八種天竺鯛科魚肌肉脂肪酸組成分析

莊海旗，劉江琴，鐘宇，崔燎，羅輝

(廣東醫(yī)科大學(xué)，廣東天然藥物研究與開發(fā)實驗室，藥學(xué)院，分析中心，海洋醫(yī)藥研究院，湛江市環(huán)北部灣海洋微生物資源研究開發(fā)重點實驗室，廣東 湛江，524023)

天竺鯛科(Apogonidae)魚分布于全球熱帶和亞熱帶海域，有19屬195種，中國海域有50多種[1-2]。天竺鯛科魚是最大夜行性發(fā)光魚類，一般棲息于淺海洞穴或珊瑚礁區(qū)，以浮游動物、小型底棲動物或小魚為主要食物。由于天竺鯛個體小，與很多小型魚種一樣，未受到海洋漁業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)的重視，李永振等[3]將其定性為非經(jīng)濟魚類。隨著南海漁業(yè)結(jié)構(gòu)的變化，小型魚類在海域生態(tài)系統(tǒng)中的作用日趨重要，地處亞熱帶南北部灣的湛江海域，魚類資源十分豐富，天竺鯛科魚作為天然漁場小漁船捕撈的附屬魚種，以春秋季的密度較高[3]，市場上常有大量天竺鯛科魚出售供當(dāng)?shù)鼐用褓徺I食用。海洋魚類富含ω-3多不飽和脂肪酸，尤其二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid，EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid，DHA)[4-5]。鑒于ω-3多不飽和脂肪酸具有預(yù)防或降低心血管疾病風(fēng)險的作用[6-7]，CARL等[8]建議人們每周至少食用200 g富含ω-3多不飽和脂肪酸的油性魚肉。前期研究曾測定了6種小型野生魚的脂肪酸組成[9]，初步發(fā)現(xiàn)箭天竺鯛(Rhabdamiagracilis)中ω-3多不飽和脂肪酸含量較高，尤其是EPA+DHA，說明天竺鯛科魚可作為補充ω-3多不飽和脂肪酸的理想食材。目前，已有大量關(guān)于天竺鯛科魚的生物學(xué)特性報道，而有關(guān)其脂肪酸組成的研究較少。本研究測定8種天竺鯛科魚肌肉組織中的脂肪酸組成，以探討其肌肉的脂肪酸營養(yǎng)價值及其在不同種類中的分布規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

8種野生天竺鯛科魚：單色天竺鯛Apogonunicolor、箭天竺鯛Rhabdamiagracilis、四線天竺鯛Apogonfasciatus、擬雙線天竺鯛Apogonichthyoidespseudotaeniatus、中線鸚天竺鯛Ostorhinchuskiensis、環(huán)尾鸚天竺鯛Ostorhinchusaureus、褐斑帶天竺鯛Taeniamiafucata和垂帶天竺鯛Apogonichthyoidescathetogramma分4批次在秋冬季節(jié)采集自廣東湛江南山島附近海域，其品種鑒定由廣東海洋大學(xué)陳文河教授協(xié)助完成。將完整的魚體去表水分，去鱗皮，切取背部肌肉，置充N2玻璃干燥箱(內(nèi)置干燥劑)冷凍干燥，備用。

21種混合標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲酯(等質(zhì)量比)，美國Sigma公司出品；所有試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

島津GC-2010型氣相色譜(配有GC-workstation工作站)，日本島津公司；AL204 電子天平，梅特勒-托利多上海儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 魚體水分和粗脂肪酸的測定

水分測定用烘干失水法[10]、脂肪測定用索氏抽提法[11]。

1.3.2 魚肉脂肪酸甲酯化

將充分干燥的天竺鯛肌肉，研磨成細粉，混勻后稱取50 mg，分別加入2 mL 0.5%硫酸-甲醇溶液，水浴60 ℃加熱1 h，冷卻，分2次加入2 mL正己烷，充分混和萃取，靜置分層，用吸管取上層清液至離心管內(nèi)加適量無水硫酸鈉吸附水分，得樣品溶液。

1.3.3 氣相色譜條件

DB-WAX 色譜柱(30.0 m×0.25 mm×0.25 μm)，J&W公司；FID檢測器溫度250 ℃；進樣口溫度250 ℃；色譜柱升溫程序：120 ℃保持1 min，以15 ℃/min溫升至210 ℃，保持4 min，以3 ℃/min溫升至240 ℃，保持10 min；載氣：N2，分流比100∶1；柱內(nèi)流速為30 mL/min，樣品溶液和混合脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液進樣5 μL。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析

