赵燕静, 王良炎, 刘慧芬, 张玉茹, 冯世坤, 冯军厂*
(河南师范大学水产学院,河南省水产动物养殖工程技术研究中心,水产动物疾病控制河南省工程实验室,河南 新乡453007)
黄河鲤(Cyprinus carpio),是我国黄河流域特有的、宝贵的鱼类资源,属鲤形目(Cypriniformes),鲤科(Cyprinidae),鲤属(Cyprinus)。黄河鲤赤尾金鳞,体态丰满,肉质细嫩鲜美,具有较高的营养价值。同时,因“鲤鱼跃龙门”的美好寓意,深受广大消费者的喜爱。在集约化养殖的今天,高密度养殖和饲喂的条件下,黄河鲤肌肉品质下降,土腥味加重,营养价值和口感已不能满足大众对水产品的高质量需求。目前,已有研究对野生和人工养殖鲤鱼[1]、草鱼(Ctenopharyngodon idella)[2]、中华鲟(Acipenser sinensis)[3]、欧洲鲈(Dicentrarchus labrax)[4]等多种鱼类肌肉的营养成分进行比较分析,但未见野生黄河鲤和养殖黄河鲤肌肉营养品质差异的相关报道。
本研究以黄河鲤为研究对象,比较分析了河南省野生黄河鲤和养殖黄河鲤肌肉常规营养成分、氨基酸和脂肪酸的组成和含量,评价野生和养殖黄河鲤肌肉品质的差异,为找出养殖黄河鲤肌肉品质下降的关键因素和改善肌肉品质提供基础资料和科学依据。
2017年9月-2017年10月采集野生黄河鲤样品,采集地点分别为黄河流域洛阳段和黄河流域郑州中牟段,养殖黄河鲤取自河南师范大学水产基地。
各采样点选取体质健康的1龄黄河鲤,体质量为470±39 g15条,取其背部两侧肌肉,一部分-80 ℃保存用于肌肉常规营养成分分析;一部分冷冻干燥后-20 ℃保存,用于氨基酸和脂肪酸的测定分析。
采用直接干燥法测定水分含量,参照GB 5009.3—2010;采用索氏提取法测定粗脂肪含量,参照GB/T 5009.6—2003;采用重量法测定粗灰分含量,参照GB 5009.4—2010;采用凯氏定氮法测定粗蛋白含量,参照GB 5009.5—2010。
氨基酸测定∶采用酸水解法,参照GB /T 18654.11—2008。使用德国曼默博尔membraPure的A300全自动氨基酸分析仪进行分析。德国曼默博尔20种氨基酸标样作为对照。
脂肪酸测定∶使用美国Agilent 7890B气相测谱仪进行测定分析,采用面积归一化法计算脂肪酸各成分含量。采用37种脂肪酸标样作为对照。
(1)氨基酸营养品质评价
根据FAO/WHO 1973建议的氨基酸评分标准和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式,分别以氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)进行蛋白质营养评价。计算公式如下∶
式中∶x为待测氨基酸含量,s为鸡蛋蛋白中同种
氨基酸含量,n为比较的氨基酸数。
(2)脂肪酸营养品质评价
参考Ulbricht和Southgate[5]提出的用于评价肌肉中脂肪酸成分对人体心血管类疾病的影响程度的血栓形成指数(index of thrombogenicity, IT)以及致动脉粥样硬化指数(index of atherogenicity,IA)来反应黄河鲤肌肉中脂肪酸的营养价值。公式如下∶
试验数据以平均值±标准差(Mean ± SD)表示,采用单因素方差分析的Tukey HSD方法,利用SPSS 20.0软件提供的统计分析工具进行分析,统计显著性水平设定∶P <0.05为显著性差异。
对野外采集的野生黄河鲤和河南师范大学养殖黄河鲤背肌进行常规营养成分检测,结果见表1。野生和养殖黄河鲤背肌的水分和粗脂肪含量无显著差异(P >0.05)。粗蛋白和粗灰分含量均为洛阳段野生黄河鲤>郑州中牟段野生黄河鲤>养殖黄河鲤,且洛阳段野生黄河鲤的粗蛋白和粗灰分含量显著高于养殖黄河鲤的粗蛋白和粗灰分含量(P <0.05)。说明洛阳段野生黄河鲤的营养价值高于养殖黄河鲤,这可能与洛阳段野生黄河鲤的生长环境中水草茂密、浮游生物较多,饵料充足有关。此研究结果与过正乾、程汉良等研究的结果一致,认为野生鲤鱼[1]、草鱼[2]、中华鲟[3]、欧洲鲈[4]、大黄鱼(Larimichthys crocea)[6]的粗蛋白含量显著高于养殖的粗蛋白含量。野生和养殖黄河鲤的粗蛋白含量(16.60%~17.29%)和粗脂肪含量(3.56%~3.65%)均在适口性良好范围内(15%~20%,3.5%~4.5%),说明野生和养殖黄河鲤均具有较好的适口性。
