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鄱阳湖区大鳞副泥鳅和泥鳅不同部位营养成分分析

2022-02-26王自蕊李永安周秋白李淑瑶李佑杰张正洲

饲料工业 2022年2期
关键词:粗蛋白质性腺泥鳅

■王自蕊 李永安 周秋白* 李淑瑶 李佑杰 张正洲 高 淼

(1.江西农业大学动物科学技术学院,江西 南昌 330045;2.南昌市特色水生生物营养生理与健康养殖重点实验室,江西 南昌 330045)

大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)和泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)属鲤形目(Cypriniformes)鳅科(Cobitidae),分别类属副泥鳅属(Paramisgurnus)和泥鳅属(Misgurnus),俗统称泥鳅。泥鳅肉味道鲜美,且氨基酸(AA)平衡、脂肪酸含量高,富含多种矿物元素及B族维生素,具有较高的营养价值和药用价值,素有“水中人参”之称[1-2]。随着人们生活水平的提高,人们也更加注重产品的营养和品质。目前,关于泥鳅的研究主要集中在繁育、遗传和进化[3],尽管大鳞副泥鳅和泥鳅的肌肉营养品质已有相关报道,研究表明,大鳞副泥鳅的必需氨基酸含量和不饱和脂肪酸含量均低于泥鳅,泥鳅的营养价值更高[4-16]。但是,关于大鳞副泥鳅和泥鳅不同部位营养成分的研究鲜有报道,仅见采用气相色谱-质谱联用技术分析泥鳅背肌、红肌、内脏及鱼卵的脂肪酸种类及含量的报道[17]。为了更全面地了解大鳞副泥鳅和泥鳅各部位的营养价值,文章分析与评价了大鳞副泥鳅和泥鳅全鱼以及头部、鳍、鳃、背部肌肉、腹部肌肉、皮肤、脾脏、肝脏、肠道、性腺等部位的营养组成,旨在为其综合利用与开发提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验泥鳅

试验泥鳅来自鄱阳湖区某生态泥鳅养殖场,挑选外观健康、无病害症状、雌性的大鳞副泥鳅[体重(41.38±4.15)g,体长(16.04±0.22)cm]和泥鳅[体重(29.26±2.84)g,体长(15.35±0.40)cm]各40尾。每种泥鳅各取20尾用于测定全鱼营养成分。其余各20尾用纸吸干鱼体表的水分,每尾分别编号,称重,测量体长。将4尾泥鳅作为一个样本,解剖分离取头部、鳍、鳃、背部肌肉、腹部肌肉、皮肤、脾脏、肝脏、肠道、性腺,分别称重后装袋,冰冻保存。

1.2 指标测定

1.2.1 形体指数

将头部、内脏、鳃、鳍、皮肤、骨骼、肝脏、脾脏、背部肌肉和腹部肌肉、性腺、肠道、胴体,分别称重,计算胴体率、头体指数、鳃体指数、鳍体指数、皮肤指数、肝脏指数、脾脏指数、背肌率、腹肌率、性腺指数、脏体指数、肠体指数。

胴体率(%)=胴体重(g)/鱼体重(g)×100

头体指数(%)=头重(g)/鱼体重(g)×100

鳃体指数(%)=鳃重(g)/鱼体重(g)×100

鳍体指数(%)=鳍重(g)/鱼体重(g)×100

皮肤指数(%)=皮肤重(g)/鱼体重(g)×100

肝脏指数(%)=肝脏重量(g)/鱼体重(g)×100

脾脏指数(%)=脾脏重量(g)/鱼体重(g)×100

背肌率(%)=背肌重量(g)/鱼体重(g)×100

腹肌率(%)=腹肌重量(g)/鱼体重(g)×100

性腺指数(%)=性腺重(g)/鱼体重(g)×100

脏体指数(%)=内脏重(g)/鱼体重(g)×100

肠体指数(%)=肠道重(g)/鱼体重(g)×100

肥满度(g/cm3)=体重(g)/[体长(cm)]3×100

1.2.2 常规营养成分

将样品冷冻干燥至恒重。粗蛋白质含量采用凯氏定氮法(GB 5009.5—2016)测定;脂肪含量分析参照彭墨等[18]的方法测定;水分含量测定采用干燥恒重法(105±5)℃(GB 5009.3—2016)。

