山西农业科学2011,39(11):1227—1231 JoulTtalofShanxiAgriculturalSciences
doi:lO.3969巧.issn.1002—2481.2011.11.25
鱼鳞化学成分研究进展
顾杨娟,李 杰,李富威,包建强
(上海海洋大学gt品学院,上海201306)
摘要:综述了鱼鳞化学成分的研究进展,包括鱼鳞的结构组成、基本化学组成、氨基酸组成、脂肪酸及矿物
元素含量,旨在为鱼鳞的进一步研究及开发利用提供理论参考。
关键词:鱼鳞;成分;结构;氨基酸;矿物元素
中图分类号:TS254.1 文献标识码:A 文章编号:1002—2481(2011)1l一1227-05
TheResearchProgressinChemicalCompositionofFishScales
GUYang-juan,LIJie,LIFu-wei,BAOJian-qiang
(CollegeofFoodScience,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China)
Abstract:TheresearchprogressinchemicMcomposition,includingmicrostructure,proximatecomposition,aminoacidp阶
files,contentsoffattyacidsandminer,soffish.*,caleswasreviewedforreferencetofurtherresearchanddevelopment.
Keywords:fishscale;composition;structum;aminoacid;mineralelement
近年来,随着我国水产品产量的大幅度提
高【-1,水产品消费快速增长[21,在鱼类加工过程中
产生了大量的废料,其数量约占原料鱼的40%~
55%131,废料中约有4%是鱼鳞川。我国古代就有医
书对鱼鳞的医用价值进行过论述,指出鱼鳞具有
养血、散血、止血、治疗疮和烫火伤、补肾固精等
作用阁。现代研究
明,鱼鳞中富含蛋白质、不饱
和脂肪酸、卵磷脂、多种微量元素及抗癌物质,具
有防治动脉硬化、高血压以及抗衰老、抗癌等医
疗保健功效[61。
由于人们对鱼鳞的价值缺乏足够的认识,加
上产业链的不完善,鱼鳞通常直接被丢弃,或经
过粗加工作为低值鱼粉用于饲料行业,造成环境
污染和资源浪费。而当今社会,资源危机、环境污
染的问
日益突出,因此,充分利用好鱼鳞资源
具有重大的意义。
本文介绍了鱼鳞化学成分及结构组成的研
究状况,旨在为鱼鳞的进一步研究和开发利用提
供理论参考。‘
1 鱼鳞的结构组成
鱼鳞是大多数鱼类体表的皮肤衍生物,起保
护鱼体的作用。其根据不同的形态可分为檐鳞、
硬鳞和骨鳞。国内外开展研究的鱼鳞主要是硬骨
鱼的骨鳞。骨鳞又分圆鳞和栉鳞,圆鳞多见于硬
骨鱼鲤科类,栉鳞多见于硬骨鱼鲈形目。
骨鳞主要由缺钙羟基磷灰石和胞外基质构
成,主要是I型胶原纤维组成。骨鳞具有和其他
坚硬组织(如骨头、牙齿)相似的组成成分。每个
鳞片分为2层:外层骨质层和内层纤维层㈣。在
骨质层,胶原纤维零乱无序地分布于蛋白多糖
中;而在纤维层,胶原纤维平行排列形成纤维薄
层并且薄层之间堆叠形成正交式或双扭曲式夹
板结构阻¨】。现已发现,纤维薄层之间堆叠的角度
有雅罗鱼(Leuciscuscephalus)的36。【1刁,孔雀鱼
(Poeciliareticulata)和真鲷鱼(Pagrus删or)的
900031。Ikoma等I-。li丕发现,磷灰石晶格不仅存在
于骨质层,也存在于纤维层,并且在每一纤维薄
层中与胶原纤维平行排列。
在研究鱼鳞结构的同时,可通过仪器测定鱼
鳞的相关成分。Ikoma等【14研究真鲷鱼鳞时,用能
量弥散x射线探测器测出无机成分P20,,Na20,
