陳 攀,陳 燕,馬 軍,毛???,付 琪,黃 海
(1.海南熱帶海洋學(xué)院崖州灣創(chuàng)新研究院,海南三亞 572022;2.海南熱帶海洋學(xué)院,海南省熱帶海洋漁業(yè)資源保護(hù)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南三亞 572022;3.海南熱帶海洋學(xué)院,熱帶海洋生物資源利用與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南三亞 572022)
石斑魚是馳名世界的名貴海產(chǎn)魚類,隸屬于鱸形目(Perciformes)、鱸亞目(Percoidei)、石斑魚科(Epinephelidae),全球有記錄的石斑魚種類有16 屬160 余種,主要分布于熱帶和亞熱帶海域。石斑魚具有肉味鮮美、營養(yǎng)豐富等特點(diǎn),深受廣大消費(fèi)者歡迎。石斑魚人工養(yǎng)殖始于20 世紀(jì)80 年代,隨后得到迅速發(fā)展,目前已成為我國沿海地區(qū)重要的海水養(yǎng)殖對(duì)象。據(jù)全國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒,2021—2022 年石斑魚養(yǎng)殖規(guī)模連續(xù)兩年超過20萬t(中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒,2023),顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)價(jià)值。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中,雜交育種是水產(chǎn)品遺傳改良的有效手段。與傳統(tǒng)選擇育種相比,雜交育種手段可以有效改良水產(chǎn)品的遺傳特性,改變基因組組成,快速篩選出性狀優(yōu)良的新品種。石斑魚種類眾多,各具特點(diǎn),分布于大陸沿海的約有46種(祝茜,1998),為石斑魚的遠(yuǎn)源雜交育種提供了豐富的親本材料。遠(yuǎn)源雜交已成為石斑魚良種培育的重要技術(shù)手段之一。通過不同特性的石斑魚種類開展種間或?qū)匍g雜交,可培育出兼有或超出父母本優(yōu)良目標(biāo)性狀的石斑魚新品種。海南晨海水產(chǎn)有限公司突破了石斑魚屬間雜交的壁壘,利用駝背鱸(Cromileptes altivelis♀)與鞍帶石斑魚(Epinephelus lanceolatus♂)進(jìn)行雜交,培育出“花龍斑”。花龍斑綜合了母本駝背鱸和父本鞍帶石斑魚的優(yōu)點(diǎn),其生長速度顯著優(yōu)于母本,在養(yǎng)殖水泥池車間或者土塘養(yǎng)殖1.5 年能達(dá)到1 kg 以上,生長速度是其母本的1.8 倍,極大改善了母本生長緩慢的特點(diǎn),而且肉質(zhì)細(xì)膩鮮美、體色靚麗,表現(xiàn)出良好的雜種優(yōu)勢,具有很好的市場開發(fā)前景?;埌呒∪馄焚|(zhì)是否與其親本存在差異是評(píng)價(jià)石斑魚選育效果的重要內(nèi)容之一。為此,本研究對(duì)花龍斑及其母本駝背鱸、父本鞍帶石斑魚肌肉營養(yǎng)成分、氨基酸、脂肪酸、礦物質(zhì)和微量元素的組成及含量進(jìn)行了分析,為新品種選育、配合飼料的研制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)用駝背鱸、鞍帶石斑魚、花龍斑均由海南晨海水產(chǎn)有限公司東方市感城基地提供,3 種魚均采用相同的養(yǎng)殖方式,體質(zhì)健康。駝背鱸平均體重為(205.7±41.1)g,平均體長為(24.1±1.5)cm;鞍帶石斑魚平均體重為(212.6±71.1)g,平均體長為(23.3±2.7)cm;花龍斑平均體重為(40.5±15.3)g,平均體長為(14.3±1.4)cm。