Comparative Analysis on Muscle Nutrient Composition of Culter alburnus at Different Growth Stages
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摘要: 为了评价不同生长阶段翘嘴鲌(Culter alburnus)肌肉营养成分,本研究分析了翘嘴鲌肌肉营养成分、质构特性、矿物元素含量、氨基酸、脂肪酸等营养指标。结果表明:三组翘嘴鲌肌肉水分、粗蛋白、灰分含量无显著差异(P>0.05),0.5 kg和1 kg组翘嘴鲌肌肉粗脂肪含量显著升高(P<0.05),分别比0.2 kg组增长38.12%和53.96%。随着翘嘴鲌生长,肌肉硬度、弹性和咀嚼性显著提升(P<0.05),肌肉K、Ca、Mg、Na和Fe含量显著增加(P<0.05),且在1 kg组含量最高。1 kg组的总氨基酸(TAA)、必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NEAA)、鲜味氨基酸(DAA)和支链氨基酸(BCAA)含量显著高于0.2 kg组(P<0.05)。根据氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)结果,不同生长阶段翘嘴鲌肌肉中第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸,1 kg组的EAAI指数最高,为68.81。翘嘴鲌肌肉共检测出28种脂肪酸,其中0.5 kg和1 kg组EPA和DHA脂肪酸含量显著低于0.2 kg组(P<0.05),分别下降65.52%、57.38%和70.43%、60.51%。因此在配制翘嘴鲌饲料时,应适当添加EPA和DHA,以提高翘嘴鲌肌肉品质。结果表明翘嘴鲌肌肉具有丰富的营养,1 kg规格具有更好的食用价值。Abstract: In order to evaluate the muscle nutrition quality of Culter alburnus at different growth stages, the general nutrition including proximate nutrient, texture, mineral element, amino acid and fatty acid composition were determined. The results showed that there were no significant difference in the mositure, crude protein, crude ash content among three groups (P>0.05). Besides, the content of crude fat in the muscle of C. alburnus in 0.5 kg group and 1 kg group were significant higher than that in 0.2 kg group, with growth rates of 38.12% and 53.96% , respectively (P<0.05). The hardness, springiness and chewiness of muscle in C. alburnus significantly increased during the development stage (P<0.05), while the same trend was true for K, Ca, Mg and Na content (P<0.05), and the highest was found in 1 kg group. The content of total amino acids (TAA), essential amino acids (EAA), nonessential amino acids (NEAA), delicious amino acids (DAA) and branched-chain amino acids (BCAA) in 1 kg group was significantly higher than those in 0.2 kg groups (P<0.05). According to amino acid score (ASS) and chemical score (CS), the first limiting amino acids were Met + Cys in C. alburnus, and the highest essential amino acid indices (EAAI) was found in 1 kg group, which was 68.81. The muscle contained 28 kinds of fatty acids, the EPA fatty acid content in 0.5 kg group and 1 kg group were significantly lower than in 0.2 kg group, with a reduction of 65.52% and 57.38%, repectively, and a reduction of 70.43% and 60.51% for DHA, repectively (P<0.05). Therefore, it was recommended that additional EPA and DHA could be supplemented in the feed of C. alburnus to improve the nutritional value of cultured fish. The results showed that Culter alburnus had rich nutrition, and 1 kg groups had better edible value.
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Keywords:
- growth stages /
- Culter alburnus /
- texture properties /