1.2.3 氨基酸测定

将样品在110 ℃下用6 mol/L盐酸水解24 h后,采用氨基酸自动分析仪(日立L-8800,日本)测定15种氨基酸含量;在0 ℃下使用甲酸氧化16 h 后经盐酸水解24 h,用氨基酸自动分析仪测定含硫氨基酸含量;用4 mol/L氢氧化钠在110 ℃下水解22 h后,使用高效液相色谱仪(岛津LC-10A,日本)测定色氨酸含量。

1.2.4 脂肪酸测定

1.2.4.1 样品前处理

准确称取一定量样品于水解管中,加入4 mL 氯乙酰甲醇溶液(氯乙酰:甲醇=1:9),加入1 mL C11:0(1.0 g/mL)内标溶液,补加1 mL正己烷,盖紧瓶盖置于80 ℃水浴反应2 h。取出,冷却后加入7%碳酸钾5 mL,振摇均匀,以1 000 r/min 的速度离心5 min后过0.2 μm滤膜装入进样小瓶,待上机检测。

1.2.4.2 气相色谱分析条件

仪器型号:Agilent 6890 气相色谱仪,色谱柱:DB-23(60.0 m×250 μm×0.25 μm)260 ℃Max;载气:氦气;流速2.0 mL/min;分流比:30:1;程序升温;进样口:260 ℃;进样量:1 μL;检测器:FID,270 ℃。

1.3 氨基酸营养价值的评定

本试验参考1973年联合国粮农组织(FAO)/世界卫生组织(WHO)建议的氨基酸评定标准模式(%,干物质基础)和1991 年中国预防医学科学院营养与食品微生研究所提出的全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式(%,干物质基础),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)。

氨基酸评分(AAS)=

F值是支链氨基酸(BCAA)同芳香族氨基酸(AAA)的比值即:

1.4 数据处理

利用Excel 和SPSS 21.0 数据统计软件进行统计分析,用t检验法进行差异显著性分析,用“平均值±标准差(mean±SD)”形式表示,显著水平采用0.05。

2 结果与分析

2.1 形体指数(见表1)

表1 大鳞副泥鳅和泥鳅的形体指数(n=20)

由表1可知,大鳞副泥鳅的肥满度显著大于泥鳅的肥满度(P<0.05)。大鳞副泥鳅的胴体率与泥鳅的胴体率差异不显著(P>0.05)。大鳞副泥鳅头体指数、鳍体指数和鳃体指数均显著小于泥鳅(P<0.05),但皮肤指数大于泥鳅(P<0.05)。大鳞副泥鳅腹肌率大于泥鳅的腹肌率(P<0.05),两者的背肌率差异不显著(P>0.05)。

2.2 常规营养成分分析(见表2)

表2 大鳞副泥鳅和泥鳅不同部位的常规营养成分含量(n=5,%)

由表2 可知,大鳞副泥鳅肌肉中粗脂肪为5.79%(背肌和腹肌的平均值),肠道粗脂肪含量高达12.52%,皮肤中粗脂肪含量为12.85%,全鱼粗脂肪含量7.41%,均远高于泥鳅肌肉、肠道、皮肤和全鱼中粗脂肪的含量(P<0.05)。大鳞副泥鳅背肌粗蛋白质含量与泥鳅背肌粗蛋白质含量差异不显著(P>0.05),但腹肌粗蛋白质含量低于泥鳅腹肌粗蛋白质含量(P<0.05)。泥鳅皮肤中粗蛋白质含量显著低于大鳞副泥鳅皮肤中粗蛋白质含量(P<0.05),其他部位粗蛋白质含量差异不显著(P>0.05),但泥鳅其他各部位粗蛋白质含量在数值上略大于大鳞副泥鳅。

