八種鮭科魚類肌肉營養成分分析與營養價值評價

杜寧寧，黃曉麗，郝其睿，李晨輝，吳松，陳中祥

（1.中國水產科學研究院黑龍江水產研究所，黑龍江 哈爾濱 150070；2.農業農村部漁業環境及水產品質量監督檢驗測試中心（哈爾濱），黑龍江 哈爾濱 150070；3.農業農村部水產品質量安全控制重點實驗室，北京 100141）

鮭科魚類為高蛋白、無肌間刺、易消化的典型冷水性魚類和優質養殖魚類[1]。我國內陸冷水水域資源豐富，現有鮭科魚24 種，占世界鮭科魚類的20%以上[2]。與其他魚類相比，鮭科魚類肌肉中EPA和DHA 等不飽和脂肪酸含量豐富，還含有一般魚類缺乏的甘氨酸[3]，被譽為“水中人參”[4]。

肌肉營養成分分析對于評估水產品的營養價值和風味品質具有重要作用。關于鮭科魚類的肌肉營養成分研究已有一些報道[5-7]。孫中武等[8]研究發現，六種冷水魚肌肉中必需氨基酸和呈味氨基酸含量較高。白慶利等[9]研究表明，花羔紅點鮭Salvelinus malma 肌肉必需氨基酸指數高于白斑紅點鮭Salvelinus leucomaenis，其肌肉營養價值要明顯優于白斑紅點鮭。張殿福等[10]研究表明，大西洋鮭Salmo salar、三倍體虹鱒Oncorhynchus mykiss 和金鱒Oncorhynchus mykiss aguabonita 均符合優質蛋白質的評價標準，且富含不飽和脂肪酸。尤宏爭等[11]比較了甘肅地區養殖的四種鮭科魚類的營養價值，認為虹鱒肌肉脂肪酸的含量豐富，更具有保健價值。

我國關于鮭科魚類營養價值的早期研究多是對單個物種或不同亞種間的比較，部分研究缺少脂肪酸組成的分析，對鮮味氨基酸分析也不夠全面。養殖模式、飼料優化、養殖條件等生產因素，及魚類樣本的品種、規格和發育等均影響鮭科魚類的肌肉營養成分，早期對單個物種的研究結果難以準確比較不同品種間的差異。目前，對相同養殖條件下的多種鮭科魚類開展營養成分及營養價值的系統研究鮮有報道。本研究通過檢測分析相同條件下飼養的八種鮭科魚類肌肉的基本營養成分、氨基酸和脂肪酸含量，探討不同品種間的營養成分差異并評價其營養價值，為鮭科魚類的品質改良和冷水性魚類養殖產業的可持續發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗用魚采集自黑龍江水產研究所渤海冷水性魚類試驗站，用地下涌泉全流水養殖了18～24 個月，密度為10 kg/m3，水溫5～17℃，pH 7.5～7.8，溶解氧>7.0 mg/L。所用飼料為漢業虹鱒成魚配合飼料。選取外觀正常、體質健康的個體用于實驗，每種樣本選取規格接近的魚10 尾。虹鱒體質量（598.4±55.3）g/尾、山女鱒Oncorhynchus masou masou 體質量（363.6±28.0）g/尾、細鱗鮭Brachymystax lenok體質量（358.1±41.9）g/尾、哲羅鮭Hucho taimen 體質量（361.8±24.7）g/尾、金鱒體質量（539.2±56.9）g/尾、花羔紅點鮭體質量（176.3±14.2）g/尾、白斑紅點鮭體質量（171.4±20.7）g/尾、亞東鮭Salmo trutta fario 體質量（408.5±68.74）g/尾。

飼料成分：粗蛋白≥40.0%，粗脂肪≥12.0%，粗纖維≤5.0%，粗灰分≤14.0%，水分≤12.0%，賴氨酸≥2.2%，總磷≥0.9%。

1.2 樣品處理與檢測

將魚去皮，取側線以上的背部兩側肌肉，絞碎，混勻放入密封袋中。每個肌肉樣品隨機分成3 份，分別測定常規營養成分、氨基酸和脂肪酸含量。氨基酸和脂肪酸樣品經真空冷凍干燥后，用研磨機制成干粉狀，混勻，所有樣本于-80℃冷凍備用，所有實驗平行測定5 次。

基本營養成分的測定：水分的測定參照GB 5009.3-2016 直接干燥法；粗蛋白質的測定參照GB 5009.5-2016 凱氏定氮法；粗脂肪的測定參照GB 5009.6-2016 索式抽提法；粗灰分的測定參照GB 5009.4-2016 高溫灰化法。

