饲料中添加稀土壳聚糖螯合盐对鲫鱼肌肉生化组成的影响
2018-12-29邱逸忱
■邱逸忱 汪 明 刘 军
(武汉轻工大学动物科学与营养工程学院,湖北武汉 430023)
鱼是一种高蛋白低脂肪的动物,鱼体中营养成分含量非常丰富。近些年随着生活水平的不断提高,人们对鱼肉品质的研究也在不断加强。肌肉的常规化学营养成分包括水分、粗蛋白质、粗脂肪等,一般认为,蛋白质、脂肪含量越低,鱼肉品质越差;反之鱼就肥嫩好吃,鱼肉品质就好[1]。肌苷酸是肉质鲜味的主要成分,目前国际上将肌苷酸作为衡量肉质鲜味的一个重要指标。刘旭等[2]和陈国宏等[3]的研究均表明,肌苷酸含量高的肌肉,肉质就更加鲜嫩。胆固醇是机体重要的脂类之一,但高胆固醇血症是动脉粥样硬化和冠心病的重要因子。因此改变鱼体胆固醇含量对人的营养保健有重要意义。张艳秋等[4]通过在饲料中添加糖萜素以显著降低淡水白鲳肌肉中胆固醇含量,改善鱼肉品质。
稀土壳聚糖螯合盐(rare earth-chitosan chelate,RECC)是一种新型饲料添加剂,近些年许多学者对其在养殖业中的应用进行了大量的研究[5-7],但有关其对鱼类肌肉品质影响的研究尚不多见。因此本文以添加不同剂量稀土壳聚糖螯合盐的饲料饲喂鲫鱼(Carassius auratus),通过测定肌肉渗出性损失、肌肉常规营养成分含量(粗蛋白质、粗脂肪、水分、灰分、钙、磷等)以及肌肉中肌苷、肌酐酸、胆固醇含量,以期探讨其对水产动物肌肉品质的影响。
1 材料方法
1.1 试验材料
试验鱼为鲫鱼,购自武汉市东西湖渔场,在实验室驯化暂养15 d。稀土壳聚糖螯合盐(rare earth-chitosan chelate,RECC)由深圳市希科安实业有限公司提供。
1.2 试验设计
挑选体表无损伤、大小基本一致的健康鲫鱼进行试验。试验分为4个组:空白对照组、0.08%组、0.16%组、0.24%组,各组日粮中稀土壳聚糖螯合盐添加水平分别为0.00%、0.08%、0.16%、0.24%。每组设5个重复。每个重复放养35尾试验鱼。各试验组间鱼初始平均体重无显著差异(P>0.05)。
1.3 饲养管理
试验在室内养殖系统内进行,静水养殖,养殖用水为曝气除氯自来水。试验水族箱直径80 cm,高60 cm。试验期间投喂自制饲料,每日投喂两次(9:00和16:00),每日投喂量为每池鱼总重的2.0%~3.0%(投喂量据具体情况调节)。每日上午投食后,清理污物及粪便;每3 d换水一次,换水量约为全池水量的1/3。试验期60 d。24 h充气增氧,自然光照,水温(26.5±2.5)℃,水体pH值为7.1~7.5。
1.4 试验日粮
4个日粮组分别添加不同的稀土壳聚糖螯合盐,制成颗粒饲料,于4℃冰箱保存。试验基础日粮组成及营养水平见表1。
表1 试验基础日粮组成及其营养水平
1.5 测定指标与方法
1.5.1 样品处理
样品处理参见刘军等[8]方法:养殖试验结束后,每组取10尾鱼,除去鳞片、鳍条、鱼头、内脏、骨骼等,将肌肉剪成小段,放入搅碎机中搅碎,置于-20℃冰箱24 h,再用真空冷冻干燥机冷冻干燥24 h,再用粉碎机粉碎,用于测定肌肉常规组成以及肌肉中肌苷、肌苷酸和胆固醇的含量。每组测定5个平行样。
1.5.2 肌肉渗出性损失
肌肉渗出性损失测定参见任泽林等[9]的方法:每个重复取5尾鱼,将试验鱼擦净体表水分后,于-20℃冷冻24 h,然后取出于常温(30℃左右)下解冻,在完全解冻后0、2、4、8 h和24 h,分别用纱布擦净体表渗出液,计算肌肉渗出性损失。
肌肉渗出性损失(%)=
1.5.3 常规营养成分测定
水分采用冷冻干燥法,使用CHRIST1-2型冷冻干燥机,冷冻干燥24 h;灰分采用550℃恒温灼烧法,参照GB 6438—1992方法;粗蛋白采用凯氏定氮法,参照GB 6432—1994方法;粗脂肪采用索氏抽取法,参照GB 6433—1994方法;钙采用高锰酸钾法,参照GB 6436—1992的方法;磷采用磷钒钼酸比色法,参照GB 6437—1992的方法。
1.5.4 肌苷和肌苷酸的测定
