0.21 脯氨酸Pro② 1.81±0.12 1.97±0.10 苷氨酸Gly②③ 3.77±0.52 4.02±0.28 丙氨酸Ala② 2.03±0.16 2.18±0.22 半胱氨酸Cys③ 0.61±0.07 0.63±0.04 缬氨酸Val① 1.95±0.08 2.02±0.02 甲硫氨酸Met① 0.86±0.06 0.84±0.16 异亮氨酸Ileu① 1.29±0.03 1.31±0.03 亮氨酸Leu① 1.93±0.12 2.02±0.06 酪氨酸Tyr③ 1.84±0.10 1.71±0.08 苯丙氨酸Phe① 1.65±0.10 1.52±0.09 赖氨酸Lys① 1.93±0.16 1.83±0.04 组氨酸His 0.61±0.09 0.54±0.05 精氨酸Arg③ 2.61±0.06a 3.14±0.08b ∑必需氨基酸EAA 12.46±0.30 12.54±0.08 ∑鲜味氨基酸FAA 21.51±0.46 21.63±0.40 ∑药效氨基酸DAA 20.87±0.84 21.04±0.43 ∑氨基酸TAA 39.41±0.22 39.89±0.51 ∑EAA/∑TAA 31.63 31.82 ∑EAA/∑NEAA 46.06 46.19 注：①必需氨基酸；②鲜味氨基酸；③药效氨基酸 Note: ①Essential amino acids; ②Flavor amino acids;③Drug-effective amino acids

表 3 青、白刺参体壁中氨基酸的组成与含量(干基) Table 3 Composition and content of amino acids in the body wall of green and white sea cucumbers(mean±SD)

为更好地评价青、白刺参体壁中氨基酸的营养价值，本研究将氨基酸含量折算成每克蛋白质中含氨基酸的量(mg)与FAO/WHO制定的氨基酸标准模式和全鸡蛋蛋白模式进行比较(唐雪等，2011; 孙雷等，2008)，分别计算出青、白刺参体壁中必需氨基酸的化学分(CS)和氨基酸分(AAS)(表 4和表 5)。青、白刺参体壁中苏氨酸的AAS分别为123.74和124.35，均超过100，CS分别为97.05和97.53，也接近100；苯丙氨酸+酪氨酸的AAS分别为121.85和116.49，也均超过100，但CS相对较低，分别为73.13和66.87。

表 4(Tab. 4)

表 4 青刺参体壁氨基酸组分的评价 Table 4 Evaluation of amino acids in the body wall of green sea cucumber(mean±SD) 必需氨基酸EAA 青刺参 Green sea cucumber(mg/g) 青刺参Green sea cucumber 鸡蛋蛋白 Egg protein (mg/g) 评分标准 FAO/WHO 化学分Chemical score 氨基酸分Amino acid score 苏氨酸Thr 49.52±0.63 97.05±1.24 123.74±1.58 51 40 缬氨酸Val 41.01±1.70 56.15±2.31 81.98±3.37 73 50 蛋氨酸+半胱氨酸Met+Cys 31.04±2.63 56.40±4.30 88.64±7.52 55 35 异亮氨酸Ileu 27.11±1.04 41.05±1.57 67.74±2.60 66 40 亮氨酸Leu 40.53±2.61 46.04±2.95 57.88±3.72 88 70 苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tyr 73.17±3.95 73.13±3.95 121.85±4.92 100 60 赖氨酸 Lys 40.38±3.42 63.07±5.34 73.38±6.23 64 55

表 4 青刺参体壁氨基酸组分的评价 Table 4 Evaluation of amino acids in the body wall of green sea cucumber(mean±SD)

表 5(Tab. 5)

表 5 白刺参体壁氨基酸组分的评价 Table 5 Evaluation of amino acids in the body wall of white sea cucumber(mean±SD) 必需氨基酸EAA 白刺参 White sea cucumber(mg/g) 白刺参White sea cucumber 鸡蛋蛋白 Egg protein(mg/g) 评分标准 FAO/WHO 化学分 Chemical score 氨基酸分 Amino acid score 苏氨酸Thr 49.74±0.48 97.53±0.95 124.35±1.21 51 40 缬氨酸Val 41.76±0.41 57.21±0.56 83.52±0.82 73 50 蛋氨酸+半胱氨酸Met+Cys 31.27±0.48 56.67±2.4 89.06±3.47 55 35 异亮氨酸Ileu 27.14±0.49 41.13±0.76 67.86±1.24 66 40 亮氨酸Leu 41.78±1.25 47.48±1.43 59.69±1.80 88 70 苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tyr 66.87±3.89 66.87±3.90 116.49±6.49 100 60 赖氨酸 Lys 37.91±3.88 59.23±4.37 70.53±5.59 64 55

表 5 白刺参体壁氨基酸组分的评价 Table 5 Evaluation of amino acids in the body wall of white sea cucumber(mean±SD)

本研究分别对青、白刺参体壁鲜样中7种微量元素(表 6)和4种重金属元素(表 7)的含量进行了测定。青、白刺参体壁中均含有丰富的钙(Ca)、铁(Fe)、镁(Mg)、锌(Zn)等微量元素。青、白刺参体壁中含量最高的元素均为Mg元素，含量分别为1517.87 mg/kg和1523.71 mg/kg，无显著性差异(P＞0.05)。青、白刺参体壁鲜样中Cr的含量分别为0.37 mg/kg和0.41 mg/kg，青刺参体壁中含量显著低于白刺参(P＜0.05)；青、白刺参体壁鲜样中Mn含量分别为0.56 mg/kg和0.60 mg/kg，青刺参体壁中含量也显著低于白刺参(P＜0.05)。青、白刺参体壁鲜样中其他微量元素均无显著差异(P＞0.05)。青、白刺参体壁鲜样中重金属元素Cd、Pb、As、Hg的含量均无显著性差异(P＞0.05)，且均符合国家食品卫生标准要求。