2.3 氨基酸组成分析(见表3、表4)

如表3所示,两种鳅各部位均含有18种氨基酸,包括8 种人体必需氨基酸(EAA),8 种非必需氨基酸(NEAA),2种半必需氨基酸。两种鳅各部位含量最高的氨基酸是谷氨酸,性腺、肠道和肌肉中含量最低的氨基酸是色氨酸,肝脏和皮肤中胱氨酸含量最低。在8种EAA中,大鳞副泥鳅和泥鳅各部位含量最低的是色氨酸,除性腺中亮氨酸含量最高外,其他部位是赖氨酸含量最高。大鳞副泥鳅和泥鳅各部位总氨基酸(TAA)含量顺序为:性腺(69.94%和72.13%)>肌肉(61.71%和69.40%)>皮肤(51.19%和58.71%)>肠道(40.59%和42.68%)>肝脏(34.06%和40.01%)。其中大鳞副泥鳅各部位EAA(苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、缬氨酸和色氨酸)占氨基酸总量的34.07%~44.32%,泥鳅各部位EAA/TAA在34.00%~44.26%。大鳞副泥鳅各部位EAA/NEAA 在59.92%~95.36%,泥鳅各部位的EAA/NEAA在59.77%~95.10%。两种泥鳅的EAA/TAA比值均达到FAO/WHO标准。泥鳅的F值为2.23~2.96,大鳞副泥鳅的F值为2.30~3.05。两种鳅的F值均与人体正常的F值相近。与鲜味有关的氨基酸主要有丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和甘氨酸,两种鳅各部位含量最高的是谷氨酸,其次是天冬氨酸,大鳞副泥鳅和泥鳅各部位DAA/TAA 含量顺序为:皮肤(40.34%和40.17%)>肌肉(35.59%和35.78%)>肠道(35.64%和34.61%)>肝脏(33.00%和32.65%)>肌肉(30.47%和30.50%)。

将表3 中大鳞副泥鳅和泥鳅各部位EAA 含量换算成每克氮所含AA 的毫克数,并与鸡蛋蛋白以及FAO/WHO标准中的EAA含量进行比较(见表4)。由表4 可知,以AAS 和CS 为评价标准,两种鳅各部位EAA 的AAS 在1.0 左右,赖氨酸的AAS 均高于1.0,肌肉中更是高于1.56。以AAS为评分标准,两种鳅各部位的AA 评分不尽相同。两种鳅性腺和皮肤AA 评分最低的是色氨酸,大鳞副泥鳅肌肉AA 评分最低的是色氨酸,而泥鳅是缬氨酸;两种鳅肠道AA中评分最低的是缬氨酸,肝脏AA中评分最低的是亮氨酸。以CS为评分标准,两种鳅各部位中,性腺、肌肉和皮肤中AA评分中最低的为色氨酸,肠道和肝脏AA评分最低的为蛋氨酸+胱氨酸。评分最低的为第一限制性氨基酸,因此各部位的第一限制性氨基酸不同。两种鳅各部位的CS大部分低于1.0,皮肤的色氨酸评分更是低于0.5,但泥鳅皮肤色氨酸评分(0.48)高于大鳞副泥鳅(0.30)。大鳞副泥鳅各部位的EAAI 分别为性腺71.82、肌肉61.30、肠道40.79、肝脏36.58、皮肤37.92,低于泥鳅各部位的EAAI 性腺74.56、肌肉69.73、肠道42.38、肝脏42.16、皮肤41.44。

表3 大鳞副泥鳅和泥鳅不同部位氨基酸组成及含量(n=3)

表4 大鳞副泥鳅和泥鳅各部位的氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和EAAI

表3(续) 大鳞副泥鳅和泥鳅不同部位氨基酸组成及含量(n=3)

2.4 脂肪酸组成分析(见表5)

