蔣文枰,賈永義,劉士力,程 順,遲美麗,鄭建波,李 飛,顧志敏
(浙江省淡水水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水漁業(yè)健康養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江省淡水水產(chǎn)遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 湖州 313001)
翹嘴鲌(Culteralburnus),俗稱(chēng)太湖白魚(yú),隸屬鯉形目、鯉科、鲌亞科、紅鲌屬,在我國(guó)各大水系中均有分布,是深受消費(fèi)者喜愛(ài)的名貴淡水魚(yú)之一[1]。翹嘴鲌是一種兇猛肉食性魚(yú)類(lèi),具有生長(zhǎng)快、體型優(yōu)、肉質(zhì)細(xì)嫩等優(yōu)點(diǎn),但其性情兇猛,體表黏液少,鱗片細(xì)小,抗逆性差,生長(zhǎng)周期長(zhǎng),飼養(yǎng)成本高。團(tuán)頭魴(Megalobramaamblycephala),隸屬鯉形目、鯉科、鲌亞科、魴屬,是我國(guó)特有的重要草食性經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)之一[2],具有飼養(yǎng)成本低、鱗片大而不易脫落、抗逆性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
雜交育種是提高魚(yú)類(lèi)產(chǎn)量和改善魚(yú)肉品質(zhì)的重要手段[3-4]。遠(yuǎn)緣雜交是指種間、屬間乃至親屬關(guān)系更遠(yuǎn)的生物類(lèi)型之間的雜交,可以突破種屬界限,擴(kuò)大遺傳變異,使親本優(yōu)良性狀在子代中得以結(jié)合,表現(xiàn)出一定的雜交優(yōu)勢(shì)[5]。為整合翹嘴鲌和團(tuán)頭魴的優(yōu)良性狀,本課題組開(kāi)展了翹嘴鲌與團(tuán)頭魴的屬間遠(yuǎn)緣雜交,獲得了鲌魴雜交F1兩性可育個(gè)體,后經(jīng)自交又得到鲌魴F2。初步試驗(yàn)表明,其雜交子代偏雜食性,體型優(yōu)、生長(zhǎng)快、抗逆強(qiáng)、肌間骨少而簡(jiǎn)單[6],表現(xiàn)出明顯的超親優(yōu)勢(shì)。
有關(guān)翹嘴鲌、團(tuán)頭魴的營(yíng)養(yǎng)成分分析與營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)已有諸多報(bào)道[7-18]。本研究以鲌魴F1、F2及其親本為研究對(duì)象,對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行比較分析,旨在全面了解鲌魴雜交魚(yú)及其親本的營(yíng)養(yǎng)特征,揭示其營(yíng)養(yǎng)新特性,為鲌魴雜交育種的性狀選擇提供參考。
試驗(yàn)用翹嘴鲌(Culteralburnus,CA)、團(tuán)頭魴(Megalobramaamblycephala,MA)、其雜交子一代鲌魴(翹嘴鲌♀×團(tuán)頭魴♂,CA×MA F1)、子二代鲌魴(翹嘴鲌♀×團(tuán)頭魴♂,自交,CA×MA F2)均取自浙江省淡水水產(chǎn)研究所綜合試驗(yàn)基地,其體質(zhì)量、體長(zhǎng)和肥滿(mǎn)度見(jiàn)表1。采用同塘養(yǎng)殖方式,每口池塘面積為1 334 m2,各放養(yǎng)翹嘴鲌、團(tuán)頭魴、其雜交子一代鲌魴和子二代鲌魴各500尾,每口池塘為1個(gè)重復(fù),共設(shè)置3個(gè)重復(fù),試驗(yàn)周期295 d。試驗(yàn)期間,每日投喂2次(8:00和16:00),日投喂量占魚(yú)體質(zhì)量的2.5%~8.0%,以投喂1 h內(nèi)吃完為宜。飼料為浙江明輝飼料有限公司生產(chǎn)的翹嘴鲌專(zhuān)用配合飼料,粗蛋白含量40%以上,視魚(yú)種規(guī)格調(diào)整飼料顆粒大小。養(yǎng)殖期間,池塘水溫8~35 ℃,溶解氧(DO)4.8~7.5 mg·L-1,pH 7.2~8.4,氨氮0.05~0.20 mg·L-1,亞硝酸鹽0.01~0.20 mg·L-1。試驗(yàn)結(jié)束時(shí),4種魚(yú)各隨機(jī)取樣6尾(雌雄各半),分離背部肌肉,每種魚(yú)取1雌1雄混合成1個(gè)分析樣品進(jìn)行肌肉營(yíng)養(yǎng)成分分析。
表1 樣品信息
