温州市珊溪水库鳙营养成分分析与评价

郑伊诺，周朝生，杜双双，蒋倩倩，陆荣茂，柯爱英，朱洁，胡园,6*

(1. 浙江大学， 浙江 杭州 310000； 2.浙江省海洋水产养殖研究所； 3.浙江省近岸水域生物资源开发与保护重点实验室： 浙江 温州 325005；4.温州中环正源水务有限公司， 浙江 温州 325003；5. 嘉兴市南湖区市场监督管理局稽查大队， 浙江 嘉兴 314002； 6. 宁波大学， 浙江 宁波 315211)

鳙(Aristichthysnobilis)隶属于硬骨鱼纲、鲤形目、鲤科、鲢亚科，是中国江河、湖泊和水库等大水面水体中特有的半洄游性鱼类，也是大水面水体中的主要养殖对象，北达海河平原，南至珠江平原，其间分布于黄河、长江和钱塘江等平原地区。珊溪水库位于温州市文成县境内的飞云江干流中流河段，119°47′～120°15′，47°39′～47°48′，不包括引水渠道，由珊溪大坝水库和赵山渡水库两部分组成，全流域面积3 252 km2，距温州市区117 km，距文成县城28 km。珊溪水库是温州市最大的供水水源，其控制着温州地区近80%的淡水资源，被温州人民誉为“大水缸”。目前珊溪水库内鲢(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙的保有量约为1 800 t[1-2]。

随着物质生活水平提高，人们对饮食营养健康越来越重视。鱼类可为人类提供优质的蛋白质和丰富的脂肪酸，特别是含有营养价值较高的不饱和脂肪酸以及必需脂肪酸，对于改善人类膳食结构发挥了重要作用。此外，因其肉质鲜美，被广大民众所喜爱，成为餐桌上常见佳肴[3]。珊溪水库鳙因常年生活在地表II类以上的深冷水环境中，处于封库放养状态，生长周期长，肉质脆实鲜美，品质在同类鱼中堪称上品。本研究分别对4龄和6龄捕捞规格的温州市珊溪水库鳙肌肉基本营养成分(水分、蛋白质、脂肪和灰分)、脂肪酸、氨基酸和矿物质等指标进行了综合分析与评价，为鳙营养价值的评定和人类合理膳食提供基础资料和科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

鲜活鳙均于2018年8月采自温州市珊溪水库，体质健壮，无病无伤。根据鳞片环纹形态特征鉴定样本年龄，样品组鳙均为4龄及以上，具备捕捞销售规格。样本20尾，4龄和6龄鳙体质量分别为33～79 kg和2.56～5.77 kg，4龄和6龄鳙体长50～68 cm和52 ～73 cm。

1.2 主要仪器

凯氏定氮仪K-360(瑞士步琪公司)；马弗炉Thermo(赛默飞世尔公司)；日立L-8900高速氨基酸分析仪(日立公司)；Varian GC 450气相色谱仪(瓦里安公司)；watersAcquity UPLC H-CLASS高效液相色谱仪(美国沃特世科技公司)；Agilent 7900 ICP-MS(安捷伦科技有限公司)。

1.3 样品处理

将鲜活鳙用清水洗净，擦干体表水后尾部放血、除去鳞片、表皮、红肌并挑去骨骼，切取肌肉，横切成1～2 cm厚度肉片，用食物搅碎机将样品处理成糜状，一部分用于常规营养成分测定，另一部分混匀后用于全鱼肌肉氨基酸、脂肪酸和矿物质含量测定。

1.4 实验方法

1)水分测定采用恒温常压干燥法(《GB 5009.3—2016食品安全国家标准 食品中水分的测定》)。

2)灰分测定采用马弗炉灼烧法(《GB 5009.4—2016食品安全国家标准 食品中灰分的测定》)。

3)粗蛋白测定采用微量凯氏定氮法(《GB 5009.5—2016食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》)。

4)粗脂肪测定采用索氏抽提法(《GB/T 5009.6—2016食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》)。

