山泉流水與池塘養殖草魚營養成分比較

陳小雷，崔 凱，周蓓蓓，鮑俊杰，林衍峰，馬朝彬

( 1.安徽省農業科學院水產研究所，水產增養殖安徽省重點實驗室，安徽 合肥 230031； 2.安徽省休寧縣水產站，安徽 休寧 245400； 3.阜陽市老廟鎮農業綜合服務站，安徽 阜陽 236143 )

草魚(Ctenopharyngodonidellus)為典型的草食性魚類，是我國主要的淡水養殖品種之一。2017年我國淡水魚養殖總產量為2.541×107t，其中草魚總產量為5.35×106t，占我國淡水養殖總產量的21%，產業地位極其重要。

1 材料與方法

1.1 材料

草魚由黃山石屋坑生態科技有限公司提供，挑選體質量為1500～1750 g、體格健壯、無病無傷、覓食活躍的山泉流水養殖草魚(3齡)和池塘養殖草魚(2齡)各6尾，活體充氧運輸至實驗室后開展試驗。3齡流水養殖草魚是孵化后于山泉流水池中養殖3年，主要投喂青飼料、玉米、南瓜等；2齡池塘養殖草魚是孵化后于精養池塘中養殖2年，主要投喂商品配合飼料。致暈后，用紗布擦拭干凈草魚體表，取魚體背部和腹部全部肌肉，用組織搗碎機將肌肉搗碎攪拌均勻，搗碎樣品按山泉流水養殖草魚和池塘養殖草魚分組，每組每尾魚取400 g樣品組成混合樣品，存放于-80 ℃以待檢測用。

1.2 基本營養成分檢測

采用105 ℃干燥法(GB 5009.3—2010)、550 ℃灼燒法(GB 5009.4—2010)、凱氏定氮法(GB 5009.5—2010)、索氏抽提法(GB/T 5009.6—2003)分別測定肌肉水分、灰分、粗蛋白和粗脂肪含量。

1.3 肌肉礦物元素檢測

利用電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)測定肌肉中的10種礦物元素，即鉀、磷、鈉、鈣、鎂5種常量元素和銅、鋅、鐵、錳、硒5種微量元素。首先將肌肉用干灰化法[8]消解，制得試樣消解液，定容后待檢測，并做試劑空白。

1.4 膠原蛋白測定

取4.00 g新鮮魚肉和10倍體積蒸餾水于勻漿器(FA25)中，勻漿2 min后，用離心機(HITACHI CR22G)在10 000 r/min下離心20 min，棄上清液。向沉淀加20倍體積的0.1 mol/L NaOH溶液，攪拌過夜后10 000 r/min離心20 min，棄上清液，重復2次。加入10倍體積的0.5 mol/L冰醋酸溶液，攪拌過夜，10 000 r/min離心20 min，重復1次，此上清液為可溶性膠原蛋白液。向沉淀加入5倍體積的蒸餾水，置于高壓滅菌鍋中，120 ℃加熱1 h后，10 000 r/min離心20 min，此上清液為不可溶性膠原蛋白液?？扇苄院筒豢扇苄阅z原蛋白分別用考馬斯亮藍蛋白測定試劑盒測定蛋白質含量[9]。

1.5 總超氧化物歧化酶活性檢測

向0.1 g樣品中加入1 mL 0.9%的生理鹽水，勻漿1 min，4 ℃、10 000 r/min離心20 min，取上清液加入酶標板，通過酶標儀用南京建成總超氧化物歧化酶試劑盒測定總超氧化物歧化酶活性。

1.6 丙二醛含量檢測

向0.1 g樣品加入1 mL 0.9%的生理鹽水，勻漿1 min，此勻漿液使用南京建成丙二醛試劑盒測定丙二醛含量，測定波長為532 nm。

1.7 氨基酸分析

參照GB 5009.124—2016方法測定(L-8900 Hitachi)。

肌肉營養品質評價:將必需氨基酸換算成1 g蛋白質中氨基酸質量(mg)，按照聯合國糧食與農業組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)1973年氨基酸評分標準模式和全雞蛋蛋白質的氨基酸模式，計算氨基酸評分(AAS)、化學評分(CS)和必需氨基酸指數(EAAI)。