氨基酸的測定：胱氨酸采用氧化水解法提取[12]，參照氨基酸分析儀法測定；其余16 種氨基酸參照GB 5009.124-2016 鹽酸水解法，使用日立L-8900氨基酸自動分析儀測定。

脂肪酸的測定：37 種脂肪酸參照GB/T 5009.168-2016 外標法測定，標準品：37 種脂肪酸甘油三酯混標，上海安譜公司。

氣相色譜法前處理：樣品經鹽酸水解，用乙醚和石油醚混合液浸提，旋轉蒸干。向提取物中加入2%氫氧化鈉甲醇溶液皂化，加入15%三氟化硼甲醇溶液甲酯化，微沸。加入正庚烷溶解，再加入飽和氯化鈉水溶液，靜置分層。吸取上層正庚烷提取溶液5 mL，加入無水硫酸鈉，靜置，取上層液至進樣瓶中待測。

儀器設備：Agilent7890B 氣相色譜儀，配氫火焰離子檢測器（FID）。

色譜條件：色譜柱：安捷倫HP-88 型毛細管柱，100 m×0.25 mm×0.20 μm；進樣口溫度：250℃；檢測器溫度：270℃；進樣方式：分流，分流比10∶1；進樣量：1 μL；載氣為高純氮氣（純度≥99.999%）。最佳色譜升溫程序：初始溫度120℃保持5 min；120℃～175℃，升溫速率5℃/min，保持10min；175℃～210℃，升溫速率5℃/min，保持5 min；210℃～230℃，升溫速率5℃/min，保持10 min。

計算公式：Xi=×100，式中Xi為試樣中各脂肪酸的含量（g/100g）；Ai為試樣測定液中各脂肪酸甲酯的峰面積；msi在標準測定液的制備中吸取的脂肪酸甘油三酯標準工作液中所含有的標準品的質量（mg）；FTGi-FAi為各脂肪酸甘油三酯轉化為脂肪酸的換算系數；ASi為標準測定液中各脂肪酸的峰面積；m 為試樣的稱樣質量（mg）；100 為將含量轉換為每100 g 試樣中含量的系數。

十八碳四烯酸參考Rymer 等[13]的方法使用Agilent7890A/5975C 氣相色譜質譜儀進行測定[14]。標準品：十八碳四烯酸甲酯（all cis-6,9,12,15）單標，Chiron 公司。

1.4 營養品質評價

依據1973 年糧食與農業組織（FAO）、世界衛生組織（WHO）建議的氨基酸評分標準模式[15]和中國預防醫學科學院營養與食品衛生研究所提出的全雞蛋蛋白質的氨基酸模式[16]進行比較分析，分別按照公式（1）～（4）計算氨基酸評分（Amino acid score,AAS）、化學評分（Chemical score,CS）和必需氨基酸指數（Essential amino acid index,EAAI）。

式中：氨基酸含量、待評蛋白質中某種氨基酸含量及FAO/WHO 評分模式中同種氨基酸含量的單位均為mg/g N；n 表示比較的氨基酸數量；t 表示試驗蛋白質的必需氨基酸，mg/g N；s 表示雞蛋蛋白質的必需氨基酸，mg/g N。

1.5 數據處理

測定結果用平均值±標準差（Mean±SD）表示，采用SPSS 26.0 軟件對實驗數據進行單因素方差分析（ANOVA）、通過LSD 法進行多重比較（P<0.05 為有顯著性差異）；對17 種氨基酸指標進行主成分分析，選取特征根大于1，且累計方差貢獻率達到85%作為主成分納入標準，構建綜合評價函數評定氨基酸營養價值。

2 結果與分析

2.1 八種鮭科魚類肌肉常規營養成分

八種鮭科魚類肌肉水分含量為72.49%～76.58%，金鱒水分含量最高，細鱗鮭水分含量最低，各品種間差異不顯著（P>0.05）；粗蛋白含量為18.58%～20.65%，虹鱒粗蛋白含量最高，細鱗鮭含量最低，各品種間差異不顯著（P>0.05）；粗脂肪含量為2.26%～3.01%，哲羅鮭粗脂肪含量最高，白斑紅點鮭含量最低，各品種間差異顯著（P<0.05）；粗灰分含量為1.44%～1.84%，金鱒粗灰分含量最高，山女鱒含量最低，各品種間差異顯著（P<0.05）（圖1）。

