不同生長階段翹嘴鲌肌肉營養(yǎng)成分的比較分析

李紹明，伍遠(yuǎn)安，謝仲桂，李傳武，程小飛，李金龍，何志剛,

（1.湖南省水產(chǎn)科學(xué)研究所，湖南長沙 410153；2.湖南漁緣生物科技有限公司，湖南長沙 410153；3.水生動(dòng)物營養(yǎng)與品質(zhì)調(diào)控湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長沙 410022；4.湖南省水產(chǎn)原種場(chǎng)，湖南長沙 410153）

翹嘴鲌（Culter alburnus）隸屬鯉形目、鯉科、鲌亞科、鲌屬魚類，曾用名為翹嘴紅鲌，生活在大型湖泊及流水的水體上層，有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]。翹嘴鲌為大型肉食性魚類，是錦江、淀山湖、興凱湖、太湖等天然湖泊和河流的名貴經(jīng)濟(jì)魚類之一，其生長快，個(gè)體大，最大個(gè)體可達(dá)10 kg，肉質(zhì)細(xì)嫩潔白，營養(yǎng)豐富，既是餐桌上的佳肴，也是傳統(tǒng)的食療滋補(bǔ)食品，深受消費(fèi)者喜愛[2]。翹嘴鲌受環(huán)境污染和過度捕撈影響，野生資源量銳減，種群衰退[3]。近幾年學(xué)者對(duì)翹嘴鲌生物學(xué)特性、遺傳與繁殖、資源保護(hù)、營養(yǎng)與飼料等方向開展研究，發(fā)現(xiàn)翹嘴鲌有廣闊的養(yǎng)殖前景，長江中下游已形成規(guī)模化養(yǎng)殖，現(xiàn)已形成年產(chǎn)量達(dá)4萬多噸，年產(chǎn)值超過30億元的產(chǎn)業(yè)[4-7]。

魚類的必需氨基酸組成模式在營養(yǎng)研究與人工飼料配方設(shè)計(jì)上有著重要意義[8]。隨著翹嘴鲌人工養(yǎng)殖的興起，專用的商品飼料亟待研究開發(fā)。通過翹嘴鲌氨基酸、脂肪酸組成研究翹嘴鲌的營養(yǎng)組成，并深入探討翹嘴鲌必需氨基酸組成模式進(jìn)一步指導(dǎo)翹嘴鲌飼料配方設(shè)計(jì)，具有重要的生產(chǎn)參考價(jià)值[9]。翹嘴鲌上市規(guī)格可大可小，一家三口的消費(fèi)者對(duì)規(guī)格較大的魚接受程度較低，而魚養(yǎng)殖規(guī)格越大，餌料系數(shù)和飼料成本越高，從消費(fèi)者需求和養(yǎng)殖成本的考慮，很有必要開展不同規(guī)格翹嘴鲌營養(yǎng)品質(zhì)的評(píng)價(jià)分析[10]。有研究報(bào)道野生興凱湖翹嘴鲌營養(yǎng)價(jià)值與肉味鮮美程度明顯優(yōu)于養(yǎng)殖群體，且隨年齡增長差異明顯，但研究僅分析了翹嘴鲌常規(guī)營養(yǎng)成分和氨基酸組成[11]。本研究對(duì)不同生長階段翹嘴鲌肌肉的一般營養(yǎng)成分、質(zhì)構(gòu)特性、礦物元素含量、氨基酸含量和脂肪酸含量進(jìn)行測(cè)定分析，比較和分析不同生長階段翹嘴鲌肌肉營養(yǎng)品質(zhì)，以期為翹嘴鲌的上市食用規(guī)格、人工養(yǎng)殖及其配合飼料的研制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

翹嘴鲌 本研究于2018年7月在長沙市望城區(qū)某翹嘴鲌養(yǎng)殖場(chǎng)采樣，通過撒網(wǎng)的方式在池塘中捕魚，隨機(jī)采集三個(gè)生長階段的翹嘴鲌各5 尾，充氧運(yùn)輸回實(shí)驗(yàn)室處理；茚三酮（優(yōu)級(jí)純）、抗壞血酸（優(yōu)級(jí)純）、鉀鈉緩沖液（分析純）、氨基酸A液、氨基酸B液 德國Syknm公司；甲醇（色譜純）、正已烷（色譜純）、37種脂肪酸甲酯（標(biāo)準(zhǔn)品） 美國Sigma-Aldrich公司。