EAAI=[(100A/AE)×(100B/BE)×……×(100H/HE)]1/n

式中，Ai為樣品中某種氨基酸含量；Bi為WHO推薦成人同種氨基酸需求量，Ci為全雞蛋蛋白質中同種氨基酸含量，n為氨基酸數量(個)，A、B、C、…、J為樣品必需氨基酸干物質含量(%)，AE、BE、CE、…、JE為全雞蛋蛋白質的必需氨基酸干物質含量(%)。

1.8 脂肪酸測定

按照GB 5009.168—2016方法測定(GC-2010 Plus Shimadzu)。

1.9 數據處理

試驗數據采用平均值±標準差表示，利用SPSS 17.0統計軟件進行方差分析、多重比較和相關性分析，差異顯著水平為0.05。

2 結 果

2.1 草魚肌肉基本營養成分

山泉流水和池塘養殖草魚基本營養成分見表1。山泉流水養殖草魚和池塘養殖草魚的水分、粗蛋白及粗脂肪含量均有顯著差異(P<0.05)，灰分含量差異不顯著(P>0.05)，其中山泉流水養殖草魚的粗蛋白和灰分含量均高于池塘養殖草魚，水分和粗脂肪含量低于池塘養殖草魚。

表1 山泉流水和池塘養殖草魚肌肉基本營養成分(濕基) %Tab.1 Contents of approximate nutritional composition in muscle ofcultured grass carp in spring flowing water and routine ponds (wet basis)

注：同行中標有不同字母的平均值間差異顯著(P<0.05)，下同.

Note: means with different letters in the same line are significantly different (P<0.05), et sequentia.

2.2 草魚肌肉礦物元素含量

測定的5種常量元素和5種微量元素含量見表2。兩種方式養殖草魚肌肉常量元素中K的含量均最高，Na其次，P、Mg和Ca次之。其中，普通池塘養殖草魚肌肉中K和Na的含量高于山泉流水養殖草魚，但差異不顯著(P>0.05)；P、Ca和Mg的含量低于山泉流水養殖草魚，差異顯著(P<0.05)。山泉流水養殖草魚肌肉中5種微量元素含量均高于普通池塘養殖草魚，差異顯著(P<0.05)。其中，山泉流水和池塘養殖草魚肌肉中含量最高的微量礦物元素均為Zn，其次為Fe、Se、Mn，Cu次之。

2.3 草魚肌肉膠原蛋白含量

山泉流水和池塘養殖草魚肌肉可溶性和不可溶性膠原蛋白含量見表3。兩種方式養殖草魚肌肉的可溶性蛋白含量差異不顯著(P>0.05)。山泉流水養殖草魚肌肉中不可溶性膠原蛋白含量顯著高于池塘養殖草魚(P<0.05)。山泉流水養殖草魚肌肉的總膠原蛋白含量高于池塘養殖草魚。

表2山泉流水和池塘養殖草魚肌肉礦物元素含量(濕基) mg/kg

Tab.2 Contents of mineral elements in muscle of grass carp cultured in spring flowing water and routine ponds (wet base)

表3 山泉流水與池塘養殖草魚肌肉膠原蛋白含量 mg/mLTab.3 Contents of collagen in muscle of grass carp culturedin spring flowing water and routine ponds

2.4 草魚肌肉超氧化物歧化酶活力及丙二醛含量

山泉流水和池塘養殖草魚肌肉超氧化物歧化酶活力和丙二醛含量見表4。山泉流水養殖草魚肌肉超氧化物歧化酶活力顯著高于池塘養殖草魚(P<0.05)，丙二醛含量顯著低于池塘養殖草魚(P<0.05)。

2.5 草魚肌肉氨基酸組成及含量

山泉流水和池塘養殖草魚肌肉中18種氨基酸含量的測定結果見表5，包括8種必需氨基酸和10種非必需氨基酸。山泉流水養殖草魚肌肉總氨基酸、總必需氨基酸和鮮味氨基酸含量均顯著高于池塘養殖草魚(P<0.05)，總非必需氨基酸差異不顯著。兩種方式養殖草魚必需氨基酸/總氨基酸分別為42.20%和40.04%，必需氨基酸/非必需氨基酸分別為73.81%和66.47%，含量最高的必需氨基酸均為賴氨酸，分別為1.60%和1.45%，含量最高的鮮味氨基酸均為谷氨酸，分別為2.23%和2.15%，除色氨酸、丙氨酸、胱氨酸和酪氨酸含量差異不顯著(P>0.05)外，其余氨基酸含量均差異顯著(P<0.05)。

