孫志鵬 ,曹頂臣,裴玥,何立川,李崇文,吳學(xué)工,王炳謙,苗建發(fā),鄭先虎
(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所,淡水魚類育種國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150070;2.天津天祥水產(chǎn)有限責(zé)任公司,天津 300000)
梭鱸Sander lucioperca 屬于鱸形目、鱸科、梭鱸屬,原產(chǎn)于咸海、黑海、里海和波羅的海水系的河流、湖泊中[1],及我國新疆伊犁河水系、額爾齊斯河水系和黑龍江水系[2]。梭鱸體肥肉厚、營養(yǎng)豐富、肉質(zhì)細(xì)嫩、味道鮮美,素有“淡水魚王”之稱,是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的食用魚類,已成為歐洲和中亞國家重要的淡水增養(yǎng)殖對象。
目前,對梭鱸的研究主要集中在繁殖生理[3,4]、營養(yǎng)飼料[5,6]、資源管理[7]和胚胎發(fā)育[8]等方面。梭鱸為肉食性魚類,在自然界主要以小雜魚、蝦為食,其營養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)是否會受到人工飼料的影響成為梭鱸養(yǎng)殖的關(guān)鍵之一,但迄今未見對野生和養(yǎng)殖梭鱸營養(yǎng)特性的比較研究。本研究通過比較測定野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉的基本營養(yǎng)成分、氨基酸和脂肪酸組成和含量,分析梭鱸肌肉的營養(yǎng)與食用價(jià)值,以豐富梭鱸生化信息和營養(yǎng)品質(zhì)評價(jià),為梭鱸養(yǎng)殖的營養(yǎng)需求、飼料配方提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐,推動梭鱸養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展。
2018 年4—7 月在烏蘇里江撫遠(yuǎn)江段,采用單層掛網(wǎng)(網(wǎng)長80m,網(wǎng)高1.5m,網(wǎng)目為4cm、6cm、8cm和10cm)采捕野生梭鱸4 尾,體長43.5~50.9cm,體質(zhì)量1.6~2.5kg。3 尾人工養(yǎng)殖梭鱸體長為38.5~40.0cm,體質(zhì)量為0.8~1.0kg,取自黑龍江水產(chǎn)研究所呼蘭實(shí)驗(yàn)站。
野生和養(yǎng)殖的梭鱸均經(jīng)MS-222 麻醉后,測量體質(zhì)量、全長、體長、體高等性狀。去皮后,取不同部位肌肉組織樣本。野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉組織等比例混合后分為3 份,每份約為500g,-40℃下快速冷凍保存。
水分含量采用直接干燥法測定(GB5009.3-2016);灰分含量利用高溫灰化法測定(GB 5009.4-2016);粗脂肪含量采用索氏法提取,全自動脂肪測定儀(GB/T 5009.6-2016)測定;粗蛋白含量用全自動凱氏定氮儀(GB5009.5-2016)測定。氨基酸含量采用酸水解法處理肌肉樣本,用全自動氨基酸自動分析儀(GB5009.124-2016)測定。用水解法提取肌肉中脂肪酸,用安捷倫公司氣相色譜儀(GB5009.168-2016)測定脂肪酸含量。
根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)、世界衛(wèi)生組織(WHO)建議的氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)和全雞蛋蛋白質(zhì)評定氨基酸模式的營養(yǎng)價(jià)值;用氨基酸評分(Amino acid score,AAS)、化學(xué)評分(Chemical score,CS)和必需氨基酸指數(shù)(Essential amino acid index,EAAI)計(jì)算梭鱸氨基酸評分[9-12]。計(jì)算公式如下:
AAS=待評蛋白質(zhì)中某氨基酸含量(mg/gN)/FAO/WHO 評分模式中同種氨基酸含量(mg/gN);
CS=待評蛋白質(zhì)中某氨基酸含量(mg/gN)/全雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量(mg/gN);
公式中:n 為比較的氨基酸數(shù);a、b……h(huán) 為待評蛋白質(zhì)的氨基酸含量(mg/gN);A、B……H 為全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸含量(mg/gN)。氨基酸含量(mg/gN)=(樣品中氨基酸含量/樣品中粗蛋白質(zhì)含量)×6.25×1000。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示,采用Excel 2017 和SPSS16.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì),分析結(jié)果使P<0.05 為具有顯著性差異,P<0.01 為具有極顯著性差異。
