何志剛 , 王冬武 ,2*, 徐永福 ,, 劉 麗 , 洪 波 , 陳建國
(1.湖南省水產科學研究所,湖南長沙 410153;2.水產高效健康生產湖南省協同創新中心,湖南常德 415000;3.南縣豐年生態黑斑青蛙養殖有限公司,湖南益陽 413200)
黑斑蛙 (Rana nigromaculata)隸屬于無尾目(Anura)、蛙科(Ranidae)、側褶蛙屬(Pelophylax),是中國大陸分布最廣的兩棲動物之一(楊玉慧等,2004)。黑斑蛙肌肉肉質細嫩,營養豐富,是我國重要經濟兩棲動物之一。長期以來,由于人類的過度捕食、棲息地減少、稻田農藥化肥過度使用等影響,黑斑蛙種群數量不斷下降,亟需開展研究保護工作(付旭峰等,2014)。目前,黑斑蛙人工養殖業已開展,但缺乏其飼料營養基礎研究 (李欣瑤,2016)。有關黑斑蛙研究報道主要集中于生理、遺傳和農藥重金屬毒性等方面 (葛雅楠等,2014;曹慧等,2012;Gong 等,2010),對其肌肉營養成分的研究鮮見報道。本試驗對黑斑蛙肌肉的常規營養成分、氨基酸含量、礦物元素含量進行測定分析,旨在對其肌肉品質進行綜合評價,以期為黑斑蛙人工養殖及其配合飼料的研制提供理論依據。
1.1 材料采集 個體健壯無病害的黑斑蛙成蛙30只,為2017年7月從湖南省南縣野外捕獲,體質量50~100 g。
1.2 樣品處理 黑斑蛙每10只作為一個樣本,取蛙兩后肢肌肉,搗碎、混勻,-20℃條件下保存備用。肌肉分成3份,兩份用來分別測定常規營養成分和氨基酸組成,另一份測定礦物元素含量。
1.3 測定方法 水分的測定參照恒溫烘干法(GB 5009.3-2016)進行,粗蛋白質含量測定參照凱氏定氮法(GB 5009.5-2016)進行,粗脂肪含量測定參照索氏抽提法(GB 5009.6-2016)進行,灰分含量測定參照馬福爐灼燒法 (GB 5009.4-2016)進行;氨基酸采用鹽酸水解法(GB 5009.124-2016),使用Syknm S7130氨基酸全自動分析儀測定;礦物元素(除鉛元素外)采用微波消解-電感耦合等離子體-質譜法(GB 5009.268-2016),使用 Thermo Fisher Xseries2電感耦合等離子體質譜儀測定,鉛元素采用石墨爐原子吸收光譜法(GB 5009.12-2010),使用 Thermo Fisher iCE3500 原子吸收分光光度計測定。
1.4 氨基酸評價方法 黑斑蛙肌肉氨基酸依據聯合國糧農組織和世界衛生組織(FAO/WHO)建議的氨基酸評分標準模式進行評價,并按下式計算氨基酸評分(AAS)、化學評分(CS)和必需氨基酸指數 (EAAI)(朱成科等,2017;FAO/WHO,1973)。

式中:A、B、C、…、I為待評價蛋白質的必需氨基酸含量,mg/kg N;AE、BE、CE、 …、IE 為全雞蛋蛋白質的必需氨基酸含量,mg/g N;n為比較必需氨基酸個數。
1.5 數據處理 使用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析,統計數據用“平均值±標準誤”表示。
2.1 一般營養成分測定結果 黑斑蛙肌肉的水分質量分數為77.86%,低于大部分經濟蛙類。肌肉粗蛋白質含量為20.48%,接近牛蛙(Rana catesbiana)肌肉蛋白含量,但遠高于中國林蛙(Rana Chinensis)、 虎紋蛙 (Hoplobatrachus rugulosa)、 棘胸蛙 (Paa yunnanensis) 和棘腹蛙(Paa boulengeri)(陳明勇等,2010;張璐等,2007;趙桂華等,2007;耿寶榮等,2004;溫安祥等,2001)。 黑斑蛙肌肉脂肪含量0.35%,比虎紋蛙、牛蛙和棘胸蛙低,僅略高于中國林蛙和棘腹蛙。灰分含量與其他經濟蛙類無明顯差別。因此,黑斑蛙肌肉屬于高蛋白低脂肪食物(表1)。

