网箱与微流水养殖的齐口裂腹鱼肌肉营养成分的比较与分析
2017-08-27冯德品董舰峰张金平王哲吴昊何志刚顾泽茂杨军
冯德品,董舰峰,张金平,王哲,吴昊,何志刚,顾泽茂,杨军
(1.湖北省宜昌市水产技术推广站,湖北 宜昌 443000;2.华中农业大学水产学院,湖北 武汉 430070;3.淡水水产健康养殖湖北省协同创新中心,湖北 武汉 430070;4.农业部淡水生物繁育重点实验室,湖北 武汉 430070)
网箱与微流水养殖的齐口裂腹鱼肌肉营养成分的比较与分析
冯德品1,董舰峰1,张金平1,王哲2,3,4,吴昊2,3,4,何志刚1,顾泽茂2,杨军1
(1.湖北省宜昌市水产技术推广站,湖北 宜昌 443000;2.华中农业大学水产学院,湖北 武汉 430070;3.淡水水产健康养殖湖北省协同创新中心,湖北 武汉 430070;4.农业部淡水生物繁育重点实验室,湖北 武汉 430070)
本研究比较和分析网箱与微流水两种养殖模式下体质量(76.5±17.8)g和(67.2±8.1)g的齐口裂腹鱼Schizothorax prenanti肌肉常规营养成分。结果显示:两组齐口裂腹鱼肌肉中一般营养成分含量不存在显著性差异,均含有18种氨基酸;除色氨酸(Trp)和组氨酸(His)外,网箱组齐口裂腹鱼肌肉中其余氨基酸、氨基酸总量、必需氨基酸总量和鲜味氨基酸总量均显著低于微流水组。氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)结果显示:两组齐口裂腹鱼肌肉中必需氨基酸构成合理,色氨酸均为第一限制性氨基酸,赖氨酸在必需氨基酸中评分最高。两组齐口裂腹鱼肌肉中均含有21种脂肪酸,网箱组饱和脂肪酸(SFA)总量和单不饱和脂肪酸(MUFA)含量显著低于微流水组,而多不饱和脂肪酸(PUFA)含量显著高于微流水组,且n-3/n-6比值要高于网箱组。综上所述,微流水养殖的齐口裂腹鱼营养价值更高。
齐口裂腹鱼;肌肉;营养成分;氨基酸;脂肪酸
齐口裂腹鱼Schizothorax prenanti隶属鲤科、裂腹鱼亚科,又名“雅鱼、细甲鱼、齐口细鳞”,是我国特有的冷水性经济鱼类之一,主要分布于长江上游的江河湖及其附属水系[1,2]。齐口裂腹鱼肉质细嫩,味道鲜美,肌肉中蛋白质含量高(16%以上)、脂肪含量低(2%左右),是一种营养丰富、品质优良以及市场前景广阔的高档水产品[3-5]。近年来,受环境变化、水电工程建设及人工捕捞的影响,野生齐口裂腹鱼种群数量急骤下降,分布区域日趋缩小。为补充齐口裂腹鱼的野生资源及保证市场供应,齐口裂腹鱼的驯化引种、人工繁殖及规模化养殖等技术日臻完善[6-8]。
然而生存环境的改变可能会对鱼类的肌肉品质、营养成分和营养价值产生影响[9-11]。有研究表明,有些鱼类,如团头鲂Megalobrama amblycephala[11]、草鱼Ctenopharyngodon idella[12]和匙吻鲟Polyodon spathula[13]等在不同养殖模式下肌肉品质和营养价值存在不同,但尚不清楚不同养殖模式对齐口裂腹鱼肌肉的营养成分及营养价值的影响。齐口裂腹鱼的养殖方式主要分为网箱和微流水两种模式,前者通常借助大型水库、江河等水体的自然环境,在高密度养殖条件下投喂饲料,养殖环境受自然环境影响较大;后者则是在传统池塘养殖模式的基础上,通过人工模拟自然的环境,适时调控养殖条件,是一种新兴的养殖模式。为了比较网箱和微流水两种人工养殖模式对齐口裂腹鱼肌肉营养成分造成的差异,寻找最适合齐口裂腹鱼的人工养殖模式,本研究对以上两种人工养殖模式下的齐口裂腹鱼肌肉营养成分进行分析和营养评价,运用方差统计等数理统计学方法对营养成分进行比较,以期为人工养殖条件下提高齐口裂腹鱼的肌肉品质提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