由表1 可知,梭鱸肌肉中粗蛋白含量較高,野生梭鱸肌肉蛋白含量低于養(yǎng)殖梭鱸,分別為20.23%和21.03%,兩者間差異顯著(P<0.05);野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉中脂肪含量均較低,分別為0.75%和0.70%,兩者間差異不顯著(P>0.05);水分和灰分含量也無顯著差異(P>0.05),表明養(yǎng)殖與野生梭鱸基本營養(yǎng)組成相似。
由表2 可知:在野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉中均檢測出了16 種氨基酸,包括7 種必需氨基酸(EAA)、2種半必需氨基酸(SEAA)和7 種非必需氨基酸(NEAA)。野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉中NEAA 含量差異顯著(P<0.05);谷氨酸、甘氨酸和絲氨酸差異顯著(P<0.05),其余差異不顯著。含量最高的必需氨基酸均為賴氨酸(1.65%、1.66%)和亮氨酸(1.36%、1.35%);含量最高的非必需氨基酸均為谷氨酸(2.68%、2.80%)和天門冬氨酸(1.69%、1.72%)。野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉中4 種鮮味氨基酸(DAA)含量分別為6.19%和6.44%,占氨基酸總量的38.93%和40.10%。
表1 野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉基本營養(yǎng)成分和含量Tab.1 The approximate composition in the muscle of wild and farmed pike-perch S.lucioperca
表2 野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉氨基酸組成及含量(%,濕重)Tab.2 Composition and contents of amino acids in the muscle of wild and farmed pike-perch S.lucioperca(%,wet weight)
由表3 可知,根據(jù)AAS 分值,梭鱸肌肉的第一、二限制性氨基酸分別纈氨酸和蛋氨酸;根據(jù)CS 分值,梭鱸肌肉的第一、二限制性氨基酸分別為蛋氨酸和纈氨酸。野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉中必需氨基酸指數(shù)(EAAI)分別為69.58 和64.32。
表3 野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉蛋白質(zhì)中必需氨基酸組成與評價(jià)Tab.3 Composition(mg/g N)and evaluation of essential amino acids in the muscle protein of wild and farmed pike-perch S.lucioperca
表4 野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉脂肪酸組成和含量(%)Tab.4 Composition and contents of fatty acids in the muscle of wild and farmed pike-perch S.lucioperca
如表4 所示,在野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉中分別檢測出20 種和22 種脂肪酸,主要包括十六烷酸(C16:0)、十八烷酸(C18:0)、棕櫚油酸(C16:1n7)、油酸(C18:1n9c)、亞油酸(C18:2n6c)、二十碳五烯酸EPA和二十二碳六烯酸DHA 等。其中飽和脂肪酸(SFA)6 種、單不飽和脂肪酸(MUFA)4 種、多不飽和脂肪酸(PUFA)10 種,養(yǎng)殖梭鱸較野生鱸肌肉中多檢出2 種SFA 為C21:0 和C24:0。比較分析發(fā)現(xiàn),養(yǎng)殖梭鱸肌肉中SFA 含量和MUFA 含量均高于野生梭鱸,其中MUFA 含量差異極顯著(P<0.01),但兩者PUFA 含量相似(45.85%,45.67%)。野生梭鱸肌肉中EPA 含量(10.31%)高于養(yǎng)殖梭鱸(6.43%),而DHA含量(20.65%)低于養(yǎng)殖梭鱸(24.23%),且差異均顯著(P<0.05)。但野生與養(yǎng)殖梭鱸肌肉中EPA 和DHA 的總含量接近,分別為30.96%和30.66%。