- amino acid /
- fatty acid /
- nutritional evaluation
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翘嘴鲌(Culter alburnus)隶属鲤形目、鲤科、鲌亚科、鲌属鱼类,曾用名为翘嘴红鲌,生活在大型湖泊及流水的水体上层,有重要经济价值[1]。翘嘴鲌为大型肉食性鱼类,是锦江、淀山湖、兴凯湖、太湖等天然湖泊和河流的名贵经济鱼类之一,其生长快,个体大,最大个体可达10 kg,肉质细嫩洁白,营养丰富,既是餐桌上的佳肴,也是传统的食疗滋补食品,深受消费者喜爱[2]。翘嘴鲌受环境污染和过度捕捞影响,野生资源量锐减,种群衰退[3]。近几年学者对翘嘴鲌生物学特性、遗传与繁殖、资源保护、营养与饲料等方向开展研究,发现翘嘴鲌有广阔的养殖前景,长江中下游已形成规模化养殖,现已形成年产量达4万多吨,年产值超过30亿元的产业[4-7]。
鱼类的必需氨基酸组成模式在营养研究与人工饲料配方设计上有着重要意义[8]。随着翘嘴鲌人工养殖的兴起,专用的商品饲料亟待研究开发。通过翘嘴鲌氨基酸、脂肪酸组成研究翘嘴鲌的营养组成,并深入探讨翘嘴鲌必需氨基酸组成模式进一步指导翘嘴鲌饲料配方设计,具有重要的生产参考价值[9]。翘嘴鲌上市规格可大可小,一家三口的消费者对规格较大的鱼接受程度较低,而鱼养殖规格越大,饵料系数和饲料成本越高,从消费者需求和养殖成本的考虑,很有必要开展不同规格翘嘴鲌营养品质的评价分析[10]。有研究报道野生兴凯湖翘嘴鲌营养价值与肉味鲜美程度明显优于养殖群体,且随年龄增长差异明显,但研究仅分析了翘嘴鲌常规营养成分和氨基酸组成[11]。本研究对不同生长阶段翘嘴鲌肌肉的一般营养成分、质构特性、矿物元素含量、氨基酸含量和脂肪酸含量进行测定分析,比较和分析不同生长阶段翘嘴鲌肌肉营养品质,以期为翘嘴鲌的上市食用规格、人工养殖及其配合饲料的研制提供理论依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
翘嘴鲌 本研究于2018年7月在长沙市望城区某翘嘴鲌养殖场采样,通过撒网的方式在池塘中捕鱼,随机采集三个生长阶段的翘嘴鲌各5 尾,充氧运输回实验室处理;茚三酮(优级纯)、抗坏血酸(优级纯)、钾钠缓冲液(分析纯)、氨基酸A液、氨基酸B液 德国Syknm公司;甲醇(色谱纯)、正已烷(色谱纯)、37种脂肪酸甲酯(标准品) 美国Sigma-Aldrich公司。
Kjeltec 8400 型全自动定氮仪、Soxtec 8000脂肪含量测定仪 瑞典 Foss 公司;S7130氨基酸自动分析仪 德国Syknm公司;7890C-5975A气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent公司;Xseries2 电感耦合等离子体质谱仪、iCE3500原子吸收分光光度计 美国Thermo Fisher公司;TMS-Pro食品物性分析仪 美国FTC公司。
1.2 实验方法
1.2.1 样品处理
测量所有实验鱼的体长与体重(表1),每尾鱼为1个分析样品,取翘嘴鲌脊椎两侧背部肌肉20 g,用于肌肉质构测定,另外取肌肉100 g,绞碎,混匀。肌肉一部分样品105 ℃烘干,密封保存用于常规营养成分、氨基酸和微量元素测定;另一部分冷冻干燥,用于脂肪酸测定。
表 1 不同生长阶段翘嘴鲌生物学参数Table 1. Biological indicators of Culter alburnus at different growth stages组别 体重(g) 体长(cm) 0.2 kg 224.69 ± 12.90 a 26.33 ± 0.47 a 0.5 kg 514.20 ± 21.35 b 35.40 ± 0.73 b 1 kg 982.22 ± 25.43 c 41.20 ± 0.34 c 注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)。 1.2.2 一般营养成分测定
水分含量的测定参照105 ℃恒温烘干法(GB 5009.3-2016)进行,粗蛋白含量测定参照凯氏定氮法(GB 5009.5-2016)进行,粗脂肪含量测定参照索氏抽提法(GB 5009.6-2016)进行,灰分含量测定参照马福炉550 ℃灼烧法(GB 5009.4-2016)进行。
1.2.3 肌肉质构测定
取翘嘴鲌背部肌肉,分割成1.0 cm×1.0 cm×1.0 cm小块,使用质构剖面分析(TPA)测定方法,测定肌肉的硬度、粘附性、凝聚性、弹性、胶粘性和咀嚼性等指标。
1.2.4 矿物元素测定
矿物元素(除铅元素外)采用微波消解-电感耦合等离子体-质谱法(GB 5009.268-2016);铅元素采用石墨炉原子吸收光谱法(GB 5009.12-2010)。
1.2.5 氨基酸和脂肪酸测定
氨基酸采用盐酸水解法(GB 5009.124-2016)。脂肪酸组成采用气相色谱/质谱法,NIST08标准谱库检索,按照出峰先后顺序定性,采用面积归一法计算各主要脂肪酸的相对百分比含量。
1.3 氨基酸评价方法
翘嘴鲌肌肉氨基酸依据联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)建议的氨基酸评分标准模式和中国预防医学科学院提出的全鸡蛋蛋白质化学评分模式,按下式计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)[12-13]。
AAS=试验样品氨基酸含量FAO/WHO评分标准模式中同种氨基酸含量 CS=试验样品氨基酸含量全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量 EAAI=n√100AAE×100BBE×100CCE×⋯×100IIE 式中,A、B、C、···、I为待评价蛋白质的必需氨基酸含量,AE、BE、CE、···、IE为全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸含量。单位均为mg/g N。n为比较必需氨基酸个数。
1.4 数据处理
原始数据经Excel 2007整理后,使用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析(One-Way ANOVA),显著性水平为P<0.05,结果均以平均值 ± 标准差。
2. 结果与分析
