養(yǎng)殖大黃魚魚鰾的營養(yǎng)及安全評(píng)價(jià)

袁初蕾，鄧尚貴，勵(lì)建榮，霍健聰*

1(浙江海洋大學(xué) 食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江 舟山，316000 )2(渤海大學(xué) 化學(xué)化工與食品安全學(xué)院，遼寧 錦州，121000)

魚鰾是水產(chǎn)加工重要副產(chǎn)物，約占胴體質(zhì)量2%左右。據(jù)2016年《中國漁業(yè)年鑒》統(tǒng)計(jì)，僅浙江省海水魚產(chǎn)量即接近400萬t，產(chǎn)生的的魚鰾產(chǎn)量即接近0.8萬t。魚鰾的主要成分是膠原蛋白，具有很高的食用和藥用價(jià)值[1-3]。明代《本草綱目》中記載：魚鰾有破傷風(fēng)痙，止嘔血，散瘀血，消腫毒等功效。但當(dāng)前國內(nèi)對(duì)魚鰾的利用除少量鮮食外，主要仍以廢棄物形式丟棄。因此如何實(shí)現(xiàn)這類蛋白資源的高效利用成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。

目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)魚鰾的研究主要集中于魚鰾膠原蛋白提取、魚鰾生物活性肽的制備與特性研究等領(lǐng)域[4-5]。大黃魚是舟山傳統(tǒng)四大海產(chǎn)，養(yǎng)殖大黃魚產(chǎn)量近年來穩(wěn)定上升，產(chǎn)生了大量魚鰾資源。但目前除段振華等分析了海南市場上幾種常見魚鰾的基本營養(yǎng)成分外[6]，關(guān)于大黃魚魚鰾的營養(yǎng)及安全性評(píng)價(jià)研究基本處于空白。

基于上述情況，本研究以大黃魚、帶魚和鮐魚3種大宗海魚的魚鰾為研究對(duì)象，比較了3種海魚魚鰾的蛋白質(zhì)、氨基酸與脂肪酸組成和含量，以及礦物元素含量等，旨在系統(tǒng)全面了解3種海魚魚鰾的營養(yǎng)及安全特性，以更好地開發(fā)利用大黃魚鰾。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

大黃魚、帶魚和鮐魚購于舟山市臨城老碶菜場，大黃魚要求鮮活，帶魚和鮐魚要求鮮度達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；17種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)品，為日本W(wǎng)ako公司產(chǎn)品；無機(jī)元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，購于國家鋼鐵材料測試中心鋼鐵研究總院；H2SO4、甲醇等試劑購于國藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑有限公司，分析純。

1.2 主要設(shè)備及型號(hào)

氨基酸自動(dòng)分析儀,日本日立L8800；超低溫冰箱,日本SanyoMDF-U32V(N)；超低溫冷凍干燥,美國LABCONCOFreeZone 4.5 L；超純水器,德國賽多利斯Airum611di；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國AgilentTechnologiesHP6890GC/5973MS；自動(dòng)脂肪萃取儀,瑞士Buchi B-811；高通量密閉微波消解系統(tǒng),美國CEM MARS-X；聚四氟乙烯消解罐,上海冶金研究院規(guī)格：100 mL；恒溫干燥箱,上海精宏DHG-9240A。

1.3 樣品制備

為減少不飽和脂肪酸氧化，樣品制備時(shí)采用真空冷凍干燥。具體操作為將新鮮大黃魚、帶魚和鮐魚魚鰾取出，清水洗凈后剪碎置于培養(yǎng)皿中，保鮮膜封口后放入超低溫冰箱中(-60 ℃)冷凍過夜后冷凍干燥，并研磨成粉末(水分含量約2.76%)，放入干燥器內(nèi)備用。

1.4 氨基酸測定[7]

1.4.1 氨基酸分析

稱取魚鰾粉末樣品0.100 g加入有蓋試管中，而后精確量取并加入10 mL 6 mol/L HCl，110℃恒溫箱內(nèi)水解24 h，冷卻后用蒸餾水定容至50 mL，0.45 μm濾膜過濾；吸取200 μL濾液轉(zhuǎn)移到大口離心管中，于60℃烘箱內(nèi)烘干，加入1 mL 0.02 mol/L HCl后混勻即得樣品液；樣品液使用日立L-8800全自動(dòng)氨基酸分析儀測定。

