5 个养殖虹鳟品种肌肉的营养成分分析与评价

崔丽莉，鲁绍雄，高海涛，王炳谦，符世伟，徐革锋，孙昳，李建友，卯玲，杨春林，缪祥军

（1.云南省渔业科学研究院，云南 昆明 650000；2.云南农业大学动物科学技术学院，云南 昆明 650201；3.中国水产科学研究院黑龙江水产研究所，黑龙江 哈尔滨 150070；4.会泽县水产工作站，云南 会泽 654200；5.会泽滇泽水产养殖有限公司，云南 会泽 654200；6.昆明倘浩水产养殖有限公司，云南 昆明 650000）

鱼类是动物蛋白质、优质脂肪和其他健康元素的重要来源之一，也是我国居民饮食的重要组成部分。传统上，我国消费的鱼类主要以捕获海洋和淡水鱼类为基础，近几十年来，养殖鱼类的生产和消费日益增加。虹鳟（Oncorhynchus mykiss）是世界上广泛养殖的重要冷水性鱼类，主要生活于寒冷、清澈的河流和湖泊中，对养殖水质要求较高。虹鳟生长速度快、肉质鲜美、口感细腻、营养丰富、食用价值高，在我国生鲜消费市场中的占比逐渐提高。近年来，针对不同自然环境条件和渔场位置，多种虹鳟养殖系统和养殖技术均得到了较大发展。有资料显示，全球已有80 多个国家和地区引种养殖，我国的虹鳟养殖场则大多分布在北方地区和西南省份。但一直以来，我国虹鳟苗种较大程度上仍然依赖于国外引入，为争取早日解决该产业发展的关键制约问题，积极研发培育了三倍体虹鳟新品。如今，云南虹鳟养殖产量不仅跃居全国第二，且基本包含了国内现有主流养殖品种和养殖模式。目前，国内外营养学研究主要集中于鲑科类、二倍体虹鳟和三倍体虹鳟的肌肉营养成分差异，分析虹鳟肌肉、鱼皮的氨基酸、脂肪酸以及风味物质等[1-9]，但目前关于我国市场中国内外主要养殖虹鳟品种的营养差异对比研究还较少，且不够全面，大多缺乏矿质元素分析。因此，本研究通过分析测试我国现有5 个主要养殖虹鳟品种的肌肉常规营养成分、氨基酸、脂肪酸以及矿物质元素含量，并与其他已有报道的虹鳟养殖品种进行综合比较，以期对国内养殖虹鳟的营养价值做出科学判断，并为进一步完善虹鳟人工配合饲料提供必要的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

2019 年9 月，从云南省昆明倘浩水产养殖有限公司、会泽滇泽水产养殖有限公司共采集5 个虹鳟品种：美国三倍体（美国TF）、西班牙三倍体（西班牙TF）、国产三倍体（国产TF）、国产二倍体（国产DF）和金鳟二倍体（金鳟DF）。这些鱼均养殖于地下冷泉水泥流水槽中，水温17℃，每日定时定量投喂商品饲料2 次（粗蛋白39%，粗脂肪22%）。于同一日，随机抽取体质健壮、健康无病各品种成鱼（300～500 g/尾）3 尾，取背部肌肉去皮剪碎备用。

1.2 方法

水分含量：105℃烘干恒重法（GB 5009.3-2016）。粗蛋白含量：凯氏定氮法（GB 5009.5-2016）。粗脂肪含量：索氏抽提法（GB 5009.6-2016）。粗灰分含量：高温灰化法（GB 5009.4-2016）。氨基酸组成：使用液相色谱仪（Agilent，1260）测定，色氨酸采用碱水解法（实验室方法），其他氨基酸均用酸水解法（GB5009.124）。脂肪酸组成：气相色谱法（GB 5009.168-2016），采用气相色谱仪（Agilent，7890A）测定。元素含量：Fe、Cu、Zn、Mn 按GB 5009.268-2016 标准采用电感耦合等离子体质谱仪（thermo，iCAPQ）测定；Ca、Mg、Na、P、K 按GB 5009.268-2016标准，采用电感耦合等离子体发射光谱仪（Perkin Elmer，optima 8000）测定。

1.3 营养价值评定

根据FAO/WHO（1973）建议的每克氮氨基酸评分标准模式和鸡蛋蛋白质模式进行营养价值评定，氨基酸评分（ASS）、化学评分（CS）和必需氨基酸指数（EAAI）计算如下：

