山泉流水与池塘养殖草鱼营养成分比较

陈小雷，崔 凯，周蓓蓓，鲍俊杰，林衍峰，马朝彬

( 1.安徽省农业科学院水产研究所，水产增养殖安徽省重点实验室，安徽 合肥 230031； 2.安徽省休宁县水产站，安徽 休宁 245400； 3.阜阳市老庙镇农业综合服务站，安徽 阜阳 236143 )

草鱼(Ctenopharyngodonidellus)为典型的草食性鱼类，是我国主要的淡水养殖品种之一。2017年我国淡水鱼养殖总产量为2.541×107t，其中草鱼总产量为5.35×106t，占我国淡水养殖总产量的21%，产业地位极其重要。

1 材料与方法

1.1 材料

草鱼由黄山石屋坑生态科技有限公司提供，挑选体质量为1500～1750 g、体格健壮、无病无伤、觅食活跃的山泉流水养殖草鱼(3龄)和池塘养殖草鱼(2龄)各6尾，活体充氧运输至实验室后开展试验。3龄流水养殖草鱼是孵化后于山泉流水池中养殖3年，主要投喂青饲料、玉米、南瓜等；2龄池塘养殖草鱼是孵化后于精养池塘中养殖2年，主要投喂商品配合饲料。致晕后，用纱布擦拭干净草鱼体表，取鱼体背部和腹部全部肌肉，用组织捣碎机将肌肉捣碎搅拌均匀，捣碎样品按山泉流水养殖草鱼和池塘养殖草鱼分组，每组每尾鱼取400 g样品组成混合样品，存放于-80 ℃以待检测用。

1.2 基本营养成分检测

采用105 ℃干燥法(GB 5009.3—2010)、550 ℃灼烧法(GB 5009.4—2010)、凯氏定氮法(GB 5009.5—2010)、索氏抽提法(GB/T 5009.6—2003)分别测定肌肉水分、灰分、粗蛋白和粗脂肪含量。

1.3 肌肉矿物元素检测

利用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定肌肉中的10种矿物元素，即钾、磷、钠、钙、镁5种常量元素和铜、锌、铁、锰、硒5种微量元素。首先将肌肉用干灰化法[8]消解，制得试样消解液，定容后待检测，并做试剂空白。

1.4 胶原蛋白测定

取4.00 g新鲜鱼肉和10倍体积蒸馏水于匀浆器(FA25)中，匀浆2 min后，用离心机(HITACHI CR22G)在10 000 r/min下离心20 min，弃上清液。向沉淀加20倍体积的0.1 mol/L NaOH溶液，搅拌过夜后10 000 r/min离心20 min，弃上清液，重复2次。加入10倍体积的0.5 mol/L冰醋酸溶液，搅拌过夜，10 000 r/min离心20 min，重复1次，此上清液为可溶性胶原蛋白液。向沉淀加入5倍体积的蒸馏水，置于高压灭菌锅中，120 ℃加热1 h后，10 000 r/min离心20 min，此上清液为不可溶性胶原蛋白液。可溶性和不可溶性胶原蛋白分别用考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒测定蛋白质含量[9]。

1.5 总超氧化物歧化酶活性检测

向0.1 g样品中加入1 mL 0.9%的生理盐水，匀浆1 min，4 ℃、10 000 r/min离心20 min，取上清液加入酶标板，通过酶标仪用南京建成总超氧化物歧化酶试剂盒测定总超氧化物歧化酶活性。

1.6 丙二醛含量检测

向0.1 g样品加入1 mL 0.9%的生理盐水，匀浆1 min，此匀浆液使用南京建成丙二醛试剂盒测定丙二醛含量，测定波长为532 nm。

1.7 氨基酸分析

参照GB 5009.124—2016方法测定(L-8900 Hitachi)。

肌肉营养品质评价:将必需氨基酸换算成1 g蛋白质中氨基酸质量(mg)，按照联合国粮食与农业组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)1973年氨基酸评分标准模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式，计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)。

EAAI=[(100A/AE)×(100B/BE)×……×(100H/HE)]1/n

式中，Ai为样品中某种氨基酸含量；Bi为WHO推荐成人同种氨基酸需求量，Ci为全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量，n为氨基酸数量(个)，A、B、C、…、J为样品必需氨基酸干物质含量(%)，AE、BE、CE、…、JE为全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸干物质含量(%)。

