王崇,陳金生,夏一丹
(1.水利部中國(guó)科學(xué)院水工程生態(tài)研究所,水利部水工程生態(tài)效應(yīng)與生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430079;2.華能瀾滄江水電股份有限公司糥扎渡水電廠,云南 普洱 665000)
中國(guó)結(jié)魚(yú)(Tor sinensis)屬鯉形目,鯉科,結(jié)魚(yú)屬,俗稱紅吉羅,分布于中國(guó)云南西雙版納的瀾滄江水系,為我國(guó)特有魚(yú)類。中國(guó)結(jié)魚(yú)為中下層魚(yú)類,幼魚(yú)通常生活在支流,成魚(yú)生活在流速較小的干流,是瀾滄江中下游產(chǎn)區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類。幼魚(yú)以浮游生物為食,成魚(yú)雜食性,繁殖期較長(zhǎng),從5 月持續(xù)至10 月,主要集中在8 月。幼魚(yú)和成魚(yú)生活的適宜溫度為15 ℃以上,產(chǎn)卵水溫為20~22 ℃[1,2]。中國(guó)結(jié)魚(yú)的研究報(bào)道較少,僅有關(guān)于生物學(xué)特性、種群動(dòng)態(tài)、性腺發(fā)育組織學(xué)的初步研究[3]。水利部中國(guó)科學(xué)院水工程生態(tài)研究所在瀾滄江糯扎渡魚(yú)類增殖放流站實(shí)現(xiàn)了其人工繁殖和苗種培育[4],連續(xù)2年在瀾滄江人工放流。
中國(guó)結(jié)魚(yú)肉質(zhì)鮮美,是云南西雙版納地區(qū)的特色美食,深受當(dāng)?shù)厝撕陀慰偷南矏?ài),市場(chǎng)價(jià)格達(dá)到300 元/kg,具有良好的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景。雖然實(shí)現(xiàn)了中國(guó)結(jié)魚(yú)的人工繁殖,但是進(jìn)行規(guī)?;斯ゐB(yǎng)殖,還需要許多研究,如適口餌料的選擇、精準(zhǔn)化養(yǎng)殖的飼料配方、投喂技術(shù)及養(yǎng)殖模式等。而魚(yú)體營(yíng)養(yǎng)成分的分析是研制合理飼料的依據(jù)[5]。目前,中國(guó)結(jié)魚(yú)肌肉營(yíng)養(yǎng)成分的分析和品質(zhì)的評(píng)價(jià)還未見(jiàn)報(bào)道。本研究采用生化方法分析不同發(fā)育階段中國(guó)結(jié)魚(yú)肌肉蛋白、脂肪、氨基酸和脂肪酸組成,為其進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)利用及研制配合飼料提供理論基礎(chǔ)。
在瀾滄江糯扎渡地區(qū),在晚上18:00 下地籠,次日上午查看并收取漁獲物。選取野生性腺未發(fā)育的幼魚(yú)樣本9 尾,體長(zhǎng)(21.67±1.53)cm,體質(zhì)量(265.67±15.04)g,及性腺發(fā)育成熟,在繁殖期有未排出的卵粒的成魚(yú)9 尾,體長(zhǎng)(39.23±1.10)cm,體質(zhì)量(2 555.33±50.84)g。取背部肌肉,每3 尾魚(yú)做成一個(gè)混合樣,共計(jì)3 個(gè)重復(fù)。置儲(chǔ)于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆?,低溫冷凍干燥后研磨成粉狀?/p>
肌肉中水分含量采用105 ℃干燥法烘干恒重后測(cè)定(GB 5009.3-2016)[6];灰分含量采用馬弗爐550 ℃高溫灼燒法測(cè)定(GB 5009.4-2016)[7];粗蛋白含量采用凱氏定氮法(FOSS Kjeltec 8200)測(cè)定(GB 5009.5-2016)[8];粗脂肪提取采用索氏抽提法(GB/T 5009.6-2016)[9]。肌肉中氨基酸種類組成和含量的測(cè)定:參照《GB5009.124-2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測(cè)定》,采用氨基酸分析儀(茚三酮柱后衍生離子交換色譜儀)測(cè)定[10]。脂肪酸相對(duì)含量的測(cè)定:參照《GB5009.168-2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪酸的測(cè)定》,采用第三法[11]。
根據(jù)糧農(nóng)組織的每克氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式[12]和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定[13]。中國(guó)結(jié)魚(yú)肌肉樣本中氨基酸評(píng)分(AAS)、化學(xué)評(píng)分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)計(jì)算方法參照張鈺等[6]的方法進(jìn)行。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SE)表示,用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行One-way ANOVA 和Turkey均值比較進(jìn)行差異顯著性分析,顯著性水平設(shè)為P<0.05。
