房景輝 何 為,2 毛玉澤 方建光 蔣增杰 高亞平 藺 凡 杜美榮 梁 博,2

桑溝灣標(biāo)準(zhǔn)化與傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式海帶的營養(yǎng)成分比較*

房景輝1何 為1,2毛玉澤1方建光1蔣增杰1①高亞平1藺 凡1杜美榮1梁 博1,2

(1. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所 青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室海洋漁業(yè)科學(xué)與食物產(chǎn)出過程功能實(shí)驗(yàn)室 青島 266071；2. 上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院 上海 201306)

采用常規(guī)分析方法，對桑溝灣同一海域標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式和傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式下海帶()產(chǎn)品的主要營養(yǎng)成分進(jìn)行了分析比較。結(jié)果顯示，2種養(yǎng)殖模式下海帶的水分含量均高于88%，差異不顯著；蛋白質(zhì)含量差異不顯著，而可溶性蛋白含量差異顯著；脂肪含量均較低且二者差異不顯著。標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式下海帶的必需氨基酸含量(除賴氨酸外)和呈味氨基酸含量均高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式，其中，谷氨酸含量最高，分別為1.75%和1.27%。2種養(yǎng)殖模式下的海帶各種脂肪酸含量較低，均低于1%。標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式下海帶的Zn、Mg、Na和K 4種礦物質(zhì)元素的平均含量都略高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式。標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式下海帶的可溶性糖含量顯著高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式，褐藻膠含量分別為22.66%和21.27%，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式略高。研究表明，與傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式相比，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式海帶產(chǎn)品的蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪酸、礦物質(zhì)元素、可溶性糖及褐藻膠等含量較高，顯著提高了海帶產(chǎn)品的營養(yǎng)和品質(zhì)，同時，也提高了其作為食品和工業(yè)原料的價(jià)值，桑溝灣標(biāo)準(zhǔn)化海帶養(yǎng)殖模式表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。

標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖；傳統(tǒng)養(yǎng)殖；海帶；營養(yǎng)成分

海帶()是我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要種類之一，在我國水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中占有重要地位。2018年，我國海帶產(chǎn)量為152.25萬t，占藻類總產(chǎn)量的64.96% (農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁業(yè)漁政管理局, 2019)。海帶營養(yǎng)豐富，是百姓家中常見食品，具有增加食物鮮味、高效補(bǔ)碘、預(yù)防和治療甲狀腺疾病的作用，其中的某些成分還具有抵抗輻射、抑制脂肪消化吸收、保養(yǎng)皮膚及頭發(fā)和降低血壓、血脂和血糖等保健功效。同時，海帶也是碘和褐藻膠提取的常用原料，工業(yè)價(jià)值頗高，具有廣闊的開發(fā)前景(蘇麗, 2018; 王文亮等, 2008)。

目前，筏式養(yǎng)殖是我國海帶的主要養(yǎng)殖方式，由于不同海域環(huán)境條件不同，海帶筏式養(yǎng)殖密度和筏架間距等具體養(yǎng)殖方法有所差異(段德麟等, 2015)，常常依據(jù)養(yǎng)殖從業(yè)者經(jīng)驗(yàn)確定。桑溝灣是我國海帶的重要養(yǎng)殖海域，海帶傳統(tǒng)養(yǎng)殖方法已沿用多年，隨著養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大，已經(jīng)超出了海帶養(yǎng)殖容量(方建光等, 1996; 史潔, 2009)。在超容量養(yǎng)殖條件下，海帶收獲規(guī)格減小，干海帶成色不佳。已有研究表明，海帶的營養(yǎng)成分受到溫度、品種、生長階段、養(yǎng)殖海域和加工方式等因素的影響(Hwang, 2014; Boakye, 2018)，而在同一海域采取不同養(yǎng)殖方式能否對海帶的營養(yǎng)成分產(chǎn)生影響尚不清楚。作者在科學(xué)評估桑溝灣海帶養(yǎng)殖容量的基礎(chǔ)上，建立了海帶筏式養(yǎng)殖的標(biāo)準(zhǔn)化模式與技術(shù)，取得了顯著的效果(房景輝等, 2019)。本研究在海帶傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式和標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式下，分析不同養(yǎng)殖模式海帶營養(yǎng)物質(zhì)含量差異，旨在進(jìn)一步探究桑溝灣標(biāo)準(zhǔn)化海帶養(yǎng)殖模式的優(yōu)勢，為海帶養(yǎng)殖方法改進(jìn)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)海帶來源