參照GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》、GB 5009.4—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》、GB/T 9695.7—2008《肉與肉制品 總脂肪含量測(cè)定》和GB5009.5—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》檢測(cè)肌肉基本營(yíng)養(yǎng)成分,105 ℃常壓干燥法測(cè)定水分,凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白質(zhì),索氏抽提法測(cè)定粗脂肪,550 ℃灼燒法測(cè)定灰分。
稱(chēng)取0.1~0.2 g肌肉凍干樣品,采用GB/T 18246—2000《飼料中氨基酸的測(cè)定》的方法測(cè)定色氨酸含量,其他17種氨基酸含量使用日立L-8900型氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定。稱(chēng)取0.1 g肌肉凍干樣品,參照GB 5009.168—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪酸的測(cè)定》方法,使用AGILENT 7890B-5977A氣質(zhì)聯(lián)用儀測(cè)定脂肪酸組成。
根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)1973年建議的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分模式和中國(guó)疾病預(yù)防控制中心營(yíng)養(yǎng)與食品安全所提出的雞蛋蛋白質(zhì)氨基酸模式進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定,以蛋白質(zhì)的氨基酸評(píng)分(AAS)、化學(xué)評(píng)分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)[19]為指標(biāo),公式如下:
(1)
(2)
(3)
式中:aa為樣品中氨基酸含量(%);AA(FAO/WHO)為FAO/WHO評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式中同種氨基酸含量(%);AA(Egg)為全雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量(%);A,B,C,…,H為樣品肌肉蛋白質(zhì)的必須氨基酸含量(%,干物質(zhì)基礎(chǔ));AE,BE,CE,…,HE為全雞蛋白質(zhì)的必須氨基酸含量(%,干物質(zhì)基礎(chǔ));n為必需氨基酸種類(lèi)。
數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS 20.0軟件進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示,采用單因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan’s進(jìn)行多重比較,P<0.05為差異顯著。
由表2可知,鲌魴F1和F2肌肉中水分含量顯著(P<0.05)低于團(tuán)頭魴;鲌魴F1肌肉中粗脂肪含量顯著(P<0.05)高于鲌魴F2和團(tuán)頭魴;鲌魴F1和F2肌肉中粗蛋白含量顯著(P<0.05)高于團(tuán)頭魴;鲌魴F2肌肉中灰分含量顯著(P<0.05)高于翹嘴鲌和團(tuán)頭魴。
表2 4種魚(yú)肌肉基本營(yíng)養(yǎng)成分(鮮重基礎(chǔ))
由表3可知,4種魚(yú)肌肉均檢測(cè)出18種氨基酸,包括8種必需氨基酸(essential amino acids,EAA)和10種非必需氨基酸(nonessential amino acids,NEAA)。鲌魴F2肌肉中,18種氨基酸含量均高于其親本翹嘴鲌、團(tuán)頭魴和鲌魴F1。鲌魴F2肌肉中氨基酸總量(total amino acids,TAA)和必需氨基酸總量均顯著(P<0.05)高于鲌魴F1和團(tuán)頭魴。魚(yú)肌肉中4種呈味氨基酸(delicious amino acids,DAA)含量由高到低分別為谷氨酸(Glu)>天冬氨酸(Asp)>丙氨酸(Ala)>甘氨酸(Gly)。鲌魴F2肌肉中呈味氨基酸含量顯著(P<0.05)高于鲌魴F1和團(tuán)頭魴。其中,鲌魴F2肌肉中天冬氨酸、丙氨酸含量顯著(P<0.05)高于團(tuán)頭魴和鲌魴F1代,谷氨酸含量顯著(P<0.05)高于團(tuán)頭魴。
