不同LED光譜環(huán)境對(duì)許氏平鲉幼魚肌肉營(yíng)養(yǎng)成分與品質(zhì)的影響

孫 飛 吳燕玲 蔡皓瑋 劉松濤 李 鑫 房瑩瑩 劉 鷹 韓 蕊 馬 賀*

(1.大連海洋大學(xué)設(shè)施漁業(yè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，大連 116023；2.大連海洋大學(xué)海洋科技與環(huán)境學(xué)院，大連 116023；3.大連海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院，大連 116023；4.浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，杭州 310058)

光作為重要且復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境因子之一，可以直接或間接地影響水生動(dòng)物的生長(zhǎng)、存活等[1]。近年來(lái)，光譜環(huán)境對(duì)養(yǎng)殖魚類生長(zhǎng)發(fā)育的相關(guān)研究正廣泛受到人們的關(guān)注。很多研究表明，光譜環(huán)境對(duì)養(yǎng)殖魚類生長(zhǎng)的影響具有種屬差異性。例如，虹鱒(Oncorhynchusmykiss)和金頭鯛(Sparusaurata)的生長(zhǎng)均受到紅光和藍(lán)光的抑制[2]，而藍(lán)光對(duì)大西洋鱈(Gadusmorhua)和大菱鲆(Scophthalmusmaximus)則具有促生長(zhǎng)作用[3]；對(duì)紅鰭東方鲀(Takifugurubripes)而言，隨著生物體由仔稚魚發(fā)育至幼魚階段，能夠促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育的光譜環(huán)境也從藍(lán)光轉(zhuǎn)變?yōu)榫G光[4-5]。此外，還有證據(jù)表明，不同光譜環(huán)境還能對(duì)硬骨魚類的激素分泌產(chǎn)生影響，如暴露在高光照度的藍(lán)光下，大西洋鮭(Salmosalar)在3 h內(nèi)血漿皮質(zhì)醇和葡萄糖水平均呈上升趨勢(shì)[6]。同時(shí)，關(guān)于光對(duì)魚類肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響目前已有一些研究報(bào)道，如李鑫等[7]研究發(fā)現(xiàn)，8L∶16D和12L∶12D光周期下歐洲舌齒鱸(Dicentrarchuslabrax)肌肉膠原蛋白含量豐富，肌肉品質(zhì)較高。狄正凱等[8]證實(shí)，墨瑞鱈(Maccullochellapeelii)幼魚在1 500 lx光照度和18L∶16D光周期條件下肌肉中粗灰分和粗脂肪含量最高。還有研究發(fā)現(xiàn)，紅光會(huì)增強(qiáng)尼羅羅非魚(Oreochromisniloticus)的食欲，使體內(nèi)脂肪含量增多[9-10]，而綠光會(huì)促進(jìn)條斑星鰈(Veraspermoseri)的攝食行為，有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在其體內(nèi)的積累[11]；另外，綠光還可以提升歐洲舌齒鱸肌肉蛋白質(zhì)的含量，改善其肌肉品質(zhì)，增加營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益[12]。目前水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)對(duì)人工光源的應(yīng)用及關(guān)注依然較少，有關(guān)光照對(duì)海水魚影響的科學(xué)研究比較缺乏，導(dǎo)致目前設(shè)施養(yǎng)殖過(guò)程中光照的調(diào)控沒(méi)有理論依據(jù)可循，而關(guān)于不同光源對(duì)魚類肌肉品質(zhì)的影響研究則更少，其作用的機(jī)制更未涉及。因此，探尋光照對(duì)魚類生長(zhǎng)品質(zhì)及機(jī)理研究具有重要的理論意義及應(yīng)用價(jià)值。