1.8 脂肪酸测定

按照GB 5009.168—2016方法测定(GC-2010 Plus Shimadzu)。

1.9 数据处理

试验数据采用平均值±标准差表示，利用SPSS 17.0统计软件进行方差分析、多重比较和相关性分析，差异显著水平为0.05。

2 结 果

2.1 草鱼肌肉基本营养成分

山泉流水和池塘养殖草鱼基本营养成分见表1。山泉流水养殖草鱼和池塘养殖草鱼的水分、粗蛋白及粗脂肪含量均有显著差异(P<0.05)，灰分含量差异不显著(P>0.05)，其中山泉流水养殖草鱼的粗蛋白和灰分含量均高于池塘养殖草鱼，水分和粗脂肪含量低于池塘养殖草鱼。

表1 山泉流水和池塘养殖草鱼肌肉基本营养成分(湿基) %Tab.1 Contents of approximate nutritional composition in muscle ofcultured grass carp in spring flowing water and routine ponds (wet basis)

注：同行中标有不同字母的平均值间差异显著(P<0.05)，下同.

Note: means with different letters in the same line are significantly different (P<0.05), et sequentia.

2.2 草鱼肌肉矿物元素含量

测定的5种常量元素和5种微量元素含量见表2。两种方式养殖草鱼肌肉常量元素中K的含量均最高，Na其次，P、Mg和Ca次之。其中，普通池塘养殖草鱼肌肉中K和Na的含量高于山泉流水养殖草鱼，但差异不显著(P>0.05)；P、Ca和Mg的含量低于山泉流水养殖草鱼，差异显著(P<0.05)。山泉流水养殖草鱼肌肉中5种微量元素含量均高于普通池塘养殖草鱼，差异显著(P<0.05)。其中，山泉流水和池塘养殖草鱼肌肉中含量最高的微量矿物元素均为Zn，其次为Fe、Se、Mn，Cu次之。

2.3 草鱼肌肉胶原蛋白含量

山泉流水和池塘养殖草鱼肌肉可溶性和不可溶性胶原蛋白含量见表3。两种方式养殖草鱼肌肉的可溶性蛋白含量差异不显著(P>0.05)。山泉流水养殖草鱼肌肉中不可溶性胶原蛋白含量显著高于池塘养殖草鱼(P<0.05)。山泉流水养殖草鱼肌肉的总胶原蛋白含量高于池塘养殖草鱼。

表2山泉流水和池塘养殖草鱼肌肉矿物元素含量(湿基) mg/kg

Tab.2 Contents of mineral elements in muscle of grass carp cultured in spring flowing water and routine ponds (wet base)

表3 山泉流水与池塘养殖草鱼肌肉胶原蛋白含量 mg/mLTab.3 Contents of collagen in muscle of grass carp culturedin spring flowing water and routine ponds

2.4 草鱼肌肉超氧化物歧化酶活力及丙二醛含量

山泉流水和池塘养殖草鱼肌肉超氧化物歧化酶活力和丙二醛含量见表4。山泉流水养殖草鱼肌肉超氧化物歧化酶活力显著高于池塘养殖草鱼(P<0.05)，丙二醛含量显著低于池塘养殖草鱼(P<0.05)。

2.5 草鱼肌肉氨基酸组成及含量

山泉流水和池塘养殖草鱼肌肉中18种氨基酸含量的测定结果见表5，包括8种必需氨基酸和10种非必需氨基酸。山泉流水养殖草鱼肌肉总氨基酸、总必需氨基酸和鲜味氨基酸含量均显著高于池塘养殖草鱼(P<0.05)，总非必需氨基酸差异不显著。两种方式养殖草鱼必需氨基酸/总氨基酸分别为42.20%和40.04%，必需氨基酸/非必需氨基酸分别为73.81%和66.47%，含量最高的必需氨基酸均为赖氨酸，分别为1.60%和1.45%，含量最高的鲜味氨基酸均为谷氨酸，分别为2.23%和2.15%，除色氨酸、丙氨酸、胱氨酸和酪氨酸含量差异不显著(P>0.05)外，其余氨基酸含量均差异显著(P<0.05)。

表4 山泉流水与池塘养殖草鱼肌肉超氧化物 歧化酶活力及丙二醛含量Tab.4 SOD activity and MDA content in muscle of grasscarp cultured in spring flowing water and routine ponds

