张钰,蔡林钢,程先友,咸玉兰,王赛
(新疆维吾尔自治区水产科学研究所,农业农村部西北地区渔业资源环境科学观测实验站,新疆 乌鲁木齐 830000)
齐尔白鲑Coregonus nasus(Pallas,1776)主要分布于北纬55 °以北的近北冰洋水系的河流和湖泊中[1],是一种大型冷水鱼类和俄罗斯重要的流水养殖鱼类之一[2]。该鱼适宜生长在水温11 ℃以下的水域中,生长速度快,个体大,肉质细腻,含有丰富的不饱和脂肪酸,被称为“极地鲤鱼”[3]。在天然水体中,齐尔白鲑水花以浮游动物为食,此后逐渐转食摇蚊幼虫、软体动物、寡毛类及其它昆虫的幼虫和底栖甲壳动物,成体杂食性[4]。
肌肉的营养组成决定肉质的鲜美程度,肌肉营养成分分析成为水产养殖研究的热点之一。肌肉营养价值的评估可为水产品的深加工、鱼类营养学、鱼类品质改良提供重要的科学依据[5,6]。鱼类的营养品质因物种、遗传、性别等内在因素和水环境、饵料以及季节等外在因素而异。因此,有必要检测野生和流水养殖鱼类的营养品质[7-9]。
目前,对齐尔白鲑的研究主要集中在人工繁殖、流水养殖等[1,2,4],对肌肉营养成分和理化特性的比较研究还未见报道。为此,本研究通过测定流水池养殖和赛里木湖中野生齐尔白鲑肌肉常规营养成分、氨基酸、脂肪酸与金属离子的组成和含量,以期为进一步研究野生和人工流水养殖齐尔白鲑的营养价值及该鱼流水养殖、生产和加工提供参考。
2014 年新疆赛湖渔业科技开发有限公司从俄罗斯引进齐尔白鲑发眼卵,孵出后培育至全长2~3 cm,分别在乌鲁木齐市达坂城西沟溢龍泉有限公司室外水泥流水池中投饵流水养殖和放流至赛里木湖养殖。
2018 年12 月14 日于达坂城西沟溢龍泉有限公司流水养殖基地随机采集3 尾样本(养殖齐尔白鲑),平均体长(43.88±3.17)cm;平均体质量(1 740.17±133.23)g。同日于赛里木湖随机采集3 尾样本(野生齐尔白鲑),平均体长(38.50±1.87)cm;平均体质量(1 152.93±126.13)g。样品体质健壮、无病无伤、体态完好。
流水养殖的齐尔白鲑投喂汉业虹鳟鱼配合饲料。该饲料含粗蛋白质≥48.0%、粗脂肪≥10.0%、粗纤维≤5.0%、粗灰分≤14.0%、水分≤12.0%、赖氨酸≥2.6%,及总磷≥0.9%。赛里木湖的齐尔白鲑摄食天然饵料。
用清水将试验鱼洗净,擦干鱼体表水分,测量鱼体体长和体质量。以头后背部两侧至尾柄前去皮、去骨肌肉为样品,每尾鱼的肌肉为1 个样本,置于-20 ℃冰箱中保存,用于测定肌肉中常规营养成分、氨基酸和脂肪酸组成与金属离子的含量。
1.2.1 常规营养成分的测定
肌肉水分含量的测定参照《GB 5009.3-2016 食品安全国家标准食品中水分的测定》,采用第一法[10];灰分的测定参照《GB 5009.4-2016 食品安全国家标准食品中灰分的测定》,采用第一法[11];蛋白质的测定参照《GB 5009.5-2016 食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》,采用第一法[12];脂肪的测定参照《GB 5009.6-2016 食品安全国家标准食品中脂肪的测定》,采用第二法测定样品中游离态脂肪及结合态脂肪的总量[13]。
1.2.2 氨基酸种类组成和含量的测定
参照《GB 5009.124-2016 食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》,采用氨基酸分析仪(茚三酮柱后衍生离子交换色谱仪)测定样品中的16 种氨基酸[14]。
1.2.3 脂肪酸种类组成和含量的测定
脂肪酸含量的测定参照《GB 5009.168-2016 食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》,采用第三法[15]。
1.2.4 矿物质含量的测定
测定样品中的10 种矿物质元素:磷(P)、钾(K)、钠(Na)、钙(Ca)和镁(Mg)5 种常量元素以及铜(Cu)、锌(Zn)、铁(Fe)、硒(Se)和锰(Mn)5 种微量元素。
