八种鲑科鱼类肌肉营养成分分析与营养价值评价

杜宁宁，黄晓丽，郝其睿，李晨辉，吴松，陈中祥

（1.中国水产科学研究院黑龙江水产研究所，黑龙江 哈尔滨 150070；2.农业农村部渔业环境及水产品质量监督检验测试中心（哈尔滨），黑龙江 哈尔滨 150070；3.农业农村部水产品质量安全控制重点实验室，北京 100141）

鲑科鱼类为高蛋白、无肌间刺、易消化的典型冷水性鱼类和优质养殖鱼类[1]。我国内陆冷水水域资源丰富，现有鲑科鱼24 种，占世界鲑科鱼类的20%以上[2]。与其他鱼类相比，鲑科鱼类肌肉中EPA和DHA 等不饱和脂肪酸含量丰富，还含有一般鱼类缺乏的甘氨酸[3]，被誉为“水中人参”[4]。

肌肉营养成分分析对于评估水产品的营养价值和风味品质具有重要作用。关于鲑科鱼类的肌肉营养成分研究已有一些报道[5-7]。孙中武等[8]研究发现，六种冷水鱼肌肉中必需氨基酸和呈味氨基酸含量较高。白庆利等[9]研究表明，花羔红点鲑Salvelinus malma 肌肉必需氨基酸指数高于白斑红点鲑Salvelinus leucomaenis，其肌肉营养价值要明显优于白斑红点鲑。张殿福等[10]研究表明，大西洋鲑Salmo salar、三倍体虹鳟Oncorhynchus mykiss 和金鳟Oncorhynchus mykiss aguabonita 均符合优质蛋白质的评价标准，且富含不饱和脂肪酸。尤宏争等[11]比较了甘肃地区养殖的四种鲑科鱼类的营养价值，认为虹鳟肌肉脂肪酸的含量丰富，更具有保健价值。

我国关于鲑科鱼类营养价值的早期研究多是对单个物种或不同亚种间的比较，部分研究缺少脂肪酸组成的分析，对鲜味氨基酸分析也不够全面。养殖模式、饲料优化、养殖条件等生产因素，及鱼类样本的品种、规格和发育等均影响鲑科鱼类的肌肉营养成分，早期对单个物种的研究结果难以准确比较不同品种间的差异。目前，对相同养殖条件下的多种鲑科鱼类开展营养成分及营养价值的系统研究鲜有报道。本研究通过检测分析相同条件下饲养的八种鲑科鱼类肌肉的基本营养成分、氨基酸和脂肪酸含量，探讨不同品种间的营养成分差异并评价其营养价值，为鲑科鱼类的品质改良和冷水性鱼类养殖产业的可持续发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

实验用鱼采集自黑龙江水产研究所渤海冷水性鱼类试验站，用地下涌泉全流水养殖了18～24 个月，密度为10 kg/m3，水温5～17℃，pH 7.5～7.8，溶解氧>7.0 mg/L。所用饲料为汉业虹鳟成鱼配合饲料。选取外观正常、体质健康的个体用于实验，每种样本选取规格接近的鱼10 尾。虹鳟体质量（598.4±55.3）g/尾、山女鳟Oncorhynchus masou masou 体质量（363.6±28.0）g/尾、细鳞鲑Brachymystax lenok体质量（358.1±41.9）g/尾、哲罗鲑Hucho taimen 体质量（361.8±24.7）g/尾、金鳟体质量（539.2±56.9）g/尾、花羔红点鲑体质量（176.3±14.2）g/尾、白斑红点鲑体质量（171.4±20.7）g/尾、亚东鲑Salmo trutta fario 体质量（408.5±68.74）g/尾。

饲料成分：粗蛋白≥40.0%，粗脂肪≥12.0%，粗纤维≤5.0%，粗灰分≤14.0%，水分≤12.0%，赖氨酸≥2.2%，总磷≥0.9%。

1.2 样品处理与检测

将鱼去皮，取侧线以上的背部两侧肌肉，绞碎，混匀放入密封袋中。每个肌肉样品随机分成3 份，分别测定常规营养成分、氨基酸和脂肪酸含量。氨基酸和脂肪酸样品经真空冷冻干燥后，用研磨机制成干粉状，混匀，所有样本于-80℃冷冻备用，所有实验平行测定5 次。

基本营养成分的测定：水分的测定参照GB 5009.3-2016 直接干燥法；粗蛋白质的测定参照GB 5009.5-2016 凯氏定氮法；粗脂肪的测定参照GB 5009.6-2016 索式抽提法；粗灰分的测定参照GB 5009.4-2016 高温灰化法。

