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滨海型盐碱水域杂交青虾“太湖1号”肌肉营养成分分析

2017-11-16刘肖莲姜巨峰吴会民李春艳白晓慧

渔业现代化 2017年5期
关键词:青虾盐碱太湖

刘肖莲, 姜巨峰, 吴会民, 李春艳, 白晓慧, 马 林

(天津市水产研究所,天津 300221)

滨海型盐碱水域杂交青虾“太湖1号”肌肉营养成分分析

刘肖莲, 姜巨峰, 吴会民, 李春艳, 白晓慧, 马 林

(天津市水产研究所,天津 300221)

为研究杂交青虾“太湖1号”在滨海型盐碱水域养殖条件下的营养特点,采用常规生化成分测定法测定了该杂交青虾肌肉中的营养成分,并与野生青虾的肌肉营养成分进行比较。结果显示:杂交青虾肌肉(鲜重)中蛋白质、脂肪、灰分、水分的含量分别为16.774%、0.927%、1.173%、81.367%;肌肉中共检测出18种氨基酸(总量为85.680%,干重),其中8种必需氨基酸占31.024%;肌肉中含12种脂肪酸,其中二十碳五烯酸(EPA)与二十二碳六烯酸(DHA)含量较高,两者含量之和为1.247%,多不饱和脂肪酸(PUFA)含量为1.753%;矿物元素种类丰富,常量元素中,钾含量最高(12.420 mg/g),微量元素中,锌含量最高(59.673 μg/g)。研究发现,杂交青虾“太湖1号”蛋白含量显著低于野生青虾(P<0.05),脂肪、EPA+DHA含量极显著高于野生青虾(P<0.01),氨基酸总量、非必需氨基酸总量、鲜味氨基酸总量与野生青虾无显著差异(P>0.05),必需氨基酸总量显著低于野生青虾(P<0.05),但两者氨基酸结构均符合FAO/WHO的标准要求。研究表明:滨海型盐碱水域养殖条件下的杂交青虾“太湖1号”氨基酸组成平衡,微量元素丰富,具有较高的营养价值。

杂交青虾;盐碱水域;营养成分;肌肉

杂交青虾“太湖1号”是中国水产科学研究院淡水渔业研究中心利用日本沼虾(♀)与海南沼虾(♂)进行杂交、回交及多代选育,经过8年培育而成的淡水虾新品种。2013年,天津市首次引进该品种并取得成功。天津地区盐碱地分布广泛,其水域是典型的滨海型盐碱水域,盐度1.5~6.0,池塘水质呈现矿化度高、碳酸盐碱度高、硬度高、pH高的“四高”特征[1]。鱼虾的肌肉成分会随其生活环境的盐度变化而受到明显影响。研究发现,脊尾白虾(Exopalaemnoncarinicauda)随着盐度升高,肌肉水分下降,粗蛋白含量上升[2]。乌鳢(Channaargus)[3]、草鱼(Ctenopharyngodonidellus)[4]肌肉中的粗蛋白和粗脂肪含量随着盐度升高而降低,而水分则随之升高。可以看出,不同品种的肌肉成分受外界环境盐度变化的影响并不完全一致。

目前关于青虾养殖的研究主要集中在池塘养殖[5-6]、基因克隆等方面[7-9],也有淡水湖泊中青虾肌肉营养成分的研究报道[10-13],但还没有关于滨海型盐碱水域养殖青虾肌肉营养成分分析的报道。为了解滨海型盐碱水域养殖的杂交青虾“太湖1号”的肌肉营养成分,本研究分析了青虾的常规营养成分、氨基酸组成、脂肪酸组成、矿物质含量等,以期更全面地了解该虾在盐碱水域的营养状况,为其在相似水域推广提供参考。

1 材料与方法

1.1材料

2016年6月从天津市水产研究所静海区试验示范基地同一片水域(pH8.5,盐度4)分别捕捞杂交青虾“太湖1号”、野生青虾各90尾,测其体长、体质量。两种青虾的平均体长分别为(55.51±4.18)mm、(57.80±1.14)mm,平均体质量分别为(3.26±0.75)g、(3.46±0.71)g。体长、体质量测定后去头去皮,分别绞碎后混合均匀备用。

1.2测定方法

参照国标GB/T5009—2003[14]测定水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白、氨基酸和矿物元素的含量;参照国标GB/T17376—2008[15]测定脂肪酸含量,并做适当修改。