許氏平鲉(Sebastesschlegelii)又名黑鲪，隸屬于鲉形目(Scorpaeniformes)鲉科(Scorpaenidae)平鲉屬(Sebastes)，屬卵胎生繁殖，一次性產(chǎn)仔類型魚類。它廣泛分布于北半球溫帶水域，是我國(guó)黃渤海常見(jiàn)的經(jīng)濟(jì)魚類之一。由于其肉質(zhì)鮮嫩、生長(zhǎng)快且抗病力強(qiáng)，因此在北方沿海地區(qū)得到廣泛養(yǎng)殖[13]。目前關(guān)于許氏平鲉的攝食與生長(zhǎng)[14]、人工繁育[15]、生理[16]、肌肉發(fā)育[17]等方面已有較多研究，不少學(xué)者也闡述了光對(duì)許氏平鲉的生理生態(tài)的影響[18-19]，而關(guān)于光譜環(huán)境對(duì)許氏平鲉肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的研究還未見(jiàn)報(bào)道。因此，本試驗(yàn)選取5種常見(jiàn)的LED光譜環(huán)境(藍(lán)光、綠光、黃光、紅光、白光)，對(duì)這些光譜環(huán)境對(duì)許氏平鲉肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響進(jìn)行研究，以期為我國(guó)許氏平鲉水產(chǎn)養(yǎng)殖中LED光譜環(huán)境的針對(duì)性調(diào)控提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與飼料

試驗(yàn)所用許氏平鲉幼魚源自大連天正實(shí)業(yè)有限公司。將許氏平鲉幼魚運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室后，養(yǎng)殖在圓柱形水箱(直徑：80 cm，內(nèi)高：60 cm，容積：250 L)進(jìn)行為期1周的馴化，使其適應(yīng)養(yǎng)殖環(huán)境。采用商業(yè)浮性飼料進(jìn)行投喂，飼料主要營(yíng)養(yǎng)源包括進(jìn)口南極磷蝦粉、白魚粉、魷魚粉、深海魷魚油及各種維生素和礦物質(zhì)等，其營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。每天08:30和16:30各飽食投喂1次。1周后選取750尾均質(zhì)健康的許氏平鲉幼魚進(jìn)行試驗(yàn)。

表1 飼料營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)LED光譜組，分別為白光組、藍(lán)光組、綠光組、黃光組、紅光組，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)，即放置3個(gè)養(yǎng)殖桶(灰白色PE材質(zhì)圓柱型桶，直徑80 cm，內(nèi)高60 cm)。試驗(yàn)在設(shè)施漁業(yè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室養(yǎng)殖間進(jìn)行，各處理之間采用遮光布進(jìn)行遮蓋形成封閉隔間，以免造成光源的交叉類試驗(yàn)誤差；每個(gè)隔間內(nèi)試驗(yàn)光源為L(zhǎng)ED燈(型號(hào)為GK5A，由中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所提供設(shè)計(jì)，深圳超頻三科技股份有限公司生產(chǎn))，燈具共5種光色，分別為白光(λ400～780 nm)、藍(lán)光(λ450～455 nm)、綠光(λ525～530 nm)、黃光(λ590～595 nm)、紅光(λ625～630 nm)，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)將5種光色的LED燈安裝在養(yǎng)殖水面正上方1 m處。

試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，每桶隨機(jī)放入50尾馴化后的許氏平鲉幼魚，體質(zhì)量為(38.80±0.43)g、體長(zhǎng)為(10.20±0.17)cm，共750尾，試驗(yàn)周期為60 d。試驗(yàn)期間，每天08:30和16:30各投喂1次，每日投喂飼料的重量按每養(yǎng)殖桶內(nèi)魚體總質(zhì)量的2%進(jìn)行計(jì)算；各組光周期設(shè)定為12L∶12D(由電子定時(shí)器進(jìn)行控制)，光照度均設(shè)定為(250±20)mW/m2[5]。每日08：30采用光譜照度計(jì)(SRI-2000UV，尚澤光電股份有限公司，中國(guó)臺(tái)灣)進(jìn)行測(cè)量并調(diào)整。試驗(yàn)期間采用24 h流水養(yǎng)殖，水溫為19～23 ℃，pH 7.0～8.0，鹽度保持在27～30區(qū)間內(nèi)，連續(xù)曝氣，保持溶氧濃度>6 mg/L。每天吸底2次清理殘餌糞便，分別在投喂30 min后進(jìn)行。