ASS=待评蛋白质氨基酸含量（mg/g N）/FAO 评分模式氨基酸含量（mg/g N）；

CS=待评蛋白质氨基酸含量（mg/g N）/鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量（mg/g N）；

其中，n 为比较的氨基酸数，t 为待评蛋白质含量，s 为鸡蛋蛋白质含量。

1.4 数据处理

试验数据均采用平均值±标准差表示。采用SPSS 17.0 软件进行单因素方差分析，当处理之间差异显著（P＜0.05）时，用Tukey’s 检验进行多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 一般营养成分含量

5 个主养虹鳟品种肌肉中水分、粗灰分、粗蛋白质和粗脂肪含量分别为68.97%～75.70%、1.27%～1.53%、16.70%～19.37%和7.27%～9.37%（表1）。金鳟DF 鱼肌肉的粗灰分、水分含量最低，显著低于其他4 个品种（P<0.05，下同）；西班牙TF 和金鳟DF的粗蛋白含量间差异不显著（P＞0.05），但二者显著低于其他3 个品种（P<0.05）；而金鳟DF 的粗脂肪含量最高，为9.37%，显著高于其他4 个品种（P<0.05）。

表1 5 个虹鳟品种与其他冷水鱼类的一般营养成分含量比较Tab.1 Comparison of approximate nutritional components in the muscles of five varieties of rainbow trout Oncorhynchus mykiss with other cold-water fish species（g/100g muscle）

2.2 氨基酸组成及营养价值评价

2.2.1 氨基酸组成

在5 个虹鳟品种肌肉中共检测出17 种氨基酸（表2），氨基酸总量（TAA）为13.95%～17.20%，其中，国产DF 显著高于美国TF、西班牙TF 和国产TF，而金鳟DF 显著低于前四种。就单种氨基酸含量而言，国产DF 表现出明显的优势。本次检测出8 种人体必需氨基酸和9 种非必需氨基酸，所占比例分别为5.27%～6.50%和8.68%～10.70%；谷氨酸（2.17%～2.76%）占比最高，其次为天冬氨酸、赖氨酸、脯氨酸与亮氨酸。在5 个品种中均未检测到胱氨酸。

表2 5 个虹鳟品种肌肉中氨基酸组成及含量Tab.2 Contents and composition of amino acids in muscle tissue of five varieties of rainbow trout O.mykiss（g/100g muscle）

必需氨基酸占总氨基酸的比值（E/T）为37.59%～38.07%，必需氨基酸与非必需氨基酸的含量比值（E/N）为59.20%～61.74%，鲜味氨基酸（DAA）占比为5.10%～6.33%，DAA/TAA 值为36.56%～37.52%。支链氨基酸（BCAA）和芳香族氨基酸（AAA）所占比例分别为2.33%～2.86%和1.20%～1.45%，BCAA/AAA值为1.94～1.97。

2.2.2 肌肉营养价值评价

5 个虹鳟品种肌肉必需氨基酸组成与评分见表3。氨基酸评分方法（AAS）中，必需氨基酸的AAS 值均大于或接近于1.0，其中赖氨酸的AAS 值最高（1.62～1.67）。化学评分方法（CS）中，除蛋氨酸+胱氨酸外，其他必需氨基酸CS 值均大于0.6。根据氨基酸评分结果，5 个虹鳟品种肌肉蛋白中均是蛋氨酸+胱氨酸的AAS 值最小（0.81～0.87），其次为缬氨酸（0.97～1.00）。表明5 个虹鳟品种的第一、二限制性氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸与缬氨酸；CS 值与AAS 值相似，第一、二限制性氨基酸也是蛋氨酸+胱氨酸（0.52～0.55）与缬氨酸（0.65～0.68）。

表3 5 个虹鳟品种肌肉中必需氨基酸组成与评分Tab.3 Composition and scores of essential amino acids in the muscle tissues of five varieties of rainbow trout O.mykiss

