金鲳鱼不同组织脂肪酸组成比较

郭萌萌,何 晨,张诗苑,吴继香,林格儿,李 川,曹 君

(海南大学食品学院,海洋食品精深加工重点实验室,海南海口 570228)

金鲳鱼(Trachinotusovatus)学名卵形鲳鯵,地方名称黄腊鲳,金鲳,属硬骨鱼纲,鲈形目,鲹科,鲳鲹属。该鱼体侧宽且扁,卵圆形,体色艳丽,肉质细嫩,无刺,鲜美可口,为南方名贵海水网箱养殖经济型鱼类。我国金鲳鱼主要养殖于南海、东海和黄海,属广东、广西、海南养殖面积较大、产量较高[1]。金鲳鱼肉含有16种常见氨基酸,其氨基酸总量占金鲳鱼鲜重的20.62%,其中必需氨基酸占氨基酸总量的38%,构成比例比较均衡,符合WHO/FAO的标准[2]。此外,在金鲳鱼肉中检测到23种脂肪酸,不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的64%,其中油酸,亚油酸含量较高,约占33.6%和14.2%,DHA+EPA的含量约占4.3%+1.1%=5.4%,鱼肉营养丰富,具有较高的食用价值[2]。

目前国内外较侧重研究金鲳鱼的育苗养殖与疾病防控,鱼糜制品的加工[3],副产物内脏中蛋白酶的提取[4],鱼肉营养品质及风味物质[5-6],饲料营养[7-8],生物学特性[9],以及金鲳鱼血清免疫学方面的研究[10]。金鲳鱼不同组织部位中的脂质特性研究相对缺乏,仅检索到张少宁[11]用气相色谱-质谱(GC-MS)联用检测金鲳鱼红、白肌肉及肝脏、脾脏中的脂肪酸组成。金鲳鱼作为名贵海产经济鱼类,随着需求量的大量增加,加工过程中产生大量副产物,如鱼头、鱼骨、鱼皮、内脏等。这些副产物的营养属性及活性物质有待详细研究,为高值化利用及产品开发提供科学依据。因此,本实验采用氯仿-甲醇法提取金鲳鱼不同组织(鱼头、内脏、鱼皮、鱼身骨、鱼身肉)中的脂质含量,用气相色谱法测定其脂肪酸组成,为近一步科学的综合利用金鲳鱼提供新途径。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜金鲳鱼 海口市售,重(406.26±144.54) g,长(22.50±2.90) cm,高(12.09±1.54) cm,共计30尾;正己烷 色谱纯,美国Fisher公司;氯仿、甲醇、氯化钾、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲醇钠、草酸、无水硫酸钠均为分析纯 广州化学试剂公司;脂肪酸甲酯标准品 美国NuChek-Prep公司。

Agilent 7890A气相色谱仪 全自动进样器,FID检测器,美国Agilent公司;WJS1251E型高速组织捣碎机 美的集团;ME104型精密天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;TDL-5-A型离心机 上海安亭科学仪器厂;HGC-24A型氮吹仪 天津市恒奥科技发展有限公司;HY-2A型数显调速多用振荡器 金坛市荣华仪器制造有限公司;SHA-B型水浴摇床 江苏金坛亿通电子公司;KL-UP-Ⅲ-10型纯水制备机 台湾艾柯(成都)实验专业纯水设备厂;XW-80A型涡旋仪 海门市其林贝尔仪器制造有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品预处理 30尾新鲜金鲳鱼,洗净晾干,解剖取鱼头、内脏、鱼皮、鱼身肉和鱼身骨5个组织部位,放入样品袋,密封,置-40 ℃冰柜保存,分析前用高速组织捣碎机粉碎。

1.2.2 脂质的提取 采用氯仿-甲醇萃取法提取不同组织中的脂质[12]。取约1 g左右样品置于玻璃试管内,加入9 mL氯仿-甲醇混合溶液(2∶1,v/v),充分振荡1.5 h后,加入2.25 mL氯化钾溶液(0.88%,w/t),充分振荡30 min后,过滤,4200 r/min离心10 min,取氯仿层于玻璃小试管中,氮气吹干,称重,计算提油率。-18 ℃保存备用。