氨基酸的测定：胱氨酸采用氧化水解法提取[12]，参照氨基酸分析仪法测定；其余16 种氨基酸参照GB 5009.124-2016 盐酸水解法，使用日立L-8900氨基酸自动分析仪测定。

脂肪酸的测定：37 种脂肪酸参照GB/T 5009.168-2016 外标法测定，标准品：37 种脂肪酸甘油三酯混标，上海安谱公司。

气相色谱法前处理：样品经盐酸水解，用乙醚和石油醚混合液浸提，旋转蒸干。向提取物中加入2%氢氧化钠甲醇溶液皂化，加入15%三氟化硼甲醇溶液甲酯化，微沸。加入正庚烷溶解，再加入饱和氯化钠水溶液，静置分层。吸取上层正庚烷提取溶液5 mL，加入无水硫酸钠，静置，取上层液至进样瓶中待测。

仪器设备：Agilent7890B 气相色谱仪，配氢火焰离子检测器（FID）。

色谱条件：色谱柱：安捷伦HP-88 型毛细管柱，100 m×0.25 mm×0.20 μm；进样口温度：250℃；检测器温度：270℃；进样方式：分流，分流比10∶1；进样量：1 μL；载气为高纯氮气（纯度≥99.999%）。最佳色谱升温程序：初始温度120℃保持5 min；120℃～175℃，升温速率5℃/min，保持10min；175℃～210℃，升温速率5℃/min，保持5 min；210℃～230℃，升温速率5℃/min，保持10 min。

计算公式：Xi=×100，式中Xi为试样中各脂肪酸的含量（g/100g）；Ai为试样测定液中各脂肪酸甲酯的峰面积；msi在标准测定液的制备中吸取的脂肪酸甘油三酯标准工作液中所含有的标准品的质量（mg）；FTGi-FAi为各脂肪酸甘油三酯转化为脂肪酸的换算系数；ASi为标准测定液中各脂肪酸的峰面积；m 为试样的称样质量（mg）；100 为将含量转换为每100 g 试样中含量的系数。

十八碳四烯酸参考Rymer 等[13]的方法使用Agilent7890A/5975C 气相色谱质谱仪进行测定[14]。标准品：十八碳四烯酸甲酯（all cis-6,9,12,15）单标，Chiron 公司。

1.4 营养品质评价

依据1973 年粮食与农业组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）建议的氨基酸评分标准模式[15]和中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提出的全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式[16]进行比较分析，分别按照公式（1）～（4）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）。

式中：氨基酸含量、待评蛋白质中某种氨基酸含量及FAO/WHO 评分模式中同种氨基酸含量的单位均为mg/g N；n 表示比较的氨基酸数量；t 表示试验蛋白质的必需氨基酸，mg/g N；s 表示鸡蛋蛋白质的必需氨基酸，mg/g N。

1.5 数据处理

测定结果用平均值±标准差（Mean±SD）表示，采用SPSS 26.0 软件对实验数据进行单因素方差分析（ANOVA）、通过LSD 法进行多重比较（P<0.05 为有显著性差异）；对17 种氨基酸指标进行主成分分析，选取特征根大于1，且累计方差贡献率达到85%作为主成分纳入标准，构建综合评价函数评定氨基酸营养价值。

2 结果与分析

2.1 八种鲑科鱼类肌肉常规营养成分

八种鲑科鱼类肌肉水分含量为72.49%～76.58%，金鳟水分含量最高，细鳞鲑水分含量最低，各品种间差异不显著（P>0.05）；粗蛋白含量为18.58%～20.65%，虹鳟粗蛋白含量最高，细鳞鲑含量最低，各品种间差异不显著（P>0.05）；粗脂肪含量为2.26%～3.01%，哲罗鲑粗脂肪含量最高，白斑红点鲑含量最低，各品种间差异显著（P<0.05）；粗灰分含量为1.44%～1.84%，金鳟粗灰分含量最高，山女鳟含量最低，各品种间差异显著（P<0.05）（图1）。

