APP下载

鲌鲂F1、F2及其亲本肌肉营养成分的比较分析

2020-07-28蒋文枰贾永义刘士力迟美丽郑建波顾志敏

浙江农业学报 2020年7期
关键词:双亲脂肪酸杂交

蒋文枰,贾永义,刘士力,程 顺,迟美丽,郑建波,李 飞,顾志敏

(浙江省淡水水产研究所,农业农村部淡水渔业健康养殖重点实验室,浙江省淡水水产遗传育种重点实验室,浙江 湖州 313001)

翘嘴鲌(Culteralburnus),俗称太湖白鱼,隶属鲤形目、鲤科、鲌亚科、红鲌属,在我国各大水系中均有分布,是深受消费者喜爱的名贵淡水鱼之一[1]。翘嘴鲌是一种凶猛肉食性鱼类,具有生长快、体型优、肉质细嫩等优点,但其性情凶猛,体表黏液少,鳞片细小,抗逆性差,生长周期长,饲养成本高。团头鲂(Megalobramaamblycephala),隶属鲤形目、鲤科、鲌亚科、鲂属,是我国特有的重要草食性经济鱼类之一[2],具有饲养成本低、鳞片大而不易脱落、抗逆性强等优点。

杂交育种是提高鱼类产量和改善鱼肉品质的重要手段[3-4]。远缘杂交是指种间、属间乃至亲属关系更远的生物类型之间的杂交,可以突破种属界限,扩大遗传变异,使亲本优良性状在子代中得以结合,表现出一定的杂交优势[5]。为整合翘嘴鲌和团头鲂的优良性状,本课题组开展了翘嘴鲌与团头鲂的属间远缘杂交,获得了鲌鲂杂交F1两性可育个体,后经自交又得到鲌鲂F2。初步试验表明,其杂交子代偏杂食性,体型优、生长快、抗逆强、肌间骨少而简单[6],表现出明显的超亲优势。

有关翘嘴鲌、团头鲂的营养成分分析与营养评价已有诸多报道[7-18]。本研究以鲌鲂F1、F2及其亲本为研究对象,对其营养成分进行比较分析,旨在全面了解鲌鲂杂交鱼及其亲本的营养特征,揭示其营养新特性,为鲌鲂杂交育种的性状选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用翘嘴鲌(Culteralburnus,CA)、团头鲂(Megalobramaamblycephala,MA)、其杂交子一代鲌鲂(翘嘴鲌♀×团头鲂♂,CA×MA F1)、子二代鲌鲂(翘嘴鲌♀×团头鲂♂,自交,CA×MA F2)均取自浙江省淡水水产研究所综合试验基地,其体质量、体长和肥满度见表1。采用同塘养殖方式,每口池塘面积为1 334 m2,各放养翘嘴鲌、团头鲂、其杂交子一代鲌鲂和子二代鲌鲂各500尾,每口池塘为1个重复,共设置3个重复,试验周期295 d。试验期间,每日投喂2次(8:00和16:00),日投喂量占鱼体质量的2.5%~8.0%,以投喂1 h内吃完为宜。饲料为浙江明辉饲料有限公司生产的翘嘴鲌专用配合饲料,粗蛋白含量40%以上,视鱼种规格调整饲料颗粒大小。养殖期间,池塘水温8~35 ℃,溶解氧(DO)4.8~7.5 mg·L-1,pH 7.2~8.4,氨氮0.05~0.20 mg·L-1,亚硝酸盐0.01~0.20 mg·L-1。试验结束时,4种鱼各随机取样6尾(雌雄各半),分离背部肌肉,每种鱼取1雌1雄混合成1个分析样品进行肌肉营养成分分析。

表1 样品信息

1.2 营养成分测定

参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》、GB 5009.4—2010《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》、GB/T 9695.7—2008《肉与肉制品 总脂肪含量测定》和GB5009.5—2010《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》检测肌肉基本营养成分,105 ℃常压干燥法测定水分,凯氏定氮法测定粗蛋白质,索氏抽提法测定粗脂肪,550 ℃灼烧法测定灰分。

称取0.1~0.2 g肌肉冻干样品,采用GB/T 18246—2000《饲料中氨基酸的测定》的方法测定色氨酸含量,其他17种氨基酸含量使用日立L-8900型氨基酸自动分析仪测定。称取0.1 g肌肉冻干样品,参照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》方法,使用AGILENT 7890B-5977A气质联用仪测定脂肪酸组成。

1.3 营养评价方法

根据联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)1973年建议的氨基酸标准评分模式和中国疾病预防控制中心营养与食品安全所提出的鸡蛋蛋白质氨基酸模式进行营养价值评定,以蛋白质的氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)[19]为指标,公式如下:

(1)

(2)

(3)