每種脂肪酸甲酯的校正峰面積按公式(1)計算：

Ai′=fi·Ai

(1)

式中：Ai，第i種測定脂肪酸的峰面積；Ai′，第i種測定脂肪酸的校正峰面積；第i種脂肪酸甲酯的校正因子fi計算：由于混合標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲酯中各標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲酯質(zhì)量相等，可設(shè)標(biāo)準(zhǔn)十六碳酸甲酯C16∶0的校正因子f(C16∶0)=1，則fi=(標(biāo)準(zhǔn)十六碳酸甲酯C16∶0的峰面積)/(第i種標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲酯的峰面積)。

每種測定脂肪酸甲酯的相對含量按公式(2)計算：

(2)

Excel 2003和IBM SPSS Statistics 20軟件對實驗數(shù)據(jù)進行顯著性差異及聚類分析統(tǒng)計。

2 結(jié)果與分析

2.1 8種天竺鯛一般成分測定

8種天竺鯛體重范圍、身長范圍、含水量及粗脂肪含量見表1。

表1 天竺鯛魚體的一般成分Table 1 The general composition of cardinalfishes body

8種天竺鯛體長3.2～7.2 cm，體重為25～72 g，屬小型魚種。8種天竺鯛水分和粗脂肪含量差別不大，各天竺鯛整體的形態(tài)特征差別也較小[1-2]。單色天竺鯛通常附屬隨獲量很少，箭天竺鯛在秋冬季節(jié)間或有大量捕獲，其余魚種則常年有附屬隨獲量。

2.2 8種天竺鯛脂肪酸含量的測定結(jié)果

將8種天竺鯛用校正峰面積歸一化法計算其相對含量，結(jié)果見表2，可確定的脂肪酸有21種，保留時間為7.9min以上的其余物質(zhì)峰為一些脂肪酸異構(gòu)體或復(fù)雜成分，用∑不確定成分表示，其占總脂肪酸的1.72%～3.62%。

表2 8種天竺鯛脂肪酸含量(n=4)Table 2 Fatty acid composition in muscle of 8 species of cardinalfishes

注：*為未檢出；**∑不確定成分：各種未能確定物質(zhì)峰的總面積占所有峰面積百分比；***為表中同行數(shù)字上標(biāo)有相同字母表示無顯著性差異(P>0.05)，不同字母表示有顯著性差異(P<0.05)

2.3 8種天竺鯛的飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸及多不飽和脂肪酸含量

天竺鯛一般棲息于淺海洞穴或珊瑚礁區(qū)，由表2可見，8種天竺鯛飽和脂肪酸總含量∑SFA為33.22%～42.07%，其中主要脂肪酸C16∶0>C18∶0>C14∶0，這與吳志強等[12]報道的6種中上層魚類基本相同，與珊瑚礁棲魚相比及TAKAOMI等[13]報道的5種礁棲魚和TAKAOMI等[14]報道的3種鸚鵡魚一致，與MONTGOMERY等[15]報道的3種刺尾魚科魚礁棲魚類(C16∶0>C14∶0>C18∶0)有所差異。單不飽和脂肪酸可以起到降血糖，調(diào)節(jié)血脂，降膽固醇的功效，其中油酸C18∶1(9)降低血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇的效果與亞油酸等多不飽和脂肪酸相當(dāng)[16-17]，適量的攝入可以防控心血管病突發(fā)[18-19]，8種天竺鯛單不飽和脂肪酸，總含量∑MUFA為8.97%～18.93%，其主要脂肪酸C18:1>C16∶1>C20∶1，與吳志強等[12]報道的6種中上層魚類和MONTGOMERY等[15]報道3種刺尾魚科魚一致，與TAKAOMI等[13]報道的5種礁棲魚一致，與TAKAOMI等[14]3種鸚鵡魚(C16∶1>C18∶1>C20∶1)有所差異。8種天竺鯛的多不飽和脂肪酸有較高的含量，其總∑PUFA含量為38.66%～50.96%，故直接使用天竺鯛，其脂肪酸營養(yǎng)價值均較高。表2和圖1中，8種天竺鯛除垂帶天竺鯛的∑PUFA稍低于∑SFA外，其余天竺鯛均∑PUFA>∑SFA>∑MUFA。在多不飽和脂肪酸方面，根據(jù)顯著性差異分為3組：[單色天竺鯛(50.96%)>環(huán)尾鸚天竺鯛(49.25%)>四線天竺鯛(47.73%)(不具顯著性差異，P>0.05)] >[褐斑帶天竺(44.60%)>擬雙線天竺鯛(44.41%)>箭天竺鯛(44.39%)>中線鸚天竺鯛(42.58%)(不具顯著性差異，P>0.05)]>[垂帶天竺鯛(38.66%)(3組天竺鯛具顯著性差異，P<0.05)]。

