菊黄东方鲀(♀)×红鳍东方鲀(♂)F1代及其亲本肌肉营养成分的比较分析

赵海涛,万玉美,张福崇,吴新民

(1.河北省海洋与水产科学研究院,河北秦皇岛066200;2.河北农业大学海洋学院,河北秦皇岛066000)

菊黄东方鲀(♀)×红鳍东方鲀(♂)F1代及其亲本肌肉营养成分的比较分析

赵海涛1,万玉美2,张福崇1,吴新民1

(1.河北省海洋与水产科学研究院,河北秦皇岛066200;2.河北农业大学海洋学院,河北秦皇岛066000)

对菊黄东方鲀Takifugu flavidus(♀)×红鳍东方鲀T.rubripes(♂)F1代(简称杂交东方鲀)及其亲本(均为人工养殖的3龄鱼)肌肉营养成分进行了测定与分析。结果表明:杂交东方鲀肌肉粗蛋白质与亲本无显著性差异(P＞0.05),粗脂肪、粗灰分和必需氨基酸总量显著高于两亲本(P＜0.05);杂交东方鲀肌肉鲜味氨基酸含量与菊黄东方鲀无显著性差异(P＞0.05),而显著高于红鳍东方鲀(P＜0.05);杂交东方鲀肌肉饱和脂肪酸含量与亲本无显著性差异(P＞0.05),不饱和脂肪酸含量与红鳍东方鲀无显著性差异(P＞0.05),而显著高于菊黄东方鲀(P＜0.05);杂交东方鲀富含K、P、Na、Mg、Ca和Se等元素,其中K含量显著高于菊黄东方鲀(P＜0.05),P含量介于两亲本之间且有显著性差异(P＜0.05),Na含量显著高于两亲本(P＜0.05),Se含量显著高于红鳍东方鲀(P＜0.05);杂交东方鲀必需氨基酸指数(86.38)显著高于两亲本(P＜0.05)。本研究表明,杂交东方鲀的肌肉营养成分综合了双亲的优良性状,是一种高蛋白、低脂肪且富含必需氨基酸、不饱和脂肪酸及微量元素的优质鱼类。

菊黄东方鲀;红鳍东方鲀;杂交;肌肉;营养成分

杂交育种是目前鱼类育种中应用最广且最有成效的育种途径之一,它可以在品种改良和新品种培育方面产生巨大的效应[1]。杂交育种已经在多种水产动物上取得成效[2-10],红鳍东方鲀 Takifugu rubripes和菊黄东方鲀T.flavidus是东方鲀属中的重要经济鱼类,其肉质鲜美、营养丰富。红鳍东方鲀个体大、生长快,主要分布在中国渤海、黄海及朝鲜和日本沿海;菊黄东方鲀生长较慢,但商品鱼价格较高,主要分布在中国渤海、黄海及东南沿海。为了改良菊黄东方鲀的生长性状,作者于2006年对菊黄东方鲀(♀)和红鳍东方鲀(♂)进行了种间杂交试验研究,并成功获得了菊黄东方鲀(♀)×红鳍东方鲀(♂)杂交子代(F1),其形态特征偏向于菊黄东方鲀,生长速度较母本菊黄东方鲀快,具有较高的经济价值,已在养殖生产中得到广泛应用[11-12]。

迄今为止,国内外对鱼类肌肉营养成分分析的研究报道较多[1,13-17],其中对东方鲀属的红鳍东方鲀、菊黄东方鲀、暗纹东方鲀T.obscurus、弓斑东方鲀T.ocellatus和黄鳍东方鲀T.xanthopterus营养成分分析的研究已有报道[18-19],但尚未见对杂交子代及其亲本肌肉营养成分比较研究的报道。为了进一步研究菊黄东方鲀(♀)×红鳍东方鲀(♂)杂交种的经济性状和杂种优势,本研究中作者测定并比较了杂交种与其亲本的肌肉营养成分、氨基酸含量及常量、微量元素含量,评价了杂交东方鲀的肌肉品质及营养价值,初步探讨了杂交对子代肌肉品质的遗传效应,旨在为判定红鳍东方鲀、菊黄东方鲀和杂交东方鲀的经济价值和营养需求及研制人工配合饲料提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用红鳍东方鲀体质量为(1 630±65.4)g,菊黄东方鲀体质量为(475±21.2)g,菊黄东方鲀(♀)×红鳍东方鲀(♂)杂交F1代(简称杂交东方鲀)体质量为(670±33.6)g,均为人工养殖的3龄鱼,于2009年10月取自河北省红鳍东方鲀良种场,养殖环境和饵料条件基本一致。

