鲌魴F1、F2及其親本肌肉營養(yǎng)成分的比較分析

蔣文枰，賈永義，劉士力，程 順，遲美麗，鄭建波，李 飛，顧志敏

(浙江省淡水水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水漁業(yè)健康養(yǎng)殖重點(diǎn)實驗室，浙江省淡水水產(chǎn)遺傳育種重點(diǎn)實驗室，浙江 湖州 313001)

翹嘴鲌(Culteralburnus)，俗稱太湖白魚，隸屬鯉形目、鯉科、鲌亞科、紅鲌屬，在我國各大水系中均有分布，是深受消費(fèi)者喜愛的名貴淡水魚之一[1]。翹嘴鲌是一種兇猛肉食性魚類，具有生長快、體型優(yōu)、肉質(zhì)細(xì)嫩等優(yōu)點(diǎn)，但其性情兇猛，體表黏液少，鱗片細(xì)小，抗逆性差，生長周期長，飼養(yǎng)成本高。團(tuán)頭魴(Megalobramaamblycephala)，隸屬鯉形目、鯉科、鲌亞科、魴屬，是我國特有的重要草食性經(jīng)濟(jì)魚類之一[2]，具有飼養(yǎng)成本低、鱗片大而不易脫落、抗逆性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

雜交育種是提高魚類產(chǎn)量和改善魚肉品質(zhì)的重要手段[3-4]。遠(yuǎn)緣雜交是指種間、屬間乃至親屬關(guān)系更遠(yuǎn)的生物類型之間的雜交，可以突破種屬界限，擴(kuò)大遺傳變異，使親本優(yōu)良性狀在子代中得以結(jié)合，表現(xiàn)出一定的雜交優(yōu)勢[5]。為整合翹嘴鲌和團(tuán)頭魴的優(yōu)良性狀，本課題組開展了翹嘴鲌與團(tuán)頭魴的屬間遠(yuǎn)緣雜交，獲得了鲌魴雜交F1兩性可育個體，后經(jīng)自交又得到鲌魴F2。初步試驗表明，其雜交子代偏雜食性，體型優(yōu)、生長快、抗逆強(qiáng)、肌間骨少而簡單[6]，表現(xiàn)出明顯的超親優(yōu)勢。

有關(guān)翹嘴鲌、團(tuán)頭魴的營養(yǎng)成分分析與營養(yǎng)評價已有諸多報道[7-18]。本研究以鲌魴F1、F2及其親本為研究對象，對其營養(yǎng)成分進(jìn)行比較分析，旨在全面了解鲌魴雜交魚及其親本的營養(yǎng)特征，揭示其營養(yǎng)新特性，為鲌魴雜交育種的性狀選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用翹嘴鲌(Culteralburnus，CA)、團(tuán)頭魴(Megalobramaamblycephala，MA)、其雜交子一代鲌魴(翹嘴鲌♀×團(tuán)頭魴♂，CA×MA F1)、子二代鲌魴(翹嘴鲌♀×團(tuán)頭魴♂，自交，CA×MA F2)均取自浙江省淡水水產(chǎn)研究所綜合試驗基地，其體質(zhì)量、體長和肥滿度見表1。采用同塘養(yǎng)殖方式，每口池塘面積為1 334 m2，各放養(yǎng)翹嘴鲌、團(tuán)頭魴、其雜交子一代鲌魴和子二代鲌魴各500尾，每口池塘為1個重復(fù)，共設(shè)置3個重復(fù)，試驗周期295 d。試驗期間，每日投喂2次(8:00和16:00)，日投喂量占魚體質(zhì)量的2.5%～8.0%，以投喂1 h內(nèi)吃完為宜。飼料為浙江明輝飼料有限公司生產(chǎn)的翹嘴鲌專用配合飼料，粗蛋白含量40%以上，視魚種規(guī)格調(diào)整飼料顆粒大小。養(yǎng)殖期間，池塘水溫8～35 ℃，溶解氧(DO)4.8～7.5 mg·L-1，pH 7.2～8.4，氨氮0.05～0.20 mg·L-1，亞硝酸鹽0.01～0.20 mg·L-1。試驗結(jié)束時，4種魚各隨機(jī)取樣6尾(雌雄各半)，分離背部肌肉，每種魚取1雌1雄混合成1個分析樣品進(jìn)行肌肉營養(yǎng)成分分析。

