西洞庭湖區(qū)養(yǎng)殖魚類皮、肉、骨中礦物質(zhì)含量分析

黃春紅 ，楊琦，曹菊花，蘇欣，李嘉麗，蔣順霖

1. 湖南文理學(xué)院生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，水產(chǎn)高效健康生產(chǎn)湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心，動(dòng)物學(xué)湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（常德 415000）；2. 長(zhǎng)沙理工大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，湖南省水生資源食品加工工程技術(shù)研究中心（長(zhǎng)沙 410004）

草魚（Ctenopharyngodon idellus）、黃顙魚（Pelteobagrus fulvidraco）、鳊（Parabramis pekinensis）、鯽（Carassius auratus）、鳙（Hypophthalmichthys nobilis）、鯰（Silurus asotus）為常規(guī)淡水養(yǎng)殖魚類，其主要營(yíng)養(yǎng)部位為肌肉。有關(guān)魚類肌肉營(yíng)養(yǎng)成分的研究報(bào)道較多[1-2]。由于魚皮占魚體質(zhì)量的百分比較少，魚骨通常作為廢棄物丟棄，導(dǎo)致有關(guān)魚皮和魚骨營(yíng)養(yǎng)成分的研究較魚肉少。已有關(guān)于魚皮和魚骨的研究主要集中在對(duì)魚皮和魚骨中膠原肽的提取與制備方面[3-4]，少數(shù)關(guān)于魚皮和魚骨營(yíng)養(yǎng)成分的研究又主要集中在紅鰭東方鲀[5]、鱸魚[6]等非常規(guī)淡水養(yǎng)殖魚類的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分研究上，僅少數(shù)研究者對(duì)少數(shù)魚類骨骼礦物元素含量進(jìn)行分析[7]。西洞庭湖是湖南省重要的水產(chǎn)品產(chǎn)區(qū)。但是，近年來(lái)關(guān)于西洞庭湖區(qū)人工養(yǎng)殖的常規(guī)魚類不同組織中礦物元素的系統(tǒng)比較研究缺乏。因此，對(duì)西洞庭湖區(qū)不同養(yǎng)殖魚類不同組織中礦物元素含量進(jìn)行檢測(cè)分析，不僅有助于大眾了解西洞庭湖區(qū)重要養(yǎng)殖魚類的礦物質(zhì)含量情況，尤其是重金屬富集狀況，更有助于推動(dòng)西洞庭湖區(qū)魚類等水產(chǎn)品的安全生產(chǎn)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料與試劑

鳙、草魚、鯰、黃顙魚、鳊、鯽等6種淡水養(yǎng)殖魚類，各12尾，于2017年10月隨機(jī)采自西洞庭湖區(qū)的鴨踏湖漁場(chǎng)，體質(zhì)量分別為1 027.5±14.85，1 466± 33.94，580±42.43，459±39.60，213.5±37.48和329.5±24.75 g。

硝酸、高氯酸等（分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)）。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

電感藕合等離子體原子發(fā)射光譜儀（Optima 8300，珀金埃爾默儀器（上海）有限公司）；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（DHG-940，金壇市榮華儀器制造公司）；消化爐（KDN-08 C，浙江托普儀器有限公司）；高速萬(wàn)能粉碎機(jī)（FW 100，天津市泰斯特儀器有限公司）；電子天平（BS-124 S，北京北分天普儀器有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 樣品的制備

用清水將試驗(yàn)魚體表沖洗干凈，用紗布吸干體表水分；除去魚鱗后解剖魚體，分離魚皮、肌肉和骨骼。將各組織置于105 ℃干燥箱中干燥至恒重，參照GB 5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》[8]測(cè)定各組織中水分。干樣品移入粉碎機(jī)中，粉碎，過(guò)40目篩，裝袋，備用。

1.2.2 樣品的預(yù)處理

根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]，采用濕法消化法處理樣品，即準(zhǔn)確稱取約0.3 g樣品（精確至0.000 1 g）于消化管中，向消化管中加入10 mL混合酸（濃硝酸與高氯酸體積比4︰1），于消化爐中消化。當(dāng)消化管內(nèi)液體透明、澄清，且管底僅剩余約2 mL消化液時(shí)，關(guān)爐，冷卻；向各管加入10 mL超純水，加熱趕酸；將趕酸后的樣液無(wú)損地轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中，定容至刻度，搖勻。

1.2.3 樣品的測(cè)定

用2%的稀硝酸配制多元素混合標(biāo)準(zhǔn)工作液，各元素標(biāo)準(zhǔn)系列梯度為0.1，0.2，0.5和1.0 μg/mL。標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)溶液中鈣、鐵、鎂、錳、銅、砷、鉻、鎘、鉛、鋅等10種礦物元素含量均于電感藕合等離子體原子發(fā)射光譜儀（ICP-AES）上測(cè)定。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel軟件，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和作圖，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（M±SD）表示。利用SPSS 19.0軟件中的LSD法和Duncan’s法進(jìn)行多重比較，顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 幾種淡水養(yǎng)殖魚類不同組織水分

