杉虎斑營養(yǎng)成分分析與營養(yǎng)價值評價

劉 敏，謝瑞濤，王卓鐸，張海濤，何樹青，孫廣文

(1.廣東恒興飼料實業(yè)股份有限公司，廣東 湛江 524000；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南水產(chǎn)與畜禽飼料重點實驗室，廣東 湛江 524000)

杉虎斑是褐點石斑魚(Epinephelusfuscoguttatus♀)與清水石斑魚(E.polyphekadion♂)雜交獲得的石斑魚品種，體型、體色條紋與褐點石斑魚相似，且具有褐點石斑魚抗逆性強等特點；性情溫順、蛋白質(zhì)含量高等特點則與清水石斑魚相似；雜交優(yōu)勢鮮明，是備受青睞的石斑魚養(yǎng)殖品種。隨著杉虎斑育苗技術(shù)的逐漸成熟，其在中國海南、廣東、福建等地的養(yǎng)殖面積逐年擴大，養(yǎng)成率逐年增加，但目前未見有關(guān)杉虎斑機體成分、肌肉營養(yǎng)成分分析及其營養(yǎng)價值評價的報道。本研究對杉虎斑的機體成分、肌肉營養(yǎng)成分進行檢測分析，旨在為該魚的營養(yǎng)學(xué)研究及其配合飼料的研發(fā)提供基礎(chǔ)資料和理論數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用杉虎斑采自廣東海洋大學(xué)龍海天海洋生物基地，隨機選取10尾規(guī)格一致、身體健康、無病無傷、游泳能力強的杉虎斑作為試驗樣品，試驗魚體質(zhì)量為410～450 g，體長為25.35～27.50 cm。

1.2 樣品處理

將試驗活魚清洗擦凈，取5尾杉虎斑，用高速粉碎機粉碎成肉糜后，在-20 ℃保存，用于機體成分分析；另外5尾杉虎斑取背部兩側(cè)肌肉，磨碎混勻后均分樣品，分別用于測定肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸、脂肪酸及微量元素組成分析。

1.3 檢測方法

水分的測定采用干燥恒重法(GB 5009.3—2016)；粗蛋白質(zhì)的測定采用凱氏定氮法(GB 5009.5—2016)；粗脂肪的測定采用索氏抽提法(GB 5009.6—2016)；灰分的測定采用馬弗爐550 ℃高溫灼燒法(GB 5009.4—2016)；鈣和磷的測定分別采用高錳酸鉀滴定法與鐵鉬酸鹽滴定法。氨基酸的測定使用氨基酸自動分析儀(英國百康Biochrom 30+)，參照GB 5009.124—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》方法。脂肪酸的測定使用氣相色譜儀(日本島津GC-2010)，依據(jù)GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》方法。礦物元素經(jīng)過微波儀消解儀消解后，采用火焰原子吸收光譜儀(Agilent 240FS AA)測定。含肉率測定參照養(yǎng)殖魚類種質(zhì)檢驗(GB/T 18654.9—2008)規(guī)定的方法。

1.4 營養(yǎng)價值評價

根據(jù)FAO/WHO建議的氨基酸評分(AAS)標準模式[1]和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式(CS)[2]，分別按照以下公式計算AAS、CS和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)[3]。

(1)

(2)

EAAI=[(賴氨酸t(yī)/賴氨酸s)×(亮氨酸t(yī)/亮氨酸s)……×(纈氨酸t(yī)/纈氨酸s)]1/n×100

(3)

式(3)中：n為比較的氨基酸數(shù)量；t為試驗蛋白質(zhì)的氨基酸(mg/g)；s為雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸(mg/g)。

氨基酸含量(mg/g鮮重)=氨基酸含量%(鮮樣)/粗蛋白質(zhì)含量%(鮮樣)×6.25×1 000

(4)

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用SPSS軟件處理，統(tǒng)計值以“平均值±標準差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 機體常規(guī)營養(yǎng)成分

杉虎斑機體常規(guī)營養(yǎng)成分見表1。結(jié)果表明，杉虎斑全魚水分含量為71.50%，含肉率為74.31%，粗蛋白質(zhì)的含量為20.45%，粗脂肪的含量為2.45%，粗灰分的含量為2.88%，鈣和磷的含量分別為1.68%和0.92%。

表1 杉虎斑全魚常規(guī)營養(yǎng)成分分析Tab.1 Nutrient components in body of E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂ %

