密云水庫鰱魚、鳙魚營養(yǎng)成分分析與評價(jià)

賈成霞，曲疆奇，李永剛，胡慶杰，劉 盼，楊 慕，張清靖

( 1.北京市水產(chǎn)科學(xué)研究所，漁業(yè)生物技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100068；2.密云區(qū)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，北京 101500 )

密云水庫為山谷型半封閉水庫，位于北京密云區(qū)以北山區(qū)，是潮白河水系上最大的水庫，全庫最大蓄水量4.375×109m3，相應(yīng)水面面積188 km2。作為北京最大最重要的飲用水源地，密云水庫具有防洪減災(zāi)、城市供水、生態(tài)涵養(yǎng)、水位調(diào)蓄等功能，在北京市社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有不可替代的重要戰(zhàn)略地位。監(jiān)測結(jié)果顯示，密云水庫水體為中營養(yǎng)型，并出現(xiàn)了向富營養(yǎng)發(fā)展的趨勢[1]，水庫優(yōu)良的水質(zhì)條件和豐富的天然餌料生物[2]為各種魚類的生長提供了充足的自然條件。天然水域中的鰱魚(Hypophthalmichehysmolitrix)和鳙魚(Aristichthysnobilis)可通過攝食水體中浮游動植物來抑制水華的大規(guī)模暴發(fā)[3]。因此，有關(guān)部門每年根據(jù)密云水庫蓄水量和水質(zhì)狀況從生物凈水的角度科學(xué)地開展人工增殖放流活動，同時(shí)通過捕撈活動將水體中的氮、磷等物質(zhì)轉(zhuǎn)移出水體，從而改善水域環(huán)境，防治水體富營養(yǎng)化，保障北京市飲用水安全。目前，密云水庫年捕撈經(jīng)濟(jì)魚類約1.60×106kg，其中80%以上為鰱魚和鳙魚。筆者以密云水庫鰱魚、鳙魚可食用部分肌肉為研究對象，對其水分、蛋白質(zhì)、粗脂肪、灰分、礦物質(zhì)元素含量以及氨基酸、脂肪酸組成進(jìn)行分析比較和評價(jià)，旨在全面了解密云水庫鰱魚、鳙魚的營養(yǎng)特征，為其今后的加工及綜合利用，以及庫區(qū)健康養(yǎng)殖提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2016年11月26—30日于密云水庫隨機(jī)采集鰱魚、鳙魚樣品，共采集到不同規(guī)格樣品各23尾，測定各魚樣體質(zhì)量、體長、全長。年齡和品種鑒定參照《魚類生態(tài)學(xué)》[4]。

1.2 試驗(yàn)儀器和測定方法

將魚樣品用清水洗凈擦干體表水分，取魚體兩側(cè)頭后至尾柄的全部肌肉，去皮及大骨刺，用組織搗碎機(jī)將肌肉充分搗碎攪拌均勻。經(jīng)搗碎后魚樣分別按照年齡分組，同年齡組每條魚取300 g樣品組成混合樣品，再次充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?80 ℃冷凍保存用于營養(yǎng)成分測定。

氨基酸測定采用日立L-8900型氨基酸自動分析儀，脂肪酸測定采用島津GC-2010氣相色譜儀，水分測定采用105 ℃烘干稱量質(zhì)量(GB 5009.3—2010)；粗灰分的測定采用馬福爐550 ℃灼燒法(GB 5009.4—2010)；蛋白質(zhì)測定采用凱氏定氮法(GB 5009.5—2010)；粗脂肪測定采用酸水解法(GB 5009.6—2003，GB/T 22223—2008)；磷測定采用鉬酸銨分光光度法(GB/T 5009.87—2003)；采用原子吸收分光光度法測定銅(GB/T 5009.13—2003)、鋅(GB/T 5009.14—2003)、鐵/鎂/錳(GB/T 5009.90—2003)、鉀/鈉(GB/T 5009.91—2003)、鈣(GB/T 5009.92—2003)；硒測定采用原子熒光光譜法(GB 5009.93—2010)。

1.3 營養(yǎng)品質(zhì)評價(jià)方法

根據(jù)糧食與農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織建議的氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)模式和中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與食品安全所提出的全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式，分別計(jì)算氨基酸評分(AAS)[5]、化學(xué)評分(CS)[6]、必需氨基酸指數(shù)(EAAI)[7]和F值[8]。

