王思宇,鄭永華,2,唐洪玉,2,印江平,李 娟,趙樹海,李志洪
(1.西南大學動物科技學院水產系,重慶北碚 400715;2.西南大學淡水魚類資源與生殖發(fā)育教育部重點實驗室、水產科學重慶市市級重點實驗室,重慶北碚 400715;3.大理白族自治州漁業(yè)工作站,云南大理 671000)
灰裂腹魚(Schizothoraxgriseus)屬硬骨魚綱鯉形目裂腹魚屬,是一種特產于亞洲高原地區(qū)的魚類,主要分布于瀾滄江、南盤江、北盤江、烏江、金沙江、龍川江和大盈江等湍急的支流中[1]?;伊迅刽~味道鮮美,具有較高的經濟價值,近幾年由于水利工程的興建導致生境改變,過度捕撈和環(huán)境污染等問題,野生灰裂腹魚資源遭到嚴重破壞,2016年被列入了中國脊椎動物紅色名錄的瀕危種[2],保護該種質資源刻不容緩。科研人員克服重重困難,于2015年3月云南省漁業(yè)科學研究院對灰裂腹魚的人工繁殖工作才得以突破。目前,國內外對灰裂腹魚的研究較少,僅限于分類學和形態(tài)學[3,4],尚未見有關其營養(yǎng)成分的研究報道,本研究采用生化分析方法對灰裂腹魚的肌肉營養(yǎng)成分進行分析評價,為其人工養(yǎng)殖和開發(fā)提供一定的理論依據(jù)。
裂腹魚屬的常見種類齊口裂腹魚(Schizothoraxprenanti)和重口裂腹魚(Schizothoraxdavidi)是我國重要的經濟魚類,其人工養(yǎng)殖技術已經比較成熟,對兩者的分類學、組織學[5]、遺傳學[6]和營養(yǎng)學[7]研究都比較深入。研究表明,齊口裂腹魚和重口裂腹魚都是肉質細嫩、味道鮮美、營養(yǎng)豐富的優(yōu)質食用魚類。目前,灰裂腹魚的人工養(yǎng)殖技術不及齊口裂腹魚和重口裂腹魚成熟,還有待研究和提高。
本試驗所用的灰裂腹魚均為野生成魚,2016年8月,由云南省大理白族自治州魚種站的工作人員在金沙江捕獲,經充氧、加冰包裝處理運回西南大學漁業(yè)資源與保護學實驗室。9尾灰裂腹魚平均體重(56.60±9.54)g,平均體長(17.21±3.09)cm。
日立L-8900氨基酸自動分析儀(日本日立公司);安捷倫氣相色譜儀(美國安捷倫科技公司);定氮儀(上海昕瑞儀器儀表有限公司);TAS-990原子吸收分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司);LGJ-10真空冷凍干燥機(北京松源華興科技發(fā)展有限公司);電子天平(d=0.000 1 g,上海舜宇恒平科學儀器有限公司)。
隨機選取7尾試驗用魚,麻醉致死,去皮,取脊椎兩側的全部肌肉,用去離子水洗凈,用濾紙吸干后切成2-3 cm肉片,在小型攪肉機中搗碎,將樣品分為3份,分別用于測定常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸和脂肪酸和礦物質含量[8]。
1.3.1 含肉率的測定
擦干魚體表水分,測定全長、體長和魚體質量。按常規(guī)方法解剖分離性腺、內臟、鰓、鰭、(鱗片+皮膚)和骨骼等非肉質部分后稱量凈重,之后放在蒸鍋內隔水蒸至肉與骨骼能完全分離,取出冷卻至室溫后去除肌肉等可食部分,洗凈骨骼和鰭條,濾紙吸干后稱重。分別計算含肉率以及內臟、鰓、骨骼、鰭條、鱗片和皮膚的占有率。魚體肉質部分重量占魚體總質量的百分比稱為含肉率;魚體內臟,鰓,骨骼,鰭條,鱗片和皮膚的質量占魚體總質量的百分比分別稱為內臟占有率,鰓占有率,骨骼占有率,鰭條占有率,鱗片和皮膚占有率[9]。
灰裂腹魚含肉率的計算公式:
含肉率=(空殼質量-鰓質量-(鱗片+皮膚)質量-骨骼質量-鰭條質量)/總質量×100%
1.3.2 常規(guī)營養(yǎng)成分的測定
水分的測定采用直接干燥法(GB 5009.3-2010);粗蛋白的測定采用凱氏定氮法(GB 5009.5-2010);粗脂肪的測定采用索氏抽提法(GB 5009.6-2003)。
氨基酸的測定使用日立L-8900氨基酸自動分析儀(日本日立公司)依據(jù)《食品中氨基酸的測定》(GB 5009.124-2003)進行測定。