2.2 肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分

杉虎斑肌肉中的水分含量為74.60%，粗蛋白質(zhì)的含量為20.52%，粗脂肪的含量為2.48%，粗灰分的含量為1.23%。杉虎斑與部分海水經(jīng)濟魚類的肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分比較結(jié)果見表2。

表2 杉虎斑與部分經(jīng)濟魚類肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分比較Tab.2 Nutritional composition in muscles of E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂ compared with some economic fishes %

2.3 肌肉氨基酸組成及營養(yǎng)評價

2.3.1 氨基酸組成分析

杉虎斑肌肉氨基酸的組成見表3。結(jié)果顯示，杉虎斑肌肉中共檢測出18種氨基酸，包括8種必需氨基酸和10種非必需氨基酸。氨基酸總量占肌肉樣品鮮重的16.78%，其中必需氨基酸的含量為6.89%，鮮味氨基酸的含量為6.31%。所有檢測到的氨基酸中，谷氨酸含量最高(2.55%)，其次是天冬氨酸(1.78%)、賴氨酸(1.63%)、亮氨酸(1.38%)、精氨酸(1.10%)和丙氨酸(1.05%)，含量最低的氨基酸是色氨酸(0.08%)。必需氨基酸和非必需氨基酸分別占肌肉氨基酸總含量的6.89%和9.96%，必需氨基酸占總氨基酸比例(EAA/TAA)為41.09%，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值(EAA/NEAA)為69.20%。

表3 杉虎斑肌肉氨基酸組成Tab.3 Amino acids composition in muscles of E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂

2.3.2 肌肉營養(yǎng)價值評價

1)肌肉必需氨基酸組成

由表4可見，杉虎斑肌肉必需氨基酸中蘇氨酸和亮氨酸的AAS最小，分別是1.02和1.09；纈氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸的AAS也都在1～2之間；蛋氨酸+胱氨酸、異亮氨酸、賴氨酸的AAS均大于2。各必需氨基酸的CS均大于0.8。以AAS為標準和以CS為標準分別進行評價，杉虎斑肌肉的第一限制性氨基酸均為蘇氨酸，第二限制性氨基酸均為亮氨酸。杉虎斑肌肉中必需氨基酸指數(shù)(EAAI)為78.21。

表4 杉虎斑肌肉必需氨基酸組成的評價Tab.4 Evaluation of essential amino acids composition in muscles of E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂

2)肌肉鮮味氨基酸組成

由表5可知，杉虎斑肌肉中4種鮮味氨基酸的總量為6.31%，其中谷氨酸含量最高(2.55%)，其次是天冬氨酸(1.78%)和丙氨酸(1.05%)，甘氨酸(0.93%)含量最低。杉虎斑與部分經(jīng)濟魚類肌肉鮮味氨基酸組成比較見表5。

表5 杉虎斑與部分經(jīng)濟魚類肌肉鮮味氨基酸組成比較Tab.5 Comparison of tasty amino acids contents in muscles of E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂with some economic fishes %

2.4 脂肪酸組成分析及營養(yǎng)評價

杉虎斑肌肉脂肪酸組成見表6。本研究在杉虎斑肌肉中共檢測出25種脂肪酸，包括8種飽和脂肪酸(SFA)，占肌肉脂肪酸總量的35.56%；17種不飽和脂肪酸(UFA)，占肌肉脂肪酸總量的64.34%；其中，單不飽和脂肪酸(MUFA)8種，占27.88%，多不飽和脂肪酸(PUFA)9種，占36.46%；二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的含量分別占肌肉脂肪酸總量的6.55%和12.35%，EPA/DHA為0.53。

表6 杉虎斑肌肉脂肪酸組成Tab.6 Fatty acids composition in muscles of E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂ %

2.5 礦物元素含量

杉虎斑肌肉中礦物元素的組成、含量及與部分經(jīng)濟魚類的比較見表7。杉虎斑肌肉中檢測出的礦物質(zhì)中鉀元素(4 360 mg/kg)含量最高，其次為磷元素(2 730 mg/kg)、鈉元素(440 mg/kg)和鎂元素(390 mg/kg)，鈣元素(140 mg/kg)含量最低；微量元素中，鐵元素(58.36 mg/kg)含量最高，其次是鋅元素(21.87 mg/kg)、錳元素(2.57 mg/kg)、銅元素(0.27 mg/kg)，硒元素含量最低(0.21 mg/kg)。