式中，ρ1為樣品氨基酸含量(mg/g)；ρ2為WHO成人同種氨基酸含量(mg/g)；ρ3為全雞蛋蛋白中同種氨基酸含量(mg/g)；n為比較的必需氨基酸數(shù)目；A、B……H為肌肉蛋白質(zhì)中必需氨基酸含量(mg/g)；AE、BE…HE為全雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量(mg/g)；ρ4為100 g濕樣中氨基酸含量(mg)；ρ5為100 g濕樣品中粗蛋白含量(g)；V為纈氨酸；L為亮氨酸；I為異亮氨酸；F為苯丙氨酸；Y為絡(luò)氨酸。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié) 果

2.1 常規(guī)營養(yǎng)成分含量

所采集到的鰱魚、鳙魚樣品特征描述見表1，其中鰱魚、鳙魚年齡分別為2～4齡和2～5齡。肌肉中常規(guī)營養(yǎng)成分含量見表2。鰱魚、鳙魚肌肉中均以水分含量最高，分別為(79.10±0.10)%和(77.68±1.35)%；其次是蛋白質(zhì)，分別為(18.40±0.40)%和(18.60±0.57)%；灰分含量分別為(1.17±0.06)%和(1.10±0.00)%；脂肪含量分別為(0.60±0.10)%和(1.48±0.91)%。

2.2 礦物質(zhì)元素含量

密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉中礦物質(zhì)元素含量見表3。兩種魚均富含人體所需的鉀、鈣、鈉、鎂、磷等常量元素以及鐵、鋅、錳等微量元素。鳙魚肌肉中除鋅外，其余幾種礦物質(zhì)含量均低于鰱魚。鰱魚、鳙魚肌肉中均為鉀的含量最高，分別達(dá)(4050.73±852.75) mg/kg和(3606.23±379.60) mg/kg；其次為磷，含量分別為(2333±115) mg/kg和(2225±50) mg/kg，再次為鈉、鎂、鈣。微量元素中鋅和鐵含量較高，鋅含量分別為(4.60±0.36) mg/kg和(5.25±0.99) mg/kg，鐵含量分別為(5.83±1.47) mg/kg和(5.05±0.58) mg/kg；其次為錳和硒；含量最低的為銅，均低于1 mg/kg的檢測限。

表1 密云水庫采集鰱魚、鳙魚樣品特征

表2 密云水庫鳙魚、鰱魚肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分含量 %

表3 密云水庫鳙魚、鰱魚肌肉中礦物質(zhì)元素含量 mg/kg

2.3 氨基酸含量

密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉中氨基酸組成及含量見表4。鰱魚、鳙魚中18種常見氨基酸均被檢出，其中必需氨基酸8種，半必需氨基酸2種，非必需氨基酸8種，鮮味氨基酸4種。氨基酸組成基本相似，氨基酸總量、必需氨基酸總量、半必需氨基酸總量及鮮味氨基酸總量數(shù)值接近。鰱魚、鳙魚肌肉中均以谷氨酸含量為最高，分別為(3.00±0.05)%和(3.05±0.22)%；其次為天冬氨酸，含量分別為(1.95±0.03)%和(1.98±0.15)%；再次為賴氨酸，含量分別為(1.77±0.04)%和(1.79±0.12)%；含量最低的為色氨酸，分別為(0.16±0.02)%和(0.15±0.01)%。必需氨基酸占氨基酸總量的40.16%和40.00%；必需氨基酸與非必需氨基酸的比值為1.04；半必需氨基酸占總氨基酸含量的8%以上。兩種魚肌肉中谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸4種鮮味氨基酸均占氨基酸總量的38%以上。密云水庫鳙魚、鰱魚肌肉中必需氨基酸評價(jià)結(jié)果見表5。由氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)來看，除纈氨酸外，密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉中必需氨基酸均高于世界衛(wèi)生組織/世界糧農(nóng)組織標(biāo)準(zhǔn)；而從化學(xué)評分標(biāo)準(zhǔn)來看，除賴氨酸和色氨酸外，兩種魚均低于全雞蛋蛋白標(biāo)準(zhǔn)。鰱魚、鳙魚肌肉必需氨基酸指數(shù)和F值也非常接近，必需氨基酸指數(shù)分別為98.76和99.15，F(xiàn)值分別為2.22和2.19。