式中:aa为样品中氨基酸含量(%);AA(FAO/WHO)为FAO/WHO评分标准模式中同种氨基酸含量(%);AA(Egg)为全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量(%);A,B,C,…,H为样品肌肉蛋白质的必须氨基酸含量(%,干物质基础);AE,BE,CE,…,HE为全鸡蛋白质的必须氨基酸含量(%,干物质基础);n为必需氨基酸种类。

1.4 数据处理

数据采用Excel和SPSS 20.0软件进行分析,统计数据用平均值±标准差(Mean±SD)表示,采用单因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan’s进行多重比较,P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 基本营养成分

由表2可知,鲌鲂F1和F2肌肉中水分含量显著(P<0.05)低于团头鲂;鲌鲂F1肌肉中粗脂肪含量显著(P<0.05)高于鲌鲂F2和团头鲂;鲌鲂F1和F2肌肉中粗蛋白含量显著(P<0.05)高于团头鲂;鲌鲂F2肌肉中灰分含量显著(P<0.05)高于翘嘴鲌和团头鲂。

表2 4种鱼肌肉基本营养成分(鲜重基础)

2.2 氨基酸组成

由表3可知,4种鱼肌肉均检测出18种氨基酸,包括8种必需氨基酸(essential amino acids,EAA)和10种非必需氨基酸(nonessential amino acids,NEAA)。鲌鲂F2肌肉中,18种氨基酸含量均高于其亲本翘嘴鲌、团头鲂和鲌鲂F1。鲌鲂F2肌肉中氨基酸总量(total amino acids,TAA)和必需氨基酸总量均显著(P<0.05)高于鲌鲂F1和团头鲂。鱼肌肉中4种呈味氨基酸(delicious amino acids,DAA)含量由高到低分别为谷氨酸(Glu)>天冬氨酸(Asp)>丙氨酸(Ala)>甘氨酸(Gly)。鲌鲂F2肌肉中呈味氨基酸含量显著(P<0.05)高于鲌鲂F1和团头鲂。其中,鲌鲂F2肌肉中天冬氨酸、丙氨酸含量显著(P<0.05)高于团头鲂和鲌鲂F1代,谷氨酸含量显著(P<0.05)高于团头鲂。

表3 四种鱼肌肉中氨基酸组成

2.3 脂肪酸组成分析

由表4可知,4种鱼肌肉均检测出20种以上脂肪酸,包括8种饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)和16种不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA);其中,单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)7种,多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)9种。4种鱼肌肉中脂肪酸主要为饱和脂肪酸,含量占总量的74.40%~77.47%。

表4 四种鱼肌肉中脂肪酸组成

在24种脂肪酸中,除未全部检出的月桂酸(C12∶0)、山嵛酸(C22∶0)、肉豆蔻烯酸(C14∶1)、芥酸(C22∶1)、神经酸(C24∶1)和γ-亚麻酸(C18∶3)及无显著(P>0.05)差异的反油酸(trans-C18∶1)和二十碳三烯酸(C20∶3n3)外,其他16种脂肪酸在4种鱼肌肉中含量均有不同程度的显著性差异。饱和脂肪酸以棕榈酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)和肉豆蔻酸(C14∶0)为主,含量分别为16.50%~18.40%、3.77%~4.53%和1.03%~2.43%。单不饱和脂肪酸以油酸(C18∶1)和棕榈油酸(C16∶1)为主,含量分别为40.67%~46.87%和3.70%~7.03%。团头鲂肌肉中,油酸(C18∶1)含量显著(P<0.05)高于其他3种鱼,鲌鲂F2和翘嘴鲌次之,鲌鲂F1最低(P<0.05),但团头鲂肌肉中棕榈油酸(C16∶1)含量显著低于鲌鲂F1、F2及翘嘴鲌。多不饱和脂肪酸主要为亚油酸(C18∶2)、二十二碳六烯酸(C22∶6n3,DHA)和二十碳五烯酸(C20∶5n3,EPA),含量分别为12.80%~15.77%、5.00%~6.13%和1.20%~2.03%。鲌鲂F1肌肉中,EPA+DHA含量高于双亲,显著(P<0.05)高于鲌鲂F2。4种鱼n-6/n-3 ∑PUFA和∑SFA∶∑MUFA∶∑PUFA的比值分别是1.73、1.69、1.76、1.57和1∶2.15∶1.02、1∶2.30∶1.15、1∶1.88∶1.02及1∶2.09∶0.89。