式中:m1为所提取得到的脂质重量(g);m2为粉碎后的组织取样量(g)。

1.2.3 脂肪酸的甲基化 采用碱法甲基化[13]。取适量上述提取的脂质加入1.5 mL的正己烷和40 μL乙酸甲酯,再加入100 μL甲醇钠-甲醇(0.5 mol/L)溶液,在37 ℃下反应20 min,然后置-20 ℃下冷冻10 min,取出后迅速加入60 μL的草酸,离心(4200 r/min,5 min)取上清液,并将清液通过无水硫酸钠柱以除去其中的水分,氮气吹干,加正己烷定容,进行气相色谱分析。

1.2.4 气相色谱分析 采用曹君[13]测定脂肪酸方法。FID检测器,1 μL自动进样;色谱柱采用熔融石英毛细管柱(100 m× 0.25 mm× 0.2 μm,CP-Sil 88,Chrompack;Agilent,USA);载气为H2,燃烧气为N2、H2和空气;进样口的温度为250 ℃,压力为24.52 psi,总流量为29.4 mL/min;炉温为程序升温:45 ℃时保持4 min,然后以13 ℃/min的升温速率将温度升至175 ℃保持此温度27 min,后以4 ℃/min的升温速率将温度升至215 ℃保持35 min,总测定时间为86 min;检测器的温度为250 ℃,氢气流速为30.0 mL/min;空气流速为300 mL/min;氮气流速为30.0 mL/min。脂肪酸的分析采用Agilent Chemstation软件对气相色谱数据进行分析处理,通过与脂肪酸甲酯标准对照,采用面积归一化法确定脂肪酸的百分含量(以峰值面积的百分比表示)。

1.3 数据分析与处理

脂质提取实验进行4个平行,脂肪酸分析实验进行3个平行,数据以均值±标准偏差(mean±SD)的形式表达。One-way ANOVA用来比较数据间的显著性差异,并用Duncan’s进行多重比较,p<0.05则表示数据间有统计学差异。

2 结果与分析

2.1 金鲳鱼不同组织中的脂质含量比较

金鲳鱼5个组织中的脂质含量如图1所示。鱼内脏脂质含量最高(27.12±7.96) g/100 g,鱼身骨(16.04±3.35) g/100 g和鱼头(15.88±3.09) g/100 g中脂质含量接近,无显著性差异,鱼皮中的脂质含量略低，为(11.93±5.72) g/100 g,而鱼身肉中的脂质含量最低，为(5.09±2.13) g/100 g。在金鲳鱼加工过程中,鱼肉主要用于鲜食,而剩余部位大多为加工副产物。由图1可知,内脏、鱼头、鱼身骨及鱼皮中脂质含量丰富,可提取开发鱼油等产品,高值化利用可减轻下脚料的浪费及对环境的污染[14]。

图1 金鲳鱼不同组织中的脂质含量Fig.1 Lipid contents in different tissues of Trachinotus ovatus注：不同小写字母表示差异显著(p<0.05)。

2.2 金鲳鱼不同组织中的脂肪酸组成与含量比较

金鲳鱼5个组织部位中的脂肪酸组成基本相同,GC-FID法共检测出48种脂肪酸(100 m长的色谱柱较文献[2,6]结果,检测到的脂肪酸种类更多更全)。如表1所示,含量在1%以上的脂肪酸依次有12种(按含量高低排列):油酸(9cC18∶1,24.31%～25.84%)、棕榈酸(C16∶0,23.16%～25.00%)、亚油酸(9c12cC18∶2n-6,18.46%～19.76%)、硬脂酸(C18∶0,4.71%～6.12%)、DHA(C22∶6n-3,3.89%～5.43%)、棕榈油酸(9cC16∶1,2.74%～3.77%)、异油酸(11cC18∶1,2.54%～2.68%)、α-亚麻酸(C18∶3n-3,1.95%～2.10%)、豆蔻酸(C14∶0,1.92%～1.96%)、花生二烯酸(C20∶2n-6,1.53%～2.04%)、花生一烯酸(11cC20∶1,1.51%～1.66%)和DPA(C22∶5n-3,1.22%～1.39%)。

