4目13種淡水魚肌肉基本營養(yǎng)成分分析

王玉林,林婉玲,李來好,3,楊少玲,黃 卉,楊賢慶,吳燕燕,王林靜

(1.廣東藥科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,廣東廣州 510300;2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,國家水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心,農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州 510300;3.廣東省順欣海洋漁業(yè)集團(tuán)有限公司,廣東陽江 529800)

淡水魚作為優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)素的膳食來源,攝取物可以降低人群心血管疾病、慢性病等發(fā)病率[1-2],并為兒童青少年的生長發(fā)育提供物質(zhì)基礎(chǔ)[3]。淡水魚中的脂肪多為多不飽和脂肪酸,能夠顯著降低血液膽固醇。淡水魚中蛋白質(zhì)含量高,氨基酸模式接近人體氨基酸模式,被機(jī)體吸收利用程度高。淡水魚能為人體提供必需的礦物質(zhì)元素如鈣、鐵、鋅等。

目前的研究顯示不同魚種、不同養(yǎng)殖模式、不同環(huán)境、不同季節(jié)以及不同部位等淡水魚基本營養(yǎng)成分、氨基酸、脂肪酸、DHA等存在差異[4-8]。許星鴻等[4]研究了3種淡水養(yǎng)殖魚、2種海水養(yǎng)殖魚和3種海洋野生魚的肌肉營養(yǎng)成分,發(fā)現(xiàn)烏魚中蛋白質(zhì)含量最低,鱸魚和帶魚中蛋白質(zhì)含量較高,3種海水野生魚的脂肪含量比海水養(yǎng)殖魚、淡水養(yǎng)殖魚要高;王志芳等[5]研究顯示淡水石斑魚的粗蛋白含量顯著高于紅羅非魚,其中淡水石斑魚粗脂肪含量顯著高于3種羅非魚,其中不飽和脂肪酸也較高;鄒舟等[6]通過對(duì)鰱魚不同部位脂肪酸進(jìn)行測定,顯示魚頭部分單不飽和脂肪酸高于背肌、魚眼、腹肌、魚尾部位;胡芬等[7-8]對(duì)七種淡水魚不同季節(jié)基本營養(yǎng)成分測定顯示不同季節(jié)同一種魚基本營養(yǎng)成分存在差異。但是目前關(guān)于淡水魚基本營養(yǎng)成分的研究較集中于養(yǎng)殖等環(huán)境因素的影響,關(guān)于魚種之間基本營養(yǎng)成分的研究中涉及的品種少,物種這一因素的差異可以從源頭上探討基本營養(yǎng)成分的差異,進(jìn)而對(duì)不同魚種的利用起到有的放矢的作用。

因此,本研究將淡水魚物種這一因素作為研究因素,選取鯉形目、鱸形目、鯰形目、鱘形目中的13種不同的淡水魚,研究不同目、不同種屬淡水魚基本營養(yǎng)成分及氨基酸之間的差異,旨在為開發(fā)利用淡水魚品種提供基礎(chǔ)資料,并為淡水魚品種的鑒別提供一定的研究思路,從而為人群提供更為優(yōu)質(zhì)的淡水魚食物來源。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

13種淡水魚 廣州客村華潤萬家超市,采樣情況如表1所示;濃硫酸、硫酸鉀、硫酸銅、氫氧化鈉、氯化鈉、硼酸、鹽酸(均為分析純) 廣州化學(xué)試劑廠。

表1 13種淡水魚的基本采樣情況

ZRD-A780全自動(dòng)鼓風(fēng)干燥箱 上海智誠分析儀器制造有限公司;B180馬弗爐 德國納博熱公司;Soxtec2050脂肪自動(dòng)分析儀、Kjeltec2300蛋白自動(dòng)分析儀 丹麥FOSS公司;L-8900全自動(dòng)氨基酸分析儀 日本HITACHI公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品的處理 將鮮活的魚敲暈,去掉魚皮,迅速取魚肉,去皮洗去魚鱗、血液等,用絞肉機(jī)均勻攪碎置于塑料采樣袋中,于-80 ℃條件下貯存24 h,備用。

