不同養(yǎng)殖模式下加州鱸營養(yǎng)成分差異分析

韓曉磊，王 浩，馮一凡，黃建中，王 嬌，張耀文，顧曉丁，徐建榮

(1.常熟理工學(xué)院，江蘇常熟 215500；2.常熟市韻天農(nóng)業(yè)科技有限公司，江蘇常熟 215500)

加州鱸(Micropterussalmoides)，原名大口黑鱸，俗稱鱸，隸屬于鱸形目(Perciformes)太陽魚科(Ceutrarchidae)黑鱸屬(Micropterus)，原產(chǎn)于美國加利福尼亞州，20世紀(jì)80年代初引入我國，由于其生長(zhǎng)快、病害少、耐低溫、肉多刺少、味道鮮美、營養(yǎng)豐富等優(yōu)點(diǎn)，已成為我國淡水養(yǎng)殖的主要魚類品種之一，近年來更是被譽(yù)為“第五大家魚”[1-2]。目前加州鱸的主要養(yǎng)殖模式為池塘養(yǎng)殖，存在養(yǎng)殖水質(zhì)不佳、魚肉品質(zhì)下降、勞動(dòng)強(qiáng)度較大等問題，而工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖(以下簡(jiǎn)稱循環(huán)水養(yǎng)殖)模式是以養(yǎng)殖用水凈化循環(huán)后再利用為主要特征的高效流水養(yǎng)殖模式，能夠有效降低水體中氮、磷含量，凈化水質(zhì)[3-4]，具有養(yǎng)殖密度高、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)電等優(yōu)勢(shì)[5-8]。目前研究發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖模式能夠顯著影響魚類的生長(zhǎng)狀況、肌肉品質(zhì)和營養(yǎng)成分[9-10]，然而關(guān)于循環(huán)水養(yǎng)殖模式對(duì)魚類肉質(zhì)品質(zhì)影響的研究鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以加州鱸為研究對(duì)象，比較了池塘養(yǎng)殖和循環(huán)水養(yǎng)殖2種不同養(yǎng)殖模式對(duì)加州鱸肌肉品質(zhì)的影響，旨在為養(yǎng)殖加州鱸品質(zhì)提升以及循環(huán)水養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)用加州鱸均為成魚，于2018年1月15日取自常熟市韻天農(nóng)業(yè)科技有限公司養(yǎng)殖基地，養(yǎng)殖投喂浙江德清龍申力飼料有限公司的加州鱸專用全價(jià)配合飼料(有效成分組成：粗蛋白質(zhì)≥46%、粗脂肪≥8%、粗纖維≤6%、粗灰分≤16%)。池塘養(yǎng)殖和循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸均選用體表無傷病、體質(zhì)健壯的鮮活魚樣，各取樣10尾，體長(zhǎng)分別為29.58～30 cm和28～28.5 cm，體重分別為480～510 g和390～420 g。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

將樣本分別取背部和腹部肌肉，去離子水沖洗干凈，粉碎混勻后分裝于封口袋中，于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 測(cè)定方法

根據(jù)GB5009.3-2016，采用105 ℃直接干燥法測(cè)定樣品中水分含量；根據(jù)GB5009.4-2016，采用550℃灼燒重量法測(cè)定樣品中的灰分；根據(jù)GB5009.6-2016，采用索氏抽提法測(cè)定樣品中脂肪的含量；根據(jù)GB500.5-2016，采用凱氏定氮法測(cè)定樣品中蛋白質(zhì)的含量；根據(jù)GB/T17376-2008，通過氣相色譜儀測(cè)定樣品中脂肪酸含量；根據(jù)GB5009.124-2016，通過氨基酸分析儀測(cè)定樣品中氨基酸含量。

1.2.3 營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)方法

根據(jù)2007年聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)/世界衛(wèi)生組織(WHO)建議的氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式，按照以下公式分別計(jì)算氨基酸評(píng)分(AAS)、化學(xué)評(píng)分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)[11-14]。

氨基酸評(píng)分(AAS)=[待評(píng)蛋白質(zhì)中氨基酸含量(%)]/[FAO/WHO評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式中相應(yīng)氨基酸含量(%)]

化學(xué)評(píng)分(CS)=[待評(píng)蛋白質(zhì)中某氨基酸含量(%)]/[全雞蛋中相應(yīng)氨基酸含量(%)]