表 6(Tab. 6)

表 6 青、白刺参体壁中微量元素含量比较 Table 6 Comparison of contents of trace elements in the body wall of green and white sea cucumbers 微量元素 Trace element 青刺参 Green sea cucumber 白刺参 White sea cucumber 鲜样 Wet matter(mg/kg) 鲜样 Wet matter(mg/kg) 钙Ca 738.59±3.20 734.86±4.68 铁Fe 2.06±0.10 2.11±0.03 镁Mg 1517.87±57.72 1523.71±48.74 锌Zn 2.44±0.31 2.32±0.13 铜Cu 0.27±0.05 0.28±0.05 铬Cr 0.37±0.01a 0.41±0.01b 锰Mn 0.56±0.02a 0.60±0.02b

表 6 青、白刺参体壁中微量元素含量比较 Table 6 Comparison of contents of trace elements in the body wall of green and white sea cucumbers

表 7(Tab. 7)

表 7 青、白刺参体壁中重金属含量 Table 7 Contents of heavy metal elements in the body wall of green and white sea cucumbers 重金属元素 Heavy metal element 青刺参 Green sea cucumber 白刺参 White sea cucumber 鲜样 Wet matter(mg/kg) 鲜样 Wet matter(mg/kg) 镉Cd 0.04±0.01 0.04±0.01 铅Pb 0.14±0.01 0.15±0.01 砷As 0.02±0.00 0.02±0.00 汞Hg ＜0.01 ＜0.01

表 7 青、白刺参体壁中重金属含量 Table 7 Contents of heavy metal elements in the body wall of green and white sea cucumbers

出皮率是评价刺参品质是否优良的一个重要指标(Jiang et al，2013; 刘小芳等，2011; 李丹彤等，2009)，出皮率高说明刺参品质优良，本研究结果显示，白刺参出皮率比青刺参显著高4.48%。海参体壁中的多糖类成分具有提高机体免疫力和抗癌等作用(马同江等，1982)，白刺参体壁中多糖含量比青刺参高0.28%，本研究测得多糖含量介于展学孔等(2011)的1.25%- 2.51%(表 1中多糖为2.13%、1.85%)之间。究其原因，一方面是不同种类、不同季节和不同养殖条件造成海参体壁中多糖的含量存在一定差异(刘小芳等，2011)；另一方面为目前测定多糖的方法不统一，因而得出的多糖含量不同。Jiang等(2013)曾对相同养殖环境下青、红刺参体壁的营养成分进行过报道，其测得红刺参的出皮率和粗脂肪与本研究白刺参的结果相似，而红刺参体壁灰分含量低于白刺参，粗蛋白则高于白刺参。

由脂肪酸的测定结果比较分析可知，青刺参体壁中SFA相对含量最高，白刺参体壁中PUFA 的相对百分含量最高。脂肪酸的营养价值主要体现在PUFA上，PUFA匮乏会导致机体心脏、大脑等器官严重发育不良(Samadi et al，2006; Kitajka et al，2002)。此外，青刺参体壁中的MUFA显著低于白刺参，相关研究表明，MUFA不仅有降低胆固醇的作用，还有促进人体类脂代谢的功能(Thomsen et al，1999)。WHO推荐，食物中n-3/n-6的值要>0.1才对人体健康有益(Sánchez-Machado et al，2004)，青、白刺参体壁中n-3/n-6值都近似于1，均符合健康食品的要求。脂肪酸组分中，青刺参体壁中AA和DHA的相对含量均显著低于白刺参。

青、白刺参体壁中均检测出17种氨基酸。其中EAA含量显著高于其他近20余种海参(李春艳等，2006)。青刺参体壁中天冬氨酸和精氨酸含量均显著低于白刺参。青、白刺参体壁中其他氨基酸组分均无显著差异。根据FAO/WHO制定的必需氨基酸标准评分模式(AAS)，青、白刺参体壁的氨基酸分分别在57-125和59-124之间，其中，青、白刺参体壁中苏氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸的AAS均超过100。

青、白刺参体壁中富含人体必需的微量元素，尤其是Ca、Fe、Mg含量较高，这与刘小芳等(2011)、王哲平等(2012)、肖宝华等(2014)和董晓弟等(2013)对刺参微量元素的研究结果一致。此外，青、白刺参体壁中Zn含量均高于海胆、鱼翅等海产品，而As、Hg、Pb、Cd重金属含量低于其他海洋贝类(邓必阳等，1999; 章超桦等，2000; 杨宝灵等，2009)。白刺参体壁中的Mn和Cr含量均显著高于青刺参。

我国《食品中污染物限量标准》(GB-2762，2012)对水产品(鲜品)中重金属限量指标为：Pb≤1.0 mg/kg，Cd≤0.1 mg/kg，As≤0.5 mg/kg，Hg≤0.5 mg/kg。青、白刺参体壁中重金属含量均明显低于国家食品卫生标准。

本研究对相同养殖环境下青、白刺参体壁营养成分进行了比较分析，结果显示，白刺参的出皮率、多糖含量，、脂肪酸中不饱和脂肪酸含量、AA和DHA的相对含量，氨基酸中天冬氨酸和精氨酸含量以及微量元素Mn和Cr含量均优于青刺参。