何志剛 , 王冬武 ,2*, 徐永福 ,, 劉 麗 , 洪 波 , 陳建國
(1.湖南省水產(chǎn)科學研究所,湖南長沙 410153;2.水產(chǎn)高效健康生產(chǎn)湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心,湖南常德 415000;3.南縣豐年生態(tài)黑斑青蛙養(yǎng)殖有限公司,湖南益陽 413200)
黑斑蛙 (Rana nigromaculata)隸屬于無尾目(Anura)、蛙科(Ranidae)、側(cè)褶蛙屬(Pelophylax),是中國大陸分布最廣的兩棲動物之一(楊玉慧等,2004)。黑斑蛙肌肉肉質(zhì)細嫩,營養(yǎng)豐富,是我國重要經(jīng)濟兩棲動物之一。長期以來,由于人類的過度捕食、棲息地減少、稻田農(nóng)藥化肥過度使用等影響,黑斑蛙種群數(shù)量不斷下降,亟需開展研究保護工作(付旭峰等,2014)。目前,黑斑蛙人工養(yǎng)殖業(yè)已開展,但缺乏其飼料營養(yǎng)基礎研究 (李欣瑤,2016)。有關黑斑蛙研究報道主要集中于生理、遺傳和農(nóng)藥重金屬毒性等方面 (葛雅楠等,2014;曹慧等,2012;Gong 等,2010),對其肌肉營養(yǎng)成分的研究鮮見報道。本試驗對黑斑蛙肌肉的常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸含量、礦物元素含量進行測定分析,旨在對其肌肉品質(zhì)進行綜合評價,以期為黑斑蛙人工養(yǎng)殖及其配合飼料的研制提供理論依據(jù)。
1.1 材料采集 個體健壯無病害的黑斑蛙成蛙30只,為2017年7月從湖南省南縣野外捕獲,體質(zhì)量50~100 g。
1.2 樣品處理 黑斑蛙每10只作為一個樣本,取蛙兩后肢肌肉,搗碎、混勻,-20℃條件下保存?zhèn)溆?。肌肉分?份,兩份用來分別測定常規(guī)營養(yǎng)成分和氨基酸組成,另一份測定礦物元素含量。
1.3 測定方法 水分的測定參照恒溫烘干法(GB 5009.3-2016)進行,粗蛋白質(zhì)含量測定參照凱氏定氮法(GB 5009.5-2016)進行,粗脂肪含量測定參照索氏抽提法(GB 5009.6-2016)進行,灰分含量測定參照馬福爐灼燒法 (GB 5009.4-2016)進行;氨基酸采用鹽酸水解法(GB 5009.124-2016),使用Syknm S7130氨基酸全自動分析儀測定;礦物元素(除鉛元素外)采用微波消解-電感耦合等離子體-質(zhì)譜法(GB 5009.268-2016),使用 Thermo Fisher Xseries2電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測定,鉛元素采用石墨爐原子吸收光譜法(GB 5009.12-2010),使用 Thermo Fisher iCE3500 原子吸收分光光度計測定。
1.4 氨基酸評價方法 黑斑蛙肌肉氨基酸依據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)建議的氨基酸評分標準模式進行評價,并按下式計算氨基酸評分(AAS)、化學評分(CS)和必需氨基酸指數(shù) (EAAI)(朱成科等,2017;FAO/WHO,1973)。
式中:A、B、C、…、I為待評價蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量,mg/kg N;AE、BE、CE、 …、IE 為全雞蛋蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量,mg/g N;n為比較必需氨基酸個數(shù)。
1.5 數(shù)據(jù)處理 使用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析,統(tǒng)計數(shù)據(jù)用“平均值±標準誤”表示。
2.1 一般營養(yǎng)成分測定結(jié)果 黑斑蛙肌肉的水分質(zhì)量分數(shù)為77.86%,低于大部分經(jīng)濟蛙類。肌肉粗蛋白質(zhì)含量為20.48%,接近牛蛙(Rana catesbiana)肌肉蛋白含量,但遠高于中國林蛙(Rana Chinensis)、 虎紋蛙 (Hoplobatrachus rugulosa)、 棘胸蛙 (Paa yunnanensis) 和棘腹蛙(Paa boulengeri)(陳明勇等,2010;張璐等,2007;趙桂華等,2007;耿寶榮等,2004;溫安祥等,2001)。 黑斑蛙肌肉脂肪含量0.35%,比虎紋蛙、牛蛙和棘胸蛙低,僅略高于中國林蛙和棘腹蛙?;曳趾颗c其他經(jīng)濟蛙類無明顯差別。因此,黑斑蛙肌肉屬于高蛋白低脂肪食物(表1)。
表1 黑斑蛙與幾種蛙類肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分比%較