齐口裂腹鱼苗种分别用网箱(秭归县懋祥土著鱼类繁育专业合作社)和微流水(湖北清江特种渔业科技有限公司)两种方式进行饲养,均投喂北京汉业科技有限公司鲟配合饲料。将鲜活鱼运回华中农业大学水产学院实验室后暂养24h,各选择10尾体质健康、规格整齐的个体,体质量分别为(76.5±17.8)g和(67.2±8.1)g。取背部两侧的肌肉,去掉多余的骨骼,分成两部分,分别用于常规营养成分(水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分)及氨基酸和脂肪酸的测定,每次测定重复3次。
1.2 实验方法
常规营养成分的测定:取侧线上方的肌肉,用105℃干燥法测定水分含量。
肌肉中氨基酸测定:采集鱼侧线上方的肌肉,测定时取适量的新鲜样本3组,其中色氨酸的测定采用碱水解法,其余氨基酸测定采用酸水解法制成样本,使用日立L-8800全自动氨基酸分析仪,按GB/T5009.124-2003标准进行氨基酸含量的测定。
脂肪酸测定:采鱼侧线上方的肌肉新鲜样本3组,用FinniganTraceMS气相质谱仪,按照GBT22223-2008标准测定脂肪酸含量。
1.3 营养价值的评价方式
根据FAO/WHO的氨基酸评分标准模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式,分别采用下列公式计算氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)以及必需氨基酸指数(EAAI):
在上述公式中,t为实验样品中必需氨基酸含量;s为全鸡蛋蛋白质中必需氨基酸;n为比较的必需氨基酸个数。
1.4 数据处理和分析
数据通过SPSS19.0软件进行独立样本t检验分析以确定两组齐口裂腹鱼肌肉中各成分间差异的显著性。结果用平均数±标准差(mean±SD)表示,P<0.05表示存在显著性差异。
2 结果与讨论
2.1 常规营养成分分析
网箱组和微流水组齐口裂腹鱼肌肉的常规营养成分基本相同(表1),其中水分含量最高,粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的含量渐次。两组肌肉中各营养成分(水分、粗蛋白、粗脂肪和粗灰分)的含量均无显著性差异(P>0.05),其中水分含量分别为79.21%和78.61%,粗脂肪含量分别为2.10%和2.00%,粗蛋白含量分别为16.89%和17.34%,灰分分别为1.9%和1.8%。除粗蛋白含量低于微流水组外,网箱组齐口裂腹鱼肌肉中其他营养成分含量均高于微流水组。
表1 网箱和微流水养殖齐口裂腹鱼肌肉基本营养组成对比(湿重,n=5)Tab.1 Nutrientcontents in muscle of Schizothorax prenanti reared in cages and flowing water(wet weight,n=5)
2.2 氨基酸组成和含量
网箱组和微流水组齐口裂腹鱼肌肉中均检出18种常见氨基酸(表2)。其中,肌肉中谷氨酸含量最高,分别为2.65%和2.96%;天冬氨酸、赖氨酸和亮氨酸次之;色氨酸含量最低,两组间并无显著性差异,仅有0.09%。除色氨酸(Trp)和组氨酸(His)外,微流水组齐口裂腹鱼肌肉中氨基酸含量均显著高于网箱组。微流水组齐口裂腹鱼肌肉中必需氨基酸(EAA)含量和鲜味氨基酸(FAA)显著高于网箱组(P<0.05)。