表3 四種魚(yú)肌肉中氨基酸組成
由表4可知,4種魚(yú)肌肉均檢測(cè)出20種以上脂肪酸,包括8種飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)和16種不飽和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA);其中,單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)7種,多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)9種。4種魚(yú)肌肉中脂肪酸主要為飽和脂肪酸,含量占總量的74.40%~77.47%。
表4 四種魚(yú)肌肉中脂肪酸組成
在24種脂肪酸中,除未全部檢出的月桂酸(C12∶0)、山崳酸(C22∶0)、肉豆蔻烯酸(C14∶1)、芥酸(C22∶1)、神經(jīng)酸(C24∶1)和γ-亞麻酸(C18∶3)及無(wú)顯著(P>0.05)差異的反油酸(trans-C18∶1)和二十碳三烯酸(C20∶3n3)外,其他16種脂肪酸在4種魚(yú)肌肉中含量均有不同程度的顯著性差異。飽和脂肪酸以棕櫚酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)和肉豆蔻酸(C14∶0)為主,含量分別為16.50%~18.40%、3.77%~4.53%和1.03%~2.43%。單不飽和脂肪酸以油酸(C18∶1)和棕櫚油酸(C16∶1)為主,含量分別為40.67%~46.87%和3.70%~7.03%。團(tuán)頭魴肌肉中,油酸(C18∶1)含量顯著(P<0.05)高于其他3種魚(yú),鲌魴F2和翹嘴鲌次之,鲌魴F1最低(P<0.05),但團(tuán)頭魴肌肉中棕櫚油酸(C16∶1)含量顯著低于鲌魴F1、F2及翹嘴鲌。多不飽和脂肪酸主要為亞油酸(C18∶2)、二十二碳六烯酸(C22∶6n3,DHA)和二十碳五烯酸(C20∶5n3,EPA),含量分別為12.80%~15.77%、5.00%~6.13%和1.20%~2.03%。鲌魴F1肌肉中,EPA+DHA含量高于雙親,顯著(P<0.05)高于鲌魴F2。4種魚(yú)n-6/n-3 ∑PUFA和∑SFA∶∑MUFA∶∑PUFA的比值分別是1.73、1.69、1.76、1.57和1∶2.15∶1.02、1∶2.30∶1.15、1∶1.88∶1.02及1∶2.09∶0.89。
如表5所示,4種魚(yú)肌肉中EAA含量均高于FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn),低于雞蛋蛋白中EAA標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)1973年FAO/WHO建議的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分模式和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式,分別計(jì)算出4種魚(yú)的AAS、CS和EAAI,見(jiàn)表6。如表所示,翹嘴鲌和鲌魴F2的第一限制氨基酸為纈氨酸(Val),團(tuán)頭魴和鲌魴F1為甲硫氨酸+胱氨酸(Met+Cys),而第二限制性氨基酸則恰恰相反;根據(jù)CS結(jié)果顯示,4種魚(yú)的第一和第二限制性氨基酸均分別為甲硫氨酸+胱氨酸(Met+Cys)和色氨酸(Trp)。
由表6可知,4種魚(yú)的氨基酸評(píng)分均近似或大于1,化學(xué)評(píng)分中除Met+Cys外,均大于0.6;必需氨基酸指數(shù)介于78.74~88.42,由高到低為鲌魴F2>翹嘴鲌>團(tuán)頭魴>鲌魴F1。其中,鲌魴F2所有氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分和必需氨基酸指數(shù)均高于雙親和鲌魴F1。4種魚(yú)肌肉中,氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分結(jié)果中,賴(lài)氨酸(Lys)評(píng)分均最高,均為FAO/WHO模式的1.5倍以上,鲌魴F2和翹嘴鲌甚至超過(guò)了1.7倍。
表6 四種魚(yú)肌肉中必需氨基酸的氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分和必需氨基酸指數(shù)比較