表7 杉虎斑與部分經(jīng)濟魚類肌肉中礦物元素組成及含量Tab.7 Contents of minerals in E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂ and in some economic fishes mg/kg鮮重Fresh weight

3 討論

3.1 常規(guī)營養(yǎng)成分分析

魚類常規(guī)營養(yǎng)成分是評價其營養(yǎng)品質(zhì)、生產(chǎn)性能和經(jīng)濟價值的重要指標之一，其影響因素多種多樣，包括魚類品種、生長時期、生活環(huán)境以及食物營養(yǎng)狀況等。

魚類含肉率一般是指可食部分(或肌肉)質(zhì)量占體質(zhì)量的比例。對比分析發(fā)現(xiàn)，杉虎斑的含肉率(74.31%)與珍珠龍膽石斑魚(74.43%)[4]及點帶石斑魚(74.10%)[11]的含肉率相近，高于云龍斑(64.88%～70.92%)[6]、美洲黑石斑魚(73.71%)[21]、斑石鯛(Oplegnathuspunctatus，66.06%)[22]、清水江鯉(Cyprinuscarpio，69.63%)[23]和雜交鱘(史氏鱘♀×西伯利亞鱘♂，Aclpenserschrencki♀×Acipenserbaeri♂)(60.03%)[24]，但低于棕點石斑魚(E.fuscogu-ttatus，77.30%)[25]?？梢姡蓟呤且环N含肉率較高的魚類。

肌肉中的一般營養(yǎng)成分是評價魚類肌肉品質(zhì)的重要指標，主要取決于肌肉蛋白質(zhì)和脂肪的含量。杉虎斑肌肉中粗蛋白質(zhì)的含量為20.52%，高于表2中珍珠龍膽石斑魚(19.95%)[4]、褐點石斑魚(15.18%)[5]和青石斑魚(15.37%)[5]等16種魚類(15.18%～20.30%)，僅低于云紋石斑魚(20.60%)[9]、赤點石斑魚(21.76%)[12]。杉虎斑肌肉中粗脂肪的含量為2.48%，高于珍珠龍膽石斑魚(2.29%)[4]、褐點石斑魚(1.95%)[5]和云龍斑(1.53%)[6]等11種魚類(0.78%～2.29%)，低于美洲黑石斑魚(6.14%)[8]、云紋石斑魚(2.60%)[9]和龍虎斑(4.18%)[10]等7種魚類(2.60%～6.14%)。Periago M J等[26]的研究表明，科中的海產(chǎn)魚類常被認為是低脂魚類，其粗脂肪含量低于5%；此外，Periago M J等[26]和Testi S等[27]的研究還先后發(fā)現(xiàn)，魚肌肉中脂肪與水分含量成反比，含水分多的魚類的脂肪含量通常較低，二者之和約占總組分的80%。本研究中，杉虎斑同屬科魚類，粗脂肪含量低于5%，肌肉中的粗脂肪含量和水分含量(74.60%)之和為77.08%，這與Periago M J等[26]、Testi S等[27]的研究結(jié)果相符。綜上，杉虎斑蛋白質(zhì)含量豐富，脂肪含量與部分經(jīng)濟魚類相比相對適中，是一種食用價值較高的海水經(jīng)濟魚類。

3.2 肌肉營養(yǎng)價值與品質(zhì)評價

氨基酸種類和含量是蛋白質(zhì)品質(zhì)的決定性因素，必需氨基酸是評價魚類營養(yǎng)水平最主要的指標[6]。本研究中，杉虎斑肌肉中氨基酸總量(16.78%)低于珍珠龍膽石斑魚(17.14%)[4]、黃斑籃子魚(17.41%)[18]、鞍帶石斑魚(17.45%)[5]、淡水石斑魚(18.17%)[15]、褐點石斑魚(18.90%)[5]、青石斑魚(19.11%)[5]、大菱鲆(19.35%)[17]、美洲黑石斑魚(20.26%)[8]。1973年聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)提出理想蛋白質(zhì)標準，質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)的必需氨基酸與氨基酸總量比值(EAA/ TAA)在0.4左右，必需氨基酸與非必需氨基酸比值(NEAA/TAA)在0.6以上[1]。杉虎斑EAA/TAA為0.41，NEAA/TAA為0.69，基本滿足FAO/WHO提出的理想蛋白質(zhì)標準。FAO/WHO根據(jù)嬰兒的必需氨基酸需求量(各年齡段人群中最高)制定了最低限度的評分標準。杉虎斑各必需氨基酸的AAS均大于1，即各必需氨基酸含量均高于FAO/WHO 標準；除蘇氨酸(CS為0.88)和亮氨酸(CS為0.90)外，其余必需氨基酸的CS均大于1，因此杉虎斑肌肉可作為人體優(yōu)質(zhì)的必需氨基酸來源。EAAI是評價食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的常用指標之一，它是以雞蛋蛋白質(zhì)必需氨基酸為參評標準[28]，EAAI>95為優(yōu)質(zhì)蛋白源；86

