牛磺酸(Taurine)是一種游離態的含硫氨基酸,廣泛存在於魚介類組織中,但在牛、豬等動物體中量少,植物體內則無牛磺酸。牛磺酸為貓的必需氨基酸,貓體本身不能自行合成,完全須由食物供應,若貓食裡缺乏牛磺酸則成病猫甚至死亡,海鮮是含牛磺酸最多的天然食物,因此貓喜歡吃魚、愛沾腥主要是為了獲得牛磺酸以維持健康。水產品提供人類質優的蛋白質、脂質、維生素和礦物質等營養素,其蛋白質豐富、均衡,容易消化,是一種良好的蛋白質食物,且碳水化合物量少,熱量甚低,多攝食亦不虞肥胖。水產品的脂質富含高度不飽和脂肪酸,而其中之ω-3脂肪酸則為其他食物所無,七種ω-3脂肪酸中以廿碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid,EPA)、廿二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA)為最重要,經研究證實可降低血液中之膽固醇、三酸甘油脂、低密度脂蛋白及血小板而可預防心臟疾病的發生,DHA且可促進嬰兒腦細胞之發展。部份水產食品富含機能性胜肽,如鰻魚所含高量的肌肽(Carnosine)、鮭魚之甲肌肽(Anserine)、石斑魚之寡肽(Oligopeptides)等,具有擔負肌肉pH緩衝功能、抗氧化、調節酵素活性、防止細胞老化和改善組織缺氧等生理功能。蝦類、貝類、鮑魚等無脊椎動物含豐富的游離精氨酸(Arginine),是人體一氧化氮(NO)的前驅物,可降血壓、暢通腎臟血流、參與肝臟氨代謝、精子的形成、傷口癒合與免疫系統的維持等。蝦紅素(Astaxanthin)廣泛存在於鮭魚、蝦、蟹、魚卵中,不僅具有很強的清除自由基之抗氧化性,也能增強動物的免疫力。軟骨素(Chondroitin)是鯊魚類軟骨的重要成分,和葡萄糖胺(Glucosamine)混用對退化性關節炎具有改善成效。幾丁質(Chitin)與幾丁聚醣 (Chitosan)係由蝦、蟹等甲殼類動物所萃取的天然高分子聚合物,除提供為生醫材料外,也被作為健康食品。魚皮富含膠原蛋白(Collagen),有防止肌膚老化、關節退化及抑制骨質疏鬆的效果。海藻類含有之褐藻糖膠(Fucoidan)屬多醣體,其組成分的硫酸岩藻糖(Fucose)為一種人體所需的重要營養素,沖繩為日本最長壽的地區,與其居民攝食大量海藻有關。水產品提供了人體所需的基本營養素,所含機能性成分對人體健康亦有莫大助益,由直接與間接的證據顯示,水產食品具有多種療效與功能,醫生及營養專家建議應多吃水產食品以預防各種疾病的發生,增進人類之健康。
由於魚油中獨有的ω-3脂肪酸可防止心臟病之功效被發現,使水產食品在營養方面的重要性,立下了一個里程碑,此外,部份水產食品富含肌肽、甲肌肽、牛磺酸、褐藻糖膠與蝦紅素等特殊機能性成分,對人體健康亦有莫大助益。本文目的在綜述水產食品的營養,除介紹基本營養素外,對水產品特有機能性成分也加以說明,在藥食同源的理念下,闡述水產食品的食療效果與功能,以提供作為養生之參考。
魚貝類的基本營養素
魚貝肉的基本營養素概由水分70~80%、蛋白質15~20%、脂質1~10%、碳水化合物0.5~1.0%及灰分1.0~1.5%等組成,各種成分量的變動,因魚貝種類、年齡、性別、季節和營養狀態等而不同,現將各種營養素略述於下:
(一)蛋白質
蛋白質主要是由氨基酸所構成,經由酵素的作用,食物的蛋白質可分解成氨基酸而為人體所吸收利用再構成人體成長所需之新蛋白質。蛋白質品質的良窳,不僅在於量的多寡,其所含氨基酸之種類亦非常重要,人體所須的氨基酸可分為必需(Essential)及非必需(Nonessential)兩種,不能由人體合成之氨基酸,完全須由食物直接供應,是為必需氨基酸,可直接由人體製造而成者,則為非必需氨基酸。攝取蛋白質的重要性,不僅在於數量是否足夠,而且還須注意所攝取的蛋白質是否含有各種足量的必需氨基酸。