M如和CaO的含量分别为(41±2)%,(3±
2)%。(2-4-1)%,(54±2)%(湿物质),Ca:P为
收稿日期:2011--07—17
基金项目:上海市教育委员会重点学科建设项目(JS071M)
作者简介:顾杨娟(1978一),女,江苏启东人,在读硕士,研究方向:食品冷冻。包建强为通讯作者。
·1227·
万方数据
山西农业科学2011年第39卷第1l期
1.67;用热重力测量法测出水分、有机成分、无机
成分的含量分别为13%,41%,46%。
2 鱼鳞的化学成分
2.1基本化学组成
鱼鳞的基本化学组成如表l所示。
从水分含量上看,表l中前7种鱼鳞的水分
含量均低于20%,而其他鱼鳞的水分含量均高于
50%。存在明显差异的原因可能是样品预处理的
方法不同,有些鱼鳞㈣常温晾干后待测,有些鱼
鳞【161则是吸干体表水分后待测。
表1 鱼鳞的基本化学组成
鱼鳞 水分/% 粗蛋白,% 灰分,% 粗脂肪/% 总糖/% 硬蛋白,%胶原蛋白,%总磷脂/(mg/g)
鲤鱼鳞‘8 18.25 78.60 17.43 <1 0,24 8.29 38.30
草鱼鳞㈣ 18.10 61.20 24.27
材料力学性能,
可广泛用于材料、生物、医学等方面123]。
’
此外,海水鱼鳞中含有较为丰富的磷脂,含
量在7mg/g左右【l刀。磷脂是动物和人体细胞膜的
重要组成部分,具有提高机体免疫力、延缓衰老、
增强神经细胞功能的作用,还与机体的生殖生理
和激素的代谢密切相关。另有研究表明,鱼鳞中
含有丰富的卵磷脂例。卵磷脂(Lecithin)是一种磷
脂混合物,具有改善机体神经功能障碍及紊乱、
·】228.
恢复脑功能、增强记忆力、防止心血管系统疾病
及抗衰老等功效煳。
2.2氨基酸组成
鱼鳞的氨基酸组成及含量如表2所示。
海水鱼鳞和淡水鱼鳞的氨基酸组成较为相
似,以天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨
酸、精氨酸为主,其中,天冬氨酸、谷氨酸、甘氨
酸、丙氨酸都是氨基酸系列的鲜味物质。在瓯江
彩鲤鱼鳞中,4种鲜味氨基酸的含量为36.67%,
占氨基酸总含量的60%t161,高于其肌肉中鲜味氨
基酸的含量(27.83%)圈,所以,瓯江彩鲤鱼鳞具
有较鲜美的味道。
丙氨酸是鱼鳞中主要氨基酸之一,含量为
2%一7%。有研究表明,丙氨酸可使机体内氨基
酸氧化酶在肿瘤细胞质中异位表达,阻止体内脂
质氧化损伤,清除细胞毒性,还可以抑制致癌物
质二甲基亚硝胺渊,所以,鱼鳞中较高含量的丙
氨酸具有延缓衰老、防癌等作用。
鱼鳞中精氨酸含量较高,为1.67%~5.50%。
在人体内精氨酸虽然能够合成,但多被分解为尿
素,故需要从食物中补充【171。鱼鳞中含有一定量
的组氨酸,它是婴儿的必需氨基酸。
鱼鳞中还含有一定量的羟脯氨酸和羟赖氨
酸,这是胶原蛋白及少数类似的结构蛋白所特有
的氨基酸,有别于其他蛋白质,二者的含量与胶
原蛋白分子对热或化学变性作用的抵抗力密切
相关【朔。
万方数据
顾杨娟等:鱼鳞化学成分研究进展
瓯江彩鲤鱼鳞1161中检测到少量牛磺酸,含量
为0.01%。牛磺酸具有调节晶体渗透压和抗氧化
等作用,可抑制白内障的发生发展,补充牛磺酸,
还可促进婴幼儿脑组织和智力发育[291。
未能检出。有研究指出,半胱氨酸因为被氧化而
未测定【161。这可能与测定方法有关,也可能与鱼
的生活环境、种类有关,具体原因还有待进一步
研究。半胱氨酸为半必需氨基酸,长期缺乏能导
表2中有些鱼鳞能检测出半胱氨酸,而有些 致生理功能障碍。
表2鱼鳞的氨基酸组成及含量 %
在表2中列出的鱼鳞中,色氨酸都未能检
出。而高建华等(19验测出罗非鱼鳞、鲮鱼鳞、草鱼
鱼鳞、脆肉鲩鱼鳞中的色氨酸含量分别为
1.29%,1.35%,1.14%,1.92%。他们采用了特定的
测定方法:样品中加入4.2mol/mLNaOH,105℃
