壳寡糖对黄河鲤鱼肌肉营养成分的影响

吕成才 范超杰 熊建利

摘要：为探究壳寡糖对黄河鲤鱼（Cyprinus carpio）肌肉营养成分的影响，选取270尾体重为（34±3）g的健康黄河鲤鱼幼鱼为研究对象，随机分为6个组，分别饲喂壳寡糖添加量为0%（对照组）、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的饲料8周。结果表明，饲粮中添加适量的壳寡糖可以提高黄河鲤鱼肌肉中粗蛋白质和粗灰分的含量，降低水分含量及改善氨基酸含量的组成，在一定程度上提高了黄河鲤鱼肌肉品质，且对肌肉风味没有明显的影响。壳寡糖在黄河鲤鱼中的最适添加量为0.6%。

关键词：壳寡糖;黄河鲤鱼（Cyprinus carpio）;营养成分;氨基酸

中图分类号：O629.12;S962         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）06-0135-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.06.027           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of chitooligosaccharide on the muscle nutritional

components of Yellow river carp

LYU Cheng-cai1，FAN Chao-jie1，XIONG Jian-li1，CHEN Wan-guang2，CHAI Jun1

（1.College of Animal Science and Technology，Henan University of Science and Technology，Luoyang 471023，Henan，China;

2.Life Science College，Luoyang Normal University，Luoyang 471022，Henan，China）

Abstract： To study the effects of chitooligosaccharide on the muscle nutritional components of Yellow river carp， a total of 270 Yellow River carp with initial body weight of （34±3） g were randomly assigned to six treatments which feed different concentrations （0%， 0.2%， 0.4%， 0.6%， 0.8%， 1.0%） of chitooligosaccharide for 8 weeks， each treatment had 3 replicates. The results showed that moderate concentration of chitooligosaccharide can improve the protein and ash contents， reduce the water content; change the components of amino acid content， improve the muscle quality， but not affect the muscle relish. The most optimum additive amount in Yellow river carp was 0.6%.

Key words： chitooligosaccharide; Yellow river carp（Cyprinus carpio）;  nutritional component; amino acid

随着社会的发展，人们生活水平不断提高，水产品越来越受到消费者的青睐，而水产品的营养品质、风味和安全问题是广大消费者普遍关注的问题。在传统水产养殖业中，为了保证动物的快速生长，各种抗生素被广泛使用，从而导致这些抗生素在动物体内残留、积累，这不仅危害动物健康，影响产品的质量，而且对食用这些产品的人和动物存在潜在危害。因此，寻找无危害的产物来替代抗生素发挥作用迫在眉睫。

壳寡糖（Chitooligosaccharide，COS）是采用酸水解、酶法降解甲壳素/壳聚糖获得的產物[1]，是通过β-1，4-键连接D-氨基葡萄糖的低聚物[2]，是天然糖中惟一大量存在的碱性氨基多糖，其特征为脱乙酰度>90%[3]，聚合度<20[4]，平均分子质量<3 900道尔顿[5，6]。壳寡糖具有降胆固醇、抗菌、免疫刺激、抗肿瘤和抗癌、加速钙和铁吸收、抗炎、抗高血压、抗氧化、抗肥胖、抗糖尿病、抗老年痴呆、血管紧张素转换酶（ACE）抑制活性等生物作用[1，5];此外通过化学修饰及与其他生物聚合物的偶联，壳寡糖也可在组织工程、药物/基因传递、化疗中对抗MDR、增强植物免疫、水处理和环境保护方面发挥作用[1]。因此壳寡糖被广泛用于生物医学设备/产品、食品生产、农业和水净化等方面[1];而在食品生产方面更是被大家广泛接受，国家2014年批准其可用于食品的新食品原料[7]。

黄河鲤鱼（Cyprinus carpio）是鲤形目鲤科鱼类，又名鲤拐子、鲤子，是黄河流域重要的经济鱼类。黄河鲤鱼体态丰满，肉质肥厚，细嫩鲜美，营养丰富，为中国重要的养殖鱼类，也是河南省名优鱼种。中华人民共和国农业部于2001年制定了黄河鲤鱼的标准即《中华人民共和国水产行业标准：黄河鲤鱼》（SC 1043-2001）。近年来，壳寡糖已被用于吉富罗非鱼（Oreochromis niloticus）[8]、虹鳟（Oncorhynchus mykiss）[9]、大菱鲆（Scophthalmus maximus）[10，11]、建鲤（Cyprinus Carpio var. Jian）[12]、红鳍东方鲀（Takifugu rubripes）[13]、青鱼（Mylopharyngodon piceu）[14]、异育银鲫（Carassius auratus gibelio）[15]、花鲈（Lateolabrax japonicus）[16]等鱼类的应用研究方面，大多集中在生长性能、血液生化、非特异性免疫等方面，而对肌肉营养成分的影响尚未见报道。因此本试验以黄河鲤鱼为研究对象，通过在饲粮中添加不同水平壳寡糖以研究壳寡糖对黄河鲤鱼肌肉营养成分的影响，以期为黄河鲤鱼健康、绿色和高效养殖提供理论依据。

