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不同贮存温度对兴凯湖翘嘴鲌肌肉肌苷酸含量的影响

2015-10-24姜旭阳苗畅齐柳广昊东北农业大学动物科学技术学院黑龙江哈尔滨150030淡水鱼类育种国家地方联合工程实验室黑龙江哈尔滨150030

食品工业科技 2015年8期
关键词:兴凯湖肌苷酸肌肉组织

张 红,姜旭阳,苗畅齐,柳广昊,韩 英,*(1.东北农业大学动物科学技术学院,黑龙江哈尔滨150030;2.淡水鱼类育种国家地方联合工程实验室,黑龙江哈尔滨150030)

不同贮存温度对兴凯湖翘嘴鲌肌肉肌苷酸含量的影响

张 红1,2,姜旭阳1,2,苗畅齐1,2,柳广昊1,2,韩 英1,2,*
(1.东北农业大学动物科学技术学院,黑龙江哈尔滨150030;2.淡水鱼类育种国家地方联合工程实验室,黑龙江哈尔滨150030)

采用高效液相色谱技术,测定在(20±1)、4、-20℃贮存条件下,兴凯湖翘嘴鲌(Culter alburnus)野生群体和养殖群体肌肉组织中肌苷酸(IMP)含量及其变化。结果表明,野生群体新鲜肌肉组织中IMP含量为1.6002mg/g,养殖群体新鲜肌肉组织中IMP含量为1.2487mg/g,野生群体IMP含量显著高于养殖群体(p<0.05);与4℃相比,(20±1)℃贮存条件下肌肉组织IMP含量降解速度更快;-20℃低温冻存,肌肉组织中IMP含量高于(20±1)℃条件下新鲜肌肉组织,且降解缓慢;贮存时间对鱼肉肌苷酸降解速率有显著影响,长时间的贮存会降低食用鱼肉中肌苷酸含量,但短时间(5d)的冻存后可提高鱼肉中肌苷酸含量。实验结果表明:(20±1)℃条件下贮存不超过4h;4℃条件下贮存不超过12h;-20℃条件下贮存,5d左右食用最佳。

兴凯湖翘嘴鲌,肌苷酸,贮存温度,贮存时间

自然界中呈鲜味的物质主要包括氨基酸类(如谷氨酸、天门冬氨酸)、核苷酸类(如肌苷酸、鸟苷酸)和有机酸类(如琥珀酸和小肽类)。肌苷酸(Inosine-5'-Monophosphate,IMP)又名次黄嘌呤核苷酸或次黄苷酸,是一种在核糖核酸(RNA)中发现的核苷酸,是生物合成腺苷酸和鸟苷酸的中间产物。肌苷酸盐广泛存在于自然界的各类新鲜肉类和海鲜中,可作增味剂来使用。用核苷酸降解产物来评价鱼肉鲜度和质量已被普遍采纳和使用,测定肌苷酸的积累量已被证实为一种衡量海鲜鲜度的重要指标[1]。动物死亡后,其肌肉组织内IMP生成较快,降解较慢,且IMP降解后的产物肌苷(Inosine,I)味苦,影响肉的风味[2]。故减慢IMP的降解速率,减少肌苷的累积量,在一定程度上可以保证肉类的口味。

兴凯湖翘嘴鲌(Culter alburnus)又名兴凯湖大白鱼,是翘嘴鲌的一个地理种群[3]。兴凯湖翘嘴鲌体银白色,肉质细嫩,味道鲜美,具有极高的经济价值,其优异的肉质性状引起了人们的广泛关注。近年来,尹洪滨等[4]对兴凯湖翘嘴红鲌肌肉营养成分进行了分析;陈清华等[5]对兴凯湖四种野生鲌类肌肉营养成分进行了分析比较;王伟等[6]对六个群体翘嘴鲌肌肉营养成分进行了分析比较;王琨等[7]对不同年龄野生和养殖兴凯湖翘嘴鲌肌肉营养成分进行了分析比较。研究结果均表明兴凯湖翘嘴鲌是营养价值较高的优质鱼类,且野生群体肌肉营养价值和肉味鲜美程度明显优于养殖群体。但其有关肌苷酸含量方面的研究尚未见报道。