魚貝類的蛋白質含量約在20%左右,不但可供應人體製造非必需氨基酸,而且具備所有的必需氨基酸,尤其是對人體非常需要的離氨酸(Lysine)、羥丁氨酸(Threonine)、纈氨酸(Valine)、白氨酸(Leucine)和白異氨酸(Isoleucine)等含量更為豐富,魚肉的蛋白質氨基酸組成,與人體組織的氨基酸非常類似,因此易為人體所利用,此為魚肉營養價值高的另一原因。此外魚肉蛋白質容易消化,消化率為90~96%,比畜肉高,因此容易被分解成氨基酸之小分子進入血液內而為人體所利用,對胃腸消化能力較差的人而言,水產品是一種很好的蛋白質食品。
(二)脂質
食物所含的脂質,可增加風味、提供能量,且為油溶性維生素和必需脂肪酸之來源。食物的脂質大部份由三酸甘油酯(Triglyycerides)組成,而三酸甘油酯的脂肪酸,則有長鏈和短鏈之分,同時也有飽和與不飽和的區別,不飽和脂肪酸又可分單元和多元兩種,比起一般肉類,魚貝類的脂質含量較少(多數在5%以下),脂肪酸的鏈卻較長,高度不飽和脂肪酸特別多,由於含多量不飽和脂肪酸,即使在低溫下,魚油亦為液態,此與含飽和脂肪酸的動物油在低溫下成為固態迥然不同,植物油雖然富含不飽和脂肪酸,但種類和魚油不同,魚油所含之ω-3脂肪酸,如EPA、DHA等則為植物油所無,為水產品特有的機能性成分。
水產品所含的脂質與碳水化合物的量低,屬低能量之食品,美國為促進水產品之消費,將魚貝類比喻為「The heart food」以為宣傳,意指水產品是心愛的美味,既好吃,多吃亦不怕胖,可維持身材苗條,另一個意義則是食用水產品對心臟運作功能有所幫助,可防止心臟病。美國參院一委員會曾就「營養與人類之需要」為題,發表「美國人的飲食目標」文章,呼籲美國人應在飲食中減少25%的脂質,而且最好從魚類、家禽及植物來源中攝取油脂以取代從乳品、蛋類及肉類而來之脂類,以減少心臟病的死亡率。美國長壽協會在所提的長壽十項守則中,第一項是建議在餐桌上以魚類代替肉食,第二項則為應以魚油或橄欖油拌沙拉或烹煮菜餚,可知魚油對健康長壽有莫大的好處。
(三)維生素
維生素可分為兩大類,一為油溶性(A,D,E,K等),一為水溶性(C和B群)。魚肝油含豐富的油溶性維生素,特別是A和D含量更為豐富。二十世紀早期,在人工合成的維生素尚未供應時,許多人每天在膳食中混合魚肝油一併食用,以攝取足量的維生素A和D。某些脂質含量較多的魚,其肉所含維生素D量也特別豐富,但脂質量少的魚,所含維生素D量相對少,大部份魚貝肌肉的維生素A含量都較少。維生素E是第十五個被發現的維生素,它具有抗氧化作用,魚油中具有適量的維生素E,可防止魚油之氧化。一般而言,魚肉的脂質中通常在比例上較陸上動物肉的脂質含有較多的油溶性維生素。至於水溶性維生素的含量,魚貝肉和陸上動物所含者非常接近,它能供給我們適量的B2、B6、B12、生物素(Biotin)、菸鹼酸(Niacin)等維生素B群,而維生素C含量則甚少。通常紅肉魚類如鯖、鰮、鮪等魚類所含之維生素量較白肉魚類為高。
(四)礦物質
魚貝類被認為是很好食品的另一原因是其含有人體所必需的礦物質。比起其他肉類,魚貝類的鈣、錳含量較高,鉀、磷和硫則不多,鐵和鈉則比較少。因為魚貝的鈣、錳等含量較多,對正逢發育的小孩、孕婦等甚有助益,而低含量的鈉,則可防止高血壓。微量礦物質,如銅、鋅、鎂、鉬等與肉類非常接近,但通常高於植物和奶製品。魚貝碘含量豐富,高碘產品可防止大脖子(goiter)之發生。魚貝食品也是氟化物的很好來源,時常吃魚的人,齲齒的機會比較少。
