王崇,陳金生,夏一丹
(1.水利部中國科學院水工程生態研究所,水利部水工程生態效應與生態修復重點實驗室,湖北 武漢 430079;2.華能瀾滄江水電股份有限公司糥扎渡水電廠,云南 普洱 665000)
中國結魚(Tor sinensis)屬鯉形目,鯉科,結魚屬,俗稱紅吉羅,分布于中國云南西雙版納的瀾滄江水系,為我國特有魚類。中國結魚為中下層魚類,幼魚通常生活在支流,成魚生活在流速較小的干流,是瀾滄江中下游產區的主要經濟魚類。幼魚以浮游生物為食,成魚雜食性,繁殖期較長,從5 月持續至10 月,主要集中在8 月。幼魚和成魚生活的適宜溫度為15 ℃以上,產卵水溫為20~22 ℃[1,2]。中國結魚的研究報道較少,僅有關于生物學特性、種群動態、性腺發育組織學的初步研究[3]。水利部中國科學院水工程生態研究所在瀾滄江糯扎渡魚類增殖放流站實現了其人工繁殖和苗種培育[4],連續2年在瀾滄江人工放流。
中國結魚肉質鮮美,是云南西雙版納地區的特色美食,深受當地人和游客的喜愛,市場價格達到300 元/kg,具有良好的市場開發前景。雖然實現了中國結魚的人工繁殖,但是進行規模化人工養殖,還需要許多研究,如適口餌料的選擇、精準化養殖的飼料配方、投喂技術及養殖模式等。而魚體營養成分的分析是研制合理飼料的依據[5]。目前,中國結魚肌肉營養成分的分析和品質的評價還未見報道。本研究采用生化方法分析不同發育階段中國結魚肌肉蛋白、脂肪、氨基酸和脂肪酸組成,為其進一步的開發利用及研制配合飼料提供理論基礎。
在瀾滄江糯扎渡地區,在晚上18:00 下地籠,次日上午查看并收取漁獲物。選取野生性腺未發育的幼魚樣本9 尾,體長(21.67±1.53)cm,體質量(265.67±15.04)g,及性腺發育成熟,在繁殖期有未排出的卵粒的成魚9 尾,體長(39.23±1.10)cm,體質量(2 555.33±50.84)g。取背部肌肉,每3 尾魚做成一個混合樣,共計3 個重復。置儲于-80 ℃冰箱保存備用,低溫冷凍干燥后研磨成粉狀。
肌肉中水分含量采用105 ℃干燥法烘干恒重后測定(GB 5009.3-2016)[6];灰分含量采用馬弗爐550 ℃高溫灼燒法測定(GB 5009.4-2016)[7];粗蛋白含量采用凱氏定氮法(FOSS Kjeltec 8200)測定(GB 5009.5-2016)[8];粗脂肪提取采用索氏抽提法(GB/T 5009.6-2016)[9]。肌肉中氨基酸種類組成和含量的測定:參照《GB5009.124-2016 食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》,采用氨基酸分析儀(茚三酮柱后衍生離子交換色譜儀)測定[10]。脂肪酸相對含量的測定:參照《GB5009.168-2016 食品安全國家標準食品中脂肪酸的測定》,采用第三法[11]。
根據糧農組織的每克氨基酸評分標準模式[12]和全雞蛋蛋白質的氨基酸模式進行營養價值評定[13]。中國結魚肌肉樣本中氨基酸評分(AAS)、化學評分(CS)和必需氨基酸指數(EAAI)計算方法參照張鈺等[6]的方法進行。
實驗結果用平均值±標準誤(mean±SE)表示,用SPSS 19.0 軟件進行One-way ANOVA 和Turkey均值比較進行差異顯著性分析,顯著性水平設為P<0.05。
中國結魚肌肉在常規營養成分見表1,幼魚肌肉中蛋白、脂肪、水分含量與成魚無顯著差異(P>0.05),幼魚肌肉中灰分含量顯著高于成魚(P<0.05)。

表1 不同生長階段中國結魚肌肉中常規營養成分(g/100g)Tab.1 Approximate nutrient contents of muscle in Tor sinensis at different growth stages
在中國結魚的肌肉中檢測出17 種氨基酸(表2),其中包含8 種非必需氨基酸(天門冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸、絲氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸和胱氨酸),9 種必需氨基酸(蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、精氨酸、組氨酸、賴氨酸和苯丙氨酸)。幼魚和成魚肌肉中均含有呈鮮味特征的氨基酸:甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸和天冬氨酸,其總量分別占氨基酸總量的37.54%和37.21%。肌肉中含量較高的氨基酸依次為:谷氨酸>賴氨酸>天門冬氨酸>亮氨酸,在幼魚和成魚之間無顯著差異(P>0.05)。中國結魚幼魚肌肉中丙氨酸、纈氨酸的含量顯著高于成魚(P<0.05),但是氨基酸總量、必需氨基酸、鮮味氨基酸總量在幼魚和成魚的肌肉中無顯著性差異(P>0.05),中國結魚幼魚階段肌肉中非必需氨基酸含量顯著高于成魚(P<0.05)。

