杉虎斑营养成分分析与营养价值评价

刘 敏，谢瑞涛，王卓铎，张海涛，何树青，孙广文

(1.广东恒兴饲料实业股份有限公司，广东 湛江 524000；2.农业农村部华南水产与畜禽饲料重点实验室，广东 湛江 524000)

杉虎斑是褐点石斑鱼(Epinephelusfuscoguttatus♀)与清水石斑鱼(E.polyphekadion♂)杂交获得的石斑鱼品种，体型、体色条纹与褐点石斑鱼相似，且具有褐点石斑鱼抗逆性强等特点；性情温顺、蛋白质含量高等特点则与清水石斑鱼相似；杂交优势鲜明，是备受青睐的石斑鱼养殖品种。随着杉虎斑育苗技术的逐渐成熟，其在中国海南、广东、福建等地的养殖面积逐年扩大，养成率逐年增加，但目前未见有关杉虎斑机体成分、肌肉营养成分分析及其营养价值评价的报道。本研究对杉虎斑的机体成分、肌肉营养成分进行检测分析，旨在为该鱼的营养学研究及其配合饲料的研发提供基础资料和理论数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用杉虎斑采自广东海洋大学龙海天海洋生物基地，随机选取10尾规格一致、身体健康、无病无伤、游泳能力强的杉虎斑作为试验样品，试验鱼体质量为410～450 g，体长为25.35～27.50 cm。

1.2 样品处理

将试验活鱼清洗擦净，取5尾杉虎斑，用高速粉碎机粉碎成肉糜后，在-20 ℃保存，用于机体成分分析；另外5尾杉虎斑取背部两侧肌肉，磨碎混匀后均分样品，分别用于测定肌肉常规营养成分、氨基酸、脂肪酸及微量元素组成分析。

1.3 检测方法

水分的测定采用干燥恒重法(GB 5009.3—2016)；粗蛋白质的测定采用凯氏定氮法(GB 5009.5—2016)；粗脂肪的测定采用索氏抽提法(GB 5009.6—2016)；灰分的测定采用马弗炉550 ℃高温灼烧法(GB 5009.4—2016)；钙和磷的测定分别采用高锰酸钾滴定法与铁钼酸盐滴定法。氨基酸的测定使用氨基酸自动分析仪(英国百康Biochrom 30+)，参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》方法。脂肪酸的测定使用气相色谱仪(日本岛津GC-2010)，依据GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》方法。矿物元素经过微波仪消解仪消解后，采用火焰原子吸收光谱仪(Agilent 240FS AA)测定。含肉率测定参照养殖鱼类种质检验(GB/T 18654.9—2008)规定的方法。

1.4 营养价值评价

根据FAO/WHO建议的氨基酸评分(AAS)标准模式[1]和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式(CS)[2]，分别按照以下公式计算AAS、CS和必需氨基酸指数(EAAI)[3]。

(1)

(2)

EAAI=[(赖氨酸t/赖氨酸s)×(亮氨酸t/亮氨酸s)……×(缬氨酸t/缬氨酸s)]1/n×100

(3)

式(3)中：n为比较的氨基酸数量；t为试验蛋白质的氨基酸(mg/g)；s为鸡蛋蛋白质的氨基酸(mg/g)。

氨基酸含量(mg/g鲜重)=氨基酸含量%(鲜样)/粗蛋白质含量%(鲜样)×6.25×1 000

(4)

1.5 数据统计

采用SPSS软件处理，统计值以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 机体常规营养成分

杉虎斑机体常规营养成分见表1。结果表明，杉虎斑全鱼水分含量为71.50%，含肉率为74.31%，粗蛋白质的含量为20.45%，粗脂肪的含量为2.45%，粗灰分的含量为2.88%，钙和磷的含量分别为1.68%和0.92%。

表1 杉虎斑全鱼常规营养成分分析Tab.1 Nutrient components in body of E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂ %

