雜交鲌“先鋒1號 ”肌肉營養(yǎng)成分分析及品質評價

王貴英，喻亞麗，何 力，毛 濤，董立學，李 佩，陳 見，孫艷紅，魏輝杰，李明光，李 清

(1.武漢市農業(yè)科學院水產研究所，武漢 430207；2.中國水產科學研究院長江水產研究所，農業(yè)農村部水產品質量安全風險評估實驗室，武漢 430223；3.武漢先鋒水產科技有限公司，武漢 430207)

雜交鲌“先鋒1號”為武漢市農業(yè)科學院水產研究所選育，是以翹嘴鲌(Erythroculterilishaeformis)為母本，黑尾近紅鲌(Ancherythroculternigrocauda)為父本，采用魚類遠緣雜交技術及分子輔助育種技術獲得的鲌魚新品種。雜交鲌“先鋒1號”2012年通過國家水產新品種審定，2013年成為國家主推品種，具有生長速度快、生產成本低、養(yǎng)殖效益高、耐氧性好、易運輸、耐暫養(yǎng)等特點[1]。

遠緣雜交是通過種間、屬間乃至親屬關系更遠的生物類型之間的雜交，使不同物種間的遺傳物質進行交流或結合，從而使雜交后代的基因型和表現型發(fā)生改變[2-4]。遠緣雜交是提高魚品質和增加魚類產量的重要手段[5]。品種的營養(yǎng)品質是評價新品種性能的重要指標，對新品種的營養(yǎng)品質進行分析評價，對指導生產實踐和引導市場消費具有重要意義[6]。相關研究表明，雜交子代與其親本肌肉營養(yǎng)成分相比，在蛋白質含量上表現出優(yōu)越性，表明雜交子代比雙親有更高的營養(yǎng)價值[7-9]。雜交鲌“先鋒1號”在同等養(yǎng)殖條件下，生長速度遠超翹嘴鲌及其他主要鲌類養(yǎng)殖品種，飼料成本比翹嘴鲌降低50%[10]，具有顯著的經濟效益。但是，雜交鲌“先鋒1號”作為選育的鲌類新品種，關于其肌肉營養(yǎng)品質分析尚少有報道。本實驗以雜交鲌“先鋒1號”及其親本翹嘴鲌和黑尾近紅鲌為研究對象，對三種鲌肌肉的營養(yǎng)成分、質構特性和礦物元素進行測定和評價，旨在了解雜交鲌“先鋒1號”的營養(yǎng)特征，為其肌肉品質評價提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

雜交鲌“先鋒1號”(F1)、翹嘴鲌(E.ilishaeformis)和黑尾近紅鲌(A.nigrocauda)均取自武漢市茂家村先鋒水產養(yǎng)殖基地，于2020年7月取三種鲌各9尾，鮮活魚運回實驗室進行肌肉營養(yǎng)成分分析。雜交鲌“先鋒1號”體重為(692.21±126.43)g，翹嘴鲌體重為(896.8±229.79)g，黑尾近紅鲌體重為(535.42±82.28)g。

1.2 實驗方法

1.2.1 肌肉營養(yǎng)成分含量測定

將實驗魚洗凈、去皮取兩側背部的肌肉。將每種鲌分成3組，以3尾個體的肌肉混合為1組。用搗碎機充分搗碎攪拌均勻，保存于-20 ℃?zhèn)溆谩?/p>

采用食品安全國家標準方法對肌肉中的營養(yǎng)成分進行測定。水分、灰分、粗蛋白和粗脂肪分別參照GB 5009.3-2016[11](直接干燥法)、GB 5009.4-2016[12](550℃灼燒法)、GB 5009.5-2016[13](凱氏定氮法)和GB 5009.6-2016[14](索氏抽提法)。

水解氨基酸含量的測定：參照GB 5009.124-2016[15]，使用氨基酸自動分析儀L-8900測定肌肉中17種氨基酸含量。色氨酸在酸水解過程中被破壞，未另測定。

脂肪酸含量的測定：參照GB 5009.168-2016[16]，使用7890A氣相色譜儀測定肌肉中37種脂肪酸的相對含量。

1.2.2 營養(yǎng)評價方法

根據聯合國糧農組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)1973年建議的氨基酸評分標準模式和雞蛋蛋白質的氨基酸模式分別按以下公式計算氨基酸評分(AAS)、化學評分(CS)和必需氨基酸指數(EAAI)[17]：