表1 金鲳鱼不同组织中的脂肪酸组成及含量(占总脂肪酸的含量,%)Table 1 Fatty acids composition in different tissues of Trachinotus ovatus(%)

续表

此外,在金鲳鱼组织中还检测到少量反式脂肪酸(Trans Fatty Acid,TFA,总量1%左右)、微量共轭亚油酸(Conjugated Linoleic Acid,CLA,含量小于0.3%),及微量支链脂肪酸(isoC15∶0和isoC16∶0,含量不足0.1%)。金鲳鱼油中饱和脂肪酸(Saturated Fatty Acid,SFA,32.61%～35.32%)与单不饱和脂肪酸(Monounsaturated Fatty Acid,MUFA,32.68%～34.56%)含量接近,略高于多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated Fatty Acid,PUFA,31.09%～32.07%)的含量。鱼油中EPA+DHA(4.36%～6.04%)的含量丰富。综上所述,金鲳鱼油营养丰富,有较高的食用与开发价值。

5个组织间比较,SFA在内脏(35.32%±2.17%)中含量最高,显著高于其它组织中的;MUFA在鱼身骨(34.27%±1.28%)、鱼头(34.56%±1.32%)及鱼身肉(34.34%±1.57%)中含量显著高于内脏(32.68%±1.64%)和鱼皮(33.22%±1.23%)中的;PUFA在5个组织间含量无显著差异;n-3PUFA和EPA+DHA在鱼皮(10.34%±1.76%)和(6.04%±1.53%)中含量最高,显著高于其它组织中的。

2.2.1 内脏中的脂肪酸 根据人们的饮食习惯,内脏是鱼类烹饪、产品加工中的主要下脚料,包括心、肝、肠、胃、鳔、胆等。国内外鱼类的内脏主要用于加工成鱼粉或制作液体蛋白饲料,提取鱼精蛋白,发酵为鱼露,提取蛋白酶,制备酶制剂等[15]。然而,内脏往往是鱼组织中脂质含量最高的部位,提取内脏中的油脂,可以开发鱼油等产品。如表1所示,金鲳鱼内脏脂质中富含油酸(24.44%±1.83%)和亚油酸(19.04%±3.15%);α-亚麻酸、DPA和DHA的含量占脂肪酸总量的2.09%±0.28%、1.22%±0.38%和3.89%±0.92%。内脏中SFA(35.32%±2.17%)含量显著高于MUFA(32.68%±1.64%)含量,MUFA含量显著高于PUFA(31.09%±3.18%)含量(图2)。金鲳鱼内脏脂质营养丰富,颇具开发利用价值。

图2 金鲳鱼不同组织脂肪酸的比较Fig.2 Comparison of fatty acids in different tissues of Trachinotus ovatus注：不同大写字母表示差异显著(p<0.05)。

2.2.2 鱼身骨中的脂肪酸 鱼身骨是鱼体中轴骨、附肢骨及鱼刺的总称。鱼骨中含有水分、蛋白质、脂肪以及丰富的有机钙、磷及其它微量元素,如锌、铁、锶、铜等[16]。目前鱼骨主要用于加工成鱼骨粉补钙冲剂,或者作为新型的添加剂直接应用到食品加工中,或将鱼骨加工成鱼排、鱼骨酥等休闲食品[17]。金鲳鱼中,以中轴骨为主,少量附肢骨,肉中无刺,鱼骨中也含有较高的油脂。如表1所示,金鲳鱼鱼身骨脂质中富含油酸(25.36%±1.55%)和亚油酸(19.46%±2.42%)。鱼身骨脂质中α-亚麻酸的含量与内脏中的接近,DPA(1.39%±0.31%)和DHA(4.37%±0.80%)的含量稍高于内脏中的含量。鱼身骨中MUFA(34.27%±1.28%)含量显著高于SFA(32.82%±1.52%)和PUFA(31.84%±2.62%)含量,SFA与PUFA含量之间无显著差异(图2)。金鲳鱼鱼骨脂质也具较高的开发价值。

