水庫放養和池塘飼養鳙背肌質構特性與營養價值評價

丁淑荃，王光毅，袁小琛，周安全，陳范，高回香，張云龍，萬全，陳先文，李加勤

（1.安徽農業大學動物科技學院，安徽 合肥 230036；2.舒城縣萬佛湖漁業總公司，安徽 六安 231360）

生存環境顯著影響魚類肌肉質構特性和營養成分等品質。研究表明，不同養殖模式對紅鰭東方鲀（Takifugu rubripes）、珍珠龍膽石斑魚（Epinep helus fuscoguttatus♀×Epinephelus lanceolatus ♂）以及斑點叉尾鮰（Ictalurus punctatus）的肌肉質構特性均有不同程度的影響[1-3]；其次，在草魚（Ctenopharyngodon idella）[4]、青魚（Mylopharyngodon piceus）[5]、中華鱘（Acipenser sinensis Gray）[6]、半滑舌鰨（Cynoglossus semilaevis Günther）[7]等魚類中也發現了養殖模式對肌肉氨基酸和脂肪酸組成和含量等營養成分的影響。

鳙（Aristichthys nobilis Richardson）俗稱花鰱、胖頭魚，為我國四大家魚之一，是江河、湖泊、水庫、池塘中特有的半洄游性魚類。鳙主要濾食浮游動物[8]。2018 年，全國鳙產量309.6 萬t，居淡水養殖品種第三[9]。目前鳙的研究主要集中在基礎生物學、人工養殖與繁殖技術，以及病害防治等，對鳙肌肉品質和營養價值的比較研究相對缺乏。鳙主要有水庫放養和池塘飼養兩種養殖模式。王金娜等[10]比較對人工養殖和野生鳙的氨基酸組成，發現兩種養殖模式下其必需氨基酸和呈味氨基酸含量均存在差異。但是，不同養殖模式下鳙的肌肉品質特性和脂肪酸組成成分差異尚無相關報道。為進一步分析水庫放養和池塘飼養兩種養殖模式下鳙的肌肉品質和營養價值，為鳙集約化、規模化養殖生產銷售提供理論參考數據，本研究測定了水庫放養和池塘飼養的鳙背肌質構特性、常規營養成分以及氨基酸和脂肪酸組成。

1 材料與方法

1.1 材料

自安徽省六安市舒城縣萬佛湖水庫取6 尾大小均勻、健康的“萬佛湖”牌鳙（體質量2 500 g）作為水庫放養鳙樣本；自巢湖劉記漁場取6 尾大小均勻、健康的人工飼料飼養鳙（體質量2 500 g）作為池塘飼養鳙樣本。

1.2 樣品收集

撈取鳙后，立刻置于100 mg/L 間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽（3-Aminobenzoic acid ethyl ester methanesulfonate，MS-222）中麻醉，在冰上解剖處理，取200 g 左右背肌，短暫置于冰上，用于檢測肌肉質構特性；另取100 g 左右背肌，保存于-80℃冰箱中用于測定氨基酸和脂肪酸。

1.3 肌肉質構特性

取背肌修剪，修剪為20 mm×15 mm×15 mm組織塊，每尾魚取4 個平行樣品重復檢測。將修剪好的肌肉在物性測試儀上測定。采用質地多面剖析法（Texture profile analysis,TPA）測定方法：采用圓柱形探頭，型號為P/36R，用濾紙吸干魚肉表面水分，用物性測試儀對樣品進行兩次壓縮測試。結果為4次平行測定的平均值。測前速度為1 mm/s，測試速度為1 mm/s，測后速度為5 mm/s，壓縮比為50%，停留時間為5 s。

1.4 常規營養成分分析

粗蛋白、粗脂肪、水分和灰分含量采用A.O.A.C.（1995）標準方法測定。粗蛋白含量（N×6.25）采用凱氏定氮法測定（Kjeltec 2300 Analyzer，Foss Tecator，Sweden）。粗脂肪采用索氏抽提法乙醚抽提測得（Soxtec System HT6，Tecator,Sweden）。灰分含量采用在馬弗爐中550℃灼燒12 h 以上直至恒重測得。水分含量采用在105℃烘箱中干燥6 h 以上直至恒重測得。

