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瓯江口鲚属鱼类产卵期肌肉营养成分分析与评价

2022-12-12郝辉擘蒋日进刘明智马石鹏李霞芳冯广朋

关键词:瓯江粗脂肪不饱和

郝辉擘,蒋日进,陈 健,刘明智,马石鹏,杨 凡,李霞芳,印 瑞,冯广朋

(1.浙江海洋大学海洋与渔业研究所,浙江省海洋水产研究所,农村农业部重点渔场渔业资源科学观测试验站,浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室,浙江舟山 316021;2.浙江海洋大学海洋科学与技术学院,浙江舟山 316022;3.中国水产科学研究院东海水产研究所)

河口拥有充足的营养盐和饵料生物,是多数近海经济鱼类的产卵场所。瓯江口位于浙江省南部近岸,是我国列长江口、黄河口、珠江口、钱塘江口之后的一大主要河口[1],为刀鲚Coilia nasus和凤鲚C.mystus等经济鱼类提供了一个产卵和索饵的优良栖息地。刀鲚和凤鲚隶属于鲱形目Clupeiformes,鳀科Engraulidae,鲚属Coilia。刀鲚是典型的洄游性鱼类,繁殖期大量生殖群体洄游到江河或湖泊中产卵,产卵后仅生殖群体返回近海[2];凤鲚是典型的河口鱼类,每年春季大量生殖群体从沿海洄游到咸淡水区域产卵[3]。刀鲚和凤鲚的研究已多方面开展,如薛向平等[4]、周永东等[5]对产卵场的研究,李丽等[6]、吴利红等[7]对生殖洄游的研究,赵峰等[8]、芮银[9]、董文霞等[10]对生物学特征和资源量的研究。生化组成方面的研究主要集中在长江口[11],胡园等[12]对凤鲚的肌肉营养做了较为全面的研究,目前尚无发现对瓯江刀鲚的产卵期肌肉营养成分的研究。

鱼类肌肉的营养价值直接受到蛋白质、脂肪含量及其氨基酸和脂肪酸的组成的影响[13]。繁殖期鱼类的脂肪和必需脂肪酸的组成,是影响鱼类繁殖和仔鱼质量的重要指标[14]。本研究以刀鲚和凤鲚为研究对象,测定了其一般营养成分、氨基酸和脂肪酸的含量和组成,分析评价了2 种鱼肌肉中的营养成分的差异,以期为刀鲚和凤鲚的人工繁育以及配合饲料的研制提供基础数据,也为营养膳食提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 材料

2021 年7 月从瓯江七都岛附近水域(28°1′4″ N,120°46′29″ E)采集刀鲚和凤鲚样品。在实验室内进行生物学测定,包括体长、体质量、性腺成熟度等。在刀鲚和凤鲚样品中分别选取10 尾性腺发育II~V 期的雌性个体,取背部肌肉。肌肉样品各分成3 份,分别测定一般营养成分、氨基酸含量和脂肪酸含量。实验样本大小:刀鲚体长(24.87±2.05)cm,体质量(54.00±16.00)g;凤鲚体长(17.47±1.56)cm,体质量(22.17±5.03)g。

1.2 方法

水分含量:采用恒温干燥法,依照GB 5009.3-85 方法;粗蛋白含量:采用消化炉消化,全自动凯氏定氮仪测定(GB/T 5009.5-2016);粗脂肪含量:索氏提取法(GB/T 5009.6-2016);灰分含量:马福炉550 °C 高温灼烧(GB/T 5009.4-2016)。

氨基酸的测定:样品用盐酸水解法(6 mol·L-1HCl)进行预处理,用日立L-8900 高速氨基酸分析仪对样品进行17 种氨基酸含量的测定(GB/T 5009.124-2016)。依据GB/T 18246-2000 方法用高效液相色谱仪对肌肉样品进行色氨酸含量的测定。脂肪酸采用气相色谱分析法测定(Agilent 6890 气相色谱仪)(GB/T 5009.168-2016 执行)。

1.3 营养价值评价

根据FAO/WHO 1973 年建议的氨基酸评分标准模式(mg·g-1N)和全鸡蛋白质的氨基酸模式(mg·g-1N)分别按以下公式计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)。

式中:aa为样品蛋白质中某种必须氨基酸含量,mg·g-1;AA(FAO/WHO)为FAO/WHO 评分标准模式中相应必需氨基酸含量,mg·g-1;AA(Egg)为鸡蛋蛋白质中相应必需氨基酸含量,mg·g-1。

1.4 数据处理与统计

实验结果以平均值±标准偏差(X±SD)(n=10)表示,实验数据用SPSS 20.0 软件进行统计分析,采用独立样本t检验分析检验样品间营养成分的差异显著性,显著性水平设为0.05。

2 结果与分析

2.1 一般营养成分

瓯江刀鲚凤鲚肌肉的一般营养成分如表1 所示。刀鲚和凤鲚水分含量无显著差异;刀鲚的粗蛋白含量为16.99%,显著高于凤鲚的15.88%(P<0.05);刀鲚的灰分和粗脂肪含量显著低于凤鲚(P<0.05)。

