低鹽養(yǎng)殖對黑鯛營養(yǎng)成分的影響

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(1.江蘇省海洋水產(chǎn)研究所,江蘇省魚類遺傳育種重點實驗室,江蘇南通 226007;2.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院,上海 201306)

黑鯛(Acanthopagrusschlegelii)又稱黑加吉、黑立、海鮒等,屬鱸形目(Perciformes)、鯛科(Sparidae)、棘鯛屬(Acanthopagrus),是一種廣溫、廣鹽、戀礁性魚類,主要生活在西太平洋沿岸地區(qū),在我國南北海區(qū)均有分布,具有抗逆性強、生長速度快等優(yōu)點,是我國重要的海水養(yǎng)殖品種之一。黑鯛肌肉口感細(xì)嫩、味道鮮美,必需氨基酸含量較高、營養(yǎng)比例均衡,具有很強的營養(yǎng)和保健作用[1],是一種深受市場歡迎的名貴海產(chǎn)品。

海水網(wǎng)箱和池塘養(yǎng)殖是最主要的黑鯛養(yǎng)殖方式,養(yǎng)殖鹽度一般在20‰以上。黑鯛對鹽度的適應(yīng)能力較強,特別是具有極強的低鹽耐受能力,甚至可以在純淡水中生存[2],我國一些地方根據(jù)其這一特性采用低鹽模式養(yǎng)殖黑鯛,取得了良好的效果。在我國沿海和內(nèi)陸地區(qū)擁有廣闊的低鹽水域和低鹽度地下水資源,充分利用這一資源開展黑鯛的低鹽養(yǎng)殖,可以大大擴展其養(yǎng)殖范圍,也可為內(nèi)陸地區(qū)提供更多的鮮活海產(chǎn)品,是一種較有潛力的養(yǎng)殖模式。目前相關(guān)研究多集中在黑鯛低鹽耐受機理方面[2-3],而黑鯛低鹽養(yǎng)殖應(yīng)用相關(guān)研究尚未見報道。

鹽度作為一種重要的理化因子,往往會對水產(chǎn)動物的肌肉品質(zhì)產(chǎn)生重要影響。如低鹽養(yǎng)殖花鱸(Lateolabraxjaponicus)會導(dǎo)致其肌肉風(fēng)味變差[4],淡水環(huán)境下生存的吉富羅非魚(GIFTOreochromisniloticus)在海水中養(yǎng)殖則可以提高其肌肉營養(yǎng)價值[5]。因此有必要對低鹽養(yǎng)殖黑鯛肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分、脂肪酸和氨基酸組成做出比較和評價,為其養(yǎng)殖推廣和品質(zhì)改良提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黑鯛 江蘇省海洋水產(chǎn)研究所培育;商品飼料粗蛋白 ≥40.0%，天邦食品股份有限公司;氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)品、脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)品、十九烷酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品 分析純,美國Sigma-Aldrich公司;硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、濃鹽酸、硼酸、三氟乙酸、氫氧化鈉、醋酸鈉、甲醇、正己烷、異硫氰酸苯酯、三乙胺、乙腈 國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

Trace1310 ISQ氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國ThermoFisher公司;L-8900全自動氨基酸分析儀 日本Hitachi公司;SKD-1000全自動凱氏定氮儀 上海沛歐分析儀器有限公司;數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司;電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 養(yǎng)殖方法及樣品處理 黑鯛養(yǎng)殖及樣品處理低鹽和海水黑鯛養(yǎng)殖鹽度分別為3‰～5‰和20‰～21‰,養(yǎng)殖池塘面積667 m2,水深2 m,放養(yǎng)密度2000尾/池,養(yǎng)殖期140 d。養(yǎng)殖結(jié)束分別從低鹽和海水池塘選取健康無畸形,規(guī)格一致的黑鯛各3尾,手工去除魚鱗、魚皮、魚刺和內(nèi)臟,采取背部肌肉,清洗、瀝干,于-20 ℃冰箱中冷凍保存?zhèn)溆?。低鹽和海水黑鯛平均體重分別為77.8 g和76.4 g。