表4 山泉流水與池塘養殖草魚肌肉超氧化物 歧化酶活力及丙二醛含量Tab.4 SOD activity and MDA content in muscle of grasscarp cultured in spring flowing water and routine ponds

山泉流水和池塘養殖草魚氨基酸評分、化學評分和必需氨基酸指數見表6。兩種方式養殖草魚的賴氨酸氨基酸評分和化學評分均最高，超過聯合國糧農組織和世界衛生組織評分模式和全雞蛋水平。根據氨基酸評分和化學評分，兩種方式養殖草魚的纈氨酸評分最低，分別為0.77、0.58和0.75、0.57，說明纈氨酸是兩種方式養殖草魚的第一限制性氨基酸。山泉流水草魚必需氨基酸指數高于池塘養殖草魚，分別為81.15和78.53。

2.6 草魚肌肉脂肪酸組成及含量

山泉流水和池塘養殖草魚肌肉脂肪酸組成及含量見表7。兩種方式養殖草魚共檢出18種脂肪酸，飽和脂肪酸5種、單不飽和脂肪酸4種、多不飽和脂肪酸9種。山泉流水養殖草魚肌肉飽和脂肪酸含量為32.91%，顯著低于池塘養殖草魚(36.85%)(P<0.05)，其中棕櫚酸含量均最高，山泉流水養殖草魚為24.39%，顯著低于池塘養殖草魚的26.98%(P<0.05)。山泉流水養殖草魚肌肉單不飽和脂肪酸含量為33.35%，顯著低于池塘養殖草魚的34.51%(P<0.05)，其中油酸含量均最高，山泉流水養殖草魚27.40%，顯著高于池塘養殖草魚的25.04%(P<0.05)。山泉流水養殖草魚肌肉多不飽和脂肪酸含量為33.48%，顯著高于池塘養殖草魚的28.32%(P<0.05)，其中亞油酸含量均最高，山泉流水養殖草魚14.79%，顯著高于池塘養殖草魚的13.61%(P<0.05)；山泉流水養殖草魚的亞麻酸4.68%，顯著高于池塘養殖草魚的3.97%(P<0.05)；山泉流水養殖草魚的花生四烯酸0.78%，顯著低于池塘養殖草魚的1.06%(P<0.05)；山泉流水養殖草魚的二十碳五烯酸+二十二碳六烯酸 9.07%，顯著高于池塘養殖草魚的6.77%(P<0.05)。

表5 山泉流水與池塘養殖草魚肌肉氨基酸組成與含量(濕基) %Tab.5 Kinds and contents of amino acids in muscle of grass carp cultured in spring flowing water and routine ponds (wet basis)

注：標“*”的為鮮味氨基酸.

Note: “*” means delicious amino acid.

表6 山泉流水與池塘養殖草魚肌肉氨基酸評分、化學評分和必需氨基酸指數Tab.6 AAS, CS and EAAI of amino acids in muscle of grass carp cultured in spring flowing water and routine ponds

表7 山泉流水與池塘養殖草魚肌肉脂肪酸組成與含量(濕基) %Tab.7 Kinds and contents of fatty acids in muscle of grass carp cultured in spring flowing water and routine ponds (wet basis)

3 討 論

3.1 基本營養成分分析比較

魚類營養成分及含量除受遺傳因素影響外，也隨著棲息環境、年齡、餌料及魚類營養代謝而變化[11-13]。本研究中，山泉流水養殖草魚的蛋白質、灰分含量顯著高于普通池塘養殖草魚，水分、脂肪含量卻低于池塘養殖草魚。山泉流水養殖草魚食物以水草為主，池塘養殖草魚以配合飼料為主，食物來源和養殖環境不同，均會造成山泉流水和池塘養殖草魚的肌肉營養成分不同，這在以不同方式養殖的光唇魚(Acrossocheilusfasciatus)[14]、長吻(Leiocassislongirostris)[15]和江鱈(Lotalota)[16]等魚類中均有體現。結果表明，山泉流水養殖草魚相較于池塘養殖草魚的蛋白質含量更高，脂肪含量更低，魚肉品質更好。