魚(yú)肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值主要取決于蛋白質(zhì)和脂肪含量[20]。鲌魴F1、F2水分含量顯著低于團(tuán)頭魴,粗蛋白含量顯著高于團(tuán)頭魴,鲌魴F1粗脂肪含量顯著高于鲌魴F2和團(tuán)頭魴,表明鲌魴F1、F2分別具有高脂肪、高蛋白和低脂、高蛋白的營(yíng)養(yǎng)組成特點(diǎn),是2種不同于雙親而有其自身營(yíng)養(yǎng)組成結(jié)構(gòu)的新型鲌魴雜交魚(yú)。屬間遠(yuǎn)緣雜交可導(dǎo)致雜交后代的表現(xiàn)型和基因型發(fā)生改變,是改良魚(yú)類(lèi)肉質(zhì)品質(zhì)的有效途徑[21],排除養(yǎng)殖環(huán)境及條件造成的差異,2種雜交子代各具特色的營(yíng)養(yǎng)組成特點(diǎn),在營(yíng)養(yǎng)組成方面,顯示出明顯的雜交超親優(yōu)勢(shì)。
蛋白質(zhì)在膳食營(yíng)養(yǎng)中發(fā)揮著重要的作用,是人體的第一營(yíng)養(yǎng)要素[21]。蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低不僅體現(xiàn)在含量更取決于質(zhì)量,即氨基酸組成和含量,特別是EAA的種類(lèi)、組成、含量和EAAI[22-24]。本研究中,4種魚(yú)的肌肉均檢測(cè)出18種氨基酸,而鲌魴F2所有18種氨基酸含量均高于雙親及鲌魴F1,其TAA含量和EAA含量均顯著高于鲌魴F1及團(tuán)頭魴。4種魚(yú)的∑EAA/∑TAA和∑EAA/∑NEAA分別為41.82%~42.24%和71.87%~73.13%,均優(yōu)于FAO/WHO理想蛋白標(biāo)準(zhǔn)模式(∑EAA/∑TAA=40%,∑EAA/∑NEAA=60%)[25]。4種魚(yú)肌肉中8種EAA含量均高于FAO/WHO標(biāo)準(zhǔn),低于雞蛋蛋白中EAA含量標(biāo)準(zhǔn),且以鲌魴F2為最;EAAI介于78.74~88.42,依次為鲌魴F2>翹嘴鲌>團(tuán)頭魴>鲌魴F1。其中,鲌魴F2所有AAS、CS的分值和EAAI均高于雙親和鲌魴F1,這與蛋白質(zhì)的測(cè)定結(jié)果一致。
Lys是人體及膳食中谷物的第一限制氨基酸,如長(zhǎng)期單純食用谷物,可造成人體Lys缺乏,導(dǎo)致食欲減退、新陳代謝紊亂、體內(nèi)多種酶活性降低等疾病[26,27]。而Lys恰恰是4種魚(yú)含量最高,EAA、AAS和CS均顯示Lys評(píng)分最高,均為FAO/WHO模式的1.5倍以上,鲌魴F2和翹嘴鲌甚至超過(guò)了1.70倍。因此,對(duì)我國(guó)以谷物為主食的膳食者來(lái)說(shuō),4種魚(yú)特別是鲌魴F2和翹嘴鲌可有效彌補(bǔ)Lys的不足,提高人體對(duì)蛋白質(zhì)的利用率。
動(dòng)物蛋白質(zhì)中DAA組成和含量決定著魚(yú)肉的鮮美程度[28]。在一定程度上,DAA占TAA的百分比越大,味道也就越鮮美。而DAA由Asp、Glu、Gly和Ala 4種氨基酸組成,其中Asp和Glu屬于呈鮮味氨基酸的成分,Gly、Ala屬于呈甘味的特征氨基酸。鲌魴F2具有較高的DAA含量(7.20 g·100g-1),除Gly外,另外3種DAA均不同程度與鲌魴F1(6.39 g·100g-1)和雙親(6.85和6.25g·100g-1)具有顯著性差異(P<0.05),而DAA含量則顯著高于鲌魴F1和父本團(tuán)頭魴(P<0.05)。而Glu不僅是鮮味最強(qiáng)的氨基酸,其還是腦組織生化代謝和多種生物活性物質(zhì)合成過(guò)程中的重要氨基酸[29-30]。
綜上所述,鲌魴F2的TAA、EAA和DAA含量及∑EAA/∑TAA、∑EAA/∑NEAA、AAS、CS、EAAI等方面均不同程度高于雙親及鲌魴F1,說(shuō)明鲌魴F2氨基酸組成平衡,含量豐富,屬人體優(yōu)質(zhì)蛋白源,是一種味道鮮美,營(yíng)養(yǎng)優(yōu)勢(shì)明顯,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)。