1.2.2 基本營養(yǎng)成分的測定方法 水分依據(jù)GB/T 5009.236-2016,采用105 ℃常壓烘干法進(jìn)行前后差值法測定[9];灰分依據(jù)GB/T 5009.4-2016,用高溫灰化法測定[10];蛋白質(zhì)依據(jù)GBT5009.5-2016,用凱氏定氮法測定[11];粗脂肪依據(jù)GB/T 5009.6-2016,用索氏抽提法測定[12]。

1.2.3 氨基酸的測定方法及氨基酸營養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定方法 色氨酸依據(jù)GB/T 5009.3-2000[13],其他16種氨基酸依據(jù)GB/T 5009.124-2016[14]。氨基酸營養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定根據(jù)主要來源于1973年FAO/WHO提出的每克氨基酸評(píng)分模式和由中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所提出的雞蛋蛋白氨基酸評(píng)分模式進(jìn)行對(duì)比分析[15],氨基酸評(píng)分(AAS)和化學(xué)評(píng)分(CS)的計(jì)算公式如下:

氨基酸評(píng)分(AAS)=被測樣品蛋白質(zhì)中氨基酸含量(mg/g)/[FAO/WHO評(píng)分模式中相應(yīng)氨基酸含量(mg/g)]

化學(xué)評(píng)分(CS)=被測樣品蛋白質(zhì)中氨基酸含量(mg/g)/雞蛋蛋白中相應(yīng)氨基酸含量(mg/g)

被測樣品蛋白質(zhì)中氨基酸含量(mg/g)=樣品中氨基酸含量(mg/g)/樣品中蛋白質(zhì)含量×6.25×1000

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 21先對(duì)4個(gè)不同目淡水魚基本營養(yǎng)成分包括蛋白質(zhì)、水分、灰分、脂肪含量進(jìn)行方差分析,4個(gè)目指標(biāo)進(jìn)行方差分析后指標(biāo)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義后再對(duì)相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行LSD兩兩比較;對(duì)13種淡水魚基本營養(yǎng)成分進(jìn)行LSD兩兩比較;對(duì)13種淡水魚17種氨基酸含量進(jìn)行主成分分析[16],再根據(jù)13種淡水魚主成分得分對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析[17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 4個(gè)不同目淡水魚的基本成分

不同目淡水魚因其物種自身因素、生長環(huán)境、大小和體重的差異性,基本營養(yǎng)成分上可能存在差異[16-17]。由表2可見,四個(gè)目之間的蛋白質(zhì)、灰分含量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p>0.05),而水分、脂肪含量差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)。其中,鱸形目的蛋白質(zhì)含量最高,比鯉形目、鯰形目、鱘形目分別高出5.1%、5.8%、5.8%,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。鯉形目的水分比鯰形目、鱘形目分別高出5.7%、12.4%,鱸形目的水分比鯰形目、鱘形目分別高出7.9%、14.7%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。鱸形目的脂肪含量比鯉形目低5.6%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。不同目淡水魚之間基本營養(yǎng)成分的差異與相似性可能是物種和環(huán)境等后天因素共同作用的結(jié)果。

表2 4個(gè)不同目淡水魚蛋白質(zhì)、水分、灰分、脂肪含量(鮮重)