山泉流水和池塘养殖草鱼氨基酸评分、化学评分和必需氨基酸指数见表6。两种方式养殖草鱼的赖氨酸氨基酸评分和化学评分均最高，超过联合国粮农组织和世界卫生组织评分模式和全鸡蛋水平。根据氨基酸评分和化学评分，两种方式养殖草鱼的缬氨酸评分最低，分别为0.77、0.58和0.75、0.57，说明缬氨酸是两种方式养殖草鱼的第一限制性氨基酸。山泉流水草鱼必需氨基酸指数高于池塘养殖草鱼，分别为81.15和78.53。

2.6 草鱼肌肉脂肪酸组成及含量

山泉流水和池塘养殖草鱼肌肉脂肪酸组成及含量见表7。两种方式养殖草鱼共检出18种脂肪酸，饱和脂肪酸5种、单不饱和脂肪酸4种、多不饱和脂肪酸9种。山泉流水养殖草鱼肌肉饱和脂肪酸含量为32.91%，显著低于池塘养殖草鱼(36.85%)(P<0.05)，其中棕榈酸含量均最高，山泉流水养殖草鱼为24.39%，显著低于池塘养殖草鱼的26.98%(P<0.05)。山泉流水养殖草鱼肌肉单不饱和脂肪酸含量为33.35%，显著低于池塘养殖草鱼的34.51%(P<0.05)，其中油酸含量均最高，山泉流水养殖草鱼27.40%，显著高于池塘养殖草鱼的25.04%(P<0.05)。山泉流水养殖草鱼肌肉多不饱和脂肪酸含量为33.48%，显著高于池塘养殖草鱼的28.32%(P<0.05)，其中亚油酸含量均最高，山泉流水养殖草鱼14.79%，显著高于池塘养殖草鱼的13.61%(P<0.05)；山泉流水养殖草鱼的亚麻酸4.68%，显著高于池塘养殖草鱼的3.97%(P<0.05)；山泉流水养殖草鱼的花生四烯酸0.78%，显著低于池塘养殖草鱼的1.06%(P<0.05)；山泉流水养殖草鱼的二十碳五烯酸+二十二碳六烯酸 9.07%，显著高于池塘养殖草鱼的6.77%(P<0.05)。

表5 山泉流水与池塘养殖草鱼肌肉氨基酸组成与含量(湿基) %Tab.5 Kinds and contents of amino acids in muscle of grass carp cultured in spring flowing water and routine ponds (wet basis)

注：标“*”的为鲜味氨基酸.

Note: “*” means delicious amino acid.

表6 山泉流水与池塘养殖草鱼肌肉氨基酸评分、化学评分和必需氨基酸指数Tab.6 AAS, CS and EAAI of amino acids in muscle of grass carp cultured in spring flowing water and routine ponds

表7 山泉流水与池塘养殖草鱼肌肉脂肪酸组成与含量(湿基) %Tab.7 Kinds and contents of fatty acids in muscle of grass carp cultured in spring flowing water and routine ponds (wet basis)

3 讨 论

3.1 基本营养成分分析比较

鱼类营养成分及含量除受遗传因素影响外，也随着栖息环境、年龄、饵料及鱼类营养代谢而变化[11-13]。本研究中，山泉流水养殖草鱼的蛋白质、灰分含量显著高于普通池塘养殖草鱼，水分、脂肪含量却低于池塘养殖草鱼。山泉流水养殖草鱼食物以水草为主，池塘养殖草鱼以配合饲料为主，食物来源和养殖环境不同，均会造成山泉流水和池塘养殖草鱼的肌肉营养成分不同，这在以不同方式养殖的光唇鱼(Acrossocheilusfasciatus)[14]、长吻(Leiocassislongirostris)[15]和江鳕(Lotalota)[16]等鱼类中均有体现。结果表明，山泉流水养殖草鱼相较于池塘养殖草鱼的蛋白质含量更高，脂肪含量更低，鱼肉品质更好。