Kjeltec 8400 型全自動(dòng)定氮儀、Soxtec 8000脂肪含量測(cè)定儀 瑞典 Foss 公司；S7130氨基酸自動(dòng)分析儀 德國Syknm公司；7890C-5975A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Agilent公司；Xseries2 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、iCE3500原子吸收分光光度計(jì)美國Thermo Fisher公司；TMS-Pro食品物性分析儀美國FTC公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理 測(cè)量所有實(shí)驗(yàn)魚的體長與體重（表1），每尾魚為1個(gè)分析樣品，取翹嘴鲌脊椎兩側(cè)背部肌肉20 g，用于肌肉質(zhì)構(gòu)測(cè)定，另外取肌肉100 g，絞碎，混勻。肌肉一部分樣品105 ℃烘干，密封保存用于常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸和微量元素測(cè)定；另一部分冷凍干燥，用于脂肪酸測(cè)定。

表1 不同生長階段翹嘴鲌生物學(xué)參數(shù)Table 1 Biological indicators of Culter alburnus at different growth stages

1.2.2 一般營養(yǎng)成分測(cè)定 水分含量的測(cè)定參照105 ℃恒溫烘干法（GB 5009.3-2016）進(jìn)行，粗蛋白含量測(cè)定參照凱氏定氮法（GB 5009.5-2016）進(jìn)行，粗脂肪含量測(cè)定參照索氏抽提法（GB 5009.6-2016）進(jìn)行，灰分含量測(cè)定參照馬福爐550 ℃灼燒法（GB 5009.4-2016）進(jìn)行。

1.2.3 肌肉質(zhì)構(gòu)測(cè)定 取翹嘴鲌背部肌肉，分割成1.0 cm×1.0 cm×1.0 cm小塊，使用質(zhì)構(gòu)剖面分析（TPA）測(cè)定方法，測(cè)定肌肉的硬度、粘附性、凝聚性、彈性、膠粘性和咀嚼性等指標(biāo)。

1.2.4 礦物元素測(cè)定 礦物元素（除鉛元素外）采用微波消解-電感耦合等離子體-質(zhì)譜法（GB 5009.268-2016）；鉛元素采用石墨爐原子吸收光譜法（GB 5009.12-2010）。

1.2.5 氨基酸和脂肪酸測(cè)定 氨基酸采用鹽酸水解法（GB 5009.124-2016）。脂肪酸組成采用氣相色譜/質(zhì)譜法，NIST08標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索，按照出峰先后順序定性，采用面積歸一法計(jì)算各主要脂肪酸的相對(duì)百分比含量。

1.3 氨基酸評(píng)價(jià)方法

翹嘴鲌肌肉氨基酸依據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）建議的氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式和中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院提出的全雞蛋蛋白質(zhì)化學(xué)評(píng)分模式，按下式計(jì)算氨基酸評(píng)分（AAS）、化學(xué)評(píng)分（CS）和必需氨基酸指數(shù)（EAAI）[12-13]。

式中，A、B、C、···、I為待評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量，AE、BE、CE、···、IE為全雞蛋蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量。單位均為mg/g N。n為比較必需氨基酸個(gè)數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

原始數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2007整理后，使用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析（One-Way ANOVA），顯著性水平為P＜0.05，結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生長階段翹嘴鲌肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果

不同生長階段翹嘴鲌肌肉的水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪4個(gè)常規(guī)營養(yǎng)成分分析見表2。0.2 kg組翹嘴鲌肌肉脂肪含量顯著低于其它兩組翹嘴鲌（P＜0.05），而水分、粗蛋白和粗灰分含量基本相當(dāng)，無顯著性差異（P＞0.05）。從表2可以看出，隨著魚體的增長，翹嘴鲌肌肉水分含量呈下降趨勢(shì)，而脂肪含量呈顯著增加趨勢(shì)（P＜0.05）。

表2 不同生長階段翹嘴鲌肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分比較（%）Table 2 Comparison of nutrient components in muscle of Culter alburnus at different growth stages (%)

