丁德明 , 陳杏華 , 伍遠安 , 陳 虎 , 劉 麗 , 何志剛 *
(1.湖南省水產(chǎn)科學研究所,湖南長沙 410153;2.水生動物營養(yǎng)與品質調控湖南省重點實驗室,湖南長沙 415000;3.長沙千龍湖生態(tài)農業(yè)開發(fā)有限公司,湖南長沙 410218)
翹嘴鲌(Culter alburnus)隸屬鯉科、鲌亞科、鲌屬魚類,在我國各大水系干支流及湖泊廣泛分布(李忠利等,2017)。翹嘴鲌為肉食性,其肉嫩味鮮,是上等的食用魚類和饋贈佳品。翹嘴鲌受環(huán)境污染和過度捕撈影響,野生資源銳減(劉良國等,2013)。近幾年學者對翹嘴鲌生物學特性、遺傳與繁殖、資源保護等開展研究,長江中下游已形成規(guī)?;B(yǎng)殖,主要有池塘養(yǎng)殖與大湖、水庫等大水面養(yǎng)殖方式(呂大偉等,2018;楊子拓等,2016;徐慧東等,2014;尹家勝等,2004)。目前有關不同養(yǎng)殖模式翹嘴鲌肌肉營養(yǎng)成分的比較分析鮮見報道。本研究對池塘與大湖兩種不同養(yǎng)殖模式翹嘴鲌肌肉的一般營養(yǎng)成分及氨基酸、脂肪酸、礦物元素含量進行測定,比較和分析兩種養(yǎng)殖模式下翹嘴鲌肌肉營養(yǎng)成分,以期為翹嘴鲌人工養(yǎng)殖及其配合飼料的研制提供理論依據(jù)。
1.1 材料采集 池塘養(yǎng)殖翹嘴鲌5尾于2018年7月采集于長沙市望城區(qū)某專養(yǎng)池塘(面積11畝),體長為(41.20±0.34)cm,質量(882.22±25.43)g。 大湖翹嘴鲌于2018年7月采集于長沙千龍湖(面積2800畝),共5尾,體長 (42.52±0.76)cm,質量(1019.38±57.24)g。池塘和大湖均投喂翹嘴鲌用浮性膨化配合飼料 (飼料營養(yǎng)成分:粗蛋白質35.12%、粗脂肪9.26%、水分8.51%、灰分12.09%),大湖有天然餌料魚供翹嘴鲌攝食。
每尾魚為1個分析樣品,取翹嘴鲌脊椎兩側背部肌肉100 g,搗碎,混勻。一部分樣品105℃烘干,密封保存用于常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸和微量元素測定;另一部分冷凍干燥,用于脂肪酸測定。
1.2 測定方法
1.2.1 營養(yǎng)成分測定 水分含量的測定參照105℃恒溫烘干法(GB 5009.3-2016)進行,粗蛋白質含量測定參照凱氏定氮法 (GB 5009.5-2016)進行,粗脂肪含量測定參照索氏抽提法(GB 5009.6-2016)進行,灰分含量測定參照馬福爐550℃灼燒法(GB 5009.4-2016)進行。
1.2.2 氨基酸和脂肪酸測定 氨基酸采用鹽酸水解法(GB 5009.124-2016),使用 Syknm S7130 氨基酸自動分析儀測定。脂肪酸組成采用氣相色譜/質譜法,使用7890C-5975A氣相色譜-質譜聯(lián)用儀測定。NIST08標準譜庫檢索,按照出峰先后順序定性,采用面積歸一法計算各主要脂肪酸的相對百分比含量。
1.2.3 礦物元素測定 礦物元素(除鉛元素外)采用微波消解-電感耦合等離子體-質譜法(GB 5009.268-2016),使用Thermo Fisher Xseries2電感耦合等離子體質譜儀測定;鉛元素采用石墨爐原子吸收光譜法(GB 5009.12-2010),使用Thermo Fisher iCE3500原子吸收分光光度計測定。