2.2 肌肉常规营养成分

杉虎斑肌肉中的水分含量为74.60%，粗蛋白质的含量为20.52%，粗脂肪的含量为2.48%，粗灰分的含量为1.23%。杉虎斑与部分海水经济鱼类的肌肉常规营养成分比较结果见表2。

表2 杉虎斑与部分经济鱼类肌肉常规营养成分比较Tab.2 Nutritional composition in muscles of E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂ compared with some economic fishes %

2.3 肌肉氨基酸组成及营养评价

2.3.1 氨基酸组成分析

杉虎斑肌肉氨基酸的组成见表3。结果显示，杉虎斑肌肉中共检测出18种氨基酸，包括8种必需氨基酸和10种非必需氨基酸。氨基酸总量占肌肉样品鲜重的16.78%，其中必需氨基酸的含量为6.89%，鲜味氨基酸的含量为6.31%。所有检测到的氨基酸中，谷氨酸含量最高(2.55%)，其次是天冬氨酸(1.78%)、赖氨酸(1.63%)、亮氨酸(1.38%)、精氨酸(1.10%)和丙氨酸(1.05%)，含量最低的氨基酸是色氨酸(0.08%)。必需氨基酸和非必需氨基酸分别占肌肉氨基酸总含量的6.89%和9.96%，必需氨基酸占总氨基酸比例(EAA/TAA)为41.09%，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值(EAA/NEAA)为69.20%。

表3 杉虎斑肌肉氨基酸组成Tab.3 Amino acids composition in muscles of E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂

2.3.2 肌肉营养价值评价

1)肌肉必需氨基酸组成

由表4可见，杉虎斑肌肉必需氨基酸中苏氨酸和亮氨酸的AAS最小，分别是1.02和1.09；缬氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸的AAS也都在1～2之间；蛋氨酸+胱氨酸、异亮氨酸、赖氨酸的AAS均大于2。各必需氨基酸的CS均大于0.8。以AAS为标准和以CS为标准分别进行评价，杉虎斑肌肉的第一限制性氨基酸均为苏氨酸，第二限制性氨基酸均为亮氨酸。杉虎斑肌肉中必需氨基酸指数(EAAI)为78.21。

表4 杉虎斑肌肉必需氨基酸组成的评价Tab.4 Evaluation of essential amino acids composition in muscles of E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂

2)肌肉鲜味氨基酸组成

由表5可知，杉虎斑肌肉中4种鲜味氨基酸的总量为6.31%，其中谷氨酸含量最高(2.55%)，其次是天冬氨酸(1.78%)和丙氨酸(1.05%)，甘氨酸(0.93%)含量最低。杉虎斑与部分经济鱼类肌肉鲜味氨基酸组成比较见表5。

表5 杉虎斑与部分经济鱼类肌肉鲜味氨基酸组成比较Tab.5 Comparison of tasty amino acids contents in muscles of E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂with some economic fishes %

2.4 脂肪酸组成分析及营养评价

杉虎斑肌肉脂肪酸组成见表6。本研究在杉虎斑肌肉中共检测出25种脂肪酸，包括8种饱和脂肪酸(SFA)，占肌肉脂肪酸总量的35.56%；17种不饱和脂肪酸(UFA)，占肌肉脂肪酸总量的64.34%；其中，单不饱和脂肪酸(MUFA)8种，占27.88%，多不饱和脂肪酸(PUFA)9种，占36.46%；二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的含量分别占肌肉脂肪酸总量的6.55%和12.35%，EPA/DHA为0.53。

表6 杉虎斑肌肉脂肪酸组成Tab.6 Fatty acids composition in muscles of E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂ %

2.5 矿物元素含量

杉虎斑肌肉中矿物元素的组成、含量及与部分经济鱼类的比较见表7。杉虎斑肌肉中检测出的矿物质中钾元素(4 360 mg/kg)含量最高，其次为磷元素(2 730 mg/kg)、钠元素(440 mg/kg)和镁元素(390 mg/kg)，钙元素(140 mg/kg)含量最低；微量元素中，铁元素(58.36 mg/kg)含量最高，其次是锌元素(21.87 mg/kg)、锰元素(2.57 mg/kg)、铜元素(0.27 mg/kg)，硒元素含量最低(0.21 mg/kg)。