2.2 不同生長階段翹嘴鲌肌肉質(zhì)構(gòu)特性

質(zhì)構(gòu)特性是食品組織特性的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其結(jié)果能反映出肌肉的組織結(jié)構(gòu)和觸感[14]。由表3可知，不同生長階段翹嘴鲌肌肉硬度、凝聚性、彈性和咀嚼性呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，其中0.2 kg組和0.5 kg組硬度顯著低于1 kg組（P＜0.05），而0.2 kg組咀嚼性顯著低于0.5 kg組和1 kg組（P＜0.05）。0.5 kg組的膠粘性顯著高于其他兩組（P＜0.05）。彈性指標(biāo)在不同生長階段翹嘴鲌肌肉中差異顯著（P＜0.05）。說明隨著翹嘴鲌生長，運(yùn)動(dòng)能力提高，肌肉細(xì)胞間的結(jié)合力增強(qiáng)，肌纖維直徑變得小而緊密，肌纖維密度增加[14]，因此肌肉硬度、咀嚼性和彈性更高，即1 kg組肌肉口感更緊實(shí)。

表3 不同生長階段翹嘴鲌肌肉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)Table 3 Texture properties of muscle from Culter alburnus at different growth stages

表4 不同生長階段翹嘴鲌肌肉礦物質(zhì)元素含量（mg/kg）Table 4 Mineral and trace element contents in muscles of Culter alburnus at different growth stages (mg/kg)

2.3 不同生長階段礦物元素含量及營養(yǎng)評(píng)價(jià)

由表4可知，不同生長階段翹嘴鲌肌肉礦物元素含量豐富，比例合理，其中K含量最高，其次是Ca和Mg。隨著翹嘴鲌生長，肌肉中K、Ca、Mg和Na含量呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)；0.2 kg組與1 kg組翹嘴鲌K和Ca含量差異顯著（P＜0.05）；Mg和Na含量在三組翹嘴鲌肌肉中差異顯著（P＜0.05）。K對(duì)增強(qiáng)腎臟血液循環(huán)和利尿均有良好作用，有利于預(yù)防人體高血壓和心臟病發(fā)生[15]；Ca是構(gòu)成骨骼和牙齒的主要成分，是我國人群缺乏比較嚴(yán)重的礦物元素[16]；Mg協(xié)助Ca生成骨骼，也是細(xì)胞膜的重要構(gòu)成成分，能夠調(diào)節(jié)心肌和神經(jīng)組織的活動(dòng)[17]；Na是人體內(nèi)重要電解質(zhì)，維持細(xì)胞滲透壓和酸堿平衡[17]。因此，翹嘴鲌肌肉可作為人體補(bǔ)充K、Ca、Mg和Na元素的食物來源。

微量元素中，三組翹嘴鲌肌肉Fe含量差異顯著（P＜0.05），F(xiàn)e是人體含量最高的微量元素，在呼吸和生物氧化過程中起重要作用，缺乏會(huì)引起缺鐵性貧血[16]。不同生長階段翹嘴鲌重金屬元素含量均在GB 2762規(guī)定的允許范圍內(nèi)。

2.4 不同生長階段翹嘴鲌肌肉氨基酸組成

氨基酸的種類和含量決定著蛋白質(zhì)品質(zhì)的優(yōu)劣，必需氨基酸是評(píng)價(jià)魚類營養(yǎng)水平最主要的指標(biāo)[18]。由表5可知，三個(gè)生長階段翹嘴鲌肌肉均檢測(cè)出17種氨基酸，其中7種人體必需氨基酸（EAA），2種半必需氨基酸（HEAA）、8種非必需氨基酸（NEAA）。表明翹嘴鲌肌肉氨基酸種類齊全。0.2 kg組翹嘴鲌肌肉蘇氨酸（Thr）、纈氨酸（Val）、亮氨酸（Leu）、異亮氨酸（Ile）、賴氨酸（Lys）和精氨酸（Arg）含量顯著低于1 kg組翹嘴鲌（P＜0.05），而組氨酸（His）含量顯著高于1 kg組（P＜0.05）。魚類食物是人類的主要肉類食物之一，是獲取優(yōu)質(zhì)蛋白的重要來源[9]。而蛋白質(zhì)所含氨基酸量不同，其營養(yǎng)價(jià)值也不同，含必需氨基酸且含量越充足，營養(yǎng)價(jià)值越高[19]。表明大規(guī)格翹嘴鲌EAA組成和含量優(yōu)于小規(guī)格，營養(yǎng)更豐富全面，更能滿足人體必需氨基酸需要，適合作為人類優(yōu)質(zhì)蛋白來源。