本研究黄河鲤的粗蛋白和水分含量均低于王兵兵研究的不同地域黄河鲤的粗蛋白和水分含量,但粗脂肪含量高于伊洛河群体、郑州良种场群体和陕西群体的黄河鲤[7]。与朱健报道的郑州良种场黄河鲤常规营养成分比较[8],结果发现本研究野生和养殖黄河鲤水分、粗脂肪和粗灰分含量均高于朱健报道的结果,但粗蛋白含量较低。说明鱼体肌肉常规营养成分的含量可能与鱼体的大小和采集样品的时间季节相关。
表1 野生和养殖黄河鲤背肌常规营养成分分析%(n = 6)Table1Theanalysisofmajornutrientcontentsindorsal muscleofwildandfarmedC.carpio%(n=6)
野生和养殖黄河鲤背肌中脂肪酸组成检测结果见表2,共检测分析11种脂肪酸。结果显示,黄河鲤饱和脂肪酸(SFA)含量呈现为郑州中牟段>养殖>洛阳段,并具有显著差异(P <0.05);洛阳段野生黄河鲤的单不饱和脂肪酸(MUFA)含量为32.48 %,显著高于郑州中牟段和养殖黄河鲤的MUFA含量(P <0.05)。在多不饱和脂肪酸(PUFA)中,野生黄河鲤的必需脂肪酸亚油酸(C18:2n6)含量显著高于养殖黄河鲤的C18:2n6含量;花生三烯酸(C20:3n6)、花生四烯酸(C20:4n6)、二十碳五烯酸(C20:5n3,EPA)、二十二碳六烯酸(C22:6n3,DHA)和PUFA含量则呈现为养殖黄河鲤显著高于野生黄河鲤(P <0.05)。与过正乾的养殖鲤饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量高于野生鲤,而多不饱和脂肪酸含量低于野生鲤的研究结果不一致[1],这可能是由于养殖黄河鲤精制饲料中脂肪酸的组成引起的。军曹鱼(Rachycentron canadum)[9]和银鲳(Pampus argenteus)[10]属的研究结果也表明,养殖鱼类肌肉中脂肪酸的组成和含量会随着饲料中脂肪酸的组成比例变化而变化。
表2 野生和养殖黄河鲤背肌中脂肪酸组成及含量%(n=6)Table 2 The composition and content of fatty acids in dorsal muscle of wild and farmed C.carpio%(n=6)
脂肪是加热产生香气成分不可缺少的物质,尤其是高含量的PUFA能显著地增加香味,同时在一定程度上反映肌肉的多汁性,提高肌肉的营养品质[11]。本研究中黄河鲤的PUFA含量达到40%以上,均高于MUFA和SFA的含量。EPA和DHA被认为是人和动物生长发育过程中的必需脂肪酸,具有促进大脑发育、延缓大脑衰老并防治心脑血管疾病等作用。∑ω-3与∑ω-6比值也是衡量脂肪酸品质的重要指标,野生和养殖黄河鲤均高于FAO/WHO推荐的∑ω-3与∑ω-6的比值0.1~0.2。本研究中,∑ω-3/∑ω-6与EPA+DHA的结果一致,均显示为养殖黄河鲤高于野生黄河鲤,与过正乾的研究结果不同。研究显示,洛阳段野生黄河鲤脂肪酸品质评价指标血栓形成指数IT和致动脉粥样硬化指数IA均显著低于养殖黄河鲤,表明洛阳段野生黄河鲤肌肉可对人体心血管起到保护作用,降低人们患心脑血管疾病的风险,可作为优质脂肪酸的来源。
采用酸水解的前处理方法检测黄河鲤背肌氨基酸组成和含量,因色氨酸被降解,共检测出17种氨基酸,包括7种必需氨基酸,2种半必需氨基酸和8种非必需氨基酸(表3)。洛阳段野生黄河鲤中的总氨基酸(TAA)含量显著高于郑州中牟段黄河鲤的TAA含量,二者的TAA含量均显著高于养殖黄河鲤的TAA含量(P <0.05)。说明洛阳段黄河鲤背肌的蛋白质含量最高,野生黄河鲤的氨基酸营养价值高于养殖黄河鲤。必需氨基酸的含量和构成比例,是评价蛋白质营养价值的重要指标。洛阳段野生黄河鲤必需氨基酸(EAA)含量显著高于养殖黄河鲤的EAA含量(P <0.05),说明洛阳段野生黄河鲤肌肉蛋白质的营养价值较高。