每種試驗(yàn)魚各取5 尾,去除背部鱗片和皮膚,取兩側(cè)背部肌肉,干冰速凍后轉(zhuǎn)入-80℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2 測定方法 采用直接干燥法測定肌肉水分含量(GB5009.3-2016);采用高溫爐灼燒法(550 ℃)測定肌肉總灰分含量(GB 5009.4-2016);采用全自動(dòng)凱氏定氮儀測定肌肉粗蛋白質(zhì)含量(GB5009.5-2016);采用索氏抽提法測定粗脂肪含量(GB5009.6-2016);采用鹽酸水解法測定氨基酸(GB5009.124-2016);脂肪酸使用氣相色譜儀進(jìn)行檢測,按峰面積歸一化法計(jì)算脂肪酸組成(GB5009.168-2016)。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測定Na、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Se 元素含量,采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)測定P 元素含量(GB5009.268-2016)。
1.3 營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià) 根據(jù)FAO/WHO 建議的氨基酸評(píng)分模式(WHO,1973)和全雞蛋蛋白的氨基酸模式(王光亞,1991)進(jìn)行評(píng)價(jià),計(jì)算駝背鱸、鞍帶石斑魚、花龍斑的AAS、CS、必需氨基酸指數(shù)EAAI 和支鏈氨基酸和芳香族氨基酸比值F(趙亭亭等,2018)。
脂質(zhì)營養(yǎng)質(zhì)量通過以下指標(biāo)來評(píng)估,降膽固醇脂肪酸/ 升膽固醇脂肪酸(h/H)、多不飽和脂肪酸/ 飽和脂肪酸(PUFA/SFA)、n-3 系多不飽和脂肪酸/n-6 系多不飽和脂肪酸(n-3/n-6)(Domingues 等,2021)、致動(dòng)脈粥樣化指數(shù)(AI)和血栓形成指數(shù)(TI)(張艷霞等,2020)。
式中:n 為必需氨基酸個(gè)數(shù),n=7 ;Lys、Trp、Phe……Val 為樣品中各必需氨基酸的含量(mg/g.N);AX、BX、CX……GX 為全雞蛋蛋白必需氨基酸的含量(mg/g·N)
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 采用Microsoft Excel 2017 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),采用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行單因子方差分析(One-way ANOVA),采用Duncan’s 進(jìn)行多重比較,結(jié)果以“平均值± 標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P<0.05 表示組間差異顯著。
2.1 肌肉營養(yǎng)成分 由表1 可知,花龍斑粗蛋白質(zhì)含量顯著高于親本(P<0.05);粗脂肪含量高于親本且與父本差異顯著(P<0.05),與母本無顯著差異(P>0.05);灰分含量與父本相等,但顯著小于母本(P<0.05);水分含量介于兩親本之間,且與父本差異顯著(P<0.05),與母本無顯著差異(P>0.05)。
表1 駝背鱸、鞍帶石斑魚及“花龍斑”肌肉一般營養(yǎng)成分比較(鮮重,g/100g)