實(shí)驗(yàn)海帶采自標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖海區(qū)和傳統(tǒng)養(yǎng)殖海區(qū)，2個海區(qū)均位于桑溝灣南側(cè)的東楮島養(yǎng)殖海域，相距約50 m。標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式與傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式相比，增大了筏架間距、浮漂大小和海帶繩間距，減少了每條筏架上海帶繩數(shù)量及每根海帶繩上的海帶棵數(shù)，這些參數(shù)的改變將標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式海帶的密度降低為傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式的62.9%(房景輝等, 2019)。2個海區(qū)海帶夾苗時間均為2017年12月，于2018年5月收獲，養(yǎng)殖過程的管理方式相同。本研究隨機(jī)在收獲的海帶中各取10棵，每棵海帶從假根部往上，分下、中、上3段等重取樣合計(jì)500~600 g作為樣品進(jìn)行分析。其中，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式海帶的規(guī)格為(1791±481) g，傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式海帶的規(guī)格為(1511±405) g。

1.2 樣品處理與營養(yǎng)成分測定

在70℃條件下，使用電熱鼓風(fēng)干燥箱(DHG- 9240A, 上海)將海帶樣品烘干至恒重，使用電子天平稱量干重，計(jì)算含水率，再研磨用于其他成分測定。其中，可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)法測定，粗脂肪按GB/T5009.6?2003中的方法測定；氨基酸按GB/ T5009.124?2016中的方法使用氨基酸自動分析儀(L8900, HITACHI，日本)測定；脂肪酸使用脂肪酸分析儀(QP2010plus, SHIMADZU，日本)按GB/5009. 168?2016中的方法測定；礦物質(zhì)元素使用原子吸收光譜儀(AA80, Perkin-Elmer，美國)測定；褐藻膠含量采用醋酸鈣法測定；可溶性糖采用市售植物可溶性糖含量測試盒(蒽酮比色法)測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所得數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件分析處理，采用獨(dú)立樣本檢驗(yàn)比較2種養(yǎng)殖模式下海帶的一般營養(yǎng)成分、氨基酸組成、脂肪酸組成、礦物質(zhì)元素含量、可溶性糖含量和褐藻膠含量，以<0.05作為差異顯著水平。

2 結(jié)果

2.1 一般營養(yǎng)成分

2種養(yǎng)殖模式下海帶的一般營養(yǎng)成分見表1。標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式海帶的水分、蛋白質(zhì)和灰分含量略高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式海帶，但無顯著性差異；脂肪含量略低于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式海帶，但無顯著性差異(>0.05)。標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式海帶的可溶性蛋白含量顯著高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式(<0.05)。

表1 2種養(yǎng)殖模式下海帶的一般營養(yǎng)成分

Tab.1 Nutrient compositions of kelp under standardized and traditional long-line aquaculture mode

注：表中同一行帶有不同字母的數(shù)據(jù)表示相互之間差異顯著(<0.05)，下表同

Note: Data in the same row with different superscript letters are significantly different from each other (<0.05), the same as below

2.2 氨基酸組成

從表2可以看出，除賴氨酸以外，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式海帶的必需氨基酸的平均含量均高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式的海帶，其中，丙氨酸、絲氨酸和天冬酰胺等8種氨基酸含量顯著高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式(<0.05)。所測的氨基酸中，谷氨酸含量最高，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式與傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式海帶的谷氨酸含量分別為1.75%和1.27%。標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式下，海帶的各呈味氨基酸平均含量均高于傳統(tǒng)模式。

表2 2種養(yǎng)殖模式下海帶的氨基酸組成

Tab.2 Composition of amino acids in kelp under standardized and traditional long-line aquaculture modes (%)

注：*表示呈味氨基酸

Note: *: Flavor amino acid

2.3 脂肪酸組成

2種養(yǎng)殖模式下海帶的各種脂肪酸含量均較小，除C18:3外，海帶的其他脂肪酸指標(biāo)均無顯著差異(>0.05)。標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式下海帶的飽和脂肪酸平均含量略高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式，不飽和脂肪酸平均含量略低于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式，但無顯著性差異(>0.05)(表3)。

2.4 礦物質(zhì)元素

2種養(yǎng)殖模式下海帶的礦物質(zhì)含量均無顯著差異(>0.05)。除Fe、Ca和P之外，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式海帶的Zn、Mg、Na和K 4種礦物質(zhì)元素的平均含量都略高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式，但無顯著性差異(>0.05) (表4)。

表3 2種養(yǎng)殖模式下海帶的脂肪酸組成

Tab.3 Contents of fatty acids in kelp under standardized and traditional long-line aquaculture modes (%)

表4 2種養(yǎng)殖模式下海帶的礦物質(zhì)元素含量

Tab.4 Contents of mineral element in kelp under standardized and traditional long-line aquaculture modes (%)

注：表中2種模式相同指標(biāo)的數(shù)據(jù)沒有顯著性差異(>0.05)

Note: There is no significant difference in the same parameter of the two long-line aquaculture modes (>0.05)

