發(fā)酵豆渣改善大鱗鲃的營養(yǎng)組成、肌肉質(zhì)地和抗氧化能力

鐘云飛 何光倫 唐仁軍 梅會清 馮轉(zhuǎn)東 陳擁軍 林仕梅*

(1.西南大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，西南大學(xué)淡水魚類資源與生殖發(fā)育教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400716；2.重慶市梁平區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會，重慶 400020；3.重慶市水產(chǎn)技術(shù)推廣總站，重慶 401147)

如何改善養(yǎng)殖魚類的品質(zhì)，尤其是淡水養(yǎng)殖魚類，是當(dāng)前飼料生產(chǎn)者和營養(yǎng)學(xué)家共同面對的難題。眾所周知，養(yǎng)殖環(huán)境和飼料營養(yǎng)均會影響?zhàn)B殖魚類的品質(zhì)[1]。目前，從飼料營養(yǎng)的角度改善水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的肉質(zhì)，已引起大家的重視。豆渣是豆?jié){或豆腐加工過程的副產(chǎn)品，在我國乃至亞洲資源十分豐富，因富含多種生物活性物質(zhì)和膳食纖維，近年受到廣泛地關(guān)注[2]。我們前期研究表明，發(fā)酵豆渣可以改善大口黑鱸(Micropterussalmoides)的形體指標(biāo)，降低臟體比(VSI)，同時還能改善魚體肝功能和腸道健康[3-4]。大鱗鲃(Barbuscapito)因生長速度快、抗逆性強(qiáng)、肉質(zhì)鮮美而成為我國重要的淡水經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖魚類[5]，近年來，由于養(yǎng)殖密度和環(huán)境問題，導(dǎo)致其養(yǎng)殖品質(zhì)下降[6]。為此，本試驗(yàn)以大鱗鲃為研究對象，探討發(fā)酵豆渣對其品質(zhì)的影響，以期為魚類健康養(yǎng)殖和品質(zhì)調(diào)控提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計

豆渣來自重慶市梁平區(qū)豆筋生產(chǎn)的副產(chǎn)物，采用趙鵬飛[3]的方法進(jìn)行發(fā)酵處理(以干物質(zhì)為基礎(chǔ)，發(fā)酵豆渣粗蛋白質(zhì)含量為18.6%，粗脂肪含量為4.2%，粗灰分含量為4.9%，粗纖維含量為19.5%)。以魚粉、雞肉粉、豆粕、棉籽粕和菜籽粕為蛋白質(zhì)源，以豆油為脂肪源配制基礎(chǔ)飼料。在基礎(chǔ)飼料中分別添加0(對照組)和6%的發(fā)酵豆渣，通過調(diào)整豆粕的用量來平衡粗蛋白質(zhì)含量，配制成2種等氮等脂的試驗(yàn)飼料(粗蛋白質(zhì)含量為34%，粗脂肪含量為6.0%)，試驗(yàn)飼料組成及營養(yǎng)水平見表1。飼料原料粉碎均過80目篩，混合均勻后，制成3.0 mm的浮性顆粒飼料。

表1 試驗(yàn)飼料組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)魚選用當(dāng)年培育的體質(zhì)健壯、規(guī)格整齊的大鱗鲃[平均體質(zhì)量為(50.00±1.28) g]，隨機(jī)分成2組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)10 000尾。在重慶市梁平區(qū)池塘內(nèi)循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)(22 m×5 m×3 m)中飼養(yǎng)大鱗鲃90 d，日投飼率為體質(zhì)量的3%～5%，每天07：00、12:00以及18:00各投喂1次。飼養(yǎng)期間，水溫27～30 ℃，pH 6.7～7.3，溶解氧含量>5.8 mg/L，氨氮含量<0.58 mg/L。