圖1 飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸比較Fig.1 Comparison of saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids

2.4 8種天竺鯛肌肉的脂肪酸營養(yǎng)價值

魚油具有調(diào)節(jié)血脂、防止血液凝固、預(yù)防老年癡呆癥、提高記憶力、抗癌、提高免疫力、預(yù)防和治療糖尿病等作用，魚油的這些功效主要源于其含有大量ω-3脂肪酸[7,20]。天竺鯛肌肉中，ω-3系脂肪酸含量(31.03%～38.42%)高于ω-6系脂肪酸(6.72%～14.80%)，ω-3/ω-6高達2.4～5.6。圖2中，天竺鯛均ω-3>ω-6，因此，常食用天竺鯛可提高人體ω-3脂肪酸的攝入量，有利于人類平衡體內(nèi)來自于動植物膳食的脂肪酸[20-21]。

EPA和DHA是膳食脂肪酸中能降低甘油三酯的物質(zhì)，并可用于治療高甘油三酯血癥[21-22]，這2種脂肪酸被認(rèn)為對人體具有重要的營養(yǎng)及生理作用。8種天竺鯛科魚均具有較高的EPA+DHA，2種脂肪酸總含量達26.26%～34.50%，與吳志強等[12]報道的6種海水魚的EPA+DHA占比范圍基本相同，但遠高于TAKAOMI等[13-14]和MONTGOMERY等[15]報道礁棲魚類的EPA+DHA占比。圖2中，8種天竺鯛科魚的EPA+DHA含量接近ω-3系脂肪酸含量，說明EPA+DHA是ω-3系脂肪酸中的主要成分，其中四線天竺鯛、擬雙線天竺鯛、中線鸚天竺鯛和環(huán)尾鸚天竺鯛EPA+DHA含量(不具顯著性差異，P>0.05)及箭天竺鯛的EPA+DHA含量均在30%以上，其余單色天竺鯛、垂帶天竺鯛、中線鸚天竺鯛EPA+DHA含量(不具顯著性差異，P>0.05)均在25%以上。

EPA具有抗動脈粥樣硬化，防止老年人心腦血管疾病[23-25]的特殊功效，天竺鯛的EPA含量較高，含量為8.56%～14.78%，是中老年人攝入EPA的較好食材。由圖2可見，相對于DHA，除環(huán)尾鸚天竺鯛、箭天竺鯛和褐斑帶天竺鯛的EPA含量相對較小外，其余天竺鯛的EPA接近DHA的含量，其中垂帶天竺鯛和中線鸚天竺鯛的EPA超過DHA的含量。

圖2 ω-6、ω-3、EPA、DHA、EPA+DHA脂肪酸的比較Fig.2 Comparison of ω-3, ω-6, EPA, DHA, and EPA+DHA fatty acids

二十二碳五烯酸DPA被證實具有與EPA和DHA相同功效的脂肪酸，尤其是抗炎作用，但通常在魚類中含量較低[26-28]。8種天竺鯛科魚的C22:5(3)(DPA)含量相對較高，最低DPA含量的擬雙線天竺鯛也有2.24%。最高單色天竺鯛DPA含量達7.00%。按EPA+DHA+DPA的含量計算，8種天竺鯛魚具有抗炎作用的脂肪酸含量為34.14%～37.46%，均超過30%，具有很好的醫(yī)藥開發(fā)利用價值。

2.5 8種天竺鯛魚脂肪酸的聚類分析

對所測得的脂肪酸數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果如圖3所示。樹狀圖在距離10內(nèi)分成5組，第1組為箭天竺鯛(標(biāo)記Rh.Gr)和褐斑帶天竺鯛(標(biāo)記Ta.Fu)；第2組為環(huán)尾鸚天竺鯛(標(biāo)記Os.Au)；第3組為擬雙線天竺鯛(標(biāo)記ApCh.Ps)和垂帶天竺鯛(標(biāo)記ApCh.Fa)。第4組為單色天竺鯛(標(biāo)記Ap.Un)和四線天竺鯛(標(biāo)記Ap.Fa);第5組為中線鸚天竺鯛(標(biāo)記Os.Ki)。