表2 网箱养殖和微流水养殖齐口裂腹鱼肌肉的氨基酸组成及含量(湿重,单位:%,n=3)Tab.2 Amino acid content and composition in the muscles of Schizothorax prenantireared in cagesand flowing water(wet weight,unit:%,n=3)
表3 网箱养殖和微流水养殖齐口裂腹鱼肌肉必需氨基酸组成与评价(mg/gN)Tab.3 Essential amino acid contents,AAS,CS and EAAI in the muscles of Schizothorax prenanti reared in cages and flowing water(mg/gN)
2.3 肌肉营养品质的评价
AAS、CS和 EAAI结果显示:除色氨酸(Trp)外,网箱养殖和微流水养殖的齐口裂腹鱼肌肉中氨基酸评分均高于100,氨基酸化学评分均接近或高于1.0(表3)。结果表明:两种养殖模式的齐口裂腹鱼肌肉中评分最高的均为赖氨酸,第一限制性氨基酸均为色氨酸,第二限制性氨基酸均为蛋氨酸和半胱氨酸。网箱组和微流水组的齐口裂腹鱼肌肉中必需氨基酸指数(EAAI)分别为71.95和78.58。
2.4 脂肪酸的组成
网箱组和微流水组齐口裂腹鱼肌肉中含有21种脂肪酸(表4),其中包括饱和脂肪酸(SFA)7种,单不饱和脂肪酸(MUFA)4种和多不饱和脂肪酸(PUFA)10种。网箱组齐口裂腹鱼肌肉中亚油酸、油酸、棕榈酸和二十二碳六烯酸(DHA)为主要脂肪酸,分别占脂肪酸总量的35.52%、23.01%、14.85%和6.99%。微流水组齐口裂腹鱼肌肉中油酸、棕榈酸、亚油酸和棕榈一烯酸为主要脂肪酸,分别占脂肪酸总量的31.86%、20.44%、16.97%、8.14%。微流水组齐口裂腹鱼肌肉中饱和脂肪酸(SFA)和单不饱和脂肪酸(MUFA)总含量分别为27.31%和43.16%,显著高于网箱组的20.33%和28.43%(P<0.05);而网箱养殖的齐口裂腹鱼肌肉中多不饱和脂肪酸(PUFA)含量为51.24%,显著高于微流水组的29.53%(P<0.05)。在饱和脂肪酸的组成中,网箱和微流水养殖组均以棕榈酸为主要脂肪酸,分别占总脂肪酸含量的14.85%和20.44%。在单不饱和脂肪酸的组成中,均以油酸为主要脂肪酸,分别占总含量的23.01%和31.86%。在多不饱和脂肪酸中,均以亚油酸为主要脂肪酸,分别占脂肪酸总含量的35.52%和16.97%。网箱组齐口裂腹鱼肌肉中n-3和n-6不饱和脂肪酸总量均高于微流水组,但网箱组n-3/n-6比值网箱组要低于微流水组。
3 讨论
3.1 肌肉常规成分组成分析
在鱼体肌肉品质评价中,肌肉的营养成分组成和含量起着重要作用。本研究中,齐口裂腹鱼肌肉中水分含量低于野生黄颡鱼、鳙Aristichthys nobilis和鳜Siniperca chuatsi[10,14,15],而略高于家养黄颡鱼、斑鳜Siniperca scherzeri和杂交鳜[10,15];粗蛋白含量高于黄颡鱼[10],略低于鳜、杂交鳜和斑鳜[14,15];而脂肪含量均低于草鱼、鳙、黄颡鱼和鳜[12-15];灰分含量高于以上几种鱼类[10-13]。因此,齐口裂腹鱼是一种高蛋白、低脂肪的优质水产品。
表4 网箱和微流水养殖齐口裂腹鱼肌肉脂肪酸组成与含量(湿重,单位:%,n=3)Tab.4 Fatty acid content and composition in the muscles of Schizothorax prenantireared in cagesand flowing water(wet weight,unit:%,n=3)