采用高效液相色谱法(美国Waters)。称取0.5 g干燥鱼粉置于25 ml容量瓶中,用5%高氯酸定容在4℃下浸取60 min,移取5 ml置10 ml容量瓶中用6 mol/l KOH调节pH值至6,用乙醇定容。取1 ml离心(1 000 r/min)40 s。取上清液,进样5 μl。本试验在湖北省农产品加工与转化重点试验室完成。
1.5.5 胆固醇的测定
采用高效液相色谱法(美国Waters)。称取1 g干燥鱼粉置于25 ml容量瓶中,加入5 ml乙醇。2 ml 50%KOH混匀,在60℃水浴中皂化60 min,每10 min摇动一次。冷却加5 ml正己烷,用水定容,移取0.5 ml用N2吹干,加100 ml乙醇使其溶解,进样5 μl。本试验在湖北省农产品加工与转化重点实验室完成。
1.6 数据处理
试验所得数据用spss13.0软件进行统计分析,采用单因子方差分析(ANOVA),检验各组间差异显著性用Duncan's法多重比较,以P<0.05标记差异显著性。
2 结果
2.1 肌肉渗出性损失(见表2)
表2 不同试验组鲫鱼肌肉渗出性损失(%)
由表2可知,解冻0 h时,空白对照组鲫鱼肌肉渗出性损失为3.85%,RECC添加组为3.22%~3.78%;解冻2 h时,空白对照组为7.27%,RECC添加组为5.48%~6.93%;解冻4 h时,空白对照组为9.35%,RECC添加组为7.27%~9.00%;解冻8 h时,空白对照组为12.64%,RECC添加组为9.96%~12.08%;解冻24 h时,空白对照组为21.52%,RECC添加组为17.10%~20.53%。与空白对照组相比,在解冻0、4、8 h和24 h时,各RECC添加组鲫鱼肌肉渗出性损失均出现不同程度下降趋势(P>0.05)。
2.2 肌肉常规营养成分(见表3)
由表3可知,空白对照组、0.08%组、0.16%组和0.24%组鱼肌肉中水分含量分别为73.02%、72.49%、73.12%和72.68%。各组间水分含量非常接近,差异不显著(P>0.05)。
肌肉中粗蛋白质含量空白对照组为62.31%,0.08%组、0.16%组和0.24%组分别为62.76%、63.28%和62.33%。与空白对照组相比,各RECC添加组鱼肌肉中粗蛋白质含量均有不同程度的升高(P>0.05)。
表3 不同试验组鲫鱼肌肉常规营养成分(%)
0.16 %组鱼肌肉中粗脂肪含量(21.71%)略低于空白对照组(22.62%),而0.08%组(23.90%)和0.24%组(25.46%)均高于空白对照组,但各组间差异均不显著(P>0.05)。
空白对照组鱼肌肉中灰分含量为5.94%,3个RECC添加组依次分别为5.78%、5.66%和5.21%。各RECC添加组灰分含量均低于空白对照组;且随稀土壳聚糖螯合盐添加量的增加,灰分含量呈现逐渐下降趋势。但各组间鱼肌肉灰分含量无显著性差异(P>0.05)。
3个RECC添加组鱼肌肉中钙含量依次分别为1.54%、1.34%和1.47%,均较空白对照组(1.16%)有不同程度的增加(P>0.05)。
0.08 %组磷含量为1.09%,与空白对照组(1.08%)非常接近(P>0.05);而0.16%组和0.24%组磷含量分别为1.04%和1.00%,均较空白对照组有所降低(P>0.05)。
2.3 肌苷、肌苷酸、胆固醇含量(见表4)
表4 稀土壳聚糖螯合盐对鲫鱼肌肉肌苷、肌苷酸、胆固醇的影响(mg/g)
由表4可知:空白对照组、0.08%组、0.16%组和0.24%组肌苷含量分别为(3.31±0.51)、(3.89±0.36)、(4.96±0.67)mg/g和(3.67±0.43)mg/g。其中0.16%组显著高于空白对照组(P<0.05);0.08%组和0.24%组分别较空白对照组提高了17.52%和10.88%(P>0.05);3个RECC添加组之间无显著差异(P>0.05)。
各组鲫鱼肌肉中肌苷酸含量由大到小分别为0.16%组>0.08%组>0.24%组>空白对照组。各RECC添加组分别较空白对照组提高了11.34%、13.79%和5.24%,但各组间差异不显著(P>0.05)。