1.5 氨基酸測定

稱取干燥背肌樣品100 mg，加入6 mol/L 的鹽酸約10 mL，然后沖入氮氣后真空封管；于105℃烘箱內水解24 h；過濾、定容至50 mL；取1 mL 于小燒杯中，于55～60℃的真空干燥箱中干燥后，按照國家標準GB/T5009.124-2003 方法采用日立L-8900 全自動氨基酸分析儀測定氨基酸含量。4 組平行實驗取平均值。全自動氨基酸分析儀參數條件：分析柱（4.6 mm×60 mm），采用3 μm 離子交換樹脂；進樣量：自動進樣器200 個瓶位，直接進樣（高壓進樣）；凹面衍射光柵，閃躍波長570 nm（脯氨酸為440 nm）；通道1 流速0.40 mL/min；通道2 流速0.35 mL/min；反應單元溫度135℃。

1.6 營養品質評價方法

根據FAO/WHO 1973 年建議的氨基酸評分標準模式[26]和中國預防醫學科學院營養與食品衛生研究所提出的雞蛋蛋白質模式進行營養評價[27]。

氨基酸評分（AAS）=[樣品蛋白質中氨基酸含量（mg/gN）]/ [FAO/WHO 評分標準模式中相應必需氨基酸含量（mg/gN）]×100；

化學評分（CS）=[樣品蛋白質中氨基酸含量（mg/gN）]/ [雞蛋蛋白質中相應必需氨基酸含量（mg/gN）]×100；

必需氨基酸指數（EAAI）=[100 樣品蛋白質中賴氨酸含量（mg/gN）/ 雞蛋蛋白質中賴氨酸含量（mg/gN）]×[100 樣品蛋白質中亮氨酸含量（mg/gN）/雞蛋蛋白質中亮氨酸含量（mg/gN）]×...×[100 樣品蛋白質中色氨酸含量（mg/gN）/雞蛋蛋白質中色氨酸含量（mg/gN）]}1/n。

1.7 脂肪酸測定

樣品預處理：將肌肉組織在勻漿機中勻漿，通過氯仿-甲醇（2∶1，V/V）法提取肌肉組織中脂肪酸用于甲酯化處理。

甲酯化處理：通過簡易堿式甲酯化法進行脂肪酸的衍生。所提脂質在加入氫氧化鉀-甲醇充分反應后，再加少量無水硫酸鈉，靜置分層，有機相轉入進樣瓶中用于氣相色譜分析。

氣相色譜儀檢測：用GC 7890A 氣相色譜儀（安捷倫，美國）分析。氣相色譜條件：DB-WAX 30 m×0.25 mm×0.25 m 彈性石英毛細管柱，檢測器為FID，載氣為高純氮氣，流量0.8 mL/min，分流比為50∶1，進樣量為1 L。進樣口溫度250℃，接口溫度250℃。程序升溫：柱溫60℃，維持1 min，以15℃/min 速率升至200℃，再以3℃/min 速率升至230℃，保持5 min。C14-C22 脂肪酸甲酯標準品定性，面積歸一法定量。

1.8 數據分析

數值用“平均值±標準誤”表示，用SPSS16.0 對數據進行統計分析。統計分析前，所有數據需要通過Shapiro-Wilk test 正態分布檢驗。用Barlett’s test檢驗不同處理間的方差齊性。然后對兩種養殖模式下各檢測數據進行獨立樣本t-檢驗（Independent samples t test）。P<0.05 被認為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 兩種養殖模式下鳙肌肉質構特性比較

兩種養殖模式下鳙肌肉的質構特性檢測結果見表1。水庫放養和池塘飼養鳙的肌肉硬度分別為2 647.08 g 和2 201.41 g，水庫放養鳙肌肉的硬度顯著高于池塘飼養鳙（P<0.05）。水庫養殖鳙肌肉咀嚼性顯著高于池塘飼養鳙（P<0.05）。然而，兩種養殖模式下鳙肌肉的黏附性、彈性、內聚性、膠著性和回復性上無顯著差異（P＞0.05）（表1）。

表1 兩種養殖模式下鳙肌肉質構特性Tab.1 Textural properties of muscle in the bighead carp raised in the two culture modes

2.2 兩種養殖模式下鳙常規營養成分比較

兩種養殖模式下，水庫放養鳙肌肉中粗蛋白含量為19.32%，粗脂肪含量為1.35%；池塘飼養鳙肌肉中粗蛋白含量為18.05%，粗脂肪含量為1.40%。水庫放養鳙的肌肉粗蛋白含量顯著高于池塘飼養鳙（P<0.05）。然而，兩種養殖模式下鳙肌肉中脂肪、水分和灰分沒有顯著性差異（P＞0.05）（表2）。

表2 兩種養殖模式下鳙肌肉常規營養成分分析/%Tab.2 Approximate composition of muscle in the bighead carp raised in the two culture modes