1.3 氨基酸評價方法 翹嘴鲌肌肉氨基酸依據(jù)聯(lián)合國糧農組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)建議的氨基酸評分標準模式和中國預防醫(yī)學科學院提出的全雞蛋蛋白質化學評分模式,按下式計算氨基酸評分(AAS)、化學評分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)(宋超等,2007;FAO/WHO,1973)。
式中,A、B、C、…、I為待評價蛋白質的必需氨基酸含量,AE、BE、CE、…、IE 為全雞蛋蛋白質的必需氨基酸含量,mg/g N,n為比較必需氨基酸個數(shù)。
1.4 脂肪酸評價方法 采用致動脈粥樣硬化指數(shù)(IA)和致血栓形成指數(shù)(IT)評價翹嘴鲌肌肉脂肪酸品質(Fehily 等,1994)。
1.5 數(shù)據(jù)處理 原始數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2007整理后,使用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析,顯著性水平為P<0.05,統(tǒng)計數(shù)據(jù)用“平均值±標準誤”表示。
2.1 不同養(yǎng)殖模式下翹嘴鲌肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分測定結果 兩種養(yǎng)殖模式下翹嘴鲌肌肉的水分、灰分、粗蛋白質、粗脂肪4個常規(guī)營養(yǎng)成分分析見表1。池塘翹嘴鲌肌肉水分含量顯著高于大湖翹嘴鲌(P<0.05),而粗蛋白質、粗脂肪和灰分含量基本相當,無顯著性差異(P>0.05)。
表1 不同養(yǎng)殖模式翹嘴鲌肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分比較%
2.2 不同養(yǎng)殖模式下翹嘴鲌肌肉氨基酸組成除色氨酸被酸水解未測外,由表2可知,池塘和大湖養(yǎng)殖翹嘴鲌肌肉均檢測出17種氨基酸,其中7種必需氨基酸 (EAA)、2種半必需氨基酸(HEAA)、8 種非必需氨基酸(NEAA)。池塘翹嘴鲌肌肉賴氨酸(Lys)和組氨酸(His)含量顯著低于大湖翹嘴鲌(P<0.05)。除Lys和His外,其他15種氨基酸含量差異均不顯著(P>0.05)。
17種氨基酸在池塘與大湖翹嘴鲌肌肉中含量高低順序相同,含量最高均為谷氨酸(Glu),其次是天冬氨酸(Asp)、Lys、亮氨酸(Leu)、丙氨酸(Ala)和精氨酸 (Arg),含量最低的為胱氨酸(Cys)。
池塘和大湖養(yǎng)殖翹嘴鲌EAA含量分別占總氨基酸 (TAA)的49.17%和49.24%,EAA/NEAA分別為96.76%和96.99%,符合FAO/WHO的理想氨基酸組成模式。池塘與大湖翹嘴鲌鮮味氨基酸(DAA)分別占TAA的39.79%和39.70%。大湖翹嘴鲌的TAA、EAA、NEAA、DAA分別比池塘翹嘴鲌高2.72%、2.87%、2.62%和2.50%。
