日本鰻鱺肌肉中風(fēng)味氨基酸的多組學(xué)研究

卞 超，楊少森，王新文，徐軍民，石 瓊

(深圳市華大海洋研究院，深圳華大海洋科技有限公司，廣東 深圳 518083)

鰻魚(yú)是輻鰭魚(yú)綱、鰻鱺目、鰻鱺科、鰻鱺屬魚(yú)的總稱，又名河鰻、鰻鱺。全球約有鰻魚(yú)20余種，比較常見(jiàn)的有歐洲鰻鱺(Anguilla anguilla)、美洲鰻鱺(Anguilla rostrata)、日本鰻鱺(Anguilla japonica)、鱸鰻(Anguilla mormorata)和澳洲鰻鱺(Anguilla australis)。其中日本鰻鱺為中小型魚(yú)，俗稱白鰻，主要生長(zhǎng)在溫?zé)釒?，廣布于西太平洋沿岸國(guó)家及地區(qū)，在中國(guó)、朝鮮半島、日本南部、越南及菲律賓較為常見(jiàn)。在我國(guó)，養(yǎng)殖區(qū)域主要位于福建和廣東沿海一帶。

日本鰻鱺是重要的洄游型經(jīng)濟(jì)魚(yú)品種，具有廣闊的發(fā)展前景，不僅擁有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且肉鮮味美，深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)。聞名于世的美食“蒲燒烤鰻”便是以日本鰻鱺為原料，在全球廣泛銷售。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平日益提高，對(duì)于飲食多樣化的需求也越來(lái)越強(qiáng)烈。營(yíng)養(yǎng)豐富、口味鮮甜的烤鰻也逐步走入國(guó)內(nèi)眾多餐廳和家庭的飯桌。鰻魚(yú)新產(chǎn)品可為我國(guó)大中城市快節(jié)奏生活的人們提供營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美、更加便捷的新產(chǎn)品選擇。項(xiàng)目組對(duì)日本鰻鱺肌肉開(kāi)展風(fēng)味氨基酸的蛋白組學(xué)(質(zhì)譜檢測(cè))分析，發(fā)現(xiàn)烤鰻和非加工品中風(fēng)味氨基酸的總占比分別高達(dá)49.30%和37.83%。深入的基因組學(xué)(全基因組測(cè)序)研究表明，含有風(fēng)味氨基酸的基因眾多，在染色體中廣泛分布。有關(guān)數(shù)據(jù)支撐鰻鱺的高營(yíng)養(yǎng)組成，因此易于烹飪的鰻魚(yú)產(chǎn)品(如烤鰻、盤(pán)龍?chǎng)牭?值得廣大消費(fèi)者購(gòu)買和食用。

一、日本鰻鱺肌肉中風(fēng)味氨基酸含量檢測(cè)

從分子角度來(lái)說(shuō)，決定肉質(zhì)風(fēng)味的關(guān)鍵因素很多，包括醇類、酚類、含硫化合物、胺類、糖類、有機(jī)酸、游離氨基酸、多肽、不飽和脂肪酸、脂肪以及肌纖維的類型、分布和含量等。其中，肉類鮮味的主要來(lái)源之一為風(fēng)味氨基酸。

氨基酸是肉類中非揮發(fā)性的呈味物質(zhì)，呈味特性與其側(cè)鏈基團(tuán)的疏水性有著密切的關(guān)系。疏水性較小的氨基酸主要呈甜味，包括甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、脯氨酸、經(jīng)脯氨酸和天冬酰胺；疏水性較大的氨基酸會(huì)呈苦味，諸如亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、絡(luò)氨酸、色氨酸、組氨酸、賴氨酸和精氨酸。而當(dāng)α-NH3+和γ-COO-基團(tuán)結(jié)合后形成五元環(huán)結(jié)構(gòu)時(shí)，氨基酸呈現(xiàn)鮮味，涉及谷氨酸和天冬氨酸。