虽然在两种养殖模式下齐口裂腹鱼肌肉的一般组成成分间均无显著性差异,但是网箱养殖的齐口裂腹鱼肌肉的水分、灰分和脂肪含量都略高于微流水养殖组,而蛋白质含量却略低于微流水养殖组。这种现象可能与裂腹鱼的生活习性有关,自然环境下齐口裂腹鱼喜欢生活于溶氧量高、水流湍急的水体中[16],相比于网箱养殖,微流水养殖条件下齐口裂腹鱼运动强度更大,肌肉的蛋白质含量较网箱组略高,而脂肪含量则略低。除此之外,周兴华等[4]对处于3个不同生长阶段的齐口裂腹鱼进行肌肉营养成分分析,发现只有脂肪含量与齐口裂腹鱼的大小呈正相关,而本研究中微流水组齐口裂腹鱼规格略小于网箱组,这也可能是网箱组齐口裂腹鱼肌肉脂肪含量略高的原因。
3.2 肌肉氨基酸组成分析与评价
本研究中,两组齐口裂腹鱼肌肉氨基酸含量最高的均为谷氨酸,天冬氨酸、赖氨酸、亮氨酸等次之,与先前的报道的齐口裂腹鱼氨基酸组成结果一致[3-5]。根据FAO/WHO的理想模式,当氨基酸EAA/TAA为40%左右,EAA/NEAA在60%以上时,蛋白质质量较好[17]。本研究中,网箱组和微流水组齐口裂腹鱼肌肉中EAA/TAA分别为40.93和41.07,EAA/NEAA分别为82.72和82.4,均符合上述标准要求,表明齐口裂腹鱼是一种氨基酸组成平衡效果较好、必需氨基酸含量较高的优质蛋白质来源。两组齐口裂腹鱼肌肉中EAAI值均高于鳙、草鱼、青鱼、鲫和鲤等淡水鱼类[18],微流水组齐口裂腹鱼肌肉EAAI值高于网箱组和异育银鲫,并与鳜肌肉中EAAI值相近[18],表明两组齐口裂腹鱼均是营养价值较好的鱼类,且微流水组齐口裂腹鱼肌肉中必需氨基酸组成更为合理和均衡。
在必需氨基酸中,人体最重要的限制性氨基酸是赖氨酸(被称之为“生长性氨基酸”),具有促进人体发育、增强免疫功能、提高中枢神经的组织功能等作用,但却很难从谷物中获得[10,12,13]。通过计算AAS、CS和EAAI进行营养价值评价,两组齐口裂腹鱼肌肉中均以赖氨酸评分最高,且含量均超过FAO/WHO氨基酸标准模式,分别为后者的1.52倍和1.68倍,因此两组齐口裂腹鱼,尤其是微流水养殖的齐口裂腹鱼,肌肉中高含量的赖氨酸可提高人体对蛋白质的利用率。
鲜味氨基酸(DAA)(谷氨酸、甘氨酸、天冬氨酸和丙氨酸等)的含量是决定鱼肉的鲜美程度的关键氨基酸[19,20],其中呈现鲜味的是谷氨酸和天冬氨酸;呈现甘味的是甘氨酸和丙氨酸。本研究中,微流水养殖的四种鲜味氨基酸(DAA)含量要显著高于网箱养殖组(P<0.05),因此,从理论上讲,微流水养殖的齐口裂腹鱼鲜味程度优于网箱组。
3.3 脂肪酸含量分析和比较
近年来,随着对脂肪酸功能研究的加深,单不饱和脂肪酸的功能也越来越受到人们的重视。单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸一样具有降低胆固醇调节血脂的作用,同时还具有调节血糖、保护细胞和脂蛋白等功能,又因其在降低胆固醇功能上没有多不饱和脂肪酸过量摄入带来的不良影响,因此,在某些方面单不饱和脂肪酸要优于多不饱和脂肪酸[20]。相比于网箱组,微流水组齐口裂腹鱼肌肉中含有较高的单不饱和脂肪酸,并且在三种脂肪酸中,人们对单不饱和脂肪酸的需求更高[21]。因此,微流水组齐口裂腹鱼肌肉中单不饱和脂肪酸组成上要优于网箱组。