從營養(yǎng)學(xué)講,魚類肌肉干物質(zhì)含量越高,其總營養(yǎng)成分含量就越高。由表5 可知,野生梭鱸肌肉含水量低于鱖Siniperca chuatsi[13]、鯽Carassius auratus[13]、細(xì)鱗魚Brachymystax lenok[14]、哲羅魚Hucho taimen[16]、鳙Aristichthys nobilis[11]、草魚Ctenopharyngodon idellus[11]、河鱸Perca fluviatilis[13]和加州鱸Micropterus salmoides[13],與黑龍江野鯉Cyprinus carpio[15]肌肉的水分含量接近。蛋白質(zhì)和脂肪含量是評價(jià)魚肉營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。本研究中,梭鱸肌肉的粗蛋白含量為20.23%~21.03%,高于其他9 種魚類;粗脂肪含量0.70%~0.75%,除鳙外,均低于其他幾種魚??梢?,梭鱸肌肉具有高蛋白、低脂肪的特點(diǎn),是人類優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)源,符合健康食品的標(biāo)準(zhǔn)。與陳佳毅等[13]的研究結(jié)果相比,本研究中梭鱸肌肉蛋白含量略高于其測定結(jié)果(19.94%),而粗脂肪低于其測定結(jié)果(1.26%),可能與試驗(yàn)魚的規(guī)格、飽食程度和養(yǎng)殖環(huán)境等不同有關(guān)。
評價(jià)蛋白質(zhì)的主要指標(biāo)是蛋白總量及其氨基酸含量與組成比例,這對優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的開發(fā)和改善居民膳食結(jié)構(gòu)具有重要意義[17]。本研究中,野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉中檢測出7 種必需氨基酸,其中賴氨酸含量最高,其次為亮氨酸。賴氨酸參與體蛋白的合成,被稱為“生長性氨基酸”,在體內(nèi)發(fā)揮重要的生理功能,缺乏將直接或間接影響動物的生長、發(fā)育和繁殖。人乳中第一限制性氨基酸為賴氨酸,因此梭鱸肌肉可作為催乳食品,食用梭鱸可彌補(bǔ)食物中賴氨酸的不足,提高人體蛋白質(zhì)的利用率[18]。亮氨酸是一種重要的支鏈氨基酸,可以加強(qiáng)肌肉蛋白新陳代謝、維持血糖平衡、促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和提高免疫功能等[19]。梭鱸肌肉中富含賴氨酸、亮氨酸等必需氨基酸,可為人體提供優(yōu)質(zhì)的氨基酸。
根據(jù)FAO/WHO 推薦的理想蛋白質(zhì)模式,質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)中必需氨基酸含量占總氨基酸含量(WEAA/WTAA)的40%左右,必需氨基酸與非必需氨基酸的比值(WEAA/WNEAA)在60%以上[20]。本研究中,野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉的WEAA/WTAA 分別為40.74%和39.73%,而WEAA/WNEAA 高達(dá)81.10%和77.03%。顯而易見,梭鱸肌肉的氨基酸平衡較好,完全符合優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)源標(biāo)準(zhǔn)。必需氨基酸指數(shù)(EAAI)是評價(jià)蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的常用指標(biāo),EAAI越高,說明氨基酸組成越平衡,蛋白質(zhì)的利用率也較高[21]。野生和養(yǎng)殖梭鱸EAAI 分別為69.58 和64.32,高于施氏鱘Acipenser schrencki(58.89)[22]、鳙(60.87)[23]、鰱Hypophthalmichthys molitrix(57.59)[23]、鱖(62.32)[24]、烏蘇里白鮭(60.36)[25],低于細(xì)鱗魚(81.87)[14]和長吻Leioeasis longirostris(79.14)[26]。由此可見,梭鱸必需氨基酸指數(shù)較高,氨基酸組成較平衡,可為人類膳食提供豐富的必需氨基酸。
表5 野生梭鱸肌肉主要營養(yǎng)成分與其他魚類的比較(濕重,%)Tab.5 The main nutrient contents in the muscle between pike-perch S.lucioperca and other fish species(wet weight,%)
