养殖条件下3种石首鱼科鱼类肌肉营养成分的分析与比较

颜 霖，施建设，王俊杰，邢明艳，颜阔秋，*

（1.广东省鳇鲸海洋生物科技有限公司，广东惠州 516300；2.华南师范大学，广州 510631；3.一方海（广东）海洋牧场有限公司，广东惠州 516300）

中国石首鱼科（Sciaenidae）鱼类共有13属37种［1］，栖息在中国南方海域的大多数石首鱼类都具有很高的经济价值，例如，分布于广东硇洲岛海域的大黄鱼（Pseudosciaena crocea）、在广东潮汕地区用于取鳔而养殖的双棘原黄姑鱼（Protonibea diacanthus）、在珠三角地区广泛养殖的浅色黄姑鱼（Nibea coibor）等品种。但是，对于大黄鱼，除浙江的岱衢洋海域大黄鱼和福建的官井洋海域大黄鱼有较多研究［2-3］，对于栖息在广东硇洲岛附近的大黄鱼则少见报道。双棘原黄姑鱼和浅色黄姑鱼在苗种培育、养殖生物学、营养成分分析等方面都只有少量的研究报道［4-5］。

石首鱼科大部分经济种类不仅鱼鳔具有很高的药用价值，肌肉更是优质蛋白资源。其中，大黄鱼浙江种群和福建种群的肌肉营养成分有较多的研究报道［6-9］，其他品种则多集中在中小型个体的鱼种上［10-13］。有关双棘原黄姑鱼等品种肌肉营养成分未见报道，可能与这些种类只注重鱼鳔价值而忽视取鳔后其他组织的利用有关。本实验用自行繁育或养殖的大黄鱼、双棘原黄姑鱼和浅色黄姑鱼为材料，进行了养殖后鱼肌肉营养成分和脂肪酸、氨基酸组成的比较分析，以期为开发利用石首鱼科中的优质蛋白资源和饲料开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 样品来源

大黄鱼来源于在惠州双月湾小星山海洋牧场的深水网箱，取样5尾，平均体质量（184.00±27.25）g、平均体长（22.10±1.29）cm。

浅色黄姑鱼来源于惠州石首鱼保育与繁育中心的循环水系统，取样5尾，平均体质量（233.20±33.86）g、平均体长（22.20±1.35）cm。

双棘原黄姑鱼来源于惠州石首鱼保育与繁育中心的循环水系统，取样5尾，平均体质量（369.80±55.23）g、平均体长（27.10±0.89）cm。

1.2 基本营养成分测定

水分测定采用常压干燥法（GB 5009.3—2016）；粗蛋白测定采用凯氏定氮法（GB／T 5009.5—2016）；粗脂肪测定采用索氏提取法（GB 5009.6—2016）；粗灰分测定采用灰化法（GB／T 5009.4—2016）。

1.3 氨基酸和脂肪酸的测定

使用氨基酸自动分析仪测定氨基酸组成和含量［14］，色氨酸未单独检测；脂肪酸组成与含量测定是经甲酯化后在气相色谱仪上分析［15］。

1.4 营养价值评价

根据联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO）／世界卫生组织（World Health Organization，WHO）在1973年提出的人体必需氨基酸均衡模式，采用氨基酸计分方法［16］，以氨基酸评分（amino acids score，AAS）、化学评分（chemical score，CS）和必需氨基酸指数（essential amino acid index，EAAI）来评定3种鱼肌肉中蛋白质的氨基酸营养价值。计算公式如下：

式（1）～（3）中，aa为本实验检测的氨基酸含量（mg·g-1）；AA（FAO／WHO）为评分模式中同种氨基酸含量（mg·g-1）；AA（Egg）为鸡蛋蛋白中同种氨基酸的含量（mg·g-1）；n为比较的氨基酸数目；A、B、C、…、H为本实验检测的某必需氨基酸含量（%）；AE、BE、CE、…、HE为鸡蛋蛋白质中某必需氨基酸含量（%）。