2.2 八種鮭科魚類肌肉脂肪酸組成及含量

在八種鮭科魚類肌肉中檢出16 種脂肪酸，碳鏈長度介于十二碳和二十二碳之間，其中飽和脂肪酸（SFA）5 種、不飽和脂肪酸（UFA）11 種。虹鱒和山女鱒肌肉中油酸含量最高，分別為2.09 g/100g 和1.80 g/100g；其余六種鮭科魚類肌肉中均為棕櫚油酸含量最高，在1.76～2.99 g/100g 之間，各品種間脂肪酸含量差異顯著（P<0.05）（圖2）。由表1 可知：八種鮭科魚類肌肉脂肪酸總量為8.85～11.54 g/100g，哲羅鮭肌肉脂肪酸總量顯著高于其他7 種（P<0.05）；八種鮭科魚類肌肉脂肪酸種類以UFA 為主，單不飽和脂肪酸（MUFA）含量為3.29～5.23 g/100g，多不飽和脂肪酸（PUFA）含量為3.53～4.24 g/100g，其中PUFA 占脂肪酸總量的32.76%～42.82%，虹鱒PUFA含量顯著高于其他七種（P<0.05）；肌肉中必需脂肪酸（EFA）含量為1.84～3.07 g/100g，占脂肪酸總量的19.27%～30.96%，虹鱒EFA 含量最高，亞東鮭含量最低，各品種間差異顯著（P<0.05）；二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）總量為0.89～1.45 g/100g，占脂肪酸總量的9.33%～15.61%，白斑紅點鮭EPA 和DHA 總量最高，其次為金鱒，各品種間差異顯著（P<0.05）。八種鮭科魚類SFA 以棕櫚酸為主，占SFA 總量的54.38%～69.92%。MUFA 以油酸和棕櫚油酸為主，兩者之和占MUFA 總量的90.24%～95.98%。PUFA 以亞油酸、α-亞麻酸、DHA為主，占PUFA 總量的66.7%～85.85%。EFA 以亞油酸為主，占EFA 總量的44.88%～54.24%。

表1 八種鮭科魚類肌肉中脂肪酸組成及含量（干重）Tab.1 Composition and contents of fatty acids in the musles of eight members in Salmonidae（dry weight）

2.3 八種鮭科魚類肌肉氨基酸分析

2.3.1 八種鮭科魚類肌肉氨基酸組成和含量

八種鮭科魚類肌肉共檢出17 種常見氨基酸（因酸水解，未檢測到色氨酸）。實驗用魚肌肉中含量最高的氨基酸均為谷氨酸10.53～11.21 g/100g，其次為天冬氨酸、賴氨酸和亮氨酸。肌肉氨基酸總量達到71.91～74.01 g/100g，由高到低排序為：細鱗鮭>山女鱒>哲羅鮭>金鱒>虹鱒>亞東鮭>花羔紅點鮭>白斑紅點鮭，各品種間氨基酸總量差異顯著（P<0.05）。必需氨基酸（EAA）總量為29.02～30.15 g/100g，其中山女鱒EAA 含量最高，細鱗鮭次之，白斑紅點鮭最低，各品種間差異顯著（P<0.05）。半必需氨基酸（HEAA）總量為4.53～4.79 g/100g，非必需氨基酸（NEAA）總量為37.96～39.28 g/100g，鮮味氨基酸（UAA，包括谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸）總量為26.96～28.08 g/100g。山女鱒UAA 含量最高，細鱗鮭次之，各品種間差異顯著（P<0.05）。肌肉中WEAA/WTAA為40.36%～41.27%，WEAA/WNEAA為75.99%～78.77%、WUAA/WTAA為37.40%～38.43%（表2）。

2.3.2 八種鮭科魚類肌肉必需氨基酸營養品質評價

八種鮭科魚類肌肉中必需氨基酸含量均高于FAO/WHO 標準，細鱗鮭、哲羅鮭高于全雞蛋蛋白模式（表3）。八種鮭科魚類肌肉中AAS 均較高（0.88～2.40），CS評分均大于0.5（0.59～1.41），EAAI 在87.47～111.49 之間（表4）。

根據AAS 標準，虹鱒、山女鱒、金鱒的第一限制性氨基酸為苯丙氨酸和酪氨酸，花羔紅點鮭的第一限制性氨基酸為異亮氨酸，白斑紅點鮭和亞東鮭的第一限制性氨基酸為纈氨酸。根據CS 標準，虹鱒、山女鱒、細鱗鮭、哲羅鮭、金鱒、花羔紅點鮭的第一限制性氨基酸為苯丙氨酸和酪氨酸，第二限制性氨基酸為異亮氨酸；白斑紅點鮭、亞東鮭的第一限制性氨基酸為纈氨酸，第二限制性氨基酸為苯丙氨酸和酪氨酸。

