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养殖和野生长吻鮠肌肉营养成分比较分析

2015-12-10张凤枰罗彬月毛艳贞刘耀敏王锡昌

食品科学 2015年2期
关键词:总量脂肪酸氨基酸

曹 静,张凤枰,3,*,宋 军,罗彬月,毛艳贞,刘耀敏,刘 源,王锡昌

(1.通威股份有限公司检测中心,四川 成都 610041;2.上海海洋大学食品学院,上海 201306;3.通威股份有限公司,农业部水产畜禽营养与健康养殖重点实验室,四川 成都 610041)

养殖和野生长吻鮠肌肉营养成分比较分析

曹 静1,2,张凤枰1,2,3,*,宋 军1,3,罗彬月1,3,毛艳贞1,3,刘耀敏1,3,刘 源2,王锡昌2

(1.通威股份有限公司检测中心,四川 成都 610041;2.上海海洋大学食品学院,上海 201306;3.通威股份有限公司,农业部水产畜禽营养与健康养殖重点实验室,四川 成都 610041)

采用常规生化分析方法对养殖和野生长吻鮠肌肉营养成分进行分析,并对其营养品质进行评价。结果表明,养殖长吻鮠水分极显著高于野生长吻鮠(P<0.01),蛋白质、脂肪极显著低于野生长吻鮠(P<0.01);养殖长吻鮠氨基酸总量(干基)显著高于野生长吻鮠(P<0.05),必需氨基酸无显著差异(P>0.05),氨基酸组成均完全符合联合国粮食及农业组织/世界卫生组织标准,鲜味氨基酸总量极显著高于野生长吻鮠(P<0.01);单不饱和脂肪酸总量极显著低于野生长吻鮠(P<0.01),n-6多不饱和脂肪酸总量极显著高于野生长吻鮠(P<0.01),n-3多不饱和脂肪酸总量无显著差异(P>0.05),致动脉粥样硬化指数、血栓形成指数无显著差异(P>0.05)。研究表明,与野生长吻鮠相比,养殖长吻鮠营养品质没有降低,通过调整饲料配方,可进一步提高养殖长吻鮠的营养品质。

长吻鮠;养殖;野生;肌肉;营养成分

长吻鮠(Leiocassis longirostris),又名江团、肥沱,属鲶形目、鲿科、鮠属,主要分布于我国长江干、支流区域,属肉食性底层鱼,其肉质细嫩、味道鲜美,是我国名贵的淡水经济鱼种[1]。近年来,由于过度捕捞、环境污染、人为干扰等,长吻鮠野生种群资源量急剧下降,远不能满足市场需要,我国四川、重庆、广东、湖北、江苏等地均已开展人工养殖。随着养殖、饲料营养等技术的不断发展,长吻鮠养殖周期缩短,养殖长吻鮠与野生长吻鮠之间的营养品质、风味等方面差异,有待进一步探索。目前,国内外关于长吻鮠研究集中于生物学特性、养殖、饲料营养、疾病防治等[2-8],而有关养殖长吻鮠肉质评价的文献较少[9-11],对养殖和野生长吻鮠肌肉营养成分的比较分析,尚未见公开报道。本研究对养殖与野生长吻鮠肌肉的常规营养成分、氨基酸和脂肪酸等进行分析、评价,并应用方差分析等数理统计学方法对营养成分的差异性进行比较,旨在充实鱼类营养学,并为养殖长吻鮠的营养需求、饲料配方及其进一步加工和利用提供基础理论依据,从而推动长吻鮠养殖和加工等产业的健康可持续发展。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

2013年10月从四川省双流县白家水产品批发市场采集养殖长吻鮠作为材料,2 龄鱼,随机取40 尾,均为健康鲜活个体,其体长为(36.06±1.56)cm、体质量为(605.9±54.1)g;2013年11月于重庆嘉陵江北碚段(29° 50’ N,106° 26’ E)采集野生长吻鮠3 尾,3 龄鱼,其体长为(35.45±0.95)cm、体质量为(590.9±36.9)g。