2.2 八种鲑科鱼类肌肉脂肪酸组成及含量

在八种鲑科鱼类肌肉中检出16 种脂肪酸，碳链长度介于十二碳和二十二碳之间，其中饱和脂肪酸（SFA）5 种、不饱和脂肪酸（UFA）11 种。虹鳟和山女鳟肌肉中油酸含量最高，分别为2.09 g/100g 和1.80 g/100g；其余六种鲑科鱼类肌肉中均为棕榈油酸含量最高，在1.76～2.99 g/100g 之间，各品种间脂肪酸含量差异显著（P<0.05）（图2）。由表1 可知：八种鲑科鱼类肌肉脂肪酸总量为8.85～11.54 g/100g，哲罗鲑肌肉脂肪酸总量显著高于其他7 种（P<0.05）；八种鲑科鱼类肌肉脂肪酸种类以UFA 为主，单不饱和脂肪酸（MUFA）含量为3.29～5.23 g/100g，多不饱和脂肪酸（PUFA）含量为3.53～4.24 g/100g，其中PUFA 占脂肪酸总量的32.76%～42.82%，虹鳟PUFA含量显著高于其他七种（P<0.05）；肌肉中必需脂肪酸（EFA）含量为1.84～3.07 g/100g，占脂肪酸总量的19.27%～30.96%，虹鳟EFA 含量最高，亚东鲑含量最低，各品种间差异显著（P<0.05）；二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）总量为0.89～1.45 g/100g，占脂肪酸总量的9.33%～15.61%，白斑红点鲑EPA 和DHA 总量最高，其次为金鳟，各品种间差异显著（P<0.05）。八种鲑科鱼类SFA 以棕榈酸为主，占SFA 总量的54.38%～69.92%。MUFA 以油酸和棕榈油酸为主，两者之和占MUFA 总量的90.24%～95.98%。PUFA 以亚油酸、α-亚麻酸、DHA为主，占PUFA 总量的66.7%～85.85%。EFA 以亚油酸为主，占EFA 总量的44.88%～54.24%。

表1 八种鲑科鱼类肌肉中脂肪酸组成及含量（干重）Tab.1 Composition and contents of fatty acids in the musles of eight members in Salmonidae（dry weight）

2.3 八种鲑科鱼类肌肉氨基酸分析

2.3.1 八种鲑科鱼类肌肉氨基酸组成和含量

八种鲑科鱼类肌肉共检出17 种常见氨基酸（因酸水解，未检测到色氨酸）。实验用鱼肌肉中含量最高的氨基酸均为谷氨酸10.53～11.21 g/100g，其次为天冬氨酸、赖氨酸和亮氨酸。肌肉氨基酸总量达到71.91～74.01 g/100g，由高到低排序为：细鳞鲑>山女鳟>哲罗鲑>金鳟>虹鳟>亚东鲑>花羔红点鲑>白斑红点鲑，各品种间氨基酸总量差异显著（P<0.05）。必需氨基酸（EAA）总量为29.02～30.15 g/100g，其中山女鳟EAA 含量最高，细鳞鲑次之，白斑红点鲑最低，各品种间差异显著（P<0.05）。半必需氨基酸（HEAA）总量为4.53～4.79 g/100g，非必需氨基酸（NEAA）总量为37.96～39.28 g/100g，鲜味氨基酸（UAA，包括谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸）总量为26.96～28.08 g/100g。山女鳟UAA 含量最高，细鳞鲑次之，各品种间差异显著（P<0.05）。肌肉中WEAA/WTAA为40.36%～41.27%，WEAA/WNEAA为75.99%～78.77%、WUAA/WTAA为37.40%～38.43%（表2）。

2.3.2 八种鲑科鱼类肌肉必需氨基酸营养品质评价

八种鲑科鱼类肌肉中必需氨基酸含量均高于FAO/WHO 标准，细鳞鲑、哲罗鲑高于全鸡蛋蛋白模式（表3）。八种鲑科鱼类肌肉中AAS 均较高（0.88～2.40），CS评分均大于0.5（0.59～1.41），EAAI 在87.47～111.49 之间（表4）。

根据AAS 标准，虹鳟、山女鳟、金鳟的第一限制性氨基酸为苯丙氨酸和酪氨酸，花羔红点鲑的第一限制性氨基酸为异亮氨酸，白斑红点鲑和亚东鲑的第一限制性氨基酸为缬氨酸。根据CS 标准，虹鳟、山女鳟、细鳞鲑、哲罗鲑、金鳟、花羔红点鲑的第一限制性氨基酸为苯丙氨酸和酪氨酸，第二限制性氨基酸为异亮氨酸；白斑红点鲑、亚东鲑的第一限制性氨基酸为缬氨酸，第二限制性氨基酸为苯丙氨酸和酪氨酸。

