王思宇,郑永华,2,唐洪玉,2,印江平,李 娟,赵树海,李志洪
(1.西南大学动物科技学院水产系,重庆北碚 400715;2.西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室、水产科学重庆市市级重点实验室,重庆北碚 400715;3.大理白族自治州渔业工作站,云南大理 671000)
灰裂腹鱼(Schizothoraxgriseus)属硬骨鱼纲鲤形目裂腹鱼属,是一种特产于亚洲高原地区的鱼类,主要分布于澜沧江、南盘江、北盘江、乌江、金沙江、龙川江和大盈江等湍急的支流中[1]。灰裂腹鱼味道鲜美,具有较高的经济价值,近几年由于水利工程的兴建导致生境改变,过度捕捞和环境污染等问题,野生灰裂腹鱼资源遭到严重破坏,2016年被列入了中国脊椎动物红色名录的濒危种[2],保护该种质资源刻不容缓。科研人员克服重重困难,于2015年3月云南省渔业科学研究院对灰裂腹鱼的人工繁殖工作才得以突破。目前,国内外对灰裂腹鱼的研究较少,仅限于分类学和形态学[3,4],尚未见有关其营养成分的研究报道,本研究采用生化分析方法对灰裂腹鱼的肌肉营养成分进行分析评价,为其人工养殖和开发提供一定的理论依据。
裂腹鱼属的常见种类齐口裂腹鱼(Schizothoraxprenanti)和重口裂腹鱼(Schizothoraxdavidi)是我国重要的经济鱼类,其人工养殖技术已经比较成熟,对两者的分类学、组织学[5]、遗传学[6]和营养学[7]研究都比较深入。研究表明,齐口裂腹鱼和重口裂腹鱼都是肉质细嫩、味道鲜美、营养丰富的优质食用鱼类。目前,灰裂腹鱼的人工养殖技术不及齐口裂腹鱼和重口裂腹鱼成熟,还有待研究和提高。
本试验所用的灰裂腹鱼均为野生成鱼,2016年8月,由云南省大理白族自治州鱼种站的工作人员在金沙江捕获,经充氧、加冰包装处理运回西南大学渔业资源与保护学实验室。9尾灰裂腹鱼平均体重(56.60±9.54)g,平均体长(17.21±3.09)cm。
日立L-8900氨基酸自动分析仪(日本日立公司);安捷伦气相色谱仪(美国安捷伦科技公司);定氮仪(上海昕瑞仪器仪表有限公司);TAS-990原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);LGJ-10真空冷冻干燥机(北京松源华兴科技发展有限公司);电子天平(d=0.000 1 g,上海舜宇恒平科学仪器有限公司)。
随机选取7尾试验用鱼,麻醉致死,去皮,取脊椎两侧的全部肌肉,用去离子水洗净,用滤纸吸干后切成2-3 cm肉片,在小型搅肉机中捣碎,将样品分为3份,分别用于测定常规营养成分、氨基酸和脂肪酸和矿物质含量[8]。
1.3.1 含肉率的测定
擦干鱼体表水分,测定全长、体长和鱼体质量。按常规方法解剖分离性腺、内脏、鳃、鳍、(鳞片+皮肤)和骨骼等非肉质部分后称量净重,之后放在蒸锅内隔水蒸至肉与骨骼能完全分离,取出冷却至室温后去除肌肉等可食部分,洗净骨骼和鳍条,滤纸吸干后称重。分别计算含肉率以及内脏、鳃、骨骼、鳍条、鳞片和皮肤的占有率。鱼体肉质部分重量占鱼体总质量的百分比称为含肉率;鱼体内脏,鳃,骨骼,鳍条,鳞片和皮肤的质量占鱼体总质量的百分比分别称为内脏占有率,鳃占有率,骨骼占有率,鳍条占有率,鳞片和皮肤占有率[9]。
灰裂腹鱼含肉率的计算公式:
含肉率=(空壳质量-鳃质量-(鳞片+皮肤)质量-骨骼质量-鳍条质量)/总质量×100%
1.3.2 常规营养成分的测定
水分的测定采用直接干燥法(GB 5009.3-2010);粗蛋白的测定采用凯氏定氮法(GB 5009.5-2010);粗脂肪的测定采用索氏抽提法(GB 5009.6-2003)。
氨基酸的测定使用日立L-8900氨基酸自动分析仪(日本日立公司)依据《食品中氨基酸的测定》(GB 5009.124-2003)进行测定。
