鲈鱼骨营养价值的分析与评价

2014-02-17 08:39马国红张延华宋理平
大连海洋大学学报 2014年6期
关键词:鱼骨鲈鱼胶原蛋白

马国红,张延华,宋理平

(山东省淡水渔业研究院,山东济南250013)

鲈Lateolabrax japonicus隶属于鲈形目、鲈亚目、酯科、鲈属,是硬骨鱼类中的高等鱼类[1],在中国、日本、朝鲜等沿海常见。鲈个体较大、肉质鲜美、营养丰富、经济价值高,为常见的经济鱼类之一,也是发展海水养殖的主要品种。但在其加工过程中,鱼骨及鱼鳞常被当作废弃物抛弃,据黄东雨等[2]的研究,海洋鱼类的废弃物能占到鱼体总质量的20%~40%,仅鱼头骨和脊骨就能占鱼体总体质量的10%~15%,这种情况不仅对生态环境造成了严重的污染,同时也浪费了大量的自然资源。为了充分有效地利用鱼骨资源,掌握鱼骨的基本成分、营养价值,提高鱼类的经济附加值,本研究中根据中国水产品发展的实际情况,选择比较常见的鲈为研究对象,对其鱼骨常规成分和氨基酸组成进行了分析检测,旨在为更好地利用海洋资源、减少加工业污染物排放、保护自然环境,以及为海洋产品的深加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用鲈购自济南市海鲜市场,为冰鲜鲈,共8尾,体质量为712.4~979.6 g,平均体质量为(865.63 ±95.19)g。

试验仪器主要有电热鼓风恒温干燥箱BGZ-246(上海博讯)、全自动凯氏定氮仪UDK152+DK20(意大利VELP)、全自动索氏脂肪提取仪E-812(瑞士步琪)、马弗炉BF51794JC-1(美国热电)和日立835氨基酸分析仪 (日本Hitachi)。

1.2 方法

1.2.1 样品的处理 将鱼宰杀后把鱼皮、鱼肉、内脏剔除干净,然后把包括头骨、脊椎骨、鱼刺在内的所有硬质骨类用微波炉中火加热20 min以上,反复用水清洗至完全无肉、髓等杂质,沥干水分后剁碎、混匀,随机分为两组,一组用于检测常规成分和氨基酸含量,另一组用于胶原蛋白的提取。每种常规成分的检测均设3个样品,氨基酸设2个样品,重复读数3次,全部取平均值作为最终检测结果。

1.2.2 鱼骨成分的检测 分别采用恒温干燥法(GB/T6435—2006)、凯氏定氮法 (GB/T6432—1994)、索氏抽提法 (GB/T6433—2006)、高温(550℃)灼烧法 (GB/T6438—2007)、柱后茚三酮衍生法 (GB/T 5009.124—2003)[3]检测水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分和氨基酸的含量。

1.2.3 鱼骨营养价值的评价 鱼骨营养价值的评价,根据粮食与农业组织 (FAO)和世界卫生组织(WHO)1973年建议的每克氮氨基酸评分标准模式和中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提出的鸡蛋蛋白质评分模式,将所测得的必需氨基酸含量换算成每克氮中含氨基酸的毫克数进行比较,分别计算氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)。

AAS=试验蛋白质氨基酸含量 (mg/g N)/[FAO/WHO评分标准模式氨基酸含量(mg/g N)],

CS=试验蛋白质氨基酸含量 (mg/g N)/鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量 (mg/g N),