圖3 八種天竺科魚肌肉脂肪酸的聚類分析Fig.3 Cluster analysis for fatty acid compositions of eight species of Apogonidae

8種天竺鯛肌肉的脂肪酸聚類分析的第1組箭天竺鯛(Rh.Gr)和褐斑帶天竺鯛(Ta.Fu)，在樹狀圖中距離最短，結(jié)合表2的數(shù)據(jù)，兩者脂肪酸組成十分接近，但二者在科內(nèi)不同屬。第3組擬雙線天竺鯛(Ap.Ps)和垂帶天竺鯛(Ap.Fa)，在樹狀圖中距離相對大一些，表2中二者脂肪酸組成有一定區(qū)別，主要表現(xiàn)在垂帶天竺鯛的C18∶0含量相對較大，DHA含量相對較少，二魚種進行比較可見這2種脂肪酸呈負(fù)相關(guān)性；擬雙線天竺鯛和垂帶天竺鯛均為科內(nèi)Apogonichthyoides屬的魚種，與傳統(tǒng)的魚類分類學(xué)一致[2]。第4組單色天竺鯛(Ap.Un)和四線天竺鯛(Ap.Fa)在樹狀圖中距離相對較大，表2中二者脂肪酸組成主要區(qū)別在單色天竺鯛的C20∶4(6)(AA)和DPA含量相對較大，EPA和DHA含量相對較?。粏紊祗悯牶退木€天竺鯛均為科內(nèi)Apogon屬的魚種，與傳統(tǒng)的魚類分類學(xué)一致。中線鸚天竺鯛(Os.Ki)和環(huán)尾鸚天竺鯛(Os.Au)同為科內(nèi)Ostorhinchus屬的魚種，但樹狀圖中卻分別為第5組和第2組，與傳統(tǒng)的魚類分類學(xué)不一致，表2中兩魚種中脂肪酸組成差別較大，兩者主要區(qū)別在C16∶1、C18∶0、C20∶4(6)(AA)、EPA、DPA和DHA等的含量差別較大。

綜上所述，8種天竺鯛肌肉的脂肪酸聚類分析有兩組4魚種的聚類與傳統(tǒng)魚類分類學(xué)分類一致，其它4魚種與傳統(tǒng)魚類分類學(xué)分類不一致。這可能是由于天竺鯛形態(tài)上相似，遺傳特征相近，但傳統(tǒng)分類學(xué)上其科內(nèi)較多屬種，而表2中各天竺鯛中能影響聚類分析結(jié)果的主要脂肪酸成分(含量均大于1%)較少，天竺鯛脂肪酸的聚類分析難以將科內(nèi)較多屬的魚種區(qū)分開來，這些因素可能是導(dǎo)致天竺鯛脂肪酸的聚類分析結(jié)果不完全與傳統(tǒng)的魚類分類學(xué)的科內(nèi)同屬魚種分類的結(jié)果一致的原因之一。

圖4是將8種天竺鯛科魚與莊海旗等[29]的8種須鯛科魚(科內(nèi)形態(tài)也較相似)進行的脂肪酸聚類分析(用相同成分的19種脂肪酸聚類分析)樹狀圖。通過比較，可見在圖4樹狀圖距離10內(nèi)天竺鯛科魚自成一大組，證明不同科魚類的脂肪酸組成特征具有科間的差別，并提示在科內(nèi)魚種個體特性及形態(tài)等遺傳特征相差不大的情況下，魚類或可進行科間的脂肪酸聚類。

圖4 天竺科魚(8種)與須鯛科魚(8種)肌肉脂肪酸的聚類分析Fig.4 Cluster analysis for fatty acid compositions of musleof 8 species of Apogonidae and 8 species of Mullidae

3 結(jié)論

8種野生天竺鯛科魚為小型魚種，其肌肉飽和脂肪酸含量33.22%～42.07%，單不飽和脂肪酸含量為8.97%～18.93%，多不飽和脂肪酸(PUFA)含量 38.66%～50.96%，其中ω-3系脂肪酸含量31.03%～38.42%，功能性脂肪酸EPA+DHA含量26.26%～34.50%，有較高的脂肪酸營養(yǎng)價值；天竺鯛均有較高的DPA含量，其中單色天竺鯛的DPA含量為7.00%左右；聚類分析可將8種天竺鯛聚類為5個群組，其中有2個群組與傳統(tǒng)魚類分類學(xué)一致；天竺鯛科魚不能科內(nèi)屬間聚類，但可與科內(nèi)形態(tài)較相似的須鯛科魚進行科間聚類。