5)氨基酸测定依据GB/T 5009.124—2016方法，样品经酸(6 mol/L HCl)水解后，在日立L-8900高速氨基酸分析仪对鳙进行17种氨基酸含量的测定。依据GB/T 15400—2018 方法用超高效液相色谱仪对鳙进行色氨酸含量的测定。

6)脂肪酸依据《GB 5009.168—2016 食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》，采用水解-提取法，使用气相色谱仪测定脂肪酸组成，各脂肪酸相对含量的确定采用面积归一化法。

7)矿物质

铁测定采用《GB 5009.90—2016食品安全国家标准食品中铁的测定》；钾、钠测定采用《GB 5009.91—2017食品安全国家标准食品中钾、钠的测定》；钙测定采用《GB 5009.92—2017食品安全国家标准食品中钙的测定》；镁测定采用《GB 5009.241—2017食品安全国家标准食品中镁的测定》；锰测定采用《GB 5009.242—2017食品安全国家标准食品中锰的测定》；铜测定采用《GB 5009.13—2017食品安全国家标准食品中铜的测定》；锌测定采用《GB 5009.14—2017食品安全国家标准食品中锌的测定》；硒测定采用《GB 5009.93—2017食品安全国家标准食品中硒的测定》；磷测定采用《GB 5009.97—2016食品安全国家标准食品中磷的测定》。

1.5 营养品质评价方法

将所测得必需氨基酸换算成每克蛋白质中氨基酸毫克数，根据FAO/WHO(联合国粮食及农业组织/世界卫生组织) 1973年建议的氨基酸评分标准模式(mg/g N)和全鸡蛋白质的氨基酸模式(mg/g N)分别按以下公式计算氨基酸评分(amino acid score, AAS)、化学评分(chemical score, CS)和必需氨基酸指数(essential amino acid index, EAAI)：

式(1)

式(2)

式(3)

式中：aa 为实验样品的必需氨基酸含量(mg/g N)；AA(FAO/WHO)为 FAO/WHO评分标准模式中同种氨基酸含量(mg/g N)，AA(Egg)为全鸡蛋蛋白中同种氨基酸含量(mg/g N)，n 为比较的必需氨基酸个数，A、B、C…I为鳙肌肉蛋白质的必需氨基酸含量(mg/g N)，AE、BE、CE…IE为全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸含量(mg/g N)。

式(4)

脂肪酸营养价值评价：参照文献[4-5]计算致动脉粥样硬化指数(atherogenic index, AI)和血栓形成指数(thrombogenic index,TI),以评估鳙全鱼肌肉脂肪酸对人类心血管疾病发生的影响。

式(5)

式(6)

其中，MUFA(monounsaturated fatty acids)为单不饱和脂肪酸，PUFA(polyunsaturated fatty acids)为多不饱和脂肪酸。

1.6 数据统计

数据处理采用统计分析软件SAS 9.1和Excel 2010对实验结果进行统计分析，所有方差计算均为单因素分析(One-Way ANOVA)，结果以平均值±标准差(means±SD)表示，P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 温州市珊溪水库鳙肌肉基本营养成分组成及含量

温州市珊溪水库鳙肌肉中基本营养成分(水分、粗蛋白、粗脂肪及灰分)含量测定结果见表1。从表1中可以看出，4龄和6龄温州市珊溪水库鳙肌肉水分含量分别为(78.74±0.98)%和(78.84±1.16)%，粗蛋白含量为(16.87±0.86)%和(16.50±0.80)%，粗脂肪含量为(1.35±0.66)%和(1.35±0.83)%，灰分含量为(1.35±0.12)%和(1.28±0.11)%。

表1 温州市珊溪水库鳙肌肉的主要营养物质组成(鲜重)Tab.1 Main nutritional components in muscle of Aristichthys nobilis in Shanxi Reservoir in Wenzhou (Wet Weight) %,n=10