魚貝類的機能性成分
(一)ω-3脂肪酸(EPA、DHA)
水產品的脂肪酸具有兩個特性為其他食物所無,一為其具有相當數量之奇碳鏈之脂肪酸,這些脂肪酸具有15、17及19個碳原子,另外一個特性是含有很高比例的高度不飽和脂肪酸,多具4個以上的雙鍵,植物油雖亦含不飽和脂肪酸,卻只具有2或3個雙鍵。此外,雙鍵在脂肪酸中的位置因脂質來源不同而異,植物油主要是ω-6(或稱n-6)系列的脂肪酸,而魚油則為ω-3(或稱n-3)系列之脂肪酸。大約有7種ω-3脂肪酸存在於魚油中,其中EPA和DHA最為重要,EPA具有廿個碳原子,五個雙鍵,而DHA則具有廿二個碳原子,六個雙鍵。
人體可以合成飽和脂肪酸及ω-9系列之不飽和脂肪酸,但ω-6及ω-3之脂肪酸卻無法在人體內合成,必須直接由食物來源供應,是為必需脂肪酸。魚貝類含特有ω-3脂肪酸,並非其在體內可合成該類化合物,而主要來自食物鏈。水中植物性浮游生物具有合成ω-3脂肪酸之能力,小魚攝取浮游生物,大魚吃小魚或其他水中生物而將ω-3脂肪酸貯藏於體內,因此水產品得天獨厚的具有ω-3脂肪酸,人類為獲得ω-3脂肪酸,則必須攝食魚貝類。魚貝類的ω-3脂肪酸含量因魚種、脂肪含量、季節、生長地區等而不同,一般而言,冷水地區的魚貝類較暖水地區者為高,海水魚高於淡水魚,而脂肪多的魚則比寡脂魚多。
EPA和DHA可降低血液中之膽固醇、三酸甘油脂、低密度脂蛋白的量及抑制血小板的凝集等而可防止罹患心臟病,研究發現血液中高膽固醇之病患,於食用魚油之膳食後,其膽固醇可降低45%;三酸甘油脂代謝不良的患者,因食用魚油,可降低之比例在28%~70%之間。食用魚油可抑制脂蛋白在肝中之合成,連帶的降低三酸甘油脂;含魚油的膳食,可減緩血小板的凝集,亦可降低血小板的數量及血壓,所以常吃魚的人,血流較為順暢,而可防止高血壓之發生。ω-3脂肪酸的功能除可減少罹患心臟病的機會外,亦能防止發炎症(Inflammatory disease)有關之疾病如關節炎、氣喘、糖尿症及組織硬化等之發生。DHA對嬰兒腦部細胞之發展有助益,部份嬰兒體內不能自行合成,而牛奶裡所含DHA量又甚少,故DHA常被添加在嬰兒奶粉內作為保健成分。
丹麥學者經數年研究發現,以魚類為主食的格陵蘭愛斯基摩人罹患心臟病之比例遠比居住在丹麥與美國以肉類為主食的同族人為低,血液中的膽固醇和脂肪含量亦較低,而且血液不易凝固,同時發現幾乎沒有格陵蘭愛斯基摩人因氣喘病致死,至於其他病,如乾癬、甲狀腺亢進、支氣管炎、糖尿病、消化性潰瘍及癌症等比例,也遠低於他們的同屬。日本是一個魚類消費量大的國家,其國民心臟病死亡率低於他國,該國琉球群島的居民,食魚量為其本國國民的2倍,其心臟病死亡率居日本之最低。美國心臟病專家為探討魚類膳食與心臟病的關係,以300多位心臟病患者為對象,經過19年之研究,發現不以水產品為膳食的心臟病患者之死亡率為在他指導下每週吃三次魚之患者之四´五倍,結論是水產品可降低心臟病患者血液之膽固醇而防止心臟病的惡化。
(二)牛磺酸
牛磺酸又稱氨基乙磺酸,是一種游離態的含硫氨基酸,因首先在牛的膽汁中被發現,化學結構中含硫,故命名之。植物不含牛磺酸,在牛、豬、雞等肉類動物體中量少,但廣泛存在於魚介類組織中,無脊椎動物如貝類、牡蠣、章魚、蝦類等之各組織以及魚類之血合肉、內臟等,含量更豐富,各種海鮮是含牛磺酸最多的天然食物。牛磺酸之一般生合成途徑已知是以半胱氨酸(Cysteine)為前驅物質,但在海產魚類組織中除上述途徑外,主要係攝取自天然餌料而蓄積。