鮮味是評價食品風(fēng)味的重要因素之一，而鮮味氨基酸是食物呈現(xiàn)鮮味的重要物質(zhì)載體。蛋白質(zhì)含量豐富的魚肉，其味道的鮮美程度取決于肌肉中鮮味氨基酸的組成與含量。魚肉中的鮮味氨基酸包括谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸，其中谷氨酸和天冬氨酸為呈鮮味的特征性氨基酸，甘氨酸和丙氨酸為呈甘味的特征性氨基酸。本研究中，杉虎斑肌肉中各鮮味氨基酸含量依次為天冬氨酸(1.78%)>谷氨酸(2.55%)>甘氨酸(0.93%)>丙氨酸(1.05%)，4種鮮味氨基酸總量為6.31%，高于云紋石斑魚(5.57%)[20]和鞍帶石斑魚(5.30%)[20]，但低于珍珠龍膽石斑魚(6.96%)[4]、褐點石斑魚(7.02%)[5]、青石斑魚(7.08%)[5]以及大菱鲆(8.43%)[17]。可見，杉虎斑鮮味氨基酸含量較為豐富，是一種味道鮮美的優(yōu)質(zhì)海水魚類。

3.3 脂肪酸組成分析

脂肪對魚肉的營養(yǎng)價值和風(fēng)味等有重要影響。粗脂肪主要由脂肪酸組成，脂肪酸的種類和組成是決定脂肪組織理化性質(zhì)、影響肉質(zhì)含量的重要化學(xué)成分，是評定肌肉營養(yǎng)的重要指標之一[29]。本研究在杉虎斑肌肉中檢測到26種脂肪酸，總的來看，含量上呈PUFA(共9種，占比36.46%)>SFA(共8種，占比35.56%)>MUFA(共8種，占比27.88%)的關(guān)系。SFA是重要的能量來源之一，可為機體提供能量，對人的大腦發(fā)育起著不可替代的作用，大多數(shù)SFA人體能夠自身合成；UFA具有較強的生理功能，例如降血壓、降血脂、改善血液循環(huán)、護肝、提高腦細胞活性、增強記憶力和思維能力等，但人體無法自身合成，必須從食物中獲取[30]。雖然UFA對人體健康有許多好處，但它們?nèi)菀装l(fā)生脂質(zhì)過氧化，從而產(chǎn)生自由基和活性氧，對細胞和組織造成一些損害。此外，n-3 UFA也能抑制免疫功能。因此，在考慮所需的脂肪時，必須同時考慮SFA、PUFA、MUFA和脂肪的適當比例。世界衛(wèi)生組織提出人類合理膳食中SFA、MUFA和PUFA的適宜比例為1∶1∶1[31]，聯(lián)合國健康部門推薦理想脂肪酸適宜的PUFA/SFA比例為0.4，本研究杉虎斑的SFA∶MUFA∶PUFA為1.28∶1.00∶1.31，PUFA/SFA為1.03，均高于推薦值，說明杉虎斑肌肉脂肪酸符合理想脂肪酸的標準。