2.2 13個(gè)不同魚種基本營養(yǎng)成分

為了進(jìn)一步研究不同種之間基本營養(yǎng)成分的差異,將13種不同的淡水魚肌肉中的蛋白質(zhì)、水分、灰分、脂肪含量進(jìn)行兩兩比較。由表3可見,鱖魚的蛋白質(zhì)含量分別比鯉魚、武昌魚、羅非魚高出21.7%、16.4%、19.7%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,太陽魚、烏鱧的水分含量分別比鯉魚高出3.4%、5.1%,而鯉魚的水分分別比草魚、鱖魚、鯰魚、匙吻鱘高出3.7%、2.2%、12.5%、13.1%,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。草魚的灰分含量最高,比鯉魚、鯽魚、武昌魚、鳙魚、鱸魚、太陽魚、烏鱧、鱖魚、羅非魚、鯰魚、黃顙魚、匙吻鱘分別高出67.8%、59.8%、52.6%、70.6%、73.5%、78.1%、86.2%、23.0%、56.2%、75.0%、72.0%、93.3%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。鯉魚、草魚、鯰魚的脂肪含量比其他10種魚高,鱖魚、烏鱧的脂肪含量較低,其中烏魚的脂肪含量最低,脂肪含量的差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。劉梅梅[18]研究得出鰱、鳙、草、鯽四種淡水魚肌肉粗蛋白質(zhì)含量基本相同,在18.10%～18.89%之間。物種因素與環(huán)境因素對(duì)于淡水魚營養(yǎng)成分與其他生理生化性質(zhì)上起著重要作用,四大家魚中的鰱、鳙、鯽、草同屬鯉形目,它們之間肌肉蛋白質(zhì)含量差異不顯著,這可能是物種之間的相似性所決定。有研究表明不同養(yǎng)殖環(huán)境下的羅非魚的營養(yǎng)成分上存在差異[19],淡水魚養(yǎng)殖過程中的營養(yǎng)條件、水質(zhì)狀況、水溫、水流、鹽度及其他條件對(duì)于淡水魚的基本成分存在很大的影響[20]。13種淡水魚中桂花魚的蛋白質(zhì)含量相對(duì)較高,不同魚種的水分含量差異大,草魚的灰分含量比其他12種魚高,鯉魚、草魚、鯰魚的脂肪含量相對(duì)較高。

表3 13種淡水魚蛋白質(zhì)、水分、灰分、脂肪含量(鮮重)

2.3 13種淡水魚氨基酸分析

為了研究不同魚種淡水魚的氨基酸含量及比例的差異性,對(duì)13種淡水魚氨基酸進(jìn)行測定并分析。由表4可見,13種淡水魚氨基酸含量來看,13種淡水魚均含有所測得17種氨基酸,必需氨基酸均含量豐富,在41.75%～43.3%之間,均符合FAO/WHO 的理想模式推薦的比例(EAA/TAA:40%),鮮味氨基酸含量高,在41.5%～43.87%之間;從AAS數(shù)據(jù)來看(見表5),13種淡水魚必需氨基酸評(píng)分都很高,在0.94～2.20之間,淡水魚可以作為必需氨基酸良好膳食來源;從CS數(shù)據(jù)來看(見表5),13種淡水魚化學(xué)評(píng)分在0.26～1.69之間,其中賴氨酸化學(xué)評(píng)分較高,在1.24～1.69之間,由此可見13種淡水魚均含有豐富的賴氨酸。淡水魚作為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的來源,氨基酸種類齊全,易于被人體消化吸收,其中含有的優(yōu)質(zhì)氨基酸可以作為人體生長發(fā)育過程中組織、細(xì)胞蛋白質(zhì)合成的原料,并能為機(jī)體供能,起到維持生命功能的作用,同時(shí)人體吸收的氨基酸可用于合成調(diào)節(jié)機(jī)體免疫調(diào)節(jié)、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)過程中某些活性物質(zhì)[21]。由表5可知,淡水魚中賴氨酸含量均較高,賴氨酸在中樞神經(jīng)組織功能中起著至關(guān)重要的作用,攝入賴氨酸來源豐富的食物有助于增加機(jī)體對(duì)鈣、鐵等礦物質(zhì)元素的吸收[22]。13種淡水魚的苯丙氨酸+酪氨酸、蛋氨酸為限制性氨基酸,在食用這些淡水魚類時(shí)應(yīng)適當(dāng)和苯丙氨酸+酪氨酸、蛋氨酸來源充足的膳食一起食用,可以提高這些淡水魚的氨基酸利用率[23],同時(shí)養(yǎng)殖時(shí)也可以在飼料中添加一些物質(zhì)[24-25]以補(bǔ)充苯丙氨酸、蛋氨酸,以解決限制性氨基酸造成的氨基酸利用不充足的問題。

表4 13種淡水魚肌肉濕重氨基酸含量表(g/100 g)