必需氨基酸指數(shù)(EAAI)=

EA、EB…EH為比較的必需氨基酸含量，EEA、EEB...EEH為全雞蛋蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量，n為比較的必需氨基酸的個(gè)數(shù)。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

利用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，使用SPSS 13.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示，所得數(shù)據(jù)采用t檢驗(yàn)，0.01≤P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 常規(guī)營養(yǎng)成分及含量

由表1可見，池塘養(yǎng)殖加州鱸肌肉的水分含量極顯著高于循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸；循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉的粗脂肪和粗蛋白質(zhì)含量均高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，其中粗蛋白含量達(dá)到極顯著水平。根據(jù)粗脂肪含量對(duì)魚類的劃分[15]，兩種養(yǎng)殖模式加州鱸的粗脂肪含量均在2%～4%，其屬于低脂魚類。

表1 池塘養(yǎng)殖和循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中常規(guī)營養(yǎng)成分比較(鮮樣)Tab.1 Common nutritional components in muscle of pond and circulating water cultured M.salmoides(fresh sample) %

注：同列數(shù)字后不同大寫字母表示差異極顯著，不同小寫字母表示差異顯著。

2.2 脂肪酸組成及含量

池塘養(yǎng)殖和循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中共檢測(cè)出10種脂肪酸，其中飽和脂肪酸(SFA)3種，單不飽和脂肪酸(MUFA)2種，多不飽和脂肪酸(PUFA)5種，必需脂肪酸(EFA)2種。循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸的總不飽和脂肪酸(ΣUFA)、總多不飽和脂肪酸(ΣPUFA)、EPA+DHA和總脂肪酸(ΣFA)含量均高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，前兩者差異達(dá)到極顯著水平；池塘養(yǎng)殖加州鱸的總飽和脂肪酸(ΣSFA)和總單不飽和脂肪酸(ΣMUFA)含量均極顯著高于循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸(見表2)。

表2 池塘養(yǎng)殖和循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中脂肪酸組成及含量(干樣)Tab.2 Fatty acids composition in muscle of pond cultured and circulating water cultured M.salmoides(dry smple) %

續(xù)表2

注：同行數(shù)字后不同大寫字母表示差異極顯著，不同小寫字母表示顯著。表3同。

2.3 氨基酸組成及含量

池塘養(yǎng)殖和循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中共檢測(cè)出17種氨基酸，其中必需氨基酸(EAA)7種，非必需氨基酸(NEAA)10種，鮮味氨基酸(DAA)6種。循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中必需氨基酸含量均高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，賴氨酸、蘇氨酸、纈氨酸和異亮氨酸含量差異顯著，蛋氨酸和亮氨酸含量差異極顯著；其中賴氨酸含量最高，亮氨酸次之，蛋氨酸含量最低；循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸的總氨基酸(ΣAA)、總必需氨基酸(ΣEAA)、總非必需氨基酸(ΣNEAA)和總鮮味氨基酸(ΣDAA)含量均高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，前三者達(dá)到極顯著水平；循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸的ΣEAA/ΣAA和ΣEAA/ΣNEAA數(shù)值也極顯著高于池塘養(yǎng)殖加州鱸(見表3)。

表3 池塘養(yǎng)殖和循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中氨基酸組成及含量(干樣)
Tab.3 Amino acid composition in muscle of pond culturedand circulating water culturedM.salmoides(dry smple)%

氨基酸池塘養(yǎng)殖循環(huán)水養(yǎng)殖苯丙氨酸(Phe)*0.98±0.041.03±0.05賴氨酸(Lys)1.84±0.08a1.97±0.04b蘇氨酸(Thr)0.87±0.06a0.93±0.01b纈氨酸(Val)0.98±0.06a1.04±0.05b蛋氨酸(Met)0.57±0.04A0.64±0.02B異亮氨酸(Ile)0.93±0.04a1.00±0.04b亮氨酸(Leu)1.56±0.01A1.77±0.02BΣEAA7.72±0.13A8.36±0.16B

注：色氨酸被水解，未檢出；*為鮮味氨基酸。

2.4 營養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)

池塘養(yǎng)殖和循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中EAA的AAS和CS評(píng)分及EAAI數(shù)值見表4。在AAS評(píng)分結(jié)果中，纈氨酸數(shù)值最低，其次為蘇氨酸及蛋+半胱氨酸；在CS評(píng)分結(jié)果中，蛋-半胱氨酸數(shù)值最低，其次為纈氨酸，故池塘養(yǎng)殖和循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中第一、二限制性氨基酸為纈氨酸和蛋+半胱氨酸。在AAS和CS評(píng)分結(jié)果中，賴氨酸的數(shù)值均是最高。循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中EAA的AAS和CS均大于池塘養(yǎng)殖加州鱸，且兩者的AAS均大于1，CS均接近或大于1。循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉的EAAI數(shù)值高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，且兩者的EAAI數(shù)值均接近于100。