2.1 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉常规营养成分测定结果
不同生长阶段翘嘴鲌肌肉的水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪4个常规营养成分分析见表2。0.2 kg组翘嘴鲌肌肉脂肪含量显著低于其它两组翘嘴鲌(P<0.05),而水分、粗蛋白和粗灰分含量基本相当,无显著性差异(P>0.05)。从表2可以看出,随着鱼体的增长,翘嘴鲌肌肉水分含量呈下降趋势,而脂肪含量呈显著增加趋势( P <0.05)。
表 2 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉常规营养成分比较(%)Table 2. Comparison of nutrient components in muscle of Culter alburnus at different growth stages (%)2.2 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉质构特性
质构特性是食品组织特性的一项重要指标,其结果能反映出肌肉的组织结构和触感[14]。由表3可知,不同生长阶段翘嘴鲌肌肉硬度、凝聚性、弹性和咀嚼性呈现上升的趋势,其中0.2 kg组和0.5 kg组硬度显著低于1 kg组(P<0.05),而0.2 kg组咀嚼性显著低于0.5 kg组和1 kg组(P<0.05)。0.5 kg组的胶粘性显著高于其他两组(P<0.05)。弹性指标在不同生长阶段翘嘴鲌肌肉中差异显著(P<0.05)。说明随着翘嘴鲌生长,运动能力提高,肌肉细胞间的结合力增强,肌纤维直径变得小而紧密,肌纤维密度增加[14],因此肌肉硬度、咀嚼性和弹性更高,即1 kg组肌肉口感更紧实。
表 3 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉质构指标Table 3. Texture properties of muscle from Culter alburnus at different growth stages指标 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 硬度(N) 94.65 ± 11.18a 100.85 ± 6.06a 111.95 ± 2.89b 粘附性(mJ) 0.28 ± 0.03a 0.35 ± 0.04 a 0.26 ± 0.02a 凝聚性(Ratio) 0.29 ± 0.02 a 0.34 ± 0.02 a 0.37 ± 0.04 a 弹性(mm) 2.06 ± 0.11 a 2.38 ± 0.14 b 2.83 ± 0.20 c 胶粘性(N) 29.71 ± 3.53 a 38.34 ± 1.89 b 33.26 ± 2.92 a 咀嚼性(mJ) 62.51 ± 10.87 a 91.62 ± 8.65 b 94.55 ± 10.76 b 2.3 不同生长阶段矿物元素含量及营养评价
由表4可知,不同生长阶段翘嘴鲌肌肉矿物元素含量丰富,比例合理,其中K含量最高,其次是Ca和Mg。随着翘嘴鲌生长,肌肉中K、Ca、Mg和Na含量呈现递增的趋势;0.2 kg组与1 kg组翘嘴鲌K和Ca含量差异显著(P<0.05);Mg和Na含量在三组翘嘴鲌肌肉中差异显著(P<0.05)。K对增强肾脏血液循环和利尿均有良好作用,有利于预防人体高血压和心脏病发生[15];Ca是构成骨骼和牙齿的主要成分,是我国人群缺乏比较严重的矿物元素 [16];Mg协助Ca生成骨骼,也是细胞膜的重要构成成分,能够调节心肌和神经组织的活动[17];Na是人体内重要电解质,维持细胞渗透压和酸碱平衡[17]。因此,翘嘴鲌肌肉可作为人体补充K、Ca、Mg和Na元素的食物来源。
表 4 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉矿物质元素含量(mg/kg)Table 4. Mineral and trace element contents in muscles of Culter alburnus at different growth stages (mg/kg)矿物元素 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 钾(K) 3482.60 ± 160.73 a 3721.60 ± 252.89 ab 4288.60 ± 237.90 b 钙(Ca) 568.60 ± 70.22 a 751.80 ± 124.67 ab 922.60 ± 192.54 b 镁(Mg) 378.48 ± 34.62 a 552.42 ± 60.60 b 629.88 ± 35.16 c 钠(Na) 200.70 ± 17.57 a 316.08 ± 56.05 b 450.14 ± 31.23 c 锌(Zn) 4.31 ± 0.61 a 5.69 ± 1.51 a 4.08 ± 0.60 a 铁(Fe) 2.85 ± 0.54 a 6.48 ± 1.16 c 5.05 ± 0.69 b 铜(Cu) 0.27 ± 0.04 a 0.41 ± 0.11 a 0.30 ± 0.04 a 硒(Se) 0.19 ± 0.01 a 0.20 ± 0.02 a 0.17 ± 0.01 a 铅(Pb) 0.03 ± 0.00 a 0.03 ± 0.01 a 0.05 ± 0.01 a 铬(Cr) 0.08 ± 0.00 a 0.10 ± 0.01 a 0.10 ± 0.00 a 镉(Cd) 0.001 ± 0.00 a 0.003 ± 0.00 a 0.003 ± 0.00 a 微量元素中,三组翘嘴鲌肌肉Fe含量差异显著(P<0.05),Fe是人体含量最高的微量元素,在呼吸和生物氧化过程中起重要作用,缺乏会引起缺铁性贫血[16]。不同生长阶段翘嘴鲌重金属元素含量均在GB 2762规定的允许范围内。
2.4 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉氨基酸组成