從表5可以看出，肌肉中TAA、EAA、NEAA、DAA、BCAA、AAA含量隨翹嘴鲌的生長呈遞增趨勢(shì)，且0.2 kg組與1 kg組差異顯著（P＜0.05），0.5 kg組與1 kg組無顯著差異（P＞0.05）。說明隨著翹嘴鲌生長，肌肉氨基酸含量處于快速增長的關(guān)鍵時(shí)期，攝食配合飼料的氨基酸組成要符合這種變化趨勢(shì)，滿足翹嘴鲌的生長需求，這對(duì)翹嘴鲌飼料配方的研發(fā)優(yōu)化具有實(shí)踐參考意義。

三個(gè)生長階段翹嘴鲌EAA含量分別占TAA含量的49.22%、49.13%和49.17%，高于肉食性淡水魚類鱖魚（39.58%）[20]、南方大口鯰（41.19%）[21]和鳡魚（41.44%）[22]，高于肉食性海水魚大菱鲆（46.55%～48.08%）[9]；EAA/NEAA分 別為96.92%、96.59%和96.76%，高于鱖魚（76.25%）[20]、南方大口鯰（70.04%）[21]、鳡魚（70.76%）[22]和大菱鲆（87.10%～92.60%）[9]，符合FAO/WHO的理想氨基酸組成模式（EAA/TAA 40%左右，EAA/NEAA 60%以上）[12]。

由表5可知，翹嘴鲌肌肉DAA含量以谷氨酸最高，天冬氨酸、丙氨酸和甘氨酸次之。DAA以谷氨酸和天門冬氨酸呈現(xiàn)鮮味特征，甘氨酸和丙氨酸呈現(xiàn)甘味特征[9]。隨著翹嘴鲌生長，肌肉中DAA含量呈遞增趨勢(shì)，且0.2 kg組與0.5 kg組、1 kg組差異顯著（P＜0.05）。說明大規(guī)格翹嘴鲌DAA口感豐富，食用時(shí)味道更加鮮美。

表5 不同生長階段翹嘴鲌肌肉氨基酸組成（g/100 g）Table 5 Amino acid composition in muscles of Culter alburnus at different growth stages (g/100 g)

2.5 不同生長階段翹嘴鲌肌肉氨基酸營養(yǎng)品質(zhì)分析

AAS、CS和EAAI是比較分析動(dòng)物肌肉必需氨基酸組成，評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的主要指標(biāo)[8]。由表6可知，不同生長階段翹嘴鲌肌肉Lys的AAS和CS評(píng)分結(jié)果均為最高，且Lys含量高于FAO/WHO評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，分別為模式的1.29倍、1.39倍、1.44倍。Lys被稱為“生長氨基酸”，翹嘴鲌肌肉可以彌補(bǔ)飲食中Lys的不足，促進(jìn)對(duì)谷物蛋白質(zhì)的消化吸收[17]。

根據(jù)AAS和CS評(píng)分結(jié)果可知，三個(gè)生長階段翹嘴鲌第一限制性氨基酸均為Met+Cys，第二限制性氨基酸則為Val。人體缺乏蛋氨酸會(huì)出現(xiàn)脂肪肝、肝壞死、卵磷脂缺乏等現(xiàn)象，缺乏纈氨酸時(shí)大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能會(huì)發(fā)生紊亂，出現(xiàn)四肢震顫等癥狀[23]，提示在翹嘴鲌飼料中有必要補(bǔ)充部分氨基酸來滿足魚類生長發(fā)育的營養(yǎng)需求。

翹嘴鲌肌肉必需氨基酸指數(shù)EAAI為 62.26～68.81，與南方大口鯰（74.82）相近，低于鱖魚（88.77），遠(yuǎn)高于團(tuán)頭魴（46.96）[23]。EAAI指數(shù)越高，表明氨基酸組成平衡，蛋白質(zhì)質(zhì)量優(yōu)，利用率高，說明大規(guī)格翹嘴鲌肌肉氨基酸更容易為人體吸收[18]。

2.6 脂肪酸組成與分析

不同生長階段翹嘴鲌肌肉脂肪酸測(cè)定結(jié)果見表7，共測(cè)定出28種脂肪酸，其中包含11種飽和脂肪酸（SFA）、8種單不飽和脂肪酸（MUFA）和9種多不飽和脂肪酸（PUFA）。PUFA具有降低血清脂質(zhì)功能，且攝入量至少應(yīng)占總脂質(zhì)攝入量的3%，不同生長階段翹嘴鲌PUFA含量高，在33.43%～35.57%區(qū)間，因此翹嘴鲌肌肉可以作為人體PUFA的食物來源。翹嘴鲌肌肉中必需脂肪酸亞油酸C18：2n6含量19.67%～21.50%，遠(yuǎn)高于鱖魚（8.59%）[20]和鳡魚（6.52%）[22]等肉食性魚類，亞油酸能降低血液膽固醇，預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化，降低心腦血管疾病發(fā)生。翹嘴鲌肌肉EPA + DHA含量5.46%～9.22%，高于淡水魚類鯽魚（4.17%）、草魚（1.56%）、羅非魚（3.21%）和烏鱧（3.82%）[24]，EPA和DHA具有促進(jìn)視網(wǎng)膜生長修復(fù)、延緩腦衰老、降低血清膽固醇等生理功能[18,25]。

