人類(lèi)依海而生、因海而興,海洋用其所蘊含的豐富能量哺育出各類(lèi)海洋生物,成為了人類(lèi)食物和功效性食品的重要來(lái)源。在寒冷的南極地區,生活著(zhù)一種小型海洋浮游甲殼類(lèi)動(dòng)物——南極磷蝦(Euphausia superba),群居的磷蝦圍繞南極大陸呈環(huán)狀分布,體內所含的低溫酶和抗凝成分,使其能在低溫水域中生存。特殊的生長(cháng)環(huán)境和以天然藻類(lèi)為食的習性讓南極磷蝦自帶“純凈、無(wú)污染”的標簽,其提取物磷蝦油中所富含的磷脂衍生脂肪酸(PLFA)、Omega-3(DHA、EPA)、蝦青素等成分,已被廣泛證實(shí)具有預防心血管疾病、促進(jìn)大腦發(fā)育、延緩衰老等功效。據QYResearch數據顯示,全球磷蝦油市場(chǎng)預計從2022年的4.027億美元增長(cháng)到2029年的7.534億美元。隨著(zhù)研究的深入和市場(chǎng)熱度走高,具備捕撈資格的企業(yè)逐步增多,磷蝦油成為繼魚(yú)油后又一備受關(guān)注的“深海饋贈”。南極磷蝦體長(cháng)約3-6cm,通體幾乎透明,其眼柄基部、頭部、胸部?jì)蓚群透共块L(cháng)著(zhù)球形發(fā)光器,能發(fā)出像螢火蟲(chóng)般的磷光。新鮮捕撈的南極磷蝦主要含11.9%-15.4%蛋白質(zhì),0.5%-3.6%脂質(zhì),3%灰分,2%幾丁質(zhì)和碳水化合物以及77.9%-83.1%的水[1],具有典型的高蛋白、低脂肪、富含豐富礦物質(zhì)等特點(diǎn)。南極磷蝦肌肉中的蛋白質(zhì)含量豐富,可占濕重的16.31%,蛋白水解產(chǎn)物中氨基酸種類(lèi)達18種,其中8種為人體所必需氨基酸。圖 南極磷蝦肌肉中蛋白質(zhì)氨基酸組成[2]南極磷蝦粉的脂質(zhì)以甘油三酯(41.92%)、磷脂(33.16%)和游離脂肪酸(17.61%)為主。磷脂是人類(lèi)細胞膜的主要組成成分,當磷脂疏水端與二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)相連,可大大提升功能分子進(jìn)入細胞膜的概率,提升功能分子的生物利用度。EPA能夠降低血液中的膽固醇和甘油三酯含量,降低血液粘稠度;DHA則是維持神經(jīng)系統細胞生長(cháng)的重要元素,也是大腦和視網(wǎng)膜的重要構成成分。南極磷蝦還含有豐富的礦物質(zhì)元素,干樣中含有鈣1334.7mg/100g、磷1415.17mg/100g、鎂333. 20mg/100g、340μg/100g硒等。值得一提的是,硒作為人體重要的礦物質(zhì)元素,幾乎全部來(lái)自食物。中國營(yíng)養學(xué)會(huì )推薦成年人日硒攝入量為100~240μg,南極磷蝦可作為硒的良好來(lái)源。·酶類(lèi):南極磷蝦體內所含的消化酶能夠高效、快速降解各類(lèi)蛋白質(zhì)、多糖,甚至在較低溫度下它們仍具有水解活性,其中,磷蝦蛋白酶在45℃下儲存60天仍有40%的活性[3];·類(lèi)菌孢素氨基酸(MAAs):該物質(zhì)具有吸收紫外輻射、減少細胞受到UVR損傷的功能,從藻類(lèi)食物中獲得的MAAs能夠在南極磷蝦體內存在約35天[4];·蝦青素:蝦青素具有抗氧化活性,其清除自由基的能力是β-胡蘿卜素的10倍以上,南極磷蝦體內含有的蝦青素主要在甲殼中,約 3~4mg/100g;·甲殼素:甲殼素又稱(chēng)為甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì),能夠強化免疫功能、降低膽固醇、調節血糖等,南極磷蝦甲殼中有大量的甲殼素,且蝦殼薄易提取。圖源:南極生物資源養護委員會(huì )(CCAMLR)官網(wǎng)作為南極磷蝦的精華,南極磷蝦油是采用低溫萃取技術(shù)從純天然南極磷蝦中提取的油脂,富含磷脂、Omega-3、蝦青素等全部南極磷蝦本身營(yíng)養成分,且純度更高。相較大眾更熟悉的魚(yú)油來(lái)講,二者中都含有Omega-3脂肪酸,但南極磷蝦油中的Omega-3脂肪酸大部分以磷脂形式存在,而魚(yú)油中則以甘油三酯形式存在;且魚(yú)油中不含有天然酯化蝦青素成分[5]。南極磷蝦油提取中最常見(jiàn)的方法為有機溶劑萃取法、酶解法、超臨界CO2萃取法和水酶法等。·有機溶劑萃?。?/span>提取率高且成本較低,但會(huì )有一定有機溶劑殘留;·酶解法:工藝相對簡(jiǎn)單、安全、效率高,粗油色澤較淺便于后續加工。