本实验通过采用高效液相色谱技术,对兴凯湖翘嘴鲌野生和养殖群体在不同保存温度下(20±1、4、-20℃)肌肉组织中IMP含量及其变化进行了检测分析,旨在近一步完善兴凯湖翘嘴鲌肉质性状的基础数据,为其品质检测评估以及产品的加工保存提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

野生兴凯湖翘嘴鲌 采自黑龙江省兴凯湖;养殖兴凯湖翘嘴鲌 采自黑龙江农垦震达兴凯湖大白鱼研究所养殖基地自行繁育并养殖的种群;肌苷酸标准品、肌苷标准品 Sigma公司;色谱甲醇、高氯酸 山东禹王化工分公司;磷酸 天津市风船化学试剂科技有限公司;三乙胺 石家庄诚商化工有限公司。

高效液相色谱仪A lliance Waters 2695 美国Waters公司;紫外检测仪Waters 2487 美国Waters公司。

1.2 实验方法

选用体质量为(538±12.2)g的野生和养殖兴凯湖翘嘴鲌,各选用10尾,将活体头部敲晕后处死,每尾取其背部肌肉30g,进行新鲜组织IMP测定和不同温度下贮存。肌肉组织贮存温度为(20±1)、4、-20℃。利用恒温箱和冰箱对样品进行(20±1)、4、-20℃条件下的贮存。将鱼处死后,(20±1)℃条件下在新鲜(0h)、1、2、3、4、6、12、24h分别测定IMP含量;4℃条件下贮存2、4、6、12、24h分别测定IMP含量;-20℃条件下贮存1、3、5、10、15d分别测定IMP含量。

1.3 色谱条件

仪器:Alliance Waters 2695高效液相色谱仪,色谱柱内装5μm C18填料,0.46cm×25cm径向加压柱。Waters 2487紫外检测仪(λ=254nm),流速1m L/min。流动相:量取3.5m L磷酸溶液,加入200m L水和7.2m L三乙胺,摇匀,补加水至1L,再用三乙胺调pH=6.5,用时取出950m L加50m L甲醇,混匀,经0.45μm滤膜过滤,置超声波水浴中脱气5min。

1.4 测定步骤

准确称取1g肌肉组织,用15m L 5%高氯酸溶液匀浆,匀浆液转入离心管,并用少量的5%高氯酸清洗匀浆器,洗液并入离心管,3500r/m in离心10m in,吸取上清液,沉淀物用2m L高氯酸再洗涤,再以3500r/m in离心,合并上清液作为提取液。用5mol/L和0.5mol/L氢氧化钠调制pH=6.8,用双蒸水定容至50m L,摇匀,测定前过0.22μm针管式滤膜,进样量为20μL。运行15m in。

1.5 数据处理

采用SAS统计软件PROCANOVO程序计算各个指标数值进行统计分析,描述性统计值使用平均值±标准差(±SD)表示;p>0.05为差异不显著,p<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同贮存温度下兴凯湖翘嘴鲌体肌肌苷酸含量的变化

由表1可知,在(20±1)、4、-20℃条件下,随着贮存时间的延长,野生兴凯湖翘嘴鲌肌肉组织IMP含量均呈现先上升后持续下降的趋势。不同贮存温度下IMP达到峰值的时间不同,贮存温度愈低,IMP含量峰值出现愈晚,降解速率也愈慢。表明不同温度下兴凯湖翘嘴鲌体肌的IMP降解速率不同,但IMP含量的变化趋势大致相同。IMP经过一段时间后达到高峰,且随贮藏温度的不同,达到高峰值的时间点不同[8-9]。(20±1)℃贮存条件下,IMP含量在第2h达到峰值为2.7776mg/g,达到峰值后IMP开始降解,IMP含量在4h后低于新鲜组织,6h后IMP含量显著低于新鲜组织且I含量达到最高(p<0.05);4℃贮存条件下IMP含量在第4h达到峰值后,随贮存时间延长,IMP含量逐渐降低且差异显著(p<0.05),在第12h IMP含量仍高于新鲜组织(p<0.05),而在第24h低于新鲜组织含量(p<0.05);在-20℃贮存条件下,肌肉组织在1~5d贮存期内IMP含量保持上升,第5d达到峰值,此后IMP开始缓慢降解,15d贮藏期内IMP含量均显著高于新鲜肌肉组织(p<0.05),没有明显的拐点。研究结果显示,贮存温度对鱼类肌肉组织肌苷酸含量有明显的影响[8,10]。低温贮存条件下IMP含量显著升高且降解缓慢,在-20℃贮存条件下IMP含量在短期内保持较高水平,表明低温条件可以更好地保持鱼肉的鲜味。