1.2.2 常規(guī)營養(yǎng)成分分析 參照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)測定常規(guī)營養(yǎng)成分。水分含量采用105 ℃直接干燥法測定(GB 5009.3-2016);粗蛋白含量使用全自動凱氏定氮儀(GB 5009.5-2016)測定;粗脂肪含量采用索氏提取法(GB/T 5009.6-2016);灰分含量采用馬弗爐高溫灰化測定(GB 5009.4-2016)。

1.2.3 脂肪酸測定 參照GB/T 17376-2008中的方法制備脂肪酸甲脂。稱取100 mg樣品于15 mL離心管中,加入100 μL十九烷酸甲酯內(nèi)標(biāo);繼續(xù)加入2 mL 2%氫氧化鈉甲醇溶液,85 ℃水浴30 min;加入3 mL 14%三氟化硼甲醇溶液,85 ℃水浴30 min;冷卻,在離心管中加入1 mL正己烷,振蕩萃取2 min,靜置分層后用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀上機測定。

GC-MS條件:TG-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);升溫程序:80 ℃保持1 min,以10 ℃/min升溫至200 ℃,繼續(xù)以5 ℃/min升溫至250 ℃,最后以2 ℃/min升溫至270 ℃,保持3 min;進樣口溫度290 ℃;載氣為高純He,載氣流速1.2 mL/min;不分流進樣;開閥時間1 min;電離電壓70 eV;離子源溫度280 ℃;傳輸線溫度280 ℃;溶劑延遲時間5 min;進樣量1 μL。

1.2.4 氨基酸含量測定 酸(6 mol/L HCL)水解處理肌肉,使用全自動氨基酸分析儀參照食品中氨基酸測定標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 5009.124-2016)測定,另通過堿(5 mol/L NaOH)水解同機單獨測定色氨酸含量。

HPLC條件:色譜柱ODS(4.6 mm×250 mm×5 μm);流動相A 0.1 mol/L醋酸鈉-乙腈(93∶7),B 乙腈-水(8∶2);流速1 mL/min;柱溫40 ℃;檢測波長254 nm。

1.2.5 營養(yǎng)評價 根據(jù)聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織、世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)建議的氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)模式[6]和中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所提出的全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式[7],通過計算氨基酸分(AAS)、化學(xué)分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI),對低鹽和海水黑鯛肌肉氨基酸質(zhì)量進行評價,計算方式如下:

AAS=[試驗蛋白質(zhì)氨基酸含量(mg/g N)]/[FAO/WHO評分標(biāo)準(zhǔn)模式氨基酸含量(mg/g N)]

式中:n為比較的氨基酸數(shù);t為待測蛋白的氨基酸;s為雞蛋蛋白的氨基酸。

1.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 低鹽養(yǎng)殖對常規(guī)營養(yǎng)成分的影響

從表1可以看出,黑鯛肌肉粗蛋白含量接近20%,說明其營養(yǎng)價值較好。低鹽黑鯛粗蛋白、水分和灰分的含量與海水黑鯛無顯著差異(P>0.05),粗脂肪含量則較海水黑鯛高22.64%,兩者差異極顯著(P<0.01),這一差異與在花鱸的研究中得到的結(jié)果一致[4]。魚類肌肉口感與其脂肪含量有很大關(guān)系,肌肉脂肪含量高肉質(zhì)會更加細(xì)嫩[8],說明低鹽養(yǎng)殖黑鯛口感更好。

鹽度能夠影響水產(chǎn)動物脂肪的合成與代謝等[9-10],從而導(dǎo)致其脂肪酸含量發(fā)生變化。一般認(rèn)為當(dāng)海水鹽度接近魚體等滲點時,生命維持能耗減少,脂肪代謝水平降低[11-12]。如赤鯛(Pagruspagrus)在接近其等滲點鹽度(12‰)時血漿葡萄糖、乳糖和甘油三酯水平均出現(xiàn)下降[13]。而在鹽度偏離等滲點時,魚體脂解基因表達增加[10],脂肪消化吸收和脂肪酸生物合成降低[14],脂肪積累減少。低鹽黑鯛脂肪含量的升高說明其在該鹽度下可能有更低的能量消耗,更適宜在該鹽度下生存。在對黑鯛生活習(xí)性的研究中發(fā)現(xiàn),黑鯛從稚魚到幼魚的變態(tài)過程中會逐漸從離岸海域遷移至近岸或河口低鹽水域[15-16],這可能是黑鯛對低鹽環(huán)境更為適應(yīng)的重要原因。此外值得注意的是,肌肉水分含量一般隨水體鹽度升高而降低[17-18],但在本研究中低鹽黑鯛水分含量反而略低,說明黑鯛對鹽度的適應(yīng)生理可能與其它物種存在一定差異。

