岷县高原鳅肌肉营养成分分析 与品质评价

问思恩,刘 涛,王 丰,陆 斌

(1.陕西省水产研究所,陕西西安 710086; 2.大连海洋大学食品科学与工程学院,辽宁大连 116023)

岷县高原鳅(Triplophysaminxianensis)属硬骨鱼纲(Osteichthyes)、辐鳍亚纲(Actinopterygii)、鲤形目(Cyprinidformes)、鳅科(Cobitidae)、条鳅亚科(Nemacheilinae)、高原鳅属(Triplophysa),是一种小型的冷水性鱼类[1],其主要生活在河汊湖弯、沼泽静水或沟渠缓流中,喜欢群居,主要以动物性食物为食。岷县高原鳅肉质细嫩、味道鲜美、营养丰富、肌间刺少、可药食两用,民间称之为“水中人参”,为秦巴山区土著鳅科鱼类的代表种类,是陕西省秦巴山区鱼类生物资源保护及开发利用的重点品种。

目前,国内外对高原鳅属鱼类的研究工作主要集中在生物学[2-4]、系统分类[1,5]以及胚胎发育[6-8]等方面,而对其肌肉营养成分的研究报道较少,仅见于泥鳅(Misgurnusanguillicaudatus)[9]、达里湖高原鳅(Triplophysadalaica)[10]、叶尔羌高原鳅(Triplophysayarkandensis)[11]、秀丽高原鳅(Triplophysavenusta)[12]、中华沙鳅(Botiasuperciliaris)[13]、花斑副沙鳅(ParabotiafasciataDabry)[14]、似鲇高原鳅(Triplophysasiluroides)[15]、台湾泥鳅(MisgurnusanguillicaudatusFormosa)[16]等鱼类,而关于岷县高原鳅肌肉营养成分的研究尚未见报道。本研究分析测定了岷县高原鳅的肌肉营养成分,并对其营养价值进行评价,以期为秦巴山区渔业种质资源的保护、特色养殖产业的开发提供基础资料。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

岷县高原鳅 2017年8月采集于秦岭北麓太白县白云峡河段,共30尾,其体重为(14.28±3.22) g,体长为(11.23±1.63) cm,样品加氧运输至实验室暂养,备用；氨基酸、脂肪酸、维生素E、牛磺酸标准品 纯度均≥99%,美国Sigma公司;甲醇、乙醇、正庚烷、异辛烷 美国Fisher公司;盐酸、硝酸、高氯酸 均为分析纯,上海国药集团公司。。

6890B气相色谱仪 美国Agilent科技公司;Water-2695液相色谱分析仪 美国沃特世公司;L-8900全自动氨基酸分析仪 日本Hitachi公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 样品处理按照GB/T18654.10-2008标准要求,去除头、尾、鳍、内脏后的肌肉进行均质化处理,-15 ℃保存待测。

1.2.2 检测方法 肌肉营养成分中的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、胆固醇、牛磺酸、维生素E、17种氨基酸、脂肪酸按照国家卫生和计划生育委员会、食品药品监管总局2016年发布的《关于发布《食品安全国家标准 食品添加剂 磷酸氢钙》等243项食品安全国家标准和2项标准修改单的公告》中规定的方法进行检测[17],色氨酸采用碱水解法(GB/T 18246-2000)前处理，并用反相高效液相色谱法测定[18]。

1.2.3 品质评价 氨基酸评价根据FAO/WHO/UNU(2007年)建议的人体必需氨基酸评分标准模式[19]和中国疾病预防控制中心营养与食品安全所(2004年)建议的全鸡蛋蛋白质氨基酸模式[20]计算氨基酸评分(amino acid score,AAS)、化学评分(chemical score,CS)和必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI),计算公式如下。

AAS=[被测定样品中必需氨基酸含量(g/100 g蛋白质)]/[需求模式中必需氨基酸含量(g/100 g蛋白质)]

CS=[测定样品蛋白质中被评价必需氨基酸含量(mg/gN)]/[鸡蛋蛋白质中评价必需氨基酸含量(mg/gN)]

式中:n表示评价必需氨基酸数量;a、b、…、h表示被评价样品中必需氨基酸含量(g/100 g蛋白质);ab、bb、…、hb表示需求模式中必需氨基酸含量(g/100 g蛋白质)。

脂肪酸评价参考文献[21]提出的计算致动脉粥样硬化指数(index of atherogenicity,IA)和血栓形成指数(index of thrombogenicity,IT)评价肌肉中脂肪酸成分对人体心血管类疾病的影响程度,计算公式如下:

式中:∑MUFA表示单不饱和脂肪酸总量;∑PUFA表示多不饱和脂肪酸总量。

1.3 数据处理

实验数据采用Excel 2013进行统计处理。描述性统计值使用平均值±标准差(Mean±SD)表示。

2 结果与分析

2.1 一般营养成分及分析

食物中水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分是最基本的化学组成成分,也是机体生长发育的最基本营养元素,岷县高原鳅(鲜样)肌肉中水分含量为75.43%±0.32%、粗蛋白含量为17.87%±0.14%、粗脂肪含量为1.72%±0.01%、粗灰分含量为1.57%±0.06%,粗蛋白含量高于同属的达里湖高原鳅(Triplophysadalaica)17.77%[10]、似鲇高原鳅(Triplophysasiluroides)16.98%[15]、叶尔羌高原鳅(Triplophysayarkandensis)14.06%[22],粗脂肪含量低于同属的达里湖高原鳅(Triplophysadalaica)1.77%[10]、似鲇高原鳅(Triplophysasiluroides)2.14%[15]、叶尔羌高原鳅(Triplophysayarkandensis)4.10%[22](表1),表明岷县高原鳅是一种高蛋白、低脂肪的鱼类,其营养结构对人体有益。

表1 岷县高原鳅肌肉中一般营养成分与其他鳅科鱼类比较(平均值±标准差)(%,湿重)Table 1 Comparison of common nutrient composition in muscle of Triplophysa minxianensis and some other loach (%,wet weight)

2.2 胆固醇、牛磺酸、维生素E含量及分析

胆固醇是类脂的一种,是人体及动物身体结构的成分之一,也是人体不可缺少的营养物质,但长期大量摄入胆固醇,会增加患心血管疾病的风险,岷县高原鳅肌肉中胆固醇含量为(114.2±0.8) mg/100 g,高于草鱼88.8 mg/100 g,低于黄鱼289.8 mg/100 g、烤鳗265.9 mg/100 g、鱿鱼153.1 mg/100 g、虾皮712.0 mg/100 g[23],表明岷县高原鳅的胆固醇含量较低。

牛磺酸参与营养物质的代谢,具有降低脂肪在机体内的沉积、刺激胰岛素的分泌降低血糖含量、促进蛋白质的生物合成等功能,此外,牛磺酸还具有抗氧化的功能,参与着机体的免疫调节[24];维生素E,又称生育酚,具有促进生育、延缓衰老,提高机体免疫能力和抗病能力的生物功能[25]。岷县高原鳅的肌肉中牛磺酸含量为(2738.4±50.6) mg/kg,维生素E含量为(915.1±3.7)μg/100 g(表2),牛磺酸含量高于尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)2200 mg/kg等五种罗非鱼[26]和鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)680 mg/kg[27],维生素E含量高于南极磷虾(Euphausiasuperba)26.01 μg/100 g和南美白对虾(Penaeusvannamei)22.03 μg/100 g[25]。岷县高原鳅肌肉中的牛磺酸和维生素E含量较高,说明其抗氧化能力和抗病能力较强,可作为良好的膳食补充剂。

表2 岷县高原鳅肌肉胆固醇、牛磺酸 和维生素E含量及分析(平均值±标准差)Table 2 Content of cholesterol,taurine and vitamin E in muscle of Triplophysa

2.3 氨基酸组成分析及评价

2.3.1 氨基酸组成分析 经检测,在岷县高原鳅的肌肉(鲜样)中含有常见的18种氨基酸(表3),包括人体必需氨基酸(Essential amino acids,EAA)8种、半必需氨基酸(Half-essential amino acids,HEAA)2种和非必需氨基酸(Non-essential amino acids,NEAA)8种,其所占比例分别为5.98%、1.72%和7.34%,总氨基酸的含量为15.04%,必需氨基酸含量占氨基酸总量的比值为39.76%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值为81.47%,根据FAO/WHO的理想模式,质量较好的蛋白质其必需氨基酸占氨基酸总量的比值为40%左右,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值在60%以上[28]。岷县高原鳅的肌肉氨基酸组成符合上述指标要求,属于优质蛋白。

表3 岷县高原鳅肌肉氨基酸组成 及含量(平均值±标准差,%湿重)Table 3 Compositions and contents of amino acids in muscle of

从氨基酸组成上来看,谷氨酸(Glu)含量最高为2.15%,占氨基酸总量的14.32%,谷氨酸不仅是鲜味氨基酸,还是脑组织生化代谢中的重要氨基酸,作为信息传递的重要神经递质,参与机体生命代谢、参与脑中多种生理活性物质的合成[29];其次为赖氨酸,其含量为1.44%,占氨基酸总量的9.57%,赖氨酸(Lys)是人体的必需氨基酸之一,能够参与蛋白质的生物合成,调节机体的免疫能力,被称为“生长性氨基酸”,具有改善营养不良、增进食欲、提高记忆力等效果,也是人乳中的第一限制性氨基酸[30],因而岷县高原鳅是优质的补脑和催乳食品。