氨基酸混合标准溶液、色氨酸、37 种脂肪酸甲酯混合标准溶液、13%~15% BF3-CH3OH溶液 美国Sigma-Aldrich公司;茚三酮、甲醇、氢氧化钾、正己烷、盐酸、硝酸、氢氧化钠、氯化钠(均为分析纯) 国药集团化学试剂公司;Milli-Q Gradient超纯水 美国Millipore公司;N2、He(纯度99.999%) 成都侨源实业有限公司。

1.2 仪器与设备

KJELTECTM2300凯氏定氮仪、SOXTECTM2055脂肪测定仪、2090均质仪 丹麦Foss公司;L-8900氨基酸全自动分析仪 日本Hitachi公司;7890A-5975C气相色谱质谱联用仪(配G1701EA质谱工作站、NIST 05 MS数据库) 美国Agilent公司;Alliance 2695高效液相色谱仪(配2487紫外检测器、Enpower色谱管理系统)美国Waters公司;CP224S、CP225D电子分析天平德国Sartorius公司;101A-2B型电热鼓风干燥箱 上海实验仪器厂;4-10型箱式电阻炉 沈阳市节能电炉厂。

1.3 方法

1.3.1 样品制备

样品采集后立即装袋、充氧,1.0 h后运送到实验室,用经曝气的自来水暂养2 d,充氧,不喂食,每天换2 次水。活鱼量体长、体高,称体质量,取其背部肌肉,去皮后切成2~3 cm肉片,并分别用均质仪打成肉糜,然后将肌肉样品分成3 份,一份用于一般营养成分测定,另外2 份置于—80 ℃冰箱中冷冻保存,待测氨基酸、脂肪酸等,分析时取出流水解冻后使用。

1.3.2 样品检测

长吻鮠肌肉蛋白质、脂肪、灰分、水分、氨基酸、色氨酸测定按照文献[12-17]完成,脂肪酸测定按照文献[18]完成样品前处理,采用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用法进行定性分析。每个项目均按3 次平行测定。

1.3.3 营养价值的评价

1.3.3.1 氨基酸

根据2007年世界卫生组织[19]建议的成人必需氨基酸模式和2004年中国疾病预防控制中心营养与食品安全所[20]提出的鸡蛋蛋白质的氨基酸模式,分别按(1)~(3)公式计算氨基酸评分(amino acids score,AAS)和化学评分(chemical score,CS),以及必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI)[21]。

式中:n为比较的氨基酸数;t为实验蛋白质的氨基酸;s为标准蛋白质的氨基酸。

1.3.3.2 脂肪酸

[22]计算致动脉粥样硬化指数(index of atherogenicity,IA)和血栓形成指数(index of thrombogenicity,IT)用于评估长吻鮠肌肉脂肪酸对人类心血管疾病发生的影响,按公式(4)、(5)计算:

式中:MUFA为单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA);PUFA为多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)。

1.4 数据处理

采用SPSS 17.0软件对数据进行统计分析,分析结果用平均值±标准差表示,P<0.05为显著性差异,P<0.01为极显著性差异。

2 结果与分析

2.1 长吻鮠常规营养成分分析

表 1 养殖和野生长吻肌肉常规营养成分比较Table 1 Comparison of general nutritional components in cultured and wild Leiocassis longirostris muscles

由表1可知,养殖长吻鮠肌肉水分极显著高于野生长吻鮠(P<0.01),而蛋白质、脂肪含量极显著低于野生长吻鮠(P<0.01),灰分无显著差异(P>0.05)。谢刚等[23]对卡特拉鱼进行分析时,发现卡特拉鱼肌肉水分与蛋白质和脂肪含量的变化呈负相关,如上所述,可发现养殖和野生长吻鮠肌肉中蛋白质、脂肪和水分之间的关系与卡特拉鱼的研究结果较为相似。造成这种差异,可能与其食物的营养成分、生活环境、生长期、性别、季节等多种因素相关,养殖长吻鮠主要以配合饲料为主,野生长吻鮠食物主要是黄颡类、鲍类、鳌条、螃鱿等小型非经济鱼类,另有少量铜鱼、虾、蟹及水生昆虫[1]。