1.4.2 氨基酸標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

用標(biāo)準(zhǔn)樣品配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)液，壓濾上機(jī)測試，以峰面積為f(x)值，檢測濃度(μmoL/L)為x值，得到氨基酸標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.5 營養(yǎng)價(jià)值評(píng)定

蛋白質(zhì)的氨基酸評(píng)分(amino acid score，AAS)與化學(xué)評(píng)分(chemical score，CS)按照公式(1)和(2)進(jìn)行。營養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定依據(jù)是1973年FAO/WHO建議的每克氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式(%，dry)[8]和雞蛋蛋白模式(%，dry)[9]，分別按下列公式計(jì)算氨基酸評(píng)分(AAS)、化學(xué)評(píng)分(CS)、必需氨基酸指數(shù)(EAAI)。

(1)

(2)

(3)

式中:n為比較的必需氨基酸數(shù)；t為樣品必需氨基酸含量；s為參照標(biāo)準(zhǔn)必需氨基酸含量。

1.6 脂肪酸測定[10]

取一定量魚鰾粉末，用脂肪提取儀自動(dòng)提取。取獲得的油脂50 mg，加入1%硫酸甲醇溶液20 mL，水浴回流至油珠消失。將反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至室溫，加入3倍體積的蒸餾水，用乙醚萃取3次，合并乙醚萃取液用水洗至中性，經(jīng)無水Na2SO4干燥后蒸去部分乙醚，即得該油的脂肪酸甲酯乙醚溶液。反應(yīng)產(chǎn)物直接進(jìn)樣作GC及GC/MS分析；GC條件為:HP-5MS石英毛細(xì)管柱(30 mm×0.25 mm×0.25 mm)；柱溫：起始溫度150 ℃，程序升溫3 ℃/min，升至26 ℃保持30 min；柱流量為1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；柱前壓100 kPa；進(jìn)樣量0.4 mL；分流比30∶1；載氣為高純氦氣。MS條件為：電離方式EI；電子能量70 eV；傳輸線溫度250 ℃；離子源溫度230 ℃；四級(jí)桿溫度150 ℃；質(zhì)量范圍35～500 m/z；采用wiley7n.l標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索定性。

1.7 礦物元素含量測定[11]

準(zhǔn)確稱取樣品0.200 0 g于聚四氟乙烯消解罐中，加入6 mL HNO3和2 mL H2O2，旋緊消解罐上蓋微波消解45 min。消解完畢后將消解罐置于通風(fēng)櫥中，待溫度降至室溫，旋開消解罐上蓋，于210 ℃電熱板上趕酸2 h，用超純水定容至50 mL，稀釋一定倍數(shù)后用ICP-MS測定，同時(shí)做空白。

1.8 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，試驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨基酸總量及組分分析

