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“花龙斑”及其亲本肌肉营养成分分析与评价

时间:2024-10-21 15:15:02 来源:网友投稿

陈 攀,陈 燕,马 军,毛海俊,付 琪,黄 海

(1.海南热带海洋学院崖州湾创新研究院,海南三亚 572022;
2.海南热带海洋学院,海南省热带海洋渔业资源保护与利用重点实验室,海南三亚 572022;
3.海南热带海洋学院,热带海洋生物资源利用与保护教育部重点实验室,海南三亚 572022)

石斑鱼是驰名世界的名贵海产鱼类,隶属于鲈形目(Perciformes)、鲈亚目(Percoidei)、石斑鱼科(Epinephelidae),全球有记录的石斑鱼种类有16 属160 余种,主要分布于热带和亚热带海域。石斑鱼具有肉味鲜美、营养丰富等特点,深受广大消费者欢迎。石斑鱼人工养殖始于20 世纪80 年代,随后得到迅速发展,目前已成为我国沿海地区重要的海水养殖对象。据全国渔业统计年鉴,2021—2022 年石斑鱼养殖规模连续两年超过20万t(中国渔业统计年鉴,2023),显示出巨大的经济社会价值。

在水产养殖业中,杂交育种是水产品遗传改良的有效手段。与传统选择育种相比,杂交育种手段可以有效改良水产品的遗传特性,改变基因组组成,快速筛选出性状优良的新品种。石斑鱼种类众多,各具特点,分布于大陆沿海的约有46种(祝茜,1998),为石斑鱼的远源杂交育种提供了丰富的亲本材料。远源杂交已成为石斑鱼良种培育的重要技术手段之一。通过不同特性的石斑鱼种类开展种间或属间杂交,可培育出兼有或超出父母本优良目标性状的石斑鱼新品种。海南晨海水产有限公司突破了石斑鱼属间杂交的壁垒,利用驼背鲈(Cromileptes altivelis♀)与鞍带石斑鱼(Epinephelus lanceolatus♂)进行杂交,培育出“花龙斑”。花龙斑综合了母本驼背鲈和父本鞍带石斑鱼的优点,其生长速度显著优于母本,在养殖水泥池车间或者土塘养殖1.5 年能达到1 kg 以上,生长速度是其母本的1.8 倍,极大改善了母本生长缓慢的特点,而且肉质细腻鲜美、体色靓丽,表现出良好的杂种优势,具有很好的市场开发前景。花龙斑肌肉品质是否与其亲本存在差异是评价石斑鱼选育效果的重要内容之一。为此,本研究对花龙斑及其母本驼背鲈、父本鞍带石斑鱼肌肉营养成分、氨基酸、脂肪酸、矿物质和微量元素的组成及含量进行了分析,为新品种选育、配合饲料的研制提供基础数据。

1.1 试验材料 试验用驼背鲈、鞍带石斑鱼、花龙斑均由海南晨海水产有限公司东方市感城基地提供,3 种鱼均采用相同的养殖方式,体质健康。驼背鲈平均体重为(205.7±41.1)g,平均体长为(24.1±1.5)cm;
鞍带石斑鱼平均体重为(212.6±71.1)g,平均体长为(23.3±2.7)cm;
花龙斑平均体重为(40.5±15.3)g,平均体长为(14.3±1.4)cm。每种试验鱼各取5 尾,去除背部鳞片和皮肤,取两侧背部肌肉,干冰速冻后转入-80℃冰箱保存备用。

1.2 测定方法 采用直接干燥法测定肌肉水分含量(GB5009.3-2016);
采用高温炉灼烧法(550 ℃)测定肌肉总灰分含量(GB 5009.4-2016);
采用全自动凯氏定氮仪测定肌肉粗蛋白质含量(GB5009.5-2016);
采用索氏抽提法测定粗脂肪含量(GB5009.6-2016);
采用盐酸水解法测定氨基酸(GB5009.124-2016);
脂肪酸使用气相色谱仪进行检测,按峰面积归一化法计算脂肪酸组成(GB5009.168-2016)。采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Na、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Se 元素含量,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定P 元素含量(GB5009.268-2016)。

1.3 营养价值评价 根据FAO/WHO 建议的氨基酸评分模式(WHO,1973)和全鸡蛋蛋白的氨基酸模式(王光亚,1991)进行评价,计算驼背鲈、鞍带石斑鱼、花龙斑的AAS、CS、必需氨基酸指数EAAI 和支链氨基酸和芳香族氨基酸比值F(赵亭亭等,2018)。

脂质营养质量通过以下指标来评估,降胆固醇脂肪酸/ 升胆固醇脂肪酸(h/H)、多不饱和脂肪酸/ 饱和脂肪酸(PUFA/SFA)、n-3 系多不饱和脂肪酸/n-6 系多不饱和脂肪酸(n-3/n-6)(Domingues 等,2021)、致动脉粥样化指数(AI)和血栓形成指数(TI)(张艳霞等,2020)。