表5 13種淡水魚肌肉中必需氨基酸評(píng)分

2.4 13種淡水魚氨基酸主成分分析

根據(jù)對(duì)13種淡水魚17種氨基酸進(jìn)行主成分分析,共提取了2個(gè)主成分,2個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到87.659%(如表6、圖1所示)。由表7可知,第一主成分主要反映丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸等的含量,反映鮮味氨基酸的水平;第二主成分主要代表絲氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、組氨酸、精氨酸、色氨酸等的含量,反映的是一部分必需氨基酸的水平。13種淡水魚所含的17種氨基酸主要是必需氨基酸和風(fēng)味氨基酸,這些必需氨基酸和風(fēng)味氨基酸使得淡水魚營養(yǎng)價(jià)值高、味道鮮美。13種淡水魚的氨基酸得分排序?yàn)?羅非魚>太陽魚>鯉>鲇>鱖>鱸>烏鱧>草魚>武昌魚>黃顙魚>鳙>鯽>匙吻鱘,其中羅非魚氨基酸得分最高,匙吻鱘氨基酸得分最低,可能與魚種、采樣時(shí)間等差異有關(guān)。羅非魚作為大宗淡水魚,品種繁多,營養(yǎng)均衡。劉文治等[26]研究6種不同養(yǎng)殖模式羅非魚必需氨基酸含量均在41%～43%之間,本實(shí)驗(yàn)中羅非魚必需氨基酸含量為43.3%,含量高,可能與其本身物種因素、所選品種及養(yǎng)殖環(huán)境等因素有關(guān)。13種淡水魚均含有所測的17種氨基酸,其中羅非魚、太陽魚、鯉魚氨基酸評(píng)分相對(duì)于其他10種魚高,匙吻鱘氨基酸評(píng)分最低。

圖1 主成分分析特征根碎石圖

表6 特征值及方差分析表

表7 旋轉(zhuǎn)后因子荷載矩陣

表8 13種淡水魚氨基酸根據(jù)主成分分析得分排序

2.5 基于因子得分的聚類分析

為進(jìn)一步研究不同魚種氨基酸含量與組成比例的差異性,對(duì)13種淡水魚氨基酸進(jìn)行主成分分析后,再根據(jù)因子得分進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析。由圖2可以看出,系統(tǒng)聚類將13種淡水魚聚為3類,其中第一類為羅非魚、太陽魚和鯉魚,氨基酸評(píng)分最高,為氨基酸豐富區(qū);第二類為鯽魚、黃顙魚、鳙魚、桂花魚、烏魚、武昌魚、草魚和鯰魚,氨基酸不如一類豐富;第三類為匙吻鱘,為氨基酸不豐富區(qū),這可能與匙吻鱘的養(yǎng)殖環(huán)境及物種因素有關(guān)。在三類中,同一類中氨基酸的組成、含量差異小,不同類間氨基酸組成、含量差異大。

圖2 13種淡水魚基于氨基酸主成分得分的系統(tǒng)聚類樹形圖

3 結(jié)論

從不同目淡水魚的基本成分來分析,四個(gè)不同目淡水魚之間蛋白質(zhì)、灰分含量之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,而水分、脂肪含量的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,鯉形目水分含量比鯰形目、鱘形目高出5.7%、12.4%,鱸形目水分含量比鯰形目、鱘形目高出7.9%、14.7%,鱸形目脂肪含量比鯉形目低。從淡水魚種屬來看,不同淡水魚之間基本營養(yǎng)成分之間有的存在差異,有的物種之間差異不顯著。桂花魚的蛋白質(zhì)含量較高為20.3%,草魚的灰分含量較高為2.0%,鯉魚、草魚、鯰魚的脂肪含量比其他10種魚高,烏魚脂肪的含量最低為0.1%。13種淡水魚均含有17種氨基酸。將13種淡水魚的17種氨基酸含量進(jìn)行主成分分析,提取出了2個(gè)主成分,兩個(gè)主成分分別反映風(fēng)味氨基酸和必需氨基酸。經(jīng)過氨基酸得分排序,羅非魚、太陽魚、鯉魚氨基酸得分較高,再根據(jù)氨基酸得分對(duì)13種淡水魚進(jìn)行聚類,結(jié)果聚為3類,羅非魚、太陽魚、鯉魚為氨基酸豐富區(qū),匙吻鱘為氨基酸不豐富區(qū),羅非魚、太陽魚、鯉魚適宜作為提供優(yōu)質(zhì)氨基酸來源,從氨基酸來看并結(jié)合目前養(yǎng)殖環(huán)境來看,羅非魚能作為大力研究推廣的經(jīng)濟(jì)品種。