2.4 脂肪酸含量

密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉中脂肪酸組成及相對含量見表6。從脂肪酸組成來看，鰱魚、鳙魚體內(nèi)脂肪酸種類組成不同。鰱魚肌肉中共檢出脂肪酸12種，其中飽和脂肪酸4種，單不飽和脂肪酸2種，多不飽和脂肪酸6種；鳙魚肌肉中共檢出脂肪酸19種，其中飽和脂肪酸6種，單不飽和脂肪酸4種，多不飽和脂肪酸9種。從脂肪酸含量來看，鰱魚、鳙魚肌肉中均表現(xiàn)為多不飽和脂肪酸>飽和脂肪酸>單不飽和脂肪酸。多不飽和脂肪酸中兩種魚均以二十二碳六烯酸相對含量最高，其次二十碳五烯酸；鰱魚肌肉中二十二碳六烯酸相對含量高達(dá)(19.95±1.65)%，高于鳙魚二十二碳六烯酸相對含量[(13.19±4.72)%]；兩種魚二十碳五烯酸相對含量接近；二十碳五烯酸+二十二碳六烯酸相對

表4 密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉中氨基酸組成及含量 %

注：*為人體必需氨基酸；**為半必需氨基酸；#為鮮味氨基酸.

含量分別為30.64%和23.79%。飽和脂肪酸中鰱魚、鳙魚均以棕櫚酸含量最高，分別為(20.05±3.53)%和(19.87±13.09)%。鰱魚、鳙魚肌肉中單不飽和脂肪酸中均以油酸含量最高，其中n-3多不飽和脂肪酸相對含量分別為36.78%和27.67%，遠(yuǎn)高于n-6多不飽和脂肪酸相對含量。

表5 密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉必需氨基酸評價(jià)

表6 密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉中脂肪酸組成及相對含量 %

3 討 論

3.1 密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分

鰱魚、鳙魚是我國重要的淡水養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)魚類，肌肉部分的品質(zhì)是消費(fèi)者評判質(zhì)量高低的主要標(biāo)準(zhǔn)。肌肉中的水分、粗脂肪、蛋白質(zhì)、灰分等指標(biāo)直接反應(yīng)了魚類食用品質(zhì)、營養(yǎng)價(jià)值及其貯藏特性等[9]。其他地區(qū)的鰱魚、鳙魚肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分見表7，密云水庫鰱魚肌肉蛋白質(zhì)含量高于湖南鴨踏湖漁場、三峽水庫等[7,10-11]人工養(yǎng)殖鰱魚以及湖北富營養(yǎng)型桃園河水庫[11]自然生長鰱魚的蛋白質(zhì)含量，與三峽水庫[7]、湖北貧—中營養(yǎng)型金沙河水庫[11]自然生長鰱魚蛋白質(zhì)含量接近，低于美國鰱魚[12]肌肉蛋白質(zhì)含量。密云水庫鳙魚蛋白質(zhì)含量高于湖南鴨踏湖漁場、三峽水庫、湖北金沙河水庫、桃園水庫等[7,10-11,13]鳙魚肌肉蛋白質(zhì)含量，與河南南灣水庫[9]、三峽水庫[7]牧養(yǎng)鳙魚蛋白質(zhì)含量接近，低于美國鳙魚[12]、金鳙魚[14]等新品種鳙魚。兩種魚粗脂肪含量結(jié)果則表現(xiàn)為低于湖南鴨踏湖漁場[10]、美國鰱魚、鳙魚[12]等，高于三峽水庫[7]、湖北金沙河水庫[11]鰱魚、鳙魚。密云水庫鰱魚粗脂肪含量低于湖南鴨踏湖漁場鰱魚[10]以及美國鰱魚[12]粗脂肪含量，與三峽水庫短期放養(yǎng)和牧場生長鰱魚[7]粗脂肪含量相當(dāng)，高于湖北金沙河水庫和桃園水庫[11]鰱魚粗脂肪含量；鳙魚肌肉粗脂肪含量低于湖南鴨踏湖漁場鳙魚[10]以及美國鳙魚[12]粗脂肪含量，高于南灣水庫[9]、湖北金沙河水庫[11]、三峽水庫[7]等鳙魚中粗脂肪含量。通過比較可以看出，密云水庫鰱魚、鳙魚是蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量適中的優(yōu)質(zhì)魚類。