1.3 樣品采集

試驗(yàn)結(jié)束后，每個(gè)養(yǎng)殖桶隨機(jī)選取2尾魚，每個(gè)組共取6尾，麻醉后于冰盤上盡快解剖，取魚脊背兩側(cè)背鰭中點(diǎn)以下水平膈肌上方的白色肌肉，去鱗、去皮，用去離子水沖洗干凈。然后取2尾魚的肌肉組織于多聚甲醛固定液中保存，其余放入標(biāo)記好的凍存管中并立即冷凍于液氮中，隨后放入-80 ℃超低溫冰箱保存，用于后續(xù)樣品的制備與測(cè)定。

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 肌肉組織切片的制備

將肌肉組織從固定液取出，進(jìn)行無(wú)水乙醇脫水。用石蠟對(duì)組織進(jìn)行包埋，用徠卡RM-2016切片機(jī)(上海徠卡儀器有限公司)連續(xù)切片，厚度為4.0～4.5 μm。經(jīng)40 ℃水浴展片，60 ℃烘干。切片經(jīng)二甲苯脫蠟，乙醇梯度脫水，蘇木素-伊紅(HE)染色，最后用中性樹(shù)膠封片，于室溫晾干后保存。使用正置光學(xué)顯微鏡(Nikon eclipse-e100，尼康，日本)觀察肌纖維形態(tài)，Case Viewe 2.4軟件對(duì)白肌組織切片進(jìn)行肌纖維直徑測(cè)量。測(cè)量時(shí)盡量選取同一位置魚脊背兩側(cè)背鰭中點(diǎn)以下水平膈肌上方的肌肉切片，在約1 cm2大小的范圍進(jìn)行肌纖維直徑的測(cè)量。

1.4.2 飼料和肌肉中常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量的測(cè)定

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法測(cè)定常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量，其中水分含量采用105 ℃干燥法(GB 5009.3—2016)測(cè)定；粗蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法(GB 5009.5—2016)，使用K9840凱氏定氮儀測(cè)定；粗脂肪含量采用索氏抽提法(GB 5009.168—2016)，使用SZF-06A型粗脂肪測(cè)定儀測(cè)定；粗灰分含量采用馬弗爐550 ℃灼燒法(GB 5009.3—2016)測(cè)定。

1.4.3 肌肉中氨基酸組成的測(cè)定

取-80 ℃低溫保存的適量肌肉樣品，按照 GB/T 5009.124—2003的方法前處理。先在水解管中加入10～15 mL 6 mol/L鹽酸溶液，將水解管放入冷凍劑中，冷凍3～5 min，充氮保護(hù)，擰緊瓶蓋，將水解管放在(110±1)℃的電熱鼓風(fēng)恒溫箱中水解22 h后，取出，冷卻至室溫。打開(kāi)水解管，將水解液過(guò)濾至50 mL容量瓶中，用少量水多次沖洗水解管，水洗液移入同一50 mL容量瓶?jī)?nèi)，最后用水定容至刻度，搖勻。準(zhǔn)確吸取1.0 mL濾液移入至15 mL試管內(nèi)，40 ℃減壓至干，用1.0 mL pH 2.2的檸檬酸鈉緩沖溶液附溶，振蕩混勻后，過(guò)0.22 μm濾膜后，使用日立LA-8080氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定肌肉中氨基酸含量。色譜柱：磺酸型陽(yáng)離子樹(shù)脂；波長(zhǎng)：570和440 nm；進(jìn)樣量：500 μL；反應(yīng)溫度：(135±5)℃。

1.4.4 肌肉中脂肪酸組成的測(cè)定

參照GB 5009.168—2016的方法進(jìn)行樣品預(yù)處理。稱取適量肌肉樣品于50 mL燒瓶，加入約100 mg焦性沒(méi)食子酸，加入幾粒沸石，再加入2 mL 95%乙醇，混勻后加入鹽酸溶液10 mL，將燒瓶放入70～80 ℃水浴中水解40 min。每隔10 min振蕩一下燒瓶，使黏附在燒瓶壁上的顆粒物混入溶液中。水解完成后，取出燒瓶冷卻至室溫。