3 討論

3.1 常規(guī)營養(yǎng)成分比較

循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中水分含量要極顯著低于池塘養(yǎng)殖加州鱸，而肌肉中粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量均高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，且粗蛋白含量達(dá)到極顯著水平，可見加州鱸的循環(huán)水養(yǎng)殖模式能夠較好地提升魚體的總體營養(yǎng)水平。這與草魚(Ctenopharyngodonidellus)[16]、斑點(diǎn)叉尾鮰(IetalurusPunetaus)[17]、青魚(Mylopharyngodonpiceus)[18]和黃顙魚(Pelteobagrusfulvidraco)[19]等魚類循環(huán)水養(yǎng)殖和池塘養(yǎng)殖的常規(guī)營養(yǎng)成分比較研究結(jié)果相同。分析原因主要是循環(huán)水養(yǎng)殖模式為養(yǎng)殖生物提供了最適宜的外界水環(huán)境，主要從水溫、水質(zhì)、水流和密度等方面進(jìn)行了科學(xué)管理和控制[20,21]，使加州鱸在循環(huán)水養(yǎng)殖模式下處于更為優(yōu)越的養(yǎng)殖環(huán)境，進(jìn)而更有利于魚體營養(yǎng)成分的積累。

3.2 脂肪酸比較分析

脂肪酸主要分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸兩類，其中飽和脂肪酸作為重要的能量來源之一，可為機(jī)體提供充足的能量[22]；而不飽和脂肪酸對(duì)于穩(wěn)定維持細(xì)胞因子功能穩(wěn)定、調(diào)控脂蛋白平衡、降低膽固醇、抗心血管疾病等方面起著重要作用，特別是其中的EPA和DHA在促進(jìn)兒童智力發(fā)育、降低血液甘油三脂含量、抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)等方面功效顯著[23,24]。由表2可知，循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中總飽和脂肪酸含量極顯著低于池塘養(yǎng)殖加州鱸，總不飽和脂肪酸和EPA+DHA含量均高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，其中總不飽和脂肪酸達(dá)到極顯著水平，劉梅等[19]對(duì)循環(huán)流水養(yǎng)殖模式下黃顙魚肌肉營養(yǎng)成分的研究得出同樣結(jié)論。運(yùn)動(dòng)與魚體脂肪的沉積及構(gòu)成密切相關(guān)，相關(guān)研究表明魚體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度加大會(huì)加速能量補(bǔ)充需要，進(jìn)而消耗大量的飽和脂肪酸[25,26]，本研究中循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸在0.2～0.3 m/s的水流中不停運(yùn)動(dòng)，而池塘養(yǎng)殖加州鱸則基本處于靜水培養(yǎng)，可見兩種不同養(yǎng)殖模式下加州鱸總飽和脂肪酸的差異與魚體自身的運(yùn)動(dòng)存在一定程度的正相關(guān)。另外，魚類是水生低等變溫脊椎動(dòng)物，易受水溫、水質(zhì)、水流和密度等外界環(huán)境因子的影響[20,21]，適宜的養(yǎng)殖環(huán)境能夠提供魚類良好的生長(zhǎng)環(huán)境，保證魚體正常的生理狀態(tài)，其營養(yǎng)構(gòu)成也更趨向合理，對(duì)于不飽和脂肪酸的積累具有一定的積極作用[27,28]，故本研究中循環(huán)水養(yǎng)殖的加州鱸總不飽和脂肪酸含量高于池塘養(yǎng)殖加州鱸。環(huán)境因素也能夠影響魚體內(nèi)EPA+DHA的含量[29]，相關(guān)研究顯示魚類的大量運(yùn)動(dòng)，會(huì)維持并加強(qiáng)魚體正常的神經(jīng)和視覺功能，并會(huì)選擇性地在體內(nèi)沉積DHA和EPA[30]，由此揭示循環(huán)水養(yǎng)殖模式下加州鱸的持續(xù)運(yùn)動(dòng)具有富集EPA+DHA的作用。