表1 樣品信息

1.2 營養(yǎng)成分測定

參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》、GB 5009.4—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》、GB/T 9695.7—2008《肉與肉制品 總脂肪含量測定》和GB5009.5—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》檢測肌肉基本營養(yǎng)成分，105 ℃常壓干燥法測定水分，凱氏定氮法測定粗蛋白質(zhì)，索氏抽提法測定粗脂肪，550 ℃灼燒法測定灰分。

稱取0.1～0.2 g肌肉凍干樣品，采用GB/T 18246—2000《飼料中氨基酸的測定》的方法測定色氨酸含量，其他17種氨基酸含量使用日立L-8900型氨基酸自動分析儀測定。稱取0.1 g肌肉凍干樣品，參照GB 5009.168—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測定》方法，使用AGILENT 7890B-5977A氣質(zhì)聯(lián)用儀測定脂肪酸組成。

1.3 營養(yǎng)評價方法

根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)1973年建議的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)評分模式和中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與食品安全所提出的雞蛋蛋白質(zhì)氨基酸模式進(jìn)行營養(yǎng)價值評定，以蛋白質(zhì)的氨基酸評分(AAS)、化學(xué)評分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)[19]為指標(biāo)，公式如下：

(1)

(2)

(3)

式中：aa為樣品中氨基酸含量(%)；AA(FAO/WHO)為FAO/WHO評分標(biāo)準(zhǔn)模式中同種氨基酸含量(%)；AA(Egg)為全雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量(%)；A，B，C，…，H為樣品肌肉蛋白質(zhì)的必須氨基酸含量(%，干物質(zhì)基礎(chǔ))；AE，BE，CE，…，HE為全雞蛋白質(zhì)的必須氨基酸含量(%，干物質(zhì)基礎(chǔ))；n為必需氨基酸種類。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS 20.0軟件進(jìn)行分析，統(tǒng)計數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示，采用單因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan’s進(jìn)行多重比較，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 基本營養(yǎng)成分

由表2可知，鲌魴F1和F2肌肉中水分含量顯著(P<0.05)低于團(tuán)頭魴；鲌魴F1肌肉中粗脂肪含量顯著(P<0.05)高于鲌魴F2和團(tuán)頭魴；鲌魴F1和F2肌肉中粗蛋白含量顯著(P<0.05)高于團(tuán)頭魴；鲌魴F2肌肉中灰分含量顯著(P<0.05)高于翹嘴鲌和團(tuán)頭魴。

表2 4種魚肌肉基本營養(yǎng)成分(鮮重基礎(chǔ))

2.2 氨基酸組成

由表3可知，4種魚肌肉均檢測出18種氨基酸，包括8種必需氨基酸(essential amino acids，EAA)和10種非必需氨基酸(nonessential amino acids，NEAA)。鲌魴F2肌肉中，18種氨基酸含量均高于其親本翹嘴鲌、團(tuán)頭魴和鲌魴F1。鲌魴F2肌肉中氨基酸總量(total amino acids，TAA)和必需氨基酸總量均顯著(P<0.05)高于鲌魴F1和團(tuán)頭魴。魚肌肉中4種呈味氨基酸(delicious amino acids，DAA)含量由高到低分別為谷氨酸(Glu)>天冬氨酸(Asp)>丙氨酸(Ala)>甘氨酸(Gly)。鲌魴F2肌肉中呈味氨基酸含量顯著(P<0.05)高于鲌魴F1和團(tuán)頭魴。其中，鲌魴F2肌肉中天冬氨酸、丙氨酸含量顯著(P<0.05)高于團(tuán)頭魴和鲌魴F1代，谷氨酸含量顯著(P<0.05)高于團(tuán)頭魴。

表3 四種魚肌肉中氨基酸組成

2.3 脂肪酸組成分析

由表4可知，4種魚肌肉均檢測出20種以上脂肪酸，包括8種飽和脂肪酸(saturated fatty acid，SFA)和16種不飽和脂肪酸(unsaturated fatty acid，UFA)；其中，單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid，MUFA)7種，多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid，PUFA)9種。4種魚肌肉中脂肪酸主要為飽和脂肪酸，含量占總量的74.40%～77.47%。