脂肪的提取：在水解后的試樣中加入10 mL 95%乙醇，混勻。將燒瓶中的水解液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，用50 mL乙醚-石油醚混合液沖洗燒瓶和塞子，沖洗液并入分液漏斗中，加蓋，振搖5 min，靜置10 min。將醚層提取液收集到250 mL燒瓶中。按照以上步驟重復(fù)提取水解液3次，最后用乙醚-石油醚混合液沖洗分液漏斗，并收集到已恒重的燒瓶中，將燒瓶置水浴上蒸干，置(100±5)℃烘箱中干燥2 h。

脂肪的皂化和脂肪酸的甲酯化：在脂肪提取物中繼續(xù)加入2 mL 2%氫氧化鈉甲醇溶液，85 ℃水浴鍋中水浴30 min，加入3 mL 14%三氟化硼甲醇溶液，于85 ℃水浴鍋中水浴30 min。水浴完成后，等溫度降到室溫，在離心管中加入1 mL正己烷，振蕩萃取2 min之后，靜置1 h，等待分層。取上層清液100 μL，用正己烷定容到1 mL，0.45 μm濾膜過(guò)膜。使用型號(hào)為Agilent-7890A氣相色譜儀進(jìn)行檢測(cè)，按外標(biāo)法定量計(jì)算脂肪酸的含量。

1.4.5 肌肉中羥脯氨酸和膠原蛋白含量測(cè)定

取-80 ℃超低溫冰箱中保存的肌肉組織，按南京建成生物工程研究所的試劑盒按照說(shuō)明書進(jìn)行羥脯氨酸含量測(cè)定。先準(zhǔn)確稱量樣品30～100 mg，放入試管中，準(zhǔn)確加水解液1 mL，混勻；加蓋后95 ℃或者沸水浴水解20 min(水解10 min時(shí)混勻1次，目的是使水解更充分)；調(diào)pH至6.0～6.8。最后混勻，60 ℃水浴15 min，冷卻后，3 500 r/min離心10 min，取上清于波長(zhǎng)550 nm(1 cm光徑，雙蒸水調(diào)零)測(cè)定各管吸光度值。羥脯氨酸含量計(jì)算公式如下：

羥脯氨酸含量(μg/mg濕重)=[(測(cè)定OD值-空白OD值)/(標(biāo)準(zhǔn)OD值-空白OD值)]×標(biāo)準(zhǔn)品含量(5 μg/mL)×{[水解液總體積(10 mL)]/[組織濕重(mg)]}；

將羥脯氨酸含量轉(zhuǎn)換為用百分比(%)表示后計(jì)算膠原蛋白含量，計(jì)算公式如下：

膠原蛋白含量(%)=羥脯氨酸含量(%)×11.1。

1.5 肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)

根據(jù)目前養(yǎng)殖魚類的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)方法，肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)所涉及的氨基酸評(píng)分(AAS)、化學(xué)評(píng)分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)均根據(jù)1973年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)提出的每克氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式和1991年中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所提出的全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式進(jìn)行比較，計(jì)算方法同李鑫等[7]的報(bào)道，具體計(jì)算如下：

式中：aa為檢測(cè)樣品中某種氨基酸含量(mg/g)；AA(FAO/WHO)為FAO/WHO評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中同種氨基酸含量(mg/g)；AA(egg)為全雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量(mg/g)；n為比較的必需氨基酸個(gè)數(shù)；A，B，C…H為試驗(yàn)魚肌肉中蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量(mg/g)；AE，BE，CE…HE為全雞蛋蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量(mg/g)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 26.0軟件的單因素方差分析(one-way ANOVA)程序進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，并采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較檢驗(yàn)，P<0.05為差異顯著。分析所得數(shù)據(jù)用Origin 2017軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚肌纖維的形態(tài)學(xué)觀察