2.3 不同養(yǎng)殖模式下翹嘴鲌肌肉氨基酸營養(yǎng)品質評價 從表3可知,兩種養(yǎng)殖模式下翹嘴鲌肌肉EAA含量接近FAO/WHO模式 (2190 mg/g N),而遠低于全雞蛋蛋白質模式(2959 mg/g N)。池塘與大湖翹嘴鲌肌肉賴氨酸含量分別為491 mg/g N和514 mg/g N,均高于兩種氨基酸評價模式(340 mg/g N 和 441 mg/g N)。
AAS、CS和EAAI是比較分析動物肌肉必需氨基酸組成,評價蛋白質營養(yǎng)價值的主要指標。由表4可知,池塘與大湖翹嘴鲌肌肉中除蛋氨酸+半胱氨酸 (Met+Cys)外,其他各必需氨基酸的AAS評分均高于0.80,CS評分均高于0.50,其中賴氨酸AAS和CS評分結果均最高,分別為1.43、1.50 和 1.23、1.29。
表3 不同養(yǎng)殖模式翹嘴鲌肌肉中必需氨基酸與FAO/WHO模式及雞蛋蛋白標準模式比較mg/g N
根據(jù)AAS判斷,池塘與大湖翹嘴鲌第一限制性氨基酸是Met+Cys,第二限制性氨基酸則為Val;CS評分結果顯示池塘與大湖翹嘴鲌第一和第二限制性氨基酸分別為Met+Cys與異亮氨酸。大湖翹嘴鲌肌肉必需氨基酸指數(shù) (EAAI)為68.81,高于池塘翹嘴鲌(69.62)。
表4 不同養(yǎng)殖模式翹嘴鲌肌肉的必需氨基酸組成評價
2.4 脂肪酸組成與評價 兩種養(yǎng)殖模式下的翹嘴鲌肌肉脂肪酸測定結果見表5,共測定出28種脂肪酸,其中包含11種飽和脂肪酸(SFA)、8種單不飽和脂肪酸 (MUFA)和9種多不飽和脂肪酸(PUFA)。池塘翹嘴鲌肌肉的SFA、MUFA和PUFA分別占脂肪酸總量 (FA)的19.40%、46.98%和33.61%,其中油酸(C18:1n9)、亞油酸(C18:2n6)、棕櫚酸(C16:0)、棕櫚油酸(C16:1)和硬脂酸(C18:0)為主要脂肪酸,分別占FA的39.25%、20.81%、13.07%、5.23%和4.16%。大湖翹嘴鲌肌肉的SFA、MUFA和 PUFA分別占脂肪酸總量 (FA)的19.83%、44.11%和36.06%,其中主要脂肪酸為C18:1n9、C18:2n6、C16:0、C16:1 和 C18:0,分別占FA的 37.59%、22.54%、13.31%、4.22%和 4.49%。除了C16:1和C22:2n6脂肪酸的含量差異顯著(P<0.05)外,其他脂肪酸含量在兩種養(yǎng)殖模式翹嘴鲌肌肉之間差異均不顯著(P>0.05)。
表5 兩種養(yǎng)殖模式下翹嘴鲌肌肉脂肪酸組成
池塘和大湖翹嘴鲌肌肉n-6與n-3 PUFAs多不飽和脂肪酸含量的比值分別為2.41:1和2.45:1。除此之外,池塘和大湖翹嘴鲌肌肉的致動脈粥樣硬化指數(shù)(IA)分別為0.22和0.21,致血栓形成指數(shù)(IT)均為 0.28。
2.4 礦物元素含量及營養(yǎng)評價 池塘與大湖翹嘴鲌肌肉礦物元素含量見表6。常量元素中,池塘翹嘴鲌鎂 (Mg)含量顯著高于大湖翹嘴鲌 (P<0.05),鉀(K)、鈣(Ca)和鈉(Na)含量比大湖翹嘴鲌分別高出15.1%、11.7%和24.0%,;微量元素中,池塘翹嘴鲌鐵(Fe)、鋅(Zn)、硒(Se)和銅(Cu)含量分別低于大湖翹嘴鲌13.2%、34.9%、19.0%和28.6%。池塘與大湖翹嘴鲌重金屬鉻(Cr)含量均為 0.10 mg/kg,鉛(Pb)含量分別為 0.05 mg/kg 和0.04 mg/kg,鎘(Cd)含量分別為 0.003 mg/kg 和0.002 mg/kg,砷與汞未檢出,均在 GB 2762規(guī)定的允許范圍。