3.2 矿物元素含量分析比较

截至目前，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，尽管它们在机体内含量极少，但对维持机体一些重要的新陈代谢却十分必要。理化性质相似的元素在生物学上存在拮抗作用，且通常发生在Zn/Cu>10和Zn/Fe>1时[17]，本研究中，山泉流水养殖草鱼肌肉的Zn/Cu>47、Zn/Fe>1，池塘养殖草鱼Zn/Cu>40、Zn/Fe>3，说明两种方式养殖草鱼肌肉中的Zn/Cu和Zn/Fe正常，微量元素之间的平衡稳定。山泉流水养殖草鱼肌肉中Zn、Cu和Se含量更高，多食有解毒和抗衰老作用，因为Zn和Cu能够诱导合成更多的金属硫蛋白与进入体内的Cd、Hg、Pb等重金属结合而使其失去毒性，Zn与Se还有抗衰老作用[18]。

矿物元素不仅影响鱼肉的营养价值，也影响鱼肉的嫩度和风味[19-20]：Ca2+可加速肌肉的嫩化，提高肌肉的嫩度；Mg2+、Cu2+、Fe3+、Mn2+等影响鱼肉的脂质过氧化反应，对肉味保持有重要作用；K+、Na+、Ca2+和Fe2+呈咸味，Zn2+呈甜味，肌肉风味随这些元素的种类和数量的变化而变化[19-20]。山泉流水养殖草鱼肌肉中Ca2+、Mg2+、Zn2+和Fe3+含量较高，具有较好的嫩度和风味。

3.3 胶原蛋白含量分析比较

胶原蛋白为肌肉结缔组织的重要组成，其含量、交联程度及胶原纤维的尺寸和排列均会影响肌肉结缔组织的完整性和稳定性[21-23]。结蹄组织在肌纤维和肌束周围形成致密的膜鞘[24]，在一定程度上可以防止肌肉水分蒸发和汁液流失，提高肌肉的持水力[25]；鱼类死后肌肉的软化和组织结构的孔隙主要因为细胞周围结缔组织的胶原蛋白降解[26-27]，所以肌肉中胶原蛋白含量对鱼肉品质优劣至关重要[28]。肌肉的弹性也主要取决于肌肉内结缔组织中胶原蛋白的含量，肌肉结缔组织含量越多、肉质弹性越好，这已在猪肉[29]和鸡肉[30]中得到证实。本研究中，山泉流水养殖草鱼肌肉总胶原蛋白和不可溶性胶原蛋白含量高于池塘养殖草鱼，说明鱼肉弹性和品质更好[31]。胶原蛋白含量差异的原因在于：(1)同样体质量的山泉流水养殖草鱼比池塘养殖草鱼的年龄大，而胶原蛋白和不可溶性胶原蛋白含量随着养殖时间的增加而增加[32-35]；(2)除受食物影响外，山泉流水养殖草鱼生活在流水中，运动量和肌肉负荷均较大，使其胶原蛋白含量高，但可溶性差[36]。但是，鱼类的胶原蛋白比哺乳动物水解性强，会影响冷冻处理后鱼肉的质地，需要多加关注。

3.4 超氧化物歧化酶活力和丙二醛含量分析比较

超氧化物歧化酶是一种能够消除生物体新陈代谢过程中产生的有害物质的活性物质。丙二醛的含量指示机体脂质过氧化的程度，可间接反映细胞损伤的程度。二者配合用来显示鱼肉在加工及保藏过程中的抗氧化能力[37]。本研究中，山泉流水养殖草鱼肌肉超氧化物歧化酶活力显著高于池塘养殖草鱼，而丙二醛含量显著低于池塘养殖草鱼，二者呈负相关性，与赵睿等[38]的研究一致，说明山泉流水养殖草鱼肌肉具有更强的抗氧化能力，在加工和贮藏过程中能保存更长时间、具有更好的加工品质，能更好地补充人体超氧化物歧化酶、提高抗衰老能力。