2.3 兩種養殖模式下鳙肌肉氨基酸組成比較及營養評價

17 種常見氨基酸在兩種養殖模式下鳙肌肉中均有檢出，其中必需氨基酸9 種，非必需氨基酸8種。色氨酸在酸水解過程中分解，所以未分析。水庫放養鳙肌肉中天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和蘇氨酸的含量均顯著高于池塘飼養鳙（P<0.05）。池塘飼養鳙肌肉中絲氨酸、甘氨酸和組氨酸的含量均顯著高于水庫放養鳙（P<0.05）（表3）。

表3 兩種養殖模式下鳙肌肉氨基酸組成（g/100g 干重）Tab.3 Amino acid composition of muscle in the bighead carp raised in the two culture modes（g/100g dry weight）

分析表明：水庫放養鳙肌肉中呈味氨基酸總量（DAA）、必需氨基酸總量（EAA）及氨基酸總含量（TAA）均顯著高于池塘飼養鳙（P<0.05）。水庫放養鳙肌肉中必需氨基酸占氨基酸總量的比例（EAA/TAA）、必需氨基酸與非必需氨基酸的比例（EAA/NEAA）均顯著高于池塘飼養鳙（P<0.05）。

兩種養殖模式下鳙肌肉氨基酸組成的營養評價表明：以AAS 評價作為標準，兩種養殖模式下鳙的第一限制性氨基酸為蛋氨酸+半胱氨酸（Met+Cys），第二限制性氨基酸為纈氨酸（Val）。以CS 評價作為標準，兩種養殖模式下鳙的第一和第二限制性氨基酸同樣為Met+Cys 和Val。水庫放養和池塘飼養鳙的EAAI 分別為75.46 和72.01，水庫放養鳙肌肉蛋白質品質顯著優于池塘飼養鳙（P<0.05）（表4）。

表4 兩種養殖模式下鳙肌肉氨基酸含量（mg/gN）以及氨基酸評分、化學評分和必需氨基酸指數Tab.4 Contents of essential amino acids（mg/gN）,amino acid score,chemical score and essential amino acid index（EAAI）in the bighead carp raised in the two culture modes

2.4 兩種養殖模式下鳙肌肉脂肪酸組成比較

水庫放養和池塘飼養鳙肌肉脂肪酸組成及含量見表5。水庫放養鳙肌肉中飽和脂肪酸總量（∑SFA）、棕櫚酸（C16:0）、硬脂酸（C18:0）和花生酸（C20:0）等含量均顯著高于池塘飼養鳙（P<0.05）。水庫放養鳙肌肉中棕櫚油酸（C16:1）含量顯著高于池塘飼養鳙；而池塘飼養鳙肌肉中油酸（C18:1）含量顯著高于水庫放養鳙，且池塘飼養鳙肌肉中單不飽和脂肪酸總量（∑MUFA）顯著高于水庫放養鳙（P<0.05）（表5）。

表5 兩種養殖模式下鳙肌肉脂肪酸組成（占脂肪酸總質量分數%）Tab.5 Fatty acid composition（as a percentage of the total fatty acid contents）of muscle in the bighead carp raised in the two culture modes

池塘飼養鳙肌肉中亞油酸（C18:2）含量顯著高于水庫放養鳙（P<0.05）。水庫放養鳙肌肉中花生四烯酸（C20:4）、二十二碳五烯酸（DPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等多不飽和脂肪酸的含量均顯著高于池塘飼養鳙（P<0.05）。水庫放養鳙肌肉中DHA+EPA 含量顯著高于池塘飼養鳙，而池塘飼養鳙肌肉中多不飽和脂肪酸（∑PUFA）和必需脂肪酸總量（EFA）顯著高于水庫放養鳙（P<0.05）。水庫放養鳙肌肉中n-3 多不飽和脂肪酸含量顯著高于池塘飼養鳙，而池塘飼養鳙肌肉中n-6 多不飽和脂肪酸顯著高于水庫放養鳙，水庫放養鳙肌肉中∑n-3/n-6 比值顯著高于池塘飼養鳙（P<0.05）。

3 討論

3.1 水庫放養和池塘飼養鳙肌肉品質的比較

魚類肌肉的質構特性與口感密切相關，是消費者對鮮活商品魚質量評價的主要判斷標準。質構分析是評價食用動物肌肉品質的一項重要指標，利用TPA 測定食品質構已在肉類和水產品開發中廣泛應用[11,12]。品種（類）、年齡、性別、養殖模式及環境等諸多因素均影響魚肉的質構特性。研究發現，水庫網箱養殖的斑點叉尾肌肉硬度、膠黏性和咀嚼性顯著低于池塘養殖的[3]；野生和生態養殖的中華烏塘鱧（Bostrychus sinensis）肌肉硬度、內聚性及膠黏性等質構特性顯著高于池塘養殖中華烏塘鱧[13]。本研究發現，水庫放養鳙肌肉的硬度和咀嚼性顯著高于池塘飼養鳙，這可能是水庫放養魚活動區域大、生存力強，體質健壯、肌肉緊實，如圈養模式更有利于改善豬的肌肉品質[14,15]一樣。