2.2 氨基酸组成、含量及其营养评价

表 2 养殖和野生长吻肌肉氨基酸组成及含量比较Table 2 Comparison of amino acid compositions and contents in cultured and wild Leiocassis longirostris muscles

由表2可知,长吻鮠肌肉中共测出18 种氨基酸,包括8 种必需氨基酸(essential amino acid,EAA)、2 种半必需氨基酸(semi-essential amino acid,SEAA)、8 种非必需氨基酸(nonessential amino acid,NEAA)。在养殖和野生长吻鮠肌肉中,均以谷氨酸含量最高,其次为天冬氨酸、赖氨酸、亮氨酸,以色氨酸含量最低,这一结论与养殖南方大口鲶[24]、黄颡鱼[25]等结果较为一致,这进一步说明近亲鱼不仅外形相似,在营养成分方面也有相似的特征。对氨基酸结果分析可知,养殖长吻鮠肌肉氨基酸总量(total amino acid,TAA)显著高于野生长吻鮠(P<0.05),但EAA无显著差异(P>0.05),这可能是因为养殖长吻鮠投喂以进口鱼粉为主的高档配合饲料,氨基酸含量高、组成平衡,而野生长吻鮠饵料结构较复杂,主要以小型非经济鱼类、虾、蟹、水生昆虫等为食。

长吻鮠素以味道鲜美而著称,而动物蛋白质的鲜美在一定程度取决于其谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸等鲜味氨基酸(delicious amino acid,DAA)的组成与含量。DAA中的谷氨酸为呈鲜味的特征性氨基酸;而甘氨酸、丙氨酸是呈甘味的特征性氨基酸[26]。由表2可知,长吻鮠肌肉的谷氨酸、天冬氨酸含量非常高;养殖长吻鮠肌肉DAA总量极显著高于野生长吻鮠(P<0.01),略低于南方大口鲶(31.52±1.20)%[24],但明显高于瓦氏黄颡鱼(25.52%)[27],长吻鮠经过人工养殖,其肌肉鲜味品质没有降低。

蛋白质的营养价值主要由氨基酸种类、EAA含量以及EAA之间的比例共同决定的,食品中任何一种EAA含量过多或过少,均会造成人体所需氨基酸之间出现新的不平衡,长期可能会影响到人的正常生理机能[28]。根据联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(Food and Agriculture Organization/World Health Organization,FAO/ WHO)的理想模式,质量较好的蛋白质其EAA/TAA应该在40%左右,EAA/NEAA在60%以上[29],养殖和野生长吻鮠肌肉中EAA/TAA分别为39.98%、40.16%,EAA/NEAA分别为66.60%、67.11%,养殖和野生长吻鮠肌肉的氨基酸组成均完全符合FAO/WHO标准。

表 3 养殖和野生长吻肌肉AAS、CS及EAAI的比较Table 3 Comparative analysis of AAS, CS and EAAI in cultured and wild Leiocassis longirostris muscles

将长吻鮠肌肉中氨基酸含量换算成每克氮中含氨基酸毫克数,与FAO/WHO建议的氨基酸评分标准模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式进行比较,分别计算出AAS、CS和EAAI,结果见表3。以AAS、CS进行评价时,养殖和野生长吻鮠肌肉中的第一限制性氨基酸均为色氨酸,评分较低的有缬氨酸、蛋氨酸+半胱氨酸;养殖、野生长吻鮠肌肉中AAS、CS均以赖氨酸评分最高。由于谷物中赖氨酸含量较低,导致赖氨酸是主食大米、面粉人群的第一限制性氨基酸[30],长吻鮠肌肉中赖基酸含量丰富,经常食用可以弥补人体赖氨酸含量不足。通过上述结果可知,长吻鮠配合饲料中可适当调整缬氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸等限制性氨基酸比例,以提高养殖长吻鮠肌肉的营养价值。

2.3 肌肉脂肪酸组成

表 4 养殖和野生长吻肌肉脂肪酸组成比较Table 4 Comparative analysis of fatty acid composition in cultured and wild Leiocassis longirostris muscles