3.5 氨基酸组成及含量分析比较

一种蛋白质或食物中必需氨基酸的含量比例，达到或接近联合国粮农组织和世界卫生组织提出的人体所需氨基酸的组成模式，就说明其不仅满足人体生理需要，也能被充分利用，营养价值更高[39]。对两种方式养殖草鱼肌肉中氨基酸的分析发现，山泉流水养殖草鱼的必需氨基酸/总氨基酸为42.20%、必需氨基酸/非必需氨基酸为73.81%，高于池塘养殖草鱼、江鳕[16]、黑斑原(Glyptosternummaculatum)[40]、鲐鱼(Pneumatophorusjaponicus)[41]、密云水库鲢鱼(Hypophthalmichehysmolitrix)、鳙鱼(Aristichthysnobilis)[42]，符合联合国粮农组织和世界卫生组织理想模式要求[43]。两种方式养殖草鱼肌肉赖氨酸含量均超过全鸡蛋和联合国粮农组织/世界卫生组织模式，说明多食既能弥补以谷物为主食的膳食者食品中赖氨酸的不足，又能补充优质蛋白[44]。山泉流水养殖草鱼的必需氨基酸指数为81.15%，高于池塘养殖草鱼、中华倒刺鲃(Spinibarbussinensis)[44]和拉氏[6]。综上说明，山泉流水养殖草鱼属优质蛋白质，且氨基酸平衡效果更好。

3.6 脂肪酸组成及含量分析比较

本研究中，山泉流水养殖草鱼的饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量低于池塘养殖草鱼，多不饱和脂肪酸含量高于池塘养殖草鱼。饱和脂肪酸含量过高时血清总胆固醇升高，易引发心血管疾病，而多不饱和脂肪酸有利于调节脂质代谢和预防心血管疾病，是人和动物生长发育的必需脂肪酸[48-49]。《中国居民膳食营养素参考摄入量》建议总饱和脂肪酸∶总单不饱和脂肪酸∶总多不饱和脂肪酸=1∶1∶1为最佳，n-6多不饱和脂肪酸∶n-3多不饱和脂肪酸=(4～6)∶1为最佳[50]。二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸是人体非常重要的脂肪酸，在促进神经系统、视觉系统的发育，防治心脑血管疾病，抗癌和抗炎等方面具有积极作用[16]，因此鱼类脂肪品质的优劣很大程度取决于多不饱和脂肪酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸的含量[51]。目前我国居民以家禽肉类和植物油为主要脂肪源，n-6多不饱和脂肪酸和n-3多不饱和脂肪酸的比值远高于(4～6)∶1[52]。本研究中，山泉流水养殖草鱼n-3多不饱和脂肪酸含量占总脂肪酸的14.52%，n-6多不饱和脂肪酸∶n-3多不饱和脂肪酸=1.23∶1，二十碳五烯酸+二十二碳六烯酸占总脂肪的9.07%，均高于池塘养殖草鱼，说明多食不仅可以补充二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸和长链不饱和脂肪酸，其富含的n-3多不饱和脂肪酸还可以平衡脂肪酸的摄入，调节n-6和n-3多不饱和脂肪酸的比例。

脂肪酸组成与含量也影响鱼肉的风味和口感：水产品特有的芳香气味与n-3多不饱和脂肪酸分解产生的挥发性物质有关[53-54]；二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸在一定程度上反映了鱼肉的多汁性[53-54]；鱼肉的硬度和黏结性与硬脂酸的含量呈正相关性，与亚麻酸的含量呈负相关性[55]。本研究中，山泉流水养殖草鱼肌肉n-3多不饱和脂肪酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸和亚麻酸高于池塘养殖草鱼、鲫鱼(Carassiusauratus)、鲤鱼[47]和江苏大银鱼(Protosalanxhyalocranius)[56]，说明山泉流水养殖草鱼烹调后香气更浓郁，且更爽滑多汁。

4 结 论

山泉流水养殖草鱼的水分和粗脂肪含量显著低于池塘养殖草鱼，粗蛋白和灰分含量显著高于池塘养殖草鱼；山泉流水养殖草鱼肌肉中P、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn和Se含量均显著高于池塘养殖草鱼，K和Na含量显著低于池塘养殖草鱼；山泉流水养殖草鱼肌肉可溶性胶原蛋白含量与池塘养殖草鱼差异不显著，不可溶性胶原蛋白显著高于池塘养殖草鱼；山泉流水养殖草鱼肌肉有更高的超氧化物歧化酶活力及较低的丙二醛含量；山泉流水养殖草鱼的总氨基酸、必需氨基酸/总氨基酸、必需氨基酸/非必需氨基酸和鲜味氨基酸显著高于池塘养殖草鱼；山泉流水养殖草鱼的氨基酸评分和化学评分不同程度地高于池塘养殖草鱼，必需氨基酸指数分别为81.15和78.53；山泉流水养殖草鱼饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量显著低于池塘养殖草鱼，多不饱和脂肪酸含量显著高于池塘养殖草鱼。