磷的测定参照《GB 5009.87-2016 食品安全国家标准食品中磷的测定》,采用第一法[16];钾、钠的测定参照《GB 5009.91-2017 食品安全国家标准食品中钾、钠的测定》,采用第三法电感耦合等离子体发射光谱法[17];钙的测定参照《GB 5009.92-2016 食品安全国家标准食品中钙的测定》,采用第三法[18];镁的测定参照《GB 5009.241-2017 食品安全国家标准食品中镁的测定》,采用第二法电感耦合等离子体发射光谱法[19];铜的测定参照《GB 5009.13-2017食品安全国家标准食品中铜的测定》,采用第四法电感耦合等离子体发射光谱法[20];锌的测定参照《GB 5009.14-2017 食品安全国家标准食品中锌的测定》,采用第二法电感耦合等离子体发射光谱法[21];铁的测定参照《GB 5009.90-2016 食品安全国家标准食品中铁的测定》,采用第二法[22];硒的测定参照《GB 5009.93-2017 食品安全国家标准食品中硒的测定》,采用第一法氢化物原子荧光光谱法[23];锰的测定参照《GB 5009.242-2017 食品安全国家标准食品中锰的测定》,采用第二法电感耦合等离子体发射光谱法[24]。
营养价值的评定根据联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)1973 年提出的每克氮(N)中氨基酸评分标准模式[25]和中国预防医学科学院营养和食品卫生研究所提出的鸡蛋蛋白模式[26]。按照以下公式计算氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS),氨基酸含量是指每克蛋白质中氨基酸的毫克数,计算公式为:氨基酸含量=(氨基酸含量/粗蛋白含量)×6.25×1000;AAS=待测蛋白质氨基酸含量(%)/[FAO/WHO 评分模式氨基酸含量(%)]×100;CS=待测蛋白质氨基酸含量(%)/鸡蛋蛋白质氨基酸含量(%)×100。
试验结果用平均值±标准差(mean±SD)表示,采用SPSS 16.0 软件进行单因素方差分析(One-Way ANOVA),并用Duncan 法进行多重比较,显著性水平设为0.05。
由表1 可知,流水养殖齐尔白鲑肌肉中蛋白质和脂肪含量较高,但与野生齐尔白鲑差异不显著(P>0.05);野生齐尔白鲑肌肉中水分含量略高于流水养殖齐尔白鲑,差异不显著(P>0.05);野生与流水养殖齐尔白鲑肌肉中灰分含量无差异。
表1 野生与流水养殖齐尔白鲑肌肉中常规营养成分含量(g/100g)Tab.1 Contents(g/100g)of proximate nutrients in muscles of wild and flowing-water farmed broad whitefish Coregonus nasus
由表2 可知,野生与流水养殖齐尔白鲑肌肉中均检测出16 种氨基酸,其中必需氨基酸7 种、半必需氨基酸2 种、非必需氨基酸7 种,谷氨酸含量最高,分别占干物质总量的2.27%和2.71%,其次为天门冬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、丙氨酸和精氨酸,组氨酸含量最低。
野生和流水养殖齐尔白鲑氨基酸含量和组成存在一些差异,流水养殖的齐尔白鲑各氨基酸含量高于野生齐尔白鲑,但除甘氨酸外,其他氨基酸含量差异均不显著(P>0.05)。
由表3 可知,以AAS 作为标准时,野生和流水养殖齐尔白鲑的第一限制氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸,第二限制氨基酸为苏氨酸;以CS 为标准时,第一限制氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸,第二限制氨基酸为苯丙氨酸+酪氨酸。野生和流水养殖齐尔白鲑的必需氨基酸含量丰富,组成相对平衡。流水养殖齐尔白鲑肌肉中的氨基酸AAS 和CS 评分高于野生齐尔白鲑。
由表4 可知,野生齐尔白鲑肌肉中共检测到26种脂肪酸,而流水养殖齐尔白鲑肌肉中只检测到25种脂肪酸,前者多于后者。在野生齐尔白鲑肌肉中,油酸(C18:1)、棕榈油酸(C16:1)、棕榈酸(C16:0)、DHA(C22:6)和EPA(C20:5)为主要脂肪酸,分别占总脂肪酸含量的26.06%、15.82%、15.48%、10.70%和9.23%。流水养殖齐尔白鲑中,油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)、棕榈酸(C16:0)、DHA(C22:6)和棕榈油酸(C16:1)为主要脂肪酸,分别占总脂肪酸含量的30.02%、28.08%、13.38%、6.12%和3.90%。野生齐尔白鲑肌肉中十五碳酸、二十一碳酸、棕榈油酸、花生四烯酸、EPA 含量极显著高于流水养殖齐尔白鲑(P<0.01),十七碳酸、二十二碳二烯酸显著高于流水养殖齐尔白鲑(0.01<P<0.05);流水养殖齐尔白鲑肌肉中花生酸、二十碳一烯酸、亚油酸、γ-亚麻酸、二高-γ-亚麻酸极显著高于野生齐尔白鲑(P<0.01),二十碳二烯酸显著高于野生齐尔白鲑(0.01<P<0.05)。流水养殖齐尔白鲑肌肉中总脂肪酸含量和多不饱和脂肪酸总量极显著高于野生齐尔白鲑(P<0.01)。野生齐尔白鲑肌肉中EPA+DHA含量显著高于流水养殖齐尔白鲑(0.01<P<0.05)。