3種魚鰾的氨基酸組成及含量結(jié)果見表1。

表1 三種海魚魚鰾氨基酸含量的比較 單位：g/kg

注：*鮮味氨基酸；同行肩標(biāo)字母不同標(biāo)識(shí)差異顯著(p<0.05)。

由表1結(jié)果可知，除由酸解法導(dǎo)致的色氨酸分解未檢出外，其余17種常見的氨基酸在3種魚鰾中均有檢出。大黃魚魚鰾的總氨基酸含量為92.96 g/100 g，顯著高于帶魚(59.28 g/100 g)和鮐魚(26.56 g/100 g)，且總氨基酸含量存在顯著性差異(p<0.05)；除組氨酸外，其余氨基酸均顯著高于鮐魚(p<0.05)，表明大黃魚魚鰾是一類氨基酸含量較高的蛋白原料。大黃魚魚鰾中谷氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸和酪氨酸等6種呈味氨基酸含量高達(dá)58.55 g/100 g，占氨基酸總量的62.98%，而鮐魚和帶魚魚鰾中呈味氨基酸含量僅為40.39%和53.65%。呈味氨基酸含量與比例是衡量蛋白質(zhì)品質(zhì)指標(biāo)之一，大黃魚魚鰾中呈味氨基酸含量和比例均高于其余2種樣品，這賦予其良好的風(fēng)味品質(zhì)，這也是舟山地區(qū)消費(fèi)者喜食大黃魚魚鰾的原因之一；大黃魚魚鰾中甘氨酸和丙氨酸含量極為豐富(分別達(dá)到25.51 g/100 g和10.66 g/100 g)，而甘氨酸具有維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定和前列腺健康及提高免疫力，降低高膽固醇和高血脂等功能[12]，丙氨酸可以加速機(jī)體對(duì)攝入的乙醇的分解代謝，是一類天然的肝臟保護(hù)劑[13]，即表明大黃魚魚鰾在維持人體健康方面具有一定潛力；此外，大黃魚魚鰾的氨基酸指數(shù)(EAAI)最高，3種魚鰾中含量最低的氨基酸在鮐魚魚鰾中為蛋氨酸，在大黃魚和帶魚魚鰾中均為組氨酸；含量最高的氨基酸都為甘氨酸。大黃魚魚鰾中甘氨酸比例高達(dá)27.44%，比帶魚和鮐魚魚鰾分別高8.83%、17.69%，且大黃魚魚鰾中精氨酸、脯氨酸、丙氨酸的含量都較鮐魚和帶魚魚鰾高。精氨酸在醫(yī)藥工業(yè)用于治療由于精液不足和精子缺乏引起的男性不育癥，同時(shí)還具有促進(jìn)創(chuàng)傷愈合，免疫調(diào)節(jié)和促進(jìn)生長發(fā)育的作用[14]。這與研究表明魚鰾在補(bǔ)腎益精方面的效果相符[15-16]。因此表明大黃魚魚鰾是一種具有很高營養(yǎng)價(jià)值的食品。

表2 魚鰾的氨基酸與雞蛋蛋白、FAO/WHO氨基酸標(biāo)準(zhǔn)模式比較 單位：mg/kg

對(duì)魚鰾進(jìn)行氨基酸評(píng)分，結(jié)果如表3所示。從表3中可以看出在采用的2種評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中，大黃魚魚鰾的氨基酸評(píng)分(AAS)和化學(xué)評(píng)分(CS)高于其余2種魚鰾，其中評(píng)分最高的氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸1.37(AAS)和0.78(CS)。根據(jù)AAS可以判定，大黃魚魚鰾和帶魚魚鰾的第一限制氨基酸為異亮氨酸，第二限制氨基酸為亮氨酸，鮐魚魚鰾的第一限制氨基酸為蘇氨酸；以CS為判定標(biāo)準(zhǔn)大黃魚魚鰾和帶魚的第一限制氨基酸為異亮氨酸，第二限制氨基酸為亮氨酸，鮐魚的第一限制氨基酸為異亮氨酸，第二限制氨基酸為纈氨酸。

表3 三種魚鰾中氨基酸的AAS、CS比較Table 3 The comparison of AAS and CS of swim bladder

注：a-第一限制氨基酸；b-第二限制氨基酸。

2.2 脂肪酸成分分析

由表4可知，3種魚鰾中都檢出 17 種脂肪酸，其中6 種飽和脂肪酸(SFA)，6 種單不飽和脂肪酸(MUFA)，5 種多不飽和脂肪酸(PUFA)。其中，大黃魚魚鰾中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的脂肪酸分別為DHA (28.38%)和EPA(19.37%)，不僅高于帶魚魚鰾(20.75%、15.88%)和鮐魚魚鰾(19.82%、13.38%)，其DHA+EPA也顯著高于羅非魚(10.9%)、鯪魚(10.1%)、鯽魚(2.7%)[17]、海鱸魚(19.20%)[18]、秋刀魚(16.44%)[19]、鰳魚(11.14%)[20]等其他淡水魚或海水魚的肌肉組織；此外大黃魚魚鰾的SFA為29.40%，顯著低于帶魚和鮐魚魚鰾(p<0.05)，而PUFA則顯著高于帶魚和鮐魚魚鰾(p<0.05)。EPA和DHA是衡量脂肪質(zhì)量的重要指標(biāo)，具有降低膽固醇，抗炎癥和調(diào)節(jié)免疫功能的作用[21]，由此可見，大黃魚魚鰾脂肪酸具有一定的營養(yǎng)保健功效。