氨基酸含量(mg/g·N)=(肌肉氨基酸含量/肌肉蛋白質含量)×6.25×1000

AAS = aa/AA(FAO/WHO)

CS = aa/AA(Egg)

EAAI =[(100A/AE)×(100B/BE)× …(100I/IE)]1/n

式中：aa為待評樣品某種氨基酸含量(%)；AA(FAO/WHO)表示FAO/WHO評分標準模式中同種氨基酸含量(%)；AA(Egg)表示全雞蛋蛋白質中同種氨基酸含量(%；n為比較的必需氨基酸個數；A、B、…、I為待評價樣品中各必需氨基酸含量(%)；AE、BE、…、IE為全雞蛋蛋白質相對應的必需氨基酸含量(%)。

1.2.3 肌肉質構特性測定

取魚體側線上方靠近背鰭部位的肌肉，切成大小約為2.0 cm×1.5 cm×1.0 cm的小塊。利用TVT 300 XP物性質構儀，采用平底圓柱形探頭P-Cy 5S，對肉樣進行2次壓縮TPA測試。測定條件為：測試前速率2.0 mm/s，測試速率1.0 mm/s，測試后速率2.0 mm/s，下壓程度30%，停留間隔時間5 s，觸發(fā)力10 g，數據收集率200 pps。樣品在室溫條件下進行TPA測試，每尾魚取3個平行肌肉樣品進行測定。

1.2.4 肌纖維特性測定

取魚體側線上方靠近背鰭部位的肌肉，切成大小約為0.5 cm3的小方塊(取樣過程盡量避免擠壓肌肉，防止組織變形)，每尾魚取3個平行樣，浸入甲醛固定液中固定，每塊肌肉制作3張石蠟切片。用正置熒光顯微鏡觀察肌纖維結構特征，圖像采集分析。使用Caseviewer軟件對肌纖維圖像進行肌纖維直徑及密度測量。每張切片隨機取約100 條肌纖維測定短徑和長徑(肌纖維橫截面兩邊界之間距離的最小值和最大值)，隨機取10個單位面積的視野進行肌纖維計數，計算肌纖維密度，取平均值。

1.2.5 礦物元素含量測定

礦物元素含量按照食品安全國家標準方法進行測定，鈣、鎂、鐵和鋅的含量分別參照GB 5009.92-2016[18]、GB 5009.241-2017[19]、GB 5009.90-2016[20]和GB 5009.14-2017[21]，使用火焰原子吸收光譜法測定，硒的含量參照GB 5009.93-2017[22]，使用氫化物原子熒光光譜法測定。

1.3 數據分析

使用Microsoft Excel 2003軟件進行數據統計，數據以平均值±標準差形式表示，使用SPSS 19.0軟件中的單因素方差分析和Duncan多重比較進行數據分析，P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 基本營養(yǎng)成分

由表1可知，雜交鲌“先鋒1號”和翹嘴鲌的水分含量無顯著差異，均顯著高于黑尾近紅鲌；雜交鲌“先鋒1號”的粗脂肪含量與翹嘴鲌無顯著差異，均顯著低于黑尾近紅鲌；雜交鲌“先鋒1號”和黑尾近紅鲌的灰分含量無顯著差異，且均顯著低于翹嘴鲌；三種鲌的粗蛋白含量無顯著差異。

表1 雜交鲌“先鋒1號”、翹嘴鲌和黑尾近紅鲌基本營養(yǎng)成分Tab.1 The proximate composition of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocauda %

2.2 氨基酸組成與含量

由表2可知，雜交鲌“先鋒1號”胱氨酸(Cys)的含量顯著高于翹嘴鲌，與黑尾近紅鲌無顯著差異，除胱氨酸外，3種鲌肌肉中單個氨基酸含量的差異均較小。必需氨基酸、鮮味氨基酸、氨基酸總量、∑DAA/∑TAA和∑EAA/∑TAA，雜交鲌“先鋒1號”與翹嘴鲌和黑尾近紅鲌均無顯著差異。

表2 雜交鲌“先鋒1號”、翹嘴鲌和黑尾近紅鲌氨基酸組成與含量Tab.2 The amino acid content of juvenile hybrid F1，E.ilishaeformis and A.nigrocauda %

2.3 氨基酸營養(yǎng)評價

由表3可知，在FAO/WHO模式下，三種鲌?zhí)囟ū匦璋被峥偭?，高于FAO/WHO模式，但低于全雞蛋蛋白質的氨基酸模式，雜交鲌“先鋒1號”的特定必需氨基酸總量高于黑尾近紅鲌，但低于翹嘴鲌。