研究表明,半必需氨基酸可促进机体进行自我修复,对人体各项机能的正常调控和运转发挥重要作用[12]。本研究中,半必需氨基酸(HEAA)含量在郑州中牟野生黄河鲤中达到最高,显著高于养殖黄河鲤的HEAA含量。洛阳段黄河鲤的非必需氨基酸含量显著高于其他两组(P <0.05)。研究结果与野生鲤TAA含量和EAA含量显著高于养殖鲤TAA和EAA含量结果一致[1]。必需氨基酸含量与非必需氨基酸含量和总氨基酸含量的比值∑EAA/∑NEAA和∑EAA/∑TAA均呈现为郑州中牟段黄河鲤>洛阳段黄河鲤>养殖黄河鲤,且∑EAA/∑NEAA值具有显著性差异(P <0.05)。养殖黄河鲤的∑EAA/∑TAA值为39.56%,低于FAO/WHO的理想模式EAA/TAA值40%。
表3 野生和养殖黄河鲤背肌中氨基酸组成及含量%(n=6)Table 3 The composition and content of amino acids in dorsal muscle of wild and farmed C.carpio%(n=6)
必需氨基酸的组成和含量对鱼肉的评价至关重要,而呈味氨基酸的含量在一定程度上决定了鱼肉的鲜美程度,对鱼肉的评价也发挥重要作用。洛阳段黄河鲤鲜味氨基酸天冬氨酸和谷氨酸含量均显著高于养殖黄河鲤(P <0.05),但呈甜味氨基酸甘氨酸的含量则在养殖黄河鲤中最高;呈味氨基酸(DAA)含量则显示为洛阳段黄河鲤>养殖黄河鲤>郑州中牟段黄河鲤。说明洛阳段野生黄河鲤肌肉的鲜味物质含量最高,风味最佳。
将黄河鲤肌肉中氨基酸的含量换算成每克氮中所含氨基酸的毫克数(mg/gN)(表4)。野生黄河鲤的蛋氨酸+胱氨酸含量和养殖黄河鲤的缬氨酸含量低于FAO/WHO的标准,黄河鲤其余必需氨基酸含量均高于FAO/WHO建议的氨基酸含量。赖氨酸的含量最高,高于FAO/WHO标准和鸡蛋蛋白标准建议的氨基酸含量,其余必需氨基酸含量均低于鸡蛋蛋白标准建议的含量。郑州中牟段野生黄河鲤的必需氨基酸含量最高,为2735.94;其次是洛阳段野生黄河鲤的必需氨基酸含量,为2725.52;养殖黄河鲤必需氨基酸含量最低,是2684.95。
根据氨基酸评分AAS的评价结果,养殖黄河鲤的第一限制氨基酸是缬氨酸,野生黄河鲤的第一限制性氨基酸为蛋氨酸+胱氨酸,其余必需氨基酸的AAS均大于1;根据化学评分CS结果可知,野生和养殖黄河鲤的第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸。说明可在养殖黄河鲤饲料中添加蛋氨酸+胱氨酸和缬氨酸来提高黄河鲤肌肉的蛋白质利用率,改善其必需氨基酸的组成。赖氨酸可参与体蛋白的合成,与鱼体的生长关系密切[13]。表4结果显示,赖氨酸含量、AAS和CS在必需氨基酸中均最高,且AAS和CS均大于1,这可以弥补谷物食品中赖氨酸的不足,使人体对氨基酸的利用达到最大。洛阳段野生黄河鲤背肌赖氨酸的含量、AAS和CS评分均最高,说明洛阳段野生黄河鲤的蛋白质质量较好,利用率较高。必需氨基酸指数(EAAI)表明必需氨基酸与标准蛋白质接近程度,数值越大说明样品越接近理想蛋白。郑州中牟段野生黄河鲤的EAAI值最高,养殖黄河鲤的EAAI值最低,说明野生黄河鲤肌肉蛋白质较接近理想蛋白。
表4 野生和养殖黄河鲤背肌中必需氨基酸含量(mg/gN)、AAS、CS和EAAITable4 TheAAS、CS、EAAIandcontentofaminoacidsindorsalmuscleofwildandfarmed C.carpio(mg/gN)
通过对野生和养殖黄河鲤背肌的营养成分进行分析,发现洛阳段野生黄河鲤的必需氨基酸含量、呈味氨基酸含量、总氨基酸含量均显著高于养殖黄河鲤,野生黄河鲤的粗蛋白含量、赖氨酸含量和必需氨基酸指数均高于养殖黄河鲤。说明洛阳段野生黄河鲤的风味、蛋白质营养价值和蛋白质利用率高于养殖黄河鲤。洛阳段野生黄河鲤脂肪酸品质评价指标血栓形成指数和致动脉粥样硬化指数均显著低于养殖黄河鲤,表明洛阳段野生黄河鲤肌肉可对人体心血管起到保护作用,降低人们患心脑血管疾病的风险。研究结果表明,洛阳段野生黄河鲤肌肉的营养价值较高,鲜味物质丰富,风味较好,可作为优质的氨基酸和脂肪酸来源。