表1 黑斑蛙與幾種蛙類肌肉常規營養成分比%較
2.2 氨基酸組成與評價 氨基酸分析結果表明,黑斑蛙肌肉含有17種常見氨基酸,其中必需氨基酸(EAA)7 種,半必需氨基酸(HEAA)2 種、非必需氨基酸(NEAA)8種。黑斑蛙肌肉中含量最高的氨基酸為谷氨酸 (15.04%),其次是天冬氨酸(8.53%)、賴氨酸(7.87%)和亮氨酸(6.26%),含量最低的為胱氨酸(0.21%)。黑斑蛙肌肉氨基酸總量為80.99%,高于虎紋蛙 (73.32%),低于牛蛙(90.01%)。
食品蛋白質的營養價值很大程度由所含必需氨基酸的種類、含量和比例所決定。黑斑蛙富含人體必需氨基酸7種,黑斑蛙必需氨基酸與總氨基酸比值(EAA/TAA)為48.49%,必需氨基酸與非必需氨基酸 (EAA/NEAA)比值為94.10%,依據FAO/WHO的理想氨基酸組成模式,EAA/TAA為40%以上,EAA/NEAA在 60%以上 (Pellett等,1980),可以得出黑斑蛙氨基酸組成平衡合理,蛋白質營養價值較高。賴氨酸作為人體的主要限制性氨基酸,能提高鈣的吸收與機體積累,增進食欲,促進幼兒生長發育等重要生理功能,黑斑蛙肌肉賴氨酸含量7.87%,遠高于牛蛙(4.23%)和虎紋蛙(4.94%)。由此可見,黑斑蛙作為經濟蛙類,其營養價值更優于牛蛙和虎紋蛙。
動物蛋白質的鮮味在一定程度上取決于鮮味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸)的組成和含量(耿寶榮等,2004)。本試驗結果表明,黑斑蛙肌肉鮮味氨基酸含量豐富,與總氨基酸比值高達39.89%,遠高于牛蛙31.01%,說明黑斑蛙肌肉味道鮮美。
在水產飼料研發生產中,配方師常以已知相近品種的飼料配方作為新養殖品種的參考配方,或者以養殖品種的肌肉氨基酸組成作為其氨基酸需求依據來配制飼料。本研究結果顯示,黑斑蛙肌肉的氨基酸組成不同于其他經濟蛙類,因此,在開展人工養殖時,非常有必要對黑斑蛙飼料配方進行針對性調整與配置,本研究中的氨基酸組成將提供理論依據。
2.3 氨基酸營養品質評價 與FAO/WHO制定的蛋白質評價氨基酸標準模式和雞蛋蛋白質氨基酸模式相比,黑斑蛙肌肉中除蛋氨酸+胱氨酸外,其他各必需氨基酸的氨基酸評分 (AAS)均大于0.85,化學評分(CS)均大于 0.65(表 3),說明黑斑蛙肌肉中必需氨基酸組成比例與標準接近,營養價值高。

表2 黑斑蛙與幾種經濟蛙類肌肉氨基酸組成及含量比較(以干重為基礎)%
氨基酸評分、化學評分和必需氨基酸指數(EAAI)是比較分析動物肌肉必需氨基酸組成,評價蛋白質營養價值的主要指標。根據AAS和CS來判斷,黑斑蛙第一限制性氨基酸是蛋氨酸+胱氨酸,纈氨酸為第二限制性氨基酸,這與其他經濟蛙類研究報道略有不同(耿寶榮,2004;趙桂華等,2007)。黑斑蛙肌肉必需氨基酸指數為70.25,高于虎紋蛙(43.83)。這表明黑斑蛙是一種營養價值很高的經濟蛙類品種。

表3 黑斑蛙肌肉必需氨基酸組成的評價mg/g N
2.4 礦物質元素含量及營養評價 礦物質元素分析結果表明,黑斑蛙含有豐富的人體必需Ca、Fe、Zn、Se等元素。常量元素中K含量最高,達到3915mg/kg,其次為Na和Mg;微量元素中Fe含量最高,為4.60 mg/kg,其次為Zn、Al和Se。 微量元素參與多種酶活性中心的構成,對核酸、蛋白質的合成及免疫都有直接或間接的作用。重金屬Cr和Cd含量分別為 0.07 mg/kg和 0.001 mg/kg,Pb和Hg未檢出,均在GB 2762規定的允許范圍。

表4 黑斑蛙肌肉礦物質元素組成mg/kg
黑斑蛙肌肉蛋白質和氨基酸含量高,鮮味氨基酸含量豐富,必需氨基酸組成合理,符合FAO/WHO推薦優質蛋白質氨基酸模式;游離氨基酸中鮮味氨基酸占游離氨基酸總量的39.89%,賦予肌肉濃郁的鮮美風味。黑斑蛙肌肉中必需氨基酸除蛋氨酸+胱氨酸外,其AAS評分值大于0.85,化學評分值大于0.65,必需氨基酸指數為70.25。此外,黑斑蛙肉中含有豐富的 K、Na、Mg、Ca、Fe、Zn 等礦物元素,參與重要的生理作用。因此,黑斑蛙是平衡膳食營養結構的優質來源,是一種營養價值高、味道鮮美的保健食品,具有良好的開發利用與人工養殖前景。