脂肪酸测定采用GB/T22223-2008《食品中总脂肪酸、饱和脂肪(酸)、不饱和脂肪(酸)的测定》水解提取-气相色谱仪法,结果用相对比值表示。
钠、钾元素含量的测定采用火焰发射光谱法,参考GB/T5009.91-2003《食品中钾、钠的测定》;铁、镁、锰元素含量的测定采用原子吸收分光光度法,参考GB/T5009.90-2003《食品中铁、镁、锰的测定》;钙元素含量的测定采用原子吸收分光光度法,参考GB/T5009.92-2003《食品中钙的测定》;铜元素含量的测定采用原子吸收光谱法,参考GB/T5009.13-2003《食品中铜的测定》;锌元素含量的测定采用原子吸收光谱法,参考GB/T5009.14-2003《食品中锌的测定》。
使用EXCEL和SPSS 20.0对实验数据进行分析处理,统计分析结果用(统计平均值±标准差)表示。
氨基酸评价采用下列公式进行评分:
AAS(氨基酸评分)=
CS(化学评分)=
本次试验测定了7尾灰裂腹鱼的含肉率和非肉质部分所占比例,结果如表1所示。灰裂腹鱼的含肉率在68.16%~75.34%之间变动,平均值为71.22%;非肉质部分鳍条占有率最低,仅为2.62%,内脏占有率最高,为15.47%,鳞片和皮肤占有率其次,为8.01%。
表1 灰裂腹鱼肉和非食用部分的比率(n=7)Tab.1 The ratios of flesh and non-edible tissues in S.griseus (n=7) %
灰裂腹鱼一般营养成分见表2。
表2 灰裂腹鱼肌肉常规营养成分(鲜重,n=7)Tab.2 Routine nutrients compositions in the muscles of S.griseus (fresh weight,n=7) %
本试验中检测的灰裂腹鱼干样中氨基酸的种类和含量如表3所示,总共检测到18种氨基酸,氨基酸总量为77.02%;其中包含8种人体必需的氨基酸,必需氨基酸总量为31.69%。
表3 灰裂腹鱼肌肉中氨基酸含量(干重,n=7)Tab.3 Amino acids contents in muscles of S.griseus (dry weight,n=7) %
注: *为必需氨基酸;▲为呈味氨基酸
脂肪酸测定结果如表4所示,灰裂腹鱼肌肉中共检测到10种脂肪酸,其中SFA(饱和脂肪酸)3种,含量为24.4%;不饱和脂肪酸7种,含量为66.9%;不饱和脂肪酸中MUFA(单不饱和脂肪酸)有3种,含量为41.3%,PUFA(多不饱和脂肪酸)有4种,含量为25.6%。
灰裂腹鱼肌肉的矿物质元素中,钾含量最高,达14.44 μg/g,其次是钙、钠、镁;铁的含量为3.23 μg/g,铁是检测到的含量最高的微量元素,其次是锰、锌、铜。
表4 灰裂腹鱼肌肉的脂肪酸含量(干重,n=7)Tab.4 Fatty acids contents in muscles of S.griseus (dry weight,n=7) %
灰裂腹鱼的粗蛋白质含量较高,显著高于与其相比的6种裂腹鱼(P<0.05);灰分含量高于四川裂腹鱼(S.kozlovi)(1.06%)[10]、澜沧裂腹鱼(S.lantsangensis)(0.84%)[11]、重口裂腹鱼(1.17%)[12]、昆明裂腹鱼(S.grahami)(1.11%)[10]、齐口裂腹鱼(1.15%)[13],低于云南裂腹鱼(S.yunnanensis)(1.62%)[11];水分含量高于云南裂腹鱼(74.07%),低于另外5种裂腹鱼;灰裂腹鱼的粗脂肪含量高于四川裂腹鱼(1.03%)和澜沧裂腹鱼(1.21%),显著低于其他4种裂腹鱼的粗脂肪含量(P<0.05)。如表6所示,从灰裂腹鱼肌肉常规营养成分和其他几种鱼的比较中可以看出,灰裂腹鱼是一种相对高蛋白和低脂肪的食品。
表5 灰裂腹鱼肌肉中的矿物质元素(鲜重,n=7)Tab.5 Mineral elements in muscles of S.griseus (fresh weight,n=7) μg/g
