野生黑龙江三角鲂肌肉营养成分分析

2023-01-05胡雪松马波王继隆李池陶贾智英石潇丹葛延龙姜晓娜石连玉

水产学杂志 2022年6期

胡雪松，马波，王继隆，李池陶，贾智英，石潇丹，葛延龙，姜晓娜，石连玉

（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.淡水鱼类育种国家地方联合工程实验室，黑龙江哈尔滨 150070；3.农业农村部淡水水产生物技术与遗传育种重点实验室，黑龙江哈尔滨 150070；4.农业农村部黑龙江流域渔业资源环境科学观测实验站，黑龙江哈尔滨 150070；5.国家农业科学渔业资源环境抚远观测试验站，黑龙江抚远 156500）

三角鲂（Megalobrama terminalis）为中大型经济鱼类，肉质细嫩，养殖潜力巨大[1,2]，在中国曾广泛分布于闽江、钱塘江、黄河、长江中上游、辽河、黑龙江等各大水系[3]。然而受人为及环境等因素影响，该鱼现仅存3 个自然分布的原生种群，其中分布于浙江钱塘江水系和湖北红安金沙河水库的种群已得到了较好地开发和推广[4,5]，而分布于黑龙江的种群在2018 年才实现人工繁殖[6]。产自黑龙江流域的三角鲂又称法罗鱼，是名贵的“三花五罗”之一，个体大、肉质优良[7-9]。然而，自20 世纪60 年代以来，法罗鱼群体持续缩小，目前仅存黑龙江1 个种群（M.terminalis in the Heilong River,MTH），且每年仅在抚远江段可采捕到少量繁殖洄游的个体，采集困难，其基础研究十分有限[2]。最近，黑龙江水产研究所在实现MTH 人工繁殖的基础上，完成了该鱼的种质鉴定、MTH 与鲂属其他种类的系统发生关系[10]及精细遗传分化[11]、胚胎和早期仔鱼发育观察等研究[12]，为MTH 资源的科学保护和开发利用奠定了基础。产自抚远的MTH 肌肉脂肪含量高、口感滑润、味道鲜美，但有关其肌肉营养成分的研究尚未见报道。本研究通过分析野生MTH 肌肉的营养成分，可为科学评价MTH 的种质特性及开发利用价值提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 实验鱼样本来源和处理

实验鱼于2020 年5—6 月取自黑龙江抚远江段，活体运输至当地临时处置室。所有样本均经MS-222 麻醉，随后测量体质量、全长、体长等性状。将鱼体解剖，取出矢耳石置于放有去离子水的离心管中备用。取出性腺称重，剪取一小块置于放有波恩氏液的离心管中固定24 h，再将样本转移至装有75%乙醇的离心管中保存备用。

取所有样本的背部肌肉并称重，将肌肉切碎后均匀摊薄至特制的白钢托盘中，放入烘箱恒温烘干至恒重，利用中药粉碎机制成干粉状样本，放入-20℃暂存。经耳石鉴定样本的年龄后，挑选出8 龄雌、雄鱼各6 尾，其平均体质量为（2 434.42±157.40）g、体长为（47.14±1.59）cm，采集的背部肌肉平均为（584.38±27.61）g，将同性别每2 尾个体的干粉样本混合，共6 个样本用于分析营养成分。

1.2 年龄和性腺发育阶段鉴定

将耳石用指甲油（中国SWEET COLOR）包埋固定于载玻片上，分别用600 目、800 目、1 000 目、3 000目和5 000 目砂纸（德国STARCKE）打磨、剖光，制成耳石磨片，在解剖镜（NIKON，C-DSS230，日本）下用NIS-Elements F 3.2 软件拍照；用石蜡组织包埋机（德国LEICA EG1150 H）包埋性腺样本，用切片机（德国MICROM HM 200）连续切片，厚度为7 μm，再用苏木精-伊红（H-E）染色，最后在光学显微镜（日本OLYMPUS,BX53F）下用cellSens Dimension 软件拍照。