采用氨基酸的支链氨基酸与芳香氨基酸的比值（F值）：（缬氨酸+亮氨酸+异亮氨酸）／（苯丙氨酸+酪氨酸）来评价氨基酸的质量。

脂肪酸评价方法，利用食品中脂肪酸致人类心血管疾病发生影响的血管动脉粥样硬化指数（index of atherogenic，IA）和血栓形成指数（index of thrombogenic，IT）［17］，来评价3种鱼的脂肪酸营养价值。用多烯指数（polyene index，PI）来评价多不饱和脂肪酸的氧化程度［18］。计算公式如下：

式（4）～（6）中，C12：0表示月桂酸；C14：0表示肉蔻酸；C16：0表示棕榈酸；∑MUFA表示单不饱和脂肪酸总量；∑PUFA表示多不饱和脂肪酸总量；C18：0表示硬脂酸；C20：5表示EPA；C22：6表示DHA；∑PUFA（n-6）表示多不饱和脂肪酸中第1个不饱和键出现在碳链甲基端的第6位的总量；∑PUFA（n-3）表示多不饱和脂肪酸中第1个不饱和键出现在碳链甲基端的第3位的总量。

1.5 数据统计与分析

测定结果百分含量的数值作方差齐性转换后，采用SPSS16.0软件进行单因子方差分析，并用Duncan检验进行多重比较，P＜0.05时认为有显著差异。数据以（平均值±标准误）表示。

2 结果与分析

2.1 基本营养成分

3种石首鱼的基本营养成分检测结果见表1。肌肉中水分含量由高到低依次为双棘原黄姑鱼、浅色黄姑鱼和大黄鱼。粗蛋白含量则由高到低依次为浅色黄姑鱼、双棘原黄姑鱼和大黄鱼。3种鱼肌肉中水分、粗蛋白和灰分含量之间均无显著性差异（P＞0.05）。粗脂肪含量以大黄鱼最高，双棘原黄姑鱼最低，双棘原黄姑鱼与其他2种鱼都有显著性差异（P＜0.05）。

表1 3种石首鱼肌肉的基本营养成分湿质量分数Tab.1 Wet mass fraction of the basic nutrients in muscle of 3 Sciaenidae species （%）

2.2 氨基酸及营养评价

3种石首鱼科鱼类的氨基酸组成如表2所示，氨基酸总量（TAA）、必需氨基酸（EAA）、半必需氨基酸（SEAA）和非必需氨基酸量（NEAA）在3种鱼之间无显著性差异（P＞0.05）。3种鱼中都是谷氨酸（Val）含量最高，天冬氨酸（Asp）次高，胱氨酸（Cys）含量最低，组氨酸（His）次低。大黄鱼的甘氨酸（Gly）显著低于其他2种鱼类（P＜0.05）；大黄鱼的脯氨酸（Pro）含量低于双棘原黄姑鱼和浅色黄姑鱼，且有显著差异（P＜0.05）。

表2 3种石首鱼肌肉的氨基酸组成和含量［n=5，g·（100g）-1，湿样］Tab.2 Amino acid composition and content of muscle of 3 Sciaenidae species［n=5，g·（100g）-1，wet mass］

3种鱼的EAA／TAA的比值为36.01%～37.64%，都在FAO／WHO标准（35.38%）对蛋白质的要求之上；同时，3种鱼的EAA／NEAA的比值为64.27%～69.04%，均高于FAO／WHO蛋白模式的60%标准。EAA／TAA和EAA／NEAA的比值说明3种鱼的蛋白质营养价值较高，可以作为优质食用蛋白源。3种鱼的鲜味氨基酸含量占总氨基酸的比值都达到了40%以上，表明3种石首鱼肌肉的口感更好，具有很好的鲜味感。

大黄鱼、双棘原黄姑鱼和浅色黄姑鱼的F值分别为1.93±0.16、1.94±0.03和1.81±0.06。

用AAS、CS和EAAI对3种鱼肌肉的氨基酸营养价值进行评估，结果如表3所示。大黄鱼肌肉中Val和Ile的AAS为0.58和0.61，其余氨基酸的AAS均超过或接近1.00；大黄鱼肌肉中Val和Ile的CS为0.44和0.46，Lys的CS结果超过1.10，其他必需氨基酸的CS值为0.51～0.85。其他2种鱼类中Val和Ile的AAS和CS分别为0.53～0.63和0.38～0.48，Lys的AAS和CS评价结果均超过1.00，其他几种氨基酸的AAS和CS评价结果为0.50～1.00。3种鱼的EAAI值为59.50～66.27。从AAS、CS和EAAI结果分析可见，都符合或接近FAO／WHO推荐的标准，也接近中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提出的鸡蛋蛋白质模式的参比标准，可视为优质海水鱼类。