表4 魚鰾的脂肪酸組成 單位：%

注：同行肩標(biāo)字母不同標(biāo)識(shí)差異顯著(p<0.05)。

2.3 礦物元素含量分析

由表5可知，各樣品的礦物元素含量均較為豐富，但大黃魚魚鰾中的必需礦物元素含量均高于其余2種魚鰾，其中大黃魚魚鰾中K含量為2 299.81 mg/kg，其次是Na(720.55 mg/kg)、Mg(406.34 mg/kg)和Ca(327.77 mg/kg)元素，還含有Fe、Zn、Mn、Cu等微量元素；這些元素含量均高于鳙魚(2 011.01、330.13、37.11、164.97 mg/kg)、鰱魚(1 873.82、273.91、119.96、189.28 mg/kg)[22]、黃顙魚(1 482、253、286g、315 mg/kg)[23]、黃條鰤(1 950.00、534.00、307.00、125.00 mg/kg)[24]、鯧魚(577.6、380.2、111.98、72.5 mg/kg)[25]。Na元素和K元素在人體中的作用是可控制細(xì)胞、組織液和血液中的電解質(zhì)平衡，使神經(jīng)和肌肉保持適當(dāng)?shù)膽?yīng)激水平；Ca參與身體骨質(zhì)的構(gòu)建是骨骼、牙齒主要成分[26]。因此，適量食用魚鰾可以補(bǔ)充人體必需的礦物元素。

表5 魚鰾的礦物元素比較 單位：mg/kg

注：“-”表示未檢出；同行肩標(biāo)字母不同標(biāo)識(shí)差異顯著(p<0.05)。

在3種魚鰾中Pb、Hg、As等有害礦物元素均有檢出，但對(duì)比GB 2762—2012《食品中污染物限量》中關(guān)于魚類重金屬含量的限定指標(biāo)(Pb≤1.0 mg/kg，甲基汞≤0.5 mg/kg，As≤0.5 mg/kg)，大黃魚魚鰾等3種魚鰾的重金屬含量均未超標(biāo)，其中帶魚魚鰾中為Pb(0.13 mg/kg)、Hg(0.02 mg/kg)、 As(0.05 mg/kg)；大黃魚魚鰾中為Pb(0.05 mg/kg)、As(0.07 mg/kg)；鮐魚魚鰾為Pb(0.05 mg/kg)、Hg(0.04 mg/kg)、As(0.03 mg/kg)；本研究中所選取的大黃魚魚鰾重金屬安全性較好，這可能是因?yàn)榇簏S魚養(yǎng)殖水體質(zhì)量較好，尤其是Pb等3種代表性重金屬含量顯著低于國家標(biāo)準(zhǔn)，由此可見魚鰾是可以放心食用的水產(chǎn)品。

3 結(jié)論

對(duì)3種魚鰾的氨基酸組成、脂肪酸組成和礦物元素含量進(jìn)行了分析，得出：大黃魚魚鰾中的優(yōu)勢(shì)氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、精氨酸)使其在補(bǔ)腎益精、提高免疫的功效方面具有很高營養(yǎng)價(jià)值；呈味氨基酸含量豐富，表明其具有較好的食用品質(zhì);大黃魚魚鰾的脂肪酸以單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸為主，含量分別達(dá)到13.09%和55.13%。魚鰾中含礦物元素種類較多，大黃魚魚鰾中的K、Na、Ca、Fe、Zn含量較高，其中Ca和Fe元素顯著高于帶魚和鮐魚魚鰾是良好的補(bǔ)鈣和補(bǔ)鐵食物來源；且大黃魚魚鰾中Pb、Cd、Hg、As含量均未超出國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定含量，可以放心食用?？傮w而言，大黃魚魚鰾是一種蛋白質(zhì)、脂肪酸和礦物元素含量豐富的生物資源，在食用方面具有很高的開發(fā)價(jià)值。

[1] KAEWDANG O, BENJAKUL S, KAEWMANEE T, et al. Characteristics of collagens from the swim bladders of yellow finsh tuna (Thunnusalbacares)[J]. Food Chemistry, 2014, 155(155): 264-270.

[2] 詹永獻(xiàn).草魚魚鰾膠原蛋白理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的研究[D].洛陽:河南科技大學(xué) ,2012.

