杂交鲌“先锋1号 ”肌肉营养成分分析及品质评价

王贵英，喻亚丽，何 力，毛 涛，董立学，李 佩，陈 见，孙艳红，魏辉杰，李明光，李 清

(1.武汉市农业科学院水产研究所，武汉 430207；2.中国水产科学研究院长江水产研究所，农业农村部水产品质量安全风险评估实验室，武汉 430223；3.武汉先锋水产科技有限公司，武汉 430207)

杂交鲌“先锋1号”为武汉市农业科学院水产研究所选育，是以翘嘴鲌(Erythroculterilishaeformis)为母本，黑尾近红鲌(Ancherythroculternigrocauda)为父本，采用鱼类远缘杂交技术及分子辅助育种技术获得的鲌鱼新品种。杂交鲌“先锋1号”2012年通过国家水产新品种审定，2013年成为国家主推品种，具有生长速度快、生产成本低、养殖效益高、耐氧性好、易运输、耐暂养等特点[1]。

远缘杂交是通过种间、属间乃至亲属关系更远的生物类型之间的杂交，使不同物种间的遗传物质进行交流或结合，从而使杂交后代的基因型和表现型发生改变[2-4]。远缘杂交是提高鱼品质和增加鱼类产量的重要手段[5]。品种的营养品质是评价新品种性能的重要指标，对新品种的营养品质进行分析评价，对指导生产实践和引导市场消费具有重要意义[6]。相关研究表明，杂交子代与其亲本肌肉营养成分相比，在蛋白质含量上表现出优越性，表明杂交子代比双亲有更高的营养价值[7-9]。杂交鲌“先锋1号”在同等养殖条件下，生长速度远超翘嘴鲌及其他主要鲌类养殖品种，饲料成本比翘嘴鲌降低50%[10]，具有显著的经济效益。但是，杂交鲌“先锋1号”作为选育的鲌类新品种，关于其肌肉营养品质分析尚少有报道。本实验以杂交鲌“先锋1号”及其亲本翘嘴鲌和黑尾近红鲌为研究对象，对三种鲌肌肉的营养成分、质构特性和矿物元素进行测定和评价，旨在了解杂交鲌“先锋1号”的营养特征，为其肌肉品质评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

杂交鲌“先锋1号”(F1)、翘嘴鲌(E.ilishaeformis)和黑尾近红鲌(A.nigrocauda)均取自武汉市茂家村先锋水产养殖基地，于2020年7月取三种鲌各9尾，鲜活鱼运回实验室进行肌肉营养成分分析。杂交鲌“先锋1号”体重为(692.21±126.43)g，翘嘴鲌体重为(896.8±229.79)g，黑尾近红鲌体重为(535.42±82.28)g。

1.2 实验方法

1.2.1 肌肉营养成分含量测定

将实验鱼洗净、去皮取两侧背部的肌肉。将每种鲌分成3组，以3尾个体的肌肉混合为1组。用捣碎机充分捣碎搅拌均匀，保存于-20 ℃备用。

采用食品安全国家标准方法对肌肉中的营养成分进行测定。水分、灰分、粗蛋白和粗脂肪分别参照GB 5009.3-2016[11](直接干燥法)、GB 5009.4-2016[12](550℃灼烧法)、GB 5009.5-2016[13](凯氏定氮法)和GB 5009.6-2016[14](索氏抽提法)。

水解氨基酸含量的测定：参照GB 5009.124-2016[15]，使用氨基酸自动分析仪L-8900测定肌肉中17种氨基酸含量。色氨酸在酸水解过程中被破坏，未另测定。

脂肪酸含量的测定：参照GB 5009.168-2016[16]，使用7890A气相色谱仪测定肌肉中37种脂肪酸的相对含量。

1.2.2 营养评价方法

根据联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)1973年建议的氨基酸评分标准模式和鸡蛋蛋白质的氨基酸模式分别按以下公式计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)[17]：

氨基酸含量(mg/g·N)=(肌肉氨基酸含量/肌肉蛋白质含量)×6.25×1000

AAS = aa/AA(FAO/WHO)

CS = aa/AA(Egg)