1.2 方法

1.2.1 营养成分的测定

样品鱼去皮后取背部肌肉混匀,用高速组织捣碎机捣碎,称重后置于-20℃下短暂保存。每种鱼随机取样5尾,每个样品重复3次取样,取其平均值进行分析。

1)常规营养成分。粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、水分、粗纤维和维生素 E的含量依照 GB/ T5009-2003进行测定;饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的含量依据GB/T22223-2008进行测定;总碳水化合物采用减量法计算,即将各种生化成分的含量看作100%,减去蛋白质、水分、灰分和脂肪的含量,即为总碳水化合物的含量;能量根据中国食物成分表计算,即能量=蛋白质×17+脂肪×37+总碳水化合物×17。

2)常量与微量元素含量。常量和微量元素采用原子吸收分光光度法测定,P、Cu、Zn、Mg、Fe、Mn、K、Na、Ca、Se依照GB/T5009.13～14-2003、GB/T5009.87-2003、GB/T5009.90～93-2003进行测定。

3) 氨基酸含量。氨基酸组成参照 GB/ T5009.124-2003进行测定,将样品用6 mol/L的HCl水解,采用日立8900型氨基酸自动分析仪测定氨基酸含量。用NaOH(4.2 mol/L)水解法测定色氨酸,用过甲酸氧化法处理测定胱氨酸。

1.2.2 肌肉营养价值的评价 根据FAO/WHO提出的氨基酸评分标准模式[20]和鸡蛋蛋白质氨基酸标准模式[21]分别按以下公式计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI):

式中:aa为试验样品氨基酸含量(mg/g);AA(FAO/WHO)为FAO/WHO评分模式中同种氨基酸含量(mg/g,干物质):AA(Egg)为全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量(mg/g,干物质);n为比较的氨基酸个数;A、B、C、…、H为鱼肌肉蛋白质的必需氨基酸含量(mg/g,干物质);AE、BE、CE、…、HE为全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸含量(mg/g,干物质)。

1.3 数据处理

利用Excel和SPSS 17.0软件对数据进行统计分析,采用单因素方差分析(One-way ANOVA)进行显著性差异检验。

2 结果与分析

2.1 杂交东方鲀及亲本肌肉营养成分含量

从表1可见:杂交东方鲀肌肉中粗蛋白质、水分、饱和脂肪酸含量与两亲本无显著性差异(P＞0.05),粗脂肪含量却显著高于两亲本(P＜0.05);杂交东方鲀肌肉中总碳水化合物与两亲本有显著性差异(P＜0.05),由低到高依次为红鳍东方鲀＜杂交东方鲀＜菊黄东方鲀;杂交东方鲀肌肉中不饱和脂肪酸、粗灰分含量和能量与红鳍东方鲀无显著性差异(P＞0.05),但粗灰分和不饱和脂肪酸含量显著高于菊黄东方鲀(P＜0.05),而能量显著低于菊黄东方鲀(P＜0.05);杂交东方鲀肌肉中粗纤维、维生素E含量与菊黄东方鲀差异不显著(P＞0.05),但粗纤维含量显著高于红鳍东方鲀(P＜0.05),维生素E含量显著低于红鳍东方鲀(P＜0.05)。

2.2 杂交东方鲀及亲本肌肉常量与微量元素含量

从表2可见:3种东方鲀肌肉中常量与微量元素都非常丰富、均衡,其中含量最高的常量元素是K,杂交东方鲀肌肉K含量与红鳍东方鲀无显著性差异(P＞0.05),但二者显著高于菊黄东方鲀(P＜0.05);3种东方鲀肌肉P和Na的含量有显著性差异(P＜0.05),杂交东方鲀的P含量介于两亲本之间,Na含量则高于两亲本;红鳍东方鲀Mg含量显著高于杂交东方鲀和菊黄东方鲀(P＜0.05),但后两者之间无显著性差异(P＞0.05);杂交东方鲀和红鳍东方鲀肌肉Ca、Zn含量无显著性差异(P＞0.05),但二者显著低于菊黄东方鲀(P＜0.05);3种东方鲀肌肉Fe、Mn、Cu和Se含量很少,其中杂交东方鲀、菊黄东方鲀Se含量显著高于红鳍东方鲀(P＜0.05),而3种东方鲀Fe、Mn和Cu含量均无显著性差异(P＞0.05)。

2.3 杂交东方鲀及亲本肌肉氨基酸含量

杂交东方鲀及其两亲本肌肉蛋白质中氨基酸的组成相同,包含必需氨基酸8种、非必需氨基酸10种,其中呈鲜味氨基酸4种。从表3可见:杂交东方鲀和菊黄东方鲀肌肉氨基酸含量和呈鲜味氨基酸含量无显著性差异(P＞0.05),但显著高于红鳍东方鲀(P＜0.05);杂交东方鲀肌肉必需氨基酸含量显著高于两亲本(P＜0.05),而非必需氨基酸含量介于两亲本之间,且与两亲本有显著性差异(P＜0.05);杂交东方鲀的 EAA/TAA和 EAA/ NEAA值均显著高于两亲本(P＜0.05),而DAA/ TAA值介于两亲本之间,且与两亲本有显著性差异(P＜0.05)。