表7 杉虎斑与部分经济鱼类肌肉中矿物元素组成及含量Tab.7 Contents of minerals in E.fuscoguttatus ♀×E.polyphekadion ♂ and in some economic fishes mg/kg鲜重Fresh weight

3 讨论

3.1 常规营养成分分析

鱼类常规营养成分是评价其营养品质、生产性能和经济价值的重要指标之一，其影响因素多种多样，包括鱼类品种、生长时期、生活环境以及食物营养状况等。

鱼类含肉率一般是指可食部分(或肌肉)质量占体质量的比例。对比分析发现，杉虎斑的含肉率(74.31%)与珍珠龙胆石斑鱼(74.43%)[4]及点带石斑鱼(74.10%)[11]的含肉率相近，高于云龙斑(64.88%～70.92%)[6]、美洲黑石斑鱼(73.71%)[21]、斑石鲷(Oplegnathuspunctatus，66.06%)[22]、清水江鲤(Cyprinuscarpio，69.63%)[23]和杂交鲟(史氏鲟♀×西伯利亚鲟♂，Aclpenserschrencki♀×Acipenserbaeri♂)(60.03%)[24]，但低于棕点石斑鱼(E.fuscogu-ttatus，77.30%)[25]。可见，杉虎斑是一种含肉率较高的鱼类。

肌肉中的一般营养成分是评价鱼类肌肉品质的重要指标，主要取决于肌肉蛋白质和脂肪的含量。杉虎斑肌肉中粗蛋白质的含量为20.52%，高于表2中珍珠龙胆石斑鱼(19.95%)[4]、褐点石斑鱼(15.18%)[5]和青石斑鱼(15.37%)[5]等16种鱼类(15.18%～20.30%)，仅低于云纹石斑鱼(20.60%)[9]、赤点石斑鱼(21.76%)[12]。杉虎斑肌肉中粗脂肪的含量为2.48%，高于珍珠龙胆石斑鱼(2.29%)[4]、褐点石斑鱼(1.95%)[5]和云龙斑(1.53%)[6]等11种鱼类(0.78%～2.29%)，低于美洲黑石斑鱼(6.14%)[8]、云纹石斑鱼(2.60%)[9]和龙虎斑(4.18%)[10]等7种鱼类(2.60%～6.14%)。Periago M J等[26]的研究表明，科中的海产鱼类常被认为是低脂鱼类，其粗脂肪含量低于5%；此外，Periago M J等[26]和Testi S等[27]的研究还先后发现，鱼肌肉中脂肪与水分含量成反比，含水分多的鱼类的脂肪含量通常较低，二者之和约占总组分的80%。本研究中，杉虎斑同属科鱼类，粗脂肪含量低于5%，肌肉中的粗脂肪含量和水分含量(74.60%)之和为77.08%，这与Periago M J等[26]、Testi S等[27]的研究结果相符。综上，杉虎斑蛋白质含量丰富，脂肪含量与部分经济鱼类相比相对适中，是一种食用价值较高的海水经济鱼类。

3.2 肌肉营养价值与品质评价

氨基酸种类和含量是蛋白质品质的决定性因素，必需氨基酸是评价鱼类营养水平最主要的指标[6]。本研究中，杉虎斑肌肉中氨基酸总量(16.78%)低于珍珠龙胆石斑鱼(17.14%)[4]、黄斑篮子鱼(17.41%)[18]、鞍带石斑鱼(17.45%)[5]、淡水石斑鱼(18.17%)[15]、褐点石斑鱼(18.90%)[5]、青石斑鱼(19.11%)[5]、大菱鲆(19.35%)[17]、美洲黑石斑鱼(20.26%)[8]。1973年联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)提出理想蛋白质标准，质量较好的蛋白质的必需氨基酸与氨基酸总量比值(EAA/ TAA)在0.4左右，必需氨基酸与非必需氨基酸比值(NEAA/TAA)在0.6以上[1]。杉虎斑EAA/TAA为0.41，NEAA/TAA为0.69，基本满足FAO/WHO提出的理想蛋白质标准。FAO/WHO根据婴儿的必需氨基酸需求量(各年龄段人群中最高)制定了最低限度的评分标准。杉虎斑各必需氨基酸的AAS均大于1，即各必需氨基酸含量均高于FAO/WHO 标准；除苏氨酸(CS为0.88)和亮氨酸(CS为0.90)外，其余必需氨基酸的CS均大于1，因此杉虎斑肌肉可作为人体优质的必需氨基酸来源。EAAI是评价食物蛋白质营养价值的常用指标之一，它是以鸡蛋蛋白质必需氨基酸为参评标准[28]，EAAI>95为优质蛋白源；86

