6个不同群体许氏平鲉肌肉氨基酸分析及评价

王婧文，王英俊，刘天红，吴莹莹，刘童，邹琰，宋爱环，唐学玺，刘洪军*

(1.中国海洋大学海洋生命学院，山东 青岛 266003； 2.山东省海洋生物研究院；3.青岛市海洋生物种质资源挖掘与利用工程实验室：山东 青岛 266104)

许氏平鲉(Sebastesschlegeli)，属鲉形目(Scorpaeniformes)、鲉科(Scorpaenidae)、平鲉属 (Sebastodes)，地方名为黑寨、黑石鲈、黑头或黑鲪，是中国常见冷温性底层岩礁性鱼种，渤海、朝鲜半岛及日本均有分布，是重要的经济海捕鱼类[1-3]。许氏平鲉味道鲜美，营养价值高，富含多种营养物质，深受消费者喜爱。目前，对于许氏平鲉的研究多集中于生物特征、遗传多样性以及增养殖方面，对其不同群体间的营养成分比较的研究尚未见报道[4-7]。

本研究选取黄渤海不同区域的许氏平鲉，以烟台长岛、青岛沙子口、威海、日照、丹东及大连地区6个不同群体为研究对象，对肌肉基础营养成分和氨基酸进行测定、分析及评价，以期为其营养价值研究、种质资源开发与保护及其他基础工作提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

2018年10月从烟台、青岛、威海、日照、丹东和大连码头采集野生许氏平鲉。各个群体许氏平鲉数量均为20尾，烟台、青岛、威海及日照4个群体许氏平鲉均采集鲜活样本，丹东与大连群体许氏平鲉采用活体冰镇放入保鲜袋速运6 h方式，将采集样品带回实验室做进一步分析处理，用滤纸将鱼体表水分擦干，进行体质量、体长测定，然后去掉鱼皮与鳞片，取鱼背部腹部肌肉，切成肉段剔刺、混匀放入匀浆机制成肉糜，用封口袋装好，标记后放入-80 ℃冰箱保存待测，采样记录见表1。所有指标均设置3组重复，取测量平均值。

1.2 仪器与设备

主要包括脂肪测定仪Soxtec 8000(丹麦福斯公司)；凯氏定氮仪8200(丹麦福斯公司)；F6010马弗炉(龙口市电炉厂)；LA8080高速氨基酸分析仪(日立高新技术公司)；电子天平(北京赛多利斯科学仪器有限公司)；DHG-9023A电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 基础营养成分测定

水分测定根据国标(GB5009.3—2016)《食品安全国家标准 食品中水分的测定》，采用直接干燥法测定[8]；灰分根据国标(GB5009.4—2016) 《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》执行[9]；蛋白质测定参照国标(GB5009.5—2016)《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》，采用自动凯氏定氮仪法测定[10]；粗脂肪测定参照国标 (GB5009.6—2016) 《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》，采用脂肪测定仪测定[11]。

表1 不同地区许氏平鲉质量、体长范围Tab.1 The weight, body length range ofSebastes schlegeli in different regions n=3

1.3.2 氨基酸测定

氨基酸测定参照(GB5009.124—2016)《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》执行[12]。

1.3.3营养价值评价方法

参照文献[13-15]所述，根据FAO(联合国粮食及农业组织)/WHO(世界卫生组织)建立的氨基酸评分标准模式(%，干重)和以鸡蛋蛋白质作为理想蛋白质的化学评分模式(%，干重)进行比较，将所测得必需氨基酸含量转换成1 g蛋白质中所含氨基酸毫克数，采用公式(1)～(3)计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)。

式(1)

式(2)

式(3)

式中：aa为样品蛋白质中某种必需氨基酸含量；AA(FAO/WHO)为FAO/WHO模式中蛋白质相应某种必需氨基酸含量；AA(Egg)为全鸡蛋蛋白模式中蛋白质相应某种必需氨基酸含量;AE、BE、CE…HE为全鸡蛋蛋白相应不同氨基酸含量；n为参与比较的氨基酸数量。

1.3.4 数据处理

实验数据采用SPSS 23.0 统计软件进行数据分析，结果使用(平均值±标准差)(mean±SD)表示，使用单因素方差分析进行显著性分析，P<0.05时，差异显著；P>0.05时，差异不显著。使用主成分分析与系统聚类方法进行聚类分析，使用普通判别进行判别分析。