表1 低鹽和海水黑鯛肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分比較(%,n=3)Table 1 Comparison of common nutrition components of A. schlegeli cultured in low-salinity water and seawater(%,n=3)

注:同一行中*表示差異顯著(P<0.05),**表示差異極顯著(P<0.01),無標(biāo)注者差異不顯著;表2、表3同。

2.2 低鹽養(yǎng)殖對肌肉脂肪酸組成的影響

在檢測的35種脂肪酸中,除C8∶0、C11∶0、C13∶0、C18∶1N9T、C18∶2N6T含量過低未檢出外,共檢出12種飽和脂肪酸和18種不飽和脂肪酸,其中單不飽和脂肪酸8種,多不飽和脂肪酸10種(表2)。兩種鹽度下黑鯛肌肉脂肪酸組成及含量比較接近,僅C18∶3N6和C20∶2含量表現(xiàn)出了顯著性差異(P<0.05)。飽和脂肪酸中C16∶0含量最高,占飽和脂肪酸含量的67.77%～63.32%,C10∶0含量則最低。單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸中含量最高的分別為C16∶1和C18∶2N6C(亞油酸),最低分別為C14∶1和C20∶3N6。

表2 低鹽和海水黑鯛肌肉脂肪酸組成(%,n=3)Table 2 Fatty acids composition and contents in the muscle of A. schlegeli cultured in low-salinity water and seawater(%,n=3)

不飽和脂肪酸含量和比例是脂肪質(zhì)量的重要評價指標(biāo),高含量的不飽和脂肪酸可增加肌肉的風(fēng)味和口感[19],黑鯛脂肪酸中不飽和脂肪酸占比高達66.52%～67.24%,不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸比值為1.99～2.05,高于黃條鰤(Seriolaaureovittata)[20]、珍珠龍膽石斑魚(Epinepheluslanceolatus♂×Epinephelusfuscoguttatus♀)[21]等,說明其脂肪質(zhì)量較高。黑鯛n-3和n-6脂肪酸含量較高,分別為29.89%～30.01%和27.76%～28.24%。n-3和n-6脂肪酸不能由人體直接合成而需從食物中攝取,屬人體必需脂肪酸[22]。市售食用油一般含較多的n-6脂肪酸,n-3脂肪酸較為缺乏,經(jīng)常食用會導(dǎo)致人體脂肪酸攝入不均衡,從而對健康造成危害[19,23],因此n-3/n-6比值也是評價魚類脂肪營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)。本研究中黑鯛脂肪酸n-3/n-6比值為1.06～1.08,遠(yuǎn)高于英國衛(wèi)生部(HMSO)推薦的最低安全限值0.25[24],是一種較為健康的脂肪酸來源。一般來說,養(yǎng)殖鹽度的降低不利于魚體n-3脂肪酸的積累,會大大降低n-3/n-6比值[25-26],但在本研究中低鹽黑鯛n-3/n-6比值甚至略高于海水黑鯛,說明低鹽養(yǎng)殖模式并未在這一方面對黑鯛肌肉品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。值得注意的是,亞油酸和DHA為黑鯛肌肉中含量最高的兩種不飽和脂肪酸,二者之和在脂肪酸中占比高達45.30%～45.56%,遠(yuǎn)高于黃條鰤[20]、大菱鲆(Scophthalmusmaximus)[27]、大黃魚(Larimichthyscrocea)[28]和日本鰻鱺[29]。亞油酸和DHA是2種具有重要的生理功能的必需脂肪酸,亞油酸可以降低血液膽固醇,減少心腦血管疾病的發(fā)生[30],也可在體內(nèi)合成花生四烯酸(ARA)[31]。DHA對人體神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、心腦血管健康及抗炎免疫等方面都具有重要的作用[32],因此食用黑鯛對人體具有重要的保健價值。