表3 3种石首鱼肌肉的氨基酸营养评价Tab.3 Nutritional evaluation of amino acids i nmuscle of 3 Sciaenidae species

在检测出的必需氨基酸中，AAS和CS结果显示3种鱼的缬氨酸（Val）均为最低，为第一限制性氨基酸；异亮氨酸（Ile）次低，为第二限制性氨基酸。AAS和CS均显示赖氨酸（Lys）的评分指标最高，从第一限制性氨基酸的Val到评分指标最高的Lys之间，3种鱼的各必需氨基酸评价指标结果差异都不大，最低值与最高值分别35%和52%，表明3种鱼的肌肉氨基酸比较平衡，是适合人体吸收的蛋白资源。

2.3 脂肪酸及营养评价

检测了37种脂肪酸，结果为：大黄鱼和浅色黄姑鱼检测出24种脂肪酸；双棘原黄姑鱼检测出14种脂肪酸（表4）。大黄鱼、双棘原黄姑鱼和浅色黄姑鱼的饱和脂肪酸（SFA）分别是10、4和10种，单不饱和脂肪酸（MUFA）都是5种，多不饱和脂肪酸（PUFA）则分别是9、5和9种。

表4 3种石首鱼肌肉的脂肪酸组成和含量［n=5，g·kg-1，湿重］Tab.4 Fatty acid composition and content in muscle of 3 Sciaenidae species［n=5，g·kg-1，wet mass］

大黄鱼的ΣSFA＞ΣMUFA＞ΣPUFA；浅色黄姑鱼则ΣSFA＞ΣPUFA＞ΣMUFA；双棘原黄姑鱼为ΣPUFA＞ΣSFA＞ΣMUFA。可见三类脂肪酸总量的比值比较接近，其肌肉中的三类脂肪酸含量没有显著性差异，符合国际组织推荐的人类膳食中ΣSFA：ΣMUFA：ΣPUFA应为1∶1∶1的标准。

在3种石首鱼肌肉中，ΣMUFA分别占脂肪酸总量的31.64%、26.18%和30.16%，无统计学差异（P＞0.05）。除大黄鱼，其他2种鱼的ΣPUFA含量均高于ΣMUFA含量。ΣPUFA的绝对含量以大黄鱼最高，浅色黄姑鱼次之，双棘原黄姑鱼最低，ΣPUFA占脂肪酸总量的相对百分含量则为25.91%、37.42%和34.16%，大黄鱼与其他2种鱼之间具有显著性差异（P＜0.05）。大黄鱼、双棘原黄姑鱼和浅色黄姑鱼的鲨鱼酸（C24：1）分别占到了ΣMUFA的4.10%、9.27%和3.68%。同样，3种石首鱼中，大黄鱼肌肉中的ARA、EPA和DHA含量最高，浅色黄姑鱼次之，双棘原黄姑鱼最低。

大黄鱼的IA和IT在3种鱼中均为最高（表5），分别达到0.79±0.02和0.47±0.03，而浅色黄姑鱼的IA和IT最低，仅分别是0.52±0.02和0.35±0.01，都与大黄鱼之间具有显著性差异（P＜0.05）。IA和IT值的大小表示脂肪酸不饱和程度的高低，高不饱和脂肪酸具有降血脂、软化血管和抑制血栓形成功能。

表5 3种石首鱼肌肉脂肪酸营养价值的评价Tab.5 Evaluation of nutritional value of fatty acids in muscle of 3 Sciaenidae species

浅色黄姑鱼的PI指数最小（0.64±0.05），其次是大黄鱼（0.73±0.08），而双棘原黄姑鱼的PI指数最大（1.09±0.03）。PI指数越小，表明多不饱和脂肪酸降解及氧化程度越小。