1.3 营养成分测定方法

肌肉中水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分分别采用恒温干燥法（GB 5009.3-2016）、凯氏定氮法（GB 5009.5-2016）、索氏抽提法（GB 5009.6-2016）及550℃灼烧法（GB 5009.4-2016）测定；利用日立L-8900 型全自动氨基酸分析仪测定17 种氨基酸（GB 5009.124-2016）含量，岛津UV-1800 型紫外分光光度计测定色氨酸（PONY-BJXZSP211-2009A）含量；利用岛津GC2100 plus 气相色谱仪测定脂肪酸（GB 5009.168-2016）含量。利用内标法中的水解提取法测定100 g 干粉样本中各脂肪酸的含量，再计算各脂肪酸占总脂肪酸含量的百分比；利用安捷伦5110 电感耦合等离子体发射光谱仪测定除硒外的9 种微量元素含量，用海光FS-9700 原子荧光光谱仪测定硒含量。微量元素测定参照的标准分别为GB 5009.91-2017（钠和钾）、GB 5009.92-2016（钙）、GB 5009.87-2016（磷）、GB 5009.241-2017（镁）、GB 5009.90-2016（铁）、GB 5009.14-2017（锌）、GB 5009.93-2017（硒）、GB 5009.13-2017（铜）和GB 5009.242-2017（锰）。

1.4 营养品质评价方法

根据测得的各肌肉样品干物质的必需氨基酸含量，计算出每克氮中的必需氨基酸含量（mg/g N），将得到的数值与联合国粮农组织/世界卫生组织（FAO/WHO）1973 年[13]提供的氨基酸评分模式和中国疾病预防控制中心营养与健康所2018 年[14]提供的鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量（mg/g N）值相比较，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），公式如下：

式中：aa 为样品中氨基酸含量，AA（FAO/WHO）为FAO/WHO 评分模式中同种氨基酸含量，AA（Egg）为鸡蛋蛋白质中同种氨酸酸含量，n 为计算的必需氨基酸个数，A、B、C、...、H 为样品中必需氨基酸含量，AE、BE、CE、...、HE 为鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量。

1.5 数据处理

采用Excel 2019 对数据进行整理和分析。利用SPSS 22.0 软件提供的T 检验程序分析雌、雄鱼各检测指标的差异。雌、雄鱼所有检测指标的差异均不显著（P＞0.05），不对数据作性别划分。所有分析结果均采用平均值±标准差（）来表示。

2 结果与分析

2.1 样本年龄和性腺发育阶段

耳石鉴定表明，实验样本均为8 龄（图1）。性腺切片显示，雌性样本均发育至第IV 期，卵母细胞已完成卵黄积累；精巢发育也达到IV 期，精巢中可见不同发育阶段的精母细胞和精子细胞（图2）。

图1 黑龙江三角鲂样本的耳石年龄鉴定Fig.1 Age determination of otoliths of some samples in black bream M.terminalis in the Heilong River

图2 黑龙江三角鲂样本的性腺发育Fig.2 Gonadal development of some samples of black bream M.terminalis in the Heilong River

2.2 一般营养成分组成和含量

在黑龙江三角鲂（MTH）肌肉的一般营养成分中，水分含量最高（77.17%），粗蛋白（17.18%）和粗脂肪（4.69%）次之，灰分最低（1.17%）（表1）。由表1 可知，MTH 肌肉的水分含量高于优鲈1 号和长春鳊（Parabramis pekinensis），与团头鲂（M.amblycephala）不同种群和厚颌鲂（M.Pellegrini）相近；粗蛋白含量高于养殖的鄱阳湖团头鲂和厚颌鲂，但低于优鲈1 号和其他团头鲂种群及长春鳊；粗脂肪含量与优鲈1 号相似，明显高于其他近缘物种；粗灰分与野生鄱阳湖团头鲂、伊河团头鲂及长春鳊相近，略高于优鲈1 号、养殖鄱阳湖团头鲂和厚颌鲂，但低于淤泥湖团头鲂。

表1 黑龙江三角鲂肌肉常规营养成分Tab.1 Proximate composition in muscle of black bream M.terminalis in the Heilong River/%;n=6;±SD；fresh weight

2.3 氨基酸组成、含量及营养价值评价

MTH 肌肉中的氨基酸组成及含量见表2。MTH肌肉中含有18 种氨基酸，包括8 种人体必需氨基酸（essential amino acids,EAA），2 种半必需氨基酸（semi-essential amino acids,SEAA）和8 种非必需氨基酸（nonessential amino acids,NEAA）。所有氨基酸总量为13.95%（占鲜重），其中Glu 含量最高（2.01%）。在必需氨基酸中，Lys 含量最高（1.37%），其次为Leu（1.15%），Trp 最低（0.16%）；在2 种半必需氨基酸中，Arg（0.92%）高于His（0.34%）；在4 种鲜味氨基酸（delicious amino acids,DAA）中，Glu 含量最高（2.01%），其次为Asp（1.41%），Gly 最低（0.81%）。肌肉中EAA 总量（TEAA）为氨基酸总量（TAA）的40.72%，EAA（TEAA）和SEAA 总量（TSEAA）为氨基酸总量的49.75%，TEAA为非必需氨基酸总量（TNEAA）的81.09%，鲜味氨基酸总量（TDAA）为TAA的36.63%。MTH 肌肉必需氨基酸评分（AAS）、化学评分（CS）及氨基酸指数见表3。由表3 可见，MTH 的Lys 及Met+Cys 超过AAS 和CS 的评分标准，而Thr、Leu 和Trp 与AAS评分标准接近，但低于CS 评分标准。在AAS 评分中显示，MTH 第一限制性氨基酸为Val，第二限制性氨基酸为Ile，但从CS 评分看，第一限制性氨基酸为Ile 和Trp，而第二限制性氨基酸为Phe+Tyr。MTH 必需氨基酸指数（EAAI）为75.87。