1.3 樣品制備與分析

1.3.1 樣品制備

2020年10月21日從循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中隨機(jī)抽取30尾(體質(zhì)量為1 100～1 200 g)，鮮魚運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室分析。逐一測量每尾魚的體長、體重，在冰盤上解剖并分離出內(nèi)臟團(tuán)、肝臟、腸脂后稱重，用于形體指標(biāo)的測定。同時，去皮取其背部肌肉，一部分用于肌肉物理特性檢測，另一部分則研碎混勻，其中新鮮肌肉用于pH測定；剩余肌肉60 ℃烘干，用于氨基酸及脂肪酸含量測定。

1.3.2 常規(guī)營養(yǎng)成分分析

肌肉樣品采用105 ℃烘干恒重法測定(參考GB 5009.3—2010)；粗灰分含量采用550 ℃高溫灼燒法測定(參考GB 5009.4—2010)；粗蛋白質(zhì)含量采用微量凱氏定氮法測定(參考GB 5009.5—2010)；粗脂肪含量采用索氏抽提法測定(參考GB/T 5009.6—2003)。

1.3.3 氨基酸分析

烘干后肌肉樣品先采用GB/T 15399—1994中的氧化酸解法進(jìn)行處理，然后按照GB/T 5009.124—2003方法用日立自動氨基酸分析儀L-8800型測定氨基酸含量。

1.3.4 脂肪酸分析

肌肉脂肪提取采用氯仿-甲醇法[7]，脂肪甲酯化參考KOH-甲醇酯化法[8]。定性分析肌肉脂肪酸采用Sigma公司標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸進(jìn)行定性分析鑒定脂肪酸組分，用面積歸一化方法計算脂肪酸組成組成。色譜分析條件：氣相色譜儀為Agilent 7820A GC，色譜柱為100 m×0.32 mm×0.25 μm，柱箱溫度為190 ℃，以6 ℃/min程序升溫至240 ℃，進(jìn)樣溫度230 ℃，載氣為高純氮?dú)?N2)，流量25 mL/min。

1.3.5 肌肉質(zhì)構(gòu)及理化特性分析

質(zhì)構(gòu)測定：將肌肉樣品切成厚20 mm×15 mm×15 mm的小塊。采用TAXTplus質(zhì)構(gòu)儀(英國SMS公司)，使用直徑6 mm的圓柱形探頭，對樣品進(jìn)行2次壓縮質(zhì)地剖面分析(TPA)測試，分析大鱗鲃肌肉的硬度、彈性、膠黏度、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復(fù)性。探頭測試前下行速度為3 mm/s，測試速度為l mm/s，壓縮50%，停留5 s。每尾大鱗鲃取其背部相同部位肌肉3塊進(jìn)行測定。

pH測定：用pH=4和pH=7標(biāo)準(zhǔn)液校正(精確到0.01)pH計。取大鱗鲃背部肌肉，剪碎后加入10 mL的0.15 mol/L氯化鉀(KCl)溶液，然后用高速組織搗碎機(jī)搗碎勻漿，再用pH計測定，讀取pH1；4 ℃冰箱中儲藏24 h后，同法測其pH2，計算降低值。

滴水損失測定：取大鱗鲃背部肌肉切成3 cm×1 cm×1 cm小塊，稱重后置于充氣的塑料袋中(肉塊懸掛于中心而不接觸周圍薄膜)，在4 ℃冰箱中吊掛48 h后稱重，以肌肉樣品質(zhì)量損失百分比表示。

1.3.6 抗氧化分析

大鱗鲃肌肉中總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性以及總蛋白(TP)和丙二醛(MDA)含量的測定按照試劑盒(南京建成生物工程研究所)說明書步驟操作完成。

1.4 計算公式

肥滿度(g/cm3)=(W/L3)×100；
臟體比(%)=(Wv/W)×100；
肝體比(%)=(Wh/W)×100；
腹脂比(%)=(Wi/W)×100；
滴水損失(%)=[(W0-Wt)/W0]×100。

