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人工养殖硬头鳟鱼卵的营养成分分析

2017-05-30桂萌高亮李平兰王顺

南方农业学报 2017年4期
关键词:矿质元素鱼卵营养成分

桂萌 高亮 李平兰 王顺

摘要:【目的】分析硬头鳟鱼卵营养成分,为综合开发硬头鳟鱼卵产品提供理论依据。【方法】以山泉水人工养殖的硬头鳟成熟卵为研究对象,对其常规营养组成、氨基酸及脂肪酸成分、矿物质及维生素含量进行测定,并对其营养品质进行评价。【结果】硬头鳟鱼卵中粗蛋白含量为25.4%,粗脂肪含量为3.6%;包含人体必需氨基酸8种、非必需氨基酸10种,氨基酸总量为24.32%,必需氨基酸含量为10.79%,占氨基酸总量的44.37%,必需氨基酸总量与非必需氨基酸总量比值(∑EAA/∑NEAA)为79.75%;谷氨酸含量(3.00%)最高,必需氨基酸中除色氨酸外,其余氨基酸评分均高于联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)标准,第一限制性氨基酸为色氨酸。硬头鳟鱼卵中共检测到饱和脂肪酸3种,不饱和脂肪酸13种,不饱和脂肪酸含量占脂肪酸总量的84.40%;含有多种人体所需的常量矿质元素(Na、K、Mg、P和Ca)、微量矿质元素(Cu、Zn、Fe、Mn和Se)和维生素(VE、VA、VB1和VB2)。【结论】硬头鳟鱼卵具有高蛋白、低脂肪的特点,营养全面且品质优良,可作为保健食品进行开发利用。

关键词: 硬头鳟;鱼卵;营养成分;氨基酸;脂肪酸;矿质元素

中图分类号: S965.232 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2017)04-0692-06

Abstract:【Objective】In order to develop Oncorhynchus mykiss egg processing products, the nutrient components of O. mykiss eggs were evaluated. 【Method】The general nutrient compositions, amino acids, fatty acids, mineral elements and vitamins of mature eggs of O. mykiss that cultured in spring water were evaluated, and nutrient quality of the eggs was also studied. 【Result】The results displayed that the contents of crude protein and crude fat in fresh eggs of O. mykiss were 25.4% and 3.6% respectively. The content of total amino acids was 24.32%, including eight essential amino acids and ten nonessential amino acids. The amounts of essential amino acids was 10.79%, which accounted for 44.37% of total amino acids. The ratio of total amounts of essential amino acids to nonessential amino acids(∑EAA/∑NEAA) was 79.75%. Glutamic acid had the highest content(3.00%) in all amino acids. The amino acid scores of all essential amino acids except tryptophan were higher than the standard released by Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization(FAO/WHO) and the first limiting amino acid was tryptophan. Three saturated fatty acids and thirteen unsaturated fatty acids were detected in mature eggs of O. mykiss, and the amount of unsaturated fatty acids was accounting for 84.40% of that of the total fatty acids. Major mineral elements(Na, K, Mg, P and Ca), trace mineral elements(Cu, Zn, Fe, Mn and Se) and vitamins(VE, VA, VB1 and VB2) were detected in the eggs. 【Conclusion】The eggs of O. mykiss are of great quality with high protein, low fat and comprehensive nutrition components. Thus it has great potential to be developed as heathy food.

Key words: Oncorhynchus mykiss; fish egg; nutrient component; amino acid; fatty acid; mineral element