3 讨论

3.1 3种石首鱼的基本营养成分特征膳食价值

已检测的大多野生及养殖石首鱼种类的肌肉粗蛋白含量基本都在17.21%～20.8%［6-9］，与本研究的3种石首鱼肌肉蛋白含量18.32%～19.76%无显著差异。从蛋白含量分析，都是可提供给人类的优质鱼类蛋白资源。

肌肉脂肪水平与人们在食用过程中体会到的“多汁”“嫩度”存在相关性［19-20］。一般认为较高的肌肉脂肪水平对食用感官体验有积极的影响［21］。有研究认为，猪肉中脂肪水平在1.5%左右时口感最佳［22］。而对一种鹧鸪的肌肉研究认为，其肌肉脂肪水平不超过0.5%更佳［23］。可见肌肉脂肪水平因品种而异。研究中的3种石首鱼中，大黄鱼肌肉脂肪水平在5.36%，双棘原黄姑鱼为1.08%，浅色黄姑鱼则为3.88%，都为人们提供了优质的海水鱼类蛋白和脂肪资源。以初次性成熟个体大小为标准来划分本研究中3种石首鱼，可以将大黄鱼和浅色黄姑鱼归为中小型鱼类，而双棘原黄姑鱼则可划分成大型鱼类。在同样的养殖时间、相同的饲养环境条件下，3种鱼的生长差异明显。推测在相同环境条件下饲养，不同品种会因不同生长速度而导致不同的肌肉脂肪水平。

3.2 3种石首鱼的氨基酸营养价值比较分析

鲜味氨基酸中，Glu不仅是鲜味氨基酸，还是脑组织生化代谢中的重要氨基酸，参与多种生理活性物质的合成［24］；Asp与Glu一样也是鲜味氨基酸，同时也是有助于免疫球蛋白和抗体的产生，在进入血液和细胞中后，形成天冬氨酸镁和天冬氨酸钾，以提高肌肉中的能量。Asp通过其在体内的合成与转化参与细胞内三羧酸循环及核苷酸代谢等生物途径进而促进细胞增殖［31］。研究中检测的3种石首鱼都具有较高的鲜味氨基酸含量，除呈现出鲜味，也为鱼的肌肉提供了丰富的代谢物质。3种石首鱼的鲜味氨基酸与总氨基酸之比均超过了41.22%的水平，超过了棘头梅童鱼34.33%［10］、小黄鱼37.31%［13］、黄姑鱼38.89%［12］等石首鱼科中的种类。这种差异除了与不同的物种有关，也可能与环境条件和饵料组成有关。

EAAI是评价食品营养价值的常用指标之一［26］，用此指标可以判别EAA与标准蛋白间的相符程度。3种鱼的EAAI值都在59.50～66.27，说明了3种石首鱼的EAA含量比较丰富，组成合理，对人体的需要有一定的满足率。

3种鱼的AAS和CS评判值显示均是Val最低，占EAA的8.06%～9.23%，为第一限制性氨基酸；Ile次低，占EAA的8.69%～9.86%，是第二限制性氨基酸。限制性氨基酸与AAS和CS评分最高的Lys的比值22.35%～22.86%之间差异并不很大。其比值的百分数说明3种鱼肌肉的氨基酸比较平衡，不会因限制性氨基酸而影响蛋白中其他的氨基酸的消化吸收，这也进一步说明3种石首鱼类都是适合人体吸收的蛋白资源。

Leu、Val和Ile这三个氨基酸组成的支链氨基酸BCAA，其主要作用是增强肌肉合成能力、提高抗疲劳能力、防止肌肉组织流失和提升机体免疫力［27］。3种石首鱼肌肉中的BCAA含量丰富，可为供能、抗疲劳、提升免疫力提供保障。许多研究中都用支链氨基酸与芳香族氨基酸比值（F值）来说明氨基酸的质量。研究中的3种石首鱼的F值在1.75～1.93。与养殖状态下的大黄鱼2.07～2.31［6］相比，其比值并不算高。但仍接近人体肝脏受损时的F值范围［8］，表明3种石首鱼在抗疲劳、提升免疫力、提供代谢能量方面可能具有作用。

3.3 3种石首鱼的脂肪酸营养价值比较分析

1977年，FAO／WHO就已经提出脂肪酸平衡的概念，即膳食脂肪中SFA：MUFA：PUFA的比值应为1：1：1［28］。经过几十年的研究，这比值已成为了多数国家和组织的共识。本研究中的3种石首鱼肌肉中的脂肪组成均符合1：1：1的比值，从脂肪酸平衡角度考虑可以认为是一种优质食用资源。