2.3.2 鲜味氨基酸组成分析 动物蛋白质的鲜味在一定程度上取决于鲜味氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸)的组成和含量,鲜味氨基酸中的谷氨酸与天冬氨酸是呈鲜味的特征性氨基酸,其中谷氨酸的鲜味最强;而甘氨酸和丙氨酸是呈甘味的特征性氨基酸[31]。岷县高原鳅肌肉鲜样中的4种鲜味氨基酸总含量为5.21%,占氨基酸总量的34.64%,高于同属的秀丽高原鳅(30.94%)[12],低于达里湖高原鳅(38.40%)[10]以及似鲇高原鳅(39.56%)[15](表4),表明岷县高原鳅的肉味比较鲜美。

表4 岷县高原鳅肌肉中氨基酸含量与其他鳅科鱼类比较(平均值±标准差)(%,湿重)Table 4 Comparison of amino acid contents in muscle of Triplophysa minxianensis and some other loach (%,wet weight)

2.3.3 肌肉营养品质评价

2.3.3.1 必需氨基酸组成评价 对必需氨基酸的评价是其营养价值评价的关键,一种营养价值较高的食物蛋白质不仅所含的必需氨基酸种类要齐全,而且必需氨基酸之间的比例也要适宜,最好能与人体所需相符合,满足这两个条件的必需氨基酸其吸收最为完全,营养价值也最高[32]。

根据测定的氨基酸百分比与FAO/WHO建议的氨基酸评分标准模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式进行比较,计算出岷县高原鳅肌肉的氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)(表5)。从表5可以得出,根据氨基酸评分,岷县高原鳅的第一限制性氨基酸为缬氨酸,第二限制性氨基酸为苯丙氨酸+酪氨酸;根据化学评分,岷县高原鳅的第一限制性氨基酸为蛋氨酸+胱氨酸,第二限制性氨基酸为苯丙氨酸+酪氨酸。此外,岷县高原鳅的赖氨酸含量最高,其氨基酸评分为1.48,化学评分为1.14,均为评分中最高的,这对以谷物为主的膳食者来说,可弥补膳食结构中的赖氨酸不足,从而提高人体对食物蛋白质的综合利用率[13]。岷县高原鳅的必需氨基酸指数(EAAI)为75.40,高于达里湖高原鳅(55.52)[10]、秀丽高原鳅(48.11)[12]、中华沙鳅(60.36)[13]和花斑副沙鳅(69.73)[14],低于似鲇高原鳅(85.17)[15](表4),说明岷县高原鳅的营养价值较高。

表5 岷县高原鳅肌肉中必需氨基酸组成与评价Table 5 Composition and evaluation of essential amino acids of the muscle of Triplophysa minxianensis

2.3.3.2 支链氨基酸组成评价F值是支链氨基酸(BCAA)同芳香族氨基酸(AAA)的比值,即F=(亮氨酸Leu+异亮氨酸Ile+缬氨酸Val)/(苯丙氨酸Phe+酪氨酸Tyr)。岷县高原鳅肌肉中支链氨基酸(BCAA)与芳香族氨基酸(AAA)的含量分别为2.85%和0.96%,两者的比值F为2.97,高于达里湖高原鳅(2.48)[10]、似鲇高原鳅(2.24)[15]、秀丽高原鳅(2.26)[12]、中华沙鳅(1.96)[13]和花斑副沙鳅(2.37)[14](表4)。

支链氨基酸具有降低胆固醇含量、保护肝脏、抑制癌细胞生长等功效,研究发现,支链氨基酸和芳香族氨基酸的比例在正常人与哺乳动物的肌肉中为3.0～3.5,当肝脏受到损伤时,则降至1.0～1.5[12]。因此,岷县高原鳅肌肉对人体的肝脏具有一定的保护作用。

2.4 脂肪酸组成分析及评价

岷县高原鳅肌肉中共检测出16种脂肪酸(表6),脂肪酸总量为1.56%(鲜样),即饱和脂肪酸(SFA)5种,占脂肪酸总量的32.42%,不饱和脂肪酸(UFA)11种,占脂肪酸总量的67.58%。其中包括单不饱和脂肪酸(MUFA)6种,占脂肪酸总量的26.79%,多不饱和脂肪酸(PUFA)5种,占脂肪酸总量的40.79%。

表6 岷县高原鳅肌肉脂肪酸组成及含量(平均值±标准差,% 湿重)Table 6 Fatty acids composition and contents in muscle of Triplophysa (% wet weight)