表4 四種魚肌肉中脂肪酸組成

在24種脂肪酸中，除未全部檢出的月桂酸(C12∶0)、山崳酸(C22∶0)、肉豆蔻烯酸(C14∶1)、芥酸(C22∶1)、神經(jīng)酸(C24∶1)和γ-亞麻酸(C18∶3)及無顯著(P>0.05)差異的反油酸(trans-C18∶1)和二十碳三烯酸(C20∶3n3)外，其他16種脂肪酸在4種魚肌肉中含量均有不同程度的顯著性差異。飽和脂肪酸以棕櫚酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)和肉豆蔻酸(C14∶0)為主，含量分別為16.50%～18.40%、3.77%～4.53%和1.03%～2.43%。單不飽和脂肪酸以油酸(C18∶1)和棕櫚油酸(C16∶1)為主，含量分別為40.67%～46.87%和3.70%～7.03%。團(tuán)頭魴肌肉中，油酸(C18∶1)含量顯著(P<0.05)高于其他3種魚，鲌魴F2和翹嘴鲌次之，鲌魴F1最低(P<0.05)，但團(tuán)頭魴肌肉中棕櫚油酸(C16∶1)含量顯著低于鲌魴F1、F2及翹嘴鲌。多不飽和脂肪酸主要為亞油酸(C18∶2)、二十二碳六烯酸(C22∶6n3，DHA)和二十碳五烯酸(C20∶5n3，EPA)，含量分別為12.80%～15.77%、5.00%～6.13%和1.20%～2.03%。鲌魴F1肌肉中，EPA+DHA含量高于雙親，顯著(P<0.05)高于鲌魴F2。4種魚n-6/n-3 ∑PUFA和∑SFA∶∑MUFA∶∑PUFA的比值分別是1.73、1.69、1.76、1.57和1∶2.15∶1.02、1∶2.30∶1.15、1∶1.88∶1.02及1∶2.09∶0.89。

2.4 肌肉營養(yǎng)價值評價

如表5所示，4種魚肌肉中EAA含量均高于FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)，低于雞蛋蛋白中EAA標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)1973年FAO/WHO建議的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)評分模式和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式，分別計算出4種魚的AAS、CS和EAAI，見表6。如表所示，翹嘴鲌和鲌魴F2的第一限制氨基酸為纈氨酸(Val)，團(tuán)頭魴和鲌魴F1為甲硫氨酸+胱氨酸(Met+Cys)，而第二限制性氨基酸則恰恰相反；根據(jù)CS結(jié)果顯示，4種魚的第一和第二限制性氨基酸均分別為甲硫氨酸+胱氨酸(Met+Cys)和色氨酸(Trp)。

由表6可知，4種魚的氨基酸評分均近似或大于1，化學(xué)評分中除Met+Cys外，均大于0.6；必需氨基酸指數(shù)介于78.74～88.42，由高到低為鲌魴F2>翹嘴鲌>團(tuán)頭魴>鲌魴F1。其中，鲌魴F2所有氨基酸評分、化學(xué)評分和必需氨基酸指數(shù)均高于雙親和鲌魴F1。4種魚肌肉中，氨基酸評分和化學(xué)評分結(jié)果中，賴氨酸(Lys)評分均最高，均為FAO/WHO模式的1.5倍以上，鲌魴F2和翹嘴鲌甚至超過了1.7倍。

表6 四種魚肌肉中必需氨基酸的氨基酸評分、化學(xué)評分和必需氨基酸指數(shù)比較

3 討論

3.1 鲌魴F1、F2及其親本常規(guī)營養(yǎng)成分分析

魚肉的營養(yǎng)價值主要取決于蛋白質(zhì)和脂肪含量[20]。鲌魴F1、F2水分含量顯著低于團(tuán)頭魴，粗蛋白含量顯著高于團(tuán)頭魴，鲌魴F1粗脂肪含量顯著高于鲌魴F2和團(tuán)頭魴，表明鲌魴F1、F2分別具有高脂肪、高蛋白和低脂、高蛋白的營養(yǎng)組成特點(diǎn)，是2種不同于雙親而有其自身營養(yǎng)組成結(jié)構(gòu)的新型鲌魴雜交魚。屬間遠(yuǎn)緣雜交可導(dǎo)致雜交后代的表現(xiàn)型和基因型發(fā)生改變，是改良魚類肉質(zhì)品質(zhì)的有效途徑[21]，排除養(yǎng)殖環(huán)境及條件造成的差異，2種雜交子代各具特色的營養(yǎng)組成特點(diǎn)，在營養(yǎng)組成方面，顯示出明顯的雜交超親優(yōu)勢。