表6 不同養(yǎng)殖模式翹嘴鲌肌肉礦物質元素含量 mg/kg
3.1 不同養(yǎng)殖模式翹嘴鲌常規(guī)營養(yǎng)成分比較蛋白質是食物諸多營養(yǎng)素中首要的,也是評價水產(chǎn)品品質和營養(yǎng)價值的重要指標之一。本研究中,兩種養(yǎng)殖模式下的翹嘴鲌肌肉粗蛋白質含量為17.78%、18.56%,高于黃顙魚 (Pelteobagrus fulvidraco)15.79% ( 馬 玲 巧 等 ,2015) 和 草 魚(Ctenopharyngodon idellus)16.56% ( 程 漢 良 等 ,2013)。本試驗研究表明,不同養(yǎng)殖模式翹嘴鲌的蛋白質與脂肪含量無顯著差異,有研究指出,魚肉的蛋白質、脂肪含量主要受品種、遺傳等因素的影響,而養(yǎng)殖模式對其影響不大(Shearer,1994);從試驗結果可以發(fā)現(xiàn),大湖翹嘴鲌肌肉相比池塘養(yǎng)殖蛋白略高4.39%,脂肪低出16.40%,具有高蛋白、低脂肪的特點。
3.2 不同養(yǎng)殖模式翹嘴鲌氨基酸組成分析及營養(yǎng)品質評價 人體必須從外界食物中攝取EAA,因此EAA的種類、數(shù)量與組成比例是決定食物中蛋白質營養(yǎng)價值的重要指標(趙何勇等,2018)。從試驗結果可知,池塘與大湖養(yǎng)殖翹嘴鲌肌肉中EAA/TAA與EAA/NEAA比值均優(yōu)于FAO/WTO理想模式中優(yōu)質蛋白質的標準 (EAA/TAA>40%,EAA/NEAA>60%),表明兩種養(yǎng)殖模式下翹嘴鲌均為人體所需的優(yōu)質蛋白食物。從肌肉氨基酸組成來看,大湖翹嘴鲌肌肉中Lys和His含量顯著高于池塘翹嘴鲌。Lys是人體中第一限制性氨基酸,能促進人體發(fā)育,增強免疫功能,并有提高中樞神經(jīng)組織功能作用;His是一種在人體內幫助形成和保持健康組織的氨基酸,尤其以覆蓋神經(jīng)組織的髓鞘,并確保從大腦向全身不同部位傳播信息等作用最為重要(中國營養(yǎng)學會,2014)。
動物蛋白質的鮮味在一定程度上取決于鮮味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸)的組成和含量,谷氨酸被認為對魚的風味起到最重要的作用,其次是甘氨酸(Park等,2002)。試驗結果表明,大湖翹嘴鲌肌肉谷氨酸、甘氨酸及鮮味氨基酸總量含量高于池塘翹嘴鲌,說明大湖翹嘴鲌鮮味上稍優(yōu)于池塘翹嘴鲌。
根據(jù)AAS和CS評分來看,池塘與大湖翹嘴鲌第一限制性氨基酸均為Met+Cys,而Lys評分最高,表明攝食翹嘴鲌可以彌補主要攝食谷物膳食者的Lys缺乏,從而提高人體對蛋白質的利用率(高露姣等,2011)。EAAI以全雞蛋蛋白質EAA作為評價標準,是評價蛋白質營養(yǎng)價值的常用指標之一,EAAI評分結果表明,大湖翹嘴鲌氨基酸營養(yǎng)價值較池塘翹嘴鲌更高。
