期刊名称:国际食品与生物科学杂志
文章类型:研究
收到日期:2018年10月17日
接受日期:2018年11月14日
发表日期:2018年11月21日
引用:Kiin-Kabari DB, Thomas CN(2018)尼日利亚尼日尔三角洲棕榈和堆肥中甲虫可食用幼虫的蛋白质质量。国际食品生物科学杂志Vol: 1, Issu: 2(01-04)。
版权:©2018 Kiin-Kabari DB。这是一篇开放访问的文章,根据知识共享署名许可协议的条款发布,该协议允许在任何媒体上不受限制地使用、发布和复制,只要原作者和来源被注明。
摘要
研究了棕榈甲虫幼虫(PBL)和堆肥甲虫幼虫(CBL)的营养价值。粗蛋白质(7.74±0.03%:6.57±0.07%)、灰分(9.52±0.25%:1.07±0.02%)和碳水化合物(5.79±0.47%:4.90±0.05%)含量均高于单角草。单角草的脂肪含量(2.36±0.00%:1.90±0.00%)和水分含量(82.74±1.02%:73.78±0.56%)均高于蟒蛇。蟒蛇提供的平均总能量为123.60 kcal/100 g,高于独角草的70.96 kcal/100 g。两种幼虫的氨基酸组成和分布具有相似性,各幼虫共有18个氨基酸。蟒蛇幼虫的蛋白质质量优于独角蛇幼虫,因为它具有较高的浓度的16(16)氨基酸,其中包括8(8)个必需氨基酸(亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸和色氨酸)和8个非必需氨基酸,包括组氨酸、精氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸和丝氨酸。结果表明,单角草的幼虫体内只有谷氨酸和脯氨酸两种非必需酸的浓度高于蟒蛇。8种必需氨基酸加上蛋氨酸、半胱氨酸和组氨酸是许多食品中的“限制因素”,使这些可食用的幼虫成为婴儿食品配方和牲畜生产饲料的宝贵自然资源。因此,分离蛋白的生产及其在免费食品中的利用应该被调查。
关键字
蛋白质品质,氨基酸,组成,可食幼虫,独角螨,蟒蛇螨。
摘要
研究了棕榈甲虫幼虫(PBL)和堆肥甲虫幼虫(CBL)的营养价值。粗蛋白质(7.74±0.03%:6.57±0.07%)、灰分(9.52±0.25%:1.07±0.02%)和碳水化合物(5.79±0.47%:4.90±0.05%)含量均高于单角草。单角草的脂肪含量(2.36±0.00%:1.90±0.00%)和水分含量(82.74±1.02%:73.78±0.56%)均高于蟒蛇。蟒蛇提供的平均总能量为123.60 kcal/100 g,高于独角草的70.96 kcal/100 g。两种幼虫的氨基酸组成和分布具有相似性,各幼虫共有18个氨基酸。蟒蛇幼虫的蛋白质质量优于独角蛇幼虫,因为它具有较高的浓度的16(16)氨基酸,其中包括8(8)个必需氨基酸(亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸和色氨酸)和8个非必需氨基酸,包括组氨酸、精氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸和丝氨酸。结果表明,单角草的幼虫体内只有谷氨酸和脯氨酸两种非必需酸的浓度高于蟒蛇。8种必需氨基酸加上蛋氨酸、半胱氨酸和组氨酸是许多食品中的“限制因素”,使这些可食用的幼虫成为婴儿食品配方和牲畜生产饲料的宝贵自然资源。因此,分离蛋白的生产及其在免费食品中的利用应该被调查。
关键字
蛋白质品质,氨基酸,组成,可食幼虫,独角螨,蟒蛇螨。
介绍
在大多数非洲国家,可食用昆虫提供了人群摄入的蛋白质的5%至10%。然而,由于它们的营养价值,它们仍然被认为是人类非常重要的食物资源。Rumpold和Schluter[2]在干物质基础上编制了236种食用昆虫的营养成分,发现许多食用昆虫能够提供令人满意的能量和蛋白质,从而满足人类对氨基酸的需求,且单不饱和脂肪酸和/或多不饱和脂肪酸含量高;同时还富含微量元素(铜、铁、锌、镁、磷、锰和硒),在某些情况下还含有核黄素、泛酸、生物酸和叶酸。在许多发展中国家和世界各地的各种文化中,昆虫作为蛋白质、脂肪、矿物质和维生素[3]的基本来源,仍然是一种重要的和首选的食物。一些食用昆虫的营养价值可以与肉和鱼相媲美,而另一些则含有更高比例的蛋白质、脂肪和能量值[4]。在西非和中非,昆虫不被用作对付饥饿的紧急食物,而是作为全年或在发生季节的正常饮食的一部分。