2 结果与分析

2.1 一般营养成分

对6个不同群体许氏平鲉的一般营养成分进行测定与统计分析，结果见表2。从表2可知，许氏平鲉水分含量范围为77.14%～80.17%，灰分含量范围为5.48%～6.88%，粗脂肪含量范围为0.99%～7.02%，粗蛋白含量范围为84.01%～94.21%。6个群体水分含量差异性不显著(P>0.05)，烟台、青岛及威海群体的灰分含量差异性不显著(P>0.05)，粗脂肪和粗蛋白组间差异性显著(P<0.05)。日照群体的粗脂肪含量最低为0.99%，粗蛋白含量较高，威海群体的粗蛋白含量最高，粗脂肪含量较低。

表2 6个不同群体许氏平鲉一般营养成分比较Tab.2 Comparisons of general nutrients composition of Sebastes schlegeli in different regions %

注：*表示湿基水分含量，灰分、粗脂肪和粗蛋白含量均以干基计。同列中标有相同字母表示组间无显著性差异(P>0.05)同列中标有不同字母表示有显著性差异(P<0.05)。

2.2 肌肉氨基酸含量及评价

2.2.1 肌肉氨基酸组成及含量

表3为检测的6个群体许氏平鲉肌肉中常见17种氨基酸组成及含量，除了色氨酸被分解，共检测了7种必需氨基酸：苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸。6个群体必需氨基酸总量为4.48%～4.93%，含量大小依次为：青岛>烟台>威海>日照>大连>丹东。在7种必需氨基酸中，6个群体许氏平鲉含量最高的均为赖氨酸，其次为亮氨酸。6个群体鲜味氨基酸总量在4.22%～4.66%，含量大小依次为青岛>烟台>威海>日照>大连>丹东，所有群体中均为谷氨酸含量最高，其次为天冬氨酸，各个群体差异性不显著(P>0.05)。十种非必需氨基酸6个群体含量在6.52%～7.24%，含量大小依次为：青岛>烟台>威海>日照>大连>丹东，谷氨酸均为6个群体中氨基酸含量最高(1.76%～1.93%)，其次为天冬氨酸(1.24%～1.36%)。支链氨基酸(异亮氨酸、亮氨酸和缬氨酸)与芳香氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸)的比值为F值。本次实验测出6个群体许氏平鲉F值范围为2.13～2.27。

表3 6个不同群体许氏平鲉肌肉氨基酸组成及含量Tab.3 Muscle composition and content of amino acids of Sebastes schlegeli in different region %

注：含量以鲜基计。色氨酸在检测中被分解，#为必需氨基酸，*为呈味氨基酸。同行中标有相同字母者表示差异性不显著(P>0.05)，同行中标有不同字母者表示差异性显著(P<0.05)。F值表示支链氨基酸含量与芳香族氨基酸含量的比。

对6个群体所有氨基酸进行主成分分析，首先，分析上述6个不同群体许氏平鲉17种氨基酸指标间的相关性。然后进行主成分因子分析，得到主成分因子的载荷矩阵、特征值、方差贡献率及累计贡献率，可以实现对氨基酸的综合性分析，减少氨基酸分析指标与损失。取特征值大于1的成分作为主成分，构建综合评价函数，计算综合得分。取所有特征值大于1的成分作为主成分，第一主成分天冬氨酸的特征值为19.515，方差贡献率为75.056%；第二主成分苏氨酸特征值为4.008，方差贡献率为90.470%；第三主成分丝氨酸特征值为1.322，方差贡献率为95.55%。通过主成分分析，得到2个主成分表达式，分别写为：

判别方程1:=0.070CAsp+0.070CThr+0.071CSer+0.070CGlu+0.051CPro+0.065CGly+0.071CAla+0.070CVal﹣0.003CMet+0.071CIle+0.070CLeu+0.071CTyr+0.065CPhe+0.070CLys+0.066CHis+0.070CArg﹣0.031CCys

判别方程2:=-0.043CAsp+0.045CThr+0.022CSer+0.029CGlu+0.308CPro+0.082CGly-0.025CAla+0.015CVal-0.448CMet-0.015CIle-0.047CLeu+0.006CTyr-0.101CPhe-0.022CLys-0.055CHis+0.031CArg+0.395CCys

计算得到氨基酸因子得分变量后，进一步对6个群体所有氨基酸进行聚类分析，聚类分析结果如图1。依图1所示，将6个群体分为2类或3类比较合适，如果样本分为2类，烟台是一类，其余群体是一类；如果分为3类，烟台是一类，青岛和威海是一类，其余群体是一类。

RZ：日照；DL：大连；WH：威海；DD：丹东；QD：青岛；
YT：烟台。

RZ means Rizhao; DL means Dalian; WH means Weihai;
DD means Dandong; QD means Qingdao; YT means Yantai.