2.5 可溶性糖及褐藻膠的含量

標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式下海帶的可溶性糖含量為0.89%，比傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式的0.59%高50.85%，且差異顯著(<0.05)。褐藻膠含量比傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式高6.54%，但2種模式無顯著差異(>0.05)(表5)。

表5 2種養(yǎng)殖模式下海帶可溶性糖和褐藻膠的含量

Tab.5 Contents of soluble sugar and sodium alginate in kelp under standardized and traditional long-line aquaculture modes (%)

3 討論

我國的海帶產(chǎn)量居世界首位，海帶對我國社會和經(jīng)濟(jì)具有重要意義，它不僅是重要的食品，也是海帶多糖、褐藻膠和甘露醇等的主要生產(chǎn)原料。目前，關(guān)于海帶的營養(yǎng)成分研究報(bào)道較多，盛曉風(fēng)等(2011)對海帶不同生長時期的營養(yǎng)成分進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)不同月份海帶的甘露醇、褐藻膠和碘等含量有所差異；李濤等(2012)以“黃官1號”海帶為研究對象，對其在不同海域的營養(yǎng)成分進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)同一品種在不同海域的營養(yǎng)成分會產(chǎn)生較大差異；劉紅英等(2005)對山東青島和浙江寧波兩地的海帶營養(yǎng)成分進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)寧波海帶中粗蛋白、碘和褐藻膠的含量大于青島海帶，而巖藻聚糖硫酸酯和甘露醇的含量則遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于青島海帶。除此之外，還有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，季節(jié)(Black, 1948; Adams, 2011)、品種(王培功等, 1998)、品系(劉建新等, 2001)，甚至個體(崔鐵軍等, 1993)差異都是影響海帶營養(yǎng)成分的重要因素，特別是在不同海域，由于生長環(huán)境(溫度、光照和營養(yǎng)鹽等)不同會導(dǎo)致海帶成分產(chǎn)生差異。因此，生長海域差異對海帶主要成分的含量有重要影響已成為共識。

但在環(huán)境條件一致的同一海域，采用不同的養(yǎng)殖模式也會對海帶產(chǎn)品的營養(yǎng)成分產(chǎn)生影響，這在以前的研究中鮮見報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式可以提高海帶蛋白質(zhì)、可溶性蛋白、氨基酸、飽和脂肪酸、微量元素和可溶性糖等營養(yǎng)成分含量，尤其是可以提高氨基酸和脂肪酸的含量。這表明標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式的海帶產(chǎn)品營養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)均優(yōu)于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式。對比2種養(yǎng)殖模式重要環(huán)境指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式下的海帶比傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式有更充足的光照和更高的海水交換速度。光照強(qiáng)度不足是傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式尤其顯著的問題，其海帶所處水層的光照強(qiáng)度很少超過8000 lx；傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式海流流速較慢，限制了營養(yǎng)鹽的更新速度，這2個重要因素限制了傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式海帶的生長(房景輝等, 2019)，從而導(dǎo)致營養(yǎng)積累不佳。因此，除養(yǎng)殖海區(qū)的大環(huán)境差異可以影響海帶生長和營養(yǎng)成分外，海區(qū)局部環(huán)境甚至微環(huán)境也是影響海帶生長和營養(yǎng)成分的重要因素。

本研究表明，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖的海帶營養(yǎng)成分含量總體上高于傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式的海帶產(chǎn)品。我國是多糖、褐藻膠和甘露醇等的主要生產(chǎn)國(宋武林, 2016; 劉樹立等, 2007)，作為褐藻膠的主要原料，海帶中褐藻膠含量對工業(yè)生產(chǎn)的意義重大。本研究結(jié)果顯示，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式下，成品海帶的平均褐藻膠含量比傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式高6.54%，如果以我國萬噸級的褐藻膠產(chǎn)業(yè)規(guī)模進(jìn)行計(jì)算(尚德榮等, 2011)，褐藻膠含量的提升可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。此外，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式下海帶的可溶性糖(包括單糖、寡糖和多糖)含量比傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式高50.85%，其藻體碳含量也得以提高(房景輝等, 2019)，提升了海帶作為多糖提取原料的利用價(jià)值。對養(yǎng)殖企業(yè)來說，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式可以提高海帶產(chǎn)品品質(zhì)，從而提高經(jīng)濟(jì)效益(房景輝等, 2019)；對加工企業(yè)來說，獲得質(zhì)量較高的加工原料，在同樣的加工工藝條件下，可以獲得品質(zhì)較高的加工產(chǎn)品，同時保證產(chǎn)量和效益(何敏元, 1986; 尚德榮等, 2011)；對消費(fèi)者來說，可以從優(yōu)質(zhì)的海帶產(chǎn)品中獲得較好的外觀、口感和營養(yǎng)等各方面體驗(yàn)，消費(fèi)意愿得以提高。因此，標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式的優(yōu)勢顯著，不僅可以提高產(chǎn)品品質(zhì)，同時，可以增加經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益(王麗, 2010; 唐啟升等, 2013)。優(yōu)化養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，改進(jìn)養(yǎng)殖方式是推動海帶養(yǎng)殖技術(shù)升級的重要發(fā)展方向。