2.2 氨基酸組成和營養(yǎng)價(jià)值的評(píng)估 由表2 可知,駝背鱸、鞍帶石斑魚和花龍斑肌肉共檢測出16 種氨基酸(色氨酸在酸水解中被破壞),其中均以天冬氨酸含量最高,組氨酸含量最低。除蛋氨酸和組氨酸外,其余14 種氨基酸含量均差異顯著(P<0.05)?;埌叩牧涟彼?、谷氨酸和酪氨酸含量均低于親本,且其亮氨酸和谷氨酸含量與母本差異顯著(P<0.05),酪氨酸含量與親本均差異顯著(P<0.05);花龍斑的蛋氨酸和甘氨酸含量均高于親本,其甘氨酸含量與親本均差異顯著(P<0.05)。花龍斑總氨基酸含量(18.42%)、必需氨基酸含量(7.00%)、非必需氨基酸含量(11.42%)、鮮味氨基酸含量(7.60%)均顯著低于母本(P<0.05);除總氨基酸含量,花龍斑與父本差異不顯著外,其余均顯著高于父本(P<0.05);必需氨基酸指數(shù)(EAAI)大小,為駝背鱸(83.74)>鞍帶石斑魚(81.21)>花龍斑(75.21)且差異顯著(P<0.05);花龍斑EAA/TAA(0.38)和EAA/NEAA(0.61)值最低,但DAA/TAA(0.41)高于親本,支鏈氨基酸/ 芳香氨基酸F 值(2.31)小于父本,但大于母本。
表2 駝背鱸、鞍帶石斑魚及花龍斑氨基酸組成
由表3 可知,駝背鱸、鞍帶石斑魚和花龍斑肌肉必需氨基酸AAS 和CS 評(píng)分中都是甲硫氨酸+半胱酸最低,纈氨酸其次,故前者為第一限制性氨基酸,后者為第二限制性氨基酸。并且肌肉中除含硫氨基酸(甲硫氨酸和半胱氨酸)、纈氨酸及花龍斑中異亮氨酸AAS 評(píng)分小于1 外,其余氨基酸含量均高于FAO/WHO 的標(biāo)準(zhǔn)值,但只有賴氨酸和駝背鱸的CS 評(píng)分大于1。駝背鱸、鞍帶石斑魚和花龍斑的EAAI 分別為83.73、80.99、75.18。
表3 駝背鱸、鞍帶石斑魚及花龍斑必需氨基酸組成評(píng)價(jià)
2.3 脂肪酸組成 由表4 可知,飽和脂肪酸(SFA)含量為鞍帶石斑魚(42.31%)>花龍斑(32.17%)>駝背鱸(30.15%),且3 種魚間差異顯著(P<0.05);單不飽和脂肪酸(MUFA)含量為花龍斑26.60%)>駝背鱸(26.51%)>鞍帶石斑魚(23.01%);多不飽和脂肪酸(PUFA)含量為駝背鱸(43.33%)>花龍斑(41.23%)>鞍帶石斑魚(34.68%)?;埌遪-3 多不飽和脂肪酸含量相對(duì)親本低,而n-6 多不飽和脂肪酸含量則高于親本,n-3/n-6 比值亦低于親本。不飽和脂肪酸總量、PUFA/SFA 比值、降膽固醇脂肪酸/ 升膽固醇脂肪酸(h/H)均高于父本而低于母本,動(dòng)脈粥樣化指數(shù)IA 高于母本而低于父本,血栓形成指數(shù)IT 高于親本。
表4 駝背鱸、鞍帶石斑魚及花龍斑脂肪酸含量
2.4 礦物質(zhì)及微量元素組成 由表5 可知,花龍斑、駝背鱸與鞍帶石斑魚肌肉中的礦物質(zhì)元素含量間均存在顯著差異(P<0.05),其中Na、Fe含量表現(xiàn)為駝背鱸>花龍斑>鞍帶石斑魚;K、Mg 含量表現(xiàn)為花龍斑>鞍帶石斑魚>駝背鱸;P、Ca 的含量表現(xiàn)為花龍斑>駝背鱸>鞍帶石斑魚;Zn、Se 的含量表現(xiàn)為駝背鱸>鞍帶石斑魚>花龍斑,花龍斑K、Mg、P 元素含量比較高,Zn 含量顯著低于親本(P<0.05),Na 含量顯著高于鞍帶石斑魚(P<0.05)。
表5 駝背鱸、鞍帶石斑魚及花龍斑的礦物元素組成和含量(濕重,mg/kg)
魚類營養(yǎng)價(jià)值取決于肌肉中蛋白質(zhì)、脂肪等干物質(zhì)的含量和組成。食品中蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定受蛋白質(zhì)含量、氨基酸種類及比例等多種因素影響(王麗娜等,2023),其中必需氨基酸的含量與組成是評(píng)價(jià)食物營養(yǎng)價(jià)值的最重要指標(biāo),而鮮味氨基酸的含量決定著肉質(zhì)的鮮美程度。FAO/WHO 根據(jù)嬰兒的必需氨基酸需求量(各年齡段人群中最高)制定了最低限度的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(AAS 評(píng)分),是評(píng)價(jià)食物氨基酸營養(yǎng)性能的重要指標(biāo),被廣泛應(yīng)用于食物營養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定。