表1 杂交东方鲀及其亲本肌肉营养成分的比较(n=5)Tab.1 Musclar composition of crossbreed F1puffer T.flavidus(♀)×T.rubripes(♂)and its parents(n=5) w/%(dry weight)

表2 杂交东方鲀及其肌肉常量与微量元素的含量(n=5)Tab.2 Contents of some minerals in muscles of crossbreed F1puffer T.flavidus(♀)×T.rubripes(♂)and its parents(n=5) mg/100 g(dry weight)

2.4 杂交东方鲀及亲本肌肉营养价值评价

将杂交东方鲀与亲本肌肉中必需氨基酸含量以每克氮含有氨基酸量的形式表示,与鸡蛋蛋白质的氨基酸模式、FAO/WHO制定的评价蛋白质的氨基酸模式进行比较分析。从表4可见:对于鸡蛋蛋白标准而言,3种东方鲀的Lys含量均高于鸡蛋蛋白标准,杂交东方鲀的Thr含量与该标准相同,其余必需氨基酸含量均低于该标准;对于FAO/WHO标准而言,除了菊黄东方鲀和红鳍东方鲀的Val、 Ile含量低于该标准外,其余必需氨基酸含量均高于该标准。就总量而言,杂交东方鲀 ＞菊黄东方鲀＞红鳍东方鲀,三者均高于FAO/WHO标准,低于鸡蛋蛋白标准。

从表5可见:杂交东方鲀及其亲本肌肉中第一限制氨基酸均为Ile,第二限制氨基酸均为Val;杂交东方鲀肌肉除了Trp含量略低于两亲本及Lys含量介于两亲本之间外,其余几项氨基酸含量均高于两亲本;3种东方鲀的EAAI值均较高,且杂交东方鲀的EAAI值(86.38)显著高于两亲本(P＜0.05),表明杂交东方鲀的必需氨基酸含量具有一定优势。

3 讨论

3.1 杂交东方鲀与亲本肌肉品质评价

鱼类的肌肉品质取决于肌肉中有关品质物质的性质、含量和比例[22],包括肌肉质量和肌肉鲜味两部分。鱼类肌肉质量的决定因素是粗灰分、干物质、粗脂肪和粗蛋白质含量[22]。粗灰分含量标志着肌肉中矿物质和微量元素的含量;粗脂肪中起决定作用的是脂肪酸的性质和比例,对人体有益的必需脂肪酸和多不饱和脂肪酸的含量及比例是决定肌肉品质的主要因素;粗蛋白质中起决定作用的是组成蛋白质的各种氨基酸的量和比例,肌肉中含有人体所必需的氨基酸量高且符合人体的蛋白模式是优良肌肉的重要标志[22]。本研究中,3种东方鲀肌肉粗蛋白质含量较高且无显著性差异(P＞0.05),但杂交东方鲀肌肉粗脂肪、粗灰分、必需氨基酸含量显著高于两亲本(P＜0.05),特别是必需氨基酸指数(86.38)显著高于两亲本(P＜0.05),但不饱和脂肪酸含量与红鳍东方鲀差异不显著(P＞0.05),显著高于菊黄东方鲀(P＜0.05)。与其他鱼类相比,杂交东方鲀必需氨基酸指数明显高于鳙Aristichthysnobilis(47.75)[18]、鳜 Siniperca chuatsi(50.9)[18]、草鱼 Ctenopharyngodon idellus(62.71)[18]、褐牙鲆Paralichthys olivaceus(77.75)[1]和犬齿牙鲆 Paralichthys dentatus(79.34)[1]。表明杂交东方鲀肌肉中富含优质蛋白质。

表3 杂交东方鲀及其亲本肌肉氨基酸的含量(n=5)Tab.3 Amino acid contents in muscles of crossbreed F1puffer T.flavidus(♀)×T.rubripes(♂)and its parents(n=5) w/%(dry weight)

表4 杂交东方鲀及其亲本肌肉必需氨基酸的含量Tab.4 Essential amino acid contents in muscles of crossbreed F1puffer T.flavidus(♀)×T.rubripes(♂) and its parents mg/g(N)

表5 杂交东方鲀及其亲本肌肉氨基酸评分、化学评化和必需氨基酸指数的比较Tab.5 Comparison of AAS,CS and EAAI in crossbreed F1puffer T.flavidus(♀)×T.rubripes(♂)and its parents

本研究中,红鳍东方鲀粗蛋白质含量高于陶宁萍等[18]和高露姣等[19]报道的数值(17.65% 和16.56%～17.21%),这可能与养殖环境不同有关。鱼类的营养成分含量受品种、个体、年龄、性别、环境因素和季节因素等多方面影响[23]。