饱和脂肪酸是重要的能量来源之一,可为人体提供充足的能量,但过多摄入则可导致血液中血脂、总胆固醇以及低密度脂蛋白浓度升高,不饱和脂肪酸则可以起到相反的作用。多不饱和脂肪酸可以降低血液中饱和脂肪酸的含量,减少心血管疾病的发生,特别是其中的亚油酸、EPA和DHA能降低血液中对人体有害的胆固醇和甘油三脂,抑制癌细胞的生长[22,23]。此外,DHA不仅是视网膜的重要组成部分,也是大脑细胞发育及运动不可缺少的物质基础,对大脑活力有一定的促进作用,可以改善记忆和反应能力[23]。在多不饱和脂肪酸中,n-3多不饱和脂肪酸可以减小肿瘤的危害性,n-6多不饱和脂肪酸可增强机体免疫力,但对肿瘤的形成有一定的促进作用,所以n-3和n-6多不饱和脂肪酸的比例必须维持动态平衡[24-26]。两组齐口裂腹鱼肌肉中∑n-3/n-6 PUFA值较低,表明两组齐口裂腹鱼肌肉中多不饱和脂肪酸组成较好,但考虑到目前人们对n-6不饱和脂肪酸的摄入量远远高于n-3不饱和脂肪酸,因此从保健功能上,微流水组齐口裂腹鱼肌肉中多不饱和脂肪酸组成更优。虽然微流水组肌肉中饱和脂肪酸含量较高,但从脂肪酸含量和组成等综合考虑,微流水组齐口裂腹鱼更符合人们的需求。
3.4 小结
两种人工养殖模式下,网箱和微流水养殖的齐口裂腹鱼肌肉一般营养成分不存在显著性差异,表明两种人工养殖模式对于齐口裂腹鱼肌肉营养成分组成的影响不大。微流水养殖的齐口裂腹鱼因其氨基酸含量更高,特别是4种鲜味氨基酸的含量,因此拥有更加鲜美的味道和更好的口感。依据FAO/WHO的营养评价标准,两种养殖模式的齐口裂腹鱼均是优质的蛋白质来源,且微流水养殖的齐口裂腹鱼蛋白质营养价值更高。从脂肪酸的含量和组成上,微流水组齐口裂腹鱼更符合人们的需求。因此,微流水养殖环境下的齐口裂腹鱼品质更高,更符合人们的需求。相比于网箱养殖,微流水养殖操控性更强、更方便于管理,并且养殖环境受外界影响较小,更能按照人们的意愿去发展,因此从饲料上更改配方,可以进一步优化并提高齐口裂腹鱼的肌肉品质。
[1]李山友,周小宁,段玉磊.齐口裂腹鱼的生物学特性与资源保护[J].内陆水产,2002,27(10):15.
[2]谢佳燕.我国齐口裂腹鱼的研究现状[J].安徽农业科学,2010,38(25):13721-13722.
[3]方静,潘康成,邓天怀.齐口裂腹鱼肌肉营养成分分析[J].水产科学,2002,21(1):17-19.
[4]周兴华,郑曙明,吴青,等.齐口裂腹鱼肌肉营养成分的分析[J].大连水产学院学报,2005,20(1):20-24.
[5]温安祥,曾静康,何涛.齐口裂腹鱼肌肉的营养成分分析[J].水利渔业,2003,23(1):13-15.
[6]吴青,王强,蔡礼明,等.齐口裂腹鱼的胚胎发育和仔鱼的早期发育[J].大连水产学院学报,2004,19(3):218-221.
[7]董艳珍,邓思红.齐口裂腹鱼的人工繁殖与苗种培育[J].水产科学,2011,30(10):638-640.
[8]若木,王鸿泰,殷启云,等.齐口裂腹鱼人工繁殖的研究[J].淡水渔业,2001,31(6):3-5.
[9]戴阳军,刘峥兆,王雪锋,等.野生与养殖鳡鱼肌肉的营养成分比较[J].食品科学,2012,33(17):258-262.
[10]杨兴丽,周晓林,常东洲,等.池养与野生黄颡鱼肌肉营养成分分析[J].水生态学杂志,2004,24(5):17-18.
[11]王景伟,李大鹏,潘宙,等.架设生物浮床对池塘养殖鱼类生长和肌肉品质特性的影响[J].华中农业大学学报,2015(4):108-113.
[12]程辉辉,谢从新,李大鹏,等.种青养鱼模式下的草鱼肌肉营养成分和品质特性[J].水产学报,2016,40(7):1050-1059.
[13]吉红,孙海涛,单世涛.池塘与网箱养殖匙吻鲟肌肉营养成分及品质评价[J].水产学报,2011,35(2):261-267.
[14]梁银铨,崔希群.鳜肌肉生化成份分析和营养品质评价[J].水生生物学报,1998(4):386-388.