由表1可以看出,在(20±1)℃和4℃贮存条件下,相同贮存时间IMP含量存在显著差异(p<0.05)。4℃贮存条件下IMP含量在第4h和第6h显著高于(20±1)℃贮存条件(p<0.05);12h后4℃贮存条件下IMP含量约为(20±1)℃贮存条件下的4.4倍;24h后4℃贮存条件下IMP含量约为(20±1)℃贮存条件下的12倍。-20℃贮存条件下IMP含量于第5d达到最大值2.9141mg/g,高于4℃条件下的最大值且显著高于(20±1)℃条件下的最大值(p<0.05)。在-20℃贮存条件下,15d后IMP含量仍高于(20±1)℃下12h的IMP含量,且肌苷在4℃和-20℃条件下没有明显降解,呈缓慢上升趋势,表明低温条件下IMP降解速度缓慢,与Khan A W等[11]研究结果一致,I生成速率减慢,有助于鲜味的保持。

鲜味是食物中富含谷氨酸及两种核糖核苷酸(5'-肌苷酸和5'-鸟苷酸)的味道[12]。IMP是畜、禽、鱼肉中的主要鲜味化合物,鱼肉中核苷酸的降解遵循ATP→ADP→AMP→IMP→I→Hx(hypoxanthine)的途径[13]。近年来,测定动物体内IMP含量通常采用高效液相色谱法[14],与薄层层析法和紫外分光光度法相比,其优势在于灵敏度高,结果精准。刘旭等[15]采用高效液相色谱法对6种鱼类肌肉组织的肌苷酸含量进行了比较研究,发现不同鱼类肌肉组织中肌苷酸含量不同,且长时间的冻存将会降低食用鱼肉中肌苷酸含量。杨娟宁等[16]对兰州鲇等3种鱼类肌肉组织肌苷酸含量进行了比较研究,发现测定的三种淡水鱼类肌肉组织肌苷酸含量均低于海水鱼类。本实验结果表明,野生兴凯湖翘嘴鲌新鲜肌肉组织IMP含量高于兰州鲇(Silurus lanzhouensis)、鲇(Silurus asotus)、黄河鲤(Cyrinus carpio)等[16]淡水鱼类,低于牙鲆(Paralichthysolivaceus)、青石斑鱼(Epinephelusawoara)等[15]海水鱼类。由此可见,IMP含量较高可能是兴凯湖翘嘴鲌肌肉鲜味优于其他淡水鱼类原因之一。

表1 不同贮存温度下野生兴凯湖翘嘴鲌肌肉组织IMP及其相关物I含量(±SD;n=10)Table 1 IMP inmuscle tissue and its relatedmaterials Iin wild and cultured Culter alburnus specimens of Xingkai Lake at different storage temperatures(±SD;n=10)

表1 不同贮存温度下野生兴凯湖翘嘴鲌肌肉组织IMP及其相关物I含量(±SD;n=10)Table 1 IMP inmuscle tissue and its relatedmaterials Iin wild and cultured Culter alburnus specimens of Xingkai Lake at different storage temperatures(±SD;n=10)