表1 刀鲚和凤鲚肌肉一般营养成分比较(%鲜重)Tab.1 Comparison of general nutrients between C.nasus and C.mystusin(% fresh weight)

2.2 氨基酸组成及含量分析

刀鲚和凤鲚的肌肉氨基酸检测结果显示,2 种鱼肌肉中均含有18 种氨基酸,且种类相同(表2)。2 种鲚属鱼类肌肉中,除甘氨酸(Gly)含量无显著性差异(P>0.05)外,其余17 种氨基酸含量平均值刀鲚均高于凤鲚,其中7 种EAA(Leu、Ile、Phe、Tyr、Thr、Val、Lys)、2 种HEAA(Arg、His)和6 种NEAA(Asp、Glu、Ala、Cys-s、Ser、Tyr)的含量在2 种鱼间存在显著性差异(P<0.05),必需氨基酸含量无显著性差异(P>0.05)。此外,2 种鲚属鱼类肌肉中氨基酸总量、鲜味氨基酸总量、EAA/TAA、EAA/NEAA 也存在显著性差异(P<0.05)。2 种鱼类中测得的18 种氨基酸中含量最高的是Glu(分别占刀鲚和凤鲚干样的l5.016%和13.703%),其次为Asp、Lys、Leu。刀鲚中Cys-s 含量最低为0.82%,凤鲚中Trp 含量最低为0.72%。刀鲚肌肉中鲜味氨基酸含量显著高于凤鲚(P<0.05)。刀鲚和凤鲚肌肉中必需氨基酸占总氨基酸的比值分别为34.93%和34.64%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值分别为81.4%和95.9%。

表2 刀鲚和凤鲚肌肉的氨基酸组成及含量(%干重)Tab.2 Amino acids composition and content between C.nasus and C.mystus(% dry weight)

刀鲚和凤鲚肌肉的AAS 和CS 如表3 所示,刀鲚肌肉中的第一限制性氨基酸为蛋氨酸(Met)+胱氨酸(Cys-s),其次是色氨酸(Trp)。而瓯江凤鲚中的第一限制性氨基酸为色氨酸(Trp),其次是蛋氨酸(Met)+胱氨酸(Cys-s)。刀鲚氨基酸评分和化学评分均高于凤鲚。从结果来看,刀鲚的蛋白质品质优于凤鲚。

表3 刀鲚和凤鲚肌肉蛋白质营养价值评分Tab.3 Nutritional value scores of muscle protein of C.nasus and C.mystus

2.3 脂肪酸

刀鲚和凤鲚肌肉脂肪酸检测结果显示,2 种鱼肌肉中均检测出29 种脂肪酸且种类相同,饱和脂肪酸9 种,不饱和脂肪酸20 种(表4)。刀鲚肌肉中饱和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)占脂肪酸总量的34.96%,低于凤鲚的42.70%。单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)占脂肪酸总量的55.06%,高于凤鲚的44.83%。多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)占脂肪酸总量的9.98%,低于凤鲚的12.47%。由表4 可知,刀鲚和凤鲚肌肉脂肪酸含量关系为∑MUFA>∑SFA>∑PUFA。刀鲚中饱和脂肪酸含量除C21:0 外均显著低于凤鲚,多不饱和脂肪酸含量除DPA 外均显著低于凤鲚。刀鲚肌肉中二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸(EPA+DHA)含量为7.26%低于瓯江凤鲚的9.00%。

表4 刀鲚和凤鲚肌肉中脂肪酸含量(%干重)Tab.4 Fatty acid content in muscle of C.nasus and C.mystus(% dry weight)

图1 刀鲚和凤鲚脂肪酸含量对比Fig.1 Comparison of fatty acid content between C.nasus and C.mystus

3 讨论

3.1 刀鲚和凤鲚肌肉常规营养成分与营养品质

蛋白质是组成动物一切细胞、组织的重要成分,在进行食品蛋白质营养价值评定时,通常将蛋白质含量作为一项基础指标[15]。衡量鱼类肌肉营养价值时,粗蛋白和粗脂肪的含量是重要指标[16]。本研究中,刀鲚和凤鲚肌肉中的粗蛋白含量分别为16.99%、15.88%,均与大黄鱼Larimichthys crocea(17.56%)[17]、褐菖鲉Sebastiscus marmoratus(17.90%)[18]、小黄鱼L.polyactis(17.90%)[19]、长江口刀鲚(16.75%)[20]、长江口凤鲚(15.06%)[20]结果接近。单从粗蛋白含量来看瓯江口刀鲚和凤鲚营养价值较高,且与长江口刀鲚和凤鲚差异不大。脂肪是鱼类能量的来源,本研究中,刀鲚粗脂肪含量为1.76%,与徐东坡等[11]研究的长江刀鲚肌肉中粗脂肪含量(6.78%)差距较大。根据蒋湘辉等[21]对大洋河刀鲚肌肉营养成分的研究可知刀鲚繁殖前后粗脂肪含量相差仅0.05%,可以得出刀鲚繁殖前后肌肉中粗脂肪含量变化不大。因此作者猜测本次研究中瓯江刀鲚肌肉中粗脂肪含量较低的原因可能是生存环境和洄游距离不同所产生的差异,具体原因有待进一步研究。且脂肪含量高可能是长江刀鲚价格远高于瓯江刀鲚的重要原因。凤鲚肌肉中粗脂肪含量为1.52%,与长江凤鲚(1.65%)[22]研究结果接近。但刀鲚和凤鲚粗脂肪含量均低于棘头梅童鱼Collichthys lucidus(2.80%)[23]和褐菖鲉(3.70%)[18]。综合一般营养成分来看,刀鲚和凤鲚属于高蛋白低脂鱼类。