1.3营养价值评估

营养价值评定是根据联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)1973年建议的氨基酸评分标准模式[16]和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式[17]进行比较,按以下公式计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI):

(1)

(2)

(3)

式中:m为试验样品的氨基酸含量;A(FAO/WHO)为FAO/WHO评分模式下该氨基酸的含量;AEgg为全鸡蛋蛋白质中该氨基酸的含量;n为比较的氨基酸数;A,B,...,H为样品蛋白质的必需氨基酸含量;AE,BE,...,HE为全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸含量。

支/芳值(E/TN)为支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值,按照以下公式计算:

(4)

式中:A(Val+Leu+Ile)为缬氨酸、亮氨酸与异亮氨酸的含量总和;A(Phe+Tyr)为苯丙氨酸与酪氨酸的含量总和。

1.4数据统计与分析

2 结果与分析

2.1一般营养成分

从表1中可以看出,杂交青虾肌肉中蛋白质、粗脂肪、灰分和水分含量分别为16.774%、0.678%、1.117%和80.601%。其蛋白质含量显著低于野生青虾(P<0.05),脂肪含量极显著,高于野生青虾(P<0.01)。

表1 肌肉中常规营养成分比较(鲜重)Tab.1 Comparison on nutrient components in muscle (wet weight)

注: 同列中大写字母不同者表示极显著差异(P<0.01),小写字母不同者表示显著差异(P<0.05)

2.2氨基酸组成分析

杂交青虾与野生青虾肌肉中共检测出18种氨基酸,包括8种必需氨基酸,2种半必需氨基酸,8种非必需氨基酸,4种鲜味氨基酸(表2)。杂交青虾的总氨基酸含量85.680%,必需氨基酸含量31.024%,占氨基酸总量的36.21%;非必需氨基酸含量9.054%,占氨基酸总量的10.567%。其氨基酸总量、非必需氨基酸总量、鲜味氨基酸总量与野生青虾没有显著差异(P>0.05),必需氨基酸总量显著低于野生青虾(P<0.05),半必需氨基酸总量极显著高于野生青虾(P<0.01)。肌肉中含量最高的是谷氨酸,其次是天门冬氨酸、赖氨酸,含量最低的是胱氨酸和组氨酸。

2.3营养价值评价

将表2中的数据换算成每克氮中含氨基酸的毫克数,与FAO/WHO建议的氨基酸标准评分模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式进行比较,计算出杂交青虾与野生青虾的AAS、CS和EAAI,结果见表3。根据AAS值和CS值,杂交青虾与野生青虾均是赖氨酸值最高。以AAS进行评价,杂交青虾的第一限制氨基酸为缬氨酸,第二限制氨基酸为苏氨酸;野生青虾肌肉中的第一限制氨基酸为缬氨酸,第二限制氨基酸为色氨酸。以CS值进行评价,杂交青虾肌肉中的第一限制氨基酸为缬氨酸,第二限制氨基酸为色氨酸;野生青虾肌肉中的第一限制氨基酸为色氨酸,第二限制氨基酸为缬氨酸。杂交青虾与野生青虾的EAAI值分别为78.26与77.82,支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值分别为2.23与2.19,属于较高比值。

表2 肌肉中氨基酸组成(干重)Tab.2 Composition of amino acids in muscle (dry weight)

注: *表示必需氨基酸,△表示非必需氨基酸;同一行中大写字母不同者表示极显著差异(P<0.01),小写字母不同者表示显著差异(P<0.05)

表3 AAS、CS、EAAI比较Tab.3 Comparative analysis of AAS,CS and EAAI

2.4脂肪酸组成

青虾肌肉中共检测到12种脂肪酸,包括5种饱和脂肪酸(SFA),2种单不饱和脂肪酸(MUFA)和5种多不饱和脂肪酸(PUFA)。饱和脂肪酸总量为0.967%,其中含量最高的是棕榈酸(0.554%);不饱和脂肪酸总和为2.245%,其中多不饱和脂肪酸含量1.753%,不饱和脂肪酸中EPA的含量最高(1.043%),其次是油酸(0.405%)。在5种多不饱和脂肪酸中,杂交青虾的亚油酸、花生四烯酸极显著低于野生青虾(P<0.01),a-亚麻酸、二十碳五烯酸(EPA)极显著高于野生青虾(P<0.01),两者的DHA没有显著差异(P>0.05)。