牛磺酸具有調節細胞滲透壓、降低膽固醇、血糖、血脂作用及調節神經衝動等功能,已被認為具有防止疲勞、明目等功效,能減輕失眠、緩和焦燥不安的情緒。牛磺酸為貓的必需胺基酸,貓體本身不能自行合成,須由食物供應,若貓食裡缺乏牛磺酸則成病猫甚至死亡,因此貓喜歡吃魚主要是為了獲得牛磺酸以維持健康。牛磺酸是身體所需營養成分之一,對嬰兒腦部及眼部發展有良好影響,因此常被放入嬰兒奶粉內,各地流行的功能性饮料或提神飲料、口香糖、保健食品及寵物食品中亦有添加牛磺酸。
(三)機能性胜肽
近年來由動植物中所產生具有生理活性之機能性胜肽已引起廣泛地研究。胜肽是胺基酸的聚合物,也是蛋白質代謝的中間產物,而生物活性胜肽則係指蛋白質之水解產物,包括雙肽、三肽、2~20個氨基酸鍵結成寡肽,具有調節生理機能和代謝的物質,又稱功能性肽(Functional peptide)。
(1)肌肽、甲肌肽
大部分迴游性魚類如鯖魚、金槍魚(鮪魚)、旗魚、鰹魚、沙丁魚等之游離胺基酸組成中,以含有高量的游離態組胺酸(Free
histidine)為其特徵,而在脊椎動物組織中存在含組胺酸之雙肽類包括:肌肽、甲肌肽、異甲肌肽(Balenine)及同質肌肽(Homocarnosine)等,其中以前兩者為主。魚類中以鰻魚所含肌肽量最高,鮭魚、鱒魚等含有較高量之肌肽及甲肌肽,而異甲肌肽則僅存於海豚和鯨魚中。
肌肽及其相關雙肽類已知和緩衝能力、調節酵素活性、抗醣化、抗氧化性質及防止細胞老化等生理功能有關,可抑制蛋白質因醣化反應後造成交叉鍵結而產生大分子物質,同時達到防止、延緩細胞老化的目的。肌肽逐漸使用在醫學上之治療包括有白內障、胃潰瘍、類風濕性關節炎、抗發炎、減少心臟局部性缺血、改善呼吸困難等。雙肽類可以降低脂質氧化速率,故亦可作為天然肌肉食品的抗氧化劑。
(2)寡肽
部份魚類如石斑魚或魚肉酵素水解物富含寡肽,寡肽因通過腸壁之速度快、低滲透壓及低抗原性,故相較於大分子的胜肽或蛋白質,易被人體吸收利用。胜肽的生物活性與分子量大小有關,在生物體內具有功能性的胜肽其相對分子量約在3000道爾頓以下,不同酵素水解物或胜肽之胺基酸的組成與排序可影響其生理活性之表現。生物活性寡肽已知具有抗過敏、抗氧化、降低血壓、免疫系統調節、抗衰老和抗菌活性等生理功能。
(四)精氨酸
水產動物肌肉蛋白質之組成不因種類不同而有差異,然而游離胺基酸組成則有顯著差異,大多偏於特定胺基酸。精氨酸又稱為氨基胍基戊酸,游離態的精胺酸在蝦類、蟹、文蛤、蜆、鮑魚、九孔、魷魚等無脊椎動物中含量豐富,是人體一氧化氮(NO)的前驅物,一氧化氮在血管內皮能使平滑肌細胞放鬆而擴張血管,可降低血壓,改善腎臟血流量。精氨酸在人體內參與生理作用包括肝臟中氨的代謝、精子的形成、傷口的癒合與免疫系統的維持等,許多運動員會補充精氨酸來加強運動效果,減少傷害醫治的时期。
(五)蝦紅素
蝦紅素是一種類胡蘿蔔素,廣泛存在於鮭魚、蝦、蟹、魚卵中。鮭魚的顏色來自於食物如甲殼類中的類胡蘿蔔素,甲殼類如小蝦的色素則來自於所食用的藻類,蝦紅素不僅能使魚肉、甲殼類的殼呈現紅色,也是這些動物正常生長和存活必須的營養物質。蝦紅素除具有著色功能,也能夠促進抗體的產生,增強動物的免疫力;在抗氧化性清除自由基方面,其能力強於β-胡蘿蔔素,亦遠高於維生素E,對於維持健康有很大的幫助。除抗氧化作用外,蝦紅素在保護肌膚減少紫外線傷害、降低動脈壓、保護血管避免中風、減少神經系統受到破壞等亦有效果。
(六)褐藻糖膠
褐藻糖膠為一種多醣體,可取自天然海域中的海藻類如昆布、海蘊和裙帶菜孢子葉。褐藻糖膠組成分中包含大量的硫酸岩藻糖(Fucose),為一種人體所需的重要營養素,經研究發現褐藻醣膠不但對腫瘤細胞具有抑制作用,同時對調節發炎反應、改善肝功能代謝、外敷傷口癁癒等生理機能之促進,也有一定功效。日本沖繩被譽為日本最長壽的地區,與其居民的飲食習慣有很大關係,海藻類及其產品在其飲食中佔有很大比重。
