不同生長階段翹嘴鲌肌肉營養成分的比較分析

李紹明，伍遠安，謝仲桂，李傳武，程小飛，李金龍，何志剛,

（1.湖南省水產科學研究所，湖南長沙 410153；2.湖南漁緣生物科技有限公司，湖南長沙 410153；3.水生動物營養與品質調控湖南省重點實驗室，湖南長沙 410022；4.湖南省水產原種場，湖南長沙 410153）

翹嘴鲌（Culter alburnus）隸屬鯉形目、鯉科、鲌亞科、鲌屬魚類，曾用名為翹嘴紅鲌，生活在大型湖泊及流水的水體上層，有重要經濟價值[1]。翹嘴鲌為大型肉食性魚類，是錦江、淀山湖、興凱湖、太湖等天然湖泊和河流的名貴經濟魚類之一，其生長快，個體大，最大個體可達10 kg，肉質細嫩潔白，營養豐富，既是餐桌上的佳肴，也是傳統的食療滋補食品，深受消費者喜愛[2]。翹嘴鲌受環境污染和過度捕撈影響，野生資源量銳減，種群衰退[3]。近幾年學者對翹嘴鲌生物學特性、遺傳與繁殖、資源保護、營養與飼料等方向開展研究，發現翹嘴鲌有廣闊的養殖前景，長江中下游已形成規模化養殖，現已形成年產量達4萬多噸，年產值超過30億元的產業[4-7]。

魚類的必需氨基酸組成模式在營養研究與人工飼料配方設計上有著重要意義[8]。隨著翹嘴鲌人工養殖的興起，專用的商品飼料亟待研究開發。通過翹嘴鲌氨基酸、脂肪酸組成研究翹嘴鲌的營養組成，并深入探討翹嘴鲌必需氨基酸組成模式進一步指導翹嘴鲌飼料配方設計，具有重要的生產參考價值[9]。翹嘴鲌上市規格可大可小，一家三口的消費者對規格較大的魚接受程度較低，而魚養殖規格越大，餌料系數和飼料成本越高，從消費者需求和養殖成本的考慮，很有必要開展不同規格翹嘴鲌營養品質的評價分析[10]。有研究報道野生興凱湖翹嘴鲌營養價值與肉味鮮美程度明顯優于養殖群體，且隨年齡增長差異明顯，但研究僅分析了翹嘴鲌常規營養成分和氨基酸組成[11]。本研究對不同生長階段翹嘴鲌肌肉的一般營養成分、質構特性、礦物元素含量、氨基酸含量和脂肪酸含量進行測定分析，比較和分析不同生長階段翹嘴鲌肌肉營養品質，以期為翹嘴鲌的上市食用規格、人工養殖及其配合飼料的研制提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

翹嘴鲌 本研究于2018年7月在長沙市望城區某翹嘴鲌養殖場采樣，通過撒網的方式在池塘中捕魚，隨機采集三個生長階段的翹嘴鲌各5 尾，充氧運輸回實驗室處理；茚三酮（優級純）、抗壞血酸（優級純）、鉀鈉緩沖液（分析純）、氨基酸A液、氨基酸B液 德國Syknm公司；甲醇（色譜純）、正已烷（色譜純）、37種脂肪酸甲酯（標準品） 美國Sigma-Aldrich公司。

Kjeltec 8400 型全自動定氮儀、Soxtec 8000脂肪含量測定儀 瑞典 Foss 公司；S7130氨基酸自動分析儀 德國Syknm公司；7890C-5975A氣相色譜-質譜聯用儀 美國Agilent公司；Xseries2 電感耦合等離子體質譜儀、iCE3500原子吸收分光光度計美國Thermo Fisher公司；TMS-Pro食品物性分析儀美國FTC公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 測量所有實驗魚的體長與體重（表1），每尾魚為1個分析樣品，取翹嘴鲌脊椎兩側背部肌肉20 g，用于肌肉質構測定，另外取肌肉100 g，絞碎，混勻。肌肉一部分樣品105 ℃烘干，密封保存用于常規營養成分、氨基酸和微量元素測定；另一部分冷凍干燥，用于脂肪酸測定。

表1 不同生長階段翹嘴鲌生物學參數Table 1 Biological indicators of Culter alburnus at different growth stages

1.2.2 一般營養成分測定 水分含量的測定參照105 ℃恒溫烘干法（GB 5009.3-2016）進行，粗蛋白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550 ℃灼燒法（GB 5009.4-2016）進行。

1.2.3 肌肉質構測定 取翹嘴鲌背部肌肉，分割成1.0 cm×1.0 cm×1.0 cm小塊，使用質構剖面分析（TPA）測定方法，測定肌肉的硬度、粘附性、凝聚性、彈性、膠粘性和咀嚼性等指標。