2.3.3 八種鮭科魚類肌肉氨基酸主成分分析

八種鮭科魚類17 種氨基酸指標的主成分分析表明（表5），提取五個主成分所建立的模型可以解釋原始數據的91.374%。在第1 主成分中，蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、亮氨酸絕對值系數較大，說明主要反映必需氨基酸組成情況；第2 主成分中，谷氨酸、甘氨酸絕對值系數較大，說明主要反映呈味氨基酸情況；第3 主成分中，賴氨酸絕對值系數較大，說明主要反映對谷物第一限制性氨基酸的補充情況；第4 主成分中胱氨酸絕對值系數較大，說明主要反映非必需氨基酸情況；第5 主成分中苯丙氨酸、酪氨酸絕對值系數較大，說明主要反映水產品第一限制性氨基酸含量情況（表6）。氨基酸綜合得分模型為：F=0.4079F1+0.2592F2+0.1209F3+0.1133F4+0.0987 F5（F 為得分因子，F1～F5 為5 個主成分的函數表達式）。氨基酸主成分綜合評價排序為：細鱗鮭>山女鱒>虹鱒>花羔紅點鮭>金鱒>哲羅鮭>亞東鮭>白斑紅點鮭。

表5 總方差解釋Tab.5 Total variance explained

表6 成分矩陣Tab.6 Component matrix

3 討論

3.1 肌肉常規營養成分分析

水分是影響魚酮體營養價值、能量密度的重要因素[17]。食物中干物質含量越高，營養價值越高[18]。本研究中八種鮭科魚類水分含量低于鱖Siniperca chuatsi（78.25%）[19]、鯉Cyprinus carpio（79.21%）[20]、鯽Carassius auratus（80.10%）[21]、鳙Aristichthys nobilis（80.45%）[22]、草魚Ctenopharyngodon idellus（80.22%）[23]等常見淡水魚類，高于5 種鰻鱺屬魚類（62.34%～71.80%）[24]。

蛋白質和脂肪含量不僅是評價肌肉營養價值的重要指標，對食物的色、香、味及質構等方面也起重要作用。鮭科魚類是一種高蛋白的魚類，本研究中細鱗鮭的粗蛋白含量最低（18.58%），但高于鯉（17.95%）[20]、鯽（3.31%）[21]、羅非魚Oreochromis niloticus（18.11%）[25]、烏鱧Ophiocephalus argus（16.21）[26]等淡水魚。白斑紅點鮭的脂肪含量最低，但仍顯著高于鯉（1.58%）[20]、淡水石斑魚Cichlasoma managuense（1.23%）[25]、羅非魚（0.86%）[25]等淡水魚。生活在低溫水域的物種通過積累更多脂肪來抵御低溫，因此鮭科魚類的脂肪含量要高于其他物種。本研究結果與尤宏爭[11]等的研究結果相比較，虹鱒、金鱒、亞東鮭的脂肪含量偏低，這可能與捕撈季節以及魚體規格相關[27]。水產品中脂肪含量受到生長環境、生理條件、食餌狀態等內源和外源因素的影響，是變動最大的營養成分[28]。

3.2 肌肉脂肪酸營養成分分析

脂肪酸是人體必不可少的營養素，食物中的多不飽和脂肪酸有預防心血管疾病，降低心臟病患病風險等功效[29]。PUFA 中的高度不飽和脂肪酸還是肉質香味反應的重要前體物質，對食物的風味起重要作用[30]。本研究的八種鮭科魚類肌肉中PUFA 占脂肪酸總量的32.76%～42.82%，與張殿福[10]、劉洋[31]等的研究結果相近，顯著高于烏蘇里白鮭Coregonus ussuriensis（31.41%）[32]、大麻哈魚Oncorhynchus keta（14.70%）[33]、大西洋鮭（30.36%）[5]、丹麥銀鮭Oncorhynchus kisutch（28.78%）[5]等其它鮭科魚類，說明八種鮭科魚類多不飽和脂肪酸含量豐富。EPA 和DHA 是最具保健價值的多不飽和脂肪酸，其生理功能不僅僅局限于必需脂肪酸的營養價值，在防治心血管疾病、促進大腦發育等方面也具有重要作用[34]。本研究的實驗用魚肌肉中EPA 和DHA 合計占脂肪酸總量的9.33%～15.61%，明顯高于鯉（2.3%）、草魚（4.2%）、青魚Mylopharyngodon piceus（1.4%）和鯽（5.3%）等經濟魚類，與王芳[7]等研究結果相符。Ruyter 等[35]研究發現，大西洋鮭在較低溫的環境下DHA 合成率更高。EPA 和DHA 是由浮游生物以及海藻類生物合成，通過食物鏈進入魚體內形成甘油三酯蓄積，低溫下呈現液狀，因此在冷水魚中的含量較高[28]。PUFA 與SFA 的比值是衡量脂肪酸營養價值的重要指標，營養指南建議的P/S 比值應高于0.4～0.5[36]。八種鮭科魚類的P/S 比值為1.41～2.32，超過一般的經濟魚類（0.35～1.25）[26]，說明八種鮭科魚類是很好的脂肪酸營養食物源。