3種魚類的氨基酸評分(AAS)、化學評分(CS)和必需氨基酸指數(EAAI)結果見表4。以AAS進行評價，雜交鲌“先鋒1號”、翹嘴鲌和黑尾近紅鲌的第一限制性氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸(Met + Cys)，第二限制性氨基酸均為纈氨酸(Val)。以CS進行評價，雜交鲌“先鋒1號”、翹嘴鲌和黑尾近紅鲌的第一限制性氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸(Met + Cys)，第二限制性氨基酸均為纈氨酸(Val)。雜交鲌“先鋒1號”的必需氨基酸指數(EAAI)高于黑尾近紅鲌，但低于翹嘴鲌，且三種鲌的必需氨基酸指數(EAAI)均在0.75以上。

表3 雜交鲌“先鋒1號”、翹嘴鲌和黑尾近紅鲌必需氨基酸含量的比較Tab.3 The essential amino acid content of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocauda mg/g·N

2.4 脂肪酸組成與含量

翹嘴鲌肌肉中只檢測出17種脂肪酸，而雜交鲌“先鋒1號”和黑尾近紅鲌肌肉中多檢測出3種脂肪酸，分別為十五碳烷酸(C15 ∶0)、反油酸(C18 ∶1)和二十二碳二烯酸(C22 ∶2)。所有檢測出的脂肪酸包括飽和脂肪酸(SFA)6種，單不飽和脂肪酸(MUFA)5種，多不飽和脂肪酸(PUFA)9種。

表4 雜交鲌“先鋒1號”、翹嘴鲌和黑尾近紅鲌必需氨基酸評分(AAS)、必需化學評分(CS)的比較Tab.4 Evaluation of essential amino acids composition of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocauda

由表5可知，雜交鲌“先鋒1號”十五碳烷酸(C15 ∶0)、亞油酸(C18 ∶2)、α-亞麻酸(C18 ∶3)的相對含量顯著高于黑尾近紅鲌；雜交鲌“先鋒1號”十七碳一烯酸(C17 ∶1)、二十碳一烯酸(C20:1)、亞油酸(C18 ∶2)、γ-亞麻酸(C18 ∶3)和α-亞麻酸(C18 ∶3)的相對含量顯著高于翹嘴鲌，而硬脂酸(C18 ∶0)、EPA(C20:5)和DHA(C22 ∶6)的相對含量顯著低于翹嘴鲌。(n-3)系列PUFA的總量，翹嘴鲌的相對含量最高，雜交鲌“先鋒1號”與黑尾近紅鲌無顯著差異。其他脂肪酸及各類脂肪酸總量，雜交鲌“先鋒1號”與翹嘴鲌和黑尾近紅鲌無顯著差異。

表5 雜交鲌“先鋒1號”、翹嘴鲌和黑尾近紅鲌脂肪酸組成與含量Tab.5 The fatty acid content of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocauda %

續(xù)表5

2.5 肌肉質構特性

三種鲌肌肉質構特性結果如圖1所示，雜交鲌“先鋒1號”肌肉硬度與黑尾近紅鲌無顯著差異，均顯著高于翹嘴鲌；雜交鲌“先鋒1號”彈性與翹嘴鲌無顯著差異，均顯著低于黑尾近紅鲌。肌肉咀嚼性和回復性，三種鲌無顯著差異。

圖1 雜交鲌“先鋒1號”、翹嘴鲌和黑尾近紅鲌肌肉質構特性Fig.1 The texture of muscle of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocaudaA硬度；B彈性；C咀嚼性；D回復性

2.6 肌纖維特性

由表6可知，翹嘴鲌肌肉短徑、長徑均顯著高于黑尾近紅鲌，雜交鲌“先鋒1號”肌肉短徑、長徑和密度與翹嘴鲌和黑尾近紅鲌均無顯著差異。三種鲌肌纖維密度無顯著差異。不同品種鲌肌纖維微觀圖見圖2。3種鲌肌肉的結構基本一致，但肌纖維的直徑大小和肌纖維之間的空隙不盡相同。比較3種鲌肌纖維的緊密程度，以雜交鲌“先鋒1號”肌纖維排列最疏松，黑尾近紅鲌次之，而翹嘴鲌肌纖維排列較緊密。