表7 鰱魚、鳙魚肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分比較 %

魚類營養(yǎng)成分組成受遺傳因子、養(yǎng)殖環(huán)境、餌料食物組成、年齡結(jié)構(gòu)以及采樣季節(jié)等因素的影響，在肌肉營養(yǎng)組成、風(fēng)味口感和表觀形態(tài)等方面均有不同[15-16]。研究顯示，野生魚類的脂肪含量一般低于養(yǎng)殖魚類[8,17]，而水分、灰分以及蛋白質(zhì)含量在不同的魚種間則表現(xiàn)出不同的變化。不同季節(jié)也會對魚體營養(yǎng)成分產(chǎn)生影響，春季魚經(jīng)歷冬季攝食較少的階段，魚體較為消瘦，脂肪含量顯著低于初冬季[18]。隨著魚體的生長，魚體的水分含量下降，脂肪和蛋白質(zhì)含量上升[19]。餌料生物則直接影響魚體營養(yǎng)成分，對三峽庫區(qū)天然水域牧場生長、水域牧場短期放養(yǎng)和漁場人工養(yǎng)殖的鰱魚、鳙魚研究發(fā)現(xiàn)，鰱魚、鳙魚腸道內(nèi)容物包括藻類、碎屑、泥沙，其中放養(yǎng)群體和庫區(qū)群體鰱魚、鳙魚所食藻類均以硅藻為主；養(yǎng)殖群體以鰱魚藍(lán)藻為主，鳙魚則除硅藻外綠藻出現(xiàn)的頻率也較高，環(huán)境水質(zhì)和攝食食物組成會影響肌肉中營養(yǎng)成分，天然水體生長的鰱魚、鳙魚營養(yǎng)成分、品質(zhì)、風(fēng)味和表觀性狀均優(yōu)于人工養(yǎng)殖魚類[7]。密云水庫水體常年保持為Ⅱ類水體，水質(zhì)優(yōu)良，水體中大量浮游動植物為鰱魚、鳙魚的生長提供了豐富的天然餌料，自然水體的生長環(huán)境與養(yǎng)殖環(huán)境差異較大，且本研究樣品為11月份采集，鰱魚、鳙魚經(jīng)過夏季大量攝食，魚體較為豐腴，因此使得所測密云水庫鰱魚、鳙魚蛋白質(zhì)和脂肪含量均較高。不同季節(jié)的鰱魚、鳙魚具體營養(yǎng)成分分析對比還有待進(jìn)一步研究。

3.2 密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉礦物元素含量

礦物質(zhì)對于生物體生長發(fā)育和新陳代謝起重要作用，密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉中富含人體所需的鉀、鈉、鈣、鎂、磷等常量元素，以及鐵、錳、鋅、硒等微量元素，能很好地滿足人體對礦物質(zhì)元素的需要。其中常量元素中含量最高的均為鉀，微量元素中含量最高的均為鐵和鋅，與吳朝朝等[20]對鳙魚肌肉礦物質(zhì)含量的研究結(jié)果類似。魚體中理化性質(zhì)相似的元素具有相互拮抗作用，且這種拮抗作用通常發(fā)生在鋅/銅>10和鋅/鐵>1時(shí)[21]。本研究中密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉中鋅/銅均大于1，鳙魚鋅/鐵接近1，而鰱魚鋅/鐵大于1，說明鰱魚的銅、鐵、鋅的比值較鳙魚更為合理。

3.3 密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉氨基酸含量

氨基酸的種類、含量以及組成比例是決定食物蛋白質(zhì)品質(zhì)的三大主要因素。1973年世界衛(wèi)生組織/世界糧農(nóng)組織提出了以嬰兒需要量為最低限度的必需氨基酸構(gòu)成比例模式，全雞蛋蛋白被認(rèn)為是已知營養(yǎng)價(jià)值最為全面的蛋白質(zhì)，因而也作為評定食品蛋白質(zhì)的評分標(biāo)準(zhǔn)[6]。根據(jù)世界糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織的理想模式，質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)其必需氨基酸與氨基酸總量的比值約為40%，必需氨基酸與非必需氨基酸總量的比值應(yīng)超過60%[5]。密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉中氨基酸種類及含量豐富，必需氨基酸均占氨基酸總量的40%以上，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值為1.04，均高于世界衛(wèi)生組織/世界糧農(nóng)組織標(biāo)準(zhǔn)，說明密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉均為優(yōu)質(zhì)的蛋白來源。肌肉中鮮味氨基酸的組成及含量在很大程度上決定著魚肉味道鮮美程度，密云水庫鰱魚、鳙魚的鮮味氨基酸總量均占氨基酸總量的38%以上，而且谷氨酸和天冬氨酸在所有氨基酸中含量最高，其中谷氨酸的鮮味最強(qiáng)[8]，這說明密云水庫鰱魚、鳙魚鮮美可口，具有很好的食用口感。