同種養(yǎng)殖魚類的不同組織，以及不同養(yǎng)殖魚類的相同組織中水分含量（圖1）差異均較大。3種組織中的平均水分由高到低依次為肌肉、魚皮與骨骼，含量分別為78.72%±4.56%，69.24%±2.48%和41.31%± 11.46%。不同魚類骨骼中水分差異大，其中草魚和鯰中骨骼水分含量約為鳙的2倍。肌肉、魚皮、骨骼中水分最高的分別為鳙、鯽和草魚。

圖1 幾種淡水養(yǎng)殖魚類不同組織水分

2.2 幾種淡水養(yǎng)殖魚類不同組織樣品感官性狀

6種魚的骨骼粉顏色存在較大差異（圖2），其中鯰骨骼粉顏色最深，呈粽褐色；黃顙魚和鯽骨肉粉顏色相對(duì)較淺，呈灰色；鳙、鳊、草魚三種魚類的骨骼粉顏色最淺，為灰白色。幾種養(yǎng)殖魚類的魚皮粉顏色相差不大，均呈暗綠色，但鯰和鳙的魚皮在粉碎過(guò)程中不易呈粉末狀，易呈碎片狀。草魚肌肉粉顏色最深，呈深黃色，油膩狀；鯰肌肉粉黃色也相對(duì)較深，但無(wú)明顯油膩狀；鳊和黃顙魚肌肉粉顏色很接近，為淺黃色；鯽和鳙肌肉粉顏色都較淺，其中鳙肌肉粉的顏色明顯偏白。

圖2 不同養(yǎng)殖魚類骨骼、魚皮、肌肉樣品外觀

2.3 幾種淡水養(yǎng)殖魚類不同組織中礦物元素含量

不同養(yǎng)殖魚類3種組織均以鈣含量最高，其中黃顙魚皮、鳙肌肉及骨骼中鈣含量均居同類組織首位（表2）。幾種魚類魚皮與骨骼微量元素中均以鋅含量最高，肌肉則以鐵含量最高；被檢魚類骨骼中除鎘未檢出和鐵含量較低外，其余8種礦物質(zhì)含量均高于肌肉和魚皮中相應(yīng)含量。根據(jù)GB 2762—2017食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量規(guī)定，被檢魚類中鉻、鉛、無(wú)機(jī)砷、鎘的限量值分別為2.0，0.5，0.5和0.1 mg/kg[10]。研究中6種魚類僅骨骼中的鉛含量均超出上述標(biāo)準(zhǔn)限量值，其中鳙和黃顙魚骨骼中鉛含量為2倍以上標(biāo)準(zhǔn)限量值，其余組織中4種重金屬含量均在安全范圍內(nèi)。

表1 幾種淡水養(yǎng)殖魚類不同組織中礦物質(zhì)含量（鮮樣基礎(chǔ)） mg/kg

3 討論

3.1 礦物質(zhì)含量對(duì)魚骨和肌肉顏色的影響

研究中鯰的骨骼粉以及草魚的肌肉粉均偏深，呈棕褐色；草魚和鳙的骨骼粉以及鳙肉粉則明顯偏淺，為白色；在分析礦物質(zhì)含量前，預(yù)計(jì)這種現(xiàn)象可能與樣品中的某些礦物質(zhì)，如鐵、銅、鋅等偏高或偏低有關(guān)。但被檢的10種礦物質(zhì)中，單一的某種礦物質(zhì)對(duì)魚骨和魚肉干樣顏色的影響尚無(wú)規(guī)律可循。由于金屬在動(dòng)物體內(nèi)大多以化合物形式存在，且一些金屬又特別容易氧化呈現(xiàn)出別的顏色，不同魚類剛宰殺時(shí)的新鮮組織顏色差別不大，但加熱干燥以后的組織顏色差別較大，故干燥前后的組織顏色變化可能與銅、鐵等礦物質(zhì)在干燥過(guò)程中的氧化有關(guān)。據(jù)報(bào)道，干燥方式及過(guò)程的確對(duì)魚肉的顏色、風(fēng)味、質(zhì)地等感官性狀產(chǎn)生不同程度的影響，相同干燥方式可導(dǎo)致不同種類的干魚肉呈現(xiàn)不同顏色[11]，這說(shuō)明干燥方式可以影響干魚肉的顏色。另外，Shleikin等[12]研究表明，肉色主要由血紅素、肌紅蛋白和血紅蛋白的濃度和化學(xué)狀態(tài)決定。氧合肌紅蛋白可氧化成棕肌紅蛋白，棕肌紅蛋白的積累還與脂質(zhì)過(guò)氧化高度相關(guān)。由于魚體內(nèi)的血紅素蛋白，特別是肌紅蛋白在肌肉組織中含量豐富，故肌肉在發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化后可影響肌肉的顏色和風(fēng)味。不同魚類的魚骨和肌肉中均含有不同程度的礦物質(zhì)、脂質(zhì)、血紅素、肌紅蛋白和血紅蛋白等，加熱干燥過(guò)程中一些礦物質(zhì)和蛋白質(zhì)持續(xù)發(fā)生氧化，可能最終導(dǎo)致不同魚類的魚骨和魚肉呈現(xiàn)出不同顏色。