氨基酸的种类和含量决定着蛋白质品质的优劣,必需氨基酸是评价鱼类营养水平最主要的指标[18]。由表5可知,三个生长阶段翘嘴鲌肌肉均检测出17种氨基酸,其中7种人体必需氨基酸(EAA),2种半必需氨基酸(HEAA)、8种非必需氨基酸(NEAA)。表明翘嘴鲌肌肉氨基酸种类齐全。0.2 kg组翘嘴鲌肌肉苏氨酸(Thr)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、赖氨酸(Lys)和精氨酸(Arg)含量显著低于1 kg组翘嘴鲌(P<0.05),而组氨酸(His)含量显著高于1 kg组(P<0.05)。鱼类食物是人类的主要肉类食物之一,是获取优质蛋白的重要来源[9]。而蛋白质所含氨基酸量不同,其营养价值也不同,含必需氨基酸且含量越充足,营养价值越高[19]。表明大规格翘嘴鲌EAA组成和含量优于小规格,营养更丰富全面,更能满足人体必需氨基酸需要,适合作为人类优质蛋白来源。
表 5 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉氨基酸组成(g/100 g)Table 5. Amino acid composition in muscles of Culter alburnus at different growth stages (g/100 g)氨基酸 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 苏氨酸Thr* 3.04 ± 0.13 a 3.28 ± 0.05 ab 3.45 ± 0.09 b 缬氨酸Val*◆ 3.73 ± 0.10 a 4.01 ± 0.07 b 4.22 ± 0.05 c 蛋氨酸Met* 2.19 ± 0.06 a 2.31 ± 0.07 a 2.32 ± 0.05 a 亮氨酸Leu*◆ 5.56 ± 0.17 a 5.97 ± 0.22 ab 6.19 ± 0.16 b 异亮氨酸Ile*◆ 3.09 ± 0.10 a 3.33 ± 0.16 ab 3.51 ± 0.13 b 苯丙氨酸Phe*■ 3.45 ± 0.09 a 3.64 ± 0.05 a 3.61 ± 0.05 a 赖氨酸Lys* 7.04 ± 0.23 a 7.58 ± 0.17 ab 7.86 ± 0.10 b 组氨酸His★ 2.28 ± 0.07 b 2.03 ± 0.06 a 1.95 ± 0.04 a 精氨酸Arg★ 3.62 ± 0.23 a 4.08 ± 0.11 b 4.52 ± 0.08 b 天冬氨酸Asp# 7.70 ± 0.22 a 8.21 ± 0.13 ab 8.35 ± 0.09 b 谷氨酸Glu# 12.01 ± 0.46 a 12.94 ± 0.15 ab 13.57 ± 0.09 b 甘氨酸Gly# 3.23 ± 0.09 a 3.37 ± 0.05 ab 3.44 ± 0.05 b 丙氨酸Ala# 4.67 ± 0.15 a 4.96 ± 0.11 ab 5.08 ± 0.07 b 酪氨酸Tyr■ 2.65 ± 0.08 a 2.79 ± 0.03 ab 2.86 ± 0.04 b 丝氨酸Ser 2.29 ± 0.17 a 2.51 ± 0.09 ab 2.63 ± 0.11 b 脯氨酸Pro 2.37 ± 0.12 a 2.47 ± 0.10 ab 2.79 ± 0.05 b 胱氨酸Cys 0.18 ± 0.04 a 0.26 ± 0.09 a 0.16 ± 0.05 a TAA 69.10 ± 2.27 a 73.76 ± 1.11 ab 76.51 ± 0.94 b EAA 34.01 ± 1.06 a 36.24 ± 0.79 ab 37.62 ± 0.56 b NEAA 35.09 ± 1.21 a 37.52 ± 0.40 b 38.88 ± 0.45 b DAA 27.61 ± 0.34 a 29.48 ± 0.25 b 30.44 ± 0.29 b BCAA 12.38 ± 0.28 a 13.31 ± 0.16 b 13.92 ± 0.32 b AAA 6.10 ± 0.09 a 6.43 ± 0.12 b 6.47 ± 0.08 b EAA/TAA(%) 49.22 49.13 49.17 EAA/NEAA(%) 96.92 96.59 96.76 DAA/TAA(%) 39.96 39.97 39.97 注:总氨基酸(TAA);*:必需氨基酸(EAA); ★:半必需氨基酸(NEAA); #: 鲜味氨基酸(DAA);◆:支链氨基酸(BCAA);■: 芳香族氨基酸(AAA)。 从表5可以看出,肌肉中TAA、EAA、NEAA、DAA、BCAA、AAA含量随翘嘴鲌的生长呈递增趋势,且0.2 kg组与1 kg组差异显著(P<0.05),0.5 kg组与1 kg组无显著差异(P>0.05)。说明随着翘嘴鲌生长,肌肉氨基酸含量处于快速增长的关键时期,摄食配合饲料的氨基酸组成要符合这种变化趋势,满足翘嘴鲌的生长需求,这对翘嘴鲌饲料配方的研发优化具有实践参考意义。
三个生长阶段翘嘴鲌EAA含量分别占TAA含量的49.22%、49.13%和49.17%,高于肉食性淡水鱼类鳜鱼(39.58%)[20]、南方大口鲶(41.19%)[21]和鳡鱼(41.44%)[22],高于肉食性海水鱼大菱鲆(46.55%~48.08%)[9];EAA/NEAA分别为96.92%、96.59%和96.76%,高于鳜鱼(76.25%)[20]、南方大口鲶(70.04%)[21]、鳡鱼(70.76%)[22]和大菱鲆(87.10%~92.60%)[9],符合FAO/WHO的理想氨基酸组成模式(EAA/TAA 40%左右,EAA/NEAA 60%以上)[12]。
由表5可知,翘嘴鲌肌肉DAA含量以谷氨酸最高,天冬氨酸、丙氨酸和甘氨酸次之。DAA以谷氨酸和天门冬氨酸呈现鲜味特征,甘氨酸和丙氨酸呈现甘味特征[9]。随着翘嘴鲌生长,肌肉中DAA含量呈递增趋势,且0.2 kg组与0.5 kg组、1 kg组差异显著(P<0.05)。说明大规格翘嘴鲌DAA口感丰富,食用时味道更加鲜美。
2.5 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉氨基酸营养品质分析
AAS、CS和EAAI是比较分析动物肌肉必需氨基酸组成,评价蛋白质营养价值的主要指标[8]。由表6可知,不同生长阶段翘嘴鲌肌肉Lys的AAS和CS评分结果均为最高,且Lys含量高于FAO/WHO评价标准,分别为模式的1.29倍、1.39倍、1.44倍。Lys被称为“生长氨基酸”,翘嘴鲌肌肉可以弥补饮食中Lys的不足,促进对谷物蛋白质的消化吸收[17]。