表4 肌肉脂肪酸组成(干重)Tab.4 Fatty acids composition in muscle (dry weight)

注:同一行中大写字母不同者表示极显著差异(P<0.01),小写字母不同者表示显著差异(P<0.05)

2.5矿物元素组成

青虾肌肉中含有丰富的矿物元素,常量元素中,钾、磷含量较高,镁含量较少(表5)。微量元素中,锌含量较高,锰、硒元素含量较少。杂交青虾的铁、铜、硒、钾、钠、磷含量极显著高于野生青虾(P<0.01),锰、钙含量极显著低于野生青虾(P<0.01),两者的锌、镁含量没有显著差异(P>0.05)。

表5 肌肉矿物元素含量(干重)Tab.5 Contents of mineral elements in muscle(dry weight)

注:同一行中大写字母不同者表示极显著差异(P<0.01),小写字母不同者表示显著差异(P<0.05)

3 讨论

3.1杂交青虾的主要营养成分

本文中滨海型盐碱水域杂交青虾的蛋白质含量与太湖种群(17.71%)、洪泽湖种群(17.42%)、广西南宁种群(17.08%)的结果相近,稍高于浙江德清养殖群体(15.83%)[10]和上海崇明长江口水域野生青虾(15.18%)[11],稍低于本地野生青虾与无锡淡水渔业研究中心大浦试验基地养殖的杂交青虾“太湖1号”(19.45%)[12]。滨海型盐碱水域杂交青虾的粗脂肪含量极显著高于本地野生青虾,低于上海崇明野生青虾(2.04%),高于无锡大浦的杂交青虾“太湖1号”(0.23%)。综合来看,盐碱水域杂交青虾的粗蛋白与粗脂肪含量较高。

3.2杂交青虾的氨基酸营养

氨基酸的组成和含量尤其是必需氨基酸的含量高低和构成比例是评价食物蛋白质营养价值的重要指标。盐碱水域青虾共检测出18种氨基酸,杂交青虾与野生青虾的氨基酸总量分别为85.680%和85.675%,高于无锡大浦的杂交青虾“太湖1号”(79.50%)[12]以及太湖和骆马湖的日本沼虾和太湖秀丽虾氨基酸总量(76.70%,79.86%)[13]。杂交青虾必需氨基酸占氨基酸总量的36.21%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值为68.02,符合FAO/WHO的理想模式中WEAA/WTAA为40%左右,WEAA/WNEAA在60%以上的衡量标准[18]。可见,盐碱水域的野生青虾与杂交青虾肌肉氨基酸结构符合FAO/WHO的标准要求,氨基酸组成平衡,属于优质蛋白质。必需氨基酸指数(EAAI)为78.26,高于无锡大浦的杂交青虾“太湖1号”(66.32)与太湖和骆马湖的野生青虾(53.98,52.68),说明其必需氨基酸营养更丰富和优质。

蛋白质的8种必需氨基酸中,赖氨酸含量最高,占氨基酸总量的8.23%,与吴滟等[12]的结果(8.38%)相似。杂交和野生青虾的赖氨酸含量均高于FAO/WHO评分模式和鸡蛋蛋白质中Lys的含量(表5)。赖氨酸是人体第一限制性氨基酸,在人体新陈代谢过程中起着非常重要的作用,但其在稻米中比较缺乏,因此,盐碱水域养殖青虾可作为人体补充必需氨基酸的优选食品。

在4种鲜味氨基酸中,天门冬氨酸和谷氨酸为呈鲜味的特征氨基酸,其中谷氨酸的鲜味最强。从表2可知,本文中谷氨酸与天门冬氨酸含量均高于太湖(11.83%,8.19%)、洪泽湖(12.31%,8.38%)、广西南宁(11.71%,8.14%)等野生群体[10],以及无锡大浦杂交青虾“太湖1号”(12.70%,8.08%)[12],可见盐碱水域青虾的风味不仅没有受到盐碱水质影响,反而更加鲜美可口。