EAAI =[(100A/AE)×(100B/BE)× …(100I/IE)]1/n

式中：aa为待评样品某种氨基酸含量(%)；AA(FAO/WHO)表示FAO/WHO评分标准模式中同种氨基酸含量(%)；AA(Egg)表示全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量(%；n为比较的必需氨基酸个数；A、B、…、I为待评价样品中各必需氨基酸含量(%)；AE、BE、…、IE为全鸡蛋蛋白质相对应的必需氨基酸含量(%)。

1.2.3 肌肉质构特性测定

取鱼体侧线上方靠近背鳍部位的肌肉，切成大小约为2.0 cm×1.5 cm×1.0 cm的小块。利用TVT 300 XP物性质构仪，采用平底圆柱形探头P-Cy 5S，对肉样进行2次压缩TPA测试。测定条件为：测试前速率2.0 mm/s，测试速率1.0 mm/s，测试后速率2.0 mm/s，下压程度30%，停留间隔时间5 s，触发力10 g，数据收集率200 pps。样品在室温条件下进行TPA测试，每尾鱼取3个平行肌肉样品进行测定。

1.2.4 肌纤维特性测定

取鱼体侧线上方靠近背鳍部位的肌肉，切成大小约为0.5 cm3的小方块(取样过程尽量避免挤压肌肉，防止组织变形)，每尾鱼取3个平行样，浸入甲醛固定液中固定，每块肌肉制作3张石蜡切片。用正置荧光显微镜观察肌纤维结构特征，图像采集分析。使用Caseviewer软件对肌纤维图像进行肌纤维直径及密度测量。每张切片随机取约100 条肌纤维测定短径和长径(肌纤维横截面两边界之间距离的最小值和最大值)，随机取10个单位面积的视野进行肌纤维计数，计算肌纤维密度，取平均值。

1.2.5 矿物元素含量测定

矿物元素含量按照食品安全国家标准方法进行测定，钙、镁、铁和锌的含量分别参照GB 5009.92-2016[18]、GB 5009.241-2017[19]、GB 5009.90-2016[20]和GB 5009.14-2017[21]，使用火焰原子吸收光谱法测定，硒的含量参照GB 5009.93-2017[22]，使用氢化物原子荧光光谱法测定。

1.3 数据分析

使用Microsoft Excel 2003软件进行数据统计，数据以平均值±标准差形式表示，使用SPSS 19.0软件中的单因素方差分析和Duncan多重比较进行数据分析，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 基本营养成分

由表1可知，杂交鲌“先锋1号”和翘嘴鲌的水分含量无显著差异，均显著高于黑尾近红鲌；杂交鲌“先锋1号”的粗脂肪含量与翘嘴鲌无显著差异，均显著低于黑尾近红鲌；杂交鲌“先锋1号”和黑尾近红鲌的灰分含量无显著差异，且均显著低于翘嘴鲌；三种鲌的粗蛋白含量无显著差异。

表1 杂交鲌“先锋1号”、翘嘴鲌和黑尾近红鲌基本营养成分Tab.1 The proximate composition of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocauda %

2.2 氨基酸组成与含量

由表2可知，杂交鲌“先锋1号”胱氨酸(Cys)的含量显著高于翘嘴鲌，与黑尾近红鲌无显著差异，除胱氨酸外，3种鲌肌肉中单个氨基酸含量的差异均较小。必需氨基酸、鲜味氨基酸、氨基酸总量、∑DAA/∑TAA和∑EAA/∑TAA，杂交鲌“先锋1号”与翘嘴鲌和黑尾近红鲌均无显著差异。

表2 杂交鲌“先锋1号”、翘嘴鲌和黑尾近红鲌氨基酸组成与含量Tab.2 The amino acid content of juvenile hybrid F1，E.ilishaeformis and A.nigrocauda %

2.3 氨基酸营养评价

由表3可知，在FAO/WHO模式下，三种鲌特定必需氨基酸总量，高于FAO/WHO模式，但低于全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式，杂交鲌“先锋1号”的特定必需氨基酸总量高于黑尾近红鲌，但低于翘嘴鲌。