1.2.4 礦物元素測定 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）；鉛元素采用石墨爐原子吸收光譜法（GB 5009.12-2010）。

1.2.5 氨基酸和脂肪酸測定 氨基酸采用鹽酸水解法（GB 5009.124-2016）。脂肪酸組成采用氣相色譜/質譜法，NIST08標準譜庫檢索，按照出峰先后順序定性，采用面積歸一法計算各主要脂肪酸的相對百分比含量。

1.3 氨基酸評價方法

翹嘴鲌肌肉氨基酸依據聯合國糧農組織/世界衛生組織（FAO/WHO）建議的氨基酸評分標準模式和中國預防醫學科學院提出的全雞蛋蛋白質化學評分模式，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）[12-13]。

式中，A、B、C、···、I為待評價蛋白質的必需氨基酸含量，AE、BE、CE、···、IE為全雞蛋蛋白質的必需氨基酸含量。單位均為mg/g N。n為比較必需氨基酸個數。

1.4 數據處理

原始數據經Excel 2007整理后，使用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析（One-Way ANOVA），顯著性水平為P＜0.05，結果均以平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 不同生長階段翹嘴鲌肌肉常規營養成分測定結果

不同生長階段翹嘴鲌肌肉的水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪4個常規營養成分分析見表2。0.2 kg組翹嘴鲌肌肉脂肪含量顯著低于其它兩組翹嘴鲌（P＜0.05），而水分、粗蛋白和粗灰分含量基本相當，無顯著性差異（P＞0.05）。從表2可以看出，隨著魚體的增長，翹嘴鲌肌肉水分含量呈下降趨勢，而脂肪含量呈顯著增加趨勢（P＜0.05）。

表2 不同生長階段翹嘴鲌肌肉常規營養成分比較（%）Table 2 Comparison of nutrient components in muscle of Culter alburnus at different growth stages (%)

2.2 不同生長階段翹嘴鲌肌肉質構特性

質構特性是食品組織特性的一項重要指標，其結果能反映出肌肉的組織結構和觸感[14]。由表3可知，不同生長階段翹嘴鲌肌肉硬度、凝聚性、彈性和咀嚼性呈現上升的趨勢，其中0.2 kg組和0.5 kg組硬度顯著低于1 kg組（P＜0.05），而0.2 kg組咀嚼性顯著低于0.5 kg組和1 kg組（P＜0.05）。0.5 kg組的膠粘性顯著高于其他兩組（P＜0.05）。彈性指標在不同生長階段翹嘴鲌肌肉中差異顯著（P＜0.05）。說明隨著翹嘴鲌生長，運動能力提高，肌肉細胞間的結合力增強，肌纖維直徑變得小而緊密，肌纖維密度增加[14]，因此肌肉硬度、咀嚼性和彈性更高，即1 kg組肌肉口感更緊實。

表3 不同生長階段翹嘴鲌肌肉質構指標Table 3 Texture properties of muscle from Culter alburnus at different growth stages

表4 不同生長階段翹嘴鲌肌肉礦物質元素含量（mg/kg）Table 4 Mineral and trace element contents in muscles of Culter alburnus at different growth stages (mg/kg)

2.3 不同生長階段礦物元素含量及營養評價

由表4可知，不同生長階段翹嘴鲌肌肉礦物元素含量豐富，比例合理，其中K含量最高，其次是Ca和Mg。隨著翹嘴鲌生長，肌肉中K、Ca、Mg和Na含量呈現遞增的趨勢；0.2 kg組與1 kg組翹嘴鲌K和Ca含量差異顯著（P＜0.05）；Mg和Na含量在三組翹嘴鲌肌肉中差異顯著（P＜0.05）。K對增強腎臟血液循環和利尿均有良好作用，有利于預防人體高血壓和心臟病發生[15]；Ca是構成骨骼和牙齒的主要成分，是我國人群缺乏比較嚴重的礦物元素[16]；Mg協助Ca生成骨骼，也是細胞膜的重要構成成分，能夠調節心肌和神經組織的活動[17]；Na是人體內重要電解質，維持細胞滲透壓和酸堿平衡[17]。因此，翹嘴鲌肌肉可作為人體補充K、Ca、Mg和Na元素的食物來源。

微量元素中，三組翹嘴鲌肌肉Fe含量差異顯著（P＜0.05），Fe是人體含量最高的微量元素，在呼吸和生物氧化過程中起重要作用，缺乏會引起缺鐵性貧血[16]。不同生長階段翹嘴鲌重金屬元素含量均在GB 2762規定的允許范圍內。