3 種石斑魚粗蛋白質(zhì)含量較高,氨基酸種類齊全,“花龍斑”的粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量均高于親本,體現(xiàn)出明顯的雜交優(yōu)勢,這與太湖魴鲌(姜建湖等,2019)和小黃魚♀與大黃魚♂雜交子代(劉峰等,2020)的結(jié)果一致?!盎埌摺钡陌被峥偭俊⒈匦璋被岷亢头潜匦璋被岷恳约磅r味氨基酸含量均低于母本駝背鱸而高于父本鞍帶石斑魚。說明在營養(yǎng)物質(zhì)的表達(dá)上母本的遺傳貢獻(xiàn)大。DAA/TAA 值高于親本,尤其甘氨酸含量明顯高于親本,說明雜交石斑魚的味道比較鮮美,“花龍斑”的甘氨酸含量顯著高于親本(P<0.05)。甘氨酸在機(jī)體內(nèi)廣泛存在,參與蛋白質(zhì)、核苷酸、卟啉及膽鹽等的代謝(范小慶和扈金萍,2018),在糖異生、嘌呤、血紅素合成和膽汁酸結(jié)合等許多反應(yīng)中都有作用(Kalinowski 等,2017),其慢性缺乏會(huì)導(dǎo)致免疫應(yīng)答失敗、生長緩慢、營養(yǎng)代謝異常等不良影響(韓浩月和邵建忠,2018)。而且3 種魚的EAA/TAA 均接近于0.4,EAA/NEAA 均大于0.6,符合聯(lián)合國糧農(nóng)組織/ 世界衛(wèi)生組織推薦的理想蛋白質(zhì)評(píng)價(jià)模式(王林娜等,2018)。
脂肪含量是評(píng)價(jià)魚肉品質(zhì)的另一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn),脂肪本身不是呈味物質(zhì),但魚類肌肉中適宜的脂肪含量可以為魚肉中增加一些鮮美的風(fēng)味和細(xì)嫩的口感。魚類肌肉中的脂肪含量與肉質(zhì)風(fēng)味和細(xì)嫩程度成正比(向智男和寧正祥,2004 ;江偉珣等,1992)。但當(dāng)魚類肌肉中的脂肪含量太高又會(huì)違背現(xiàn)代人的健康飲食觀念。花龍斑的粗脂肪含量為2.3%,屬于低脂型魚類(2% ~4%)(Haard,1992)。花龍斑的飽和脂肪酸(SFA)含量高于父本而小于母本,不飽和脂肪酸含量介于兩親本之間,其中單不飽和脂肪酸含量最高。理想的脂肪酸組成還需適宜的PUFA/SFA 比例,聯(lián)合國健康部門的推薦值為0.4(吳水清等,2020),駝背鱸、鞍帶石斑魚和花龍斑的比例分別為1.44、0.82 和1.28,均高于推薦值,表明3 種石斑魚均符合理想脂肪酸的標(biāo)準(zhǔn),是人們?nèi)粘o嬍持袃?yōu)質(zhì)的脂肪源。
礦物質(zhì)在人體內(nèi)不能自行合成,只能通過膳食進(jìn)行補(bǔ)充,對(duì)保持人體正常的生理功能具有重要作用。3 種石斑魚肌肉中礦物質(zhì)及微量元素共檢測出8 種,其中“花龍斑”的K、Ca、P、Mg 明顯高于親本,具有較高的營養(yǎng)價(jià)值,而Na、Fe、Zn、Se 的含量則介于兩親本之間。
雜交是一種有效的遺傳改良方法,雜交可以使不同物種的基因組合在一起,導(dǎo)致雜交后代的基因型和表現(xiàn)型均發(fā)生改變(王林娜等,2018 ;何周玲等,2014)。本研究首次對(duì)“花龍斑”及其親本肌肉營養(yǎng)成分進(jìn)行了分析比較,結(jié)果表明,“花龍斑”不僅生長速度明顯快于母本駝背鱸,而且粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量明顯高于親本,而且氨基酸、必需氨基酸、鮮味氨基酸、多不飽和脂肪酸含量、PUFA/SFA、降膽固醇脂肪酸/ 長虹膽固醇脂肪酸均較父本有明顯的改善且接近母本,具有很好的雜交優(yōu)勢,顯示出良好的營養(yǎng)價(jià)值。
綜上所述,雜交魚“花龍斑”肌肉營養(yǎng)繼承并綜合了雙親的優(yōu)良性狀,肌肉營養(yǎng)成分較均衡,達(dá)到FAO/WHO 標(biāo)準(zhǔn),是符合人們營養(yǎng)需求的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)源,該研究為雜交品種“花龍斑”的新品種選育、配合飼料研制提供了理論依據(jù)。