研究显示，单不饱和脂肪酸(MUFA)具有降低血糖、血脂及胆固醇的功效[13,33],岷县高原鳅单不饱和脂肪酸含量为26.79%,低于达里湖高原鳅(34.42%)[10]、秀丽高原鳅(29.87%)[12]、中华沙鳅(30.95%)[13]和花斑副沙鳅(36.48%)[14](表7);多不饱和脂肪酸含量为40.79%,略低于中华沙鳅(41.76%)[13],高于达里湖高原鳅(23.50%)[10]、秀丽高原鳅(32.11%)[12]和花斑副沙鳅(25.10%)[14](表7),近年来研究显示，高含量的多不饱和脂肪酸(PUFA)能增加食物加热时产生的香味,同时多不饱和脂肪酸还具有保护视力、降低冠心病发病率、降低心血管疾病发病率、抗肿瘤、降血脂、降血压、抑制血小板凝集、促进生长发育和免疫调节的作用[34-35]。

表7 岷县高原鳅肌肉中脂肪酸含量与其他鳅科鱼类比较(平均值±标准差)(%,湿重)Table 7 Comparison of fatty acid contents in muscle of Triplophysa minxianensis and some other loach (%,wet weight)

亚油酸(LA)和亚麻酸(LNA)是人体的两种必需脂肪酸(EFA),为生物膜结构脂质的重要组成部分,保证类脂的正常生理代谢,同时也是前列腺素、ARA、EPA和DHA等活性物质的前体物[36]。岷县高原鳅肌肉中EFA含量为10.40%,高于达里湖高原鳅(10.07%)[10]、秀丽高原鳅(7.31%)[12]、中华沙鳅(9.15%)[13]和花斑副沙鳅(7.04%)[14](表7)。岷县高原鳅肌肉中含有丰富的必需脂肪酸,对维持人类身体健康发挥着十分重要的作用。

n-3和n-6 PUFAs在人体内的平衡性是维持人体健康的重要因素,中国营养学会在2000年提出的人体内最佳 n-3 PUFA/n-6 PUFA 比值为1/6～1/4[10,37]。日常的食物中n-6 PUFAs 相对充足而n-3 PUFAs相对不足,岷县高原鳅肌肉中的n-3 PUFAs含量丰富,可作为良好的 n-3 PUFAs 源。

EPA和DHA是一类多烯不饱和脂肪酸,可以抑制内源性胆固醇和甘油三酯的合成,有效软化血管、降低血脂、降低血液粘稠度、抑制血小板凝集、防治心脑血管疾病,还具有良好的免疫调节、促进大脑发育、改善记忆和反应能力等功效[38]。岷县高原鳅肌肉中EPA+DHA含量为28.77%,高于达里湖高原鳅(9.37%)[10]、秀丽高原鳅(11.68%)[12]、中华沙鳅(20.97%)[13]和花斑副沙鳅(10.18%)[14]。

此外,岷县高原鳅肌肉中脂肪酸动脉粥样硬化指数(IA)为0.47、血栓形成指数(IT)为0.24,和狭鳕鱼皮(IA 0.50、IT 0.23)[39]、南方大口鲶(IA 0.42、IT 0.35)[40]、瓦氏黄颡鱼(IA 0.37、IT 0.49)[41]较接近,均比较低,且明显低于羊肉(IA 1.00、IT 1.58)、牛肉(IA 0.72、IT 1.06)、猪肉(IA 0.60、IT 1.37)[21],进一步说明岷县高原鳅肌肉中脂肪酸不饱和度较高,可以有效地降低人体心血管类疾病的发生。

3 结论

岷县高原鳅肌肉中水分含量(75.43%)较高,灰分含量(1.57%)较低,蛋白质含量(17.87%)较高,脂肪含量(1.72%)较低,胆固醇含量(114.2 mg/100 g)较低,牛磺酸和维生素E含量较高,属于高蛋白、低脂肪、低胆固醇的水产食品;氨基酸种类齐全,且其组成比例符合FAO/WHO的理想模式,属于优质蛋白;谷氨酸(Glu)、赖氨酸(Lys)含量较高,分别占氨基酸总量的14.32%、9.57%，是优质的补脑和催乳食品;鲜味氨基酸含量(34.64%)和必需氨基酸指数(EAAI)(75.40)均较高;肌肉中所含脂肪酸种类较多,且多不饱和脂肪酸(PUFA)、必需脂肪酸(EFA)以及DHA+EPA的含量丰富，分别为40.79%、10.40%和28.77%。岷县高原鳅具有合理的氨基酸和脂肪酸组成,是一种营养成分均衡、营养价值较高且极具市场开发前景的名特土著鱼类。