表2 野生与流水养殖齐尔白鲑肌肉中氨基酸种类及含量(g/100g)Tab.2 Composition and content of amino acids in muscles of wild and flowing-water farmed broad whitefish Coregonus nasus(g/100g)
表3 野生与流水养殖齐尔白鲑肌肉中的氨基酸评分和化学评分Tab.3 The AAS and CS values in muscles of wild and flowing-water farmed broad whitefish Coregonus nasus
表4 野生与流水养殖齐尔白鲑肌肉中的脂肪酸组成及含量Tab.4 Composition and contents of fatty acids in muscles of wild and flowing-water farmed broad whitefish Coregonus nasus
表5 野生和流水养殖齐尔白鲑肌肉中矿物元素的组成与含量(mg/100g)Tab.5 Mineral composition and contents in wild and flowing-water farmed broad whitefish Coregonus nasus(mg/100g)
试验共检测了5 种常量和5 种微量矿物质元素的含量(表5)。由表5 可知,野生齐尔白鲑肌肉中常量元素含量由高到低依次为:钾、磷、钠、镁、钙,微量元素含量依次为:铁、锌、硒,未检出铜和锰;流水养殖齐尔白鲑肌肉中常量元素含量由高到低依次为:钾、磷、钙、镁、钠,微量元素含量依次为:铁、锌、铜、硒,未检出锰;二者肌肉中磷、钾、锌含量差异显著(0.01<P<0.05),钙、硒差异极显著(P<0.01)。流水养殖齐尔白鲑含有较丰富的钙,而野生齐尔白鲑硒含量较丰富。
本研究结果表明:流水养殖与野生齐尔白鲑常规营养成分差异不显著。一般情况下,天然湖泊中野生鱼类活动空间大、食性范围广、捕食活跃;养殖鱼类活动空间小,能量消耗少。因此,养殖鱼类脂肪含量通常高于野生鱼类,而蛋白质含量低于野生鱼类[27]。野生与流水养殖齐尔白鲑脂肪含量结果与草鱼Ctenopharyngodon idella[27]、岩原鲤Procypris rabaudi[28]的研究结果一致,但蛋白质含量与上述研究有所不同,这可能与流水养殖期间投喂的饲料有关。这说明天然湖泊野生群体与流水养殖群体肌肉中粗蛋白和粗脂肪的含量不仅与其生长环境有关,还与鱼类摄食的饵料密切相关。
流水养殖齐尔白鲑肌肉中氨基酸、必需氨基酸、半必需氨基酸和非必需氨基酸含量均大于野生群体,但差异不显著(P>0.05)。肌肉中鲜味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸)的组成和含量决定其味道的鲜美程度[29,30]。养殖齐尔白鲑的鲜味氨基酸总量略高于野生齐尔白鲑,但差异不显著(P>0.05),这与石斑鱼Epinephelus sp.[30]的研究结果一致,说明流水养殖和天然湖泊野生齐尔白鲑风味相差不大。流水养殖齐尔白鲑的氨基酸、必需氨基酸、半必需氨基酸和非必需氨基酸含量均大于天然湖泊野生群体,这与草鱼[27]、岩原鲤[28]的研究结果不一致,这可能与饵料和栖息地不同有关。
流水养殖齐尔白鲑总脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量显著高于天然湖泊野生齐尔白鲑。除钠、硒外,流水养殖齐尔白鲑其他矿物元素的含量均高于天然湖泊野生齐尔白鲑。矿物质元素与生物体的各项生理机能密切相关,对生物体尤其是对人类有着极其重要的生理作用。矿物质元素在体内缺乏或过多都会导致各种疾病[31]。总体来说,流水养殖齐尔白鲑与天然湖泊野生齐尔白鲑相比,营养物质组成与含量无较大差异。
随着我国经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,人们对于水产品质量的要求也逐渐提高。本研究结果可为齐尔白鲑的流水养殖、生产和加工提供基础资料和参考。