0 引言

【研究意義】硬头鳟(Oncorhynchus mykiss)是三文鱼中的一种,属于鲑鳟鱼类,为冷水性鱼,由于其营养价值高、肉味鲜嫩、少脊间刺而成为制作生鱼片的首选,在北美、欧洲和日本的餐桌上广受欢迎。我国于1998年引进硬头鳟,近几年在全国各省逐步推广。鱼卵是一种富含蛋白质和不饱和脂肪酸的高营养产品(Bledsoe et al.,2003),如由鲟鱼卵制备的鱼子酱素有“黑色黄金”之称,是世界上最昂贵和精美的食品之一。已有研究表明鲑鳟鱼类的鱼卵具有鲟鱼卵粒径大、营养丰富的优点,可开发为鱼子酱产品(郭焱等,2004;蒋左玉等,2015;张永泉等,2015);但目前我国鲑鳟鱼鱼卵仅作为鱼肉加工的副产品之一,未得到充分有效利用(郝淑贤等,2014)。通常鱼卵占产卵时期雌鱼总体重的10%~30%,因此了解硬头鳟鱼卵的营养价值,对其进行综合开发利用,不仅能充分利用资源,还可提高硬头鳟的经济价值。【前人研究进展】目前,我国对硬头鳟的研究集中于人工繁育及养殖方面(杨贵强等,2011;吴彦等,2016),并在三倍体硬头鳟流水养殖技术、硬头鳟苗种培育及苗种养殖方面取得了显著成效(徐绍刚等,2009;胡庆杰和李永刚,2015)。国内对鱼卵营养品质的研究集中于鲟鱼、鲫鱼、鲈鱼、金鳟鱼等,如代忠波等(2007)研究鲈鱼、鳜鱼和鲫鱼3种淡水养殖鱼鱼卵的营养成分,结果表明,3种鱼卵含有丰富的蛋白质、脂肪和矿物质,必需氨基酸含量较高,胆固醇含量比鸡蛋少;刘晓勇等(2014)研究史氏鲟、西伯利亚鲟和小体鲟3种养殖鲟鱼的鱼卵营养成分,结果表明,3种鲟鱼鱼卵内均含有18种氨基酸,且含量最高的必需氨基酸均为亮氨酸,但不饱和脂肪酸的含量各不相同;蒋左玉等(2015)分析金鳟鱼卵和鱼皮营养成分,结果发现鱼卵和鱼皮均含有18种氨基酸,鱼卵中必需氨基酸含量与氨基酸总量比值(43.0%)高于鱼皮(20.7%),不饱和脂肪酸总量(83.11%)也高于鱼皮(66.96%);周洲等(2015)比较西伯利亚鲟成熟及过熟卵的营养成分,结果表明,西伯利亚鲟成熟及过熟卵均含有18种氨基酸,成熟卵的必需氨基酸总量显著高于过熟卵,多不饱和脂肪酸总量显著低于过熟卵。【本研究切入点】至今,尚未见针对硬头鳟鱼卵营养成分分析的相关研究报道。【拟解决的关键问题】对北京市水产科学研究所冷水鱼基地中山泉水养殖的硬头鳟鱼卵营养成分进行全面分析,了解其营养价值,为硬头鳟鱼卵加工产品的研发和硬头鳟的综合开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

硬头鳟鱼卵采集自北京市水产科学研究所冷水鱼基地,为山泉水人工养殖,随机选取无伤、发育正常、体质健壮的雌性鱼6尾(体重6391.00±390.05 g、体长40.01±2.22 cm),人工挤压取卵后用蒸馏水冲洗,滤纸吸去水分后液氮冷冻,-80 ℃保存。

盐酸、氢氧化钠、氢氧化钾、硼酸、柠檬酸钠、乙醇、乙醚、石油醚、甲醇、三氟乙酸等试剂均为分析纯,购自国药集团化学试剂北京有限公司。主要仪器设备:PE AA800原子吸收分光光度计(美国PE公司);岛津GC-2010气相色谱仪(日本岛津公司);日立L-2000高效液相色谱仪、日立L-8900氨基酸分析仪、日立F-7000荧光分光光度计(日本日立公司);福斯KJ-2300全自动凯氏定氮仪(丹麦福斯公司)。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 常规营养成分含量测定 水分含量参照GB 5009.3-2010中直接干燥法测定,粗蛋白含量参照GB 5009.5-2010中凯氏定氮法测定,粗脂肪含量参照GB/T 5009.6-2003中酸水解法测定,灰分含量参照GB 5009.4-2010中马弗炉灼烧法测定。碳水化合物含量和能量根据以下公式计算:

碳水化合物(%)=[1-(蛋白质+水分+灰分+脂肪)]×100

能量(kJ/100 g)=蛋白质×17+脂肪×37+碳水化合物×17

1. 2. 2 氨基酸组成及含量测定 参照GB/T 5009.124-

2003,氨基酸先用盐酸水解后再进行测定,胱氨酸采用过甲酸氧化法处理后进行测定,色氨酸用氢氧化钠水解后进行测定。

1. 2. 3 脂肪酸组成及含量测定 参照GB/T 22223- 2008方法,采用岛津GC-2010气相色谱仪测定。

1. 2. 4 矿质元素测定 采用火焰发射光谱法(GB/T 5009.91-2003)测定Na和K含量;采用原子吸收分光光度法测定Mg、Fe、Mn(GB/T 5009.90-2003)、Ca(GB/T 5009.92-2003)、Cu(GB/T 5009.13-2003)和Zn(GB/T 5009.14-2003)含量;采用氢化物原子荧光光谱法(GB/T 5009.93-2003)测定Se含量;采用分光光度法(GB/T 5009.87-2003)测定P含量。