但蛋白酶的價(jià)格相對較高、使用量偏大,且由于磷脂可溶于水,會(huì )造成磷脂流失;·超臨界CO2萃取法:該方法萃取中性油脂、甘油酯效率高,但無(wú)法萃取極性油脂、磷脂等。目前,工業(yè)化生產(chǎn)南極磷蝦油還是以無(wú)水乙醇作為提取劑為主,工藝主要包含解凍、干燥、粉碎破殼、萃取油脂、濃縮油脂、過(guò)濾油脂等。但從食品安全角度出發(fā),由于南極磷蝦蝦殼中富集了海水中的砷、氟元素(178-285mg/g蝦肉),并不適合直接食用,因此,對南極磷蝦油進(jìn)行脫砷、脫氟處理,成為企業(yè)生產(chǎn)加工必要環(huán)節。小小的南極磷蝦可謂是一個(gè)天然的營(yíng)養庫,其營(yíng)養物質(zhì)在食品、保健品、化妝品等領(lǐng)域均有廣泛用途。重點(diǎn)針對磷蝦油來(lái)說(shuō),2006年,國務(wù)院決定加入《南極海洋生物資源養護公約》;2013年,南極磷蝦油被國家衛生行政部門(mén)批準為新食品原料。隨后的十年時(shí)間里,市場(chǎng)中不斷涌現出含南極磷蝦油產(chǎn)品,且由于其極易氧化,南極磷蝦油多以軟膠囊形式成品。產(chǎn)品主打功效主要集中在以下幾個(gè)方面:高脂血癥是“動(dòng)脈粥樣硬化”發(fā)病的重要誘因之一,流行病學(xué)調查證明,通過(guò)食物成分或藥物降低過(guò)高的血脂和脂質(zhì)過(guò)氧化物含量,可預防和減輕動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。南極磷蝦油中所含的豐富EPA、DHA等Omega-3成分,能有效抑制血液中出現血小板聚集現象、刺激血管內壁細胞的活性、阻斷單核細胞黏附,從而減緩動(dòng)脈硬化進(jìn)程。脂肪占人體大腦的60 %(干重),且絕大部分屬于多不飽和脂肪酸。動(dòng)物學(xué)實(shí)驗以及人體臨床實(shí)驗表明,南極磷蝦油中的Omega-3多不飽和脂肪酸具有保護大腦健康的作用,DHA和EPA針對兒童多動(dòng)癥、運動(dòng)障礙、閱讀障礙有積極效果,有助于調節情緒、改善腦部健康[7]。日本野口海洋之力魚(yú)油磷蝦油混合膠囊 圖源:京東
基于Omega-3脂肪酸已廣泛應用于運動(dòng)營(yíng)養領(lǐng)域,南極磷蝦油的綜合成分能夠更有效的提升營(yíng)養物質(zhì)吸收率和生物利用度,因此,南極磷蝦油已被用于補充運動(dòng)員的運動(dòng)機能。機體運動(dòng)后抗氧化能力,是影響運動(dòng)疲勞恢復的重要因素,抗氧化能力適度提升可促進(jìn)人體運動(dòng)后恢復,南極磷蝦油可顯著(zhù)增加血漿總抗氧化能力(T-AOC),改善大強度運動(dòng)引起的氧化應激和肌肉損傷[8]。人體視網(wǎng)膜由富含DHA的感光受體構成,南極磷蝦油中的Omega-3脂肪酸和蝦青素成分能夠避免視網(wǎng)膜炎癥損傷及氧化。以藍寶博士的“葉黃素酯南極磷蝦油凝膠糖果”為例,除南極磷蝦油外,還添加有機萬(wàn)壽菊萃取的葉黃素酯和藍莓花青素,以促進(jìn)視力保護效果。長(cháng)期堅持素食的人群身體中Omega-3脂肪酸含量較低,當Omega-3指數(即紅細胞中EPA與DHA之和占總脂肪酸的比例)低于4%時(shí),會(huì )加速衰老,增加心血管疾病、關(guān)節炎的患病風(fēng)險,拒絕通過(guò)吃魚(yú)肉、海鮮的素食人群基于健康考慮,可以攝入磷蝦油以保持健康。南極磷蝦儲量大、繁衍快,目前南極磷蝦的總生物量約為6.5-10億噸,是人類(lèi)總生物量的2-4倍。其中,知名的48區漁場(chǎng)預計磷蝦總量達4400萬(wàn)噸以上。但對于自然的保護要做到防患于未然,為了保護南極磷蝦,南極生物資源養護委員會(huì )(CCAMLR)建立并制定了國際科學(xué)觀(guān)察制度,于2007年應用于南極磷蝦捕撈上。據生物學(xué)家估算,科學(xué)捕撈不會(huì )影響南大洋海域的生態(tài)平衡,全球每年對南極磷蝦的捕撈量,僅占以南極磷蝦為食的動(dòng)物所消耗量的0.06%-0.13%[9],2010年,南極海洋生物資源養護委員會(huì )改進(jìn)和完善了南極磷蝦的調查評估方法,將48區南極磷蝦最大可捕產(chǎn)量從400萬(wàn)噸調整為561萬(wàn)噸。