2.2.3 鱼头中的脂肪酸 相比较而言,金鲳鱼的鱼头所占比例较小,主要是头盖骨,鱼头肉含量较少,也是主要的下脚料之一。鱼头中除含蛋白质、脂肪、钙、磷、铁、维生素等营养成分外,还含有益于人们大脑发育的磷脂成分[17]。目前,鱼头主要用于加工饲料鱼粉,制备鳌合钙或其他形式补钙产品等[17]。如表1所示,金鲳鱼鱼头中富含油酸(25.66%±1.61%)和亚油酸(19.34%±2.48%)。鱼头脂质中α-亚麻酸、DPA及DHA的含量与鱼身骨中的接近。鱼头中MUFA(34.56%±1.32%)含量显著高于SFA(32.61%±1.60%)和PUFA(31.67%±2.73%)含量,SFA与PUFA含量之间无显著差异(图2)。金鲳鱼鱼头脂质营养丰富,具有较好的食用和开发利用价值。

2.2.4 鱼皮中的脂肪酸 鱼皮含有丰富的胶原蛋白,一直是副产物加工的重点研究对象,是生产明胶较好的原料[18]。此外,鱼皮也可加工制成爽脆可口的鱼皮休闲食品。相比较而言,鱼皮中的脂质含量低于鱼头和鱼身骨。然而,如表1所示,金鲳鱼鱼皮中仍可检测到较高含量的油酸(24.31%±1.57%)与亚油酸(18.46%±3.63%)。α-亚麻酸(1.95%±0.31%)的含量略低于其它4个组织中的,DPA的含量与鱼身骨、鱼头中的接近,而DHA(5.43%±1.44%)和n-3 PUFA(10.34%±1.76%)的含量在5个组织中最高。鱼皮中SFA(33.70%±2.22%)含量显著高于PUFA(32.07%±3.23%)含量,MUFA(33.22%±1.23%)与SFA,MUFA与PUFA含量之间无显著差异(图2)。因此,金鲳鱼鱼皮营养价值较高,具有非常高的营养价值。

2.2.5 鱼身肉中的脂肪酸 金鲳鱼肉,质地细嫩,味道鲜美。戴梓茹等对金鲳鱼肌肉的营养成分做了详细的研究,发现肌肉中含有68.77%的水分,19.65%的粗蛋白和10.38%的粗脂肪(索氏抽提法)[2]。本研究采样广泛,采用氯仿甲醇法测得金鲳鱼身肉中含有5.09%±2.13%的脂肪。如表1所示,鱼身肉中含有较高的油酸(25.84%±1.72%)和亚油酸(19.76%±3.07%)。鱼身肉脂质中α-亚麻酸的含量与内脏、鱼身骨、鱼头中的接近,DPA的含量与鱼身骨、鱼头、鱼皮中的接近,DHA的含量与鱼身骨、鱼头中的接近。鱼身肉中MUFA(34.34%±1.57%)含量显著高于SFA(32.62%±1.85%)和PUFA(31.99%±3.26%)含量,SFA与PUFA含量之间无显著差异(图2)。此外,鱼身肉中DHA+EPA的含量较高,为4.94%±0.93%,与戴梓茹(5.40%)和杨欣怡(5.69%)对金鲳鱼肌肉中的DHA+EPA检测数据接近[2,6]。鱼肉是人们饮食的最主要部位,其脂肪酸组成对人体的膳食脂肪酸摄入具有关键作用。DHA和EPA具有较强的生理活性,是人类生长发育所必需的物质,对降低血脂、抑制血小板凝聚及抗动脉粥样硬化、抗心律失常、降低胆固醇、预防老年痴呆症、改善大脑学习机能等起关键性作用[19-20]。