3.2 刀鲚和凤鲚氨基酸组成比较

氨基酸的含量和组成直接反映了蛋白质的营养价值,特别是必需氨基酸的含量和占比,是影响蛋白质营养价值的重要指标[11]。本研究中,刀鲚肌肉中的EAA/TAA 比值(41.10%)和EAA/NEAA 比值(81.4%)均略低于凤鲚(43.6%、95.9%),可得出凤鲚的蛋白质营养价值更高。总体来看,二者的EAA/TAA 和EAA/NEAA均高于FAO/WHO 理想模式中EAA/TAA(40%以上)和EAA/NEAA(60%以上)的要求[24]。表明瓯江刀鲚和凤鲚肌肉中各种氨基酸占比合理,是一种优质的蛋白质来源。从氨基酸含量来看,瓯江口刀鲚和凤鲚肌肉中总氨基酸含量分别为16.92%、15.31%,与小黄鱼(15.12%)[19]、大黄鱼(17.45%)[17]研究结果接近,说明二者肌肉中氨基酸总量较高。且其中的鲜味氨基酸的组成与含量被广泛认为是评价肌肉鲜美程度的重要指标。刀鲚和凤鲚中的鲜味氨基酸含量都很高,分别占氨基酸总量的46.6%、46.5%,高于小黄鱼(39.40%)[19]、棘头梅童鱼(34.39%)[23],说明鲜味氨基酸含量高是刀鲚和凤鲚味道鲜美的重要原因。

人类婴儿期必需氨基酸所需量最高,由此FAO/WHO 制定了氨基酸含量评分标准(AAS)。而鸡蛋中的蛋白质被认为是营养最全面的蛋白质,因此也作为制定蛋白质的评定标准(CS)[25]。经研究,刀鲚和凤鲚的肌肉中所有氨基酸的AAS 均大于1,所有氨基酸的CS 均大于0.6。表明刀鲚和凤鲚均可以为人类提供丰富的必需氨基酸,且氨基酸的组成比例均衡。其中,赖氨酸评分最高,有研究表明赖氨酸在人类所食的谷物中为第一限制性氨基酸[26],因此可以将刀鲚和凤鲚肌肉加工或直接食用来弥补谷物中赖氨酸的不足。根据研究结果来看,刀鲚和凤鲚肌肉中的第一限制性氨基酸分别为蛋氨酸+胱氨酸和色氨酸,在进行瓯江口刀鲚和凤鲚饲料研发时,应考虑限制性氨基酸的组成与含量,进而研制更加合理的饲料配方。

3.3 刀鲚和凤鲚脂肪酸组成比较

脂肪酸是脂肪的组成部分,是生物体内必不可少的营养成分之一。不饱和脂肪酸和EPA+DHA 的含量是决定脂类食物营养价值的重要因素[23]。多不饱和脂肪酸还有利于降血压、降血脂、能显著降低心血管疾病的发病率,且对免疫调节也有一定作用[27]。在刀鲚肌肉脂肪中发现了5 种主要脂肪酸(占总脂肪酸的3%以上),饱和脂肪酸:C16:0、C18:0,单不饱和脂肪酸:C18:1n9c、C16:1,多不饱和脂肪酸:C22:6n3。凤鲚肌肉中发现了7 种主要脂肪酸,饱和脂肪酸:C14:0、C16:0、C18:0,单不饱和脂肪酸:C16:1、C18:1n9c,多不饱和脂肪酸:C20:5n3、C22:6n3。与小黄鱼(7 种)[28]和棘头梅童鱼(9 种)[28]相接近,得出刀鲚和凤鲚脂肪酸种类较为丰富。刀鲚和凤鲚肌肉中的多不饱和脂肪酸含量分别为9.98%和12.47%,略低于小黄鱼(13.48%)[28]。刀鲚和凤鲚中的EPA+DHA 的质量分数分别为7.26%、9.00%。明显低于大黄鱼(16.8%)[17]、小黄鱼(11.44%)[28]、棘头梅童鱼(22.57%)[28]。这可能是由于2 种鱼类脂肪含量低造成的,脂肪酸含量低的具体原因有待进一步研究。

通过对瓯江口水域2 种鲚属鱼类肌肉营养成分的分析与评价可知,刀鲚和凤鲚肌肉中含有丰富的蛋白质和氨基酸,必需氨基酸和鲜味氨基酸含量较高,组成均衡。脂肪酸种类丰富,富含EPA+DHA。因此,刀鲚和凤鲚是一种营养价值高,味道鲜美的经济鱼类。

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