鱼类肌肉的鲜味主要决定于鲜味物质的性质、含量以及各物质间的相互影响。研究表明,对鲜味贡献最大的有2类物质,一类是氨基酸类,另一类是核苷酸类[22]。杂交东方鲀鲜味氨基酸含量与菊黄东方鲀无显著性差异(P＞0.05),但其显著高于红鳍东方鲀(P＜0.05),表明杂交东方鲀较红鳍东方鲀具有一定鲜味优势。

3.2 杂交东方鲀与亲本肌肉各种元素含量的比较

矿物质元素是维持生命及正常新陈代谢所必需的物质,不能在人体内合成,故在日常膳食中的含量尤为重要[24]。有效摄食适量的常量和微量元素对人体极为重要。研究表明,K可以调节细胞内适宜的渗透压和体液的酸碱平衡,参与细胞内糖和蛋白质的代谢;Cu还有抗肝脏肿瘤作用[24];Se在人体中必不可少,如果Se能得到合理应用,可治疗和预防包括一些疑难病症在内的许多疾病[25]。本研究中3种东方鲀肌肉中富含K、P、Na、Mg、Ca和Se等常量与微量元素,尤其是K,这与陶宁萍等[18]的报道一致。杂交东方鲀、菊黄东方鲀的微量元素Se均为0.50 mg/kg,显著高于红鳍东方鲀(0.38 mg/kg);高于欧洲鳎 Solea solea(0.057 mg/kg)、河鲈Perca fluviatilis(0.073 mg/kg)、龙虾Palinuridae(0.067 mg/kg)[26];低于黄鳍金枪鱼Thunnus albacares(0.84 mg/kg)[27]、箭鱼Xiphias gladius Linnaeus(0.579 mg/kg)、贻贝 Mytilus edulis(0.605 mg/kg)[24,26],符合欧盟食物链和动物健康委员会公布的限制范围。杂交东方鲀和其亲本一样是一种高钾、富硒的水产品。

本研究表明,杂交东方鲀肌肉具有高蛋白质、低脂肪的特点,富含多种必需氨基酸、鲜味氨基酸、常量及微量元素,营养丰富,味道鲜美,且在蛋白质品质上具有一定的杂种优势,是补充人体营养物质的理想食品来源,属于营养价值和经济价值较高的鱼类,具有广阔的养殖前景和市场开发潜力。

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Comparison of muscular components of crossbreed F1between puffer Takifugu flavidus(♀)and T.rubripes(♂)and its parents

ZHAO Hai-tao1,WAN Yu-mei2,ZHANG Fu-chong1,WU Xin-min1
(1.Hebei Ocean and Fisheries Science Research Institute,Qinhuangdao 066200,China;2.Ocean College,Hebei Agricultural University, Qinhuangdao 066000,China)

The nutrient components in muscles was comparatively analyzed in crossbreed F1between puffer Takifugu flavidus(♀)and T.rubripes(♂)and its 3 year old parents farmed.The results showed that the crossbreed F1had significantly higher crude fat content,ash content and total essential amino acids than its parents(P＜0.05),while similar crude protein content to its parents.It was found that the crossbreed F1showed significantly higher total tasty amino acids than T.rubripes(P＜0.05)did,significantly higher ash content and total amino acids than the parents(P＜0.05),while similar crude protein content to the parents.There was no significant difference in total saturated fatty acid content among the fish,while there was significant lower total unsaturated fatty acid level in the crossbreed F1than that in T.flavidus(P＜0.05).Crossbreed F1was found rich in minerals K,P,Na, Mg,Ca and Se,especially higher K content than T.flavidus(P＜0.05).There was no significant difference in K content between crossbreed F1and T.rubripes.The P contents in the crossbreed F1were found to be in the middle between T.rubripes and T.flavidus(P＜0.05),with significant difference among the fish.The Na content in crossbreed F1was significantly higher than that in the parents(P＜0.05).There was significantly higher Se content in the crossbreed F1than in T.rubripes(P＜0.05).The muscle quality revealed that crossbreed F1had essential amino acid index(EAAI)of 86.38,significantly higher than the parents(P＜0.05),showing on some extent heterosis. It is concluded that the muscle in the crossbreed F1is characterized by higher protein,amino acids and minerals contents,and lower fat content.

Takifugu flavidus;Takifugu rubripes;crossbreed;muscle;nutrient component

TS254.1

A

2012-05-25

河北省科技支撑计划项目(08240503D)

赵海涛(1982-),男,硕士研究生。E-mail:ninan-tao@163.com

张福崇(1963-),男,高级工程师。E-mail:fuchongz@yahoo.com.cn

2095-1388(2013)01-0077-06