表2 黑龙江三角鲂肌肉氨基酸组成及含量Tab.2 Composition and contents of amino acids in muscle of black bream M.terminalis in the Heilong River/%;n=6;±SD

注：TAA 为氨基酸总量；TEAA 为必需氨基酸总量；TSEAA 为半必需氨基酸总量；TNEAA 为非必需氨基酸；TDAA 为鲜味氨基酸总量;“#”为必需氨基酸；“@”为半必需氨基酸；“*”为鲜味氨基酸Note:TAA is the total amount of amino acids,TEAA is the total amount of essential amino acids;TSEAA is the total amount of semi-essential amino acids,TNEAA is the total amount of nonessential amino acids;TDAA is the total amount of delicious amino acids;“#”indicates essential amino acids；“@”indicates semiessential amino acids；“*”indicates delicious amino acids

表3 黑龙江三角鲂肌肉必需氨基酸组成的评价Tab.3 Evaluation of essential amino acid composition in muscle of black bream M.terminalis in the Heilong River/mg·g-1,on N basis

2.4 脂肪酸组成和含量

MTH 肌肉中的脂肪酸组成及含量见表4。MTH肌肉中含有26 种脂肪酸，包含饱和脂肪酸（saturated fatty acids,SFA）11 种，不饱和脂肪酸（unsaturated fatty acids,UFA）15 种，其中单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acids,MUFA）6 种，多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids,PUFA）9 种。UFA 含量（69.38%）远高于SFA（30.62%），而在UFA 中，MUFA 含量较高（47.07%），高于PUFA（22.31%）。在PUFA 中，n-6 系列含量（5.03%）低于n-3 系列（16.35%），二者的比值为0.31。在n-3 系列中，对人体最为重要的C20∶5n3（eicosapentaenoic acid,EPA）（5.95%）和C22∶6n3（docosahexaenoic acid,DHA）（5.14%）的含量接近，二者总量为11.08%。

表4 黑龙江三角鲂肌肉脂肪酸组成及含量Tab.4 Fatty acid composition and contents in muscle of black bream M.terminalis in the Heilong River/%（以脂肪酸计,of total fatty acids）;n=6;±SD

注：∑SFA 为饱和脂肪酸总量；∑MUFA 为单不饱和脂肪酸总量；∑PUFA 为多不饱和脂肪酸总量；∑n-6 PUFA 为n-6 多不饱和脂肪酸总量；∑n-3PUFA 为n-3 多不饱和脂肪酸总量Note:∑SFA is the total amount of saturated fatty acids;∑MUFA is the total amount of monounsaturated fatty acids;∑PUFA is the total amount of polyunsaturated fatty acids;∑n-6 PUFA is the total amount of the omega-6 polyunsaturated fatty acids;∑n-3 PUFA is the total amount of the omega-3 polyunsaturated fatty acids

2.5 部分矿物质元素含量

本次实验在MTH 肌肉中测定了10 种矿物质元素，包括5 种常量元素（K、Na、Ca、P、Mg）和5 种微量元素（Fe、Zn、Se、Cu、Mn）（表5）。MTH 肌肉中钠钾比值为0.09，钙磷比值为0.32。

表5 黑龙江三角鲂肌肉矿物质元素组成和含量Tab.5 Mineral element composition and contents in muscle of black bream M.terminalis in the Heilong River/mg·kg-1;n=6;±SD

3 讨论

鱼类肌肉营养成分与多种因素密切相关，如种类[21]、年龄[21]、规格[22,23]、性别[24]、性腺发育阶段[25]、栖息环境[26-30]、养殖模式[31-33]等，在鱼类中测定的数据通常是在某一特定条件下的结果，测定者应尽可能提供较全面的样本背景信息。目前，我国境内的黑龙江三角鲂（MTH）资源已十分紧张，每年仅在5月下旬繁殖洄游阶段，可在抚远江段捕获少量个体（不足百尾）[2]。根据黑龙江水产研究所近五年的调查结果，MTH 采捕规格通常超过2 000 g，年龄一般为7 龄以上。本实验采集的样本经耳石鉴定，以8龄居多，因此采用的8 龄样本，其性腺均发育至IV期。