中國(guó)結(jié)魚(yú)肌肉在常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1,幼魚(yú)肌肉中蛋白、脂肪、水分含量與成魚(yú)無(wú)顯著差異(P>0.05),幼魚(yú)肌肉中灰分含量顯著高于成魚(yú)(P<0.05)。
表1 不同生長(zhǎng)階段中國(guó)結(jié)魚(yú)肌肉中常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分(g/100g)Tab.1 Approximate nutrient contents of muscle in Tor sinensis at different growth stages
在中國(guó)結(jié)魚(yú)的肌肉中檢測(cè)出17 種氨基酸(表2),其中包含8 種非必需氨基酸(天門冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸、絲氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸和胱氨酸),9 種必需氨基酸(蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、精氨酸、組氨酸、賴氨酸和苯丙氨酸)。幼魚(yú)和成魚(yú)肌肉中均含有呈鮮味特征的氨基酸:甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸和天冬氨酸,其總量分別占氨基酸總量的37.54%和37.21%。肌肉中含量較高的氨基酸依次為:谷氨酸>賴氨酸>天門冬氨酸>亮氨酸,在幼魚(yú)和成魚(yú)之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)肌肉中丙氨酸、纈氨酸的含量顯著高于成魚(yú)(P<0.05),但是氨基酸總量、必需氨基酸、鮮味氨基酸總量在幼魚(yú)和成魚(yú)的肌肉中無(wú)顯著性差異(P>0.05),中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)階段肌肉中非必需氨基酸含量顯著高于成魚(yú)(P<0.05)。
表2 不同生長(zhǎng)階段中國(guó)結(jié)魚(yú)肌肉氨基酸組成(%干物質(zhì))Tab.2 Composition and content of amino acids in muscles of Tor sinensis at different growth stages(% dry matter)
由表3 可知,中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)的氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分最高的為賴氨酸,最低的為蛋氨酸和胱氨酸,第一限制性氨基酸為蛋氨酸和胱氨酸,第二限制性氨基酸為纈氨酸。幼魚(yú)肌肉的氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分高于成魚(yú),中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)的必需氨基酸指數(shù)分別為80.11 和78.49。
表3 中國(guó)結(jié)魚(yú)肌肉必需氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分Tab.3 Amino acid score(AAS)and chemical score(CS)of the essential amino acids in muscles of Tor sinensis
在中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)的肌肉中檢測(cè)出30 種脂肪酸(表4),13 種飽和脂肪酸,17 種不飽和脂肪酸,9 種單不飽和脂肪酸,8 種多不飽和脂肪酸,3 種n-3 系列多不飽和脂肪酸,5 種n-6 系列多不飽和脂肪酸。中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)肌肉中的C15:1、C17:0、C17:1n9、C18:1n9t、C20:4n6(ARA)和C20:5n3(EPA)顯著高于成魚(yú)(P<0.05),幼魚(yú)肌肉中C18:1n9c、C18:2n6c(LA)和C18:3n6 顯著低于成魚(yú)(P<0.05),幼魚(yú)階段肌肉中單不飽和脂肪酸總量顯著低于成魚(yú)階段(P<0.05),幼魚(yú)和成魚(yú)肌肉中的飽和脂肪酸總量、多不飽和脂肪酸總量、不飽和脂肪酸總量無(wú)顯著性差異(P>0.05)。