考虑到食用昆虫的受欢迎程度,数十种昆虫在非洲、世界热带和亚热带地区的城镇和乡村市场成为重要的商业项目就不足为奇了。据许多研究人员报道,在津巴布韦、南非和尼日利亚的一些地区,许多家庭通过出售昆虫过上了相当好的生活[7-10]。尼日利亚也有自己的可食用昆虫和毛毛虫,其中大多数是妇女和儿童从灌木丛和农田中采集的,加工后在学校和露天市场食用或出售。如今,昆虫被当作日常的补品、偶尔的一道菜或食物短缺时的替代品来食用。1961年的一项研究估计,昆虫占动物蛋白[11]来源的10%。这一比例在不同地区也有所不同[12,13]。通过食虫法使全球蛋白质质量增加10%将消除营养不良问题,并降低对其他蛋白质来源[14]的压力。在尼日利亚,研究表明,食虫行为显著减少了蛋白质缺乏[15,16,8]。科学知识表明,食物蛋白质的生物学和营养价值取决于其氨基酸组成的更新。因此,重要的是要理解人类氨基酸的定量和定性要求与一些常见的食用昆虫为了确定什么程度的必需氨基酸提供给人体的健康和他们的相对贡献的人利用这些昆虫食物[17]。 The objective of the study was to determine the amino acid profiles and the quality of protein of two edible insects-Palm Beetle Larvae (O. monoceros) and Compost Beetle (O. boas) which are pests of oil and raffia palms in the Niger Delta region of Southern Nigeria.
材料和方法
材料的来源
在尼日利亚巴耶尔萨州南部伊朱地方政府地区的Anyama Ijaw社区潮湿的淡水生态系统的沼泽中,采集了棕榈甲虫(O. monoceros)的幼虫。长满蛀虫的棕榈树树干被斧头和短刀砍开。幼虫被人工从棕榈腐烂组织的隧道中收获,然后放入有标签的塑料容器中。他们还通过挖掘腐烂的垃圾地点收集了堆肥甲虫(boas)的幼虫,并将其放入不同的塑料容器中。样本被采集到尼日利亚哈科特港的河流州立大学食品科学实验室进行分析。
方法
用AOAC (Association of Official Agricultural chemist)[18]标准方法测定了幼虫的近似成分。水分测定采用干燥法;灰分采用马弗炉(450-600℃)获得;蛋白质测定采用凯氏定氮法,碳水化合物测定采用差值法。利用阿特沃特因子计算能量值。
氨基酸分析用样品制备
用Benitez[19]的方法测定了幼虫的氨基酸谱。样品在105±2°C的烘箱中干燥6小时,然后用磨粉机研磨以增加表面积。将4克样品放入索氏萃取套管中,以氯仿/甲醇的比例为2:1对样品进行脱脂处理,然后在温热的[18]条件下回流15小时。
样品的水解
称取约0.2克脱脂样品到玻璃安瓿中,加入7毫升6NHCL,通过氮气将氧气排出安瓿中。玻璃安瓿用本生灯火焰密封,置于预先设定的105°C±5°C烤箱中22小时。让安瓿冷却,然后在其尖端打开,内容物被过滤以去除腐殖质。值得注意的是,用4.2 m氢氧化钠[20]进行碱性水解,得到了6NHCL破坏后的色氨酸。滤液用旋转蒸发器蒸发至干燥。用5ml溶解到醋酸缓冲液(pH 2.0)中,保存在塑料标本瓶中,冷冻保存在[20]中。
将水解产物装入分析仪
将60(60)微升的水解产物装入PTH氨基酸分析仪120A型(美国)。将其分配到分析仪的墨盒中,分析仪设计用于分离游离的酸性、中性和碱性氨基酸的水解产物的氨基酸浓度,以产生一个剖面。以g/100 gm计算得到的结果转化为mg/100 gm。
结果与讨论
对2种可食幼虫的大致组成进行测定,结果显示,在鲜重时,单角草和蟒蛇的蛋白质含量分别为6.57±0.07% ~ 7.74±0.34%,见表1。然而,堆肥甲虫(boas)的蛋白质值(7.74±0.07%)高于棕榈甲虫(O. monoceros)的蛋白质值(6.57±0.34%)。与许多研究人员报道的其他食用昆虫相比,其蛋白质含量较低[21,22]。这可能是因为本研究的结果是以新鲜重量为基础报道的。同样的观察结果也适用于本研究中近似成分的其他成分。