不同LED光譜環(huán)境下的肌纖維縱切圖如圖1所示，可以發(fā)現(xiàn)，不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚的肌纖維形態(tài)不同，其中綠光組肌纖維間隙較大，其次是白光組和紅光組，黃光組肌纖維間隙較為緊密。如表2所示，藍(lán)光組中肌纖維直徑最大，為(105.04±11.78)μm，其次是綠光組，為(87.10±6.60)μm，黃光組最小，為(62.04±4.59)μm，且藍(lán)光組、綠光組和紅光組的肌纖維直徑顯著大于黃光組和白光組(P<0.05)。

A:藍(lán)光組肌纖維縱切面；B:綠光組肌纖維縱切面；C:紅光組肌纖維縱切面；D:黃光組肌纖維縱切面；E:白光組肌纖維縱切面。標(biāo)尺均為500 μm。

表2 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉的肌纖維直徑統(tǒng)計(jì)

2.2 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚肌肉中常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量

由表3可知，各組肌肉粗灰分、水分、粗蛋白質(zhì)含量差異不顯著(P>0.05)。白光組肌肉粗脂肪含量最高，顯著高于紅光組和黃光組(P<0.05)，與綠光組和藍(lán)光組則不存在顯著差異(P>0.05)。

表3 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚肌肉中常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量(鮮樣基礎(chǔ))

2.3 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚肌肉中羥脯氨酸和膠原蛋白含量

如圖2-A所示，在不同LED光譜環(huán)境下肌肉中羥脯氨酸含量分別為0.02%(紅光組)、0.02%(黃光組)、0.06%(藍(lán)光組)、0.03%(綠光組)、0.08%(白光組)，其中白光組和藍(lán)光組羥脯氨酸含量顯著高于其他3個(gè)組(P<0.05)，白光組和藍(lán)光組之間以及綠光組、紅光組和黃光組之間沒(méi)有顯著差異(P>0.05)；肌肉中對(duì)應(yīng)的膠原蛋白含量分別為0.22%(紅光組)、0.22%(黃光組)、0.67%(藍(lán)光組)、0.33%(綠光組)、0.89%(白光組)，且各組間肌肉膠原蛋白含量的差異顯著性同羥脯氨酸含量一致(圖2-B)。

數(shù)據(jù)柱標(biāo)注不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.4 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚的肌肉氨基酸組成與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)

2.4.1 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚的肌肉氨基酸組成

由表4可知，不同LED光譜環(huán)境下養(yǎng)殖的許氏平鲉肌肉中均檢測(cè)出17種氨基酸(色氨酸未測(cè))，其中非必需氨基酸(NEAA)8種、半必需氨基酸(HEAA)2種、必需氨基酸(EAA)7種。方差分析結(jié)果顯示，藍(lán)光組的甘氨酸含量最高，其次是紅光組，且2組的甘氨酸含量均顯著高于綠光組和白光組(P<0.05)，以白光組的甘氨酸含量最低；此外，谷氨酸含量在不同LED光譜環(huán)境中是最高的，其在白光組、藍(lán)光組、綠光組、黃光組、紅光組中的含量分別為13.37%、13.86%、13.99%、14.55%、13.70%，然后含量從高到低依次為天冬氨酸、賴氨酸、亮氨酸、精氨酸，含量最低的是丙氨酸，其在白光組、藍(lán)光組、綠光組、黃光組、紅光組中的含量分別為0.57%、0.69%、0.57%、0.63%、0.52%；許氏平鲉肌肉的必需氨基酸/非必需氨基酸在76.49%～78.46%，必需氨基酸/總氨基酸在38.10%～38.69%，各組間差異不顯著(P>0.05)。

表4 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚的肌肉氨基酸組成(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.4.2 不同光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚的肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)