脂肪酸測定采用GB/T22223-2008《食品中總脂肪酸、飽和脂肪(酸)、不飽和脂肪(酸)的測定》水解提取-氣相色譜儀法,結果用相對比值表示。
鈉、鉀元素含量的測定采用火焰發(fā)射光譜法,參考GB/T5009.91-2003《食品中鉀、鈉的測定》;鐵、鎂、錳元素含量的測定采用原子吸收分光光度法,參考GB/T5009.90-2003《食品中鐵、鎂、錳的測定》;鈣元素含量的測定采用原子吸收分光光度法,參考GB/T5009.92-2003《食品中鈣的測定》;銅元素含量的測定采用原子吸收光譜法,參考GB/T5009.13-2003《食品中銅的測定》;鋅元素含量的測定采用原子吸收光譜法,參考GB/T5009.14-2003《食品中鋅的測定》。
使用EXCEL和SPSS 20.0對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理,統(tǒng)計分析結果用(統(tǒng)計平均值±標準差)表示。
氨基酸評價采用下列公式進行評分:
AAS(氨基酸評分)=
CS(化學評分)=
本次試驗測定了7尾灰裂腹魚的含肉率和非肉質部分所占比例,結果如表1所示?;伊迅刽~的含肉率在68.16%~75.34%之間變動,平均值為71.22%;非肉質部分鰭條占有率最低,僅為2.62%,內臟占有率最高,為15.47%,鱗片和皮膚占有率其次,為8.01%。
表1 灰裂腹魚肉和非食用部分的比率(n=7)Tab.1 The ratios of flesh and non-edible tissues in S.griseus (n=7) %
灰裂腹魚一般營養(yǎng)成分見表2。
表2 灰裂腹魚肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分(鮮重,n=7)Tab.2 Routine nutrients compositions in the muscles of S.griseus (fresh weight,n=7) %
本試驗中檢測的灰裂腹魚干樣中氨基酸的種類和含量如表3所示,總共檢測到18種氨基酸,氨基酸總量為77.02%;其中包含8種人體必需的氨基酸,必需氨基酸總量為31.69%。
表3 灰裂腹魚肌肉中氨基酸含量(干重,n=7)Tab.3 Amino acids contents in muscles of S.griseus (dry weight,n=7) %
注: *為必需氨基酸;▲為呈味氨基酸
脂肪酸測定結果如表4所示,灰裂腹魚肌肉中共檢測到10種脂肪酸,其中SFA(飽和脂肪酸)3種,含量為24.4%;不飽和脂肪酸7種,含量為66.9%;不飽和脂肪酸中MUFA(單不飽和脂肪酸)有3種,含量為41.3%,PUFA(多不飽和脂肪酸)有4種,含量為25.6%。
灰裂腹魚肌肉的礦物質元素中,鉀含量最高,達14.44 μg/g,其次是鈣、鈉、鎂;鐵的含量為3.23 μg/g,鐵是檢測到的含量最高的微量元素,其次是錳、鋅、銅。
表4 灰裂腹魚肌肉的脂肪酸含量(干重,n=7)Tab.4 Fatty acids contents in muscles of S.griseus (dry weight,n=7) %
灰裂腹魚的粗蛋白質含量較高,顯著高于與其相比的6種裂腹魚(P<0.05);灰分含量高于四川裂腹魚(S.kozlovi)(1.06%)[10]、瀾滄裂腹魚(S.lantsangensis)(0.84%)[11]、重口裂腹魚(1.17%)[12]、昆明裂腹魚(S.grahami)(1.11%)[10]、齊口裂腹魚(1.15%)[13],低于云南裂腹魚(S.yunnanensis)(1.62%)[11];水分含量高于云南裂腹魚(74.07%),低于另外5種裂腹魚;灰裂腹魚的粗脂肪含量高于四川裂腹魚(1.03%)和瀾滄裂腹魚(1.21%),顯著低于其他4種裂腹魚的粗脂肪含量(P<0.05)。如表6所示,從灰裂腹魚肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分和其他幾種魚的比較中可以看出,灰裂腹魚是一種相對高蛋白和低脂肪的食品。