鲜味是评价食品风味的重要因素之一，而鲜味氨基酸是食物呈现鲜味的重要物质载体。蛋白质含量丰富的鱼肉，其味道的鲜美程度取决于肌肉中鲜味氨基酸的组成与含量。鱼肉中的鲜味氨基酸包括谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸，其中谷氨酸和天冬氨酸为呈鲜味的特征性氨基酸，甘氨酸和丙氨酸为呈甘味的特征性氨基酸。本研究中，杉虎斑肌肉中各鲜味氨基酸含量依次为天冬氨酸(1.78%)>谷氨酸(2.55%)>甘氨酸(0.93%)>丙氨酸(1.05%)，4种鲜味氨基酸总量为6.31%，高于云纹石斑鱼(5.57%)[20]和鞍带石斑鱼(5.30%)[20]，但低于珍珠龙胆石斑鱼(6.96%)[4]、褐点石斑鱼(7.02%)[5]、青石斑鱼(7.08%)[5]以及大菱鲆(8.43%)[17]。可见，杉虎斑鲜味氨基酸含量较为丰富，是一种味道鲜美的优质海水鱼类。

3.3 脂肪酸组成分析

脂肪对鱼肉的营养价值和风味等有重要影响。粗脂肪主要由脂肪酸组成，脂肪酸的种类和组成是决定脂肪组织理化性质、影响肉质含量的重要化学成分，是评定肌肉营养的重要指标之一[29]。本研究在杉虎斑肌肉中检测到26种脂肪酸，总的来看，含量上呈PUFA(共9种，占比36.46%)>SFA(共8种，占比35.56%)>MUFA(共8种，占比27.88%)的关系。SFA是重要的能量来源之一，可为机体提供能量，对人的大脑发育起着不可替代的作用，大多数SFA人体能够自身合成；UFA具有较强的生理功能，例如降血压、降血脂、改善血液循环、护肝、提高脑细胞活性、增强记忆力和思维能力等，但人体无法自身合成，必须从食物中获取[30]。虽然UFA对人体健康有许多好处，但它们容易发生脂质过氧化，从而产生自由基和活性氧，对细胞和组织造成一些损害。此外，n-3 UFA也能抑制免疫功能。因此，在考虑所需的脂肪时，必须同时考虑SFA、PUFA、MUFA和脂肪的适当比例。世界卫生组织提出人类合理膳食中SFA、MUFA和PUFA的适宜比例为1∶1∶1[31]，联合国健康部门推荐理想脂肪酸适宜的PUFA/SFA比例为0.4，本研究杉虎斑的SFA∶MUFA∶PUFA为1.28∶1.00∶1.31，PUFA/SFA为1.03，均高于推荐值，说明杉虎斑肌肉脂肪酸符合理想脂肪酸的标准。