一般认为被人体摄入的SFA中，肉豆蔻酸（C14：0）会显著提高血清中胆固醇的含量，导致心血管疾病风险的增加；而棕榈酸（C16：0）可降低血清中胆固醇的水平；硬脂酸（C18：0）对降低心血管疾病的发生率有作用，并与降低胆固醇含量有相关性［29］。本研究中的3种鱼肌肉中的长链SFA含量最大的C14：0、C16：0和C18：0，分别占∑SFA的比重是7%～11%、63%～67%和16%～30%，C16：0与其他几种长链饱和脂肪酸含量之间有6倍以上的差距，具有生物统计学意义。表明这3种石首鱼类是有利人体健康的鱼类食品。

当前，在营养医学研究领域，已越来越重视对MUFA在改善阿尔茨海默症、精神病和抑郁症、脱髓鞘病、心血管病和慢性肾病等疾病的作用［30］。BOZZETTO等认为，MUFA在调整人体胆固醇的比例中发挥了重要的作用［31］。LIENER发现，MUFA中的油酸（C18：1n9c）有利于降低高血脂症患者血脂水平以及预防心血管疾病［32］。大黄鱼和浅色黄姑鱼中的C18：1n9c分别达到了（7.32±1.32）g·kg-1和（5.27±0.54）g·kg-1水平，而双棘原黄姑鱼仅有（1.27±0.10）g·kg-1。是否表明大黄鱼在预防心血管疾病方面可能更能发挥作用，有待研究证实。PUFA在降低心脑血管疾病的风险、调控血脂和血压、改善胰岛素抵抗、调节细胞膜结构和生物学过程等方面，已经有很多报道［33-35］。本研究中的双棘原黄姑鱼PUFA中仅有5种脂肪酸，比大黄鱼和浅色黄姑鱼少了4种PUFA。是何原因导致双棘原黄姑鱼PUFA种类的缺失还有待分析研究。对3种石首鱼的IA和IT值分析显示，大黄鱼的IA和IT分别在0.79和0.47，明显高于其他2种鱼类。而浅色黄姑鱼的IA和IT分别是0.52和0.35，为最低。IA和IT值低，表示脂肪酸的不饱和度高，PUFA降解及氧化程度小。与人们常食用的猪肉（IA0.60和IT1.37）、牛肉（IA0.72和IT1.06）和羊肉（IA1.00和IT1.58）［36］相比，3种石首鱼的肌肉都可能具有更好的降脂、软化血管和抑制血栓形成的功能。

鉴于ΣPUFA（n-3）和ΣPUFA（n-6）多不饱和脂肪酸在预防心血管疾病中的作用，n-3和n-6之间的平衡也成为研究热点。近几年的医学营养研究认为，ΣPUFA（n-3）／ΣPUFA（n-6）在降低血脂、抑制血小板凝集、预防心血管疾病的发生方面具有积极作用［37］。3种鱼中的ΣPUFA（n-3）／ΣPUFA（n-6）比例在大黄鱼、双棘原黄姑鱼和浅色黄姑鱼中分别为6.21、2.60和1.16。均超出FAO／WHO推荐 的 日 常 膳 食ΣPUFA（n-3）／ΣPUFA（n-6）值（0.1～0.2）［37］。但也有报道人类食物中ΣPUFA（n-3）／ΣPUFA（n-6）为1：10～1：30［38］。对比这些资料均说明本研究中3种鱼的肌肉可以作为优质食品加以开发利用。

4 结论

本研究结果显示，在人工养殖环境下，石首鱼科中大黄鱼、浅色黄姑鱼和双棘原黄姑鱼都具有丰富的营养成分，是优质的鱼类资源。除继续开发石首鱼类的鱼鳔药用价值外，怎样提升取鳔后双棘原黄姑鱼的肌肉等其他组织的价值，以及将硇洲海域大黄鱼的养殖扩大到产业化规模，开发出符合南方海域养殖的大黄鱼和浅色黄姑鱼的配合饲料，都是今后的重点课题。