金鯧魚不同組織脂肪酸組成比較

郭萌萌,何 晨,張詩苑,吳繼香,林格兒,李 川,曹 君

(海南大學(xué)食品學(xué)院,海洋食品精深加工重點實驗室,海南?？?570228)

金鯧魚(Trachinotusovatus)學(xué)名卵形鯧鯵,地方名稱黃臘鯧,金鯧,屬硬骨魚綱,鱸形目,鲹科,鯧鲹屬。該魚體側(cè)寬且扁,卵圓形,體色艷麗,肉質(zhì)細嫩,無刺,鮮美可口,為南方名貴海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖經(jīng)濟型魚類。我國金鯧魚主要養(yǎng)殖于南海、東海和黃海,屬廣東、廣西、海南養(yǎng)殖面積較大、產(chǎn)量較高[1]。金鯧魚肉含有16種常見氨基酸,其氨基酸總量占金鯧魚鮮重的20.62%,其中必需氨基酸占氨基酸總量的38%,構(gòu)成比例比較均衡,符合WHO/FAO的標(biāo)準(zhǔn)[2]。此外,在金鯧魚肉中檢測到23種脂肪酸,不飽和脂肪酸占脂肪酸總量的64%,其中油酸,亞油酸含量較高,約占33.6%和14.2%,DHA+EPA的含量約占4.3%+1.1%=5.4%,魚肉營養(yǎng)豐富,具有較高的食用價值[2]。

目前國內(nèi)外較側(cè)重研究金鯧魚的育苗養(yǎng)殖與疾病防控,魚糜制品的加工[3],副產(chǎn)物內(nèi)臟中蛋白酶的提取[4],魚肉營養(yǎng)品質(zhì)及風(fēng)味物質(zhì)[5-6],飼料營養(yǎng)[7-8],生物學(xué)特性[9],以及金鯧魚血清免疫學(xué)方面的研究[10]。金鯧魚不同組織部位中的脂質(zhì)特性研究相對缺乏,僅檢索到張少寧[11]用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用檢測金鯧魚紅、白肌肉及肝臟、脾臟中的脂肪酸組成。金鯧魚作為名貴海產(chǎn)經(jīng)濟魚類,隨著需求量的大量增加,加工過程中產(chǎn)生大量副產(chǎn)物,如魚頭、魚骨、魚皮、內(nèi)臟等。這些副產(chǎn)物的營養(yǎng)屬性及活性物質(zhì)有待詳細研究,為高值化利用及產(chǎn)品開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。因此,本實驗采用氯仿-甲醇法提取金鯧魚不同組織(魚頭、內(nèi)臟、魚皮、魚身骨、魚身肉)中的脂質(zhì)含量,用氣相色譜法測定其脂肪酸組成,為近一步科學(xué)的綜合利用金鯧魚提供新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮金鯧魚 ?？谑惺?重(406.26±144.54) g,長(22.50±2.90) cm,高(12.09±1.54) cm,共計30尾;正己烷 色譜純,美國Fisher公司;氯仿、甲醇、氯化鉀、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲醇鈉、草酸、無水硫酸鈉均為分析純 廣州化學(xué)試劑公司;脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品 美國NuChek-Prep公司。

Agilent 7890A氣相色譜儀 全自動進樣器,FID檢測器,美國Agilent公司;WJS1251E型高速組織搗碎機 美的集團;ME104型精密天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;TDL-5-A型離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠;HGC-24A型氮吹儀 天津市恒奧科技發(fā)展有限公司;HY-2A型數(shù)顯調(diào)速多用振蕩器 金壇市榮華儀器制造有限公司;SHA-B型水浴搖床 江蘇金壇億通電子公司;KL-UP-Ⅲ-10型純水制備機 臺灣艾柯(成都)實驗專業(yè)純水設(shè)備廠;XW-80A型渦旋儀 海門市其林貝爾儀器制造有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品預(yù)處理 30尾新鮮金鯧魚,洗凈晾干,解剖取魚頭、內(nèi)臟、魚皮、魚身肉和魚身骨5個組織部位,放入樣品袋,密封,置-40 ℃冰柜保存,分析前用高速組織搗碎機粉碎。