式中:n 为必需氨基酸个数,n=7 ;
Lys、Trp、Phe……Val 为样品中各必需氨基酸的含量(mg/g.N);
AX、BX、CX……GX 为全鸡蛋蛋白必需氨基酸的含量(mg/g·N)

1.4 数据统计与分析 采用Microsoft Excel 2017 软件对数据进行统计,采用SPSS 26.0 软件进行单因子方差分析(One-way ANOVA),采用Duncan’s 进行多重比较,结果以“平均值± 标准差”表示,P<0.05 表示组间差异显著。

2.1 肌肉营养成分 由表1 可知,花龙斑粗蛋白质含量显著高于亲本(P<0.05);
粗脂肪含量高于亲本且与父本差异显著(P<0.05),与母本无显著差异(P>0.05);
灰分含量与父本相等,但显著小于母本(P<0.05);
水分含量介于两亲本之间,且与父本差异显著(P<0.05),与母本无显著差异(P>0.05)。

表1 驼背鲈、鞍带石斑鱼及“花龙斑”肌肉一般营养成分比较(鲜重,g/100g)

2.2 氨基酸组成和营养价值的评估 由表2 可知,驼背鲈、鞍带石斑鱼和花龙斑肌肉共检测出16 种氨基酸(色氨酸在酸水解中被破坏),其中均以天冬氨酸含量最高,组氨酸含量最低。除蛋氨酸和组氨酸外,其余14 种氨基酸含量均差异显著(P<0.05)。花龙斑的亮氨酸、谷氨酸和酪氨酸含量均低于亲本,且其亮氨酸和谷氨酸含量与母本差异显著(P<0.05),酪氨酸含量与亲本均差异显著(P<0.05);
花龙斑的蛋氨酸和甘氨酸含量均高于亲本,其甘氨酸含量与亲本均差异显著(P<0.05)。花龙斑总氨基酸含量(18.42%)、必需氨基酸含量(7.00%)、非必需氨基酸含量(11.42%)、鲜味氨基酸含量(7.60%)均显著低于母本(P<0.05);
除总氨基酸含量,花龙斑与父本差异不显著外,其余均显著高于父本(P<0.05);
必需氨基酸指数(EAAI)大小,为驼背鲈(83.74)>鞍带石斑鱼(81.21)>花龙斑(75.21)且差异显著(P<0.05);
花龙斑EAA/TAA(0.38)和EAA/NEAA(0.61)值最低,但DAA/TAA(0.41)高于亲本,支链氨基酸/ 芳香氨基酸F 值(2.31)小于父本,但大于母本。

表2 驼背鲈、鞍带石斑鱼及花龙斑氨基酸组成

由表3 可知,驼背鲈、鞍带石斑鱼和花龙斑肌肉必需氨基酸AAS 和CS 评分中都是甲硫氨酸+半胱酸最低,缬氨酸其次,故前者为第一限制性氨基酸,后者为第二限制性氨基酸。并且肌肉中除含硫氨基酸(甲硫氨酸和半胱氨酸)、缬氨酸及花龙斑中异亮氨酸AAS 评分小于1 外,其余氨基酸含量均高于FAO/WHO 的标准值,但只有赖氨酸和驼背鲈的CS 评分大于1。驼背鲈、鞍带石斑鱼和花龙斑的EAAI 分别为83.73、80.99、75.18。

表3 驼背鲈、鞍带石斑鱼及花龙斑必需氨基酸组成评价

2.3 脂肪酸组成 由表4 可知,饱和脂肪酸(SFA)含量为鞍带石斑鱼(42.31%)>花龙斑(32.17%)>驼背鲈(30.15%),且3 种鱼间差异显著(P<0.05);
单不饱和脂肪酸(MUFA)含量为花龙斑26.60%)>驼背鲈(26.51%)>鞍带石斑鱼(23.01%);
多不饱和脂肪酸(PUFA)含量为驼背鲈(43.33%)>花龙斑(41.23%)>鞍带石斑鱼(34.68%)。花龙斑n-3 多不饱和脂肪酸含量相对亲本低,而n-6 多不饱和脂肪酸含量则高于亲本,n-3/n-6 比值亦低于亲本。不饱和脂肪酸总量、PUFA/SFA 比值、降胆固醇脂肪酸/ 升胆固醇脂肪酸(h/H)均高于父本而低于母本,动脉粥样化指数IA 高于母本而低于父本,血栓形成指数IT 高于亲本。

表4 驼背鲈、鞍带石斑鱼及花龙斑脂肪酸含量

2.4 矿物质及微量元素组成 由表5 可知,花龙斑、驼背鲈与鞍带石斑鱼肌肉中的矿物质元素含量间均存在显著差异(P<0.05),其中Na、Fe含量表现为驼背鲈>花龙斑>鞍带石斑鱼;
K、Mg 含量表现为花龙斑>鞍带石斑鱼>驼背鲈;
P、Ca 的含量表现为花龙斑>驼背鲈>鞍带石斑鱼;
Zn、Se 的含量表现为驼背鲈>鞍带石斑鱼>花龙斑,花龙斑K、Mg、P 元素含量比较高,Zn 含量显著低于亲本(P<0.05),Na 含量显著高于鞍带石斑鱼(P<0.05)。