表 6 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉的必需氨基酸组成评价 (mg/g N)Table 6. Evaluation of essential amino acids composition in muscles of Culter alburnus at different growth stages (mg/g N)必需氨基酸 FAO/WHO模式 鸡蛋蛋白模式 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 氨基酸评分 AAS 化学评分 CS 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 苏氨酸 Thr 250 292 190 205 216 0.76 0.82 0.86 0.65 0.70 0.74 缬氨酸 Val 310 410 233 251 264 0.75 2 0.81 2 0.85 2 0.57 2 0.61 2 0.64 2 异亮氨酸 Ile 250 331 193 208 219 0.77 0.83 0.88 0.58 0.63 0.66 亮氨酸 Leu 440 534 348 373 387 0.79 0.85 0.88 0.65 0.70 0.72 赖氨酸 Lys 340 441 440 474 491 1.29 1.39 1.44 1.00 1.07 1.11 蛋氨酸+半胱氨酸 Met + Cys 220 386 148 161 155 0.67 1 0.731 0.701 0.38 1 0.42 1 0.40 1 苯丙氨酸+酪氨酸 Phe + Tyr 380 565 381 402 404 1.00 1.06 1.06 0.67 0.71 0.72 氨基酸指数EAAI 62.26 66.93 68.81 注:1 第一限制性氨基酸;2 第二限制性氨基酸。 根据AAS和CS评分结果可知,三个生长阶段翘嘴鲌第一限制性氨基酸均为Met+Cys,第二限制性氨基酸则为Val。人体缺乏蛋氨酸会出现脂肪肝、肝坏死、卵磷脂缺乏等现象,缺乏缬氨酸时大脑中枢神经系统功能会发生紊乱,出现四肢震颤等症状[23],提示在翘嘴鲌饲料中有必要补充部分氨基酸来满足鱼类生长发育的营养需求。
翘嘴鲌肌肉必需氨基酸指数EAAI为 62.26~68.81,与南方大口鲶(74.82)相近,低于鳜鱼(88.77),远高于团头鲂(46.96)[23]。EAAI指数越高,表明氨基酸组成平衡,蛋白质质量优,利用率高,说明大规格翘嘴鲌肌肉氨基酸更容易为人体吸收[18]。
2.6 脂肪酸组成与分析
不同生长阶段翘嘴鲌肌肉脂肪酸测定结果见表7,共测定出28种脂肪酸,其中包含11种饱和脂肪酸(SFA)、8种单不饱和脂肪酸(MUFA)和9种多不饱和脂肪酸(PUFA)。PUFA具有降低血清脂质功能,且摄入量至少应占总脂质摄入量的3%,不同生长阶段翘嘴鲌PUFA含量高,在33.43%~35.57%区间,因此翘嘴鲌肌肉可以作为人体PUFA的食物来源。翘嘴鲌肌肉中必需脂肪酸亚油酸C18:2n6含量19.67%~21.50%,远高于鳜鱼(8.59%)[20]和鳡鱼(6.52%)[22]等肉食性鱼类,亚油酸能降低血液胆固醇,预防动脉粥样硬化,降低心脑血管疾病发生。翘嘴鲌肌肉EPA + DHA含量5.46%~9.22%,高于淡水鱼类鲫鱼(4.17%)、草鱼(1.56%)、罗非鱼(3.21%)和乌鳢(3.82%)[24],EPA和DHA具有促进视网膜生长修复、延缓脑衰老、降低血清胆固醇等生理功能[18,25]。
表 7 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉脂肪酸组成(%)Table 7. Fatty acids contents in muscles of Culter alburnus at different growth stages (%)脂肪酸 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 肉豆蔻酸(C14:0) 0.89 ± 0.02 a 0.91 ± 0.07 a 1.07 ± 0.04 a 十五烷酸(C15:0) 0.16 ± 0.01 a 0.17 ± 0.02 a 0.18 ± 0.01 a 棕榈酸(C16:0) 11.86 ± 0.17 a 12.06 ± 0.30 a 13.00 ± 0.13 b 珍珠酸(C17:0) 0.28 ± 0.04 a 0.24 ± 0.05 a 0.31 ± 0.04 a 硬脂酸(C18:0) 5.58 ± 1.10 b 4.22 ± 0.10 a 4.14 ± 0.20 a 十九烷酸(C19:0) 0.12 ± 0.01 a 0.08 ± 0.00 a 0.08 ± 0.01 a 花生酸(C20:0) 0.31 ± 0.03 a 0.29 ± 0.01 a 0.25 ± 0.01 a 二十一烷酸(C21:0) 0.04 ± 0.00 a 0.07 ± 0.04 a 0.03 ± 0.01 a 山嵛酸(C22:0) 0.10 ± 0.02 a 0.09 ± 0.01 a 0.09 ± 0.01 a 二十三烷酸(C23:0) 0.10 ± 0.01 a 0.12 ± 0.01 a 0.11 ± 0.01 a 木蜡酸(C24:0) 0.04 ± 0.01 a 0.05 ± 0.01 a 0.04 ± 0.01 a 饱和脂肪酸∑SFA 19.49 ± 1.16 a 18.32 ± 0.27 a 19.30 ± 0.12 a 肉蔻油酸(C14:1) 0.02 ± 0.00 a 0.03 ± 0.00 a 0.03 ± 0.00 a 棕榈油酸(C16:1) 3.61 ± 0.20 a 4.43 ± 0.46 b 5.20 ± 0.10 c 十七烯酸(C17:1) 0.36 ± 0.03 a 0.32 ± 0.04 a 0.32 ± 0.01 a 油酸(C18:1) 38.15 ± 2.38 a 39.78 ± 0.83 a 39.04 ± 0.84 a 十九烯酸(C19:1) 0.07 ± 0.00 a 0.07 ± 0.00 a 0.04 ± 0.00 a 二十烯酸(C20:1) 1.44 ± 0.09 a 1.63 ± 0.09 a 1.57 ± 0.08 a 芥酸(C22:1) 0.48 ± 0.07 a 0.47 ± 0.01 a 0.45 ± 0.03 a 神经酸(C24:1) 0.08 ± 0.02 a 0.09 ± 0.01 a 0.08 ± 0.01 a 单不饱和脂肪酸∑MUFA 