中国食物成分表2017版中[6]，鳙营养成分为水分76.5%、粗蛋白质含量15.3%、粗脂肪2.2%、灰分1.3%、总糖4.7%。温州市珊溪水库鳙水分、粗蛋白均略高于中国食品营养成分表(2017版)中鳙肌肉含量，而粗脂肪略低，可能因为温州市珊溪水库中的鳙为野生放养，运动量较大，故而蛋白质含量高而脂肪低。4龄和6龄温州市珊溪水库鳙肌肉基本营养成分含量差异不显著(P>0.05)。

2.2 温州市珊溪水库鳙肌肉氨基酸总量及其组成

蛋白质是组成机体和参与生命活动的重要物质基础，如调解体液和维持酸碱平衡、合成生理活性物质和增强免疫等。氨基酸的种类、数量和组成比例决定了蛋白质的结构、性质和评价蛋白质营养价值高低的依据[7]。温州市珊溪水库鳙肌肉中18种氨基酸组成和含量见表2，其中包括8种人体必需氨基酸(EAA)、2种半必需氨基酸(HEAA)和8种非必需氨基酸(NEAA)。4龄和6龄温州市珊溪水库鳙肌肉中氨基酸总量分别占总氨基酸的(17.90±1.50)%和(16.87±0.86)%，必需氨基酸含量占总氨基酸的7.41%和7.00%。4龄和6龄温州市珊溪水库鳙肌肉氨基酸中含量最高的为谷氨酸(Glu)，其次是天门冬氨酸(Asp)、赖氨酸(Lys)，含量最低的为胱氨酸(Cys)。

鱼肉味道的鲜美程度往往取决于肌肉中鲜味氨基酸占氨基酸总量的百分比。温州市珊溪水库鳙肌肉中的鲜味氨基酸包括2种呈鲜味的特征性氨基酸Asp和Glu以及2种呈甘味的特征性氨基酸Gly和Ala。鲜味氨基酸含量为8.24%和7.75%，占氨基酸总量的46.01%和45.93%。

根据FAO/WHO的理想模式，质量较好的蛋白质其组成的氨基酸EAA/TAA为40%左右，EAA/NEAA 则在60%以上[9]。4龄和6龄温州市珊溪水库鳙肌肉样品氨基酸EAA/TAA分别为41.38%和41.46%，EAA/NEAA为82.58%和82.45%，因此满足FAO/WHO的评价标准，属于理想蛋白源。温州市珊溪水库鳙与其他鳙肌肉总氨基酸、必需氨基酸和鲜味氨基酸含量比较见图1。南湾鳙肌肉的总氨基酸含量最高(18.17%)[10]，其次为珊溪水库鳙(17.90%)和上高鳙(17.90%)[11]；上高鳙肌肉的必需氨基酸含量最高(7.49%)，其次为珊溪水库鳙(7.41%)；珊溪水库鳙肌肉的鲜味氨基酸含量最高(8.24%)，其次为南湾鳙(7.57%)。

蛋白质营养价值的高低取决于必需氨基酸的含量和组成的比例，氨基酸评分反应的是蛋白质构成及利用率的关系。氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)可从不同的角度反映蛋白质构成和利用率的关系。营养价值较高的食物蛋白质所含必需氨基酸种类应齐全，且必需氨基酸之间的比例适宜，若想被人体高效吸收，还需与人体所需相符。以AAS评价作为标准，第一限制性氨基酸为Trp，第二限制性氨基酸为Val；以CS评价为标准，第一限制性氨基酸为Trp，第二限制性氨基酸为Met+Cys，由此可以说明温州市珊溪水库鳙主要限制性氨基酸为Trp、Val、Met、Cys。所以鳙可以和Trp含量丰富的食物同时食用，以实现Trp的平衡。从表3中可以看到在AAS和CS评分中Lys的值都是最高的，这对于以谷物等为主食的中国人，Lys是人体第一限制性氨基酸，也是一般谷类蛋白质和人乳的第一限制性氨基酸，鳙可以弥补谷物膳食中Lys的不足。从氨基酸评分看，Trp接近1.0，其他氨基酸都超过1.0，说明温州市珊溪水库鳙肌肉必需氨基酸组成相对比较平衡，比较接近与FAO/WHO提出的人体必须氨基酸均衡模式，且含量较丰富。