[3] 張寶,陳運(yùn)中,徐穎,等.草魚魚鰾膠原性質(zhì)的研究[J].食品科學(xué),2010,31(1):58-62.

[4] 張寶.草魚魚鰾膠原的制備及應(yīng)用研究[D].武漢:武漢工業(yè)學(xué)院,2010.

[5] 劉姝,余勃.發(fā)酵法制備魚鰾多肽及其抗氧化活性研究[J].食品科學(xué),2009,30(21):332-334.

[6] 段振華,汪菊蘭,殷安齊,等.幾種魚鰾的營養(yǎng)成分分析與評(píng)價(jià)[J].食品研究與開發(fā),2007,28(10):62-65.

[7] HEU M S, KIM J S, SHAHIDI F. Components and nutritional quality of shrimp processing by-products[J]. Food Chemistry, 2003, 82(2): 235-242.

[8] FAO/WHO, Hoc Expert Committee. Energy and protein requirement，1[R]. Rome：World Health Organization, 1973.

[9] 楊月欣,王光亞,潘興昌.中國食物成分表2002[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2002.

[10] 樓喬明,王玉明,劉小芳,等.南極磷蝦脂肪酸組成及多不飽和脂肪酸質(zhì)譜特征分析[J].中國水產(chǎn)科學(xué),2011,18(4):929-935.

[11] 龔恕,闕斐.海參中15種元素含量的檢測分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2012(2):347-347.

[12] 蔣瀅.氨基酸的應(yīng)用[M].北京:世界圖書出版公司,1996.

[13] 史青青,霍健聰,俞曉雯,等.一種舟山海域海參(Pentactainornata)營養(yǎng)成分分析與評(píng)價(jià)[J].食品工業(yè),2015(2):270-273.

[14] 劉兆金,印遇龍,鄧敦,等.精氨酸生理營養(yǎng)研究[J].氨基酸和生物資源,2005,27(4):54-57.

[15] 王安甫.自擬魚鰾生精湯治療少精癥和精子活力低的臨床觀察[J].新疆中醫(yī)藥,1999(1):20-21.

[16] 衛(wèi)建立.魚鰾補(bǔ)腎湯治療男性不育癥165例[J].四川中醫(yī),2003,21(5):31-32.

[17] 梁志強(qiáng),李傳武,歐燎原,等.湘華鯪肌肉營養(yǎng)成分分析與評(píng)價(jià)[J].營養(yǎng)學(xué)報(bào),2009,31(1):411-413.

[18] 吳燕燕,李冰,朱小靜,等.養(yǎng)殖海水和淡水鱸魚的營養(yǎng)組成比較分析[J].食品工業(yè)科技,2016,37(20):348-359.

[19] 葉彬清,陶寧萍,王錫昌.秋刀魚肌肉營養(yǎng)成分分析及評(píng)價(jià)[J].營養(yǎng)學(xué)報(bào),2014,36(4):406-408.

[20] 劉慧慧,?？姑?鄭孝亮.舟山海域鰳魚營養(yǎng)成分分析[J].營養(yǎng)學(xué)報(bào),2011,33(6):624-626.

[21] 戴傳超,袁生,劉吉華.DHA和EPA的生理功能及其應(yīng)用[J].微生物學(xué)雜志,1998(4):48-51.

[22] 馬旭婷,錢攀,戴志遠(yuǎn).美國鳙魚和鰱魚的營養(yǎng)成分分析與評(píng)價(jià)[J].中國食品學(xué)報(bào),2016,16(11):273-280.

[23] 馬玲巧,李大鵬,田興,等.1齡黃顙魚的肌肉營養(yǎng)成分及品質(zhì)特性分析[J].水生生物學(xué)報(bào),2015(1):193-196.

[24] 柳學(xué)周,徐永江,李榮,等.黃條鰤(Seriolaaureovittata)肌肉營養(yǎng)組成分析與評(píng)價(jià)[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展,2017,38(1):128-135.

[25] 郭利攀,龔立科,俞琰壘,等.東海經(jīng)濟(jì)魚類的多元素分析及產(chǎn)地判別[J].中國食品學(xué)報(bào),2015,15(1):214-221.

[26] 李敏,現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)與食品安全學(xué)[M].上海:第二軍醫(yī)大學(xué)出版社,2013.