3.3杂交青虾的脂肪酸营养

∑SFA、∑MUFA、∑PUFA含量均低于无锡大浦杂交青虾“太湖1号”(4.18%,1.65%,5.18%),但EPA+DHA含量(1.247%)高于无锡大浦杂交青虾“太湖1号”(0.83%)[12]。EPA与DHA属于ω-3系列多不饱和脂肪酸,具有较高的营养保健价值[19]。盐碱水域养殖青虾的饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸低于其它青虾群体,可能是由于水质原因或者是青虾种质原因造成的,具体形成机理有待进一步研究。

3.4杂交青虾的矿物元素

盐碱水域养殖青虾体中微量元素与其他水体中青虾的含量相差甚远,杂交青虾和野生青虾肌肉中Fe、Zn、Cu、Mn含量之和分别为120.680 μg/g和109.259 μg/g,高于无锡大浦杂交青虾“太湖1号”(0.91 μg/g);杂交青虾和野生青虾肌肉中矿物元素总和分别为35 418.932 μg/g和32 649.714 μg/g,低于上海崇明野生青虾群体(124 550.8 μg/g)。其原因可能是青虾对矿物元素有较强的富集作用,其体内的矿物元素含量与环境中的矿物元素含量、饵料中矿物元素含量之间存在显著相关性。这与雷志洪等[20]、梁拥军等[21]的观点也是一致的。值得注意的是,本文在青虾肌肉中检测到了硒,且含量大于上海崇明野生青虾群体。有机硒具有较好的保健功效。

4 结论

盐碱水域养殖杂交青虾“太湖1号”的粗蛋白和粗脂肪含量较高,氨基酸组成平衡,必需氨基酸和鲜味氨基酸含量丰富,风味更佳;肌肉中富含EPA、DHA与矿物元素,具有较高的食用价值和保健价值。在滨海型盐碱水域进行养殖,不仅扩展了其养殖范围,同时保证了其优良的营养品质,是一种值得大力推广的养殖品种。

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Analysisofnutritionalcomponentsinthemuscleofhybridorientalriverprawn“TaihuNo.1”culturedincoastalsaline-alkalinepond

LIUXiaolian,JIANGJufeng,WUHuimin,LIChunyan,BAIXiaohui,MALin

(TianjinFisheriesResearchInstitute,Tianjin300221,China)

The nutritional components in the muscle of hybrid oriental river prawn “Taihu No.1”cultured in coastal saline-alkaline pond was determined by biochemical component measurement method and compared to that in the muscle of wild oriental river prawn to explore its nutritional characteristics . The results showed that the protein, lipid, ash and moisture contents in the muscle of hybrid oriental river prawn were 16.774%, 0.927%, 1.173%, 81.367% respectively. 18 kinds of amino acids(the content was 85.680%, dry weight) were detected in its muscle, in which the total content of the 8 kinds of essential amino acids was 31.024%; the other 12 kinds were fatty acids the highest in which was the EPA+DHA accounting for1.247%, and 1.753% of poly-unsaturated fatty acids,; The muscle was abundant with mineral elements. The content of K reached 12.420 mg/g, the highest among macroelements, and the content of Zn reached 59.673 μg/g, the highest among microelements. The research showed that the protein content in muscle of “Taihu No.1”was significantly lower than that in muscle of wild oriental river prawn(P<0.05), the fat and EPA+DHA content were extremely significantly higher than that in muscle of wild oriental river prawn(P<0.01). the total amino acid, non-essential amino acid and total delicious amino acid between “Taihu No.1”and wild oriental river prawn(P>0.05) had no significant differences, and the total content of essential amino acid was significantly lower than that in muscle of wild oriental river prawn(P<0.05), but the compositions of essential amino acid of the both prawns met the WHO/FAO standards. It was indicated that hybrid oriental river prawn “Taihu No.1”cultured in coastal saline-alkaline pond consists of well-balanced amino acid with abundance microelements, which has high nutritional value.

hybrid oriental river prawn; coastal saline-alkaline pond; nutritional component; muscle

10.3969/j.issn.1007-9580.2017.05.013

2017-06-19

天津市水产局青年科技项目(J2014-12青);科技部农业科技成果转化项目(2014GB2A100532);天津市科技计划项目(15ZXBFNC00290)

刘肖莲(1985—),女,工程师,博士,研究方向:鱼类遗传育种。E-mail:xiaolianiss@foxmail.com

姜巨峰(1981—),男,高级工程师,硕士,研究方向:观赏鱼养殖。E-mail:jufengjiang@163.com

S966.12

A

1007-9580(2017)05-067-06

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