表5 大鳞副泥鳅和泥鳅不同部位脂肪酸的组成及含量

在两种鳅不同组织中共检测出26 种脂肪酸,主要为C10~C24的脂肪酸。其中,大鳞副泥鳅不饱和脂肪酸含量为54.97%~62.01%,包括单不饱和脂肪酸19.82%~38.63%、多不饱和脂肪酸16.34%~38.77%。饱和脂肪酸占总脂肪酸的37.99%~45.03%。大鳞副泥鳅体内EPA 含量为1.56%~5.51%,DHA 含量为2.66%~19.16%。泥鳅不饱和脂肪酸含量在40.32%~59.63%,包括单不饱和脂肪酸18.99%~31.94%、多不饱和脂肪酸8.37%~40.64%。饱和脂肪酸占总脂肪酸的40.37%~59.68%。泥鳅EPA 含量为0.58%~4.61%,DHA含量为1.45%~18.95%。两种鳅多不饱和脂肪酸PUFA含量及EPA和DHA含量最高部位均在性腺。其中ω-3系列多不饱和脂肪酸在性腺中含量也是最高。

3 讨论

3.1 两种鳅形体指数与常规营养成分

本试验测得大鳞副泥鳅的肥满度显著大于泥鳅的肥满度,即大鳞副泥鳅的体型相对肥满,与黄菊等[1]的研究结果一致。大鳞副泥鳅皮肤的粗蛋白质含量高于泥鳅,而腹肌粗蛋白质含量低于泥鳅,其他部位粗蛋白含量差异不显著,但泥鳅其他各部位粗蛋白质含量在数值上略大于大鳞副泥鳅。这与赵振山等[4]与韩光明等[10]的研究结果一致,与许元峰等[16]测定的大鳞副泥鳅、泥鳅和北方泥鳅的粗蛋白质和粗脂肪含量均是大鳞副泥鳅最高的结果不同,可能是与所用大鳞副泥鳅和泥鳅的来源、饲养方式以及投喂的饲料营养水平等的不同有关。

表5(续) 大鳞副泥鳅和泥鳅不同部位脂肪酸的组成及含量

大鳞副泥鳅肌肉蛋白质含量(背肌:16.57%、腹肌:15.47%)和泥鳅肌肉蛋白质含量(背肌:16.61%、腹肌:16.43%)与其他鳅类的研究相比,低于红尾副鳅的18.49%[19]、中华沙鳅的20.05%[9]和花斑副沙鳅的20.73%[8],与台湾泥鳅的16.3%[12]较为接近。同时在脂肪含量中,泥鳅背肌(3.00%)、腹肌(3.07%)和皮肤(8.82%)都显著低于大鳞副泥鳅(5.55%、6.02%、12.85%)。两者均高于中华沙鳅的1.56%[9]、花斑副沙鳅的1.25%[8],低于三倍体泥鳅的3.20%[13]。两种鳅的粗蛋白质含量与其他学者报道的相似,但脂肪含量高于现有的报道[16],这可能是鱼类脂肪含量因为种类、年龄、大小、营养条件、生活环境、生理状态等因素的改变而改变的结果。鱼类脂肪含量越高,多汁口感越强烈,风味也更佳[20]。本试验中,大鳞副泥鳅背肌、腹肌、皮肤和肠道以及全鱼中粗脂肪含量均显著高于泥鳅相对应部位的粗脂肪的含量,大鳞副泥鳅的肉质更为油润多汁。