4種魚(yú)肌肉中脂肪酸含量豐富,均檢測(cè)出20種以上的脂肪酸,包括8種SFA、7種MUFA和9種PUFA。在24種脂肪酸中,除未全部檢出的C12∶0、C22∶0、C14∶1、C22∶1、C24∶1和C18∶3及無(wú)顯著差異的trans-C18∶1和C20∶3n3外,其他16種在4種魚(yú)中均具有不同程度的顯著性差異(P<0.05)。膳食中過(guò)量的飽和脂肪酸會(huì)提高血清中低密度脂蛋白內(nèi)的膽固醇(LDL-C)水平,導(dǎo)致動(dòng)脈血管內(nèi)壁膽固醇的沉積,從而引發(fā)冠狀動(dòng)脈疾病(CAD)[31]。4種魚(yú)的∑PUFA/∑SFA比值分別為1.02、1.15、1.02和0.89,均遠(yuǎn)高于FAO/WHO建議∑PUFA/∑SFA最低比值(0.4~0.5)[32],這與對(duì)不同生長(zhǎng)階段的翹嘴鲌、六群體翹嘴鲌以及翹嘴鳊及其親本肌肉中的∑PUFA/∑SFA研究結(jié)果一致[11,13,18],同時(shí),∑SFA∶∑MUFA∶∑PUFA的比值為1∶2∶1,特別是鲌魴F1為 1∶1.88∶1.02,較鲌魴F2及雙親更接近人類(lèi)合理膳食的理想模式[33]。
脂肪酸是魚(yú)肉烹飪時(shí)產(chǎn)生香氣的重要物質(zhì)之一,尤以高含量的PUFA為甚,并能在一定程度上反映肌肉的多汁性[13]。鲌魴F1的PUFA含量(26.20%)高于雙親(24.50%、25.83%),顯著(P<0.05),高于鲌魴F2(22.40%)。PUFA分為n-3和n-6兩個(gè)系列,WHO建議日常飲食∑PUFA-n6/∑PUFA-n3比例小于4[32],因長(zhǎng)期過(guò)量攝入n-6 PUFA可引起諸如癌癥和心腦血管等疾病[34,35],同時(shí),∑PUFA-n6/∑PUFA-n3不飽和脂肪酸比例低的優(yōu)質(zhì)油脂的淡水魚(yú),能顯著改善人們營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)[36]。4種魚(yú)∑PUFA-n6/∑PUFA-n3比值分別為1.73、1.69、1.76、1.57,遠(yuǎn)低于WHO建議的比例。長(zhǎng)鏈n-3 PUFA在人體內(nèi)不能合成,必須通過(guò)外界食物獲取[37],其中最為重要的是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),對(duì)人類(lèi)的健康有著重要的營(yíng)養(yǎng)作用[38],是人和動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的必需脂肪酸[39]。鲌魴F1的∑EPA+DHA含量(7.57%)高于雙親,顯著高于鲌魴F2(P<0.05)。而動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究均顯示,以富含EPA和DHA的海產(chǎn)品為主食是愛(ài)斯基摩人心血管疾病極低發(fā)病率的主要原因[40]。因此,4種魚(yú)特別是鲌魴F1,不但具有較為均衡脂肪酸組成,還具有降低心腦血管疾病風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)人類(lèi)健康的重要營(yíng)養(yǎng)作用。
營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是生產(chǎn)者培育新品種的重要育種目標(biāo)之一,而雜交育種已成為改善魚(yú)肉品質(zhì)的有效手段,它將雙親的基因組進(jìn)行重組,使雜交子代的基因型和表現(xiàn)型發(fā)生變化,產(chǎn)生諸如生長(zhǎng)快、抗逆強(qiáng)和肉質(zhì)好等雜交超親優(yōu)勢(shì)性狀。本研究中鲌魴F1、F2的肌肉營(yíng)養(yǎng)組成各具特色,相較于雙親,鲌魴F1不但具有高脂、高蛋白、高EPA+DHA和均衡的脂肪酸組成等高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值特點(diǎn),還具有一定的保健和營(yíng)養(yǎng)作用;而鲌魴F2則不但具有低脂、高蛋白、均衡的氨基酸等營(yíng)養(yǎng)組成特點(diǎn),還具有最優(yōu)的食用品質(zhì)(鮮美),是具有優(yōu)質(zhì)蛋白源的水產(chǎn)品。同時(shí),鲌魴F1、F2的生長(zhǎng)速度均比母本快40%以上,肌間骨較母本少而簡(jiǎn)單[6]。因此,鲌魴F1、F2不但肌肉營(yíng)養(yǎng)組成各具特色,還具有生長(zhǎng)快、肌間骨少而簡(jiǎn)單的特點(diǎn),可滿(mǎn)足市場(chǎng)的不同需求,均具有良好開(kāi)發(fā)利用前景,是翹嘴鲌理想的替代養(yǎng)殖品種。