3.2 礦物元素含量分析比較

截至目前，已被確認與人體健康和生命有關的必需微量元素有18種，盡管它們在機體內含量極少，但對維持機體一些重要的新陳代謝卻十分必要。理化性質相似的元素在生物學上存在拮抗作用，且通常發生在Zn/Cu>10和Zn/Fe>1時[17]，本研究中，山泉流水養殖草魚肌肉的Zn/Cu>47、Zn/Fe>1，池塘養殖草魚Zn/Cu>40、Zn/Fe>3，說明兩種方式養殖草魚肌肉中的Zn/Cu和Zn/Fe正常，微量元素之間的平衡穩定。山泉流水養殖草魚肌肉中Zn、Cu和Se含量更高，多食有解毒和抗衰老作用，因為Zn和Cu能夠誘導合成更多的金屬硫蛋白與進入體內的Cd、Hg、Pb等重金屬結合而使其失去毒性，Zn與Se還有抗衰老作用[18]。

礦物元素不僅影響魚肉的營養價值，也影響魚肉的嫩度和風味[19-20]：Ca2+可加速肌肉的嫩化，提高肌肉的嫩度；Mg2+、Cu2+、Fe3+、Mn2+等影響魚肉的脂質過氧化反應，對肉味保持有重要作用；K+、Na+、Ca2+和Fe2+呈咸味，Zn2+呈甜味，肌肉風味隨這些元素的種類和數量的變化而變化[19-20]。山泉流水養殖草魚肌肉中Ca2+、Mg2+、Zn2+和Fe3+含量較高，具有較好的嫩度和風味。

3.3 膠原蛋白含量分析比較

膠原蛋白為肌肉結締組織的重要組成，其含量、交聯程度及膠原纖維的尺寸和排列均會影響肌肉結締組織的完整性和穩定性[21-23]。結蹄組織在肌纖維和肌束周圍形成致密的膜鞘[24]，在一定程度上可以防止肌肉水分蒸發和汁液流失，提高肌肉的持水力[25]；魚類死后肌肉的軟化和組織結構的孔隙主要因為細胞周圍結締組織的膠原蛋白降解[26-27]，所以肌肉中膠原蛋白含量對魚肉品質優劣至關重要[28]。肌肉的彈性也主要取決于肌肉內結締組織中膠原蛋白的含量，肌肉結締組織含量越多、肉質彈性越好，這已在豬肉[29]和雞肉[30]中得到證實。本研究中，山泉流水養殖草魚肌肉總膠原蛋白和不可溶性膠原蛋白含量高于池塘養殖草魚，說明魚肉彈性和品質更好[31]。膠原蛋白含量差異的原因在于：(1)同樣體質量的山泉流水養殖草魚比池塘養殖草魚的年齡大，而膠原蛋白和不可溶性膠原蛋白含量隨著養殖時間的增加而增加[32-35]；(2)除受食物影響外，山泉流水養殖草魚生活在流水中，運動量和肌肉負荷均較大，使其膠原蛋白含量高，但可溶性差[36]。但是，魚類的膠原蛋白比哺乳動物水解性強，會影響冷凍處理后魚肉的質地，需要多加關注。

3.4 超氧化物歧化酶活力和丙二醛含量分析比較

超氧化物歧化酶是一種能夠消除生物體新陳代謝過程中產生的有害物質的活性物質。丙二醛的含量指示機體脂質過氧化的程度，可間接反映細胞損傷的程度。二者配合用來顯示魚肉在加工及保藏過程中的抗氧化能力[37]。本研究中，山泉流水養殖草魚肌肉超氧化物歧化酶活力顯著高于池塘養殖草魚，而丙二醛含量顯著低于池塘養殖草魚，二者呈負相關性，與趙睿等[38]的研究一致，說明山泉流水養殖草魚肌肉具有更強的抗氧化能力，在加工和貯藏過程中能保存更長時間、具有更好的加工品質，能更好地補充人體超氧化物歧化酶、提高抗衰老能力。