2.3 脂肪酸的组成

表4 列出了5 个虹鳟品种肌肉中的脂肪酸及其含量。共检出27 种脂肪酸：11 种饱和脂肪酸（SFA），占14.37%～18.54%；6 种单不饱和脂肪酸（MUFA），占29.31%～31.13%；10 种多不饱和脂肪酸（PUFA），占51.92%～56.46%。DHA 与EPA 的总含量为5.42%～15.02%。饱和脂肪酸中棕榈酸（C16:0）含量最高，占6.85%～9%；月桂酸（C12:0）、十三烷酸（C13:0）、二十三酸（C23:0）仅在国产金鳟肌肉中检测到；二十四酸（C24:0）在美国TF、西班牙TF、国产金鳟中检测到。单不饱和脂肪酸中以油酸（C18:1n9c）含量最高，占21.85%～25.94%；肉蔻油酸（C14:1）仅在国产金鳟肌肉中检测到。多不饱和脂肪酸中，亚油酸（C18:2n6c）含量最高，占总脂肪酸含量的30.15%～41.37%；γ-亚麻酸（C18:3n6）未在国产TF中检测到；顺-11,14,17-二十碳三烯酸（C20:3n3）在西班牙TF 中未检测到。

表4 5 个虹鳟品种肌肉中主要脂肪酸的相对含量Tab.4 Relative fatty acid contents muscles of five varieties of rainbow trout O.mykiss（% muscle）

2.4 常量与微量元素

5 种虹鳟肌肉中矿物质元素的检测结果见表5。由表5 可知：5 种虹鳟钾含量范围在3 633.33～4 180.00 mg/kg 之间，磷含量为2 363.33～3 003.33 mg/kg，镁含量为324.33～272.67 mg/kg；微量元素中，Fe 含量6.85～9.63 mg/kg，Zn 为0.41～0.62 mg/kg，美国TF 则未检测出Zn 元素。

表5 5 个品系虹鳟肌肉中常量与微量元素含量Tab.5 Macro and trace element contents of five varieties of rainbow trout O.mykiss muscle tissue（mg/kg）

3 讨论

3.1 一般营养成分

由表1 可知，5 个虹鳟品种肌肉的粗蛋白含量略有差异，其中国产DF 含量（19.37%）最高，西班牙TF（16.70%）最低，与其他10 种冷水鱼相比，高于中华鲟（16.28%）、丹麦虹鳟（16.08%）、白斑红点鲑（14.65%），表明5 个主养虹鳟品种均属于较为优质的鱼类蛋白源。而脂肪含量国产金鳟最高（9.37%），美国TF 最低（7.27%），5 种主养虹鳟均高于其余10种冷水鱼，推测可能是鱼类种间差异性、饲养状况、捕捞季节、年龄、性别、体质量大小所造成的差异。尤以国产金鳟粗脂肪含量过高，可能会因肌肉松散而造成后期加工的分割和成型困难等问题。脂肪不是呈味物质，但可增加肉质的柔嫩感和风味的浓郁感。一定范围内鱼类肌肉的脂肪含量与其肉质的风味呈正相关[35]。本研究中5 种虹鳟脂肪含量偏高，意味着鱼肉可能具有较为香嫩的风味口感。

3.2 氨基酸组成

5 个主养虹鳟品种与10 种冷水鱼肌肉中必需氨基酸含量见表6。本实验虹鳟肌肉中必需氨基酸组成与丹麦虹鳟、道氏虹鳟、挪威虹鳟、芬兰虹鳟、大麻哈鱼和中华鲟一致，含量介于40.98%～41.60%之间，低于鸡蛋蛋白质标准（51.55%），但均高于FAO/WHO 标准（36%）。5 种主养虹鳟肌肉中均含有丰富的赖氨酸，可以弥补人类谷物食品中的不足，提高人体对蛋白质的利用率[25]。根据FAO/WHO 的氨基酸评价模式，质量较好的蛋白质中氨基酸组成的EAA/TAA 值为0.4 左右，EAA/NEAA 值大于0.6[26]。本实验中，5 种虹鳟肌肉蛋白质质量较好，营养价值较高，E/T 值依次为：美国TF＞西班牙TF＞国产DF＞金鳟＞国产TF，数值均在0.375 以上；E/N 值则为美国TF＞国产DF＞金鳟＞国产TF＞西班牙TF，除西班牙TF（0.592）接近0.6 以外，其余4 种均高于0.6（表2）。鱼肉味道主要取决于特征性鲜味氨基酸的含量[36]，本次检测结果表明，国产DF＞美国TF＞国产TF=西班牙TF＞金鳟；DAA 与总氨基酸（TAA）的比值也在36.56%～37.52%之间，均高于常规经济鱼类[37]。综上表明：5 种主养虹鳟肉质口感均较好。有研究发现，支链氨基酸（BCAA）与芳香族氨基酸（AAA）的比例可适当减少肝脏受损程度[27]。本研究中，5 种虹鳟肌肉中的支链氨基酸与芳香族氨基酸的比例范围分别为2.33%～2.86%与1.20%～1.45%，两者的比值均在1.94 以上，因此，5 种虹鳟肌肉也具有一定的保健肝脏作用。