1.2.2 脂質(zhì)的提取 采用氯仿-甲醇萃取法提取不同組織中的脂質(zhì)[12]。取約1 g左右樣品置于玻璃試管內(nèi),加入9 mL氯仿-甲醇混合溶液(2∶1,v/v),充分振蕩1.5 h后,加入2.25 mL氯化鉀溶液(0.88%,w/t),充分振蕩30 min后,過濾,4200 r/min離心10 min,取氯仿層于玻璃小試管中,氮氣吹干,稱重,計算提油率。-18 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

式中:m1為所提取得到的脂質(zhì)重量(g);m2為粉碎后的組織取樣量(g)。

1.2.3 脂肪酸的甲基化 采用堿法甲基化[13]。取適量上述提取的脂質(zhì)加入1.5 mL的正己烷和40 μL乙酸甲酯,再加入100 μL甲醇鈉-甲醇(0.5 mol/L)溶液,在37 ℃下反應(yīng)20 min,然后置-20 ℃下冷凍10 min,取出后迅速加入60 μL的草酸,離心(4200 r/min,5 min)取上清液,并將清液通過無水硫酸鈉柱以除去其中的水分,氮氣吹干,加正己烷定容,進行氣相色譜分析。

1.2.4 氣相色譜分析 采用曹君[13]測定脂肪酸方法。FID檢測器,1 μL自動進樣;色譜柱采用熔融石英毛細管柱(100 m× 0.25 mm× 0.2 μm,CP-Sil 88,Chrompack;Agilent,USA);載氣為H2,燃燒氣為N2、H2和空氣;進樣口的溫度為250 ℃,壓力為24.52 psi,總流量為29.4 mL/min;爐溫為程序升溫:45 ℃時保持4 min,然后以13 ℃/min的升溫速率將溫度升至175 ℃保持此溫度27 min,后以4 ℃/min的升溫速率將溫度升至215 ℃保持35 min,總測定時間為86 min;檢測器的溫度為250 ℃,氫氣流速為30.0 mL/min;空氣流速為300 mL/min;氮氣流速為30.0 mL/min。脂肪酸的分析采用Agilent Chemstation軟件對氣相色譜數(shù)據(jù)進行分析處理,通過與脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)對照,采用面積歸一化法確定脂肪酸的百分含量(以峰值面積的百分比表示)。

1.3 數(shù)據(jù)分析與處理

脂質(zhì)提取實驗進行4個平行,脂肪酸分析實驗進行3個平行,數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(mean±SD)的形式表達。One-way ANOVA用來比較數(shù)據(jù)間的顯著性差異,并用Duncan’s進行多重比較,p<0.05則表示數(shù)據(jù)間有統(tǒng)計學(xué)差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 金鯧魚不同組織中的脂質(zhì)含量比較

金鯧魚5個組織中的脂質(zhì)含量如圖1所示。魚內(nèi)臟脂質(zhì)含量最高(27.12±7.96) g/100 g,魚身骨(16.04±3.35) g/100 g和魚頭(15.88±3.09) g/100 g中脂質(zhì)含量接近,無顯著性差異,魚皮中的脂質(zhì)含量略低，為(11.93±5.72) g/100 g,而魚身肉中的脂質(zhì)含量最低，為(5.09±2.13) g/100 g。在金鯧魚加工過程中,魚肉主要用于鮮食,而剩余部位大多為加工副產(chǎn)物。由圖1可知,內(nèi)臟、魚頭、魚身骨及魚皮中脂質(zhì)含量豐富,可提取開發(fā)魚油等產(chǎn)品,高值化利用可減輕下腳料的浪費及對環(huán)境的污染[14]。

圖1 金鯧魚不同組織中的脂質(zhì)含量Fig.1 Lipid contents in different tissues of Trachinotus ovatus注：不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