[15]宓国强,陈建明,练青平,等.杂交鳜与鳜鱼、斑鳜肌肉营养成分和氨基酸含量比较[J].水产养殖,2009,30(4):35-37.
[16]丁瑞华.四川鱼类志[M].成都:四川科学技术出版社,1994.
[17]PellettPLand YoungVR.Nutritionalevaluation ofprotein foods[J].Food&Nutrition Bulletin,1980,4:26-29.
[18]严安生,熊传喜,周志军,等.异育银鲫的含肉率及营养评价[J].水生态学杂志,1998(3):16-19.
[19]廖兰,赵谋明,崔春.肽与氨基酸对食品滋味贡献的研究进展[J].食品与发酵工业,2009(12):107-113.
[20]王炜,张伟敏.单不饱和脂肪酸的功能特性[J].中国食物与营养,2005(4):44-46.
[21]王华志,王道波,李秋霖,等.油脂中脂肪酸成分与人体健康[J].粮油加工,2010(6):16-19.
[22]黄高凌,王衍庆.花蛤净化前后主要营养成分及鲜味氨基酸的比较[J].食品科学,2006,27(10):477-480.
[23]阮征,吴谋成,胡筱波,等.多不饱和脂肪酸的研究进展[J].中国油脂,2003,28(2):55-59.
[24]蔡双莲,李敏.多不饱和脂肪酸的研究进展[J].生命科学研究,2003,7(4):289-292.
[25]郑秋甫.Omega-3多不饱和脂肪酸的研究进展[J].中华保健医学杂志,2011,13(5):357-360.
[26]Li C,Liu P,Ji H,et al.Dietaryn-3 highlyunsaturated fatty acidsaffectthe biologicaland serum biochemical parameters,tissue fatty acid profile,antioxidation status and expression of lipid-metabolism-related genes in grass carp,Ctenopharyngodon idellus[J].AquacultureNutrition,2015,21(3):373-383.
Comparison and Quality Evaluation of Nutritive Composition in Muscle of Schizothorax prenanti Reared in Cages and Flowing Water
FENG De-pin1,DONG Jian-feng1,ZHANG Jin-ping1,WANG Zhe2,3,4,WU Hao2,3,4,HE Zhi-gang1,GU Ze-mao2,YANG Jun1
(1.Yichang Aquatic Product Technology Promotion Department,Yichang 443000,China;2.College of Fisheries,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China;3.Freshwater Aquaculture Collaborative Innovation Center of Hubei Province,Wuhan 430070,China;4.Key Lab of Freshwater Animal Breeding,Ministry of Agriculture,Wuhan 430070,China)
A comparative study on muscular nutritional composition and nutritive quality was conducted in fish Schizothorax prenanti reared in cages and flowing water.The results showed there was no significant difference in nutrient contents between the two groups.There were significantly higher contents of the other 16 amino acids except for His and Try in the fish cultured in flowing water than those in the fish reared in cages.Besides,the fish in flowing water group had significantly higher contents of total amino acids,essential amino acids and total delicious amino acids than the fish reared in cages.The nutrition evaluation by amino acids score(AAS)and chemical score(CS)revealed that Ser was the first limited amino acids and Lys had the maximal score among essential amino acids in both groups,showing that the constitutional rate of essential amino acids met the FAO/WHO standards in both groups.Even though there were 21 fatty acids in the two groups,there were significantly lower contents of saturated fatty acids(SFA)and mono-unsaturated fatty acids(MUFA)in the fish in cages group than those in flowing water group,while there were significantly higher contents ofpolyunsaturated fatty acids(PUFA)and n-3/n-6 in the fish in cage group than those in the flowing water group,indicating that S.prenanti reared in flowing water has more nutritional advantage than those reared in cage.
Schizothorax prenanti;muscle;nutrient;amino acid;fatty acid
S965.299
A
2017-03-06
湖北省农业科技创新中心项目(2016-620-007-001).
冯德品,男,高级工程师,从事淡水养殖与水产品质量安全研究.E-mail:185158440@qq.com
杨军,男,高级工程师,从事淡水养殖与鱼病防控研究.E-mail:1010893056@qq.com
1005-3832(2017)04-0017-06