表4 不同生長(zhǎng)階段中國(guó)結(jié)魚(yú)肌肉脂肪酸組成Tab.4 Composition and content of fatty acids in muscles of Tor sinensis at different growth stages(%)
表5 不同魚(yú)類粗蛋白和粗脂肪含量比較(鮮重)Tab.5 Comparison of crude protein and crude fat contents of different fish(fresh weight)
肌肉營(yíng)養(yǎng)組成是消費(fèi)者評(píng)判魚(yú)類品質(zhì)質(zhì)量的主要指標(biāo)。本研究首次分析了中國(guó)瀾滄江水系特有的結(jié)魚(yú)肌肉營(yíng)養(yǎng)成分。中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)肌肉中蛋白、脂肪含量沒(méi)有顯著差異,表明其常規(guī)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)與發(fā)育階段無(wú)關(guān)。與其他魚(yú)類比較發(fā)現(xiàn),中國(guó)結(jié)魚(yú)肌肉蛋白含量略低于齊爾白鮭(Coregonus nasus)[14]、高于鰱(Hypophthalmichthys molitrix)[15]、鳙(Aris-tichthys nobilis)[15]、蘭州鲇(Silurus lanzhouensis)[16]、鱖(Siniperca chuatsi)[17],與銀鯽(Carassius auratus gibelio Block)[18]和翹嘴鲌(Culter alburnus)[19]的蛋白含量較為接近,而肌肉脂肪含量遠(yuǎn)高于上述各種魚(yú)類,這可能和魚(yú)的種類(遺傳背景)、生境條件、餌料類型、養(yǎng)殖模式等因素有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),幼魚(yú)肌肉中的灰分含量顯著高于成魚(yú),這可能與幼魚(yú)階段生長(zhǎng)代謝旺盛有關(guān)。因此在研制中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)飼料配方時(shí),需考慮礦物鹽的添加量不同,而其礦物鹽的適當(dāng)含量和成分組成需進(jìn)一步深入研究。
氨基酸的種類、含量以及組成比例是決定食物蛋白質(zhì)品質(zhì)的主要因素,其中必需氨基酸是評(píng)價(jià)魚(yú)類營(yíng)養(yǎng)水平的主要指標(biāo)。本研究中,中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)的肌肉氨基酸組成一致,均檢測(cè)出17 種氨基酸,包含9 種必需氨基酸和8 種非必需氨基酸。其中谷氨酸(11.47%)、賴氨酸(7.58)、天門冬氨酸(6.81)和亮氨酸(6.02)的含量比較高。谷氨酸和天門冬氨酸是呈鮮味氨基酸,其含量決定了魚(yú)肉的鮮美程度,中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)肌肉中鮮味氨基酸總量(包括呈甘味特征的甘氨酸、丙氨酸)占氨基酸總量的37%(幼魚(yú)為37.54%,成魚(yú)為37.21%),低于蘭州鲇(Siluruslanzhouensis)(39.74%)[16]、黃鱔(Monopterus albus)(42.28%)[20]和泥鰍(Misgurnus anguillicaudatus)(40.46%)[21],高于黃顙魚(yú)(Pelteobagrus fulvidraco)(34.99%)[22]。中國(guó)結(jié)魚(yú)肌肉中賴氨酸的含量比較高。賴氨酸是谷物的第一限制性氨基酸,而食用中國(guó)結(jié)魚(yú)則可以彌補(bǔ)谷類食物中賴氨酸的不足,提高對(duì)谷物蛋白的利用率。
中國(guó)結(jié)魚(yú)肌肉中EAA/NEAA高于60%,EAA/TAA高于40%,表明中國(guó)結(jié)魚(yú)肌肉的氨基酸組成符合1973 年國(guó)際食品法典委員會(huì)FAO/WHO 指標(biāo)要求,氨基酸平衡效果較好,屬于優(yōu)質(zhì)蛋白源[23]。中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)的必需氨基酸指數(shù)(EAAI)分別為80.11 和78.49,高于云南光唇魚(yú)(Acrossocheilus yunnanensis)[24]、四川裂腹魚(yú)(Schizothorax kozlovi Nikolsky)[25],斑鱯(Mystus guttatus)[26],黃顙魚(yú)[27]。通常EAAI 越高表明氨基酸組成越平衡,蛋白質(zhì)量越高,利用率越高。但是,依據(jù)氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分,蛋氨酸和胱氨酸為中國(guó)結(jié)魚(yú)的第一限制性氨基酸,纈氨酸是第二限制性氨基酸,因此若進(jìn)行中國(guó)結(jié)魚(yú)的食品加工,需要科學(xué)添加適量的蛋氨酸、胱氨酸和纈氨酸以完善其食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。在開(kāi)展其飼料配方研制時(shí),也應(yīng)補(bǔ)充這幾種限制性氨基酸,滿足其生長(zhǎng)發(fā)育的需求。