3.2 魚類不同組織的礦物質(zhì)沉積量及影響因素

西洞庭湖區(qū)養(yǎng)殖的6種魚類的3種組織中，魚骨對(duì)鐵的富集作用最弱，對(duì)除鎘以外的其他8種礦物質(zhì)的富集作用均最強(qiáng)；就魚皮和魚肉來(lái)講，魚肉對(duì)鎂、鋅、鐵的富集作用強(qiáng)，魚皮則對(duì)錳、銅的富集作用強(qiáng)，兩者對(duì)砷的富集作用則相當(dāng)。姜曉東等[13]采用國(guó)標(biāo)法對(duì)大馬哈魚的干魚皮中9種礦物元素進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)魚皮對(duì)鉛的富集作用較強(qiáng)。鯉魚魚皮對(duì)鉛的富集作用強(qiáng)于魚肉[14]，這與試驗(yàn)結(jié)果類似。Olakunle等[15]發(fā)現(xiàn)馬膠魚骨中Ca和P含量最高，魚肉中Fe、Zn、Mn、Mg、Cu含量最高，魚皮中Ca、P、Cu、Zn含量均最低。人工養(yǎng)殖的施氏鱘魚魚皮中Ca含量達(dá)3.2%[16]，遠(yuǎn)高于試驗(yàn)中幾種淡水養(yǎng)殖魚類魚骨中Ca含量，但魚皮中Fe、Mn、Cu含量則低于試驗(yàn)結(jié)果。日本鰻鱺魚皮中Zn、Ca、Mg含量均高于此次研究魚皮中含量，但Fe、Cu、Mn含量明顯低于試驗(yàn)結(jié)果[17]。香蕉河豚魚肌肉和魚皮中微量元素則均以Zn含量最高，分別為73.63和41.80 mg/kg[18]，其中肌肉Zn含量稍高于為此次研究中的草魚和黃顙魚，但為其他幾魚的2～6倍，魚皮中Zn含量約為此次研究中各種魚皮中含量的2～4倍。金槍魚骨除錳和鋅含量分別低于和相當(dāng)于試驗(yàn)結(jié)果以外，其余8種礦物質(zhì)含量均明顯高于試驗(yàn)結(jié)果[19]。但是，虹鱒魚骨中Ca、Cr、As含量高于試驗(yàn)結(jié)果，Mg、Zn、Fe、Cu、Pb含量均不同程度地低于試驗(yàn)結(jié)果[20]。

魚皮、魚肉、魚骨等組織中礦物質(zhì)含量受魚的種類、水體環(huán)境和食物來(lái)源等的影響。如Younis等[21]研究的幾種海水魚肌肉中鐵、鋅、錳含量均遠(yuǎn)低于試驗(yàn)中幾種淡水魚肌肉中相應(yīng)礦物質(zhì)的含量；羅非魚和鯉魚生長(zhǎng)所需的鈣、鎂等礦物元素至少約80%經(jīng)腸道從飼料中獲得，其余約20%經(jīng)水→皮膚或鰓→血液進(jìn)入魚體內(nèi)[22]；團(tuán)頭魴全魚、肌肉、脊椎骨以及鱗片中鐵、銅、磷的沉積量分別隨飼料鐵、銅、磷水平的增加而增加，但隨飼料鋅水平的上升而下降[23]。從幾種養(yǎng)殖魚類各組織中鉻、鉛、砷、鎘等重金屬含量看，僅魚骨中鉛含量超出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限量值，其余組織中各重金屬含量均低于標(biāo)準(zhǔn)限量值，表明西洞庭湖區(qū)水體環(huán)境和魚類為代表的水產(chǎn)品相對(duì)比較安全。魚骨常被當(dāng)作下腳料丟棄，利用程度相當(dāng)?shù)?，而Palshina等[24]研究表明，魚骨粉對(duì)人類骨量減少及膽道病變具有明顯療效，既可減輕關(guān)節(jié)和腰椎疼痛，還可改善指甲板和頭發(fā)質(zhì)量。因此，魚骨的開發(fā)和應(yīng)用研究還有待提高。

4 結(jié)論

西洞庭湖區(qū)6種常規(guī)養(yǎng)殖魚類3種組織的同種礦物元素，以及相同組織的不同礦物質(zhì)含量差異均較大。幾種魚類的肉粉及骨粉顏色也存在較大差異，但特定礦物質(zhì)含量對(duì)組織顏色的影響暫不確定。因此，有關(guān)魚類肉粉和骨粉顏色的影響因素尚需深入研究。幾種魚類的不同組織中，魚肉中鈣、鎂、鋅、鐵沉積相對(duì)較多；魚皮中則錳、銅沉積相對(duì)較多；魚骨對(duì)除鐵、鎘以外的其余礦物質(zhì)沉積均較多。