3.3 氨基酸比較分析

蛋白質(zhì)和氨基酸的含量，特別是必需氨基酸的比例，是衡量一種食物營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)[31]。由表3可見，循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中氨基酸(除甘氨酸和丙氨酸)含量均高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，且其總氨基酸含量也極顯著高于池塘養(yǎng)殖加州鱸；循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸的必需氨基酸均高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，且除苯丙氨酸外均達(dá)到顯著或極顯著水平，總必需氨基酸也極顯著高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，ΣEAA/ΣNEAA和ΣEAA/ΣAA的數(shù)值亦是如此，表明本研究中循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉的營養(yǎng)價(jià)值優(yōu)于池塘養(yǎng)殖加州鱸。池塘養(yǎng)殖和循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中氨基酸的種類和數(shù)量一致，只是各氨基酸含量不盡相同，可知兩種養(yǎng)殖模式對(duì)加州鱸肌肉中氨基酸營養(yǎng)構(gòu)成無影響，差別僅存在于含量的高低。

賴氨酸最重要的生理功能是參與人體蛋白的合成，與動(dòng)物生長(zhǎng)密切相關(guān)，被稱之為“生長(zhǎng)性氨基酸”[32]。本實(shí)驗(yàn)中循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中賴氨酸含量顯著高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，這對(duì)于以谷物為主的膳食者來說，食用循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸可以更好地提高人體對(duì)蛋白質(zhì)的利用，以彌補(bǔ)谷物食品中賴氨酸的不足。

魚類肌肉的鮮味主要取決于其中鮮味氨基酸的含量[33]，本研究中循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸的鮮味氨基酸總量略高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，但差異并不明顯，鮮味氨基酸的積累與養(yǎng)殖模式呈現(xiàn)一定的相關(guān)性。

3.4 營養(yǎng)品質(zhì)分析

脂肪酸組成是影響肉質(zhì)品質(zhì)和風(fēng)味的重要因素之一[34]，而其中的不飽和脂肪酸對(duì)人體的生長(zhǎng)發(fā)育、降低血脂、防止心血管疾病具有極為重要的作用，很大程度上決定著魚類脂肪質(zhì)量的優(yōu)劣[22,35]，特別是EPA和DHA，是人和動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的必需脂肪酸，是魚類肌肉營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)[36,37]；本研究中，循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中總不飽和脂肪酸和EPA+DHA含量均高于池塘養(yǎng)殖，且總不飽和脂肪酸差異達(dá)到極顯著水平，由上可知循環(huán)水養(yǎng)殖模式下加州鱸的脂肪酸品質(zhì)更優(yōu)。

必需氨基酸含量是魚類重要的營養(yǎng)評(píng)價(jià)標(biāo)志之一，而AAS、CS和EAAI則是評(píng)定必需氨基酸營養(yǎng)價(jià)值的3個(gè)重要指標(biāo)，EAA的AAS評(píng)分越大于1，AAS和CS數(shù)值越接近1，EAAI數(shù)值越接近100就代表蛋白質(zhì)價(jià)值越高，營養(yǎng)越均衡和全面[11-14]。本研究中，池塘養(yǎng)殖和循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中各種必需氨基酸的ASS數(shù)值均大于1，CS數(shù)值均接近或大于1，說明兩者必需氨基酸組成都較為均衡且含量也高；循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中必需氨基酸的ASS和CS數(shù)值均大于池塘養(yǎng)殖加州鱸，說明循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸較之池塘養(yǎng)殖加州鱸EAA組成更加平衡，含量更高，且營養(yǎng)更豐富，可作為人們所需優(yōu)質(zhì)蛋白的補(bǔ)充源。循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸肌肉中EAAI數(shù)值也高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，且兩者的EAAI數(shù)值均接近于100，同樣證明了以上論斷。

根據(jù)FAO/WHO理想蛋白模式，質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)ΣEAA/ΣAA在0.4以上，ΣEAA/ΣNEAA在0.6以上[38]，在本研究中，池塘養(yǎng)殖和循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸ΣEAA/ΣAA和ΣEAA/ΣNEAA的比值均在0.4和0.6以上，可見兩種養(yǎng)殖模式的加州鱸均具有質(zhì)量較好的蛋白；而循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸ΣEAA/ΣAA和EAA/NEAA的比值要極顯著高于池塘養(yǎng)殖加州鱸，說明循環(huán)水養(yǎng)殖加州鱸的蛋白質(zhì)較之池塘養(yǎng)殖加州鱸具有更好的質(zhì)量。