2.3 海水鱼和淡水鱼肉中DHA+EPA含量的比较

Osman测定马来西亚10种海水鱼得到EPA含量普遍较低(0.82%～6.76%);DHA含量较高(9.36%～28.6%)[21]。我国海产鱼类也符合上述特点——EPA含量普遍低于DHA的含量,经比较,金鲳鱼肌肉中DHA+EPA的含量明显低于银鲳、灰鲳、中国鲳和刺鲳[22-24],也明显低于其它几种海水鱼(军曹鱼、石斑鱼、大黄鱼、鲈鱼、小带鱼、虹鳟鱼、鳕鱼、秋刀鱼)[25-28]。戴梓茹等[2]比较得到金鲳鱼肌肉中的DHA+EPA的含量略高于胭脂鱼,而与三文鱼中的相近。这可能与海产鱼类膳食喜好(喜食浮游动物)及人工饲养条件密切相关。杨欣怡[6]对海南省临高县养殖金鲳鱼膨化配合饲料中的脂肪酸进行了研究,发现金鲳鱼肌肉中的脂肪酸组成与饲料中的脂肪酸组成基本类似,即饲料脂肪酸组成可直接反映投喂后养殖鱼类肌肉脂肪酸组成。因此,在金鲳鱼饲养中,需提高其饲料中DHA+EPA的比例。同时,人工配合饲料中,需着重考虑DHA和EPA的添加,以有效地提高金鲳鱼的营养价值。几种海水鱼中DHA+EPA的含量较高(4.94%～31.6%)[22-28],8种常见淡水鱼(罗非鱼[29-31]及鄱阳湖中的青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲫鱼、鲤鱼、鲶鱼[12])中DHA+EPA的含量略低(1.19%～17.99%)。从脂肪酸的角度,海水鱼的营养价值高于淡水鱼。海产鱼类具有较高的开发利用价值。

3 结论

本研究主要对比了金鲳鱼五个组织部位(鱼头、内脏、鱼皮、鱼身骨、鱼身肉)中的脂质含量以及详细脂肪酸组成。结果显示:作为主要副产物的鱼头、鱼身骨、内脏等其脂质含量较高,颇具开发利用前景。SFA在内脏中含量显著高于其它组织,MUFA在鱼身骨、鱼头及鱼身肉中含量显著高于内脏和鱼皮,PUFA在5个组织间含量无显著差异,n-3 PUFA和EPA+DHA在鱼皮中含量显著高于其它组织,故不同的组织其优势脂肪酸组成不同。内脏中SFA含量显著高于MUFA含量,MUFA含量显著高于PUFA含量;鱼身骨、鱼头及鱼身肉中MUFA含量显著高于SFA和PUFA含量,SFA与PUFA含量之间无显著差异;鱼皮中SFA含量显著高于PUFA含量,MUFA与SFA,MUFA与PUFA含量之间无显著差异。因此,金鲳鱼组织中脂肪酸构成比例较为均衡,有益于人们的膳食需求。与其它海水鱼比较,金鲳鱼组织中DHA+EPA(4.36%～6.04%)的含量偏低。故在养殖过程中,需考虑增加饲料中的DHA+EPA的含量,以充分提高金鲳鱼的营养价值。

[1]李样红,彭树锋,周全耀,等. 卵形鲳鲹深水网箱养殖技术研究[J]. 科学养鱼,2014,30(5):44-45.

[2]戴梓茹,钟秋平,林美芳,等. 金鲳鱼营养成分分析与评价[J]. 食品工业科技,2013,34(1):347-350.

[3]王娜. 加工工艺对金鲳鱼鱼糜凝胶特性及鱼糜蛋白冷冻变性影响的研究[D].湛江:广东海洋大学,2015.

[4]肖鑫鑫. 金鲳鱼内脏酸性蛋白酶的分离及部分酶学性质和应用研究[D].海口:海南大学,2016.

[5]杨欣怡,宋军,赵艳,等. 网箱海养卵形鲳鲹肌肉中呈味物质分析评价[J]. 食品科学,2016,37(8):131-135.

[6]杨欣怡,张凤枰,赵鑫,等. 网箱海养卵形鲳鲹饲料与肌肉品质评价[J]. 食品科学,2015,36(21):243-248.

[7]Wang F,Han H,Wang Y,et al. Growth,feed utilization and body composition of juvenile golden pompanoTrachinotusovatusfed at different dietary protein and lipid levels[J]. Aquaculture Nutrition,2013,19(3):360-367.

[8]Lin H,Cheng X,Chen S,et al. Replacement of fish meal with fermented soybean meal in practical diets for pompanoTrachinotusovatus[J]. Aquaculture Research,2012,44(1):151-156.