3.3 肌肉氨基酸營養組成與品質評價

氨基酸含量與組成特點是反映蛋白質營養價值的重要指標。本研究中八種鮭科魚類氨基酸總量和必需氨基酸總量與同為全流水養殖模式的北極紅點鮭Salvelinus alpinus 相近[37]，均高于鯽（67.32 g/100g，28.42 g/100g）[38]、草魚（63.91 g/100g，27.41 g/100g）[38]、黃 顙 魚Pelteobagrus fulvidraco（63.80 g/100g，26.82 g/100g）[38]、鯉（58.51 g/100g，24.55 g/100g）[20]、烏鱧（71.65 g/100g，28.53 g/100g）[39]等?？梢?，八種鮭科魚類的氨基酸營養價值高于多數淡水經濟魚類。本研究中氨基酸含量的高低排序與孫中武[8]等的研究結果一致，含量較高的為谷氨酸，其次為天冬氨酸、賴氨酸和亮氨酸。谷氨酸和天冬氨酸是鮮味氨基酸中呈鮮味的特征氨基酸。本研究中天冬氨酸和谷氨酸的總量達17.75%～19.42%，占氨基酸總量的24.63%～26.24%，說明八種鮭科魚類具有較強鮮味。細鱗鮭和山女鱒的鮮味氨基酸總含量顯著高于其他6 種（P<0.05），也高于鯽（25.95 g/100g）[38]、草魚（24.81 g/100g）[38]、鯰Silurus asotus（21.17 g/100g）[38]、黃顙魚（24.83 g/100g）[38]等多數淡水魚類，因此味道鮮美。根據FAO/WHO 對蛋白質理想模式定義，優質蛋白質的氨基酸組成標準為WEAA/WTAA、WEAA/WNEAA在40%和60%以上[15]。本研究中八種鮭科魚類肌肉WEAA/WTAA、WEAA/WNEAA值均大于40%和75%，符合FAO/WHO 模式中質量較優蛋白質的氨基酸組成。

AAS、CS 和EAAI 是分析動物肌肉必需氨基酸組成、衡量并評價其蛋白質營養價值的常用指標。本研究表明，八種鮭科魚類肌肉中的AAS 值均較高，其中細鱗鮭為1.18～2.40，是必需氨基酸的良好膳食來源。CS 均大于0.5，其中賴氨酸的化學評分較高，說明八種鮭科魚類賴氨酸含量豐富。賴氨酸為人體必需氨基酸，也是谷物的第一限制氨基酸，食用鮭科魚類有助于補充賴氨酸。8 種鮭科魚類EAAI范圍為87.47～111.49，高于大宗淡水魚類（青魚67.62、草魚62.71、鰱Hypophthalmichthys molitrix 60.73、鳙68.44、鯉71.25、鯽68.96、團頭魴Megalobrama amblycephala 67.13[40]）。由此可見，八種鮭科魚類氨基酸組分齊全、是優質的蛋白膳食源。

對八種鮭科魚類17 種氨基酸的主成分分析得到氨基酸分值綜合排序為：細鱗鮭>山女鱒>虹鱒>花羔紅點鮭>金鱒>哲羅鮭>亞東鮭>白斑紅點鮭。細鱗鮭、山女鱒、虹鱒得分較高與前期分析結果相近，是差異分析結果的深入驗證，亞東鮭和白斑紅點鮭分數較低，可能與采樣時間及品種相關。

3.4 結論

八種鮭科魚類肌肉粗蛋白和粗脂肪含量高于多數淡水魚類。鮭科魚類肌肉中PUFA 含量，尤其是EPA 和DHA 總量也高于一般經濟魚類。肌肉中共檢測出17 種氨基酸，WEAA/WTAA、WEAA/WNEAA均高于FAO/WHO 理想模式（40%和60%），表明八種鮭科魚類是優質蛋白質食物源。主成分分析結果表明細鱗鮭、山女鱒、虹鱒和花羔紅點鮭四種魚類的氨基酸品質得分較高，可優先作為氨基酸的膳食補充源。