注:*示微量元素
表6 灰裂腹鱼(n=7)和其他鱼类肌肉常规营养成分比较Tab.6 Comparison of routine nutrients composition in the muscles of S.griseus and some other species fishes %
灰裂腹鱼肌肉氨基酸总量高于光唇裂腹鱼(67.68%)、云南裂腹鱼(68.38%)、澜沧裂腹鱼(69.36%)和四川裂腹鱼(75.20%);低于齐口裂腹鱼(76.69%)[13]、重口裂腹鱼(78.74%)和昆明裂腹鱼(79.14%)。必需氨基酸占氨基酸总量的41.15%(EAA/TAA);必需氨基酸与非必需氨基酸的比为90.78%(EAA/NEAA)。FAO/WHO 理想模式,质量较好的蛋白质其氨基酸组成为EAA/TAA在40%左右,EAA/NEAA达到60%以上[14],灰裂腹鱼肌肉的氨基酸组成符合优质蛋白质的模式,说明灰裂腹鱼的蛋白质是一种优质蛋白。
一种营养价值较高的食物,其蛋白质所含的必需氨基酸不仅种类要齐全,而且必需氨基酸之间的比例也要适宜,最好与人体的需要相符合,这样才能较完全地吸收[15]。灰裂腹鱼肌肉中氨基酸评分都大于1,说明灰裂腹鱼肌肉中必需氨基酸含量符合FAO/WHO模式,因此灰裂腹鱼的营养价值较高。
呈味氨基酸[16]能让食物呈现鲜美的味道,灰裂腹鱼肌肉中呈味氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸和酪氨酸)的总量为34.73%;其中谷氨酸是公认的鲜味最强的氨基酸,在测定18种氨基酸中含量高达12.05%,高于云南裂腹鱼(10.86%)、光唇裂腹鱼(11.14%)和澜沧裂腹鱼(11.76%),略低于齐口裂腹鱼(14.56%)[8],灰裂腹鱼的谷氨酸含量高,所以肌肉味道十分鲜美。
氨基酸评价相关数据如表7所示,根据氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)结果显示,色氨酸的评分值最低,分别为1.15和0.70,所以色氨酸为灰裂腹鱼肌肉氨基酸的第一限制性氨基酸。这与华鲮(Sinilabeorendahli)[17]、湘华鲮(Sinilabeodecorus)[18]、鳜鱼(Sinipercachuatsi)[19]、黄斑篮子鱼(Siganusoramin)[20]、黄鳝(Monopterusalbus)[21]等水产品的第一限制性氨基酸相同,在加工这些水产品时,可以通过添加色氨酸来改善必需氨基酸的平衡效果,以提高蛋白质的利用率。赖氨酸的氨基酸评分和化学评分结果都最高,分别为2.28和1.76。赖氨酸最重要的生理功能是参与体蛋白的合成,与动物生长密切相关,被称之为“生长性氨基酸”[22]。灰裂腹鱼肌肉的赖氨酸含量为7.76%,分别是全鸡蛋蛋白质模式和WHO/FAO评分标准的1.76倍和2.28倍,在氨基酸评价中赖氨酸的评分值也最高,这对于以谷物为主的膳食者来说,食用灰裂腹鱼可以弥补谷物食品中赖氨酸的不足,从而提高人体对蛋白质的利用率[23]。
表7 灰裂腹鱼肌肉中必需氨基酸组成评价(n=7)Tab.7 Evaluation of essential amino acid composition in muscle of S.griseus (n=7)
注:FAO /WHO为FAO /WHO评分标准。
灰裂腹鱼肌肉中检测到SFA(饱和脂肪酸)3种,总含量较低,为24.4%,低于泉水鱼(SemilabeoprochilusSauvage et Dabry)(28.61%)[24]、布氏罗非鱼(Tilapiabuttikoferi)(34.91%)[25]、黄斑篮子鱼(49.67%)[20],人体摄入过多的饱和脂肪酸不利于心脑血管健康,灰裂腹鱼肌肉饱和脂肪酸含量低,有益于心脑血管健康。