1  材料与方法

1.1  饲料制备

食品级壳寡糖购买自山东济南海得贝海海洋生物工程有限公司。基础饲料以进口鱼粉（孟津县同创饲料厂）为主要蛋白源，大豆、卵磷脂为主要脂肪源，主要营养成分含量为粗蛋白质≥34.0%、粗脂肪≥7.0%、粗纤维≤8.0%、粗灰分≤13.0%、总磷≥1.0%、赖氨酸≥1.8%。

壳寡糖在基础饲料中添加量分别为0%（对照组）、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%。将基础饲料粉碎过筛（80目）后，将壳寡糖和基础饲料混匀后用压面机制成（2.0 mm×2.0 mm）硬性颗粒，60 ℃烘箱烘干后密封室温保存。

1.2  样品处理

试验鱼购自孟津黄河鲤鱼养殖场，体重（34±3）g，体长（11.2±0.5） cm。将270尾黄河鲤鱼随机分为6个水平组，每组3个重复，每个重复15尾。水箱内提前通入氧气（5 mg/L），pH 6.5～7.0，温度控制在22～24 ℃，试验用鱼以基础饲料驯化2周，然后饲喂试验饲料，周期为8周。按照饲粮中壳寡糖添加量分别分为0%（对照组）、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%。试验期间，饲喂量按照体重的3%～5%进行饲喂，每天早上7：00～8：00饲喂，10：00～11：00换水，晚上6：00～7：00饲喂，9：00～10：00换水。试验结束后，活鱼处死后取肌肉保存于-20 ℃备用。

1.3  指标测定

1.3.1  一般营养成分的测定  水分含量的测定参照直接干燥法（GB 5009.3-2016）;粗灰分的测定参照燃烧法（GB 5009.4-2016）;粗脂肪的测定参照索氏抽提法（GB/T 6433-2006）;粗蛋白质的测定参照凯氏定氮法（GB 5009.5-2016）。

1.3.2  氨基酸含量的测定  氨基酸含量采用养殖鱼类种质检验中的第11部分：肌肉中主要氨基酸含量的测定（GB/T 18654.11-2008），所用仪器为氨基酸自动分析仪（日本HITACHiL-8800型）。

1.4  数据分析

采用SPSS 20.0数据统计分析软件进行分析，多重比较采用LSD法。试验数据以平均差±标准误表示，显著性水平为P<0.05。

2  结果与分析

2.1  添加不同水平壳寡糖对黄河鲤鱼肌肉一般营养成分含量

添加不同水平壳寡糖对黄河鲤鱼肌肉一般营养成分含量影响的结果见表1。由表1可知，饲粮中添加壳寡糖降低了肌肉含水率，且高浓度组（0.8%和1.0%）与对照组差异显著（P<0.05），各试验组间含水率呈现随壳寡糖浓度增加而下降的趋势;就粗蛋白质而言，壳寡糖的添加增加了粗蛋白质的含量，除低浓度组（0.2%）外，其余各试验组与对照组差异均显著（P<0.05），各试验组间也随壳寡糖浓度增加粗蛋白质含量上升;壳寡糖的添加增加了粗灰分的含量，各试验组与对照组差异均显著（P<0.05），且在各试验组间随壳寡糖浓度的增加而增加，在1.00%浓度组达到最高值;而粗脂肪含量在对照组和各试验组间差异不显著，在各试验组间呈波浪式的变化。