3.2 鲌魴F1、F2及其親本肌肉氨基酸組成分析及營養(yǎng)評價

蛋白質(zhì)在膳食營養(yǎng)中發(fā)揮著重要的作用，是人體的第一營養(yǎng)要素[21]。蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的高低不僅體現(xiàn)在含量更取決于質(zhì)量，即氨基酸組成和含量，特別是EAA的種類、組成、含量和EAAI[22-24]。本研究中，4種魚的肌肉均檢測出18種氨基酸，而鲌魴F2所有18種氨基酸含量均高于雙親及鲌魴F1，其TAA含量和EAA含量均顯著高于鲌魴F1及團(tuán)頭魴。4種魚的∑EAA/∑TAA和∑EAA/∑NEAA分別為41.82%～42.24%和71.87%～73.13%，均優(yōu)于FAO/WHO理想蛋白標(biāo)準(zhǔn)模式(∑EAA/∑TAA=40%，∑EAA/∑NEAA=60%)[25]。4種魚肌肉中8種EAA含量均高于FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn)，低于雞蛋蛋白中EAA含量標(biāo)準(zhǔn)，且以鲌魴F2為最；EAAI介于78.74～88.42，依次為鲌魴F2>翹嘴鲌>團(tuán)頭魴>鲌魴F1。其中，鲌魴F2所有AAS、CS的分值和EAAI均高于雙親和鲌魴F1，這與蛋白質(zhì)的測定結(jié)果一致。

Lys是人體及膳食中谷物的第一限制氨基酸，如長期單純食用谷物，可造成人體Lys缺乏，導(dǎo)致食欲減退、新陳代謝紊亂、體內(nèi)多種酶活性降低等疾病[26，27]。而Lys恰恰是4種魚含量最高，EAA、AAS和CS均顯示Lys評分最高，均為FAO/WHO模式的1.5倍以上，鲌魴F2和翹嘴鲌甚至超過了1.70倍。因此，對我國以谷物為主食的膳食者來說，4種魚特別是鲌魴F2和翹嘴鲌可有效彌補(bǔ)Lys的不足，提高人體對蛋白質(zhì)的利用率。

動物蛋白質(zhì)中DAA組成和含量決定著魚肉的鮮美程度[28]。在一定程度上，DAA占TAA的百分比越大，味道也就越鮮美。而DAA由Asp、Glu、Gly和Ala 4種氨基酸組成，其中Asp和Glu屬于呈鮮味氨基酸的成分，Gly、Ala屬于呈甘味的特征氨基酸。鲌魴F2具有較高的DAA含量(7.20 g·100g-1)，除Gly外，另外3種DAA均不同程度與鲌魴F1(6.39 g·100g-1)和雙親(6.85和6.25g·100g-1)具有顯著性差異(P<0.05)，而DAA含量則顯著高于鲌魴F1和父本團(tuán)頭魴(P<0.05)。而Glu不僅是鮮味最強(qiáng)的氨基酸，其還是腦組織生化代謝和多種生物活性物質(zhì)合成過程中的重要氨基酸[29-30]。

綜上所述，鲌魴F2的TAA、EAA和DAA含量及∑EAA/∑TAA、∑EAA/∑NEAA、AAS、CS、EAAI等方面均不同程度高于雙親及鲌魴F1，說明鲌魴F2氨基酸組成平衡，含量豐富，屬人體優(yōu)質(zhì)蛋白源，是一種味道鮮美，營養(yǎng)優(yōu)勢明顯，營養(yǎng)價值高的經(jīng)濟(jì)魚類。