L-谷氨酸鈉鹽是鮮味最強(qiáng)的天然氨基酸，也是味精的主要成分；其次是天冬氨酸及其鈉鹽；甘氨酸和丙氨酸具有鮮味和甜味。谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸是4種主要的呈味氨基酸(統(tǒng)稱為風(fēng)味氨基酸)，決定著肉質(zhì)的鮮美程度。

為了解析日本鰻鱺肌肉中氨基酸的含量和種類，項(xiàng)目組對(duì)華大海洋加工產(chǎn)品烤鰻進(jìn)行傳統(tǒng)的液相色譜-質(zhì)譜串聯(lián)分析(LC-MS/MS)。液相色譜對(duì)氨基酸有著強(qiáng)大的分離能力，結(jié)合串聯(lián)質(zhì)譜法的質(zhì)荷比檢測(cè)，可對(duì)氨基酸進(jìn)行定性和定量分析。首先，利用含有穩(wěn)定同位素內(nèi)標(biāo)的沉淀劑溶液對(duì)華大海洋益華加工廠生產(chǎn)的烤鰻樣本進(jìn)行蛋白質(zhì)沉淀，取上清液進(jìn)行稀釋，然后利用LC-MS/MS系統(tǒng)對(duì)稀釋液進(jìn)行檢測(cè)，采集質(zhì)譜信號(hào)。通過(guò)建立已知濃度分析物(標(biāo)準(zhǔn)品)與目標(biāo)分析物響應(yīng)值(目標(biāo)氨基酸峰面積與對(duì)應(yīng)同位素內(nèi)標(biāo)物的峰面積比)之間的函數(shù)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)烤鰻中目標(biāo)氨基酸的定量檢測(cè)。

項(xiàng)目組一共檢測(cè)了5組樣本，檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》(GB 5009.124-2016)?？决牣a(chǎn)品中各種氨基酸的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。與此同時(shí)，項(xiàng)目組查閱文獻(xiàn)資料，統(tǒng)計(jì)出幾種常見(jiàn)食用魚(yú)的風(fēng)味氨基酸占比(表2)。

表1 質(zhì)譜測(cè)定烤鰻中各種氨基酸的含量

表2 常見(jiàn)食用魚(yú)肌肉中風(fēng)味氨基酸占比

數(shù)據(jù)表明，烤鰻中氨基酸總量為54.194克/千克，4種風(fēng)味氨基酸的總量為26.716克/千克，占比高達(dá)49.30%。日本鰻鱺(非加工品)的風(fēng)味氨基酸總體占比位居前列；4種風(fēng)味氨基酸中，鮮味最強(qiáng)的天冬氨酸在日本鰻鱺肌肉中的占比也在常見(jiàn)食用魚(yú)中遙遙領(lǐng)先。烤鰻中風(fēng)味氨基酸總體占比有所提升，但4種風(fēng)味氨基酸的具體占比有升有降。

二、日本鰻鱺肌肉中風(fēng)味氨基酸組成的基因組學(xué)研究

除了質(zhì)譜分析外，項(xiàng)目組還利用華大海洋研究院組裝注釋的日本鰻鱺蛋白質(zhì)組進(jìn)行風(fēng)味氨基酸占比的組學(xué)分析。同時(shí)還挑選了組裝質(zhì)量較好的幾種常見(jiàn)食用魚(yú)，包括歐洲鯉、歐洲鱸、大黃魚(yú)、尖吻鱸、尼羅羅非魚(yú)、半滑舌鰨、太平洋藍(lán)鰭金槍魚(yú)和黃鱔。通過(guò)查找鑒定風(fēng)味氨基酸在蛋白質(zhì)組中的占比，項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)，這些常見(jiàn)食用魚(yú)中含有風(fēng)味氨基酸的蛋白質(zhì)水平均占整個(gè)蛋白質(zhì)組的80%～90%。

結(jié)合項(xiàng)目組最近完成的基因組數(shù)據(jù)，證實(shí)含有風(fēng)味氨基酸的基因在日本鰻鱺的染色體上廣泛分布(圖1)。

圖1 含有風(fēng)味氨基酸基因在日本鰻鱺染色體上的分布