3.5 氨基酸組成及含量分析比較

一種蛋白質或食物中必需氨基酸的含量比例，達到或接近聯合國糧農組織和世界衛生組織提出的人體所需氨基酸的組成模式，就說明其不僅滿足人體生理需要，也能被充分利用，營養價值更高[39]。對兩種方式養殖草魚肌肉中氨基酸的分析發現，山泉流水養殖草魚的必需氨基酸/總氨基酸為42.20%、必需氨基酸/非必需氨基酸為73.81%，高于池塘養殖草魚、江鱈[16]、黑斑原(Glyptosternummaculatum)[40]、鮐魚(Pneumatophorusjaponicus)[41]、密云水庫鰱魚(Hypophthalmichehysmolitrix)、鳙魚(Aristichthysnobilis)[42]，符合聯合國糧農組織和世界衛生組織理想模式要求[43]。兩種方式養殖草魚肌肉賴氨酸含量均超過全雞蛋和聯合國糧農組織/世界衛生組織模式，說明多食既能彌補以谷物為主食的膳食者食品中賴氨酸的不足，又能補充優質蛋白[44]。山泉流水養殖草魚的必需氨基酸指數為81.15%，高于池塘養殖草魚、中華倒刺鲃(Spinibarbussinensis)[44]和拉氏[6]。綜上說明，山泉流水養殖草魚屬優質蛋白質，且氨基酸平衡效果更好。

3.6 脂肪酸組成及含量分析比較

本研究中，山泉流水養殖草魚的飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸含量低于池塘養殖草魚，多不飽和脂肪酸含量高于池塘養殖草魚。飽和脂肪酸含量過高時血清總膽固醇升高，易引發心血管疾病，而多不飽和脂肪酸有利于調節脂質代謝和預防心血管疾病，是人和動物生長發育的必需脂肪酸[48-49]?！吨袊用裆攀碃I養素參考攝入量》建議總飽和脂肪酸∶總單不飽和脂肪酸∶總多不飽和脂肪酸=1∶1∶1為最佳，n-6多不飽和脂肪酸∶n-3多不飽和脂肪酸=(4～6)∶1為最佳[50]。二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸是人體非常重要的脂肪酸，在促進神經系統、視覺系統的發育，防治心腦血管疾病，抗癌和抗炎等方面具有積極作用[16]，因此魚類脂肪品質的優劣很大程度取決于多不飽和脂肪酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸的含量[51]。目前我國居民以家禽肉類和植物油為主要脂肪源，n-6多不飽和脂肪酸和n-3多不飽和脂肪酸的比值遠高于(4～6)∶1[52]。本研究中，山泉流水養殖草魚n-3多不飽和脂肪酸含量占總脂肪酸的14.52%，n-6多不飽和脂肪酸∶n-3多不飽和脂肪酸=1.23∶1，二十碳五烯酸+二十二碳六烯酸占總脂肪的9.07%，均高于池塘養殖草魚，說明多食不僅可以補充二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸和長鏈不飽和脂肪酸，其富含的n-3多不飽和脂肪酸還可以平衡脂肪酸的攝入，調節n-6和n-3多不飽和脂肪酸的比例。

脂肪酸組成與含量也影響魚肉的風味和口感：水產品特有的芳香氣味與n-3多不飽和脂肪酸分解產生的揮發性物質有關[53-54]；二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸在一定程度上反映了魚肉的多汁性[53-54]；魚肉的硬度和黏結性與硬脂酸的含量呈正相關性，與亞麻酸的含量呈負相關性[55]。本研究中，山泉流水養殖草魚肌肉n-3多不飽和脂肪酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸和亞麻酸高于池塘養殖草魚、鯽魚(Carassiusauratus)、鯉魚[47]和江蘇大銀魚(Protosalanxhyalocranius)[56]，說明山泉流水養殖草魚烹調后香氣更濃郁，且更爽滑多汁。

4 結 論

山泉流水養殖草魚的水分和粗脂肪含量顯著低于池塘養殖草魚，粗蛋白和灰分含量顯著高于池塘養殖草魚；山泉流水養殖草魚肌肉中P、Ca、Mg、Cu、Zn、Fe、Mn和Se含量均顯著高于池塘養殖草魚，K和Na含量顯著低于池塘養殖草魚；山泉流水養殖草魚肌肉可溶性膠原蛋白含量與池塘養殖草魚差異不顯著，不可溶性膠原蛋白顯著高于池塘養殖草魚；山泉流水養殖草魚肌肉有更高的超氧化物歧化酶活力及較低的丙二醛含量；山泉流水養殖草魚的總氨基酸、必需氨基酸/總氨基酸、必需氨基酸/非必需氨基酸和鮮味氨基酸顯著高于池塘養殖草魚；山泉流水養殖草魚的氨基酸評分和化學評分不同程度地高于池塘養殖草魚，必需氨基酸指數分別為81.15和78.53；山泉流水養殖草魚飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸含量顯著低于池塘養殖草魚，多不飽和脂肪酸含量顯著高于池塘養殖草魚。