养殖细鳞鲑、哲罗鲑及其杂交种肌肉脂肪酸组成与含量的比较
2018-04-26徐革锋黄天晴谷伟王炳谦
徐革锋,黄天晴,谷伟,王炳谦
(中国水产科学研究院黑龙江水产研究所,黑龙江 哈尔滨 150070)
细鳞鲑Brachymystax lenok和哲罗鲑Hucho taimen同为鲑科鱼类,濒危等级均为易危,尤其细鳞鲑为国家二级保护动物[1,2]。这两种鱼是我国珍稀名贵的冷水性鱼类,主要分布于我国东北地区的黑龙江流域[1,3],繁殖行为、栖息习性及遗传背景有极大共性,栖息地与产卵场曾在我国的黑龙江水系有着广泛的分布[1,4]。20世纪50年代薛镇宇等[5],在呼玛河曾捕获了细鳞鲑与哲罗鲑的天然杂交种,这充分说明了这两个属之间存在杂交的可行性。目前细鳞鲑和哲罗鲑的苗种繁育已进入到规模化阶段,养殖面积不断扩大,对这两种鱼的生物学[3,6-10]、人工繁育及驯养[11,14,15]、饲料营养[16-18]和疾病防治[19]等都作了大量基础研究。细鳞鲑和哲罗鲑的肉质肥嫩,味道鲜美,经济价值较高,为黑龙江流域主要经济鱼类。目前已对这两种鱼类肌肉的营养组成进行了分析与评价[16,17],但其肌肉脂肪酸组成与含量尚未见报道。本研究通过比较细鳞鲑、哲罗鲑及其杂交种的肌肉脂肪酸组成及含量,以期为人工养殖、专用饲料的研制和食品加工综合利用提供基础数据。
多不饱和脂肪酸在稳定细胞膜功能、维持细胞因子和脂蛋白平衡、调控基因表达、抗心血管疾病以及促进生长发育等方面起重要作用[20]。鱼产品的主要多不饱和脂肪酸是n-3系列,其脂肪中DHA和EPA含量较高。大量研究表明,人体自身无法合成的DHA和EPA[21]在抗氧化、抗衰老方面功效显著,可用于健脑补脑、提高记忆力及思维能力,对记忆力减退等老年疾病有一定疗效。海水鱼DHA和EPA含量较为丰富,是多不饱和脂肪酸的重要资源。鱼类的n-3多不饱和脂肪酸含量及品质因品种不同而有所差异[22]。随着科技的进步,在食品中以鱼油的DHA、EPA以及其他多不饱和脂肪酸作为营养强化剂将被广泛应用。淡水鱼产量巨大,以其作为多不饱和脂肪酸的自然资源比海水鱼有更广泛的利用价值,从淡水鱼中获得不饱和脂肪酸具有广阔的应用前景[23]。
1 材料与方法
1.1 材料
试验鱼采集于黑龙江水产研究所渤海冷水性鱼试验站。2+龄细鳞鲑、哲罗鲑及其杂交种各15尾,均采用配合饲料(汉业饲料)培育。细鳞鲑的体质量和体长分别为(359.91±7.20)g、(32.10±1.80)cm;哲罗鲑的体质量和体长分别为(306.05±15.40)g、(35.35±1.25)cm;杂交种的体质量和体长分别为(379.47±10.30)g、(38.67±4.80)cm。样品选取鱼体侧线与背鳍起点之间的背部肌肉,每尾鱼取50g肌肉,冷冻暂存待测定脂肪酸。
1.2 方法
1.2.1 脂肪酸测定
(1)脂肪酸提取:秤取2g肌肉,机械破碎,置于10mL离心管,加入2mL甲醇和4mL氯仿,充分混匀5min,4℃抽提,3h后过滤。回收滤液至离心管中,加入2mL饱和NaCl溶液,充分振荡,静置后分层,弃除上层,保留脂肪层。
(2)脂肪酸的皂化与酯化:将脂肪层转移至水解管中(15mL),加入5ml 0.5mol/L的KOH-CH3OH溶液,充分振荡1min,之后在55℃水浴皂化1.5h,冷却后加入2mL C6H14混匀后,再加入1mL饱和NaCl溶液,静置后分层,保留上层有机相,经无水硫酸钠和0.22μm滤器过滤后进行气相色谱分析。
1.2.2 脂肪酸组成的分析
分析仪器:AOC-12自动进样器(日本岛津公司)、GC2010气相色谱仪、SP-2560气相毛细管柱(美国SUPELCO)。