3种鱼类的氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)结果见表4。以AAS进行评价，杂交鲌“先锋1号”、翘嘴鲌和黑尾近红鲌的第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸(Met + Cys)，第二限制性氨基酸均为缬氨酸(Val)。以CS进行评价，杂交鲌“先锋1号”、翘嘴鲌和黑尾近红鲌的第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸(Met + Cys)，第二限制性氨基酸均为缬氨酸(Val)。杂交鲌“先锋1号”的必需氨基酸指数(EAAI)高于黑尾近红鲌，但低于翘嘴鲌，且三种鲌的必需氨基酸指数(EAAI)均在0.75以上。

表3 杂交鲌“先锋1号”、翘嘴鲌和黑尾近红鲌必需氨基酸含量的比较Tab.3 The essential amino acid content of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocauda mg/g·N

2.4 脂肪酸组成与含量

翘嘴鲌肌肉中只检测出17种脂肪酸，而杂交鲌“先锋1号”和黑尾近红鲌肌肉中多检测出3种脂肪酸，分别为十五碳烷酸(C15 ∶0)、反油酸(C18 ∶1)和二十二碳二烯酸(C22 ∶2)。所有检测出的脂肪酸包括饱和脂肪酸(SFA)6种，单不饱和脂肪酸(MUFA)5种，多不饱和脂肪酸(PUFA)9种。

表4 杂交鲌“先锋1号”、翘嘴鲌和黑尾近红鲌必需氨基酸评分(AAS)、必需化学评分(CS)的比较Tab.4 Evaluation of essential amino acids composition of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocauda

由表5可知，杂交鲌“先锋1号”十五碳烷酸(C15 ∶0)、亚油酸(C18 ∶2)、α-亚麻酸(C18 ∶3)的相对含量显著高于黑尾近红鲌；杂交鲌“先锋1号”十七碳一烯酸(C17 ∶1)、二十碳一烯酸(C20:1)、亚油酸(C18 ∶2)、γ-亚麻酸(C18 ∶3)和α-亚麻酸(C18 ∶3)的相对含量显著高于翘嘴鲌，而硬脂酸(C18 ∶0)、EPA(C20:5)和DHA(C22 ∶6)的相对含量显著低于翘嘴鲌。(n-3)系列PUFA的总量，翘嘴鲌的相对含量最高，杂交鲌“先锋1号”与黑尾近红鲌无显著差异。其他脂肪酸及各类脂肪酸总量，杂交鲌“先锋1号”与翘嘴鲌和黑尾近红鲌无显著差异。

表5 杂交鲌“先锋1号”、翘嘴鲌和黑尾近红鲌脂肪酸组成与含量Tab.5 The fatty acid content of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocauda %

续表5

2.5 肌肉质构特性

三种鲌肌肉质构特性结果如图1所示，杂交鲌“先锋1号”肌肉硬度与黑尾近红鲌无显著差异，均显著高于翘嘴鲌；杂交鲌“先锋1号”弹性与翘嘴鲌无显著差异，均显著低于黑尾近红鲌。肌肉咀嚼性和回复性，三种鲌无显著差异。

图1 杂交鲌“先锋1号”、翘嘴鲌和黑尾近红鲌肌肉质构特性Fig.1 The texture of muscle of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocaudaA硬度；B弹性；C咀嚼性；D回复性

2.6 肌纤维特性

由表6可知，翘嘴鲌肌肉短径、长径均显著高于黑尾近红鲌，杂交鲌“先锋1号”肌肉短径、长径和密度与翘嘴鲌和黑尾近红鲌均无显著差异。三种鲌肌纤维密度无显著差异。不同品种鲌肌纤维微观图见图2。3种鲌肌肉的结构基本一致，但肌纤维的直径大小和肌纤维之间的空隙不尽相同。比较3种鲌肌纤维的紧密程度，以杂交鲌“先锋1号”肌纤维排列最疏松，黑尾近红鲌次之，而翘嘴鲌肌纤维排列较紧密。

表6 杂交鲌“先锋1号”、翘嘴鲌和黑尾近红鲌肌纤维特性Tab.6 The fiber characteristics of muscle of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocauda

图2 杂交鲌“先锋1号”、翘嘴鲌和黑尾近红鲌肌纤维微观图Fig.2 The muscle cross section of juvenile hybrid F1,E.ilishaeformis and A.nigrocaudaa：杂交鲌“先锋1号” b：翘嘴鲌 c：黑尾近红鲌

2.7 矿物元素含量

三种鲌肌肉中矿物元素含量见表7。五种矿物元素在杂交鲌“先锋1号”、翘嘴鲌和黑尾近红鲌肌肉中含量由高到低均为钙>镁>铁>锌>硒，杂交鲌“先锋1号”肌肉中铁含量与黑尾近红鲌无显著差异，均显著高于翘嘴鲌。杂交鲌“先锋1号”肌肉钙含量显著高于黑尾近红鲌，与翘嘴鲌无显著差异。三种鲌肌肉中镁、锌和 硒的含量无显著差异。

表7 杂交鲌“先锋1号”、翘嘴鲌和黑尾近红鲌肌肉矿物元素含量Tab.7 Mineral element content of juvenile hybrid F1.E.ilishaeformis and A.nigrocauda mg/kg

3 讨论

3.1 杂交鲌“先锋1号”肌肉基本营养成分分析

肌肉作为鱼体的主要可食部位，基本营养成分包括水分、蛋白、脂肪和灰分，其含量是评价肌肉营养品质的重要指标[23]。鱼肉的营养价值主要取决于蛋白质和脂肪含量，具有“高蛋白、低脂肪”特点的鱼类肌肉的营养价值更高[24]。蒋文枰等[25]报道了翘嘴鲌(E.ilishaeformis)、团头鲂(Megalobramaamblycephala)及其杂交子代鲌鲂F1、F2的肌肉营养成分，发现鲌鲂F1、F2分别具有高脂肪、高蛋白和低脂、高蛋白的营养组成特点。而本研究中，三种鲌的基本营养成分差异主要体现在粗脂肪上，杂交鲌“先锋1号”与黑尾近红鲌相比，粗脂肪含量更低。结果表明，杂交鲌“先锋1号”基本营养结构特点与双亲相似。

3.2 杂交鲌“先锋1号”肌肉氨基酸组成与含量评价

氨基酸的组成、含量及比例是鱼肉中蛋白质主要的评价标准[26]。必需氨基酸是人体生长发育所必需的氨基酸，鲜味氨基酸影响着鱼肉的风味与口感[27]。必需氨基酸和鲜味氨基酸的种类越丰富，鱼肉的营养价值越高。马恒甲等[28]研究了三角鲂(MegalobramaterminalisRichardson)、翘嘴红鲌(E.ilishaeformis)及其杂交子代F1的肌肉必需氨基酸的组成，杂交子代F1必需氨基酸指数(EAAI)介于两亲本之间，与本实验中研究结果较为一致，杂交鲌“先锋1号”必需脂肪酸指数(EAAI)高于父本黑尾近红鲌，低于母本翘嘴鲌。根据ASS和CS评分，三种鲌赖氨酸(Lys)的评分均为最高，赖氨酸(Lys)是许多饲料蛋白源的第一限制性氨基酸[29]，能促进人体发育、增强免疫功能，可作为肉碱的前体参与长链脂肪酸酰基的β氧化[30]。杂交鲌“先锋1号”可以很好的补充人体谷物膳食中赖氨酸(Lys)摄取量的不足。同时，三种鲌EAA/TAA均超过联合国粮农组织(FAO)规定的优质蛋白源氨基酸标准的40%[31]。结果表明，杂交鲌“先锋1号”氨基酸的组成较为平衡，综合了双亲营养优势，具有较高的营养价值。