2.3.3 八种鲑科鱼类肌肉氨基酸主成分分析

八种鲑科鱼类17 种氨基酸指标的主成分分析表明（表5），提取五个主成分所建立的模型可以解释原始数据的91.374%。在第1 主成分中，苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸绝对值系数较大，说明主要反映必需氨基酸组成情况；第2 主成分中，谷氨酸、甘氨酸绝对值系数较大，说明主要反映呈味氨基酸情况；第3 主成分中，赖氨酸绝对值系数较大，说明主要反映对谷物第一限制性氨基酸的补充情况；第4 主成分中胱氨酸绝对值系数较大，说明主要反映非必需氨基酸情况；第5 主成分中苯丙氨酸、酪氨酸绝对值系数较大，说明主要反映水产品第一限制性氨基酸含量情况（表6）。氨基酸综合得分模型为：F=0.4079F1+0.2592F2+0.1209F3+0.1133F4+0.0987 F5（F 为得分因子，F1～F5 为5 个主成分的函数表达式）。氨基酸主成分综合评价排序为：细鳞鲑>山女鳟>虹鳟>花羔红点鲑>金鳟>哲罗鲑>亚东鲑>白斑红点鲑。

表5 总方差解释Tab.5 Total variance explained

表6 成分矩阵Tab.6 Component matrix

3 讨论

3.1 肌肉常规营养成分分析

水分是影响鱼酮体营养价值、能量密度的重要因素[17]。食物中干物质含量越高，营养价值越高[18]。本研究中八种鲑科鱼类水分含量低于鳜Siniperca chuatsi（78.25%）[19]、鲤Cyprinus carpio（79.21%）[20]、鲫Carassius auratus（80.10%）[21]、鳙Aristichthys nobilis（80.45%）[22]、草鱼Ctenopharyngodon idellus（80.22%）[23]等常见淡水鱼类，高于5 种鳗鲡属鱼类（62.34%～71.80%）[24]。

蛋白质和脂肪含量不仅是评价肌肉营养价值的重要指标，对食物的色、香、味及质构等方面也起重要作用。鲑科鱼类是一种高蛋白的鱼类，本研究中细鳞鲑的粗蛋白含量最低（18.58%），但高于鲤（17.95%）[20]、鲫（3.31%）[21]、罗非鱼Oreochromis niloticus（18.11%）[25]、乌鳢Ophiocephalus argus（16.21）[26]等淡水鱼。白斑红点鲑的脂肪含量最低，但仍显著高于鲤（1.58%）[20]、淡水石斑鱼Cichlasoma managuense（1.23%）[25]、罗非鱼（0.86%）[25]等淡水鱼。生活在低温水域的物种通过积累更多脂肪来抵御低温，因此鲑科鱼类的脂肪含量要高于其他物种。本研究结果与尤宏争[11]等的研究结果相比较，虹鳟、金鳟、亚东鲑的脂肪含量偏低，这可能与捕捞季节以及鱼体规格相关[27]。水产品中脂肪含量受到生长环境、生理条件、食饵状态等内源和外源因素的影响，是变动最大的营养成分[28]。

3.2 肌肉脂肪酸营养成分分析

脂肪酸是人体必不可少的营养素，食物中的多不饱和脂肪酸有预防心血管疾病，降低心脏病患病风险等功效[29]。PUFA 中的高度不饱和脂肪酸还是肉质香味反应的重要前体物质，对食物的风味起重要作用[30]。本研究的八种鲑科鱼类肌肉中PUFA 占脂肪酸总量的32.76%～42.82%，与张殿福[10]、刘洋[31]等的研究结果相近，显著高于乌苏里白鲑Coregonus ussuriensis（31.41%）[32]、大麻哈鱼Oncorhynchus keta（14.70%）[33]、大西洋鲑（30.36%）[5]、丹麦银鲑Oncorhynchus kisutch（28.78%）[5]等其它鲑科鱼类，说明八种鲑科鱼类多不饱和脂肪酸含量丰富。EPA 和DHA 是最具保健价值的多不饱和脂肪酸，其生理功能不仅仅局限于必需脂肪酸的营养价值，在防治心血管疾病、促进大脑发育等方面也具有重要作用[34]。本研究的实验用鱼肌肉中EPA 和DHA 合计占脂肪酸总量的9.33%～15.61%，明显高于鲤（2.3%）、草鱼（4.2%）、青鱼Mylopharyngodon piceus（1.4%）和鲫（5.3%）等经济鱼类，与王芳[7]等研究结果相符。Ruyter 等[35]研究发现，大西洋鲑在较低温的环境下DHA 合成率更高。EPA 和DHA 是由浮游生物以及海藻类生物合成，通过食物链进入鱼体内形成甘油三酯蓄积，低温下呈现液状，因此在冷水鱼中的含量较高[28]。PUFA 与SFA 的比值是衡量脂肪酸营养价值的重要指标，营养指南建议的P/S 比值应高于0.4～0.5[36]。八种鲑科鱼类的P/S 比值为1.41～2.32，超过一般的经济鱼类（0.35～1.25）[26]，说明八种鲑科鱼类是很好的脂肪酸营养食物源。