氨基酸的支/芳值=缬氨酸+亮氨酸+异亮氨酸含量/(苯丙氨酸+酪氨酸含量),

每克氮中氨基酸的含量 (mg/g N)=鱼骨中氨基酸含量/鱼骨蛋白质的百分含量×62.5。

1.3 数据处理

使用Excel软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 鲈鱼骨常规成分的组成

鲈鱼骨常规成分的测定结果如表1所示。从表1可见:鲈鱼骨水分含量为46.20% ±1.49%,与所列鱼类[4-6]相比,低于鲢、鳙、太平洋真鳕和鲑鳟鱼骨,高于鲤和草鱼骨;鲈鱼骨粗蛋白质含量为12.91% ±0.01%(湿基),稍高于鳙鱼骨,低于其他几种鱼骨;鲈鱼骨粗灰分含量较高,为33.28% ±0.12%(湿基),低于罗非鱼鱼骨,高于其他几种鱼骨;鲈鱼骨粗脂肪含量为3.67% ±0.10%(湿基),高于鲢、太平洋真鳕、鲑鳟鱼骨,低于其他几种鱼骨。这说明鲈鱼骨是一种高矿物质、低脂肪的蛋白质原料。

表1 几种鱼骨成分的比较Tab.1 Comparison of approximate composition in several fish bones w/%

2.2 氨基酸组成

从表2可见:在本试验所测定的18种常见氨基酸中,甘氨酸 (Gly)含量最高 (3.578%),占氨基酸总量的16.54%;其次为丙氨酸 (Ala)、谷氨酸 (Glu)和脯氨酸 (Pro);胱氨酸 (Cys)含量最低 (0.401%),占氨基酸总量的1.85%。这一结果与金枪鱼[7]、匙吻鲟[8]、鲟[9]等鱼骨氨基酸的组成基本一致。

鲈鱼骨中氨基酸总量为21.626%,为鲈鱼骨蛋白质含量 (24.00%)的90%,这与以往的研究结果相吻合,说明鲈骨氨基酸组成比较均衡。其中必需氨基酸为4.842%,占氨基酸总量的22.39%。必需氨基酸与半必需氨基酸量合计为7.011%,占氨基酸总量的32.42%,精氨酸含量丰富,在18种氨基酸中排第五位。由此可见,对鲈鱼骨进行一定的产品加工,制成婴儿食品,可以大大提高鲈鱼骨的经济利用价值。

表2 鲈鱼骨氨基酸的组成Tab.2 Amino acid composition of bones in Japanese sea perch Lateolabrax japonicus %

2.3 氨基酸评分和化学评分

从表3可见,鲈鱼骨所含必需氨基酸含量为1260.6 mg/g N,以氨基酸评分 (AAS)、化学评分(CS)为指标分析,鲈鱼骨的第一限制性氨基酸均为异亮氨酸 (Ile),AAS值为0.40,CS值为0.30;第二限制性氨基酸为亮氨酸 (Leu),AAS值为0.41,CS 值为 0.34。

本研究中测定和计算了鲈鱼骨支链氨基酸与芳香族氨基酸含量的比值,为2.34。高支/低芳氨基酸混合物具有保肝作用,正常人和哺乳动物的支/芳值为3.0~3.5,当肝脏受损伤时,则降为1.0~1.5。

表3 鲈鱼骨必需氨基酸组成评价Tab.3 Evaluation of essential amino acid composition of bones in Japanese sea perch Lateolabrax japonicus

3 讨论

3.1 鲈鱼骨成分分析

矿物质可以提供人体所必需的微量元素,虽然在生物体内含量不多,但对于生物的生命活动起着非常重要的作用。据研究,一般鱼体骨骼矿物质中钙、鳞含量能达到灰分含量的45%左右[4]。有学者研究了以加工罗非鱼鱼片的下脚料为原料,制备活性钙,制得的产品为白色粉末、无异味,纯度能达到68.01%[10],因此,鱼骨是一种非常好的补钙原料。