表6 不同生長階段翹嘴鲌肌肉的必需氨基酸組成評(píng)價(jià) (mg/g N)Table 6 Evaluation of essential amino acids composition in muscles of Culter alburnus at different growth stages (mg/g N)

表7 不同生長階段翹嘴鲌肌肉脂肪酸組成（%）Table 7 Fatty acids contents in muscles of Culter alburnus at different growth stages (%)

魚體脂肪酸含量雖然保留魚類種群固有特點(diǎn)，但很大程度上受攝食餌料脂肪水平及脂肪酸組成的影響[26]，因此，可以根據(jù)魚體肌肉脂肪酸組成及含量，來比較分析餌料脂肪酸組成是否符合魚體脂肪酸組成特點(diǎn)[27]。0.5 kg組和1 kg組翹嘴鲌EPA和DHA等高不飽和脂肪酸（HUFA）含量顯著低于0.2 kg組（P＜0.05），提示在人工養(yǎng)殖階段，翹嘴鲌未從配合飼料中獲得足量的HUFA。由于翹嘴鲌等淡水魚類具有自身合成HUFA能力，而魚油是提供HUFA的理想油脂源[28]，因此，建議在翹嘴鲌成魚飼料中使用魚油代替植物油作為脂肪源，提高商品翹嘴鲌營養(yǎng)價(jià)值。

不同生長階段翹嘴鲌肌肉中C16：1含量差異顯著（P＜0.05），其它脂肪酸含量無顯著差異（P＞0.05）。隨著翹嘴鲌生長，其肌肉中C14：0、C15：0、C16：0、和C20：3n6呈遞增趨勢(shì)，而C18：0、C20：0和C22：1呈遞減趨勢(shì)。當(dāng)今人類n-6/n-3 PUFA比例已高達(dá)（10～30）:1，n-6/n-3 PUFA比例過高將引發(fā)心血管等現(xiàn)代疾病，而較低比例則有助于炎癥調(diào)節(jié)、減少血脂異常、癌癥防治和腫瘤抑制[29-30]。不同生長階段翹嘴鲌肌肉脂肪酸n-6/n-3 PUFA為1.75～2.41:1，是平衡人體膳食脂肪酸結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)選擇。

3 結(jié)論

通過分析不同生長階段翹嘴鲌肌肉的營養(yǎng)成分可知，1 kg組翹嘴鲌肌肉的水分含量最低，粗脂肪含量最高；1 kg組肌肉硬度、彈性和咀嚼性最好，口感最緊實(shí)；1 kg組肌肉K、Ca、Mg和Na含量最高，是人體補(bǔ)充K、Ca、Mg和Na元素的良好食物來源；1 kg組肌肉的TAA、EAA、NEAA、DAA、BCAA和AAA含量以及EAAI指數(shù)均為最高，說明其蛋白質(zhì)質(zhì)量優(yōu)，氨基酸組成平衡，利用率高，更容易為人體吸收。因此，不同生長階段翹嘴鲌食用價(jià)值最高的為1 kg規(guī)格。

0.5 kg和1 kg 組翹嘴鲌肌肉的EPA和DHA等HUFA含量顯著低于0.2 kg組（P＜0.05），影響人類從攝食翹嘴鲌中獲取有益于人體健康的HUFA。因此，建議在翹嘴鲌商品飼料中提供足量的HUFA，改善大規(guī)格翹嘴鲌肌肉中EPA和DHA的沉積量，提高其營養(yǎng)價(jià)值。

本研究從翹嘴鲌肌肉營養(yǎng)成分分析入手，研究其在不同生長階段的變化規(guī)律，探討飼料提供與魚體營養(yǎng)組成關(guān)系，研究結(jié)果對(duì)翹嘴鲌的規(guī)模化養(yǎng)殖、食品開發(fā)利用以及飼料配方調(diào)整具有重要的理論和實(shí)踐意義。