3.3 鲌魴F1、F2及其親本肌肉脂肪酸組成分析及營養(yǎng)評價

4種魚肌肉中脂肪酸含量豐富，均檢測出20種以上的脂肪酸，包括8種SFA、7種MUFA和9種PUFA。在24種脂肪酸中，除未全部檢出的C12∶0、C22∶0、C14∶1、C22∶1、C24∶1和C18∶3及無顯著差異的trans-C18∶1和C20∶3n3外，其他16種在4種魚中均具有不同程度的顯著性差異(P<0.05)。膳食中過量的飽和脂肪酸會提高血清中低密度脂蛋白內(nèi)的膽固醇(LDL-C)水平，導(dǎo)致動脈血管內(nèi)壁膽固醇的沉積，從而引發(fā)冠狀動脈疾病(CAD)[31]。4種魚的∑PUFA/∑SFA比值分別為1.02、1.15、1.02和0.89，均遠(yuǎn)高于FAO/WHO建議∑PUFA/∑SFA最低比值(0.4～0.5)[32]，這與對不同生長階段的翹嘴鲌、六群體翹嘴鲌以及翹嘴鳊及其親本肌肉中的∑PUFA/∑SFA研究結(jié)果一致[11，13，18]，同時，∑SFA∶∑MUFA∶∑PUFA的比值為1∶2∶1，特別是鲌魴F1為 1∶1.88∶1.02，較鲌魴F2及雙親更接近人類合理膳食的理想模式[33]。

脂肪酸是魚肉烹飪時產(chǎn)生香氣的重要物質(zhì)之一，尤以高含量的PUFA為甚，并能在一定程度上反映肌肉的多汁性[13]。鲌魴F1的PUFA含量(26.20%)高于雙親(24.50%、25.83%)，顯著(P<0.05)，高于鲌魴F2(22.40%)。PUFA分為n-3和n-6兩個系列，WHO建議日常飲食∑PUFA-n6/∑PUFA-n3比例小于4[32]，因長期過量攝入n-6 PUFA可引起諸如癌癥和心腦血管等疾病[34，35]，同時，∑PUFA-n6/∑PUFA-n3不飽和脂肪酸比例低的優(yōu)質(zhì)油脂的淡水魚，能顯著改善人們營養(yǎng)結(jié)構(gòu)[36]。4種魚∑PUFA-n6/∑PUFA-n3比值分別為1.73、1.69、1.76、1.57，遠(yuǎn)低于WHO建議的比例。長鏈n-3 PUFA在人體內(nèi)不能合成，必須通過外界食物獲取[37]，其中最為重要的是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)，對人類的健康有著重要的營養(yǎng)作用[38]，是人和動物生長發(fā)育的必需脂肪酸[39]。鲌魴F1的∑EPA+DHA含量(7.57%)高于雙親，顯著高于鲌魴F2(P<0.05)。而動物實驗和臨床研究均顯示，以富含EPA和DHA的海產(chǎn)品為主食是愛斯基摩人心血管疾病極低發(fā)病率的主要原因[40]。因此，4種魚特別是鲌魴F1，不但具有較為均衡脂肪酸組成，還具有降低心腦血管疾病風(fēng)險和對人類健康的重要營養(yǎng)作用。

營養(yǎng)品質(zhì)是生產(chǎn)者培育新品種的重要育種目標(biāo)之一，而雜交育種已成為改善魚肉品質(zhì)的有效手段，它將雙親的基因組進(jìn)行重組，使雜交子代的基因型和表現(xiàn)型發(fā)生變化，產(chǎn)生諸如生長快、抗逆強(qiáng)和肉質(zhì)好等雜交超親優(yōu)勢性狀。本研究中鲌魴F1、F2的肌肉營養(yǎng)組成各具特色，相較于雙親，鲌魴F1不但具有高脂、高蛋白、高EPA+DHA和均衡的脂肪酸組成等高營養(yǎng)價值特點(diǎn)，還具有一定的保健和營養(yǎng)作用；而鲌魴F2則不但具有低脂、高蛋白、均衡的氨基酸等營養(yǎng)組成特點(diǎn)，還具有最優(yōu)的食用品質(zhì)(鮮美)，是具有優(yōu)質(zhì)蛋白源的水產(chǎn)品。同時，鲌魴F1、F2的生長速度均比母本快40%以上，肌間骨較母本少而簡單[6]。因此，鲌魴F1、F2不但肌肉營養(yǎng)組成各具特色，還具有生長快、肌間骨少而簡單的特點(diǎn)，可滿足市場的不同需求，均具有良好開發(fā)利用前景，是翹嘴鲌理想的替代養(yǎng)殖品種。