3.2 两种鳅氨基酸营养价值

蛋白质由氨基酸组成,食品中氨基酸的种类和含量是衡量其营养质量高低的一种指标。分析表3 可知,两种鳅各部位均含有18种氨基酸,其中两种鳅各部位含量最高的是谷氨酸,与之前的研究结果一致[16,21]。在8种EAA中,大鳞副泥鳅和泥鳅各部位氨基酸含量除性腺中亮氨酸含量最高外,其他部位赖氨酸含量最高。赖氨酸是人乳中的第一限制性氨基酸[22],因此,泥鳅可以弥补人们常食用谷物中缺乏的赖氨酸,且这两种鳅可作为催乳的保健型水产品[14]。大鳞副泥鳅和泥鳅各部位TAA和EAA含量顺序均为:性腺>肌肉>皮肤>肠道>肝脏。且泥鳅各部位总氨基酸含量均大于大鳞副泥鳅。本试验中两种鳅除皮肤的EAA/TAA比值为34%左右外,其他各部位均符合FAO/WHO 提出的“EAA/TAA 比值为40%左右以及EAA/NEAA 比值在60%以上”的要求。大鳞副泥鳅各部位的EAAI波动幅度较泥鳅大,说明泥鳅各部位氨基酸组成较为均衡。两种鳅的EAAI 都较高,表明两者均具有较高的营养价值。

食品的营养价值高低取决于食品中EAA 的含量高低以及种类是否全面。根据AAS、CS 可以判断一种食物的营养价值是否全面[23]。从表4 中可以得知,两种鳅各部位EAA的AAS均在1.0上下,且在性腺和肌肉中的AAS均高于1.0。说明两种鳅EAA的组成较为平衡,均为良好的蛋白源。结合AAS 和CS 两项评分,大鳞副泥鳅肌肉和皮肤部位氨基酸的评分均小于泥鳅,其他部位没有明显差异,说明泥鳅各部位氨基酸组成较为合理,其肌肉营养品质要优于大鳞副泥鳅。两种鳅各部位的赖氨酸AAS 评分均高于1.0,在肌肉中更是高于1.5,这对以谷物为主食的人员来说,能弥补其赖氨酸摄取量的不足,提高人体对蛋白质的消化吸收。赖氨酸在中枢神经组织的形成中非常关键,人体摄入赖氨酸对钙和铁等矿物质元素的吸收起促进作用[24]。以AAS为评分标准时,两种鳅各部位的氨基酸评分不尽相同。性腺和皮肤氨基酸评分最低的是色氨酸,大鳞副泥鳅肌肉氨基酸中评分最低的是色氨酸,而泥鳅是缬氨酸,肠道氨基酸中评分最低的是缬氨酸,肝脏氨基酸中评分最低的是亮氨酸。以CS为评分标准时,两种鳅各部位中,性腺、肌肉和皮肤氨基酸评分中最低的为色氨酸,肠道和肝脏的氨基酸评分最低的为蛋氨酸+胱氨酸。评分最低的为第一限制性氨基酸,因此各部位的第一限制性氨基酸不同。

动物蛋白质的鲜美程度主要取决于本身含有鲜味氨基酸(谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸)的组成及含量。其中呈鲜味的特征性氨基酸是谷氨酸和天冬氨酸,且谷氨酸的鲜味最强[21]。而甘氨酸和丙氨酸都是呈甘味的特征氨基酸。本试验中,在两种鳅各部位中都检测出4种鲜味氨基酸,两种鳅DAA的质量分数分别为30.47%~40.34%(大鳞副泥鳅)和30.50%~40.17%(泥鳅),含量最高的均为谷氨酸,其次为天冬氨酸。两种鳅DAA 含量均高于大黄鱼(Larimichthys crocea)(27.57%)[25]和草鱼(Ctenopharyngodon idella)(21.98%)[26]。且泥鳅各部位的DAA 含量均高于大鳞副泥鳅,因此,泥鳅肉质较大鳞副泥鳅鲜美,此结果与许元峰等[16]结果一致。