式中：W為魚體質(zhì)量(g)；L為體長(cm)；Wv為內(nèi)臟重(g)；Wh為肝臟重(g)；Wi為腸脂重(g)；W0為貯前質(zhì)量(g)；Wt為貯后質(zhì)量(g)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

所有數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計軟件SPSS 20.0中的獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較，描述性統(tǒng)計值用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，P<0.05為具有顯著性差異。

2 結(jié) 果

2.1 發(fā)酵豆渣對大鱗鲃形體指標(biāo)和肌肉組成的影響

由表2可知，與對照組相比，添加6%發(fā)酵豆渣能夠顯著降低大鱗鲃的臟體比、腹脂比和肌肉粗脂肪含量(P<0.05)；而肥滿度、肝體比以及肌肉水分、粗蛋白質(zhì)和粗灰分含量均無組間差異(P>0.05)。

表2 發(fā)酵豆渣對大鱗鲃形體指標(biāo)和肌肉組成的影響

2.2 發(fā)酵豆渣對大鱗鲃肌肉氨基酸組成及含量的影響

由表3可知，與對照組相比，飼料中添加發(fā)酵豆渣顯著影響大鱗鲃肌肉的氨基酸含量，顯著提高肌肉氨基酸總量(∑TAA)和必需氨基酸總量(∑EAA)(P<0.05)，尤其是顯著提高了谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、精氨酸(Arg)和賴氨酸(Lys)含量(P<0.05)。

表3 發(fā)酵豆渣對大鱗鲃肌肉氨基酸組成及含量的影響(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.3 發(fā)酵豆渣對大鱗鲃肌肉脂肪酸組成及含量的影響

由表4可知，與對照組相比，飼料中添加發(fā)酵豆渣顯著影響大鱗鲃肌肉的脂肪酸含量，提高肌肉多不飽和脂肪酸(PUFA)含量，主要表現(xiàn)在棕櫚酸(C16∶0)、亞油酸(C18∶2)、花生四烯酸(C20∶4)以及二十二碳六烯酸(DHA)含量顯著升高(P<0.05)；相反，飼料中添加發(fā)酵豆渣顯著降低肌肉油酸(C18∶1)含量(P<0.05)。

表4 發(fā)酵豆渣對大鱗鲃肌肉脂肪酸組成及含量的影響(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.4 發(fā)酵豆渣對大鱗鲃肌肉質(zhì)構(gòu)及理化特性的影響

由表5可知，發(fā)酵豆渣組大鱗鲃肌肉的硬度、彈性、膠黏度、咀嚼性以及回復(fù)性均顯著高于對照組(P<0.05)，而滴水損失則顯著低于對照組(P<0.05)。肌肉內(nèi)聚性和pH降低值不存在組間差異(P>0.05)。

表5 發(fā)酵豆渣對大鱗鲃肌肉質(zhì)構(gòu)及理化特性的影響

2.5 發(fā)酵豆渣對大鱗鲃肌肉抗氧化指標(biāo)的影響

由表6可知，與對照組相比，飼料中添加發(fā)酵豆渣可以顯著提高大鱗鲃肌肉T-SOD活性(P<0.05)，顯著降低MDA含量(P<0.05)，而CAT活性組間無顯著差異(P>0.05)。

表6 發(fā)酵豆渣對大鱗鲃肌肉抗氧化指標(biāo)的影響

3 討 論

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，飼料中添加發(fā)酵豆渣可以顯著降低大鱗鲃臟體比，這可能是降低腹脂比所致。這與在大口黑鱸[3]和鯽魚[9]上的研究結(jié)果一致。在倉鼠[10]和小鼠[11]的研究中發(fā)現(xiàn)，飼料中添加豆渣能提高肝臟中甾醇14a-去甲基化酶(CYP51)和過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα)基因的表達(dá)，從而降低肝臟的脂肪沉積。眾所周知，一方面，豆渣發(fā)酵后增加其可溶性膳食纖維(SDF)含量，減少不可溶性膳食纖維(IDF)含量[12]；另一方面，發(fā)酵豆渣中含有豐富的黃酮類物質(zhì)，可以有效降低動物腸道刷狀緣膜上二糖酶活性[13]，調(diào)節(jié)糖脂代謝，降低脂肪的沉積。這些結(jié)果表明，豆渣有利于改善動物脂肪代謝，降低腸系膜脂肪的沉積。