由表5可知，不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉肌肉中必需氨基酸的含量不同，其中黃光組含量最高，為2 796.43 mg/g N，其次是綠光組(2 739.12 mg/g N)、藍(lán)光組(2 653.68 mg/g N)和白光組(2 645.41 mg/g N)，紅光組最低，為2 635.81 mg/g N，均高于FAO/WHO模式(2 250 mg/g N)。不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉肌肉中賴氨酸和蘇氨酸含量均超出FAO/WHO模式和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式，除紅光組外，各組亮氨酸含量均超出FAO/WHO模式(440 mg/g N)和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式(534 mg/g N)。另外，白光組檢測(cè)到的蛋氨酸+半胱氨酸含量低于其他各組。

表5 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚肌肉中必需氨基酸含量與FAO/WHO模式和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式比較

由表6可知，不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚肌肉必需氨基酸的AAS均接近或大于1.00，CS均大于0.50，并且各必需氨基酸的AAS和CS基本上都符合黃光組最高，綠光組次之，紅光組最低的規(guī)律。此外，由AAS和CS可知，5種LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚肌肉中的第一限制性氨基酸均為纈氨酸。對(duì)于EAAI，以黃光組最高，其次是綠光組，而后是藍(lán)光組、白光組，紅光組最低。

表6 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚肌肉必需氨基酸的AAS、CS和EAAI比較

2.5 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚的肌肉脂肪酸組成

不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚的肌肉脂肪酸組成如表7所示。各組許氏平鲉幼魚肌肉脂肪酸組成相似，均檢測(cè)出16種脂肪酸，其中飽和脂肪酸(SFA)6種，單不飽和脂肪酸(MUFA)4種，多不飽和脂肪酸(PUFA)6種。肌肉中各脂肪酸含量普遍表現(xiàn)為綠光組最高，其次是藍(lán)光組，再次是白光組，紅光組最低。在飽和脂肪酸中，綠光組的C16∶0含量最高，其次為藍(lán)光組，黃光組和紅光組中C15∶0含量最低；在單不飽和脂肪酸中，各組均以C16∶1含量最高，其中綠光組最高，紅光組最低；多不飽和脂肪酸中，以C18∶1n-9c含量最高，其次是C20∶5n-3(EPA)、C22∶6n-3(DHA)。各組之間各脂肪酸含量差異均不顯著(P>0.05)。

表7 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚的肌肉脂肪酸組成(干物質(zhì)基礎(chǔ))

3 討 論

3.1 不同LED光譜環(huán)境對(duì)許氏平鲉幼魚肌纖維的影響

大多數(shù)魚類的肌肉呈非限定性生長(zhǎng)模式，即通過(guò)肌纖維增生和肥大2種方式生長(zhǎng)，但具體生長(zhǎng)速率因魚種類不同而略有差異。魚類在早期生長(zhǎng)發(fā)育中肌肉細(xì)胞會(huì)先經(jīng)歷分層生長(zhǎng)階段，以增加肌纖維數(shù)量，隨后轉(zhuǎn)變?yōu)榍逗仙L(zhǎng)，這一階段會(huì)伴隨肌細(xì)胞的增大[20-21]。王夢(mèng)婭等[17]研究發(fā)現(xiàn)，許氏平鲉幼魚階段肌肉生長(zhǎng)主要方式為肌纖維肥大，同時(shí)存在肌纖維數(shù)量的增加。本試驗(yàn)中，藍(lán)光組和綠光組許氏平鲉幼魚肌纖維直徑大于其他組，表明藍(lán)光和綠光可能有利于許氏平鲉幼魚肌纖維的生長(zhǎng)。但目前關(guān)于光譜環(huán)境影響魚類肌肉生長(zhǎng)方面的研究仍知之甚少，不同光譜環(huán)境對(duì)許氏平鲉幼魚肌纖維生長(zhǎng)方式的調(diào)控機(jī)制還尚不清晰。

3.2 不同LED光譜環(huán)境對(duì)許氏平鲉幼魚肌肉中常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量的影響