表5 驼背鲈、鞍带石斑鱼及花龙斑的矿物元素组成和含量(湿重,mg/kg)

鱼类营养价值取决于肌肉中蛋白质、脂肪等干物质的含量和组成。食品中蛋白质营养价值的评定受蛋白质含量、氨基酸种类及比例等多种因素影响(王丽娜等,2023),其中必需氨基酸的含量与组成是评价食物营养价值的最重要指标,而鲜味氨基酸的含量决定着肉质的鲜美程度。FAO/WHO 根据婴儿的必需氨基酸需求量(各年龄段人群中最高)制定了最低限度的评分标准(AAS 评分),是评价食物氨基酸营养性能的重要指标,被广泛应用于食物营养价值的评定。

3 种石斑鱼粗蛋白质含量较高,氨基酸种类齐全,“花龙斑”的粗蛋白质和粗脂肪含量均高于亲本,体现出明显的杂交优势,这与太湖鲂鲌(姜建湖等,2019)和小黄鱼♀与大黄鱼♂杂交子代(刘峰等,2020)的结果一致。“花龙斑”的氨基酸总量、必需氨基酸含量和非必需氨基酸含量以及鲜味氨基酸含量均低于母本驼背鲈而高于父本鞍带石斑鱼。说明在营养物质的表达上母本的遗传贡献大。DAA/TAA 值高于亲本,尤其甘氨酸含量明显高于亲本,说明杂交石斑鱼的味道比较鲜美,“花龙斑”的甘氨酸含量显著高于亲本(P<0.05)。甘氨酸在机体内广泛存在,参与蛋白质、核苷酸、卟啉及胆盐等的代谢(范小庆和扈金萍,2018),在糖异生、嘌呤、血红素合成和胆汁酸结合等许多反应中都有作用(Kalinowski 等,2017),其慢性缺乏会导致免疫应答失败、生长缓慢、营养代谢异常等不良影响(韩浩月和邵建忠,2018)。而且3 种鱼的EAA/TAA 均接近于0.4,EAA/NEAA 均大于0.6,符合联合国粮农组织/ 世界卫生组织推荐的理想蛋白质评价模式(王林娜等,2018)。

脂肪含量是评价鱼肉品质的另一个重要标准,脂肪本身不是呈味物质,但鱼类肌肉中适宜的脂肪含量可以为鱼肉中增加一些鲜美的风味和细嫩的口感。鱼类肌肉中的脂肪含量与肉质风味和细嫩程度成正比(向智男和宁正祥,2004 ;
江伟珣等,1992)。但当鱼类肌肉中的脂肪含量太高又会违背现代人的健康饮食观念。花龙斑的粗脂肪含量为2.3%,属于低脂型鱼类(2% ~4%)(Haard,1992)。花龙斑的饱和脂肪酸(SFA)含量高于父本而小于母本,不饱和脂肪酸含量介于两亲本之间,其中单不饱和脂肪酸含量最高。理想的脂肪酸组成还需适宜的PUFA/SFA 比例,联合国健康部门的推荐值为0.4(吴水清等,2020),驼背鲈、鞍带石斑鱼和花龙斑的比例分别为1.44、0.82 和1.28,均高于推荐值,表明3 种石斑鱼均符合理想脂肪酸的标准,是人们日常饮食中优质的脂肪源。

矿物质在人体内不能自行合成,只能通过膳食进行补充,对保持人体正常的生理功能具有重要作用。3 种石斑鱼肌肉中矿物质及微量元素共检测出8 种,其中“花龙斑”的K、Ca、P、Mg 明显高于亲本,具有较高的营养价值,而Na、Fe、Zn、Se 的含量则介于两亲本之间。

杂交是一种有效的遗传改良方法,杂交可以使不同物种的基因组合在一起,导致杂交后代的基因型和表现型均发生改变(王林娜等,2018 ;
何周玲等,2014)。本研究首次对“花龙斑”及其亲本肌肉营养成分进行了分析比较,结果表明,“花龙斑”不仅生长速度明显快于母本驼背鲈,而且粗蛋白质、粗脂肪含量明显高于亲本,而且氨基酸、必需氨基酸、鲜味氨基酸、多不饱和脂肪酸含量、PUFA/SFA、降胆固醇脂肪酸/ 长虹胆固醇脂肪酸均较父本有明显的改善且接近母本,具有很好的杂交优势,显示出良好的营养价值。

综上所述,杂交鱼“花龙斑”肌肉营养继承并综合了双亲的优良性状,肌肉营养成分较均衡,达到FAO/WHO 标准,是符合人们营养需求的优质蛋白质源,该研究为杂交品种“花龙斑”的新品种选育、配合饲料研制提供了理论依据。

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