本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆渣可以提高大鱗鲃肌肉氨基酸含量，尤其是提高肌肉中鮮味和呈味氨基酸的含量，從而增強(qiáng)魚體的風(fēng)味與鮮美程度。同樣，在豬上的研究也發(fā)現(xiàn)發(fā)酵豆渣能夠提高豬肉中鮮味氨基酸的含量[14]。豆渣經(jīng)釀酒酵母、枯草芽孢桿菌和乳酸菌等益生菌發(fā)酵后，會通過上調(diào)糖酵解而增加氨基酸產(chǎn)量[15]。這可能是大鱗鲃飼喂發(fā)酵豆渣后肌肉中氨基酸含量增加的原因。此外，發(fā)酵豆渣還能夠調(diào)控大鱗鲃肌肉的脂肪酸含量，顯著增加PUFA及二十二碳六烯酸(DHA)含量，說明豆渣發(fā)酵后可以改善肌肉的品質(zhì)，進(jìn)而提高其營養(yǎng)價值。這可能與豆渣發(fā)酵時產(chǎn)生大量的短鏈脂肪酸(SCFAs)有關(guān)，其作用機(jī)制值得進(jìn)一步研究。當(dāng)然飼料組成是影響?zhàn)B殖魚類營養(yǎng)組成的關(guān)鍵因素，在大口黑鱸[5]、日本沼蝦[16]和黑鯛[17]上也有類似的研究結(jié)果。

通常用肌肉的質(zhì)構(gòu)特性、滴水損失和抗氧化能力來評價魚肉的品質(zhì)。質(zhì)構(gòu)特性主要包括硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠黏度、咀嚼性和回復(fù)性，是肌肉重要的物理特性，影響肌肉口感。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，飼料中添加發(fā)酵豆渣可以顯著增強(qiáng)大鱗鲃肌肉的質(zhì)構(gòu)特性，說明發(fā)酵豆渣能夠使魚肉更緊實(shí)，口感更富有彈性和嚼勁。滴水損失反映肌肉原有的儲水能力，而氧化反應(yīng)則是影響滴水損失的關(guān)鍵因素[18]。本研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆渣能顯著降低大鱗鲃肌肉滴水損失，這與肌肉中T-SOD活性增強(qiáng)、MDA含量下降有關(guān)。先前的研究表明發(fā)酵豆渣能增強(qiáng)魚體抗氧化活性，從而表現(xiàn)出清除自由基的能力[15]。這可能是因?yàn)榘l(fā)酵豆渣中含有異黃酮、多糖和總酚等生物活性物質(zhì)，具有很強(qiáng)的抗氧化作用，能夠清除過氧化產(chǎn)物，從而增強(qiáng)了大鱗鲃的抗氧化活性[19]。在大口黑鱸[3-4]上的研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵豆渣能夠提高魚體的抗氧化能力，同樣在對鯽魚[9]和日本沼蝦[16]上也有類似的報道。這些結(jié)果表明，改善肌肉的質(zhì)構(gòu)特性，提高抗氧化能力，進(jìn)而延長其貨架壽命。

4 結(jié) 論

飼料中添加發(fā)酵豆渣可以有效改善大鱗鲃肌肉的營養(yǎng)組成、肌肉質(zhì)地、理化特性和抗氧化能力。這說明發(fā)酵豆渣作為養(yǎng)殖魚類品質(zhì)的改良劑是可行的，其在不同養(yǎng)殖魚類中的適宜添加水平還值得進(jìn)一步探討。