表2 不同生長階段中國結魚肌肉氨基酸組成(%干物質)Tab.2 Composition and content of amino acids in muscles of Tor sinensis at different growth stages(% dry matter)
由表3 可知,中國結魚幼魚和成魚的氨基酸評分和化學評分最高的為賴氨酸,最低的為蛋氨酸和胱氨酸,第一限制性氨基酸為蛋氨酸和胱氨酸,第二限制性氨基酸為纈氨酸。幼魚肌肉的氨基酸評分和化學評分高于成魚,中國結魚幼魚和成魚的必需氨基酸指數分別為80.11 和78.49。

表3 中國結魚肌肉必需氨基酸評分和化學評分Tab.3 Amino acid score(AAS)and chemical score(CS)of the essential amino acids in muscles of Tor sinensis
在中國結魚幼魚和成魚的肌肉中檢測出30 種脂肪酸(表4),13 種飽和脂肪酸,17 種不飽和脂肪酸,9 種單不飽和脂肪酸,8 種多不飽和脂肪酸,3 種n-3 系列多不飽和脂肪酸,5 種n-6 系列多不飽和脂肪酸。中國結魚幼魚肌肉中的C15:1、C17:0、C17:1n9、C18:1n9t、C20:4n6(ARA)和C20:5n3(EPA)顯著高于成魚(P<0.05),幼魚肌肉中C18:1n9c、C18:2n6c(LA)和C18:3n6 顯著低于成魚(P<0.05),幼魚階段肌肉中單不飽和脂肪酸總量顯著低于成魚階段(P<0.05),幼魚和成魚肌肉中的飽和脂肪酸總量、多不飽和脂肪酸總量、不飽和脂肪酸總量無顯著性差異(P>0.05)。

表4 不同生長階段中國結魚肌肉脂肪酸組成Tab.4 Composition and content of fatty acids in muscles of Tor sinensis at different growth stages(%)