以AAS 和CS 为标准时，5 个虹鳟品种肌肉的第一、二限制性氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸与缬氨酸；其他几种虹鳟则为缬氨酸和色氨酸；亚东鲑等4种鲑科鱼类因数据中未能检测色氨酸而推测其限制性氨基酸有苏氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸及蛋氨酸+胱氨酸；大麻哈鱼和中华鲟肌肉的AAS和CS 也分别以苏氨酸、色氨酸及蛋氨酸＋胱氨酸为限制性氨基酸；由此可见，以色氨酸、缬氨酸、苏氨酸及蛋氨酸＋胱氨酸为限制性氨基酸在冷水性鱼类中较为普遍。从总值来看，5 个主养虹鳟品种的AAS 和CS 数值均偏高，在15 种冷水鱼中分别占第2～6 位，可见这5 种虹鳟氨基酸营养价值更高。本实验中5 个品种虹鳟肌肉的必需氨基酸指数（EAAI）非常接近（表6），分别为：美国TF 80.55＞国产TF 79.86 ＞国产金鳟79.38 ＞国产DF/ 西班牙TF 79.32；与其他冷水鱼比较后发现，除与亚东鲑85.54、丹麦虹鳟83.25 数值相近外，其他8 种冷水鱼的EAAI 均远远低于5 种测试虹鳟（道氏虹鳟69.47，挪威虹鳟62.57，芬兰虹鳟70.76，大麻哈鱼61.31，花羔红点鲑70.44，白斑红点鲑63.67，湖白鲑59.8，中华鲟66.21）。

表6 5 个品种虹鳟的AAS、CS 及EAAI 与其他鱼类的比较Tab.6 Comparative analysis of AAS,CS and EAAI between O.mykiss and others fishes

3.3 脂肪酸组成

5 种主养虹鳟肌肉脂肪酸与其他鱼比较见表7。消费者之所以重视淡水鱼，是因为淡水鱼具有标准质量的蛋白质、高消化率和由健康脂肪酸组成的脂肪[15]。脂肪酸是机体主要能量来源之一，包含饱和脂肪酸（SFA）、单不饱和脂肪酸（MUFA）和多不饱和脂肪酸（PUFA）。饱和脂肪酸具有增加血清胆固醇量的作用，而不饱和脂肪酸则可以降低血胆固醇及甘油三酯等，降低人体中血小板的黏附性。本次检测中,国产TF 肌肉中饱和脂肪酸含量最高，国产金鳟最低；国产DF 单不饱和脂肪酸含量最高，金鳟DF 最低；金鳟DF 多不饱和脂肪酸含量最高，其余无明显差异。膳食营养平衡最为关键的是油脂平衡[16]。根据联合国粮农组织和世界卫生组织提出的脂肪酸平衡要求，膳食饱和、单不饱和、多不饱和脂肪酸的比例（S∶M∶P）应达到1∶1∶1 则有助于人体营养均衡[17]。根据本实验的结果，5 种主养虹鳟肌肉中S∶M∶P 的平均比值为（1∶1.8∶3.2），总体低于其他4 种虹鳟（1∶1.95∶2.9），其中，国产TF（1∶1.58∶2.81）更为接近理想比值。由数值可见，食用虹鳟有助于人体摄入均衡的营养。

功能食品是指根据不同人群的健康需要，添加某种功能性物质所加工成的食品。这类食品除了具备营养和感官方面的食品基本要求外，还具有特定的调节和改善人体生理和病理的功能[16]。而鱼类是公认的多不饱和脂肪酸的良好来源，其中n-3 脂肪酸可以预防动脉粥样硬化和血栓形成，对冠心病、自身免疫性疾病、心律失常、降低血浆甘油三酯水平和血压有预防作用，还对高血压、炎症、银屑病、攻击性、抑郁和癌症产生有利影响[18-23]。比较发现，本实验中的5 种主养虹鳟肌肉中不饱和脂肪酸含量占脂肪酸总量的比例（81.46%～86.08%）均高于其他几种虹鳟（79.53%～81.18%），甚至远高于其他3种冷水鱼（70.89%～77.30%），尤以金鳟DF 数值（86.08%）最高，可优先作为富含不饱和脂肪酸的功能性食品基料（功能因子）进行营养开发。