注:同列不同小写字母表示差异显著(p<0.05)。

贮存温度 贮存时间 肌苷酸IMP(mg/g) 肌苷I(20±1)℃0h 1.6002±0.0562g 0.1223±0.0607o1h 2.3791±0.0219e 0.1438±0.0559m2h 2.7776±0.0241bc 0.2476±0.0676h3h 1.9834±0.0406f 0.4496±0.0294b4h 1.5371±0.0893g 0.4053±0.0325c6h 1.1422±0.0300h 0.4927±0.0586a12h 0.4270±0.0443i 0.2640±0.0220g24h 0.0888±0.0058j 0.0535±0.0188q4℃2h 2.5096±0.0318de 0.0153±0.0418r4h 2.8464±0.0351ab 0.0789±0.0863p6h 2.5636±0.0511d 0.1542±0.0679l12h 1.8734±0.0807f 0.2136±0.0195j24h 1.0771±0.0122h 0.3828±0.0019d-20℃1d 2.4226±0.0356e 0.1233±0.0121n3d 2.6984±0.0381c 0.1816±0.0618k5d 2.9141±0.0336a 0.2179±0.0124i10d 2.7246±0.0383bc 0.2736±0.0024f15d 2.5069±0.0455de 0.3282±0.0023e

2.2 兴凯湖翘嘴鲌野生群体和养殖群体肌苷酸含量变化比较

兴凯湖翘嘴鲌野生群体和养殖群体肌肉IMP含量及其变化差异明显(图1)。(20±1)℃下,野生群体与养殖群体新鲜肌肉组织IMP含量分别为1.6002mg/g和1.2487mg/g,前者显著高于后者(p<0.05),达到峰值后,野生群体和养殖群体IMP含量均呈迅速下降趋势,测定值中除贮存1h和24h外,其他贮存时间前者始终显著高于后者(p<0.05);(20±1)℃贮存条件下,养殖群体IMP含量峰值出现于贮存后的第1h,早于野生群体的第2h;4℃贮存条件下,达到峰值后,养殖群体与野生群体肌肉组织IMP含量均呈下降趋势,测定值中贮存12h和24h差异不显著(p>0.05),其他贮存时间前者始终显著低于后者(p<0.05),养殖群体与野生群体的IMP峰值均出现于4h;-20℃贮存条件下,养殖群体与野生群体肌肉组织IMP含量均呈缓慢下降趋势,贮存1、3d二者差异不显著(p>0.05),5d后养殖群体IMP含量显著低于野生群体(p<0.05)。研究结果表明,兴凯湖翘嘴鲌野生群体肌肉组织中IMP含量显著高于养殖群体。野生兴凯湖翘嘴鲌生活于兴凯湖大型水体中,以秀丽白虾和小鱼等活饵料为食;人工养殖条件下的兴凯湖翘嘴鲌则生活于池塘小水体中,主要以人工饲料为食。分析养殖群体IMP含量显著低于野生群体的原因,可能是由于集约化养殖环境中有大量的代谢废物、饲料残余物以及药物残留等[17],影响了IMP生成和降解;饲料组成、生活环境及活动状态不同,也可能影响IMP的含量。

图1 不同贮存条件下兴凯湖翘嘴鲌野生群体与养殖群体体肌IMP含量的对比Fig.1 Comparison of IMP inmuscle tissue in wild and cultured Culter alburnus specimens of Xingkai Lake at different storage conditions

影响动物IMP含量的因素很多。李家胜等[18]研究表明,不同种类的畜禽肉间肌苷酸含量相差较大;呼红梅等[19]研究发现不同品种猪背最长肌肌苷酸含量差异显著;张学余等[20]研究表明乌骨鸡肌肉组织中肌苷酸含量随年龄和体质量的增加而逐渐减少;李清等[21]对不同水源池塘中鱼肉肌苷酸和酚的含量进行研究比较,结果表明不同水源同种鱼肌肉肌苷酸含量不同。由此可见,除遗传因素外,年龄、生长环境等均可影响IMP含量。