2.2 金鯧魚不同組織中的脂肪酸組成與含量比較

金鯧魚5個組織部位中的脂肪酸組成基本相同,GC-FID法共檢測出48種脂肪酸(100 m長的色譜柱較文獻[2,6]結(jié)果,檢測到的脂肪酸種類更多更全)。如表1所示,含量在1%以上的脂肪酸依次有12種(按含量高低排列):油酸(9cC18∶1,24.31%～25.84%)、棕櫚酸(C16∶0,23.16%～25.00%)、亞油酸(9c12cC18∶2n-6,18.46%～19.76%)、硬脂酸(C18∶0,4.71%～6.12%)、DHA(C22∶6n-3,3.89%～5.43%)、棕櫚油酸(9cC16∶1,2.74%～3.77%)、異油酸(11cC18∶1,2.54%～2.68%)、α-亞麻酸(C18∶3n-3,1.95%～2.10%)、豆蔻酸(C14∶0,1.92%～1.96%)、花生二烯酸(C20∶2n-6,1.53%～2.04%)、花生一烯酸(11cC20∶1,1.51%～1.66%)和DPA(C22∶5n-3,1.22%～1.39%)。

表1 金鯧魚不同組織中的脂肪酸組成及含量(占總脂肪酸的含量,%)Table 1 Fatty acids composition in different tissues of Trachinotus ovatus(%)

續(xù)表

此外,在金鯧魚組織中還檢測到少量反式脂肪酸(Trans Fatty Acid,TFA,總量1%左右)、微量共軛亞油酸(Conjugated Linoleic Acid,CLA,含量小于0.3%),及微量支鏈脂肪酸(isoC15∶0和isoC16∶0,含量不足0.1%)。金鯧魚油中飽和脂肪酸(Saturated Fatty Acid,SFA,32.61%～35.32%)與單不飽和脂肪酸(Monounsaturated Fatty Acid,MUFA,32.68%～34.56%)含量接近,略高于多不飽和脂肪酸(Polyunsaturated Fatty Acid,PUFA,31.09%～32.07%)的含量。魚油中EPA+DHA(4.36%～6.04%)的含量豐富。綜上所述,金鯧魚油營養(yǎng)豐富,有較高的食用與開發(fā)價值。

5個組織間比較,SFA在內(nèi)臟(35.32%±2.17%)中含量最高,顯著高于其它組織中的;MUFA在魚身骨(34.27%±1.28%)、魚頭(34.56%±1.32%)及魚身肉(34.34%±1.57%)中含量顯著高于內(nèi)臟(32.68%±1.64%)和魚皮(33.22%±1.23%)中的;PUFA在5個組織間含量無顯著差異;n-3PUFA和EPA+DHA在魚皮(10.34%±1.76%)和(6.04%±1.53%)中含量最高,顯著高于其它組織中的。

2.2.1 內(nèi)臟中的脂肪酸 根據(jù)人們的飲食習(xí)慣,內(nèi)臟是魚類烹飪、產(chǎn)品加工中的主要下腳料,包括心、肝、腸、胃、鰾、膽等。國內(nèi)外魚類的內(nèi)臟主要用于加工成魚粉或制作液體蛋白飼料,提取魚精蛋白,發(fā)酵為魚露,提取蛋白酶,制備酶制劑等[15]。然而,內(nèi)臟往往是魚組織中脂質(zhì)含量最高的部位,提取內(nèi)臟中的油脂,可以開發(fā)魚油等產(chǎn)品。如表1所示,金鯧魚內(nèi)臟脂質(zhì)中富含油酸(24.44%±1.83%)和亞油酸(19.04%±3.15%);α-亞麻酸、DPA和DHA的含量占脂肪酸總量的2.09%±0.28%、1.22%±0.38%和3.89%±0.92%。內(nèi)臟中SFA(35.32%±2.17%)含量顯著高于MUFA(32.68%±1.64%)含量,MUFA含量顯著高于PUFA(31.09%±3.18%)含量(圖2)。金鯧魚內(nèi)臟脂質(zhì)營養(yǎng)豐富,頗具開發(fā)利用價值。

圖2 金鯧魚不同組織脂肪酸的比較Fig.2 Comparison of fatty acids in different tissues of Trachinotus ovatus注：不同大寫字母表示差異顯著(p<0.05)。