由表4可知,养殖、野生长吻鮠肌肉分别检测出25、27种脂肪酸,主要脂肪酸是9-油酸、十六烷酸(棕榈酸)、亚油酸、二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)、α-亚麻酸、十八烷酸(硬脂酸)、9-十六烯酸、反-9-油酸、二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)等,其中9-油酸含量最高。对比分析养殖和野生长吻鮠肌肉脂肪酸含量可以看出,饱和脂肪酸总量无显著差异(P>0.05),养殖长吻鮠MUFA总量极显著低于野生长吻鮠(P<0.01),养殖长吻鮠n-6 PUFA极显著高于野生长吻鮠(P<0.01);n-3 PUFA总量无显著差异(P>0.05),养殖长吻鮠PUFA总量极显著高于野生长吻鮠(P<0.01),这与养殖和野生长吻鮠饵料的脂肪酸组成密切相关。

脂肪酸是细胞的重要组成之一,为人体提供必不可少的营养成分。Owen等[31]发现,MUFA能够抑制血小板的聚集,具有一定抗血栓作用。本研究中养殖和野生长吻鮠肌肉中油酸比例较高,分别占养殖和野生长吻鮠肌肉脂肪酸总量的30.06%、33.75%,明显高于草鱼、鲢鱼、鲫鱼,与黑鱼相当,低于鲤鱼、鳊鱼[32]。PUFA的价值被人熟知,n-3多不饱和脂肪酸具有抗肿瘤、抗炎性、降低冠心病等作用,其中α-亚麻酸是合成EPA、DHA及前列腺素的前体物质,而n-3 PUFA中DHA对大脑活力有一定的促进作用,可以改善记忆和反应能力。据相关文献报道,大脑中n-3 PUFA能提高婴幼儿光敏感度,并可以有效促进神经元生长[33-34]。由表4可知,养殖长吻鮠肌肉中油酸、亚油酸、α-亚麻酸、EPA、DHA含量分别高达(30.06±0.12)%、(16.79±0.24)%、(5.60±0.04)%、(1.97±0.04)%、(8.65±0.10)%,具有较高的食用和保健价值。

养殖、野生长吻鮠肌肉脂肪酸IA分别为0.36、0.35,IT分别为0.30、0.29,对比发现养殖和野生长吻鮠肌肉脂肪酸IA、IT无显著差异(P>0.05),进一步说明长吻鮠经过人工养殖后,其肌肉不饱和脂肪酸含量高,与野生长吻鮠较为接近。同时与其他鱼种进行比较,发现养殖和野生长吻鮠肌肉脂肪酸IA、IT均低于养殖南方大口鲶[24]、瓦氏黄颡鱼[30],明显低于猪肉(IA 0.60、IT 1.37)、牛肉(IA 0.72、IT 1.06)[22],进一步表明长吻鮠肌肉脂肪酸不饱和度高,具有降血脂、软化血管、抑制冠心病和血栓形成功能。

3 结 论

采用常规生化分析方法对养殖和野生长吻鮠肌肉营养成分进行了分析评价,结果表明:养殖长吻鮠肌肉水分显著高于野生长吻鮠(P<0.05),而蛋白质、脂肪极显著低于野生长吻鮠(P<0.01),灰分无显著性差异(P>0.05);养殖、野生长吻鮠共测出18 种氨基酸,养殖长吻鮠肌肉TAA显著高于野生长吻鮠(P<0.05),EAA无显著差异(P>0.05),氨基酸组成完全符合FAO/WHO标准,第一限制性氨基酸均为色氨酸,养殖长吻鮠肌肉DAA总量极显著高于野生长吻鮠(P<0.01);养殖、野生长吻鮠肌肉分别检测出25、27 种脂肪酸,饱和脂肪酸总量无显著差异(P>0.05),养殖长吻鮠MUFA总量极显著低于野生长吻鮠(P<0.01),n-6 PUFA总量极显著高于野生长吻鮠(P<0.01),n-3 PUFA总量无显著差异(P>0.05),养殖长吻鮠PUFA总量极显著高于野生长吻鮠(P<0.01),IA、IT无显著差异(P>0.05)。研究表明,与野生长吻鮠相比,养殖长吻鮠氨基酸组成平衡、脂肪酸不饱和度高,营养品质没有降低,通过调整饲料配方,可进一步提高养殖长吻鮠肌肉的营养品质。