分析条件:进样温度为260℃,载气纯度为99.99%氦,柱流速为1.8mL/min,柱前压力为357.4kPa,柱起始温度为 140℃。1μL分流进样,90∶1的分流比。以脂肪酸标准品(美国SIGMA公司)为对照,采用面积归一法核算脂肪酸相对百分含量(%)[24],每组样品平行测定3次。
1.3 数据统计分析
试验数据用平均值±标准差(Mean±SD)表示,采用SPSS17.0软件进行统计分析,进行单因子方差分析(one-wayANOVA)和 Duncan’s多重比较。
2 结果与分析
在2+龄细鳞鲑、哲罗鲑及其杂交种的肌肉中分别检测到19种脂肪酸,其中包含7种饱和脂肪酸,5种单不饱和脂肪酸和7种多不饱和脂肪酸。由表1可知,细鳞鲑、哲罗鲑及其杂交种肌肉的饱和脂肪酸(SFA)含量差异不显著(P>0.05);但哲罗鲑和杂交种的不饱和脂肪酸(UFA)含量显著高于细鳞鲑的(P<0.05),其中细鳞鲑的单不饱和脂肪酸(MUFA)含量显著高于哲罗鲑和杂交种,但其多不饱和脂肪酸(MPFA)显著低于哲罗鲑和杂交种(表1)。
细鳞鲑、哲罗鲑及其杂交种均含有肉豆蔻酸(C14∶0)、十五烷酸(C15∶0)、棕榈酸(C16∶0)、珍珠酸(C17∶0)、硬脂酸(C18∶0)、花生酸(C20∶0)和辣木子油酸(C22∶0),其中三种鱼的肉豆蔻酸、棕榈酸和珍珠酸的含量占SFA总量的90%以上,占总脂肪酸含量的21%~22%。细鳞鲑、哲罗鲑及其杂交种均含有12种UFA,其中 MUFA 5 种,分别为棕榈油酸(C16∶1)、油酸(C18∶1)、花生烯酸(C20∶1)、芥酸(C22∶1)和神经酸(C24∶1);含 PUFA 7 种,分别为亚油酸(C18∶2n)、亚麻酸(C18∶3n)、花生二烯酸(C20∶2n)、花生三烯酸(C20∶3n)、花生四烯酸(C20∶4n)、二十碳五烯酸(C20∶5n-3、EPA)和二十二碳六烯酸(C22:∶6n-3、DHA)。
表1 细鳞鲑、哲罗鲑及其杂交种肌肉中脂肪酸的组成及含量(%)Tab.1 Muscle fatty acid composition and content(%)of lenok Brachymystax lenok,taimen Hucho taimen and their hybrid
3 讨论
脂类是生物体能量的主要储存形式和生物膜的重要组成部分,参与激素和维生素的代谢,具有重要生物学功能和生理调控作用[25]。脂肪酸作为脂肪的分解产物,其多不饱和脂肪酸含量高低决定肌肉烹饪香味的强度,反映肌肉的多汁性[26]。通常,饱和脂肪酸能够增加机体的中性脂肪和胆固醇,但其中缺少人体必需的脂肪酸。而不饱和脂肪酸是人体不可缺少的营养物质,除含有人体必需的脂肪酸外,还具有降血脂,进而降低心脑血管疾病发病率的作用[27]。因此,上市前研究商品鱼的肌肉脂肪酸,有助于后期通过饲料营养有效调控商品鲑科鱼类的肉质品质与营养风味,提高商品鱼品质与营养价值。
本试验中,在细鳞鲑、哲罗鲑及其杂交种中均检测到 19 种脂肪酸,以 C16∶0、C16∶1、C18∶1、C18∶2n和 C22∶6n-3为主,未检测到 C12∶0、C22∶1、C22∶5n-3;三种鱼的总 SFA 含量差异不显著(P>0.05);但三者总UFA含量差异显著(P<0.05),细鳞鲑的不饱和脂肪酸含量显著高于哲罗鲑和杂交种,其中PUFA的含量分别为(35.42±1.80)%、(38.46±1.29)%和(40.02±3.65)%,杂交种的多不饱和脂肪酸含量显著高于细鳞鲑和哲罗鲑的(P<0.05)。本研究结果与野生细鳞鲑的34种脂肪酸组成存在差异[17,28]。食物不同可能是野生和养殖细鳞鲑肌肉脂肪酸种类差异的重要因素。同—养殖条件下也不尽相同。本结果与山女鳟Oncorhynchus mykiss的脂肪酸组成相当,但仍不如虹鳟的肌肉氨基酸组成丰富[29,30]。