表6 雜交鲌“先鋒1號”、翹嘴鲌和黑尾近紅鲌肌纖維特性Tab.6 The fiber characteristics of muscle of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocauda

圖2 雜交鲌“先鋒1號”、翹嘴鲌和黑尾近紅鲌肌纖維微觀圖Fig.2 The muscle cross section of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocaudaa：雜交鲌“先鋒1號” b：翹嘴鲌 c：黑尾近紅鲌

2.7 礦物元素含量

三種鲌肌肉中礦物元素含量見表7。五種礦物元素在雜交鲌“先鋒1號”、翹嘴鲌和黑尾近紅鲌肌肉中含量由高到低均為鈣>鎂>鐵>鋅>硒，雜交鲌“先鋒1號”肌肉中鐵含量與黑尾近紅鲌無顯著差異，均顯著高于翹嘴鲌。雜交鲌“先鋒1號”肌肉鈣含量顯著高于黑尾近紅鲌，與翹嘴鲌無顯著差異。三種鲌肌肉中鎂、鋅和 硒的含量無顯著差異。

表7 雜交鲌“先鋒1號”、翹嘴鲌和黑尾近紅鲌肌肉礦物元素含量Tab.7 Mineral element content of juvenile hybrid F1.E.ilishaeformis and A.nigrocauda mg/kg

3 討論

3.1 雜交鲌“先鋒1號”肌肉基本營養(yǎng)成分分析

肌肉作為魚體的主要可食部位，基本營養(yǎng)成分包括水分、蛋白、脂肪和灰分，其含量是評價肌肉營養(yǎng)品質的重要指標[23]。魚肉的營養(yǎng)價值主要取決于蛋白質和脂肪含量，具有“高蛋白、低脂肪”特點的魚類肌肉的營養(yǎng)價值更高[24]。蔣文枰等[25]報道了翹嘴鲌(E.ilishaeformis)、團頭魴(Megalobramaamblycephala)及其雜交子代鲌魴F1、F2的肌肉營養(yǎng)成分，發(fā)現鲌魴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。而本研究中，三種鲌的基本營養(yǎng)成分差異主要體現在粗脂肪上，雜交鲌“先鋒1號”與黑尾近紅鲌相比，粗脂肪含量更低。結果表明，雜交鲌“先鋒1號”基本營養(yǎng)結構特點與雙親相似。

3.2 雜交鲌“先鋒1號”肌肉氨基酸組成與含量評價

氨基酸的組成、含量及比例是魚肉中蛋白質主要的評價標準[26]。必需氨基酸是人體生長發(fā)育所必需的氨基酸，鮮味氨基酸影響著魚肉的風味與口感[27]。必需氨基酸和鮮味氨基酸的種類越豐富，魚肉的營養(yǎng)價值越高。馬恒甲等[28]研究了三角魴(MegalobramaterminalisRichardson)、翹嘴紅鲌(E.ilishaeformis)及其雜交子代F1的肌肉必需氨基酸的組成，雜交子代F1必需氨基酸指數(EAAI)介于兩親本之間，與本實驗中研究結果較為一致，雜交鲌“先鋒1號”必需脂肪酸指數(EAAI)高于父本黑尾近紅鲌，低于母本翹嘴鲌。根據ASS和CS評分，三種鲌賴氨酸(Lys)的評分均為最高，賴氨酸(Lys)是許多飼料蛋白源的第一限制性氨基酸[29]，能促進人體發(fā)育、增強免疫功能，可作為肉堿的前體參與長鏈脂肪酸?；摩卵趸痆30]。雜交鲌“先鋒1號”可以很好的補充人體谷物膳食中賴氨酸(Lys)攝取量的不足。同時，三種鲌EAA/TAA均超過聯合國糧農組織(FAO)規(guī)定的優(yōu)質蛋白源氨基酸標準的40%[31]。結果表明，雜交鲌“先鋒1號”氨基酸的組成較為平衡，綜合了雙親營養(yǎng)優(yōu)勢，具有較高的營養(yǎng)價值。