近年来的研究表明,PUFA(多不饱和脂肪酸)在脑发育、婴幼儿智力及视力发育等方面有重要作用,具有抗炎、抗血栓形成和增加出血时间,降低血液胆固醇,预防和减少动脉粥样硬化形成,促进微循环等生理生化作用,能有效减少心血管疾病的发生[26]。灰裂腹鱼肌肉中4种PUFA的总含量为25.6%,高于光倒刺鲃(Spinibarbushollandi)(11.70 %)[27]、中华倒刺鲃(Spinibarbussinensis)(11.23%)[27]、唇鲮(Semilabeonotabilis)(20.90%)[28],与泉水鱼(26.04%)[24]接近。PUFA中,C18∶2n-6(亚油酸)含量最高18.3%,其次是C20∶5n-3(EPA)3.4%,然后是C18∶3n-3(亚麻酸)1.7%和C22:6n-3(DHA)1.0%。Ω-3系列脂肪酸主要存在于冷水性鱼类中,灰裂腹鱼常年生活在气温较低的高山地区,属于我国特有的亚冷水性鱼类[29],其脂肪酸中Ω-3系列脂肪酸EPA含量为3.4%;虽然Ω-3系列的PUFA的促生长作用很弱,但是对脑和视网膜、皮肤和肾功能的健全十分重要,其中C18∶3n-3(亚麻酸)会影响婴幼儿和青少年的智力发育[30]。灰裂腹鱼肌肉中C18∶3n-3含量高于黄鳝(0.57%)[21]、大黄鱼(Pseudosciaenacrocea)(0.97%)、大菱鲆(Scophthalmusmaximus)(1.01%)、草鱼(Ctenopharyngodonidella)(1.41%);低于鲤鱼(Cyprinuscarpio)(1.82%)[31]。灰裂腹鱼肌肉中PUFA的含量高,种类丰富,表明灰裂腹鱼是一种对人体健康有益的膳食。
矿物质元素是维持正常的生命活动的必需物质,且在体内不能合成,必须从食物中摄取。铁含量为3.23 μg/g,在检测到的微量元素中含量最高,铁是血红蛋白的重要成分之一,在呼吸和生物氧化过程中起着很重要的作用,缺乏会引起缺铁性贫血[32];铜的含量为0.12 μg/g,符合GB18406.4-2001《无公害水产品安全要求》对水产品中铜元素含量的要求(≤50 μg/g);锌的含量为0.59 μg/g,锌在维持机体正常的生殖、免疫、调控自由基水平等方面都发挥着极为重要的作用[33]。Hill和Matron曾提出 “理化性质相似的元素,其生物学功能相互拮抗”,且这种拮抗作用的发生通常是在锌铜比大于10和锌铁比大于1时[34],灰裂腹鱼肌肉中的锌铜比为4.9,锌铁比为0.18,由此可见,灰裂腹鱼的铜、铁、锌的比值较为合理。
被检测的8种矿物质元素中钾的含量最高,为14.44 μg/g,钾可以调节细胞内渗透压和体液酸碱平衡,参与细胞内糖和蛋白质的代谢;有助于维持神经健康、心跳规律正常,可以预防中风,并协助肌肉正常收缩。在摄入高钠而导致高血压时,钾具有降血压作用[35]。人体缺钾会引起心律不齐、肌无力等症状;钙是人体必需的矿物质元素之一,不足或过量都会引起机体不适,灰裂腹鱼肌肉中钙的含量为8.17 μg/g。
因此,灰裂腹鱼肌肉所含矿物质元素种类丰富,且比例合理。
灰裂腹鱼具有较高的含肉率,可食部分较多,粗蛋白质含量高,粗脂肪含量低,符合现代社会人们的膳食需求。灰裂腹鱼肌肉干样含有18种氨基酸,种类丰富,包含8种人体必需氨基酸,含量为31.69%,其组成比例合理,符合优质蛋白质的要求,色氨酸为第一限制性氨基酸;饱和脂肪酸含量较低,仅24.4%,3种单不饱和脂肪酸的总含量为41.3%,4种多不饱和脂肪酸的总含量为25.6%;所含矿物质元素种类多样且比例平衡,有益于人体健康。总之,灰裂腹鱼是一种营养价值和经济价值较高的优质鱼类,具有巨大的开发潜能。
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