图1 温州市珊溪水库鳙鱼与其他鳙鱼的总氨基酸、必需氨基酸和鲜味氨基酸含量比较Fig.1 Comparison of the content of the total amino acids, essential amino acids and fresh amino acids of Aristichthys nobilis in Shanxi Reservoir in Wenzhou with that of other bighead carps

表2 温州市珊溪水库鳙肌肉的氨基酸组成与含量(鲜重)Tab.2 Amino acid components in muscles of Aristichthys nobilis in Shanxi Reservoir in Wenzhou (Wet Weight) %，n=10

FAO/WHO建议的氨基酸评分标准模式和全鸡鸡蛋白质的氨基酸模式进行比较，并计算得到AAS、CS和EAAI(表3)。

EAAI是评价蛋白质营养价值的最常用指标之一，是量化被测必需氨基酸含量与标准蛋白质含量接近程度的指标，其以鸡蛋蛋白质必需氨基酸为参评标准，数值越大，表明营养价值越大。EAAI高于95，表示优质蛋白源；EAAI在86～95之间，表示良好蛋白源；EAAI在75～86之间，表示可用蛋白源；EAAI低于75则表示不适合作为蛋白源[12]。4龄和6龄温州市珊溪水库鳙全鱼肌肉EAAI分别为89.30和86.80，表示为良好蛋白源。温州市珊溪水库鳙EAAI值高于三峡库区3种群体(牧场群体79.40、放养群体79.09及池塘放养群体78.91)[13]、常德珊泊湖金鳙(80.47)和黑鳙(80.13)[14]、潘阳湖人工饲养红鳙(67.74)和鳙(65.64)[15]。

表3 温州市珊溪水库鳙肌肉营养价值评分Tab.3 Protein nutrition value scores in muscles of Aristichthys nobilis in Shanxi Reservoir in Wenzhou

另外，正常人和其他哺乳动物的支/芳值为 3.0～3.5，当肝受损伤时，则降为1.0～1.5[16]。4龄和6龄温州市珊溪水库鳙肌肉中氨基酸的支/芳值为2.32和2.25，高于密云水库鳙(2.22)[17]，更接近正常人和其他哺乳动物的支/芳值，对肝有一定保健作用。温州市珊溪水库鳙肌肉中支链氨基酸(缬氨酸+亮氨酸+异亮氨酸)的含量较高，占氨基酸总量的18.15%和18.22%，有助于蛋白质合成、抗衰老和防治肝肾功能衰竭。

2.3 温州市珊溪水库鳙肌肉脂肪酸含量及其组成

4龄和6龄温州市珊溪水库鳙肌肉含有相同种类的脂肪酸共23种(表4)，包括8种饱和脂肪酸和15种不饱和脂肪酸，其中单不饱和脂肪酸6种和多不饱和脂肪酸9种。温州市珊溪水库鳙肌肉脂肪酸含量关系为多不饱和脂肪酸(PUFA)>饱和脂肪酸(SFA)>单不饱和脂肪酸(MUFA)。4龄和6龄温州市珊溪水库鳙鱼饱和脂肪酸总含量为(32.35±1.99)%和(31.28±1.64)%，含量最高的是棕榈酸(C16:0)为18.79%～19.02%；单不饱和脂肪酸总含量为(23.06±3.72)%和(24.06±2.30)%，含量最高是油酸(C18:1n-9c)为12.86%～13.85%；多不饱和脂肪酸总含量为(45.06±5.50)%和(44.65±4.72)%，含量最高的是二十二碳六烯酸(C22：6n-3)(DHA)为12.51%～13.20%。