对所有方差为齐性(P>0.05)的氨基酸进行普通判别分析，包括丝氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸和胱氨酸及氨基酸总量，分类结果如图2所示。从图2可以看出，通过判别函数回代，6个群体判别成功率为100%，判错率为0%。根据判别函数分类散点图(图2)可以看出，烟台与威海、青岛与丹东、日照与大连组质心距离近，各群体样品紧密分布在组质心周围。表4中判别分析可准确将样品归到所属群体中，成功率为100%，为后续许氏平鲉群体的分类提供了一种新方法。

表4 6个群体判别分类结果Tab.4 Discriminant classification results in different regions

注：正确地对100% 个原始已分组个案进行了分类。

2.2.2 肌肉氨基酸的营养评价

表5为6个群体许氏平鲉肌肉中氨基酸含量与FAO/WHO的氨基酸评分模式和全鸡蛋蛋白质模式中氨基酸含量的比较结果。表6为6个群体许氏平鲉肌肉中的氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)。由表6可知，在AAS模式中，烟台群体中第一限制性氨基酸为蛋氨酸与胱氨酸，第二限制性氨基酸为缬氨酸，其余5个群体第一限制性氨基酸为缬氨酸，第二限制性氨基酸为蛋氨酸与胱氨酸；在CS模式中，6个群体第一限制性氨基酸为蛋氨酸与胱氨酸，烟台、威海和日照和大连第二限制性氨基酸为苯丙氨酸与酪氨酸，青岛、丹东第二限制性氨基酸为缬氨酸。

表5 6个群体许氏平鲉与FAO/WHO和鸡蛋蛋白标准的必需氨基酸含量比较Tab.5 Comparisons of essential amino acid contents from Sebastes schlegeli in different regions with FAO/WHO and egg protein standards mg·(g·N)-1

表6 6个不同群体许氏平鲉肌肉氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EEAI)Tab.6 Amino acid scores(AAS), chemical scores(CS) and essential amino acid indices(EEAI) of muscles from Sebastes schlegeli in different regions

3 讨论

3.1 基本营养成分

实验选取6个不同群体的许氏平鲉，对其进行了营养成分测定及评价。脂肪含量与肉类的口感有关，良好的适口性脂肪含量范围一般在3.5%～4.5%[16-17]，烟台许氏平鲉粗脂肪含量为3.49%，威海许氏平鲉粗脂肪含量为4.25%，具有较好的适口性。6个群体的许氏平鲉脂肪含量波动范围较大，青岛群体的脂肪含量最高，为7.02%；日照群体的脂肪含量最低，为0.99%。造成脂肪范围波动较大的原因可能是受地理因素、生理状况的影响，宋理平等[18]研究发现，饲料脂肪水平越高，实验中许氏平鲉全鱼、肌肉和肝脏脂肪含量也随之升高，表明食物及食物中脂肪含量也会影响许氏平鲉脂肪含量。众所周知，水产品中蛋白质含量高，一些水产品干基蛋白质含量达到80%～90%[19]，本研究测得6个群体许氏平鲉粗蛋白含量在84.01%～94.21%，6个群体差异性显著，蛋白质含量均较高。

3.2 肌肉氨基酸的组成及含量

在FAO/WHO的标准模式中，EAA/TAA约为40%，EAA/NEAA大于60%属于理想蛋白质源[16]，6个群体许氏平鲉的EAA/TAA均在40.10%～40.63%之间，属于理想模式范围，EAA/NEAA在67.22%～68.72%之间，均高于60%，差异性不显著，所以6个群体许氏平鲉营养比例均衡，蛋白质品质良好。6个群体许氏平鲉中必需氨基酸含量最高的均为赖氨酸，其次为亮氨酸。赖氨酸在动物生长过程中有着重要作用，参与体内蛋白质的合成，决定着其他氨基酸的利用程度，同时还可以提高钙的吸收，促进发育和机体应激能力[20-21]；亮氨酸可促进骨骼肌蛋白的合成，氧化供能、提高肉品质和免疫力[22-23]，因此许氏平鲉可作为补充赖氨酸和亮氨酸的蛋白质源。