44.21 ± 2.16 a 46.82 ± 0.89 b 46.73 ± 0.89 b 十六碳二烯酸(C16:2n6) 0.05 ± 0.01 a 0.05 ± 0.00 a 0.04 ± 0.01 a 亚油酸(C18:2n6)* 19.67 ± 1.07 a 21.50 ± 0.99 a 20.70 ± 0.83 a 亚麻酸(C18:3n3)* 3.06 ± 0.15 a 3.07 ± 0.06 a 3.01 ± 0.08 a 花生二烯酸(C20:2n6) 0.95 ± 0.05 a 1.06 ± 0.03 a 1.06 ± 0.04 a 二十二碳二烯酸(C22:2n6) 0.03 ± 0.00 a 0.03 ± 0.00 a 0.03 ± 0.00 a 二十碳三烯酸(C20:3n6) 0.63 ± 0.08 a 0.90 ± 0.02 a 1.01 ± 0.06 a 花生四烯酸(C20:4n6) 1.96 ± 0.25 a 1.74 ± 0.08 a 1.81 ± 0.09 a EPA(C20:5n3) 2.88 ± 0.66 b 1.74 ± 0.13 a 1.83 ± 0.04 a DHA(C22:6n3) 6.34 ± 1.48 b 3.72 ± 0.32 a 3.95 ± 0.24 a 多不饱和脂肪酸∑PUFA 35.57 ± 3.24 a 33.81 ± 0.61 a 33.43 ± 0.61 a 必需脂肪酸∑EFA 24.69 ± 1.41 a 26.32 ± 0.90 a 25.52 ± 0.85 a 高不饱和脂肪酸∑HUFA 11.81 ± 2.26 b 8.10 ± 0.54 a 8.59 ± 0.36 a EPA+DHA 9.22 ± 2.14 b 5.46 ± 0.44 a 5.77 ± 0.23 a ∑n-3 12.92 ± 2,07 b 9.43 ± 0.52 a 9.79 ± 0.20 a ∑n-6 22.61 ± 1.30 a 24.33 ± 0.92 b 23.60 ± 0.75 ab ∑n-6:∑n-3 1.75 2.58 2.41 鱼体脂肪酸含量虽然保留鱼类种群固有特点,但很大程度上受摄食饵料脂肪水平及脂肪酸组成的影响[26],因此,可以根据鱼体肌肉脂肪酸组成及含量,来比较分析饵料脂肪酸组成是否符合鱼体脂肪酸组成特点[27]。0.5 kg组和1 kg组翘嘴鲌EPA和DHA等高不饱和脂肪酸(HUFA)含量显著低于0.2 kg组(P<0.05),提示在人工养殖阶段,翘嘴鲌未从配合饲料中获得足量的HUFA。由于翘嘴鲌等淡水鱼类具有自身合成HUFA能力,而鱼油是提供HUFA的理想油脂源[28],因此,建议在翘嘴鲌成鱼饲料中使用鱼油代替植物油作为脂肪源,提高商品翘嘴鲌营养价值。
不同生长阶段翘嘴鲌肌肉中C16:1含量差异显著(P<0.05),其它脂肪酸含量无显著差异(P>0.05)。随着翘嘴鲌生长,其肌肉中C14:0、C15:0、C16:0、和C20:3n6呈递增趋势,而C18:0、C20:0和C22:1呈递减趋势。当今人类n-6/n-3 PUFA比例已高达(10~30):1,n-6/n-3 PUFA比例过高将引发心血管等现代疾病,而较低比例则有助于炎症调节、减少血脂异常、癌症防治和肿瘤抑制[29-30]。不同生长阶段翘嘴鲌肌肉脂肪酸n-6/n-3 PUFA为1.75~2.41:1,是平衡人体膳食脂肪酸结构的优质选择。
3. 结论
通过分析不同生长阶段翘嘴鲌肌肉的营养成分可知,1 kg组翘嘴鲌肌肉的水分含量最低,粗脂肪含量最高;1 kg组肌肉硬度、弹性和咀嚼性最好,口感最紧实;1 kg组肌肉K、Ca、Mg和Na含量最高,是人体补充K、Ca、Mg和Na元素的良好食物来源;1 kg组肌肉的TAA、EAA、NEAA、DAA、BCAA和AAA含量以及EAAI指数均为最高,说明其蛋白质质量优,氨基酸组成平衡,利用率高,更容易为人体吸收。因此,不同生长阶段翘嘴鲌食用价值最高的为1 kg规格。
0.5 kg和1 kg 组翘嘴鲌肌肉的EPA和DHA等HUFA含量显著低于0.2 kg组(P<0.05),影响人类从摄食翘嘴鲌中获取有益于人体健康的HUFA。因此,建议在翘嘴鲌商品饲料中提供足量的HUFA,改善大规格翘嘴鲌肌肉中EPA和DHA的沉积量,提高其营养价值。
本研究从翘嘴鲌肌肉营养成分分析入手,研究其在不同生长阶段的变化规律,探讨饲料提供与鱼体营养组成关系,研究结果对翘嘴鲌的规模化养殖、食品开发利用以及饲料配方调整具有重要的理论和实践意义。
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表 1 不同生长阶段翘嘴鲌生物学参数
Table 1 Biological indicators of Culter alburnus at different growth stages
组别 体重(g) 体长(cm) 0.2 kg 224.69 ± 12.90 a 26.33 ± 0.47 a 0.5 kg 514.20 ± 21.35 b 35.40 ± 0.73 b 1 kg 982.22 ± 25.43 c 41.20 ± 0.34 c 注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)。 表 2 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉常规营养成分比较(%)
Table 2 Comparison of nutrient components in muscle of Culter alburnus at different growth stages (%)
表 3 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉质构指标
Table 3 Texture properties of muscle from Culter alburnus at different growth stages