虽然中国营养学会推荐的SFA、MUPA和PUFA的比值为1∶1∶1[5]。但是考虑到人们的日常饮食中动物油脂中已含有大量的SFA[18]，多不饱和脂肪酸对调节人体健康发挥着更多的生理功能。温州市珊溪水库鳙肌肉中多不饱和脂肪酸总含量为(45.06±5.50)%和(44.65±4.72)%，其高比例的不饱和脂肪酸和低比例饱和脂肪酸的鱼类作为营养补充的优质选择。

根据甲基端第一个双键所连的碳原子位置可将不饱和脂肪酸分为n-3、n-6、n-7、n-9等系列。n-3PUFAs主要包括ALA、EPA和DHA，其具有抑制血栓形成、降血压、降低甘油三脂、增高高密度蛋白胆固醇、降低低密度蛋白胆固醇、延缓动脉粥样硬化及抑制肿瘤的生长和转移等作用[19]。n-6PUFAs主要包括LA、GLA和ARA。n-6PUFAs与n-3PUFAs是一个重要的营养价值评价指标，一些国家和相关组织提出了人类膳食中n-6PUFAs与n-3PUFAs比值的推荐值(表6)[20]。温州市珊溪水库鳙肌肉n-6PUFAs与n-3PUFAs比值为0.44和0.45，远低于人类食品中∑PUFAn-6/∑PUFAn-3比值最大安全上限。此外，对于中国内陆居民来说，n-3PUFA的日摄入量(<100 mg/d)远低于国际每日推荐摄入量(250 mg/d)[21]。因此，温州市珊溪水库鳙肌肉丰富的n-3PUFA(30.49%～30.94%)能够有效补充内陆居民对n-3PUFA的需求。

表4 温州市珊溪水库鳙肌肉的脂肪酸组成及含量(鲜重)Tab.4 Fatty acid components in muscles of Aristichthys nobilis in Shanxi Reservoir in Wenzhou (Wet Weight) %, n=10

表5 n-6 PUFAs与n-3 PUFAs比值的推荐值Tab.5 Recommended values for the ratio of n-6PUFAs to n-3PUFAs

n-3系列不饱和脂肪酸中EPA和DHA的含量作为食品营养价值的重要指标，具有降低血脂含量、抗衰老和促进大脑的健康发育等功能[22]。本研究发现4龄和6龄温州市珊溪水库鳙肌肉DHA/EPA为1.39和1.29，说明DHA在鳙体内更易存储并发挥重要的生理代谢功能。温州市珊溪水库鳙肌肉DHA+EPA含量为22.24%～22.69%，珊溪水库鳙与其他鳙肌肉EPA和DHA含量见图2。从图2可知，鳙肌肉EPA和DHA含量由高到低依次为温州市珊溪水库鳙(22.69%)>美国鳙(17.94%)[15]>黑鳙(14.53%)[14]>红鳙(14.06%)[14]>上高鳙(11.93%)[11]。说明温州市珊溪水库鳙是良好的EPA和DHA来源。

图2 温州市珊溪水库鳙与其他鳙肌肉EPA+DHA含量比较Fig.2 Comparison of EPA+DHA content in muscles of the whole Aristichthys nobilis in Shanxi Reservoir in Wenzhou with that of other bighead carps

不同种类的鱼所含有的PUFA的组成和含量会随着季节、温度、环境、性别和食物源的变化有所不同[23-24]。结果表明，温州珊溪水库鳙PUFA有明显的特征，PUFA含量远高于一般淡水鱼且与海水鱼接近[25]，可能与水库生态资源的多样性和独特的地理条件(鱼所生活的水层环境)有关，为了适应水深较深温度较低的环境，维持细胞膜的流动性，会含有较高含量的PUFA。

4龄和6龄温州市珊溪水库鳙肌肉脂肪酸致动脉粥状硬化指数(AI)和血栓形成指数(TI)分别为0.36和0.36，0.26和0.27，远低于羊(1.00、1.58)、牛(0.72、1.06)、猪(0.6、1.37)[26]。表明温州市珊溪水库鳙脂肪酸不饱和度高，食用其肌肉组织能软化血管、抑制血栓形成等功效。