表5 灰裂腹魚肌肉中的礦物質元素(鮮重,n=7)Tab.5 Mineral elements in muscles of S.griseus (fresh weight,n=7) μg/g
注:*示微量元素
表6 灰裂腹魚(n=7)和其他魚類肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分比較Tab.6 Comparison of routine nutrients composition in the muscles of S.griseus and some other species fishes %
灰裂腹魚肌肉氨基酸總量高于光唇裂腹魚(67.68%)、云南裂腹魚(68.38%)、瀾滄裂腹魚(69.36%)和四川裂腹魚(75.20%);低于齊口裂腹魚(76.69%)[13]、重口裂腹魚(78.74%)和昆明裂腹魚(79.14%)。必需氨基酸占氨基酸總量的41.15%(EAA/TAA);必需氨基酸與非必需氨基酸的比為90.78%(EAA/NEAA)。FAO/WHO 理想模式,質量較好的蛋白質其氨基酸組成為EAA/TAA在40%左右,EAA/NEAA達到60%以上[14],灰裂腹魚肌肉的氨基酸組成符合優(yōu)質蛋白質的模式,說明灰裂腹魚的蛋白質是一種優(yōu)質蛋白。
一種營養(yǎng)價值較高的食物,其蛋白質所含的必需氨基酸不僅種類要齊全,而且必需氨基酸之間的比例也要適宜,最好與人體的需要相符合,這樣才能較完全地吸收[15]?;伊迅刽~肌肉中氨基酸評分都大于1,說明灰裂腹魚肌肉中必需氨基酸含量符合FAO/WHO模式,因此灰裂腹魚的營養(yǎng)價值較高。
呈味氨基酸[16]能讓食物呈現(xiàn)鮮美的味道,灰裂腹魚肌肉中呈味氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸和酪氨酸)的總量為34.73%;其中谷氨酸是公認的鮮味最強的氨基酸,在測定18種氨基酸中含量高達12.05%,高于云南裂腹魚(10.86%)、光唇裂腹魚(11.14%)和瀾滄裂腹魚(11.76%),略低于齊口裂腹魚(14.56%)[8],灰裂腹魚的谷氨酸含量高,所以肌肉味道十分鮮美。
氨基酸評價相關數(shù)據(jù)如表7所示,根據(jù)氨基酸評分(AAS)和化學評分(CS)結果顯示,色氨酸的評分值最低,分別為1.15和0.70,所以色氨酸為灰裂腹魚肌肉氨基酸的第一限制性氨基酸。這與華鯪(Sinilabeorendahli)[17]、湘華鯪(Sinilabeodecorus)[18]、鱖魚(Sinipercachuatsi)[19]、黃斑籃子魚(Siganusoramin)[20]、黃鱔(Monopterusalbus)[21]等水產品的第一限制性氨基酸相同,在加工這些水產品時,可以通過添加色氨酸來改善必需氨基酸的平衡效果,以提高蛋白質的利用率。賴氨酸的氨基酸評分和化學評分結果都最高,分別為2.28和1.76。賴氨酸最重要的生理功能是參與體蛋白的合成,與動物生長密切相關,被稱之為“生長性氨基酸”[22]?;伊迅刽~肌肉的賴氨酸含量為7.76%,分別是全雞蛋蛋白質模式和WHO/FAO評分標準的1.76倍和2.28倍,在氨基酸評價中賴氨酸的評分值也最高,這對于以谷物為主的膳食者來說,食用灰裂腹魚可以彌補谷物食品中賴氨酸的不足,從而提高人體對蛋白質的利用率[23]。
表7 灰裂腹魚肌肉中必需氨基酸組成評價(n=7)Tab.7 Evaluation of essential amino acid composition in muscle of S.griseus (n=7)
注:FAO /WHO為FAO /WHO評分標準。
灰裂腹魚肌肉中檢測到SFA(飽和脂肪酸)3種,總含量較低,為24.4%,低于泉水魚(SemilabeoprochilusSauvage et Dabry)(28.61%)[24]、布氏羅非魚(Tilapiabuttikoferi)(34.91%)[25]、黃斑籃子魚(49.67%)[20],人體攝入過多的飽和脂肪酸不利于心腦血管健康,灰裂腹魚肌肉飽和脂肪酸含量低,有益于心腦血管健康。