细鳞鲑、哲罗鲑及其杂交种的PUFA含量均超过了35%,高于野生雄性细鳞鲑[17](32.96%),且远高于山女鳟(27.53%~29.54%)[29],但明显低于虹鳟(43.54%~50.43%)[30],表明鱼类脂肪酸的组成与饵料和养殖环境密切相关,具有一定共性和相对稳定性。有研究表明,在鲑科鱼类的养殖过程中,人工饲料确实有效提高了鲑鳟肌肉PUFA含量,但却受到饲料营养组成的限制,其脂肪酸组成种类相应较野生鱼类明显减少。通常动物体内能够合成单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸,但无法合成维持机体生长发育的必须脂肪酸,如油酸(C18∶1)、亚麻酸(C18∶3)、EPA和 DHA等[31]。高品质的商品鱼必须要有高品质的专用饲料作为保障。在养殖过程中,兼顾饲料成本的同时,只要能合理配置饲料的营养成分,努力做好鲑的养殖饲料和养殖技术开发工作,完全能够保证养殖鲑的品质,并达到野生个体的肉质水平。王琨等[32]在3~5龄兴凯湖翘嘴鲌Culter alburnus野生和养殖群体中共检测到18种脂肪酸,以 C18∶1、C18∶2n-6和 C16∶0为主,未检出 C17∶0、C17∶0和C19∶0,这与本研究结果相一致,但哲罗鲑和杂交种的∑PUFA显著高于野生兴凯湖翘嘴鲌。这说明养殖鱼类所摄食的饲料品质直接影响了鱼肉脂肪酸组成。养殖鱼类摄食高品质饲料完全可以达到野生鱼类肉质品质水平。细鳞鲑、哲罗鲑及其杂交种的∑PUFA不仅高于野生细鳞鲑[28]、而且显著高于兴凯湖翘嘴鲌养殖群体[32]、鲤科主养鱼类(草鱼、鲤和鲫)[33]等杂食性鱼类和植食性鱼类,甚至较长江水系中的野生圆口铜鱼Coreius guichenoti、铜鱼Coreius heterodon、长薄鳅 Leptobotia elongata、圆筒吻Rhinogobio cylindricus和长鳍吻Rhinogobio ventralis高30%~114%。EPA和DHA作为动物生长发育的必需脂肪酸[34],而鱼类主要通过食物链的富集作用在其体内积聚[35,36]。本研究中哲罗鲑和杂交种的肌肉中EPA和DHA含量低于野生细鳞鲑[28],但其脂肪酸组成优于其他淡水养殖鱼类[32,33],说明EPA和DHA含量的高低完全取决于饲料营养水平。这些营养价值和药用价值极高的不饱和脂肪酸对人类的健康具有积极的保健作用,尤其在降低血清胆固醇具有非常好的效果,应大力推荐多食用鲑鳟鱼类。
[1]张觉民.黑龙江省鱼类志[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1995:50-54.
[2]汪松.中国濒危动物红皮书[M].第1版.北京:科学出版社,1998:29-37.
[3]尼科里斯基.黑龙江流域鱼类[M].高岫译.北京:科学出版社,1960:42-47.
[4]Hartley S E.The chromosomes of salmonid fishes[J].Biological Reviews,1987,62:197-214.
[5]薛镇宇,黄尚务,阎荣元.黑龙江流域的细鳞鱼和哲罗鱼及其天然杂交种[J].水生生物学集刊,1959(2):215-220.
[6]牟振波,刘伟,徐革锋.乌苏里江二种细鳞鱼生物学比较研究[J].水产学杂志,2006,19(2):1-8.
[7]董崇智,李怀明,赵春刚.濒危名贵哲罗鱼保护生物学的研究I.哲罗鱼分布区域及其变化[J].水产学杂志,1998,11(1):65-69.
[8]徐革锋,尹家胜,刘洋,等.哲罗鲑与细鳞鲑属间远缘杂交的初步研究[J].中国水产科学,2009,16(6):959-966.
[9]王荻,徐革锋,刘洋,等.乌苏里江流域尖吻细鳞鲑及钝吻细鳞鲑群体遗传多样性分析[J].上海水产大学学报,2010,19(1):19-23.