2.2.2 魚身骨中的脂肪酸 魚身骨是魚體中軸骨、附肢骨及魚刺的總稱。魚骨中含有水分、蛋白質(zhì)、脂肪以及豐富的有機鈣、磷及其它微量元素,如鋅、鐵、鍶、銅等[16]。目前魚骨主要用于加工成魚骨粉補鈣沖劑,或者作為新型的添加劑直接應(yīng)用到食品加工中,或?qū)Ⅳ~骨加工成魚排、魚骨酥等休閑食品[17]。金鯧魚中,以中軸骨為主,少量附肢骨,肉中無刺,魚骨中也含有較高的油脂。如表1所示,金鯧魚魚身骨脂質(zhì)中富含油酸(25.36%±1.55%)和亞油酸(19.46%±2.42%)。魚身骨脂質(zhì)中α-亞麻酸的含量與內(nèi)臟中的接近,DPA(1.39%±0.31%)和DHA(4.37%±0.80%)的含量稍高于內(nèi)臟中的含量。魚身骨中MUFA(34.27%±1.28%)含量顯著高于SFA(32.82%±1.52%)和PUFA(31.84%±2.62%)含量,SFA與PUFA含量之間無顯著差異(圖2)。金鯧魚魚骨脂質(zhì)也具較高的開發(fā)價值。

2.2.3 魚頭中的脂肪酸 相比較而言,金鯧魚的魚頭所占比例較小,主要是頭蓋骨,魚頭肉含量較少,也是主要的下腳料之一。魚頭中除含蛋白質(zhì)、脂肪、鈣、磷、鐵、維生素等營養(yǎng)成分外,還含有益于人們大腦發(fā)育的磷脂成分[17]。目前,魚頭主要用于加工飼料魚粉,制備鰲合鈣或其他形式補鈣產(chǎn)品等[17]。如表1所示,金鯧魚魚頭中富含油酸(25.66%±1.61%)和亞油酸(19.34%±2.48%)。魚頭脂質(zhì)中α-亞麻酸、DPA及DHA的含量與魚身骨中的接近。魚頭中MUFA(34.56%±1.32%)含量顯著高于SFA(32.61%±1.60%)和PUFA(31.67%±2.73%)含量,SFA與PUFA含量之間無顯著差異(圖2)。金鯧魚魚頭脂質(zhì)營養(yǎng)豐富,具有較好的食用和開發(fā)利用價值。

2.2.4 魚皮中的脂肪酸 魚皮含有豐富的膠原蛋白,一直是副產(chǎn)物加工的重點研究對象,是生產(chǎn)明膠較好的原料[18]。此外,魚皮也可加工制成爽脆可口的魚皮休閑食品。相比較而言,魚皮中的脂質(zhì)含量低于魚頭和魚身骨。然而,如表1所示,金鯧魚魚皮中仍可檢測到較高含量的油酸(24.31%±1.57%)與亞油酸(18.46%±3.63%)。α-亞麻酸(1.95%±0.31%)的含量略低于其它4個組織中的,DPA的含量與魚身骨、魚頭中的接近,而DHA(5.43%±1.44%)和n-3 PUFA(10.34%±1.76%)的含量在5個組織中最高。魚皮中SFA(33.70%±2.22%)含量顯著高于PUFA(32.07%±3.23%)含量,MUFA(33.22%±1.23%)與SFA,MUFA與PUFA含量之間無顯著差異(圖2)。因此,金鯧魚魚皮營養(yǎng)價值較高,具有非常高的營養(yǎng)價值。

2.2.5 魚身肉中的脂肪酸 金鯧魚肉,質(zhì)地細嫩,味道鮮美。戴梓茹等對金鯧魚肌肉的營養(yǎng)成分做了詳細的研究,發(fā)現(xiàn)肌肉中含有68.77%的水分,19.65%的粗蛋白和10.38%的粗脂肪(索氏抽提法)[2]。本研究采樣廣泛,采用氯仿甲醇法測得金鯧魚身肉中含有5.09%±2.13%的脂肪。如表1所示,魚身肉中含有較高的油酸(25.84%±1.72%)和亞油酸(19.76%±3.07%)。魚身肉脂質(zhì)中α-亞麻酸的含量與內(nèi)臟、魚身骨、魚頭中的接近,DPA的含量與魚身骨、魚頭、魚皮中的接近,DHA的含量與魚身骨、魚頭中的接近。魚身肉中MUFA(34.34%±1.57%)含量顯著高于SFA(32.62%±1.85%)和PUFA(31.99%±3.26%)含量,SFA與PUFA含量之間無顯著差異(圖2)。此外,魚身肉中DHA+EPA的含量較高,為4.94%±0.93%,與戴梓茹(5.40%)和楊欣怡(5.69%)對金鯧魚肌肉中的DHA+EPA檢測數(shù)據(jù)接近[2,6]。魚肉是人們飲食的最主要部位,其脂肪酸組成對人體的膳食脂肪酸攝入具有關(guān)鍵作用。DHA和EPA具有較強的生理活性,是人類生長發(fā)育所必需的物質(zhì),對降低血脂、抑制血小板凝聚及抗動脈粥樣硬化、抗心律失常、降低膽固醇、預(yù)防老年癡呆癥、改善大腦學(xué)習(xí)機能等起關(guān)鍵性作用[19-20]。