表5 不同魚類粗蛋白和粗脂肪含量比較(鮮重)Tab.5 Comparison of crude protein and crude fat contents of different fish(fresh weight)
肌肉營養組成是消費者評判魚類品質質量的主要指標。本研究首次分析了中國瀾滄江水系特有的結魚肌肉營養成分。中國結魚幼魚和成魚肌肉中蛋白、脂肪含量沒有顯著差異,表明其常規營養指標與發育階段無關。與其他魚類比較發現,中國結魚肌肉蛋白含量略低于齊爾白鮭(Coregonus nasus)[14]、高于鰱(Hypophthalmichthys molitrix)[15]、鳙(Aris-tichthys nobilis)[15]、蘭州鲇(Silurus lanzhouensis)[16]、鱖(Siniperca chuatsi)[17],與銀鯽(Carassius auratus gibelio Block)[18]和翹嘴鲌(Culter alburnus)[19]的蛋白含量較為接近,而肌肉脂肪含量遠高于上述各種魚類,這可能和魚的種類(遺傳背景)、生境條件、餌料類型、養殖模式等因素有關。本研究發現,幼魚肌肉中的灰分含量顯著高于成魚,這可能與幼魚階段生長代謝旺盛有關。因此在研制中國結魚幼魚和成魚飼料配方時,需考慮礦物鹽的添加量不同,而其礦物鹽的適當含量和成分組成需進一步深入研究。
氨基酸的種類、含量以及組成比例是決定食物蛋白質品質的主要因素,其中必需氨基酸是評價魚類營養水平的主要指標。本研究中,中國結魚幼魚和成魚的肌肉氨基酸組成一致,均檢測出17 種氨基酸,包含9 種必需氨基酸和8 種非必需氨基酸。其中谷氨酸(11.47%)、賴氨酸(7.58)、天門冬氨酸(6.81)和亮氨酸(6.02)的含量比較高。谷氨酸和天門冬氨酸是呈鮮味氨基酸,其含量決定了魚肉的鮮美程度,中國結魚幼魚和成魚肌肉中鮮味氨基酸總量(包括呈甘味特征的甘氨酸、丙氨酸)占氨基酸總量的37%(幼魚為37.54%,成魚為37.21%),低于蘭州鲇(Siluruslanzhouensis)(39.74%)[16]、黃鱔(Monopterus albus)(42.28%)[20]和泥鰍(Misgurnus anguillicaudatus)(40.46%)[21],高于黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)(34.99%)[22]。中國結魚肌肉中賴氨酸的含量比較高。賴氨酸是谷物的第一限制性氨基酸,而食用中國結魚則可以彌補谷類食物中賴氨酸的不足,提高對谷物蛋白的利用率。
中國結魚肌肉中EAA/NEAA高于60%,EAA/TAA高于40%,表明中國結魚肌肉的氨基酸組成符合1973 年國際食品法典委員會FAO/WHO 指標要求,氨基酸平衡效果較好,屬于優質蛋白源[23]。中國結魚幼魚和成魚的必需氨基酸指數(EAAI)分別為80.11 和78.49,高于云南光唇魚(Acrossocheilus yunnanensis)[24]、四川裂腹魚(Schizothorax kozlovi Nikolsky)[25],斑鱯(Mystus guttatus)[26],黃顙魚[27]。通常EAAI 越高表明氨基酸組成越平衡,蛋白質量越高,利用率越高。但是,依據氨基酸評分和化學評分,蛋氨酸和胱氨酸為中國結魚的第一限制性氨基酸,纈氨酸是第二限制性氨基酸,因此若進行中國結魚的食品加工,需要科學添加適量的蛋氨酸、胱氨酸和纈氨酸以完善其食品的營養價值。在開展其飼料配方研制時,也應補充這幾種限制性氨基酸,滿足其生長發育的需求。
脂肪酸含量與組成是評價魚類營養價值和口感(如肉質多汁性與嫩度的主要因素[28])的主要指標。其中不飽和脂肪酸具有具有重要生理活性,是人體生長發育必不可少的物質。中國結魚幼魚和成魚肌肉中含有多種不飽和脂肪酸,如C18:2n6c、C18:3n3、C18:3n3、C20:4n6、C20:5n3(EPA)、C22:6n3(DHA)等。不飽和脂肪酸在保護心臟、調節血脂、促進脂類代謝、促進生長發育及免疫調節方面具有重要的生理作用[29]。統計分析結果顯示,中國結魚幼魚和成魚肌肉中不飽和脂肪酸的含量分別為78.26%和77.62%,高于蘭州鲇(70.52%)[16]、云南光唇魚(65.18%)[24]、銀鯽(63.93%)[18]、叉尾(幼魚76.36%,成魚75.77%)[30]、中國鯧(幼魚38.89%,成魚48.61%)[31]。其中,中國結魚n-3 和n-6 系列不飽和脂肪酸的含量比較高,幼魚n-3 系列不飽和脂肪酸的總量顯著高于成魚,而幼魚n-6 系列不飽和脂肪酸總量顯著低于成魚,這可能與其自身的發育階段有關,其主要機制有待進一步探討。中國結魚幼魚和成魚Σn-3/Σn-6 比值分別為1.11 和0.81,均高于聯合國FAO/WHO 的膳食標準中n-3/n-6 PUFA 建議的比值(0.1~0.2),而高于此比值的脂肪酸組成具有降低血脂及心血管疾病的功能。
EPA 和DHA 是人和動物生長發育的必需脂肪酸和評價魚肉營養價值的重要指標。中國結魚幼魚和成魚肌肉中DHA 的含量分別為20.89%和18.30%,EPA 的含量分別為4.55%和1.54%。EPA俗稱“血管清道夫”,DHA 俗稱“腦黃金”,二者通過減少膽固醇和甘油三酯在血管壁的沉積,軟化血管,提高血管的韌性,減少心血管疾病的發生幾率,并具有益智、保護眼睛等重要作用。可見,中國結魚的營養價值較高,具有一定的保健作用。
(1)中國結魚幼魚和成魚肌肉含有高蛋白和高脂肪;
(2)依據氨基酸評分和化學評分,中國結魚幼魚和成魚的第一限制性氨基酸為蛋氨酸和胱氨酸,第二限制性氨基酸為纈氨酸,必需氨基酸指數分別為80.11 和78.49。幼魚肌肉的氨基酸評分和化學評分高于成魚。
(3)中國結魚幼魚和成魚的肌肉檢測出30 種脂肪酸,13 種飽和脂肪酸,17 種不飽和脂肪酸,單不飽和脂肪酸9 種,多不飽和脂肪酸8 種,n-3 系列多不飽和脂肪酸3 種,n-6 系列多不飽和脂肪酸5種。幼魚和成魚多不飽和脂肪酸的含量分別為53.12%和49.29%,可利用其多不飽和脂肪酸含量高的特點開發高品質的保健品。