野生MTH 个体大、肉质优良、适于不同的烹饪方式（清蒸、红烧、干煸等），这是该鱼受到消费者青睐的重要因素。蛋白质和脂肪含量直接决定着鱼类肌肉的营养价值，MTH 蛋白质含量为17.18%，粗脂肪为4.69%，二者在已报道的淡水鱼类中均处于较高水平[21]。值得说明的是，MTH 的粗脂肪含量（4.69%）与大口黑鲈“优鲈1 号”（4.45%）[15]相似，明显高于养殖的钱塘江三角鲂（3.06%）[16]、厚颌鲂（2.1%）[20]、长春鳊（2.89%）[16]及已报道的养殖或野生不同来源的3 个团头鲂种群[17-19]。大量研究显示，肌内脂肪含量与动物肌肉的风味、多汁性及嫩度密切相关[34-36]。在美国，最高等级牛肉的肌内脂肪含量为8%～11%，而日本则超过20%[37]。Robb 等[38]研究了大西洋鲑（Salmo salar）80 个样本，发现其肌肉脂肪含量的范围为2.9%～10.7%，随着肌肉脂肪的增加，其熏肉片嫩度和风味显著提高。MTH 相对较高的肌肉脂肪含量可能是其口感和风味优良的主要原因之一。

MTH 肌肉含有常见的18 种氨基酸，其含量排前4 位的依次为Glu、Asp、Lys 和Leu，这种排列与大部分淡水鱼的研究结果相同。MTH 肌肉中色氨酸含量最低，在其他淡水鱼中，通常胱氨酸和色氨酸含量排在后2 位，以胱氨酸含量最低居多。MTH 必需及半必需氨基酸含量占总量的49.75%，高于武汉东湖16 种淡水鱼中的14 种，仅低于翘嘴红鲌（Ery－throculter ilishaeformis）（51.73%）和蒙古红鲌（Erythoculter mongolicus）（51.96%）[21]。MTH 的必需氨基酸与非必需氨基酸比值达81.09%，在已报道的淡水鱼中水平较高，高于钱塘江三角鲂（72.95%）[16]、伊河团头鲂（79%）[18]和长春鳊（69.06%）[16]等。MTH 的Lys、Met+Cys 及Phe+Tyr 均超过了FAO/WHO 的AAS 标准，其中Lys 超过了AAS 和CS 标准。Lys 在谷类食物中的含量较低，且在加工过程中易被破坏，是谷类（水稻、小麦等）的第一限制性氨基酸。我国居民多以谷类为主食，在动物性食物摄入较少时可能出现Lys 不足引起的生长或免疫等问题，还会影响蛋白质的吸收和利用。MTH 肌肉氨酸酸组成合理，富含Lys 等人体必需的氨基酸，经常食用有助于调节膳食平衡。

随着人们生活水平和健康意识的提高，高脂和高饱和脂肪酸食物摄入引起的低密度脂蛋白胆固醇（Low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C）的增加带来的冠心病等问题越来越受到关注。另一方面，食物中的MUFA 不但不会导致LDL-C 的升高，还会降低其浓度，使其保持平衡。研究显示，含有高MUFA 的饮食可减少血液中LDL-C，预防血栓形成，有助于减少患心血管疾病的风险[39,40]。更值得关注的是，此类饮食还可帮助II 型糖尿病患者控制血糖和体重[41]。本研究中，MTH 肌肉中的MUFA 为6种，其含量接近总脂肪酸含量的50%，如此高的MUFA 在淡水鱼脂肪酸组成中并不常见，仅低于已报道的雅罗鱼（Leuciscus waleckii）[42]和野生云南光唇鱼（Acrossocheilus yunnanensis）[43]。MTH 肌肉中的MUFA 以C18∶1n9c 含量较高，这与其他食物（鱼、牛、羊和猪肉）等来源的MUFA 中通常以C18∶1n9为主的情况一致[44]。由此可见，肌肉富含MUFA 的MTH 有益人体健康，不仅适于普通消费者，还适于II 型糖尿病患者。食物中的PUFA 根据碳链甲基端第一个双键出现的位置不同可分为n-3 和n-6 两种类型。近年来，n-3 PUFA 中的C20∶5n3（EPA）和C22∶6n3（DHA）引起人们的重视，其对人体健康有益的功能包含预防心血管疾病、降血压、降血脂、抗癌、抗炎和免疫调节等。鉴于PUFA 对人体的重要作用，英国卫生部推荐的PUFA/SFA 的比值应高于0.4[45]。研究还发现，如n-6 PUFA 摄取过多，而n-3 PUFA 摄入不够，会出现由于血管痉挛、收缩、血液粘性增加而导致的炎症或血栓等问题[46]。因此，Patterson 等[46]提出合理的饮食中n-6∶n-3 PUFA的比值不应高于4∶1，但鱼类肌肉的n-6∶n-3 PUFA的比值相对较低，如野生大麻哈鱼（Oncorhynchus keta,O.gorbuscha 和O.nerka）鱼片n-6∶n-3 PUFA 的比值仅为0.09[47]。在本研究中，MTH 肌肉中的PUFA 为9 种，含有n-3 型的EPA 和DHA，且二者较均衡，均占总脂肪酸含量的5%～6%。PUFA/SFA 的比值为0.73，n-6∶n3 PUFA 的比值为0.31，两项指标均远高于理想饮食的推荐标准。