指标 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 硬度(N) 94.65 ± 11.18a 100.85 ± 6.06a 111.95 ± 2.89b 粘附性(mJ) 0.28 ± 0.03a 0.35 ± 0.04 a 0.26 ± 0.02a 凝聚性(Ratio) 0.29 ± 0.02 a 0.34 ± 0.02 a 0.37 ± 0.04 a 弹性(mm) 2.06 ± 0.11 a 2.38 ± 0.14 b 2.83 ± 0.20 c 胶粘性(N) 29.71 ± 3.53 a 38.34 ± 1.89 b 33.26 ± 2.92 a 咀嚼性(mJ) 62.51 ± 10.87 a 91.62 ± 8.65 b 94.55 ± 10.76 b 表 4 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉矿物质元素含量(mg/kg)
Table 4 Mineral and trace element contents in muscles of Culter alburnus at different growth stages (mg/kg)
矿物元素 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 钾(K) 3482.60 ± 160.73 a 3721.60 ± 252.89 ab 4288.60 ± 237.90 b 钙(Ca) 568.60 ± 70.22 a 751.80 ± 124.67 ab 922.60 ± 192.54 b 镁(Mg) 378.48 ± 34.62 a 552.42 ± 60.60 b 629.88 ± 35.16 c 钠(Na) 200.70 ± 17.57 a 316.08 ± 56.05 b 450.14 ± 31.23 c 锌(Zn) 4.31 ± 0.61 a 5.69 ± 1.51 a 4.08 ± 0.60 a 铁(Fe) 2.85 ± 0.54 a 6.48 ± 1.16 c 5.05 ± 0.69 b 铜(Cu) 0.27 ± 0.04 a 0.41 ± 0.11 a 0.30 ± 0.04 a 硒(Se) 0.19 ± 0.01 a 0.20 ± 0.02 a 0.17 ± 0.01 a 铅(Pb) 0.03 ± 0.00 a 0.03 ± 0.01 a 0.05 ± 0.01 a 铬(Cr) 0.08 ± 0.00 a 0.10 ± 0.01 a 0.10 ± 0.00 a 镉(Cd) 0.001 ± 0.00 a 0.003 ± 0.00 a 0.003 ± 0.00 a 表 5 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉氨基酸组成(g/100 g)
Table 5 Amino acid composition in muscles of Culter alburnus at different growth stages (g/100 g)
氨基酸 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 苏氨酸Thr* 3.04 ± 0.13 a 3.28 ± 0.05 ab 3.45 ± 0.09 b 缬氨酸Val*◆ 3.73 ± 0.10 a 4.01 ± 0.07 b 4.22 ± 0.05 c 蛋氨酸Met* 2.19 ± 0.06 a 2.31 ± 0.07 a 2.32 ± 0.05 a 亮氨酸Leu*◆ 5.56 ± 0.17 a 5.97 ± 0.22 ab 6.19 ± 0.16 b 异亮氨酸Ile*◆ 3.09 ± 0.10 a 3.33 ± 0.16 ab 3.51 ± 0.13 b 苯丙氨酸Phe*■ 3.45 ± 0.09 a 3.64 ± 0.05 a 3.61 ± 0.05 a 赖氨酸Lys* 7.04 ± 0.23 a 7.58 ± 0.17 ab 7.86 ± 0.10 b 组氨酸His★ 2.28 ± 0.07 b 2.03 ± 0.06 a 1.95 ± 0.04 a 精氨酸Arg★ 3.62 ± 0.23 a 4.08 ± 0.11 b 4.52 ± 0.08 b 天冬氨酸Asp# 7.70 ± 0.22 a 8.21 ± 0.13 ab 8.35 ± 0.09 b 谷氨酸Glu# 12.01 ± 0.46 a 12.94 ± 0.15 ab 13.57 ± 0.09 b 甘氨酸Gly# 3.23 ± 0.09 a 3.37 ± 0.05 ab 3.44 ± 0.05 b 丙氨酸Ala# 4.67 ± 0.15 a 4.96 ± 0.11 ab 5.08 ± 0.07 b 酪氨酸Tyr■ 2.65 ± 0.08 a 2.79 ± 0.03 ab 2.86 ± 0.04 b 丝氨酸Ser 2.29 ± 0.17 a 2.51 ± 0.09 ab 2.63 ± 0.11 b 脯氨酸Pro 2.37 ± 0.12 a 2.47 ± 0.10 ab 2.79 ± 0.05 b 胱氨酸Cys 0.18 ± 0.04 a 0.26 ± 0.09 a 0.16 ± 0.05 a TAA 69.10 ± 2.27 a 73.76 ± 1.11 ab 76.51 ± 0.94 b EAA 34.01 ± 1.06 a 36.24 ± 0.79 ab 37.62 ± 0.56 b NEAA 35.09 ± 1.21 a 37.52 ± 0.40 b 38.88 ± 0.45 b DAA 27.61 ± 0.34 a 29.48 ± 0.25 b 30.44 ± 0.29 b BCAA 12.38 ± 0.28 a 13.31 ± 0.16 b 13.92 ± 0.32 b AAA 6.10 ± 0.09 a 6.43 ± 0.12 b 6.47 ± 0.08 b EAA/TAA(%) 49.22 49.13 49.17 EAA/NEAA(%) 96.92 96.59 96.76 DAA/TAA(%) 39.96 39.97 39.97 注:总氨基酸(TAA);*:必需氨基酸(EAA); ★:半必需氨基酸(NEAA); #: 鲜味氨基酸(DAA);◆:支链氨基酸(BCAA);■: 芳香族氨基酸(AAA)。 表 6 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉的必需氨基酸组成评价 (mg/g N)
Table 6 Evaluation of essential amino acids composition in muscles of Culter alburnus at different growth stages (mg/g N)