經(jīng)濟(jì)魚類最重要的可食用部分是肌肉組織，其營(yíng)養(yǎng)成分主要是粗灰分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪等[22-23]。本試驗(yàn)得出的結(jié)果表明，白光組的肌肉粗脂肪含量最高，綠光組和藍(lán)光組次之，黃光組再次之，紅光組最低。費(fèi)凡等[12]在研究不同光譜處理對(duì)歐洲舌齒鱸肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，綠光處理下肌肉的粗脂肪含量顯著高于其他光譜處理，而紅光處理下肌肉粗脂肪含量最低。本研究也得出了類似的結(jié)果，紅光組許氏平鲉幼魚肌肉中粗脂肪含量較低，而藍(lán)光組、綠光組和白光組表現(xiàn)出較好效果，而肌肉中粗蛋白質(zhì)、水分、粗灰分含量在所有不同LED光譜環(huán)境下差異并不顯著。有研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)激可能會(huì)影響魚類的營(yíng)養(yǎng)組分，如饑餓狀態(tài)的下許氏平鲉會(huì)分解自身貯存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使機(jī)體的有機(jī)物質(zhì)含量減少，而水分和粗灰分含量則會(huì)相對(duì)增加[24]；再比如低溫脅迫下的許氏平鲉，在長(zhǎng)時(shí)間低溫脅迫過(guò)程中，魚體主要靠消耗脂肪作為能量來(lái)源，而水分的相對(duì)含量則會(huì)逐漸增加[25]。因此，不利的光譜環(huán)境可能也會(huì)對(duì)魚類產(chǎn)生脅迫，紅光組和黃光組許氏平鲉幼魚肌肉中粗脂肪含量降低的原因也可能為應(yīng)激脅迫所致，但具體原因還需要開(kāi)展進(jìn)一步的研究來(lái)證實(shí)。

3.3 不同LED光譜環(huán)境對(duì)許氏平鲉幼魚肌肉中膠原蛋白含量的影響

目前研究證明，許氏平鲉肌肉表層的膠原蛋白多為Ⅰ型膠原蛋白(COLⅠ)，該蛋白具有三重螺旋結(jié)構(gòu)且純度較高。作為魚類體內(nèi)結(jié)締組織重要的組成部分，膠原蛋白含量的高低也是評(píng)價(jià)肌肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)[26-27]。許多研究表明，魚類肌肉中膠原蛋白含量與肌肉嫩度之間存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，但與肌肉柔韌性之間卻是明顯的正相關(guān)關(guān)系[28]。通常來(lái)說(shuō)，膠原蛋白通過(guò)分子間交聯(lián)影響膠原纖維的穩(wěn)定性，在魚類發(fā)育過(guò)程中非還原性交聯(lián)會(huì)增加，從而增強(qiáng)肌肉韌性[29]；未成熟交聯(lián)比例越高，魚體內(nèi)肌肉膠原蛋白合成量越多[30]。本研究中，白光組和藍(lán)光組許氏平鲉幼魚肌肉中膠原蛋白含量較高，且與其他組差異顯著，說(shuō)明白光、藍(lán)光均可以提高許氏平鲉幼魚肌肉中膠原蛋白含量，增加肌肉的柔韌性，進(jìn)而提升肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。然而，不同光譜環(huán)境是否影響了許氏平鲉肌肉中膠原蛋白分子間交聯(lián)過(guò)程，最終導(dǎo)致膠原蛋白含量不同還需進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.4 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚的肌肉氨基酸組成與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)

蛋白質(zhì)是食物中主要的營(yíng)養(yǎng)成分，主要由多種氨基酸組成，魚類肌肉的鮮美程度與其鮮味氨基酸含量密切相關(guān)。有研究證明，綠光下養(yǎng)殖的豹紋鰓棘鱸幼魚的肌肉具有較高的鮮味，尤其是天冬氨酸、谷氨酸等呈味氨基酸含量較高[22]。甘氨酸不僅可以提高魚類肌肉的鮮味，還可以提高魚類的抗氧化應(yīng)激能力，例如，研究發(fā)現(xiàn)，飼料中加入一定量的甘氨酸會(huì)有效提升大黃魚的抗氧化和抗應(yīng)激水平[31]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，白光組許氏平鲉幼魚肌肉中甘氨酸含量最低，其原因可能是白光抑制了許氏平鲉幼魚肌肉中甘氨酸的合成；除甘氨酸外，其余氨基酸的含量在不同LED光譜環(huán)境下均未發(fā)現(xiàn)有顯著差異。