2.3 海水魚和淡水魚肉中DHA+EPA含量的比較

Osman測定馬來西亞10種海水魚得到EPA含量普遍較低(0.82%～6.76%);DHA含量較高(9.36%～28.6%)[21]。我國海產(chǎn)魚類也符合上述特點——EPA含量普遍低于DHA的含量,經(jīng)比較,金鯧魚肌肉中DHA+EPA的含量明顯低于銀鯧、灰鯧、中國鯧和刺鯧[22-24],也明顯低于其它幾種海水魚(軍曹魚、石斑魚、大黃魚、鱸魚、小帶魚、虹鱒魚、鱈魚、秋刀魚)[25-28]。戴梓茹等[2]比較得到金鯧魚肌肉中的DHA+EPA的含量略高于胭脂魚,而與三文魚中的相近。這可能與海產(chǎn)魚類膳食喜好(喜食浮游動物)及人工飼養(yǎng)條件密切相關(guān)。楊欣怡[6]對海南省臨高縣養(yǎng)殖金鯧魚膨化配合飼料中的脂肪酸進行了研究,發(fā)現(xiàn)金鯧魚肌肉中的脂肪酸組成與飼料中的脂肪酸組成基本類似,即飼料脂肪酸組成可直接反映投喂后養(yǎng)殖魚類肌肉脂肪酸組成。因此,在金鯧魚飼養(yǎng)中,需提高其飼料中DHA+EPA的比例。同時,人工配合飼料中,需著重考慮DHA和EPA的添加,以有效地提高金鯧魚的營養(yǎng)價值。幾種海水魚中DHA+EPA的含量較高(4.94%～31.6%)[22-28],8種常見淡水魚(羅非魚[29-31]及鄱陽湖中的青魚、草魚、鰱魚、鳙魚、鯽魚、鯉魚、鯰魚[12])中DHA+EPA的含量略低(1.19%～17.99%)。從脂肪酸的角度,海水魚的營養(yǎng)價值高于淡水魚。海產(chǎn)魚類具有較高的開發(fā)利用價值。

3 結(jié)論

本研究主要對比了金鯧魚五個組織部位(魚頭、內(nèi)臟、魚皮、魚身骨、魚身肉)中的脂質(zhì)含量以及詳細脂肪酸組成。結(jié)果顯示:作為主要副產(chǎn)物的魚頭、魚身骨、內(nèi)臟等其脂質(zhì)含量較高,頗具開發(fā)利用前景。SFA在內(nèi)臟中含量顯著高于其它組織,MUFA在魚身骨、魚頭及魚身肉中含量顯著高于內(nèi)臟和魚皮,PUFA在5個組織間含量無顯著差異,n-3 PUFA和EPA+DHA在魚皮中含量顯著高于其它組織,故不同的組織其優(yōu)勢脂肪酸組成不同。內(nèi)臟中SFA含量顯著高于MUFA含量,MUFA含量顯著高于PUFA含量;魚身骨、魚頭及魚身肉中MUFA含量顯著高于SFA和PUFA含量,SFA與PUFA含量之間無顯著差異;魚皮中SFA含量顯著高于PUFA含量,MUFA與SFA,MUFA與PUFA含量之間無顯著差異。因此,金鯧魚組織中脂肪酸構(gòu)成比例較為均衡,有益于人們的膳食需求。與其它海水魚比較,金鯧魚組織中DHA+EPA(4.36%～6.04%)的含量偏低。故在養(yǎng)殖過程中,需考慮增加飼料中的DHA+EPA的含量,以充分提高金鯧魚的營養(yǎng)價值。

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