MTH 的脂肪酸组成与在钱塘江三角鲂中的两个报道均存在一定差异。缪凌鸿等[16]检测到的SFA、MUFA 和PUFA 分别为8、5 和7 种，而姜建湖等[48]的结果分别为6、5 和15 种。本研究脂肪酸含量与缪凌鸿等[16]的报道（SFA 26.95%、MUFA 40.7%、PUFA 31.73）相差不大，但与姜建湖等[48]的结果（SFA 25.02%、MUFA 30.84%、PUFA 44.15）出入较大；MTH 的EPA+DHA 含量（11.08）高于缪凌鸿等[16]的报道（7.96），但低于姜建湖等[48]的结果（17.90）。本次研究使用MTH 样本源自野生且正处于繁殖前，性腺已接近成熟，平均体质量接近2 500 g，而钱塘江三角鲂研究采用的是养殖样本，平均体质量不足500 g，推测其处于非繁殖阶段。常玉梅等[42]的研究认为，雅罗鱼在繁殖期肌肉中较低的EPA 和DHA 可能源自这两种脂肪酸向生殖器官的转移。MTH 与钱塘江三角鲂在脂肪酸组成和含量上的差异可能与二者不同的栖息环境、营养摄取及发育阶段有关，需要进一步研究。

常量元素和微量元素与人体健康息息相关。常量元素钙和镁是骨骼、牙齿的重要组成成分;钾和钠具有调节人体血压的作用，摄入钾可抵抗高钠导致的血压升高，减少心脏病和中风的发病风险。在微量元素中，锌是影响300 多种酶活性的必需元素[49]。铁主要参与合成血红蛋白和肌红蛋白[50]。铜在机体免疫[51]、神经发育[52]、造血功能及铁代谢等[50]方面都具有重要作用。硒具有抗癌、抗炎、抗衰老等功能[53]。锰能够激活一些参与脂肪酸代谢、蛋白质合成及神经系统功能的酶[54]。本研究中，MTH 肌肉中钾含量是钠的10 倍以上，属于高钾低钠食物，适合高盐饮食人群或高血压患者食用。MTH 的Ca/P 比值为0.32，而理想的食物该值为1.3[55]，因此仅食用MTH 并不能达到补Ca 的功效。MTH 肌肉检测到5种重要的微量元素，其中Zn、Fe 和Cu 的含量低于养殖钱塘江三角鲂（63.92、36.91 和3.21）[16]，但Zn、Fe、Cu 和Se 明显高于鄱阳湖野生团头鲂（11.4、7.4、0.9和0.29）[17]。MTH 肌肉中5 种微量元素的含量均不同程度地高于杨月欣等[14]在几个大宗淡水鱼中的结果，包括鲤（Cyprinus carpio）、鲫（Carassius auratus）、鲢（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙（Hypophthalmichthys nobilis）、草（Ctenopharyngodon idella）、青鱼（Mylopharyngodon piceus）。上述结果表明，MTH 富含对人体有益的矿物质元素，肌肉具有较高的营养价值。

综上所述，野生MTH 在繁殖前的洄游阶段较高的肌肉脂肪含量可能是其口感和风味优良的主要原因之一。MTH 肌肉氨基酸、脂肪酸及微量元素的组成合理、含量丰富，具有较高的营养价值。本研究成果对科学评价该鱼的种质特性及开发利用前景具有一定的参考价值。