按照FAO/WHO的理想模式，組成蛋白質(zhì)的氨基酸中EAA/NEAA和EAA/TAA應(yīng)該分別在60%以上和40%左右才能稱之為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)[32]。在本試驗(yàn)中，不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚肌肉EAA/TAA都約為38%，EAA/NEAA為77%左右，這些數(shù)據(jù)表明許氏平鲉幼魚肌肉中的蛋白質(zhì)較為優(yōu)質(zhì)。EAAI是評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的常用指標(biāo)之一，EAAI越高，氨基酸組成越均衡，蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)越高。本試驗(yàn)中，黃光組和綠光組EAAI較高，紅光組最低，EAAI從高至低依次為黃光組、綠光組、藍(lán)光組、白光組、紅光組。因此，在黃光和綠光下許氏平鲉的肌肉氨基酸組成更符合優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

3.5 不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚的肌肉脂肪酸組成評(píng)價(jià)

脂肪酸可分為飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸，它是磷脂、中性脂肪和糖脂的主要成分[33]。魚類肌肉中含有豐富的脂肪酸，其中飽和脂肪酸是魚體首要的能量來(lái)源。有研究表明，光譜實(shí)際上會(huì)影響歐洲舌齒鱸肌肉中脂肪酸的含量[12]，當(dāng)魚類受到應(yīng)激刺激時(shí)，體內(nèi)的C16∶0會(huì)被優(yōu)先作為能量利用[34]。此外，魚類肌肉中含有較高的不飽和脂肪酸，可以提高肌肉的鮮味度和多汁性[32]。本試驗(yàn)中，飽和脂肪酸中C16∶0、C14∶0和C18∶0的含量占比較高，而黃光組和紅光組中C16∶0含量較低，可能是由于許氏平鲉幼魚在這2種LED光譜環(huán)境下處于脅迫狀態(tài)，從而消耗了更多能量。不同LED光譜環(huán)境下許氏平鲉幼魚肌肉中不飽和脂肪酸含量占比均較高，表明許氏平鲉幼魚肌肉具有較好的風(fēng)味。有研究表明，EPA、DHA不僅具有降血脂、降血壓的作用[35]，還能夠促進(jìn)大腦發(fā)育并減緩衰老[36-37]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，綠光組許氏平鲉幼魚肌肉中EPA+DHA含量最高，藍(lán)光組次之，黃光組最低，但總體差異不顯著。

綜上所述，LED光譜環(huán)境對(duì)許氏平鲉幼魚肌肉生長(zhǎng)以及營(yíng)養(yǎng)成分和品質(zhì)均產(chǎn)生了一定影響，但總體來(lái)看，與紅光和黃光相比，藍(lán)光、綠光及白光對(duì)許氏平鲉幼魚的肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)稍有改善。有研究發(fā)現(xiàn)，紅光、綠光和白光均促進(jìn)了歐洲舌齒鱸幼魚的生長(zhǎng)，而與紅光和白光相比，綠光還顯著提升了歐洲舌齒鱸幼魚的肌肉品質(zhì)[12,38]。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，還需結(jié)合光譜環(huán)境對(duì)生長(zhǎng)指標(biāo)等的影響，綜合選擇較為適宜的光譜環(huán)境。

4 結(jié) 論

5種LED光譜環(huán)境對(duì)許氏平鲉幼魚肌肉生長(zhǎng)以及營(yíng)養(yǎng)成分和品質(zhì)均產(chǎn)生了一定影響。與紅光和黃光相比，藍(lán)光、綠光及白光對(duì)許氏平鲉幼魚的肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)稍有改善。