根據(jù)化學(xué)評分標(biāo)準(zhǔn)，密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉中賴氨酸均明顯高于全雞蛋蛋白標(biāo)準(zhǔn)。目前我國飲食結(jié)構(gòu)中主食以谷物為主，其中的賴氨酸在谷物加工過程中極易流失，通常被稱為谷物的第一限制性氨基酸，而本研究中兩種魚可大大彌補(bǔ)我國膳食結(jié)構(gòu)的不足，提高氨基酸攝入的均衡性。兩種魚肌肉的第一限制性氨基酸均為色氨酸，第二限制性氨基酸均為纈氨酸，與其他文獻(xiàn)的報(bào)道相似[22-23]。必需氨基酸指數(shù)能反映必需氨基酸含量與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)相比接近的程度，當(dāng)必需氨基酸指數(shù)>95時(shí)為優(yōu)質(zhì)蛋白源。密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉的必需氨基酸指數(shù)分別為99.15和98.76，也說明其與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)非常接近，是優(yōu)質(zhì)的蛋白源。F值是支鏈氨基酸與芳香族氨基酸的比值，高F值的食物具有保肝護(hù)肝的保健作用。密云水庫鰱魚、鳙魚的F值非常接近，分別為2.19和2.22，接近于人體的正常水平，說明其對改善肝功能有一定的作用。

3.4 密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉脂肪酸含量

水產(chǎn)品是人類攝取必需脂肪酸，特別是長鏈多不飽和脂肪酸的主要來源。有研究顯示，營養(yǎng)素?cái)z入量最佳為飽和脂肪酸總量∶單不飽和脂肪酸總量∶多不飽和脂肪酸總量<1∶1∶1[24]，而由于當(dāng)前我國居民飲食結(jié)構(gòu)中畜禽肉類攝入量高，使得飽和脂肪酸攝入比例偏高，多不飽和脂肪酸攝入偏低。其中的二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸是人類生長發(fā)育的必需脂肪酸，具有保護(hù)心腦血管、提高記憶力和視力等保健作用。密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉不飽和脂肪酸含量分別達(dá)到50.07%和41.94%，且不飽和脂肪酸中又以二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸含量為最高，密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸相對含量之和分別為30.64%和23.79%，其他地區(qū)鰱魚、鳙魚肌肉的二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸相對含量見表8，密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉二十碳五烯酸+二十二碳六烯酸含量高于文獻(xiàn)中報(bào)道的含量[25-34]。研究顯示，鰱魚、鳙魚在冬季依靠體內(nèi)長鏈不飽和脂肪酸含量的增加來提高膜脂流動性，而在n-3多不飽和脂肪酸系列中最主要的兩種高度不飽和脂肪酸為二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸，其高不飽和度使得魚體在低溫下保持膜的流動性和滲透性[27]。本研究采樣季節(jié)在11月，因此也可能使得測定的魚體中二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸含量相對較高。有研究表明，動物組織中的脂肪酸組成主要受食物中脂肪酸組成的影響[35]，因此在后續(xù)的研究工作中，需進(jìn)一步對密云水庫鰱魚、鳙魚餌料中脂肪酸含量及組成開展研究。密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉中的n-6/n-3多不飽和脂肪酸的比值分別為0.36和0.50，遠(yuǎn)低于我國和英國衛(wèi)生部推薦的人類食品中n-6/n-3多不飽和脂肪酸比值最大安全上限4.0[12]。此外，密云水庫鰱魚、鳙魚肌肉中含有豐富的亞油酸和亞麻酸，其具有降低血清和肝臟中的膽固醇水平及預(yù)防糖尿病等作用[36]。因此從脂肪酸的角度來看，密云水庫鰱魚、鳙魚具有很好的食用保健作用。

表8 鰱魚、鳙魚肌肉二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸相對含量比較 %