2.4 不同生長階段翹嘴鲌肌肉氨基酸組成

氨基酸的種類和含量決定著蛋白質品質的優劣，必需氨基酸是評價魚類營養水平最主要的指標[18]。由表5可知，三個生長階段翹嘴鲌肌肉均檢測出17種氨基酸，其中7種人體必需氨基酸（EAA），2種半必需氨基酸（HEAA）、8種非必需氨基酸（NEAA）。表明翹嘴鲌肌肉氨基酸種類齊全。0.2 kg組翹嘴鲌肌肉蘇氨酸（Thr）、纈氨酸（Val）、亮氨酸（Leu）、異亮氨酸（Ile）、賴氨酸（Lys）和精氨酸（Arg）含量顯著低于1 kg組翹嘴鲌（P＜0.05），而組氨酸（His）含量顯著高于1 kg組（P＜0.05）。魚類食物是人類的主要肉類食物之一，是獲取優質蛋白的重要來源[9]。而蛋白質所含氨基酸量不同，其營養價值也不同，含必需氨基酸且含量越充足，營養價值越高[19]。表明大規格翹嘴鲌EAA組成和含量優于小規格，營養更豐富全面，更能滿足人體必需氨基酸需要，適合作為人類優質蛋白來源。

從表5可以看出，肌肉中TAA、EAA、NEAA、DAA、BCAA、AAA含量隨翹嘴鲌的生長呈遞增趨勢，且0.2 kg組與1 kg組差異顯著（P＜0.05），0.5 kg組與1 kg組無顯著差異（P＞0.05）。說明隨著翹嘴鲌生長，肌肉氨基酸含量處于快速增長的關鍵時期，攝食配合飼料的氨基酸組成要符合這種變化趨勢，滿足翹嘴鲌的生長需求，這對翹嘴鲌飼料配方的研發優化具有實踐參考意義。

三個生長階段翹嘴鲌EAA含量分別占TAA含量的49.22%、49.13%和49.17%，高于肉食性淡水魚類鱖魚（39.58%）[20]、南方大口鯰（41.19%）[21]和鳡魚（41.44%）[22]，高于肉食性海水魚大菱鲆（46.55%～48.08%）[9]；EAA/NEAA分 別為96.92%、96.59%和96.76%，高于鱖魚（76.25%）[20]、南方大口鯰（70.04%）[21]、鳡魚（70.76%）[22]和大菱鲆（87.10%～92.60%）[9]，符合FAO/WHO的理想氨基酸組成模式（EAA/TAA 40%左右，EAA/NEAA 60%以上）[12]。

由表5可知，翹嘴鲌肌肉DAA含量以谷氨酸最高，天冬氨酸、丙氨酸和甘氨酸次之。DAA以谷氨酸和天門冬氨酸呈現鮮味特征，甘氨酸和丙氨酸呈現甘味特征[9]。隨著翹嘴鲌生長，肌肉中DAA含量呈遞增趨勢，且0.2 kg組與0.5 kg組、1 kg組差異顯著（P＜0.05）。說明大規格翹嘴鲌DAA口感豐富，食用時味道更加鮮美。

表5 不同生長階段翹嘴鲌肌肉氨基酸組成（g/100 g）Table 5 Amino acid composition in muscles of Culter alburnus at different growth stages (g/100 g)

2.5 不同生長階段翹嘴鲌肌肉氨基酸營養品質分析

AAS、CS和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[8]。由表6可知，不同生長階段翹嘴鲌肌肉Lys的AAS和CS評分結果均為最高，且Lys含量高于FAO/WHO評價標準，分別為模式的1.29倍、1.39倍、1.44倍。Lys被稱為“生長氨基酸”，翹嘴鲌肌肉可以彌補飲食中Lys的不足，促進對谷物蛋白質的消化吸收[17]。

根據AAS和CS評分結果可知，三個生長階段翹嘴鲌第一限制性氨基酸均為Met+Cys，第二限制性氨基酸則為Val。人體缺乏蛋氨酸會出現脂肪肝、肝壞死、卵磷脂缺乏等現象，缺乏纈氨酸時大腦中樞神經系統功能會發生紊亂，出現四肢震顫等癥狀[23]，提示在翹嘴鲌飼料中有必要補充部分氨基酸來滿足魚類生長發育的營養需求。

翹嘴鲌肌肉必需氨基酸指數EAAI為 62.26～68.81，與南方大口鯰（74.82）相近，低于鱖魚（88.77），遠高于團頭魴（46.96）[23]。EAAI指數越高，表明氨基酸組成平衡，蛋白質質量優，利用率高，說明大規格翹嘴鲌肌肉氨基酸更容易為人體吸收[18]。