自上世紀60年代以來(lái),全球已有10多個(gè)國家穩定發(fā)展南極磷蝦捕撈,截至目前,挪威仍是全球南極磷蝦捕撈量最大的國家,而中國于2020年超過(guò)俄羅斯成為世界最大的南極磷蝦出口國。·2009年,中國首次派遣2艘漁船前往南極進(jìn)行商業(yè)捕撈;·2014-2016年,我國南極磷蝦捕撈船達到5艘,年均捕撈量超3萬(wàn)噸;·2019年5月,我國最大南極磷蝦專(zhuān)業(yè)捕撈船“深藍”號在廣州下水,單次捕撈量可達萬(wàn)噸;·2022年,福建正冠漁業(yè)投資6.9億元建造“福遠漁9199”南極磷蝦捕撈船,是我國首批自主研發(fā)的專(zhuān)業(yè)捕撈船型。特殊的地理位置、龐大的資源量、較高的應用價(jià)值和捕撈門(mén)檻等因素疊加在一起,為南極磷蝦商業(yè)化開(kāi)發(fā)開(kāi)啟了大門(mén)。目前,我國已有5款磷蝦油產(chǎn)品獲得保健品批文。數據來(lái)源:國家市場(chǎng)監督管理總局 食研匯制圖綜上,磷蝦油市場(chǎng)整體穩步發(fā)展,但仍存在入局難度。一方面,南極磷蝦油組分復雜,品質(zhì)易受成熟度、海域、季節及制取精煉油工藝條件影響,還不能作為經(jīng)濟高產(chǎn)型配料被廣泛應用;同時(shí),南極磷蝦的開(kāi)發(fā)、捕撈耗資巨大,在大規模商業(yè)性開(kāi)發(fā)投入前,企業(yè)需要做好充足準備。[1]孫雷, 周德慶, 盛曉風(fēng). 南極磷蝦營(yíng)養評價(jià)與安全性研究[J]. 海洋水產(chǎn)研究, 2008, 29(2):57-64.[2]孫雷, 周德慶, 盛曉風(fēng). 南極磷蝦營(yíng)養評價(jià)與安全性研究[J]. 海洋水產(chǎn)研究, 2008, 29(2): 57-64.[3]BUSTOS R O, ROMO C R, HEALY M G. Purification of trypsin-like enzymes from Antarctic krill processing wastewater[J].Process Biochemistry, 1999, 35: 327-333.[4]NEWMAN S J, DUNLAP W C, NICOL S, et al. Antarctic krill (Euphausia superba) acquire a UV- absorbing mycosporine-like amino acid from dietary algae[J]. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, 2000, 255: 93-110.[5]Kidd PM. Omega -3 DHA and EPA for cognition, behavior, and mood: clinical findings and structural-functional synergies with cell membrane phospholipids[J]. Alternative Therapied in Health and Medicine, 2007,12:207-227[6]朱子豪,南極磷蝦油的精制及其膠囊產(chǎn)品的研究,2019.05[7]Fontani G, Corradeschi F, Felici A, et al. Cognitive and physiologi-cal effects of Omega-3 polyunsaturated fatty acid supplementationin healthy subjects[J]. European Journal of Clinical Investigation,2005, 35:691-699[8]Chen, S., He, Q., Yang, J., Huang, X., Shi, L., & Wu, Y. (2022). 南極磷蝦油對長(cháng)跑運動(dòng)員有氧代謝及抗疲勞能力的影響. 中國油脂, 47(11), 16–24. https://doi.org/10.19902/j. cnki. zgyz. 1003-7969.2021.03.100.[9]朱國平, 吳強, 馮春雷, et al. 基于漁業(yè)調查的南極半島北部水域南極磷蝦種群年齡結構分析生態(tài)學(xué)報, 2011, 31(16):4620-4627.
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