3.3 不同養(yǎng)殖模式翹嘴鲌脂肪酸組成分析及營養(yǎng)品質評價 兩種養(yǎng)殖模式翹嘴鲌肌肉脂肪組成均為 MUFA>PUFA>SFA,不飽和脂肪酸(UFA)含量遠高于飽和脂肪酸(SFA)。有研究報道,UFA對人體有重要的生理功能,有降血脂、降血壓、抗腫瘤、抗炎癥和免疫調節(jié)等作用,還可以預防人的心血管疾病,有助于人腦發(fā)育(王萍等,2008)。池塘翹嘴鲌MUFA含量略高于大湖翹嘴鲌,MUFA適量攝入對改善高血壓效果明顯,能有效降低低密度脂蛋白水平和冠心病發(fā)生率(梁琍等,2016)。大湖翹嘴鲌肌肉PUFA含量為35.72%,高于池塘翹嘴鲌的33.43%。PUFA作為UFA中的重要成分,不僅是人體生長發(fā)育所需的脂肪酸,還能顯著提高魚體肉質香味,其中EPA和DHA是最重要的組成部分(趙何勇等,2018)。
必需脂肪酸是人類身體的重要元素,且自身無法合成,必須從食物中獲取。翹嘴鲌肌肉富含人體所必需的三種脂肪酸,如亞油酸(C18:2n6)、亞麻酸(C18:3n3)和花生四烯酸(C20:4n6)(中國疾病預防控制中心營養(yǎng)與食品安全所,2004)。特別是人體不能合成的亞油酸,兩種養(yǎng)殖模式翹嘴鲌肌肉含量較高,分別為20.70%和22.33%,遠高于鯽魚 (Carassius auratus)(18.80%)、 羅非魚(Oreochromis mossambicus)(13.20%)、 烏 鱧 (Ophiocephalusargus Cantor) (3.54% )、 鱖 魚 (Siniperca chuatsi)(11.28%)和鳊魚(Parabramis pekinensis)(15.82%)(盛曉風等,2016)。 亞油酸能降低血液膽固醇,預防動脈粥樣硬化,減少心腦血管疾病發(fā)生(Ulbricht等,1991)。
IA和IT指數(shù)用于評價脂肪酸導致心腦血管疾病風險,值越大,危險性越高。兩種養(yǎng)殖模式翹嘴鲌肌肉脂肪IA和IT分別為0.21、0.22和0.28,顯著低于豬肉(0.60,1.37)、羊肉(1.00,1.58)和牛肉(0.72,1.06)(Fehily 等,1994),表明翹嘴鲌肌肉脂肪酸誘發(fā)冠心病風險極低,具有良好的保健功能。比較兩種養(yǎng)殖模式,發(fā)現(xiàn)大湖翹嘴鲌的SFA、MUFA、HUFA、EPA+DHA和 EFA含量均高于池塘翹嘴鲌,說明其在食用價值、保健功能等方面優(yōu)于池塘翹嘴鲌。
3.4 不同養(yǎng)殖模式翹嘴鲌礦物元素組成分析礦物元素分析結果表明,池塘與大湖翹嘴鲌肌肉含有豐富的人體必需 K、Ca、Mg、Na、Fe、Zn、Se等元素。礦物元素含量最高為K,分別達到4288.6 mg/kg 和 3725.4 mg/kg,其次是 Ca,含量分別達 922.6 mg/kg和 826.0 mg/kg,K和 Na參與細胞生理代謝過程,起著調節(jié)機體水平衡和維持人體正常滲透壓和血壓的關鍵作用 (馬旭婷等,2016)。池塘翹嘴鲌肌肉Mg顯著高于大湖翹嘴鲌(P<0.05),Mg作為輔酶因子之一,在能量代謝、蛋白合成、RNA和DNA合成,以及維持神經(jīng)組織和細胞膜生物電位等方面起著重要作用(Ozogul等,2008)。重金屬元素含量均在相關法規(guī)的允許范圍。
兩種養(yǎng)殖模式,大湖養(yǎng)殖翹嘴鲌在蛋白質含量、氨基酸組成與品質評價、脂肪酸營養(yǎng)品質上均占優(yōu)勢,大湖養(yǎng)殖翹嘴鲌具有高蛋白、低脂肪、較高的鮮味氨基酸、較高的EAAI評分、較優(yōu)的脂肪酸組成,更加符合現(xiàn)代人對于食品營養(yǎng)、健康、美味的需要。