不飽和脂肪酸的含量和組成是脂類營養(yǎng)價值評價中備受關(guān)注的重要指標。本研究中杉虎斑肌肉UFA總量為64.34%，低于大菱鲆(67.29%)[17]，但高于斑石鯛(60.43%)[22]、云龍斑(58.08%)[20]、珍珠龍膽石斑魚(55.45%)[4]、云紋石斑魚(49.92%)[20]和鞍帶石斑魚(47.02%)[20]。MUFA與人的飲食和健康息息相關(guān)，其功能多樣，包括預(yù)防心血管疾病、抗炎、預(yù)防或延緩2型糖尿病等[32]。本研究中杉虎斑肌肉MUFA總量為27.88%，且以油酸(19.4%)和棕櫚油酸(5.5%)為主。PUFA被證明具有抗炎和免疫調(diào)節(jié)等功能，有益于人類的心臟、肌肉骨骼、腸胃與免疫系統(tǒng)[32]。有關(guān)PUFA對血脂的影響，除與膳食總脂肪供給有關(guān)外，還與其中n-3/n-6的比值密切相關(guān)。研究表明，n-3 PUFA有降低血脂水平、預(yù)防心血管疾病的作用，而n-6 PUFA在改善血脂狀況方面作用相對較弱[33]，因此n-3/n-6比值的研究更加受到重視。FAO/WHO推薦的n-3/n-6的比值為0.1～0.2[30]，而杉虎斑肌肉為0.53，遠高于推薦值。杉虎斑肌肉PUFA總量為35.56%，以亞油酸(13.29%)、DHA(12.35%)和EPA(6.55%)為主。EPA和DHA是人體生長發(fā)育必需的PUFA，對于神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和心血管病的防治有重要的功能，尤其可以促進嬰幼兒腦細胞的發(fā)育和生長[34]。杉虎斑EPA和DHA含量分別低于大菱鲆(9.58%和19.26%)[17]、珍珠龍膽石斑魚(7.01%和12.39%)[4]，但高于云龍斑(2.56%和6.27%)[20]、云紋石斑魚(3.77%和12.92%)[20]和鞍帶石斑魚(3.03%和11.78%)[20]，與斑石鯛(5.59%和13.60%)[22]相近。綜上，杉虎斑脂肪酸含量豐富、組成合理，保健作用極佳。

3.4 礦物質(zhì)元素分析

礦物質(zhì)元素與人體健康密切相關(guān)，每種元素都具有其特殊的生理功能，但人體不能自行合成礦物質(zhì)元素，需通過膳食獲得。除淡水石斑魚外，本研究中杉虎斑的鐵和鋅含量顯著高于表7中其他石斑魚。鐵是合成血紅蛋白的重要元素，也是構(gòu)成血肌紅蛋白與細胞色素的重要成分[14]。鋅是人體生長發(fā)育所必需的微量元素，特別是對嬰幼兒的生長發(fā)育、免疫調(diào)節(jié)等具有重要意義[13]。杉虎斑鉀、鈉、磷、鎂、銅和硒的含量與表7中大多數(shù)石斑魚相當，但錳含量相對較高。錳具有促進人體骨骼的正常生長和發(fā)育、調(diào)節(jié)體內(nèi)糖的新陳代謝等的生理功能[35]?？梢?，杉虎斑礦物元素含量豐富，且具有一定的營養(yǎng)保健功能。

4 結(jié)論

綜上所述，杉虎斑蛋白質(zhì)(20.45%)含量高、脂肪(2.45%)含量低，屬于高蛋白質(zhì)低脂肪魚類。杉虎斑肌肉中共檢測出18種氨基酸，其中各必需氨基酸含量均高于FAO/WHO標準；以AAS、CS為標準分別進行評價，肌肉第一限制性氨基酸均為蘇氨酸，第二限制性氨基酸均為亮氨酸；肌肉EAAI(78.21)結(jié)果顯示其屬于可用蛋白源；EAA/TAA、NEAA/TAA基本滿足FAO/WHO提出的理想蛋白質(zhì)標準；肌肉鮮味氨基酸含量豐富。杉虎斑肌肉脂肪酸符合WHO和聯(lián)合國健康部門提出的理想脂肪酸的標準，肌肉中n-3/n-6 PUFA也高于FAO/WHO的推薦值，必需脂肪酸DHA(12.35%)和EPA(6.55%)含量豐富。杉虎斑肌肉中檢測到的10種礦物元素含量依次為鉀(4 360 mg/kg)、磷(2 730 mg/kg)、鈉(440 mg/kg)、鎂(390 mg/kg)、鈣(140 mg/kg)、鐵(58.36 mg/kg)、鋅(21.87 mg/kg)、錳(2.57 mg/kg)、銅(0.27 mg/kg)、硒(0.21 mg/kg)。由此，杉虎斑營養(yǎng)成分全面而豐富，各成分組成均衡，具有良好的食用價值和保健作用，是一種優(yōu)質(zhì)的經(jīng)濟海水魚類。