2.2  添加不同水平壳寡糖对黄河鲤鱼肌肉氨基酸含量

添加不同水平壳寡糖对黄河鲤鱼肌肉氨基酸含量影响的结果见表2。由表2可知，在检测出17种氨基酸中，必需氨基酸8种，其余9种为非必需氨基酸，其中呈味氨基酸4种，即天门冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）及丙氨酸（Ala）;对照组与各试验组的呈味氨基酸中均为谷氨酸（Glu）含量最高，最低均为甘氨酸（Gly）。在所有氨基酸中，胱氨酸含量在各组均小于1%，而其他氨基酸含量均超过1%，故胱氨酸为第一限制性氨基酸。几乎所有氨基酸在0.6%组达到最大值。氨基酸总量在0.6%组高于对照组但差异不显著（P>0.05），其余各组均低于对照组，且高浓度组（0.8%和1.0%）显著低于对照组（P<0.05）。各试验组必需氨基酸与氨基酸总量（EAA/TAA）比值与对照组相比均差异显著（P<0.05），且在0.6%試验组达到最大值，呈现先升高后下降的趋势。各试验组非必需氨基酸与氨基酸总量（NEAA/TAA）比值与对照组相比均差异显著（P<0.05），且在0.6%试验组达到最小值。各试验组呈味氨基酸与氨基酸总量（EAA/TAA）比值均小于对照组，且高浓度组（0.6%、0.8%和1.0%）显著低于对照组和低浓度组（0.2%和0.4%）。必需氨基酸和非必需氨基酸的比值（EAA/NEAA）在对照组与各试验组，以及各试验组间差异不显著（P>0.05）。

3  讨论

3.1  不同水平壳寡糖对黄河鲤鱼肌肉一般营养成分的影响

肌肉品质与肌肉的营养成分含量相关，因此营养成分（如水、蛋白质和脂肪）含量是评价肉品质的重要指标[17]，但营养成分的含量受多种因素（如物种种类、日粮营养水平、饲料原料种类以及养殖环境等）的影响。本试验中饲粮添加壳寡糖引起黄河鲤鱼肌肉水分、粗蛋白质和粗灰分的变化，且表现出剂量效应，即水分随着浓度的增加而降低，粗蛋白质和粗灰分随浓度的增加而上升。Zhang[17]发现在日粮中添加不同水平的壳寡糖（1、3、5 g/kg）可促进大鳞副泥鳅肌肉蛋白质含量提高及降低含水率，这与本试验研究结果基本一致，但其他学者发现饲粮中添加壳寡糖对鱼类肌肉营养成分没有影响[18]。Luo等[19]发现饲粮中添加壳寡糖（0、20、40、60 mg/kg）对虹鳟全鱼的体组成（粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分）没有显著的影响。Meng等[20]发现饲粮中添加壳寡糖（0、0.1、0.2、0.4、0.8 g/kg）对尼罗罗非鱼全鱼的含水率、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分没有明显的影响。蔡胜昌等[11]发现不同浓度的壳寡糖（0、0.5%和1.0%）对大菱鲆幼鱼体成分影响不显著。由此可见，壳寡糖对肌肉营养成分的影响在不同物种之间存在差异，这可能是由于物种以及添加剂量的原因。而壳寡糖添加导致黄河鲤鱼肌肉粗灰分的增加原因有待进一步研究。

3.2  不同水平壳寡糖对黄河鲤鱼氨基酸含量的影响

肌肉的营养价值不仅与蛋白质的含量有关，而且与组成蛋白质的氨基酸种类以及含量有关。氨基酸的种类、含量以及必需氨基酸含量共同决定了蛋白质的营养价值[21]。本试验在黄河鲤鱼肌肉中共检测出17种氨基酸，包括8种必需氨基酸、9种为非必需氨基酸（4种呈味氨基酸）。与对照组比较，添加不同水平的壳寡糖对黄河鲤鱼肌肉中各种氨基酸的含量有影响，表现为随着壳寡糖水平的增加而增加随后又下降，在0.6%试验组达到最高值。肌肉氨基酸总量、必需氨基酸、非必需氨基酸和呈味氨基酸含量的变化也是如此，均在0.6%试验组达到最高值，在0.8%和1.0%试验组则是显著低于0.6%试验组，这表明在黄河鲤鱼中壳寡糖的添加最适量为0.6%，该浓度的壳寡糖增加了黄河鲤鱼肌肉的品质。食品味道鲜美的程度主要由蛋白质中呈味氨基酸（天门冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸和甘氨酸）的组成和含量所决定，其中丙氨酸和甘氨酸是呈甘味的特征性氨基酸，谷氨酸和天门冬氨酸是呈鲜味的特征性氨基酸[21]。本试验发现在最适浓度0.6%试验组各种呈味氨基酸中除降低甘氨酸的含量以外，对其他3种呈味氨基酸均无显著影响，表明饲粮中添加壳寡糖对肌肉的风味没有较大的影响。本试验发现黄河鲤鱼的谷氨酸含量最高，而胱氨酸含量最低，为第一限制性氨基酸，这与其他学者[22]对黄河鲤鱼肌肉氨基酸含量的研究结果相同。

4  结论

饲粮中添加适量的壳寡糖可以提高黄河鲤鱼肌肉中粗蛋白质和粗灰分的含量，降低水分含量，改善氨基酸组成，在一定程度上改善了黄河鲤鱼肌肉品质，对肌肉风味没有明显的影响，且壳寡糖的最适添加量为0.6%。

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