本研究结果表明,粗蛋白质是鱼骨中第二大组分,骨骼中粗蛋白质的90%为胶原蛋白,胶原蛋白是一种具有独特结构的蛋白,是细胞外基质的主要组成部分,可以占到动物体内总蛋白质含量的25%~30%。胶原蛋白在动物的结缔组织 (骨、软骨、皮肤、肌腱、韧带等)中广泛存在,对动物的机体和脏器起着支撑、保护、联合,以及形成屏障等生物作用。胶原蛋白还具有非常强的生物活性及生物功能,对于细胞的迁移、分裂、增殖起着一定的作用,且能使动物的骨、软骨、皮肤、肌腱和韧带保持一定的机械强度。此外,胶原蛋白所具有的弱的抗原性和良好的生物相容性,使其在医药、美容、烧伤、创伤、组织修复等领域被广泛应用[11]。近年来,由于禽流感和口蹄疫疾病的发生,水产品被认为是一种比较安全的食品。因此,从鱼骨中提取胶原蛋白,是目前国内外科研工作者研究的一个热点课题。

鲈鱼骨的粗脂肪含量比一般的淡水鱼骨含量要低 (表1),在食物丰富多样、能量普遍过剩的现代,为了适应食品消费的理念和要求,无论是作为蛋白源还是钙源,鲈鱼骨比许多淡水鱼类具有更多的优势。

据已有的研究表明,鲜骨的营养极为丰富,不仅包括蛋白质、脂肪、骨胶原、软骨素、磷脂质、磷蛋白,还具有丰富的钙、磷、铁和锌等矿物质,其含量是鲜肉的数倍[12]。因此,在鱼骨的营养研究分析、鱼骨食品的开发利用、鱼骨营养成分的提纯加工等方面,科研工作者还有许多工作要做。

3.2 鲈鱼骨氨基酸组成分析

氨基酸是蛋白质组成的基本结构单位,蛋白质不同氨基酸组成就不同。本研究中,在测得的18种氨基酸中 (色氨酸在酸水解过程中被破坏,未另行检测),包含17种常见氨基酸和一种稀有氨基酸——羟脯氨酸 (Hyp)。稀有氨基酸是正常氨基酸的衍生物,羟脯氨酸存在于弹性蛋白和胶原蛋白中[13],是胶原蛋白特有的氨基酸,羟脯氨酸含量的多少与胶原蛋白的稳定性、变性温度呈正相关[11]。鱼体中胶原蛋白多分布于鱼皮、鱼鳞、鱼骨中,因此,检测羟脯氨酸含量对于确定鱼骨中胶原蛋白含量与性质具有一定的意义。

18种氨基酸中包括赖氨酸 (Lys)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸 (Phe)、缬氨酸 (Val)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸 (Ile)和苏氨酸 (Thr)7种必需氨基酸。对婴儿来说,组氨酸 (His)和精氨酸(Arg)也是必需氨基酸,因此,也称为半必需氨基酸。由表2可以看出,羟脯氨酸含量为1.499%,占氨基酸总量的6.93%。一般羟脯氨酸含量乘以11.1即为胶原蛋白含量,计算得知,鲈鱼骨胶原蛋白约为鱼骨总蛋白的69.3%,这说明,鲈鱼骨中胶原蛋白含量丰富。

食物中鲜味氨基酸的含量决定了食物的风味,谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸统称为鲜味氨基酸。谷氨酸、天门冬氨酸呈鲜味,而甘氨酸和丙氨酸则呈甘味。由表2可以看出,鲈鱼骨鲜味氨基酸含量为9.972%,占氨基酸总量的46.11%,含量比必需氨基酸含量还高,这说明鲈鱼骨是一种味道非常独特、鲜美的蛋白食品。

3.3 鲈鱼骨必需氨基酸组成评价

本研究结果表明,鲈鱼骨必需氨基酸含量虽然低于每克氮氨基酸评分标准模式和鸡蛋蛋白质评分模式标准,但却超过了WHO推荐的成人氨基酸需要量,这说明鲈鱼骨是一种必需氨基酸含量非常丰富的鱼骨,具有较高的营养价值。本研究中所测的氨基酸支/芳值为2.34,与郝淑贤等[9]检测的鲟鱼软骨、邓必阳等[14]所测的鲨鱼软骨接近,肝病患者多食用高支/低芳氨基酸的食物可以起到一定的防病、治病效果[15]。

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