2.4 肌肉营养价值评价

如表5所示,4种鱼肌肉中EAA含量均高于FAO/WHO标准,低于鸡蛋蛋白中EAA标准。根据1973年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,分别计算出4种鱼的AAS、CS和EAAI,见表6。如表所示,翘嘴鲌和鲌鲂F2的第一限制氨基酸为缬氨酸(Val),团头鲂和鲌鲂F1为甲硫氨酸+胱氨酸(Met+Cys),而第二限制性氨基酸则恰恰相反;根据CS结果显示,4种鱼的第一和第二限制性氨基酸均分别为甲硫氨酸+胱氨酸(Met+Cys)和色氨酸(Trp)。

由表6可知,4种鱼的氨基酸评分均近似或大于1,化学评分中除Met+Cys外,均大于0.6;必需氨基酸指数介于78.74~88.42,由高到低为鲌鲂F2>翘嘴鲌>团头鲂>鲌鲂F1。其中,鲌鲂F2所有氨基酸评分、化学评分和必需氨基酸指数均高于双亲和鲌鲂F1。4种鱼肌肉中,氨基酸评分和化学评分结果中,赖氨酸(Lys)评分均最高,均为FAO/WHO模式的1.5倍以上,鲌鲂F2和翘嘴鲌甚至超过了1.7倍。

表6 四种鱼肌肉中必需氨基酸的氨基酸评分、化学评分和必需氨基酸指数比较

3 讨论

3.1 鲌鲂F1、F2及其亲本常规营养成分分析

鱼肉的营养价值主要取决于蛋白质和脂肪含量[20]。鲌鲂F1、F2水分含量显著低于团头鲂,粗蛋白含量显著高于团头鲂,鲌鲂F1粗脂肪含量显著高于鲌鲂F2和团头鲂,表明鲌鲂F1、F2分别具有高脂肪、高蛋白和低脂、高蛋白的营养组成特点,是2种不同于双亲而有其自身营养组成结构的新型鲌鲂杂交鱼。属间远缘杂交可导致杂交后代的表现型和基因型发生改变,是改良鱼类肉质品质的有效途径[21],排除养殖环境及条件造成的差异,2种杂交子代各具特色的营养组成特点,在营养组成方面,显示出明显的杂交超亲优势。

3.2 鲌鲂F1、F2及其亲本肌肉氨基酸组成分析及营养评价

蛋白质在膳食营养中发挥着重要的作用,是人体的第一营养要素[21]。蛋白质营养价值的高低不仅体现在含量更取决于质量,即氨基酸组成和含量,特别是EAA的种类、组成、含量和EAAI[22-24]。本研究中,4种鱼的肌肉均检测出18种氨基酸,而鲌鲂F2所有18种氨基酸含量均高于双亲及鲌鲂F1,其TAA含量和EAA含量均显著高于鲌鲂F1及团头鲂。4种鱼的∑EAA/∑TAA和∑EAA/∑NEAA分别为41.82%~42.24%和71.87%~73.13%,均优于FAO/WHO理想蛋白标准模式(∑EAA/∑TAA=40%,∑EAA/∑NEAA=60%)[25]。4种鱼肌肉中8种EAA含量均高于FAO/WHO标准,低于鸡蛋蛋白中EAA含量标准,且以鲌鲂F2为最;EAAI介于78.74~88.42,依次为鲌鲂F2>翘嘴鲌>团头鲂>鲌鲂F1。其中,鲌鲂F2所有AAS、CS的分值和EAAI均高于双亲和鲌鲂F1,这与蛋白质的测定结果一致。

Lys是人体及膳食中谷物的第一限制氨基酸,如长期单纯食用谷物,可造成人体Lys缺乏,导致食欲减退、新陈代谢紊乱、体内多种酶活性降低等疾病[26,27]。而Lys恰恰是4种鱼含量最高,EAA、AAS和CS均显示Lys评分最高,均为FAO/WHO模式的1.5倍以上,鲌鲂F2和翘嘴鲌甚至超过了1.70倍。因此,对我国以谷物为主食的膳食者来说,4种鱼特别是鲌鲂F2和翘嘴鲌可有效弥补Lys的不足,提高人体对蛋白质的利用率。

动物蛋白质中DAA组成和含量决定着鱼肉的鲜美程度[28]。在一定程度上,DAA占TAA的百分比越大,味道也就越鲜美。而DAA由Asp、Glu、Gly和Ala 4种氨基酸组成,其中Asp和Glu属于呈鲜味氨基酸的成分,Gly、Ala属于呈甘味的特征氨基酸。鲌鲂F2具有较高的DAA含量(7.20 g·100g-1),除Gly外,另外3种DAA均不同程度与鲌鲂F1(6.39 g·100g-1)和双亲(6.85和6.25g·100g-1)具有显著性差异(P<0.05),而DAA含量则显著高于鲌鲂F1和父本团头鲂(P<0.05)。而Glu不仅是鲜味最强的氨基酸,其还是脑组织生化代谢和多种生物活性物质合成过程中的重要氨基酸[29-30]。