2.4 温州市珊溪水库鳙肌肉矿物质含量及其组成

对温州市珊溪水库鳙肌肉中4种微量元素(铁、铜、锌和硒)及5种常量元素(钙、镁、钾、磷和钠)含量进行测定，结果如表6所示。温州市珊溪水库鳙肌肉含有人体所必需的钠、钾、钙、镁、铁、铜和锌等元素，含量丰富。含量最高的为钾，其次是磷、镁、钙和钠；微量元素中铁、锌含量比较高。

表6 温州市珊溪水库鳙鱼肌肉的矿物质组成及含量(鲜重)Tab.6 Mineral composition and content in muscles of Aristichthys nobilis in Shanxi Reservoir in Wenzhou(wet weight) n=10

矿物质和微量元素都是人体正常生长发育和新陈代谢所需要的重要物质，如钠、钾、磷有助于维持机体内电解质的平衡、促进新陈代谢水平的提高、满足高能磷酸键和细胞构建所需；钙元素参与骨骼、牙齿及神经等的生长发育，与心血管系统、神经传导及肌肉伸缩均有密切关系；铁、锌、铜等微量元素参与多种酶活性中心的构成，对蛋白质、核酸的合成及免疫过程都有直接或间接作用[27]。研究结果表明，4龄鳙全鱼肌肉中矿物质含量总量比6龄高，尤其钙含量比较高，说明随着年龄增长肌肉钙含量呈降低趋势。理想的钙磷比(1∶1)有助于促进钙的吸收，增强骨骼发育[28]，4龄和6龄温州市珊溪水库鳙全鱼肌肉中Ca/P分别为7.46和6.08，超过理想比例，不利于人体吸收。理想的Na/K应低于1.5，4龄和6龄温州市珊溪水库鳙肌肉中Na/K分别为0.15和0.17，说明摄食温州市珊溪水库鳙有利于人体钠、钾平衡[29]。微量元素Fe、Mg及Zn的生物学功能是相互拮抗的，在Zn∶Cu>10及Zn∶Fe>1时，被日常膳食所推荐[30-31]。4龄和6龄珊溪水库鳙肌肉的锌铜比分别为11.68和9.35，锌铁比分别为1.14和1.06。

3 结论

通过对温州市珊溪水库鳙肌肉的营养分析和评价，得到以下结论：

(1)4龄和6龄温州市珊溪水库鳙肌肉的水分含量最高分别为(78.74±0.98)%和(78.84±1.16)%。其次为粗蛋白，分别为(16.87±0.86)%和(16.50±0.80)%。随后是粗脂肪，分别为(1.35±0.66)%和(1.36±0.83)%。4龄和6龄温州市珊溪水库鳙鱼全鱼肌肉的基本营养成分差异不大。

(2)温州市珊溪水库鳙肌肉的氨基酸种类齐全，比例适宜，营养价值均衡。必需氨基酸含量都高于FAO/WHO标准，均为良好的蛋白质来源。EAA/TAA分别为41.38%和41.46%。温州市珊溪水库鳙肌肉富含大量的鲜味氨基酸，其中含量最高的为Glu，其次为Asp。根据氨基酸的AAS评分和CS评分以及EAAI值，鳙的第一限制性氨基酸为Trp。

(3)温州市珊溪水库鳙肌肉中检测出23种脂肪酸，多不饱和脂肪酸含量较其他淡水鱼丰富，其中EPA+DHA含量为22.69%和22.24%，说明是优质脂肪酸来源。温州市珊溪水库鳙n-6PUFAs/n-3PUFAs比值为0.44和0.45，n-3PUFAs含量相对比较高，对人们日常膳食营养价值贡献大。

(4)温州市珊溪水库鳙肌肉矿物质元素种类齐全、含量丰富。其中，以镁含量最多，其次是钙、钾、钠。依照Na/K、Zn/Cu和Zn/Fe 3个比例进行分析，温州市珊溪水库鳙矿物质含量较为理想，能较好满足人体对矿物质的需求。