1. 2. 5 维生素测定 维生素A(VA)和维生素E(VE)含量采用高效液相色谱法(GB/T 5009.82-2003)测定,硫胺素(VB1)含量参照GB/T 5009.84-2003的方法测定,核黄素(VB2)含量采用荧光法(GB/T 5009.85- 2003)测定。

1. 2. 6 营养品质评价方法 参照1973年联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)提出的氨基酸评分标准模式(Pellett and Young,1980)和1980年蔡完其提出的全鸡蛋蛋白质氨基酸模式,根据公式分别计算氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)。

2 结果与分析

2. 1 常规营养成分含量分析结果

由表1可知,硬头鳟鱼卵主要成分为水分和粗蛋白,两者总含量达90.8%;粗脂肪和灰分含量相对较低,分别为3.6%和1.6%,折算成碳水化合物含量也相对较低,为4.0%;能量为633 kJ/100 g。

2. 2 氨基酸组成分析结果

从硬头鳟鱼卵中检测出18种氨基酸,包括8种人体必需氨基酸和10种非必需氨基酸,其中谷氨酸含量最高,为3.00%,色氨酸含量最低,为0.18%;氨基酸总量为24.32%,必需氨基酸总量占氨基酸总量的44.37%,必需氨基酸总量与非必需氨基酸總量的值(∑EAA/∑NEAA)为79.75%(表2)。

2. 3 必需氨基酸评价结果

由表3可知,以AAS为评价标准,硬头鳟鱼卵中除色氨酸外,其余氨基酸指标均高于FAO/WHO标准,其中赖氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸最高,第一限制性氨基酸为色氨酸。若以CS为评价标准,亮氨酸和赖氨酸最高,色氨酸最低,其次较低的为蛋氨酸+胱氨酸,即第一限制性氨基酸仍为色氨酸。硬头鳟鱼卵中的8种人体必需氨基酸含量为2656 mg/g N,高于FAO/WHO标准(2190 mg/g N),但低于全鸡蛋蛋白标准(2960 mg/g N)。

2. 4 脂肪酸组成分析结果

由表4可知,从硬头鳟鱼卵中共检测到16种脂肪酸,总含量为3.59%。其中,饱和脂肪酸3种,含量为0.56%;单不饱和脂肪酸4种,含量为0.81%;多不饱和脂肪酸9种,含量为2.22%。硬头鳟鱼卵脂肪酸组成以单不饱和和多不饱和脂肪酸为主,两者总量占脂肪酸总量的84.40%。n-3多不饱和脂肪酸和n-6多不饱和脂肪酸总量分别为1.01%和0.97%,两者比值为1.04。

2. 5 矿质元素和维生素分析结果

硬头鳟鱼卵中5种人体所需常量元素(Na、K、Mg、P、Ca)和5种人体所需微量元素(Cu、Zn、Fe、Mn、Se)检测结果如表5所示,以K含量最高,其次为Na;Mn含量最低,其次为Se。维生素检测结果(表5)表明,VE含量较高,为124.36 mg/kg,同时在硬头鳟鱼卵中也检测到一定量的VA、VB1和VB2,但含量均较低。

3 讨论

硬头鳟鱼卵的基本营养成分分析结果表明,其粗蛋白含量(25.4%)高于俄罗斯鲟(20.77%)、西伯利亚鲟(20.38%)(高露姣等,2012)、施氏鲟(20.7%)和小体鲟(18.4%)(刘晓勇等,2014),与高白鲑(24.16%)、凹目白鲑(24.48%)(郭焱等,2004)和金鳟鱼(25.94%)(蒋左玉等,2015)接近,低于太门哲罗鲑(33.5%)(张永泉等,2015);其粗脂肪含量(3.6%)低于鲟鱼、鳟鱼及大黄鱼(6.43%~19.60%)(曾稍俏,2011;高露姣等,2012;刘晓勇等,2014;蒋左玉等,2015)。可见,硬头鳟鱼卵具有蛋白质含量高和脂肪含量低的特点。

硬头鳟鱼卵不仅蛋白质含量高,氨基酸种类也非常丰富,其含有人体所需的8种必需氨基酸和10种非必需氨基酸。谷氨酸含量在所有氨基酸含量中最高,与鲟鱼、金鳟鱼、绒杜父等鱼卵的研究结果一致(饶秋华等,2011;刘晓勇等,2014;杨晶晶等,2014;蒋左玉等,2015);谷氨酸是鲜味氨基酸,使得鱼卵作为食物味道鲜美,同时是脑神经递质的重要成分,参与多种生理活性物质的合成(Petroff,2002)。氨基酸的组成与比例,尤其必需氨基酸含量是评价食品营养价值的重要标准(王光亚,1992);FAO/WHO认为蛋白质氨基酸的∑EAA/∑TAA比例达40.00%左右、∑EAA/ ∑NEAA比例大于60.00%是优质蛋白质,硬头鳟鱼卵的∑EAA/