3.3 肌肉氨基酸营养组成与品质评价

氨基酸含量与组成特点是反映蛋白质营养价值的重要指标。本研究中八种鲑科鱼类氨基酸总量和必需氨基酸总量与同为全流水养殖模式的北极红点鲑Salvelinus alpinus 相近[37]，均高于鲫（67.32 g/100g，28.42 g/100g）[38]、草鱼（63.91 g/100g，27.41 g/100g）[38]、黄 颡 鱼Pelteobagrus fulvidraco（63.80 g/100g，26.82 g/100g）[38]、鲤（58.51 g/100g，24.55 g/100g）[20]、乌鳢（71.65 g/100g，28.53 g/100g）[39]等。可见，八种鲑科鱼类的氨基酸营养价值高于多数淡水经济鱼类。本研究中氨基酸含量的高低排序与孙中武[8]等的研究结果一致，含量较高的为谷氨酸，其次为天冬氨酸、赖氨酸和亮氨酸。谷氨酸和天冬氨酸是鲜味氨基酸中呈鲜味的特征氨基酸。本研究中天冬氨酸和谷氨酸的总量达17.75%～19.42%，占氨基酸总量的24.63%～26.24%，说明八种鲑科鱼类具有较强鲜味。细鳞鲑和山女鳟的鲜味氨基酸总含量显著高于其他6 种（P<0.05），也高于鲫（25.95 g/100g）[38]、草鱼（24.81 g/100g）[38]、鲶Silurus asotus（21.17 g/100g）[38]、黄颡鱼（24.83 g/100g）[38]等多数淡水鱼类，因此味道鲜美。根据FAO/WHO 对蛋白质理想模式定义，优质蛋白质的氨基酸组成标准为WEAA/WTAA、WEAA/WNEAA在40%和60%以上[15]。本研究中八种鲑科鱼类肌肉WEAA/WTAA、WEAA/WNEAA值均大于40%和75%，符合FAO/WHO 模式中质量较优蛋白质的氨基酸组成。

AAS、CS 和EAAI 是分析动物肌肉必需氨基酸组成、衡量并评价其蛋白质营养价值的常用指标。本研究表明，八种鲑科鱼类肌肉中的AAS 值均较高，其中细鳞鲑为1.18～2.40，是必需氨基酸的良好膳食来源。CS 均大于0.5，其中赖氨酸的化学评分较高，说明八种鲑科鱼类赖氨酸含量丰富。赖氨酸为人体必需氨基酸，也是谷物的第一限制氨基酸，食用鲑科鱼类有助于补充赖氨酸。8 种鲑科鱼类EAAI范围为87.47～111.49，高于大宗淡水鱼类（青鱼67.62、草鱼62.71、鲢Hypophthalmichthys molitrix 60.73、鳙68.44、鲤71.25、鲫68.96、团头鲂Megalobrama amblycephala 67.13[40]）。由此可见，八种鲑科鱼类氨基酸组分齐全、是优质的蛋白膳食源。

对八种鲑科鱼类17 种氨基酸的主成分分析得到氨基酸分值综合排序为：细鳞鲑>山女鳟>虹鳟>花羔红点鲑>金鳟>哲罗鲑>亚东鲑>白斑红点鲑。细鳞鲑、山女鳟、虹鳟得分较高与前期分析结果相近，是差异分析结果的深入验证，亚东鲑和白斑红点鲑分数较低，可能与采样时间及品种相关。

3.4 结论

八种鲑科鱼类肌肉粗蛋白和粗脂肪含量高于多数淡水鱼类。鲑科鱼类肌肉中PUFA 含量，尤其是EPA 和DHA 总量也高于一般经济鱼类。肌肉中共检测出17 种氨基酸，WEAA/WTAA、WEAA/WNEAA均高于FAO/WHO 理想模式（40%和60%），表明八种鲑科鱼类是优质蛋白质食物源。主成分分析结果表明细鳞鲑、山女鳟、虹鳟和花羔红点鲑四种鱼类的氨基酸品质得分较高，可优先作为氨基酸的膳食补充源。