4 結(jié)論

本研究表明，在同一海域，不同養(yǎng)殖模式下的海帶營養(yǎng)成分會有所差異。標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式下海帶的營養(yǎng)豐富，褐藻膠含量更高。在桑溝灣海域采用標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式養(yǎng)殖海帶，能提高海帶的食用價(jià)值和工業(yè)價(jià)值，對生產(chǎn)有積極意義。

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A Comparison of Nutrients in Kelp Cultured in Standardized and Traditional Long-Line Modes in Sanggou Bay

FANG Jinghui1, HE Wei1,2, MAO Yuze1, FANG Jianguang1, JIANG Zengjie1①, GAO Yaping1, LIN Fan1, DU Meirong1, LIANG Bo1,2

(1. Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Laboratory for Marine Fisheries Science and Food Production Processes, Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao); Qingdao 266071; 2. College of Fisheries and Life Science, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306)

The primary nutrients in kelp () products cultivated under standardized and traditional long-line modes in the waters of Sanggou Bay, Shandong Province, were analyzed and compared. The results showed there was no significant difference in the moisture content of the kelp produced by the two methods, and in both cases, the moisture content was higher than 88%. The cultivation method did not significantly affect the total protein content of the kelp, but the soluble protein level was significantly different between the two methods. The fat content was low in all the kelp samples,and the difference between the products of the two cultivation methods was not significant. The essential amino acid content (except lysine) of kelp from the standardized cultivation method was higher than that from the traditional method. The amino acids responsible for flavor were higher in kelp produced by the standardized method than in kelp produced by traditional cultivation. Glutamic acid content in kelp from standardized production was high (1.75%) in comparison to other amino acids (1.27%). The fatty acid content of kelp from both cultivation modes was lower than 1%. The average levels of zinc, magnesium, sodium, and potassium in kelp from standardized cultivation were higher than traditionally produced kelp. Additionally, the soluble sugar content of kelp from standardized cultivation was significantly higher than that from traditional cultivation. The alginate content was 22.66% and 21.27% in the standardized cultivation and traditional cultivation modes, respectively. The results showed that the protein, amino acid, fatty acid, mineral elements, soluble sugar, and alginate contents in kelp produced by standardized cultivation were all higher than in kelp grown the traditional way. Therefore, the nutrient value and quality of kelp products were significantly better, when produced by standardized cultivation. The value of kelp products for food and industrial raw materials was also higher. Therefore, the standardized kelp cultivation method in Sanggou Bay has significant advantages.

Standardized cultivation; Traditional cultivation;; Nutrients

JIANG Zengjie, E-mail: jiangzj@ysfri.ac.cn

S963

A

2095-9869(2021)02-0170-06

10.19663/j.issn2095-9869.20200109001

http://www.yykxjz.cn/

房景輝, 何為, 毛玉澤, 方建光, 蔣增杰, 高亞平, 藺凡, 杜美榮, 梁博. 桑溝灣標(biāo)準(zhǔn)化與傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式海帶的營養(yǎng)成分比較. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2021, 42(2): 170–175

Fang JG, He W, Mao YZ, Fang JG, Jiang ZJ, Gao YP, Lin F, Du MR, Liang B. A comparison of nutrients in kelp cultured in standardized and traditional long-line modes in Sanggou Bay. Progress in Fishery Sciences, 2021, 42(2): 170–175

* 十三五“藍(lán)色糧倉科技創(chuàng)新”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2019YFD0900803)、青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室海洋漁業(yè)科學(xué)與食物產(chǎn)出過程功能實(shí)驗(yàn)室漁業(yè)科技青年人才計(jì)劃項(xiàng)目(2018-MFS-T13)、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(41876185)、山東省“泰山學(xué)者青年專家計(jì)劃”項(xiàng)目(tsqn201909166)和國家貝類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系養(yǎng)殖容量評估與管理崗位(CARS-49)共同資助[This work was supported by National Key Research and Development Program of China (2019YFD0900803), Youth Talent Program Supported by Laboratory for Marine Fisheries Science and Food Production Processes，Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao) (2018-MFS-T13), the National Natural Science Foundation of China (41876185), the Young Taishan Scholars Program of Shandong Province (tsqn201909166), and Modern Agro-Industry Technology Research System (CARS-49)]. 房景輝，E-mail: hui861@163.com

蔣增杰，研究員，E-mail: jiangzj@ysfri.ac.cn

2020-01-09,

2020-02-13

(編輯 陳 輝)