[10]匡友谊,佟广香,尹家胜,等.线粒体序列分析黑龙江流域哲罗鲑的种群遗传结构[J].生态学报,2009,29(9):4632-4639.
[11]徐革锋,夏大明,姚德鑫,等.不同饵料对细鳞鱼仔鱼开口驯化的比较[J].水产学杂志,2007,20(2):7-11.
[12]徐伟,尹家胜,匡友谊,等.哲罗鱼人工育苗技术研究[J].上海水产大学学报,2008,17(4):252-256.
[13]徐伟,尹家胜,姜作发,等.哲罗鱼人工繁育技术的初步研究[J].中国水产科学,2003,10(1):26-30.
[14]姜作发,尹家胜,徐伟,等.人工养殖条件下哲罗鱼生长的初步研究[J].水产学报,2003,27(6):590-594.
[15]徐革锋,尹家胜,刘洋,等.哲罗鲑(♀)×细鳞鲑(♂)的人工育苗技术初步研究[J].上海水产大学学报,2010,19(2):178-183.
[16]姜作发,刘永,李永发,等.野生、人工养殖哲罗鱼生化成分分析和营养品质评价[J].东北林业大学学报,2005,33(4):34-36.
[17]徐革锋,叶远涛,刘洋,等.雌雄细鳞鱼肌肉营养成分比较分析[J].水产学杂志,2010,23(2):29-33.
[18]王常安,徐奇友,畅亚萍,等.几种添加剂对哲罗鲑生长和血液生化指标的影响[J].大连水产学院学报,2009,24(6):578-582.
[19]刘洋,徐革锋,谷伟,等.细鳞鱼气单胞菌的分离、鉴定及药敏试验[J].大连海洋大学学报,2011,26(3):1-4.
[20]余文三.多不饱和脂肪酸的研究概况[J].国外医学:卫生学分册,1998,25(6):359-362.
[21]李波,杨景贤,韩丽,等.鱼油类保健品中不饱和脂肪酸的气相色谱及质谱检测研究[J].上海预防医学,2004,16(5):211-214.
[22]姚婷.海水鱼与淡水鱼omega-3多不饱和脂肪酸含量的比较研究[J].现代食品科技,2005(21):3-5.
[23]雷霁霖,高淳仁.海水鱼类高度不饱和脂肪酸营养研究概况[J].海洋水产研究,2000,21(3):26-33.
[24]Christie WW.Lipid analysis-isolation,separation,identi-fication and structural analysis of lipids[M].Oily Press,2003:205-300.
[25]Keembiyehetty C N&Wilson R P.Effects of water temperature on growth and nutrient utilization of sunshine bass(Morone chrysops♀× Morone saxatilis♂)fed diets containing different energy/protein ratios[J].Aquaculture,1998,166(1-2):151-162.
[26]邴旭文,蔡宝玉,王利平.中华倒刺鲃肌肉营养成分与品质的评价[J].中国水产科学,2005,12(2):211-215.
[27]杭晓敏,唐涌濂,柳向龙.多不饱和脂肪酸的研究进展[J].生物工程进展,2001,21(4):18-21.
[28]刘洋,徐革锋,牟振波,等.黑龙江水系细鳞鱼肌肉营养成分分析与品质评价[J].营养学报,2010,32(1):99-100.
[29]尹洪滨,孙中武,沈希顺,等.山女鳟肌肉营养组成分析[J].水生生物学报,2004,28(5):576-580.
[30]孙中武,李超,尹洪滨,等.不同品系虹鳟的肌肉营养成分分析[J].营养学报,2008,30(3):298-302.
[31]林元烧,曹文清,郑爱榕,等.几种饵料浮游动物脂肪酸组成分析及营养效果评价[J].台湾海峡,2001,20(增):164-168.
[32]王琨,韩英,董建国,等.兴凯湖翘嘴鲌野生和养殖群体脂肪酸及相关血液指标的比较[J].淡水渔业,2012,42(3):14-18.
[33]罗永康.7种淡水鱼肌肉和内脏脂肪酸组成的分析[J].中国农业大学学报,2001,6(4):108-111.
[34]张强,王永利.尖海龙与日本海马脂肪的提取和分析[J].分析化学,1996,24(2):139-143.
[35]邴旭文,王进波.池养南美蓝对虾与南美白对虾肌肉营养品质的比较[J].水生生物学报,2006,30(4):453-458.
[36]宋超,庄平,章龙珍,等.野生及人工养殖中华鲟幼鱼肌肉营养成分的比较[J].动物学报,2007,53(3):502-510.