[9]Ji L,Qu Y,Li J. Genetic polymorphism of three cultured populations of golden pompanoTrachinotusovatusas revealed by microsatellites[J]. Journal of Tropical Oceanography,2011,30(3):62-68.

[10]Do H H,Sang H M,ThanhThuy N T. Dietaryβ-glucan improved growth performance,vibrio counts,haematological parameters and stress resistance of pompano fish,TrachinotusovatusLinnaeus,1758[J]. Fish and Shellfish Immunology,2016,54:402-410.

[11]张少宁,徐继林,侯云丹,等. 卵形鲳鲹不同组织器官脂肪酸组成含量的比较[J]. 食品科学,2010,31(10):192-195.

[12]雷琳. 鄱阳湖几种野生淡水鱼及其食物链脂类中脂肪酸特点的研究[D].南昌:南昌大学,2012.

[13]曹君. 不同脂肪酸结构食用油的氧化规律及其动力学研究[D]. 南昌:南昌大学,2015.

[14]Olsen R L,Toppe J,Karunasagar I. Challenges and realistic opportunities in the use of by-products from processing of fish and shellfish[J]. Trends in Food Science & Technology,2014,36(2):144-151.

[15]黄东雨,陈海光,Kow F. 海洋鱼类分割加工废弃物的综合利用[J]. 广东农业科学,2009(9):144-148.

[16]张崟,朱志伟,曾庆孝. 鱼骨利用的研究现状[J]. 食品研究与开发,2007,28(9):182-185.

[17]袁美兰,赵利,刘华,等. 鱼头鱼骨的综合利用研究进展[J]. 现代农业科技,2015(18):284-286.

[18]傅燕凤,沈月新. 浅谈鱼皮胶原蛋白的利用[J]. 食品研究与开发,2004,25(2):16-18.

[19]Albertgj T,Marc M. Global overview on the use of fish meal and fish oil in industrially compounded aquafeeds:Trends and future prospects[J]. Aquaculture,2008,285(1-4):146-158.

[20]肖玫,欧志强. 深海鱼油中两种脂肪酸(EPA和DHA)的生理功效及机理的研究进展[J]. 食品科学,2005,26(8):522-526.

[21]Osman H,Suriah A R. Fatty acid composition and cholesterol content of selected marine fish in Malaysian waters[J]. Food Chemistry,2001,73(1):55-60.

[22]汪先进,袁星,翟哲,等. 饲料添加剂对卵形鲳鲹肌肉品质的影响[J]. 水产科技情报,2016,43(4):185-189.

[23]徐善良,王丹丽,徐继林,等. 3种鲳属鱼不同组织脂肪酸组成的比较研究[J]. 生物学杂志,2012,29(6):53-58.

[24]姚婷. 海水鱼与淡水鱼omega-3多不饱和脂肪酸含量的比较研究[J]. 现代食品科技,2005,21(3):26-29.

[25]李德涛. 军曹鱼营养价值评价及其内脏鱼油的提取和酶解蛋白制备[D]. 湛江:广东海洋大学,2010.

[26]舒琥,周莹,肖丹,等. 野生三斑石斑鱼肌肉营养成分与品质的评价[J]. 安徽农业科学,2011,39(21):12902-12905.

[27]林建斌,陈度煌,朱庆国,等. 3种石斑鱼肌肉营养成分比较初探[J]. 福建农业学报,2010,25(5):548-553.

[28]林利民,陈武. 5种海水养殖鱼类肌肉脂肪酸组成分析及营养评价[J]. 福建农业学报,2005,20(s1):67-69.

[29]赵婷婷,刘奕,汪学杰,等. 布氏罗非鱼肌肉营养成分分析与评价[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版),2015,41(2):184-189.

[30]陈寅山,戴聪杰. 红罗非鱼肌肉的营养成分分析[J]. 福建师范大学学报：自然科学版,2003,19(4):62-66.

[31]缪凌鸿,刘波,何杰,等. 吉富罗非鱼肌肉营养成分分析与品质评价[J]. 上海海洋大学学报,2010,19(5):635-641.