3个RECC添加组鲫鱼肌肉中胆固醇含量均低于空白对照组。各组固醇含量由小到大分别为0.16%组<0.24%组<0.08%组<空白对照组。各RECC添加组分别较空白对照组降低了0.82%、8.02%和7.69%,但各组间差异不显著(P>0.05)。
3 讨论
3.1 稀土壳聚糖螯合盐对鲫鱼肌肉常规营养成分的影响
肌肉的常规化学成分包括水分、粗蛋白质、粗脂肪等。蛋白质和脂肪的含量标志着鱼类的营养水平。一般认为,蛋白质、脂肪含量低,鱼肉品质就差;反之鱼就肥嫩好吃,鱼肉品质就好[1]。肌肉渗出性损失反映肌肉组织保持水分的能力,肌肉渗出性大,大量液体外流,可溶性营养成分和风味物质损失严重,肉品质量低[1]。
本研究中,同一解冻时间测定各组鲫鱼肌肉渗出性损失,各试验组均较空白对照组有一定程度的降低;各组之间鱼肌肉中的水分、粗脂肪、磷含量非常接近;各试验组鲫鱼肌肉中粗蛋白质、钙含量均较空白对照组有一定程度的增加,而灰分含量下降。这一结果表明添加稀土壳聚糖螯合盐对鲫鱼肌肉成分不仅无不良影响,且对肌肉的品质有一定改善作用。这一试验结果与曹丹等[10]研究的壳聚糖对异育银鲫肌肉营养成分的影响结果相一致。
稀土壳聚糖螯合盐对肌肉成分中钙的含量有增加的趋势,这主要因为稀土离子能改变细胞膜表面的钙离子通道,促进钙离子内流[11]。将稀土元素注射到小鼠中,随注射量的增大,Ca2+在器官中的浓度也提高,说明稀土元素能使动物体中钙浓度提高;另外,腹腔注射低浓度的稀土以后能显著增强肝脏内Ca-ATP酶的活性,ATP酶有3类,分别为P型、V型、F型,Ca-ATP酶属于P型的ATP酶,它为维持细胞内正确、有效、稳定的Ca2+浓度起着非常重要的作用[12]。
包玉敏等[13]研究表明稀土可提高鱼类对磷元素的利用率,增加鱼体内磷元素含量。但本试验中,仅0.08%组肌肉磷含量空白对照组非常接近(P>0.05),而0.16%组和0.24%组均较空白对照组有所降低(P>0.05)。其原因还不清楚,尚待研究。
3.2 稀土壳聚糖螯合盐对鲫鱼肌肉肌苷和肌苷酸的影响
肌苷参与体内核酸代谢、能量代谢和蛋白质的合成,活化丙酮酸氧化酶系,提高辅酶A的活性,使低能缺氧状态下的组织细胞继续顺利进行代谢,有助于肝细胞功能的恢复,可刺激体内产生抗体并促进肠道对铁的吸收。肌苷酸作为ATP的代谢产物,天然存在于肌肉中,它是衡量肉质鲜味的一个重要指标。刘旭等[2]和陈国宏等[3]的研究均表明,肌苷酸含量高的鱼肉,肉质就更加鲜嫩。陈宁等[14]在研究牛肉品质营养调控剂时,以牛肉中肌苷和肌苷酸的含量作为评价指标。
有关稀土壳聚糖螯合盐对饲养动物肉质风味的影响尚未见报道。本试验的研究结果表明在鲫鱼日粮中添加RECC能提高鲫鱼肌肉中肌苷和肌苷酸的含量,其中添加0.16%RECC组能显著提高肌苷的含量(P<0.05)。表明在试验中,添加一定剂量的稀土壳聚糖螯合盐对鲫鱼肌肉风味具有一定增强改善作用。
3.3 稀土壳聚糖螯合盐对鲫鱼肌肉中胆固醇含量的影响
胆固醇又称胆甾醇,它既是细胞膜及血浆蛋白质的重要组成部分,也是类固醇激素、胆汁、维生素的前体,是机体重要的脂类之一;但高胆固醇血症是动脉粥样硬化和冠心病的重要因子。因此,改变养殖动物肌肉中胆固醇含量对人的营养保健有重要意义。
郑晓灵等[15]研究表明在肉仔鸡日粮中添加0.50%的壳聚糖能降低优质肉仔鸡的血清总胆固醇含量;马小珍等[16]的试验也表明,壳聚糖能有效地降解血液中胆固醇和甘油三酯含量。王述柏等[17]研究表明在肉鸡日粮中添加2%的壳聚糖,能有效降低腿肌和胸肌中胆固醇含量。张义等[18]研究表明,稀土壳聚糖螯合盐可以降低四川三地乌骨鸡血清中总胆固醇的含量。本试验研究结果也表明,3个RECC添加组鲫鱼肌肉中胆固醇含量均不同程度低于空白对照组。这表明在试验中,添加一定剂量的稀土壳聚糖螯合盐可以降低鲫鱼肌肉中胆固醇的含量,提高其肌肉品质。
稀土壳聚糖螯合盐可降低鲫鱼肌肉中胆固醇的含量,可能是由于壳聚糖与日粮脂肪进入肠道后形成胶体,可吸附脂肪、胆固醇、胆汁,阻止胆汁酸的循环,降低脂肪吸收,使未被消化的脂肪、胆固醇、胆汁与壳聚糖凝胶随粪便一起排出,从而降低了机体对脂肪和胆固醇的吸收[19]。此外稀土元素铈可影响三羧酸循环,干扰脂类代谢途径,降低血中胆固醇[20],从而降低机体中胆固醇含量,提高肌肉品质。