(七)幾丁質、幾丁聚醣
幾丁質(又名甲殼素)、幾丁聚醣(又名甲聚醣、殼胺醣),是由蝦、蟹等甲殼類動物所萃取的天然高分子聚合物,在生醫科技與材料方面具有多項獨特的用途,也被列為健康食品。幾丁聚醣產品可與膽酸和膽鹽結合,因而抑制小腸對膽固醇的吸收,會減少膽固醇在肝臟的堆積,因此有助於動脈硬化及心血管疾病之預防,另具吸附銅、鎘、鋅等重金屬並排出體外之功能,且可抑制有害菌叢的滋生。幾丁質與幾丁聚醣不易被人體吸收,但不同於一般減肥食品的抑制食欲,或使人造成腹瀉來達成減肥之效果,乃藉其本身與脂肪附著結合之能力及阻斷脂肪分解酵素的作用,使脂肪在腸內不被吸收而達到減肥之效果。
(八)軟骨素
軟骨素是鯊魚類軟骨的重要成分,對退化性關節炎具有改善成效,和葡萄糖胺的共同使用較單獨使用軟骨素或葡萄糖胺,對關節炎族群臨床症狀的改善更有效果,此種健康食品的問世,在關節軟骨的保健上有關鍵性的突破,葡萄糖胺加軟骨素產品之市場銷售成績名列前茅。
(九)膠原蛋白
魚皮富含膠原蛋白,除作為生醫材料外,亦被加工成保健食品,有防止肌膚老化、關節退化及抑制骨質疏鬆的效果。因狂牛症、口蹄疫、禽流感以及宗教(伊斯蘭教不用豬原料)影響,導致消費者對牛、豬、禽類膠原蛋白製品之使用產生顧忌,因此以硬骨魚皮及頭足類外皮為基礎材料之膠原蛋白的保健食品、化妝品及飲料等,近年來於市場甚為流行。
(十)其它
某些魚油中另含有非常特殊的成分,如沙魚油中所含之Alkoxydoiglycerides (Diacylglycerylethers)可發展為治療燙傷、刀傷及灼傷之藥品。魷魚之墨囊(Sepiomelanin)中所含有的成分具抗氧化性,已被視為健康食品。蜆湯治肝病是民間常用的食療,有研究指出蜆萃取物對於四氯化碳所誘發之大鼠亞急性肝炎有改善其肝損傷之效果,蜆精中最主要成分為肝醣,蜆萃取物具有抑制多元不飽和脂肪酸氧化、掃除自由基等抗氧化特性之效果。文蛤熱水萃取液可促進細胞增生,且可對癌細胞株產生細胞凋亡現象,同時也具有抗氧化活性。
結 論
1. 水產品提供質優的蛋白質、脂質、維生素和礦物質,又具甚多機能性成分,是一種營養均衡的良好食物。
2. 魚油富含高度不飽和脂肪酸EPA與DHA,為其他食物所無,有預防心臟病與促進腦細胞發育之功效。
3. 海鮮是含牛磺酸最多的天然食物,有調節細胞滲透壓及神經衝動之功能,具防止疲勞、明目效果,為貓與部份嬰兒的必需氨基酸。
4. 部份水產品富含活性肽類,鰻魚之肌肽、鮭魚之甲肌肽、石斑魚之寡肽等具有肌肉pH緩衝、抗氧化、調節酵素活性、防止細胞老化和改善組織缺氧等生理功能。
5. 蝦類、貝類等無脊椎動物含豐富精氨酸,可改善腎臟血流量、氨代謝、精子形成、傷口癒合與免疫系統的維持。
6. 鮭魚、蝦、蟹、魚卵中富含蝦紅素,具清除自由基之能力,也能增強免疫力。
7. 鯊魚類的軟骨素和葡萄糖胺混合可作為改善退化性關節炎之食品。
8. 魚皮富含膠原蛋白,除作為生醫材料外,亦被加工成保健食品,有防止肌膚老化、關節退化及抑制骨質疏鬆的效果。
9. 蝦、蟹等甲殼類萃取的幾丁質產品,在生化材料上具有多項用途,也被列為健康食品。
10. 海藻類之褐藻糖膠為多醣體,係一種人體重要的營養素。
11. 魚貝類含具療效之機能性營養成分,在藥食同源的理念下,醫生及營養專家建議應多吃水產品以預防各種疾病的發生。
--2010年9月海峽漁業周福州大會堂演講

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