DHA 和EPA 是天然存在的两种重要的ω-3长链多不饱和脂肪酸，主要存在于鱼类脂肪内。DHA 是视网膜光受体中最丰富的多不饱和脂肪酸，不仅维持视紫红质的正常功能，还具有促进胎儿大脑发育的作用[24]。EPA 则具有降低胆固醇和甘油三酯的作用，可以降低血液黏稠度，预防动脉粥样硬化等心血管疾病[16]。本文检测的5 个虹鳟品种肌肉中EPA、DHA 含量之和差异显著，分别为：国产TF 15.02%＞美国TF 12.63%＞西班牙TF 12.52%＞国产DF 12.21%＞金鳟DF 5.42%，在12 种冷水鱼中分别排序第二、第四、第五、第七和第九位，其中国产TF 仅低于大麻哈鱼，而国产金鳟高于丹麦虹鳟和挪威虹鳟（表7）。亚油酸（C18:2n6c）和α-亚麻酸（C18:3n-3）为人体必需脂肪酸（EFA）。通过比较，这5 种虹鳟肌肉脂肪酸中PUFA、EPA 和DHA 总量明显高于常规经济鱼类[37]，具有较高的食用与药用价值。

表7 5 种主养虹鳟肌肉中脂肪酸与其他鱼比较Tab.7 Comparison of fatty acid content in the muscle tissue of O.mykiss with other fish species

3.4 矿物质元素

常量与微量元素是人体正常生长发育与新陈代谢所需的重要物质，保证了各类组织和器官的正常生理活动，对预防特定疾病也有治疗作用[25,26]。常量元素中，钾元素能防止中风，维持正常的肌肉收缩，与钠共同维持体液平衡。检测发现，5 种虹鳟中均为钾含量最高，其中西班牙TF 数值最大。磷元素和钙元素为构成骨骼和牙齿的重要成分，钙、磷含量保持适当的比例有利于人体的生长发育及钙、磷的吸收利用，一般要求不低于0.5，而本研究中国产TF 的Ca∶P（0.41）最大，最接近于标准数值。磷元素还是使心脏有规律地跳动、维持肾脏正常机能和传达神经刺激的重要物质，同样为国产TF 含量最高（3 003.33 mg/kg）。可以看出，虹鳟是人类饮食中磷和钾的很好来源，满足了人们的日常需求[27]。Mg 元素参与生物体内所有的能量代谢，催化或激活300 多种酶体系，在医学上有预防心血管疾病、糖尿病等重要保健作用[28]，5 种虹鳟中同样也是国产TF 的镁含量最高（272.67 mg/kg）。

本次研究共检测到3 种微量元素，铁元素为血红细胞所需要，对大脑至关重要；铜元素能帮助红血球的生成；锌元素不仅在骨骼发育和皮毛生长、凝血、生物膜稳定等生理机能中起重要作用，参与胰岛素及其他激素的合成与代谢，通过调节淋巴细胞前体影响动物的免疫功能[30]。5 个虹鳟品种均为Fe 含量最高，其中国产TF 数值最大；其次为Zn，国产TF 数值仍最大。综合比较，国产TF 矿物质元素含量较高，总体更为均衡。

3.5 结论

本研究中，5 个主养虹鳟品种肌肉蛋白含量均较高，具有均衡的氨基酸、矿物质元素以及丰富的不饱和脂肪酸，属优质蛋白源。国产DF 虹鳟肌肉具有明显的高蛋白低脂肪的特点，且鲜味氨基酸含量最高，味道最为鲜美；美国TF 虹鳟肌肉的EAAI 数值最高，蛋白质营养价值最优；金鳟DF 肌肉的总不饱和脂肪酸占比最高，具有较高的营养保健价值；国产TF 虹鳟肌肉脂肪酸中的DHA 和EPA 含量最高，有益于增补特定营养元素；国产TF 虹鳟肌肉的常量与微量元素的含量最为丰富，有助于补充人体所需矿物质元素。