表4 低鹽和海水黑鯛肌肉必需氨基酸評價(mg/g N)Table 4 Evaluation of essential amino acids in the muscle of A. schlegeli cultured in low-salinity water and seawater(mg/g N)

2.3 低鹽養(yǎng)殖對肌肉氨基酸組成的影響

氨基酸可作為重要的能源和滲透調(diào)節(jié)物參與鹽度適應(yīng)過程[33],不同氨基酸對鹽度變化響應(yīng)的差異導(dǎo)致生物體氨基酸組成的不同[34-35]。低鹽和海水黑鯛在氨基酸總量上比較接近,分別為131.33和128.94 mg/g,但氨基酸組成差異較大(表3)。兩種鹽度黑鯛氨基酸中必需氨基酸占比均大于40%,符合FAO/WHO的理想模式[36],為質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)來源。低鹽黑鯛必需氨基酸所占比例極顯著高于海水黑鯛(P<0.01),2種半必需氨基酸含量也更高,二者必需氨基酸指數(shù)(EAAI)分別為56.47和48.80(表4),說明低鹽黑鯛氨基酸營養(yǎng)價值更高。胡園等[29]在對日本鰻鱺(Anguillajaponica)的研究中也發(fā)現(xiàn)淡水養(yǎng)殖日本鰻鱺肌肉氨基酸組成優(yōu)于海水,而在日本鰻鱺早期生活史中也有向淡水區(qū)洄游的特性[37],低鹽環(huán)境下二者相似的氨基酸組成變化是否跟這一習(xí)性相關(guān)尚需進一步研究。

表3 低鹽和海水黑鯛肌肉氨基酸組成及含量(mg/g,n=3)Table 3 Amino acids composition and contents in the muscle of A. schlegeli cultured in low-salinity water and seawater(mg/g,n=3)

注:蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、色氨酸為必需氨基酸;半必需氨基酸包括:組氨酸、精氨酸為半必需氨基酸;天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸為鮮味氨基酸。

氨基酸是影響水產(chǎn)動物肌肉風(fēng)味的重要物質(zhì),尤其是天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸,這4種氨基酸又被稱為鮮味氨基酸,其中谷氨酸被認(rèn)為對魚的風(fēng)味影響最大[38]。在魚類和甲殼類中的研究表明,降低養(yǎng)殖鹽度一般會使鮮味氨基酸含量下降,水產(chǎn)品風(fēng)味變差[4,39],本研究中低鹽黑鯛谷氨酸和天冬氨酸的含量和比例均顯著低于海水黑鯛(P<0.05),說明低鹽養(yǎng)殖可能會對黑鯛肌肉風(fēng)味產(chǎn)生負(fù)面影響。

限制性氨基酸會限制動物對其他氨基酸的利用,應(yīng)注意此類氨基酸的補充。根據(jù)人體所需氨基酸的組成模式和雞蛋蛋白模式計算黑鯛肌肉必需氨基酸的氨基酸評分(AAS)和化學(xué)評分(CS),顯示纈氨酸為其第一限制性氨基酸,異亮氨酸為第二限制性氨基酸,兩種鹽度黑鯛均是如此。方富永等[1]的研究結(jié)果則顯示蘇氨酸和纈氨酸分別為養(yǎng)殖黑鯛的第一和第二限制性氨基酸,這一結(jié)果差異可能是投喂飼料配方不同造成的。

3 結(jié)論

本研究結(jié)果顯示,黑鯛肌肉脂肪酸中不飽和脂肪酸含量較高,且具有豐富的亞油酸和DHA等功能性不飽和脂肪酸,氨基酸中必需氨基酸占比高于40%,是一種高質(zhì)量的脂肪和蛋白質(zhì)來源。低鹽黑鯛粗脂肪含量極顯著高于海水黑鯛(P<0.01),必需氨基酸的含量和比例也顯著高于海水黑鯛(P<0.05),鮮味氨基酸的含量則顯著低于海水黑鯛(P<0.05),說明低鹽黑鯛較海水黑鯛口感更佳,蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值更高,但風(fēng)味可能略差于海水黑鯛。這一研究可以為黑鯛低鹽養(yǎng)殖模式的推廣和肌肉品質(zhì)的改良提供重要參考。