脂肪酸含量與組成是評(píng)價(jià)魚(yú)類營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和口感(如肉質(zhì)多汁性與嫩度的主要因素[28])的主要指標(biāo)。其中不飽和脂肪酸具有具有重要生理活性,是人體生長(zhǎng)發(fā)育必不可少的物質(zhì)。中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)肌肉中含有多種不飽和脂肪酸,如C18:2n6c、C18:3n3、C18:3n3、C20:4n6、C20:5n3(EPA)、C22:6n3(DHA)等。不飽和脂肪酸在保護(hù)心臟、調(diào)節(jié)血脂、促進(jìn)脂類代謝、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育及免疫調(diào)節(jié)方面具有重要的生理作用[29]。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示,中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)肌肉中不飽和脂肪酸的含量分別為78.26%和77.62%,高于蘭州鲇(70.52%)[16]、云南光唇魚(yú)(65.18%)[24]、銀鯽(63.93%)[18]、叉尾(幼魚(yú)76.36%,成魚(yú)75.77%)[30]、中國(guó)鯧(幼魚(yú)38.89%,成魚(yú)48.61%)[31]。其中,中國(guó)結(jié)魚(yú)n-3 和n-6 系列不飽和脂肪酸的含量比較高,幼魚(yú)n-3 系列不飽和脂肪酸的總量顯著高于成魚(yú),而幼魚(yú)n-6 系列不飽和脂肪酸總量顯著低于成魚(yú),這可能與其自身的發(fā)育階段有關(guān),其主要機(jī)制有待進(jìn)一步探討。中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)Σn-3/Σn-6 比值分別為1.11 和0.81,均高于聯(lián)合國(guó)FAO/WHO 的膳食標(biāo)準(zhǔn)中n-3/n-6 PUFA 建議的比值(0.1~0.2),而高于此比值的脂肪酸組成具有降低血脂及心血管疾病的功能。
EPA 和DHA 是人和動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的必需脂肪酸和評(píng)價(jià)魚(yú)肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)肌肉中DHA 的含量分別為20.89%和18.30%,EPA 的含量分別為4.55%和1.54%。EPA俗稱“血管清道夫”,DHA 俗稱“腦黃金”,二者通過(guò)減少膽固醇和甘油三酯在血管壁的沉積,軟化血管,提高血管的韌性,減少心血管疾病的發(fā)生幾率,并具有益智、保護(hù)眼睛等重要作用??梢?jiàn),中國(guó)結(jié)魚(yú)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,具有一定的保健作用。
(1)中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)肌肉含有高蛋白和高脂肪;
(2)依據(jù)氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分,中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)的第一限制性氨基酸為蛋氨酸和胱氨酸,第二限制性氨基酸為纈氨酸,必需氨基酸指數(shù)分別為80.11 和78.49。幼魚(yú)肌肉的氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分高于成魚(yú)。
(3)中國(guó)結(jié)魚(yú)幼魚(yú)和成魚(yú)的肌肉檢測(cè)出30 種脂肪酸,13 種飽和脂肪酸,17 種不飽和脂肪酸,單不飽和脂肪酸9 種,多不飽和脂肪酸8 種,n-3 系列多不飽和脂肪酸3 種,n-6 系列多不飽和脂肪酸5種。幼魚(yú)和成魚(yú)多不飽和脂肪酸的含量分別為53.12%和49.29%,可利用其多不飽和脂肪酸含量高的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)高品質(zhì)的保健品。