综上所述,鲌鲂F2的TAA、EAA和DAA含量及∑EAA/∑TAA、∑EAA/∑NEAA、AAS、CS、EAAI等方面均不同程度高于双亲及鲌鲂F1,说明鲌鲂F2氨基酸组成平衡,含量丰富,属人体优质蛋白源,是一种味道鲜美,营养优势明显,营养价值高的经济鱼类。

3.3 鲌鲂F1、F2及其亲本肌肉脂肪酸组成分析及营养评价

4种鱼肌肉中脂肪酸含量丰富,均检测出20种以上的脂肪酸,包括8种SFA、7种MUFA和9种PUFA。在24种脂肪酸中,除未全部检出的C12∶0、C22∶0、C14∶1、C22∶1、C24∶1和C18∶3及无显著差异的trans-C18∶1和C20∶3n3外,其他16种在4种鱼中均具有不同程度的显著性差异(P<0.05)。膳食中过量的饱和脂肪酸会提高血清中低密度脂蛋白内的胆固醇(LDL-C)水平,导致动脉血管内壁胆固醇的沉积,从而引发冠状动脉疾病(CAD)[31]。4种鱼的∑PUFA/∑SFA比值分别为1.02、1.15、1.02和0.89,均远高于FAO/WHO建议∑PUFA/∑SFA最低比值(0.4~0.5)[32],这与对不同生长阶段的翘嘴鲌、六群体翘嘴鲌以及翘嘴鳊及其亲本肌肉中的∑PUFA/∑SFA研究结果一致[11,13,18],同时,∑SFA∶∑MUFA∶∑PUFA的比值为1∶2∶1,特别是鲌鲂F1为 1∶1.88∶1.02,较鲌鲂F2及双亲更接近人类合理膳食的理想模式[33]。

脂肪酸是鱼肉烹饪时产生香气的重要物质之一,尤以高含量的PUFA为甚,并能在一定程度上反映肌肉的多汁性[13]。鲌鲂F1的PUFA含量(26.20%)高于双亲(24.50%、25.83%),显著(P<0.05),高于鲌鲂F2(22.40%)。PUFA分为n-3和n-6两个系列,WHO建议日常饮食∑PUFA-n6/∑PUFA-n3比例小于4[32],因长期过量摄入n-6 PUFA可引起诸如癌症和心脑血管等疾病[34,35],同时,∑PUFA-n6/∑PUFA-n3不饱和脂肪酸比例低的优质油脂的淡水鱼,能显著改善人们营养结构[36]。4种鱼∑PUFA-n6/∑PUFA-n3比值分别为1.73、1.69、1.76、1.57,远低于WHO建议的比例。长链n-3 PUFA在人体内不能合成,必须通过外界食物获取[37],其中最为重要的是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),对人类的健康有着重要的营养作用[38],是人和动物生长发育的必需脂肪酸[39]。鲌鲂F1的∑EPA+DHA含量(7.57%)高于双亲,显著高于鲌鲂F2(P<0.05)。而动物实验和临床研究均显示,以富含EPA和DHA的海产品为主食是爱斯基摩人心血管疾病极低发病率的主要原因[40]。因此,4种鱼特别是鲌鲂F1,不但具有较为均衡脂肪酸组成,还具有降低心脑血管疾病风险和对人类健康的重要营养作用。

营养品质是生产者培育新品种的重要育种目标之一,而杂交育种已成为改善鱼肉品质的有效手段,它将双亲的基因组进行重组,使杂交子代的基因型和表现型发生变化,产生诸如生长快、抗逆强和肉质好等杂交超亲优势性状。本研究中鲌鲂F1、F2的肌肉营养组成各具特色,相较于双亲,鲌鲂F1不但具有高脂、高蛋白、高EPA+DHA和均衡的脂肪酸组成等高营养价值特点,还具有一定的保健和营养作用;而鲌鲂F2则不但具有低脂、高蛋白、均衡的氨基酸等营养组成特点,还具有最优的食用品质(鲜美),是具有优质蛋白源的水产品。同时,鲌鲂F1、F2的生长速度均比母本快40%以上,肌间骨较母本少而简单[6]。因此,鲌鲂F1、F2不但肌肉营养组成各具特色,还具有生长快、肌间骨少而简单的特点,可满足市场的不同需求,均具有良好开发利用前景,是翘嘴鲌理想的替代养殖品种。

猜你喜欢

双亲脂肪酸杂交
短链脂肪酸衍生化检测方法研究进展
杂交水稻“泰丰A”高产又好吃
山西落叶松杂交良种逾10万亩
袁隆平:杂交水稻之父
揭开反式脂肪酸的真面目
慧眼识油 吃出健康
蝶恋花·秋日忆双亲
举世无双
让老人重新动起来
杂交牛