在必需氨基酸总量中青岛含量最高，青岛和丹东差异性显著(P<0.05)，与其他群体差异不显著(P>0.05)。呈味氨基酸决定了食物的鲜美程度，由呈鲜味的天冬氨酸、谷氨酸和呈甘味的甘氨酸、丙氨酸4种氨基酸组成，其中谷氨酸鲜味最强，丝氨酸、脯氨酸也与食物甘味有关[16，24-26]。烟台、青岛与威海许氏平鲉鲜味氨基酸含量要高于其他群体，与聚类分析所示分类结果相吻合。朱成科等[16]与柳学周等[27]认为当鱼体F值较为接近人体和其他哺乳动物的F值(3.0～3.5)时，可补充当肝受损时(F值为1.0～1.5)降低的数值，6个群体许氏平鲉F值范围为2.13～2.27，以烟台和青岛许氏平鲉最为接近，因此，许氏平鲉具有开发保肝功效的功能性食品的潜力。

使用判别方程1和判别方程2进行判别分析，发现烟台与威海分为一类、青岛与丹东分为一类、日照与大连分为一类，这表明在方差齐性氨基酸综合含量上，烟台与威海、青岛与丹东、日照与大连群体的许氏平鲉更为接近。6个群体判别成功率均为100%，为后续许氏平鲉种群的判别提供了新参考。

3.3 肌肉氨基酸的营养评价

优质蛋白质资源开发和居民膳食指导离不开蛋白质营养评价[27]，而氨基酸是组成蛋白质的基本单位，所以蛋白质营养价值的高低由必需氨基酸的种类、数量以及比例决定。对比AAS与CS两种模式，发现许氏平鲉6个群体赖氨酸AAS与CS均为最高，6个群体许氏平鲉赖氨酸含量均超过了FAO/WHO模式，可用来补充赖氨酸[28]。EAAI指数是评价蛋白质营养的一种方法，比值越高，越接近于鸡蛋蛋白标准，营养价值越高。本实验EAAI指数范围为62.48～66.62，大小依次为:青岛>日照>大连>威海>丹东>烟台；从EAAI指标来看，青岛数值最高为66.62，高于梭鱼(Lizahaematochila)(59.63)[29]、大黄鱼(PseudosciaenacroceaRichardson)(44.03)[30]，低于多鳞鱚(Sillagosihama)(69.9)[31]以及紫红笛鲷(Lutjanusargentimaculatus) (77.62)[26]。在韩慧宗等[32]的研究中，许氏平鲉半胱氨酸含量最低，与本实验结果一致，在AAS与CS两种模式下，蛋氨酸与胱氨酸都为第一或第二限制性氨基酸，此结论可为鱼类养殖及饲料研发提供依据。

3.4 造成差异的原因

许氏平鲉对食物资源的利用率高，竞争能力较强，主要摄食虾类、鱼类、多毛类及头足类等20余种饵料[33]，上述饵料生物在各海域的丰度存在差异，可能是造成6个群体营养差异的重要原因。另外，房景辉等[34]研究了光照强度对许氏平鲉体组分的影响，发现除了灰分外，光照强度并不影响营养成分组成及含量；刘群等[35]研究了饥饿与再投喂对许氏平鲉体组分的影响，结果显示，在饥饿状态，鱼体分解自身贮存的营养物质，机体的有机物质含量减少，而水分和灰分百分比含量相对增加；王晓杰等[36]研究了低温胁迫对许氏平鲉生长的的影响，认为在长时间低温胁迫过程中, 许氏平鲉主要靠消耗脂肪作为能量来源，水分的相对含量逐渐增加。综上所述，自然界中季节变化、环境温度的变化或食物分布不均与缺乏等原因会导致个体差异，从而造成许氏平鲉营养组分的差异。

4 结语

从必需氨基酸指数、氨基酸评分和化学评分来看，青岛许氏平鲉的营养价值要高于其他群体，但青岛许氏平鲉脂肪含量高，这与现代人追求高蛋白质，低脂肪的营养理念稍有偏差。大连许氏平鲉具有较高的粗蛋白和必需氨基酸指数，较低的脂肪含量，蛋白质营养价值高于烟台、威海、日照和丹东，为消费者提供了另一种选择。在鲜味氨基酸上，青岛与烟台许氏平鲉要高于其他群体，通过对所有氨基酸进行聚类分析，发现烟台群体自成一类，其他海域的口味并无明显差异。除了氨基酸外，多不饱和脂肪酸也能显著增加香味[16-17]，有研究表明，核苷酸、矿物质及挥发性成分也会影响风味品质[37-38]，因此对于影响许氏平鮋肌肉风味的确切因素，还需进一步研究。