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Comparative Analysis of Nutrient Composition of Muscles of Farmed and Wild Leiocassis longirostris

CAO Jing1,2, ZHANG Fengping1,2,3,*, SONG Jun1,3, LUO Binyue1,3, MAO Yanzhen1,3, LIU Yaomin1,3, LIU Yuan2, WANG Xichang2
(1. Inspection Center of Tongwei Co. Ltd., Chengdu 610041, China; 2. College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; 3. Key Laboratory of Aquatic, Livestock, Poultry Nutrition and Healthy Culturing, Ministory of Agriculture, Tongwei Co. Ltd., Chengdu 610041, China)

In order to compare the differences in muscle nutrient composition between farmed and wild Leiocassis longirostris, the main nutrient components in the muscles of farmed (fed formulated feed) and wild (captured in Beibei section of Jialingjiang River in Chongqing) Leiocassis longirostris were analyzed in this paper. The general nutrient components were determined with routine methods, the amino acid compositions were measured with an amino acid analyzer, and the fatty acid compositions were analyzed with gas chromatography-mass spectrometry. The results showed that the moisture content in muscle of farmed Leiocassis longirostris was significantly higher than that of wild Leiocassis longirostris (P < 0.01), while the contents of crude protein and crude fat were signifi cantly lower than those of wild Leiocassis longirostris (P < 0.01), and no signifi cant difference was found in ash content between farmed and wild Leiocassis longirostri (P > 0.05). There were 18 kinds of amino acids found in the muscles of farmed and wild Leiocassis longirostris, and the content of total amino acids (TAA) in farmed Leiocassis longirostris was signifi cant higher than in wild Leiocassis longirostris (P < 0.05). No signifi cant difference in the content of total essential amino acids (EAA) was found between farmed and wild Leiocassis longirostris (P > 0.05). It was clear that the contents of different amino acids in muscles of farmed and wild Leiocassis longirostris were stable, and the constitutional rate of essential amino acids met the FAO/ WHO standards. According to nutrition evaluation in amino acid score (AAS) and chemical score (CS), the fi rst limiting amino acid for the muscles of both farmed and wild Leiocassis longirostris was tryptophan. The content of delicious amino acids (DAA) of farmed Leiocassis longirostris was signifi cantly higher than that of wild Leiocassis longirostris (P < 0.01). Meanwhile, 25 and 27 kinds of fatty acids were detected in farmed and wild Leiocassis longirostris, respectively, and no signifi cant difference was found in the content of saturated fatty acids (SFA) between farmed and wild Leiocassis longirostri (P > 0.05). The content of monounsaturated fatty acids (MUFA) was significantly lower than that of wild Leiocassis longirostri (P < 0.01), and the total content of n-6 polyunsat urated fatty acids (PUFA) was signifi cantly higher than that ofwild Leiocassis longirostri (P < 0.01). However, no signifi cant difference was found in the content of n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA) between the muscles of farmed and wild Leiocassis longirostri (P > 0.05), and the total content of polyunsaturated fatty acids (PUFA) was signifi cantly higher than that of wild Leiocassis longirostri (P < 0.01). No signifi cant difference in index of atherogenicity (IA) or index of thrombogenicity (IT) was observed between farmed and wild Leiocassis longirostri (P > 0.05). In conclusion, the nutritional quality of farmed Leiocassis longirostri was not decreased in comparison with that of wild Leiocassis longirostris. Therefore, the nutritional quality of farmed Leiocassis longirostris could be improved by adjusting the feed formula.

Leiocassis longirostris; farmed; wild; muscle; nutrient composition

TS201.4

A

1002-6630(2015)02-0126-06

10.7506/spkx1002-6630-201502024

2014-06-08

上海市教育委员会食品质量与安全重点学科建设项目(J50704);四川省科技支撑计划项目(2014NZ0003)

曹静(1988—),女,硕士研究生,研究方向为食品科学与工程。E-mail:18817771634@163.com

*通信作者:张凤枰(1972—),男,高级工程师,博士,研究方向为水产品营养与安全。E-mail:fengpingzhang@163.com

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