本实验室前期研究表明,兴凯湖翘嘴鲌野生群体的脂肪酸含量显著高于养殖群体,脂肪含量显著低于养殖群体[22],这是否为造成二者肌苷酸含量差异的原因值得进一步探讨。张小玲等[23]研究表明,肌内脂肪和肌苷酸都有随日龄的增加而增加的趋势;陈继兰等[24]研究表明,肌内脂肪与体重呈正相关,而肌苷酸与体重呈负相关。二者均未说明肌内脂肪和肌苷酸含量的相关性。结合本实验结果,推测高密度的养殖环境下鱼类活动减少,导致脂肪堆积,耗能减少,代谢中消耗ATP减少,养殖群体新鲜肌肉组织中IMP含量少;而野生群体耗能多,促进代谢中ATP消耗增多,因此野生群体新鲜肌肉组织中IMP含量较高。

为提高兴凯湖翘嘴鲌养殖群体的IMP含量,建议改善水环境,在配制人工饲料时,适当添加维生素C可对肉色和肉味产生正效应[25],也可以添加适量维生素E来延长风味保存时间[26],以提高养殖兴凯湖翘嘴鲌的品质,进而满足市场需求。

3 结论

在不同贮存温度下兴凯湖翘嘴鲌体肌中IMP含量随温度升高降解速率加快;同一贮存温度下,IMP含量随时间的延长呈现先上升后下降的趋势;野生群体IMP含量显著高于养殖群体IMP含量。从肌肉中肌苷酸含量的角度看,为保证鱼肉鲜味(以新鲜肌肉组织中IMP含量为最低标准),建议兴凯湖翘嘴鲌最佳食用时间为:20℃条件下保存2h,不宜超过4h;4℃贮存为4h,不宜超过12h;-20℃低温贮存一周左右。由于-20℃低温保存5d内保存IMP含量高于新鲜肌肉,建议最佳的贮存方式为-20℃短期冻存。

近年来,随着人们生活水平的提高,对肉类品质的要求也越来越高。如何改善肉类品质已成为育种学、营养学和食品科学等学科研究的热点,由于很多营养物质都参与肉质变化的代谢和生化过程,因此研究营养物质在鱼类肉质调控中的作用,将成为亟待研究的热点问题。

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Determination of the inosinic-5'-monophosphate contents inCulter alburnus muscle tissues under different storage circumstance

ZHANG Hong1,2,JIANG Xu-yang1,2,M IAO Chang-qi1,2,LIU Guang-hao1,2,HAN Ying1,2,*
(1.College of Animal Science and Technology,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China;2.National&Local United Engineering Laboratory of Freshwater Fish Breeding,Harbin 150030,China)

This experiment determined the Inosine-5 '-monophosphate (IMP) contents of wild and culturedCulter alburnus specimens in Xingkai Lake respectively at room temperature (20±1) ℃,4℃ and -20℃ by highperformance liquid chromatography(HPLC) for the first time. The results showed that the contents of IMP inwild fresh specimens was 1.6002mg/g and the cultured fresh specimens was 1.2487mg/g. The IMP contents ofwild specimens was significantly higher than cultured specimens. The IMP contents of specimens stored atroom temperature decreased faster than those at 4℃. However,the IMP contents of specimens stored at -20℃were even higher and degraded slower than the fresh muscle tissues in specimens. The result indicated thatthe storage time significantly affected the degradation rate of IMP contents in specimens. Prolonged storagetime would reduce IMP content of edible fish,resulting in decreased flavor. But the IMP contents obviouslyincreased after a short period storage time(5 days). According to our study,we suggested that the storagetime should less than 4 hours at room temperature,12 hours at 4℃ and 5 days at -20℃.

Culter alburnus;inosine-5'-monophosphate;storage temperature;storage time

TS254.4

A

1002-0306(2015)08-0320-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.08.058

2014-07-16

张红(1988-),女,硕士研究生,研究方向:水产动物遗传育种与繁殖。

*通讯作者:韩英(1963-),女,博士,教授,研究方向:鱼类遗传育种。

黑龙江省自然科学基金面上项目(AC200934);黑龙江省博士后资助项目(LRB10-633)。

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