不饱和脂肪酸的含量和组成是脂类营养价值评价中备受关注的重要指标。本研究中杉虎斑肌肉UFA总量为64.34%，低于大菱鲆(67.29%)[17]，但高于斑石鲷(60.43%)[22]、云龙斑(58.08%)[20]、珍珠龙胆石斑鱼(55.45%)[4]、云纹石斑鱼(49.92%)[20]和鞍带石斑鱼(47.02%)[20]。MUFA与人的饮食和健康息息相关，其功能多样，包括预防心血管疾病、抗炎、预防或延缓2型糖尿病等[32]。本研究中杉虎斑肌肉MUFA总量为27.88%，且以油酸(19.4%)和棕榈油酸(5.5%)为主。PUFA被证明具有抗炎和免疫调节等功能，有益于人类的心脏、肌肉骨骼、肠胃与免疫系统[32]。有关PUFA对血脂的影响，除与膳食总脂肪供给有关外，还与其中n-3/n-6的比值密切相关。研究表明，n-3 PUFA有降低血脂水平、预防心血管疾病的作用，而n-6 PUFA在改善血脂状况方面作用相对较弱[33]，因此n-3/n-6比值的研究更加受到重视。FAO/WHO推荐的n-3/n-6的比值为0.1～0.2[30]，而杉虎斑肌肉为0.53，远高于推荐值。杉虎斑肌肉PUFA总量为35.56%，以亚油酸(13.29%)、DHA(12.35%)和EPA(6.55%)为主。EPA和DHA是人体生长发育必需的PUFA，对于神经系统的发育和心血管病的防治有重要的功能，尤其可以促进婴幼儿脑细胞的发育和生长[34]。杉虎斑EPA和DHA含量分别低于大菱鲆(9.58%和19.26%)[17]、珍珠龙胆石斑鱼(7.01%和12.39%)[4]，但高于云龙斑(2.56%和6.27%)[20]、云纹石斑鱼(3.77%和12.92%)[20]和鞍带石斑鱼(3.03%和11.78%)[20]，与斑石鲷(5.59%和13.60%)[22]相近。综上，杉虎斑脂肪酸含量丰富、组成合理，保健作用极佳。

3.4 矿物质元素分析

矿物质元素与人体健康密切相关，每种元素都具有其特殊的生理功能，但人体不能自行合成矿物质元素，需通过膳食获得。除淡水石斑鱼外，本研究中杉虎斑的铁和锌含量显著高于表7中其他石斑鱼。铁是合成血红蛋白的重要元素，也是构成血肌红蛋白与细胞色素的重要成分[14]。锌是人体生长发育所必需的微量元素，特别是对婴幼儿的生长发育、免疫调节等具有重要意义[13]。杉虎斑钾、钠、磷、镁、铜和硒的含量与表7中大多数石斑鱼相当，但锰含量相对较高。锰具有促进人体骨骼的正常生长和发育、调节体内糖的新陈代谢等的生理功能[35]。可见，杉虎斑矿物元素含量丰富，且具有一定的营养保健功能。

4 结论

综上所述，杉虎斑蛋白质(20.45%)含量高、脂肪(2.45%)含量低，属于高蛋白质低脂肪鱼类。杉虎斑肌肉中共检测出18种氨基酸，其中各必需氨基酸含量均高于FAO/WHO标准；以AAS、CS为标准分别进行评价，肌肉第一限制性氨基酸均为苏氨酸，第二限制性氨基酸均为亮氨酸；肌肉EAAI(78.21)结果显示其属于可用蛋白源；EAA/TAA、NEAA/TAA基本满足FAO/WHO提出的理想蛋白质标准；肌肉鲜味氨基酸含量丰富。杉虎斑肌肉脂肪酸符合WHO和联合国健康部门提出的理想脂肪酸的标准，肌肉中n-3/n-6 PUFA也高于FAO/WHO的推荐值，必需脂肪酸DHA(12.35%)和EPA(6.55%)含量丰富。杉虎斑肌肉中检测到的10种矿物元素含量依次为钾(4 360 mg/kg)、磷(2 730 mg/kg)、钠(440 mg/kg)、镁(390 mg/kg)、钙(140 mg/kg)、铁(58.36 mg/kg)、锌(21.87 mg/kg)、锰(2.57 mg/kg)、铜(0.27 mg/kg)、硒(0.21 mg/kg)。由此，杉虎斑营养成分全面而丰富，各成分组成均衡，具有良好的食用价值和保健作用，是一种优质的经济海水鱼类。