必需氨基酸 FAO/WHO模式 鸡蛋蛋白模式 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 氨基酸评分 AAS 化学评分 CS 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 苏氨酸 Thr 250 292 190 205 216 0.76 0.82 0.86 0.65 0.70 0.74 缬氨酸 Val 310 410 233 251 264 0.75 2 0.81 2 0.85 2 0.57 2 0.61 2 0.64 2 异亮氨酸 Ile 250 331 193 208 219 0.77 0.83 0.88 0.58 0.63 0.66 亮氨酸 Leu 440 534 348 373 387 0.79 0.85 0.88 0.65 0.70 0.72 赖氨酸 Lys 340 441 440 474 491 1.29 1.39 1.44 1.00 1.07 1.11 蛋氨酸+半胱氨酸 Met + Cys 220 386 148 161 155 0.67 1 0.731 0.701 0.38 1 0.42 1 0.40 1 苯丙氨酸+酪氨酸 Phe + Tyr 380 565 381 402 404 1.00 1.06 1.06 0.67 0.71 0.72 氨基酸指数EAAI 62.26 66.93 68.81 注:1 第一限制性氨基酸;2 第二限制性氨基酸。 表 7 不同生长阶段翘嘴鲌肌肉脂肪酸组成(%)
Table 7 Fatty acids contents in muscles of Culter alburnus at different growth stages (%)
脂肪酸 0.2 kg组 0.5 kg组 1 kg组 肉豆蔻酸(C14:0) 0.89 ± 0.02 a 0.91 ± 0.07 a 1.07 ± 0.04 a 十五烷酸(C15:0) 0.16 ± 0.01 a 0.17 ± 0.02 a 0.18 ± 0.01 a 棕榈酸(C16:0) 11.86 ± 0.17 a 12.06 ± 0.30 a 13.00 ± 0.13 b 珍珠酸(C17:0) 0.28 ± 0.04 a 0.24 ± 0.05 a 0.31 ± 0.04 a 硬脂酸(C18:0) 5.58 ± 1.10 b 4.22 ± 0.10 a 4.14 ± 0.20 a 十九烷酸(C19:0) 0.12 ± 0.01 a 0.08 ± 0.00 a 0.08 ± 0.01 a 花生酸(C20:0) 0.31 ± 0.03 a 0.29 ± 0.01 a 0.25 ± 0.01 a 二十一烷酸(C21:0) 0.04 ± 0.00 a 0.07 ± 0.04 a 0.03 ± 0.01 a 山嵛酸(C22:0) 0.10 ± 0.02 a 0.09 ± 0.01 a 0.09 ± 0.01 a 二十三烷酸(C23:0) 0.10 ± 0.01 a 0.12 ± 0.01 a 0.11 ± 0.01 a 木蜡酸(C24:0) 0.04 ± 0.01 a 0.05 ± 0.01 a 0.04 ± 0.01 a 饱和脂肪酸∑SFA 19.49 ± 1.16 a 18.32 ± 0.27 a 19.30 ± 0.12 a 肉蔻油酸(C14:1) 0.02 ± 0.00 a 0.03 ± 0.00 a 0.03 ± 0.00 a 棕榈油酸(C16:1) 3.61 ± 0.20 a 4.43 ± 0.46 b 5.20 ± 0.10 c 十七烯酸(C17:1) 0.36 ± 0.03 a 0.32 ± 0.04 a 0.32 ± 0.01 a 油酸(C18:1) 38.15 ± 2.38 a 39.78 ± 0.83 a 39.04 ± 0.84 a 十九烯酸(C19:1) 0.07 ± 0.00 a 0.07 ± 0.00 a 0.04 ± 0.00 a 二十烯酸(C20:1) 1.44 ± 0.09 a 1.63 ± 0.09 a 1.57 ± 0.08 a 芥酸(C22:1) 0.48 ± 0.07 a 0.47 ± 0.01 a 0.45 ± 0.03 a 神经酸(C24:1) 0.08 ± 0.02 a 0.09 ± 0.01 a 0.08 ± 0.01 a 单不饱和脂肪酸∑MUFA 44.21 ± 2.16 a 46.82 ± 0.89 b 46.73 ± 0.89 b 十六碳二烯酸(C16:2n6) 0.05 ± 0.01 a 0.05 ± 0.00 a 0.04 ± 0.01 a 亚油酸(C18:2n6)* 19.67 ± 1.07 a 21.50 ± 0.99 a 20.70 ± 0.83 a 亚麻酸(C18:3n3)* 3.06 ± 0.15 a 3.07 ± 0.06 a 3.01 ± 0.08 a 花生二烯酸(C20:2n6) 0.95 ± 0.05 a 1.06 ± 0.03 a 1.06 ± 0.04 a 二十二碳二烯酸(C22:2n6) 0.03 ± 0.00 a 0.03 ± 0.00 a 0.03 ± 0.00 a 二十碳三烯酸(C20:3n6) 0.63 ± 0.08 a 0.90 ± 0.02 a 1.01 ± 0.06 a 花生四烯酸(C20:4n6) 1.96 ± 0.25 a 1.74 ± 0.08 a 1.81 ± 0.09 a EPA(C20:5n3) 2.88 ± 0.66 b 1.74 ± 0.13 a 1.83 ± 0.04 a DHA(C22:6n3) 6.34 ± 1.48 b 3.72 ± 0.32 a 3.95 ± 0.24 a 多不饱和脂肪酸∑PUFA 35.57 ± 3.24 a 33.81 ± 0.61 a 33.43 ± 0.61 a 必需脂肪酸∑EFA 24.69 ± 1.41 a 26.32 ± 0.90 a 25.52 ± 0.85 a 高不饱和脂肪酸∑HUFA 11.81 ± 2.26 b 8.10 ± 0.54 a 8.59 ± 0.36 a EPA+DHA 9.22 ± 2.14 b 5.46 ± 0.44 a 5.77 ± 0.23 a ∑n-3 12.92 ± 2,07 b 9.43 ± 0.52 a 9.79 ± 0.20 a ∑n-6 22.61 ± 1.30 a 24.33 ± 0.92 b 23.60 ± 0.75 ab ∑n-6:∑n-3 1.75 2.58 2.41 -
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