水解24h,经衍生处理后测定。所以,鱼鳞中是否
含有色氨酸,极有可能与测定方法有关。除色氨
酸不确定外,鱼鳞含有其他7种人体的必需氨
基酸。
2.3脂肪酸
鱼鳞的主要脂肪酸含量如表3所示,其中,
十六酸(棕榈酸)和十八碳烯酸(油酸)、十八碳二
烯酸(亚油酸)的含量较高。除金线鱼鳞【61夕卜,其他
鱼鳞中不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸含量。
鱼鳞中还含有二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳
六烯酸(DHA),EPA的含量较DHA低。罗红宇旧
研究的海鱼鳞中EPA和DHA含量较高,总量达
16%以上,高于中国对虾头中的含量。瓯江彩鲤
鱼鳞【t61中的总脂含量显著低于其肌肉中总脂含
量,不饱和脂肪酸含量在总脂肪酸中的比例高于
其肌肉中的比例127]。
多不饱和脂肪酸可减少胆固醇在血管壁内
的沉积,促进血液循环,从而防止动脉硬化、高血
压及心脏病。特别是EPA和DHA多不饱和脂肪
酸,对于神经系统有重要的功能,具有健脑、提高
记忆力和视力的功能,尤其可以促进胎儿脑细胞
发育和婴幼儿脑细胞生长,促进青少年提高记
忆,防治老年性痴呆等00-3”。
裹3鱼鳞的主要脂肪酸含量 %
·1229-
万方数据
山西农业科学2011年第39卷第11期
2.4矿物元素
从表4可以看出,鱼鳞中矿物元素含量较多
的是Ca和P,各种鱼鳞都含Fe,zn,部分鱼鳞含
有Mg,Cu,Mn,Se。与珍珠层粉相比,鱼鳞的矿物
质含量较高悯。Tang等1321对lo余种鱼鳞分析得
知,Zn主要集中在骨质层,而Cu在纤维层中有
较高的含量。从表4还可以看出,海水鱼鳞矿物
元素平均含量高于淡水鱼鳞,可以推断鱼的生活
水域中的矿物元素含量对鱼鳞中的矿物元素含
量有较大影响。
表4鱼鳞矿物元素含量
钙被称为“生命金属”,它是人体内含量最多
的矿物元素。铁离子则是血红素的中心离子,人
体缺铁将患缺铁性贫血病。在人体内,70%镁存
在于骨酪和牙齿中,其余分布于软组织和体液
中,是细胞中的主要阳离子[331。鱼鳞中Cu/Zn极
小,正常人血清中Cu/Zn比卵巢癌患者的小嗍。
这表明,食用鱼鳞可促进人体生长发育,降低血
清中Cu/Zn,从而可降低卵巢癌发病率的作用。
瓯江彩鲤鱼鳞和金线鱼鳞中检测到微量元
素硒。硒在人体中含量微少,仅为14—20ms/人。
其有较强的抗氧化和螯合重金属能力,被称为人
体微量元素中的“防癌和解毒之王”圈。
以蓝园够为主的海鱼鳞样品中铅(Pb)和铬
(Cr)含量分别为34.6l,20.29“s/kg,含量偏高,
这可能与鱼鳞收集地水体生态环境中所含的Pb
和Cr含量密切相关。因此,开发鱼鳞产品,要注
意原料的质量安全问题1361。
3 结语
通过对鱼鳞化学成分研究现状的
分析
可知,鱼鳞具有很高的利用价值。但国内外对鱼
鳞成分的研究还很有限,仅限于几种淡水鱼和海
水鱼。鱼的种类和生活环境不同,其鱼鳞化学成
分会有很大差异。为了充分有效地利用鱼鳞资
源,我们必须加强鱼鳞成分的基础性研究,为鱼
鳞有效成分的提取及鱼鳞产品的开发提供理论
依据。
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鱼鳞化学成分研究进展
作者: 顾杨娟, 李杰, 李富威, 包建强, GU Yang-juan, LI Jie, LI Fu-wei, BAO Jian-qiang
作者单位: 上海海洋大学食品学院,上海,201306
刊名: 山西农业科学
英文刊名: Journal of Shanxi Agricultural Sciences
年,卷(期): 2011,39(11)
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