∑TAA为44.37%,∑EAA/∑NEAA为79.75%,符合FAO/WHO标准,因此可认为硬头鳟鱼卵必需氨基酸含量丰富,属于优质蛋白质。同时,根据AAS评价模式和全鸡蛋蛋白CS模式进行评价,硬头鳟鱼卵氨基酸总量虽然低于全鸡蛋蛋白,但高于FAO/WHO标准,且8种必需氨基酸中除色氨酸外,其余氨基酸AAS均大于1.00, 同时有5种氨基酸CS大于或等于1.00,表明硬头鳟鱼卵除色氨酸外,其余必需氨基酸品质较好,苏氨酸等5种氨基酸的平衡效果甚至优于全鸡蛋蛋白。总体而言,硬头鳟鱼卵可作为高品质蛋白质的材料来源。

脂肪酸是人体的重要能量来源,其品质主要由不饱和脂肪酸含量与脂肪酸总量比值和n-3多不饱脂肪酸含量与n-6多不饱和脂肪酸含量比值共同决定(Kalogeropoulos et al.,2010)。單不饱和脂肪酸具有调节血脂、血压、葡萄糖水平及增加胰岛素敏感性、预防肥胖、保护心脏、降低心血管疾病和代谢综合征风险等作用(Gillingham et al.,2011);多不饱和脂肪酸同样具有多种生物活性,其中以二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)为代表,具有降低心血管发病率、改善心脏血压循环、调节心率、抗炎、抗血小板聚集等作用(Adkins and Kelley,2010)。不饱和脂肪酸中n-3与n-6多不饱和脂肪酸的比值对健康非常重要,两者的平衡与多种慢性病相关(Simopoulos,2002),通常建议n-3/n-6多不饱和脂肪酸比值接近1∶1(Strobel et al.,2012)。硬头鳟鱼卵的粗脂肪含量虽然较低,但其脂肪酸组成以不饱和脂肪酸为主,不饱和脂肪酸总量占脂肪酸总量的84.40%,且n-3/n-6多不饱和脂肪酸比值为1.04,不饱和脂肪酸组成比例较好,脂肪酸总体食用价值高。

矿质元素和维生素是人体必需的元素,对维持人体正常生理机能与物质代谢起着重要作用。从硬头鳟鱼卵中能检测到10种人体所需的矿质元素,富含Ca和Mg,其Ca含量(606.35 mg/kg)比史氏鲟鱼(2.82 mg/kg)、带鱼(467.40 mg/kg)、鲈鱼(467.30 mg/kg)、鳊鱼(473.60 mg/kg)和黑鱼(378.20 mg/kg)高(王冀平等,2000;饶秋华等,2011), Mg含量(557.80 mg/kg)比史氏鲟鱼(23.07 mg/kg)、金枪鱼(443.60 mg/kg)、鲑鱼(359.40 mg/kg)、鳊鱼(469.20 mg/kg)和黑鱼(369.20 mg/kg)高(王冀平等,2000;饶秋华等,2011)。Ca是身体骨骼和牙齿的重要组成元素,同时在其他重要的生理代谢过程中参与信号传导,如血管、肌肉构造和神经传导;Mg是细胞中350种酶的辅因子,主要参与能量代谢,同时参与蛋白和核酸合成,对维持正常的血管紧张度和胰岛素敏感性具有重要作用(World Health Organization,2009)。根据富硒水产制品标准(DBD36/T 566-2009,≥0.05 mg/kg),硬头鳟鱼卵还富含Se(0.57 mg/kg)。维生素方面,硬头鳟鱼卵中也富含VA和VE,二者含量均高于鲈鱼、鳜鱼和鲫鱼卵(代忠波等,2007)。VA对维持视觉、促进生长发育等具有重要作用,VE对抵抗自由基侵害、预防前列腺癌等癌症具有重要作用(Lippman et al.,2003)。由此可见,硬头鳟鱼卵中丰富的特定矿物质和维生素对人体健康具有重要的保健作用。

4 结论

硬头鳟鱼卵具有高蛋白、低脂肪的特点,营养全面且品质优良,可作为保健食品进行开发利用。

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(责任编辑 罗 丽)

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