3.3 雜交鲌“先鋒1號”脂肪酸組成與含量評價

魚類肌肉中含有豐富的脂肪酸，脂肪酸的組成和含量與魚類營養(yǎng)價值評價關系密切。飽和脂肪酸(SFA)易導致血清膽固醇的升高。單不飽和脂肪酸(MUFA)能降低低密度脂蛋白膽固醇預防動脈硬化。多不飽和脂肪酸(PUFA)具有降低膽固醇、甘油酯的作用[32]。姜建湖等[17]研究了翹嘴紅鲌(E.ilishaeformis)、三角魴(M.Richardson)及其子代“太湖魴鲌”的脂肪酸組成，“太湖魴鲌”肌肉中UFA含量要顯著高于其親本；何周玲等[33]研究發(fā)現，團頭魴(M.amblycephala)與翹嘴紅鲌(E.ilishaeformis)的雜交后代二倍體魴鲌F1,其單種脂肪酸含量基本處于兩親本之間。本實驗中發(fā)現，雜交鲌“先鋒1號”(n-3)系列PUFA的含量較高，而其他脂肪酸含量則基本處于雙親之間。而高含量的多不飽和脂肪酸(PUFA)還能增加魚肉香氣和多汁性[34]。因此，雜交鲌“先鋒1號”繼承了翹嘴鲌和黑尾近紅鲌的脂肪酸特點，具有較高的營養(yǎng)價值和較好的魚肉風味。

3.4 雜交鲌“先鋒1號”質構特性分析

質構特性是肌肉的重要品質之一，是魚肉品質評價的重要指標[35]。質構特性包含硬度、彈性、咀嚼性和回復性等指標，一般與肌肉的水分、脂肪含量及肌纖維特性有關。硬度和彈性是魚肉質構的最主要特征[36]。肌肉中脂肪含量過高，會導致肌肉質地變軟[37]。魚肉的彈性與硬度越高，口感越好[38]。本實驗中，雜交鲌“先鋒1號”肌肉硬度高于父本翹嘴鲌，而肌肉彈性低于母本黑尾近紅鲌，具有較好的肌肉口感，這與雜交鱘(Hybridsturgeon)[39]和雜交烏鱧(Hybridsnakehead)[40]的肌肉品質研究結果相似。同時肌肉彈性結果與肌肉粗脂肪含量結果相吻合。

3.5 雜交鲌“先鋒1號”肌纖維特性分析

肌纖維是組織學特性中較為重要的物理參數，肌纖維特性在某種程度上決定著肌肉的品質[41,42]。肌纖維特性主要包括肌纖維直徑與密度。一般來說，肌纖維直徑越小，單位面積內肌纖維數量越多，密度也越大，同時肌肉硬度與彈性變高，肌肉口感會更好[43]。本實驗中，翹嘴鲌肌纖維短徑與長徑均高于黑尾近紅鲌，與肌肉質構特性結果相符合。與親本相比，雜交鲌“先鋒1號”在生長的過程中，并未出現肌肉松弛、質地變軟的現象，保持了較好肌肉品質。

3.6 雜交鲌“先鋒1號”礦物元素含量分析

礦物元素也稱無機鹽，是構成機體組織的重要物質，可分為人體必需的常量元素(Ca、Mg等)和微量元素(Fe、Zn、Se等)。微量元素可參與人體新陳代謝及各種生命活動，是人體所必需的營養(yǎng)元素[44]。礦物元素不僅影響魚肉的營養(yǎng)價值,同時影響著魚肉產品的貨架期和風味[19]。三種鲌肌肉中含量最高的常量元素均為鈣，微量元素均為鐵。與親本相比，雜交鲌“先鋒1號”肌肉中的鈣和鐵的含量較高。結果表明，雜交鲌“先鋒1號”肌肉中礦物元素含量豐富，能夠較好的滿足人體對礦物元素的需要。

4 小結

雜交鲌“先鋒1號”的基本營養(yǎng)成分特點，與母本翹嘴鲌相似，具有較低的粗脂肪含量。雜交鲌“先鋒1號”氨基酸含量與親本基本無差異，脂肪酸種類與父本黑尾近紅鲌相同，同時肌肉中亞油酸(C18 ∶2)、α-亞麻酸(C18 ∶3)的含量較高。FAO/WHO氨基酸評分模式發(fā)現，雜交鲌“先鋒1號”具有較高的必需氨基酸質量和必需氨基酸指數(EAAI)。雖然雜交鲌“先鋒1號”具有生長速度快的特點，但其肌肉質構與肌纖維特性并未下降，肌肉仍具有較好的硬度和彈性，同時富含礦物元素鈣和鐵。結果表明，雜交鲌“先鋒1號”繼承了雙親翹嘴鲌和黑尾近紅鲌的優(yōu)良性狀，是一種營養(yǎng)價值高、肉質口感好的水產養(yǎng)殖品種。