表1:独角蛇和蟒蛇的大致组成。关键词:PBL =棕榈甲虫幼虫(Oryctes monoceros);CBL =堆肥甲虫幼虫。
样本 | 水分含量(%) | 灰分(%) | 脂肪(%) | 粗蛋白(%) | 粗纤维(%) | 碳水化合物(%) | 能量100千卡/通用 (湿重) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
PBL的意思(x̅) | 82.74±1.02 | 1.07±0.02 | 2.36±0.06 | 6.57±0.07 | 0.88±0.11 | 4.90±0.05 | 70.96 |
CBL意味着(x̅) | 73.78±0.56 | 9.52±0.25 | 1.90±0.00 | 7.74±0.34 | 1.28±0.00 | 5.79±0.47 | 123.60 |
棕榈甲虫(O. monoceros)和堆肥甲虫(O. boas)幼虫的氨基酸分布图见表2A,而这两种可食用幼虫的必需氨基酸的定量组成与每日推荐摄取量[23]相比见表2B。结果表明,两种幼虫的氨基酸含量分别为亮氨酸(7060 mg/100 gm)、缬氨酸(5430 mg/100 gm)、赖氨酸(6260 mg/100 gm)、苏氨酸(4380 mg/100 gm)、苯丙氨酸(4700 mg/100 gm)、蛋氨酸(2560 mg/100 gm)、色氨酸(810 mg/100 gm)、组氨酸(2,300毫克/100克)和半胱氨酸(970毫克/100克),而独角草幼虫则含有亮氨酸(6,500毫克/100克)、缬氨酸(5,290毫克/100克)、赖氨酸(4,640毫克/100克)、苏氨酸(4,160毫克/100克)、蛋氨酸(2,240毫克/100克)、色氨酸(760毫克/100克)、组氨酸(2,110毫克/100克)和半胱氨酸(850毫克/100克)。这些结果与美国医学研究所[23]的工作是一致的,即每克蛋白质食品应提供25毫克异亮氨酸;51毫克赖氨酸;苯丙氨酸47毫克;苏氨酸27毫克;7毫克色氨酸;18毫克组氨酸和32毫克缬氨酸。因此,当各种氨基酸的浓度(gm/100 gm)转化为毫克/100 gm时; it provided amounts higher than the recommended. However, glutamic acid and proline were observed to be higher in O. monoceros larvae than O. boas. It was also observed that O. boas had a lower amount of phenylalanine and cysteine when compared to the recommended daily allowance as reported by USDA [24] and Maia [23] while phenylalanine, methionine and cysteine were lower in O. monoceros. All other amino acids investigated in this work compared favorably or exceeded the recommended daily allowance. Therefore, the two edible larvae can be said to have quality protein because it can provide satisfactory amounts of many essential amino acids. These larvae can also be used in infant food formulation because of the high amount of histidine when they are commercially produced by a sustainable method.