2.2 氨基酸組成與評價 氨基酸分析結(jié)果表明,黑斑蛙肌肉含有17種常見氨基酸,其中必需氨基酸(EAA)7 種,半必需氨基酸(HEAA)2 種、非必需氨基酸(NEAA)8種。黑斑蛙肌肉中含量最高的氨基酸為谷氨酸 (15.04%),其次是天冬氨酸(8.53%)、賴氨酸(7.87%)和亮氨酸(6.26%),含量最低的為胱氨酸(0.21%)。黑斑蛙肌肉氨基酸總量為80.99%,高于虎紋蛙 (73.32%),低于牛蛙(90.01%)。
食品蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值很大程度由所含必需氨基酸的種類、含量和比例所決定。黑斑蛙富含人體必需氨基酸7種,黑斑蛙必需氨基酸與總氨基酸比值(EAA/TAA)為48.49%,必需氨基酸與非必需氨基酸 (EAA/NEAA)比值為94.10%,依據(jù)FAO/WHO的理想氨基酸組成模式,EAA/TAA為40%以上,EAA/NEAA在 60%以上 (Pellett等,1980),可以得出黑斑蛙氨基酸組成平衡合理,蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值較高。賴氨酸作為人體的主要限制性氨基酸,能提高鈣的吸收與機體積累,增進食欲,促進幼兒生長發(fā)育等重要生理功能,黑斑蛙肌肉賴氨酸含量7.87%,遠高于牛蛙(4.23%)和虎紋蛙(4.94%)。由此可見,黑斑蛙作為經(jīng)濟蛙類,其營養(yǎng)價值更優(yōu)于牛蛙和虎紋蛙。
動物蛋白質(zhì)的鮮味在一定程度上取決于鮮味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸)的組成和含量(耿寶榮等,2004)。本試驗結(jié)果表明,黑斑蛙肌肉鮮味氨基酸含量豐富,與總氨基酸比值高達39.89%,遠高于牛蛙31.01%,說明黑斑蛙肌肉味道鮮美。
在水產(chǎn)飼料研發(fā)生產(chǎn)中,配方師常以已知相近品種的飼料配方作為新養(yǎng)殖品種的參考配方,或者以養(yǎng)殖品種的肌肉氨基酸組成作為其氨基酸需求依據(jù)來配制飼料。本研究結(jié)果顯示,黑斑蛙肌肉的氨基酸組成不同于其他經(jīng)濟蛙類,因此,在開展人工養(yǎng)殖時,非常有必要對黑斑蛙飼料配方進行針對性調(diào)整與配置,本研究中的氨基酸組成將提供理論依據(jù)。
2.3 氨基酸營養(yǎng)品質(zhì)評價 與FAO/WHO制定的蛋白質(zhì)評價氨基酸標準模式和雞蛋蛋白質(zhì)氨基酸模式相比,黑斑蛙肌肉中除蛋氨酸+胱氨酸外,其他各必需氨基酸的氨基酸評分 (AAS)均大于0.85,化學評分(CS)均大于 0.65(表 3),說明黑斑蛙肌肉中必需氨基酸組成比例與標準接近,營養(yǎng)價值高。
表2 黑斑蛙與幾種經(jīng)濟蛙類肌肉氨基酸組成及含量比較(以干重為基礎)%
氨基酸評分、化學評分和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)是比較分析動物肌肉必需氨基酸組成,評價蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的主要指標。根據(jù)AAS和CS來判斷,黑斑蛙第一限制性氨基酸是蛋氨酸+胱氨酸,纈氨酸為第二限制性氨基酸,這與其他經(jīng)濟蛙類研究報道略有不同(耿寶榮,2004;趙桂華等,2007)。黑斑蛙肌肉必需氨基酸指數(shù)為70.25,高于虎紋蛙(43.83)。這表明黑斑蛙是一種營養(yǎng)價值很高的經(jīng)濟蛙類品種。
表3 黑斑蛙肌肉必需氨基酸組成的評價mg/g N
2.4 礦物質(zhì)元素含量及營養(yǎng)評價 礦物質(zhì)元素分析結(jié)果表明,黑斑蛙含有豐富的人體必需Ca、Fe、Zn、Se等元素。常量元素中K含量最高,達到3915mg/kg,其次為Na和Mg;微量元素中Fe含量最高,為4.60 mg/kg,其次為Zn、Al和Se。 微量元素參與多種酶活性中心的構(gòu)成,對核酸、蛋白質(zhì)的合成及免疫都有直接或間接的作用。重金屬Cr和Cd含量分別為 0.07 mg/kg和 0.001 mg/kg,Pb和Hg未檢出,均在GB 2762規(guī)定的允許范圍。
表4 黑斑蛙肌肉礦物質(zhì)元素組成mg/kg
黑斑蛙肌肉蛋白質(zhì)和氨基酸含量高,鮮味氨基酸含量豐富,必需氨基酸組成合理,符合FAO/WHO推薦優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸模式;游離氨基酸中鮮味氨基酸占游離氨基酸總量的39.89%,賦予肌肉濃郁的鮮美風味。黑斑蛙肌肉中必需氨基酸除蛋氨酸+胱氨酸外,其AAS評分值大于0.85,化學評分值大于0.65,必需氨基酸指數(shù)為70.25。此外,黑斑蛙肉中含有豐富的 K、Na、Mg、Ca、Fe、Zn 等礦物元素,參與重要的生理作用。因此,黑斑蛙是平衡膳食營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)來源,是一種營養(yǎng)價值高、味道鮮美的保健食品,具有良好的開發(fā)利用與人工養(yǎng)殖前景。