近年來的研究表明,PUFA(多不飽和脂肪酸)在腦發(fā)育、嬰幼兒智力及視力發(fā)育等方面有重要作用,具有抗炎、抗血栓形成和增加出血時間,降低血液膽固醇,預防和減少動脈粥樣硬化形成,促進微循環(huán)等生理生化作用,能有效減少心血管疾病的發(fā)生[26]?;伊迅刽~肌肉中4種PUFA的總含量為25.6%,高于光倒刺鲃(Spinibarbushollandi)(11.70 %)[27]、中華倒刺鲃(Spinibarbussinensis)(11.23%)[27]、唇鯪(Semilabeonotabilis)(20.90%)[28],與泉水魚(26.04%)[24]接近。PUFA中,C18∶2n-6(亞油酸)含量最高18.3%,其次是C20∶5n-3(EPA)3.4%,然后是C18∶3n-3(亞麻酸)1.7%和C22:6n-3(DHA)1.0%。Ω-3系列脂肪酸主要存在于冷水性魚類中,灰裂腹魚常年生活在氣溫較低的高山地區(qū),屬于我國特有的亞冷水性魚類[29],其脂肪酸中Ω-3系列脂肪酸EPA含量為3.4%;雖然Ω-3系列的PUFA的促生長作用很弱,但是對腦和視網膜、皮膚和腎功能的健全十分重要,其中C18∶3n-3(亞麻酸)會影響嬰幼兒和青少年的智力發(fā)育[30]。灰裂腹魚肌肉中C18∶3n-3含量高于黃鱔(0.57%)[21]、大黃魚(Pseudosciaenacrocea)(0.97%)、大菱鲆(Scophthalmusmaximus)(1.01%)、草魚(Ctenopharyngodonidella)(1.41%);低于鯉魚(Cyprinuscarpio)(1.82%)[31]?;伊迅刽~肌肉中PUFA的含量高,種類豐富,表明灰裂腹魚是一種對人體健康有益的膳食。
礦物質元素是維持正常的生命活動的必需物質,且在體內不能合成,必須從食物中攝取。鐵含量為3.23 μg/g,在檢測到的微量元素中含量最高,鐵是血紅蛋白的重要成分之一,在呼吸和生物氧化過程中起著很重要的作用,缺乏會引起缺鐵性貧血[32];銅的含量為0.12 μg/g,符合GB18406.4-2001《無公害水產品安全要求》對水產品中銅元素含量的要求(≤50 μg/g);鋅的含量為0.59 μg/g,鋅在維持機體正常的生殖、免疫、調控自由基水平等方面都發(fā)揮著極為重要的作用[33]。Hill和Matron曾提出 “理化性質相似的元素,其生物學功能相互拮抗”,且這種拮抗作用的發(fā)生通常是在鋅銅比大于10和鋅鐵比大于1時[34],灰裂腹魚肌肉中的鋅銅比為4.9,鋅鐵比為0.18,由此可見,灰裂腹魚的銅、鐵、鋅的比值較為合理。
被檢測的8種礦物質元素中鉀的含量最高,為14.44 μg/g,鉀可以調節(jié)細胞內滲透壓和體液酸堿平衡,參與細胞內糖和蛋白質的代謝;有助于維持神經健康、心跳規(guī)律正常,可以預防中風,并協(xié)助肌肉正常收縮。在攝入高鈉而導致高血壓時,鉀具有降血壓作用[35]。人體缺鉀會引起心律不齊、肌無力等癥狀;鈣是人體必需的礦物質元素之一,不足或過量都會引起機體不適,灰裂腹魚肌肉中鈣的含量為8.17 μg/g。
因此,灰裂腹魚肌肉所含礦物質元素種類豐富,且比例合理。
灰裂腹魚具有較高的含肉率,可食部分較多,粗蛋白質含量高,粗脂肪含量低,符合現(xiàn)代社會人們的膳食需求?;伊迅刽~肌肉干樣含有18種氨基酸,種類豐富,包含8種人體必需氨基酸,含量為31.69%,其組成比例合理,符合優(yōu)質蛋白質的要求,色氨酸為第一限制性氨基酸;飽和脂肪酸含量較低,僅24.4%,3種單不飽和脂肪酸的總含量為41.3%,4種多不飽和脂肪酸的總含量為25.6%;所含礦物質元素種類多樣且比例平衡,有益于人體健康??傊?,灰裂腹魚是一種營養(yǎng)價值和經濟價值較高的優(yōu)質魚類,具有巨大的開發(fā)潛能。
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