支链氨基酸(BCAA,包含缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸)有降低胆固醇、抑制癌细胞和保护肝脏等功能,两种鳅各部位均检测到BCAA和AAA(苯丙氨酸和酪氨酸),两者的比值为F值。人类和哺乳动物正常的F值范围为3.0~35,当肝脏受损害时其值降为1.0~1.5[27]。本试验测得两种鳅肌肉中F值(2.56和2.50)与人体正常的F值相近,大于尤宏争等[14]所测的黄板鳅(Para⁃misgurnus dabryanus)(2.33)、台湾泥鳅(Paramisgurnus dabryanusssp. Taiwan)(2.04)及两者的杂交种(2.35)3 种泥鳅肌肉中的F值。也高于杨兴丽等[13]的三倍体泥鳅和大鳞副泥鳅肌肉的F值(2.26和2.28)以及伍远安等[7]的大刺鳅(Mastacembelus armatus)和刺鳅(Mas⁃tacembelus aculeatus)肌肉的F值(2.06和2.17)。这说明这两种鳅对于有肝脏疾病的患者来说具有一定的保健作用。

3.3 两种鳅脂肪酸营养价值

本试验共检测到大鳞副泥鳅和泥鳅不同组织中含26种脂肪酸,主要为C10~C24的脂肪酸,但不同的研究者对泥鳅脂肪酸的检测结果差异较大,如张博等[17]在泥鳅不同组织中共检测到18种脂肪酸,而韩光明等[10]在邵伯湖区泥鳅和大鳞副泥鳅肌肉中则检测出34 种脂肪酸,这可能跟所采用的前处理和检测仪器有关。两种鳅不同部位的饱和脂肪酸中棕榈酸含量最高,其次是硬脂酸。棕榈酸能降低血清胆固醇,某种程度上有保护胰岛素的功能[28],硬脂酸能够减少肠道胆固醇吸收从而降低肝脏中胆固醇含量[29]。除性腺外,大鳞副泥鳅各部位棕榈酸和硬脂酸含量均低于泥鳅。两种鳅各部位单不饱和脂肪酸中,油酸含量最高。除肝脏外,大鳞副泥鳅和泥鳅各部位的多不饱和脂肪酸含量数值上差异不大。除去亚油酸后,大鳞副泥鳅背肌、性腺和皮肤的∑PUFA 含量均低于泥鳅。两种鳅各个部分脂肪酸种类较多,脂肪酸中若饱和脂肪酸含量低,∑PUFA 含量特别是ω-3 不饱和脂肪酸高的被认为更为健康[16]。大鳞副泥鳅背肌的ω-3不饱和脂肪酸低于泥鳅,其余部位的ω-3不饱和脂肪酸含量则高于泥鳅。花生四烯酸对人体生理作用的调节具有重要作用,本试验中,泥鳅各个部位的花生四烯酸含量均高于大鳞副泥鳅。EPA和DHA为多不饱和脂肪酸,是人和动物生长发育的必需脂肪酸。花生四烯酸、EPA和DHA三者的含量也在一定程度上反映了肉质的营养价值[30],本试验中,泥鳅背肌和皮肤花生四烯酸、EPA和DHA三者的含量高于大鳞副泥鳅。

ω-3和ω-6在人体内会竞争同一种酶。合理的ω-3∑PUFA与ω-6∑PUFA比例有利于降低胆固醇含量,防止胆固醇在血管壁上沉积,改善及保护血管壁,具有防治动脉粥样硬化和冠心病、脑血管病的作用[31]。同时,还具有抗癌、提高记忆力等功效[32]。根据联合国FAO/WHO的日常膳食标准,(ω-3∑PUFA)/(ω-6∑PUFA)比值至少应达到0.1~0.2。本试验中大鳞副泥鳅与泥鳅各部位(ω-3∑PUFA)/(ω-6∑PUFA)的比值为0.43~2.00,远高于推荐比值,因而说明两种鳅各部位的脂肪酸组成结构合理,具有较好的食用和保健价值。

4 结论

综上,大鳞副泥鳅的蛋白质含量比泥鳅要低,从氨基酸和脂肪酸的组成及含量来分析表明,大鳞副泥鳅的蛋白质质量要劣于泥鳅。大鳞副泥鳅脂肪含量更高,肉质更为油润多汁。鱼类脂肪含量会因为种类、年龄、大小、营养条件、生活环境、生理状态等因素的改变而改变,需要进一步分析导致两种鳅脂肪含量差异的原因和分子机制。

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