表2:独角蛇和蟒蛇幼虫的氨基酸谱。
必需氨基酸 | o .麒麟座浓度(毫克/ 100 gDM) | o·博厄斯浓度(毫克/ 100 gDM) | |
---|---|---|---|
亮氨酸 | 6590年 | 7060年 | |
缬氨酸 | 5290年 | 5430年 | |
赖氨酸 | 4640年 | 6260年 | |
苏氨酸 | 4160年 | 4380年 | |
苯丙氨酸 | 3990年 | 4170年 | |
异亮氨酸 | 3960年 | 4190年 | |
甲硫氨酸 | 2240年 | 2560年 | |
色氨酸 | 760 | 0810年 | |
半胱氨酸 | 850 | 0970年 | |
非必需氨基酸 | |||
组氨酸 | 2110年 | 2300年 | |
精氨酸 | 5.85 | 6190年 | |
酪氨酸 | 3780年 | 3950年 | |
天冬氨酸 | 7750年 | 8000年 | |
丙氨酸 | 4700年 | 5,000 | |
谷氨酸 | 15290年 | 14230年 | |
甘氨酸 | 5010年 | 5460年 | |
丝氨酸 | 4480年 | 4990年 | |
脯氨酸 | 5990年 | 4470年 |
表2 b:蟒蛇和独角蛇幼虫必需氨基酸的定量组成。
氨基酸 | o·博厄斯(毫克/ 100 gDm) | o .麒麟座(毫克/ 100 gDm) | 推荐日用量(mg/100克)(Maia, 2018) |
---|---|---|---|
亮氨酸 | 7060年 | 6500年 | 5500年 |
缬氨酸 | 5430年 | 5290年 | 3200年 |
赖氨酸 | 6260年 | 4640年 | 5100年 |
苏氨酸 | 4380年 | 4160年 | 2700年 |
苯丙氨酸 | 4170年 | 3990年 | 4700年 |
异亮氨酸 | 4190年 | 3960年 | 2500年 |
甲硫氨酸 | 2560年 | 2240年 | 2500年 |
Typtophan | 810 | 760 | 700 |
组氨酸 | 2300年 | 2110年 | 1800年 |
胱氨酸 | 970 | 850 | 2500年 |
此外,氨基酸谱的定量值表明,这些甲虫的幼虫是比牛肉更好的优质蛋白质来源,而牛肉是一种已知的常规优质蛋白质[25,24]。考虑到这些幼虫和其他食用昆虫如凤凰、蝗虫、白蚁的蛋白质和能量含量较高;建议将其作为强化混合食品的一部分,以改善许多非洲国家普遍存在的蛋白质-能量营养不良。非洲不同文化的土著人民应该了解这些甲虫的适当卫生制备方法,特别是从我们环境中丰富的自然腐烂的有机废物中大量收获的蟒蛇;这可能是可持续饲料生产中的主要动物蛋白来源。正如粮农组织[27]所倡导的那样,这将有助于实现2050年的粮食和饲料安全。
结论
本研究证实,这两种可食用的甲虫幼虫是很好的补充蛋白质来源。虽然这两种幼虫含有相当数量的必需氨基酸(包括蛋氨酸、半胱氨酸和组氨酸),而这些氨基酸是许多食物中的限制因素。结果表明,蟒蛇幼虫的蛋白质质量优于单角蟒蛇幼虫,这是因为蟒蛇幼虫含有较多的16种氨基酸;而独角草仅以谷氨酸和脯氨酸含量较高。因此,有必要根据联合国粮农组织的建议,进一步研究将这些幼虫用于人类婴儿食品配方和牲畜生产饲料。
没有参考文献