3.3 杂交鲌“先锋1号”脂肪酸组成与含量评价

鱼类肌肉中含有丰富的脂肪酸，脂肪酸的组成和含量与鱼类营养价值评价关系密切。饱和脂肪酸(SFA)易导致血清胆固醇的升高。单不饱和脂肪酸(MUFA)能降低低密度脂蛋白胆固醇预防动脉硬化。多不饱和脂肪酸(PUFA)具有降低胆固醇、甘油酯的作用[32]。姜建湖等[17]研究了翘嘴红鲌(E.ilishaeformis)、三角鲂(M.Richardson)及其子代“太湖鲂鲌”的脂肪酸组成，“太湖鲂鲌”肌肉中UFA含量要显著高于其亲本；何周玲等[33]研究发现，团头鲂(M.amblycephala)与翘嘴红鲌(E.ilishaeformis)的杂交后代二倍体鲂鲌F1,其单种脂肪酸含量基本处于两亲本之间。本实验中发现，杂交鲌“先锋1号”(n-3)系列PUFA的含量较高，而其他脂肪酸含量则基本处于双亲之间。而高含量的多不饱和脂肪酸(PUFA)还能增加鱼肉香气和多汁性[34]。因此，杂交鲌“先锋1号”继承了翘嘴鲌和黑尾近红鲌的脂肪酸特点，具有较高的营养价值和较好的鱼肉风味。

3.4 杂交鲌“先锋1号”质构特性分析

质构特性是肌肉的重要品质之一，是鱼肉品质评价的重要指标[35]。质构特性包含硬度、弹性、咀嚼性和回复性等指标，一般与肌肉的水分、脂肪含量及肌纤维特性有关。硬度和弹性是鱼肉质构的最主要特征[36]。肌肉中脂肪含量过高，会导致肌肉质地变软[37]。鱼肉的弹性与硬度越高，口感越好[38]。本实验中，杂交鲌“先锋1号”肌肉硬度高于父本翘嘴鲌，而肌肉弹性低于母本黑尾近红鲌，具有较好的肌肉口感，这与杂交鲟(Hybridsturgeon)[39]和杂交乌鳢(Hybridsnakehead)[40]的肌肉品质研究结果相似。同时肌肉弹性结果与肌肉粗脂肪含量结果相吻合。

3.5 杂交鲌“先锋1号”肌纤维特性分析

肌纤维是组织学特性中较为重要的物理参数，肌纤维特性在某种程度上决定着肌肉的品质[41,42]。肌纤维特性主要包括肌纤维直径与密度。一般来说，肌纤维直径越小，单位面积内肌纤维数量越多，密度也越大，同时肌肉硬度与弹性变高，肌肉口感会更好[43]。本实验中，翘嘴鲌肌纤维短径与长径均高于黑尾近红鲌，与肌肉质构特性结果相符合。与亲本相比，杂交鲌“先锋1号”在生长的过程中，并未出现肌肉松弛、质地变软的现象，保持了较好肌肉品质。

3.6 杂交鲌“先锋1号”矿物元素含量分析

矿物元素也称无机盐，是构成机体组织的重要物质，可分为人体必需的常量元素(Ca、Mg等)和微量元素(Fe、Zn、Se等)。微量元素可参与人体新陈代谢及各种生命活动，是人体所必需的营养元素[44]。矿物元素不仅影响鱼肉的营养价值,同时影响着鱼肉产品的货架期和风味[19]。三种鲌肌肉中含量最高的常量元素均为钙，微量元素均为铁。与亲本相比，杂交鲌“先锋1号”肌肉中的钙和铁的含量较高。结果表明，杂交鲌“先锋1号”肌肉中矿物元素含量丰富，能够较好的满足人体对矿物元素的需要。

4 小结

杂交鲌“先锋1号”的基本营养成分特点，与母本翘嘴鲌相似，具有较低的粗脂肪含量。杂交鲌“先锋1号”氨基酸含量与亲本基本无差异，脂肪酸种类与父本黑尾近红鲌相同，同时肌肉中亚油酸(C18 ∶2)、α-亚麻酸(C18 ∶3)的含量较高。FAO/WHO氨基酸评分模式发现，杂交鲌“先锋1号”具有较高的必需氨基酸质量和必需氨基酸指数(EAAI)。虽然杂交鲌“先锋1号”具有生长速度快的特点，但其肌肉质构与肌纤维特性并未下降，肌肉仍具有较好的硬度和弹性，同时富含矿物元素钙和铁。结果表明，杂交鲌“先锋1号”继承了双亲翘嘴鲌和黑尾近红鲌的优良性状，是一种营养价值高、肉质口感好的水产养殖品种。