2.6 脂肪酸組成與分析

不同生長階段翹嘴鲌肌肉脂肪酸測定結果見表7，共測定出28種脂肪酸，其中包含11種飽和脂肪酸（SFA）、8種單不飽和脂肪酸（MUFA）和9種多不飽和脂肪酸（PUFA）。PUFA具有降低血清脂質功能，且攝入量至少應占總脂質攝入量的3%，不同生長階段翹嘴鲌PUFA含量高，在33.43%～35.57%區間，因此翹嘴鲌肌肉可以作為人體PUFA的食物來源。翹嘴鲌肌肉中必需脂肪酸亞油酸C18：2n6含量19.67%～21.50%，遠高于鱖魚（8.59%）[20]和鳡魚（6.52%）[22]等肉食性魚類，亞油酸能降低血液膽固醇，預防動脈粥樣硬化，降低心腦血管疾病發生。翹嘴鲌肌肉EPA + DHA含量5.46%～9.22%，高于淡水魚類鯽魚（4.17%）、草魚（1.56%）、羅非魚（3.21%）和烏鱧（3.82%）[24]，EPA和DHA具有促進視網膜生長修復、延緩腦衰老、降低血清膽固醇等生理功能[18,25]。

表6 不同生長階段翹嘴鲌肌肉的必需氨基酸組成評價 (mg/g N)Table 6 Evaluation of essential amino acids composition in muscles of Culter alburnus at different growth stages (mg/g N)

表7 不同生長階段翹嘴鲌肌肉脂肪酸組成（%）Table 7 Fatty acids contents in muscles of Culter alburnus at different growth stages (%)

魚體脂肪酸含量雖然保留魚類種群固有特點，但很大程度上受攝食餌料脂肪水平及脂肪酸組成的影響[26]，因此，可以根據魚體肌肉脂肪酸組成及含量，來比較分析餌料脂肪酸組成是否符合魚體脂肪酸組成特點[27]。0.5 kg組和1 kg組翹嘴鲌EPA和DHA等高不飽和脂肪酸（HUFA）含量顯著低于0.2 kg組（P＜0.05），提示在人工養殖階段，翹嘴鲌未從配合飼料中獲得足量的HUFA。由于翹嘴鲌等淡水魚類具有自身合成HUFA能力，而魚油是提供HUFA的理想油脂源[28]，因此，建議在翹嘴鲌成魚飼料中使用魚油代替植物油作為脂肪源，提高商品翹嘴鲌營養價值。

不同生長階段翹嘴鲌肌肉中C16：1含量差異顯著（P＜0.05），其它脂肪酸含量無顯著差異（P＞0.05）。隨著翹嘴鲌生長，其肌肉中C14：0、C15：0、C16：0、和C20：3n6呈遞增趨勢，而C18：0、C20：0和C22：1呈遞減趨勢。當今人類n-6/n-3 PUFA比例已高達（10～30）:1，n-6/n-3 PUFA比例過高將引發心血管等現代疾病，而較低比例則有助于炎癥調節、減少血脂異常、癌癥防治和腫瘤抑制[29-30]。不同生長階段翹嘴鲌肌肉脂肪酸n-6/n-3 PUFA為1.75～2.41:1，是平衡人體膳食脂肪酸結構的優質選擇。

3 結論

通過分析不同生長階段翹嘴鲌肌肉的營養成分可知，1 kg組翹嘴鲌肌肉的水分含量最低，粗脂肪含量最高；1 kg組肌肉硬度、彈性和咀嚼性最好，口感最緊實；1 kg組肌肉K、Ca、Mg和Na含量最高，是人體補充K、Ca、Mg和Na元素的良好食物來源；1 kg組肌肉的TAA、EAA、NEAA、DAA、BCAA和AAA含量以及EAAI指數均為最高，說明其蛋白質質量優，氨基酸組成平衡，利用率高，更容易為人體吸收。因此，不同生長階段翹嘴鲌食用價值最高的為1 kg規格。

0.5 kg和1 kg 組翹嘴鲌肌肉的EPA和DHA等HUFA含量顯著低于0.2 kg組（P＜0.05），影響人類從攝食翹嘴鲌中獲取有益于人體健康的HUFA。因此，建議在翹嘴鲌商品飼料中提供足量的HUFA，改善大規格翹嘴鲌肌肉中EPA和DHA的沉積量，提高其營養價值。

本研究從翹嘴鲌肌肉營養成分分析入手，研究其在不同生長階段的變化規律，探討飼料提供與魚體營養組成關系，研究結果對翹嘴鲌的規模化養殖、食品開發利用以及飼料配方調整具有重要的理論和實踐意義。