蛋白質(zhì)中鮮味氨基酸的組成與含量決定了動物肉質(zhì)的鮮美程度,鮮味氨基酸占氨基酸總量的比例越大,味道就越鮮美[27]。由表6 可知,野生和養(yǎng)殖梭鱸鮮味氨基酸含量不僅高于河鱸[13]、加州鱸[13]、細(xì)鱗魚[14]、烏蘇里白鮭[25]、長吻[26]等淡水名優(yōu)魚類,而且高于花鱸Lateolabrax japonicus[28]、黃條Seriola aureovittata[17]、銀鯧Pampus argenteus[29]等海水魚類,是名副其實(shí)的“淡水魚王”。谷氨酸和天門冬氨酸為呈鮮味的特征性氨基酸,野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉中,均以谷氨酸含量最高,天冬氨酸次之,二者不僅提高了食物的鮮味,而且是調(diào)節(jié)腦和神經(jīng)代謝功能的重要氨基酸,參與生命體的多項(xiàng)生理活動。梭鱸肌肉中脯氨酸含量與黃條[17]、大西洋鮭Salmo salar[30]和七帶石斑魚Epinephelus septemf asciatus[31]等相近。脯氨酸為人體非必需氨基酸,是膠原的主要成分之一,其與羥脯氨酸均為膠原蛋白合成的必要氨基酸,膠原蛋白具有美白養(yǎng)顏、減少皺紋的美容功效??梢?,梭鱸是一種味道鮮美、營養(yǎng)豐富、食用價(jià)值高的優(yōu)質(zhì)魚類。
脂肪酸是細(xì)胞膜必不可少的成分,也是人體必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)。MUFA 具有降血糖、調(diào)節(jié)血脂和膽固醇等功能[32];PUFA 具有調(diào)節(jié)人體脂質(zhì)代謝和心臟功能、抗腫瘤和調(diào)節(jié)免疫功能,以及促進(jìn)大腦發(fā)育等多項(xiàng)生命體基本生理活動[33]。本研究發(fā)現(xiàn),野生和養(yǎng)殖梭鱸不飽和脂肪酸含量極為豐富,特別是多不飽和脂肪酸含量較高,分別為45.85%和45.67%,與韓迎雪等[34]測定的梭鱸肌肉多不飽和脂肪酸含量(42.56%)基本一致,明顯高于黃條(26.05%)[17]、龍膽石斑魚Epinephelus lanceolatus(30.95%)[35]、七帶石斑魚(32.45%)[36]、長吻(39.88%)[26]和美洲黑石斑Centropristis striata(24.46%)[35]等海水魚類,以及烏蘇里白鮭(31.41%)[25]、細(xì)鱗魚(35.31%)[14]等鮭科魚類,但低于金槍魚Thunnus(55%~56.55%)[37]。梭鱸肌肉中多不飽和脂肪酸含量最高,飽和脂肪酸含量次之,均遠(yuǎn)高于單不飽和脂肪酸含量,其與金槍魚肌肉的脂肪酸含量組成順序一致[37]。肌肉中脂肪酸的不飽和度決定了魚類脂肪的質(zhì)量,野生和養(yǎng)殖梭鱸肌肉中不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸比值分別為2.39 和2.35,高于黃條(1.90)[17]、烏蘇里白鮭(2.14)[25]、美洲黑石斑魚(1.59)[35]等魚類,表明梭鱸脂肪的質(zhì)量較高。
二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)均屬于ω-3 系列多不飽和脂肪酸,是人體不可缺少的重要營養(yǎng)素,尤其促進(jìn)大腦細(xì)胞及腦神經(jīng)形成、視覺發(fā)育等具有重要作用[37]。本研究中梭鱸EPA+DHA 含量分別為30.96%和30.66%,明顯高于黃條(20.77%)[17]、條石鯛Oplegnathus fasciatus (16.86%)[39]、美洲黑石斑魚(20.75%)[34]、大眼金槍魚Thunnu sobesus(19.87%)[36]等海水魚類,與藍(lán)鰭金槍魚Thunnus thynnus(31.16%)[36]、豹紋鰓棘鱸Plectropomus leopardus(32%)[40]相近。EPA 和DHA是人體必需的高不飽和脂肪酸,具有抑制血小板凝集、降低血液中中性脂質(zhì)、調(diào)整血脂等作用[41]。但人體不能合成,只能從食物中攝取,EPA 和DHA 的天然來源是海洋動物,如魚類、貝類、甲殼類等。一般情況下,海水魚類的EPA+DHA 含量明顯高于淡水魚類[39]。梭鱸為淡水魚類,EPA+DHA 含量接近甚至高于部分海水魚類,說明梭鱸作為淡水魚類營養(yǎng)價(jià)值非常突出。
梭鱸肌肉高蛋白、低脂肪,必需氨基酸占總氨基酸總量的39.73%~40.74%,與非必需氨基酸含量的比值高達(dá)77.03%~81.10%,符合FAO/WHO 標(biāo)準(zhǔn)模式;鮮味氨基酸含量占氨基酸總量的38.93%~40.10%,氨基酸種類齊全且搭配均衡。梭鱸肌肉中不飽和脂肪酸含量極為豐富,多不飽和脂肪酸占比為45.67%~45.85%,EPA+DHA 含量達(dá)30.66%~30.96%,高于部分海水經(jīng)濟(jì)魚類,具有較高的食用和保健價(jià)值。梭鱸是一種值得大力開發(fā)養(yǎng)殖的淡水經(jīng)濟(jì)魚類。