3.2 水庫放養和池塘飼養鳙肌肉營養價值的比較

蛋白質是評價水產品品質和營養價值的重要指標之一。魚肉的蛋白質含量主要受品種、遺傳等因素的影響，而受養殖模式的影響不大[16]，然而本研究發現，水庫放養鳙的肌肉粗蛋白含量顯著高于池塘飼養鳙。該結果與周飄蘋等[17]的研究結果一致，戶外養殖模式下的大黃魚肌肉粗蛋白含量高于池塘飼養模式。不同養殖模式下魚類肌肉粗蛋白含量的差異可能與攝入不同蛋白源有關[18]。

魚肉中的氨基酸含量對其風味（包括滋味和氣味）的影響顯著[19]。本研究測得的第一限制性氨基酸為蛋氨酸+半胱氨酸，可能與測定過程中未采用專門測定含硫氨基酸的方法有關。一般在酸解法下，含硫氨基酸大部分被破壞，測得的含硫氨基酸數值偏低。本研究的氨基酸檢測結果顯示，水庫放養鳙肌肉中呈味氨基酸含量顯著高于池塘飼養鳙，表明水庫放養鳙較池塘飼養更加鮮美。水庫放養鳙肌肉中必需氨基酸總量及其指數均顯著高于池塘飼養鳙。海鱸（Dicentrarchus labrax）[20]、黃金鱸（Perca flavescens）[21]、中華鱘[6]等魚類中也均有天然養殖群體，肌肉中必需氨基酸含量顯著高于人工養殖群體的報道。水庫放養鳙肌肉的必需氨基酸和氨基酸總量顯著高于池塘飼養鳙可能是野外和人工飼養環境下攝入餌料的營養成分差異所致。因此，有必要進一步對水庫中鳙的天然餌料進行營養成分分析，比較其與池塘養殖鳙的人工配合飼料營養成分的差異，以期找到提高池塘養殖鳙肉質的有效途徑。

評價食品中脂肪質量主要取決于脂肪酸的不飽和度。不飽和脂肪酸對人體有降血脂、降血壓、抗腫瘤、抗炎和免疫等保健作用，其中DHA 和EPA 是人體生長發育必不可少的多不飽和脂肪酸，對神經系統的發育和心血管疾病的防治具有重要作用，尤其是促進嬰幼兒腦細胞的發育和生長[22]。本研究中，水庫放養鳙肌肉中DHA+EPA 含量顯著高于池塘飼養鳙。青木隆子等[23]指出，魚類肌肉脂肪酸含量及組成易受餌料的影響，且以不飽和脂肪酸為主。有研究發現，淡水自然環境中不同生物體內DHA、EPA 和總n-3 多不飽和脂肪酸含量為：浮游動物＞浮游植物＞螺＞水草[24]。水庫放養鳙的食物組成主要以浮游動物為主，這可能是水庫放養鳙肌肉中DHA+EPA 和n-3 多不飽和脂肪酸含量較池塘飼養鳙含量高的原因。其次，∑n-3/n-6 比值能夠較好反映食物的營養價值，FAO/WHO 推薦食品中∑n-3/n-6 的比例至少在0.1～0.2 左右，其比值越高對人體的健康越有利。本研究中，水庫放養鳙肌肉的∑n-3/n-6 顯著高于池塘飼養鳙。野生環境下的海鱸等大部分魚類肌肉中∑n-3/n-6 比值均高于人工養殖環境[20]，該結果可能由于花生四烯酸對野生魚類的n-6 不飽和脂肪酸有顯著的貢獻[25]。

本研究結果顯示，水庫放養鳙肌肉的硬度和咀嚼性、肌肉粗蛋白含量顯著高于池塘飼養鳙。水庫放養鳙肌肉中呈味氨基酸含量、必需氨基酸總量、必需氨基酸指數以及DHA+EPA 含量、∑n-3/n-6比值均顯著高于池塘飼養鳙。水庫放養鳙肌肉品質和營養優于池塘飼養鳙。本研究結果可以為鳙養殖、生產及銷售提供理論參考數據。