基于漁鹽一體化養(yǎng)殖的中國明對蝦營養(yǎng)成分分析

李紅艷， 李 曉， 劉天紅， 姜曉東， 孫元芹， 紀(jì) 蕾， 王 穎

(山東省海洋生物研究院，山東 青島 266002)

基于漁鹽一體化養(yǎng)殖的中國明對蝦營養(yǎng)成分分析

李紅艷， 李 曉， 劉天紅， 姜曉東， 孫元芹， 紀(jì) 蕾， 王 穎

(山東省海洋生物研究院，山東 青島 266002)

為系統(tǒng)了解漁鹽一體化生態(tài)養(yǎng)殖模式下中國明對蝦(Fenneropenaeuschinensis)的營養(yǎng)價值，通過測定其肌肉基本營養(yǎng)成分(水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、總糖)，蛋白質(zhì)的氨基酸組成、脂肪酸組成、維生素和無機元素等，對其營養(yǎng)價值進(jìn)行評價。結(jié)果顯示：該養(yǎng)殖模式下，中國明對蝦蛋白質(zhì)含量較高，氨基酸種類齊全，必需氨基酸占氨基酸總量的39.03%，符合FAO/WHO的理想模式；呈味氨基酸含量高達(dá)43.73%；脂肪含量低；維生素B3和維生素E含量豐富；富含人體必需的鈣、鐵、鋅、鎂、硒等礦質(zhì)元素，無重金屬污染。研究表明：漁鹽一體化生態(tài)養(yǎng)殖的中國明對蝦是一種高蛋白、低脂肪、高礦物質(zhì)、營養(yǎng)價值較高的優(yōu)質(zhì)海產(chǎn)蝦類。

中國明對蝦；營養(yǎng)成分；漁鹽一體化

中國明對蝦(Fenneropenaeuschinensis)，又稱中國對蝦、東方對蝦、明蝦，屬廣溫、廣鹽、暖水性大型洄游蝦類，是中國養(yǎng)殖蝦類中分布最廣的對蝦，主要分布于黃渤海沿海[1]。漁鹽一體化生態(tài)養(yǎng)殖模式是一種在鹽田進(jìn)行的多級生產(chǎn)模式：一級利用海水進(jìn)行魚、蝦、蟹的池塘養(yǎng)殖；二級利用養(yǎng)殖廢水進(jìn)行鹵蟲生態(tài)養(yǎng)殖；三級利用鹵蟲養(yǎng)殖排出的鹵水提溴；四級利用提溴后的鹵水蒸發(fā)曬鹽。蝦-鹵蟲-溴-鹽一體化生態(tài)養(yǎng)殖模式能有效實現(xiàn)廢水零排放，既能使海水資源“一水多用”，又能有效保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境。目前在山東省已成功推廣，養(yǎng)殖面積約6萬公頃，大多分布于濱州、東營和濰坊的鹽業(yè)灘涂，養(yǎng)殖用水的鹽度較高，主要養(yǎng)殖耐高鹽度的凡納濱對蝦和中國明對蝦。

目前已有中國明對蝦肌肉營養(yǎng)評價的研究報道[2-4]，但是均未標(biāo)明原料蝦的養(yǎng)殖方式，也未提供其維生素和無機元素數(shù)據(jù)。有關(guān)中國明對蝦在漁鹽一體化生態(tài)養(yǎng)殖模式下營養(yǎng)成分的分析評價尚未見報道。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

漁鹽一體化生態(tài)養(yǎng)殖的中國明對蝦于2015年9月從濰坊龍威集團濱海區(qū)大家洼街辦老河口東養(yǎng)殖區(qū)中隨機采集。對蝦自5月中旬放苗，養(yǎng)殖4個月，投喂鹵蟲。樣品蝦體重(8.95±0.64)g，體長(7.27±0.45)cm。將樣品蝦分成3組，每組30只，解剖取出腹部肌肉，搗碎，混合均勻，裝入樣品袋中-20℃保存?zhèn)溆?。甲苯、石油醚、氯仿、無水乙醚、氫氧化銨、鹽酸、硫酸、硫酸鈉、硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、氫氧化鈉，均為分析純。分析儀器包括：安米諾西斯A2000氨基酸自動分析儀，安捷倫1100液相色譜儀，島津AA-6300C原子吸收分光光度計，AFS-2000雙道原子熒光光度計，ZF-06脂肪測定儀，KDN-08B凱氏定氮儀，F(xiàn)6010馬弗爐。

1.2測定方法

1.2.1 營養(yǎng)成分

①基本營養(yǎng)成分測定：水分采用105℃恒溫干燥法[5]；粗蛋白質(zhì)采用凱氏定氮法[6]；粗脂肪采用索式抽提法[7]；總糖采用直接滴定法[8]；灰分采用550℃馬弗爐灰化法[9]。②氨基酸成分測定：樣品經(jīng)6 mol/L HCl溶液水解，采用氨基酸分析儀測定17 種氨基酸，另取樣品用5 mol/L NaOH溶液水解后，測定其色氨酸含量。③脂肪酸成分測定：樣品經(jīng)酸水解后，加入甘油三酯和C11:0作為內(nèi)標(biāo)，以乙醚萃取脂質(zhì)，然后于甲醇中以BF3轉(zhuǎn)化為脂肪酸甲酯，氣相色譜(安捷倫GC6890)分析。④脂溶性維生素A、E、B3、B5測定：采用高效液相色譜法，樣品處理、測定與計算均參照GB/T 5009。⑤維生素B1、B2、B6測定：采用高效液相色譜法，樣品處理、測定與計算均參照GB 5413。⑥鈣、鐵、鎂，鋅、硒、鎘、銅、鉛、甲基汞測定：采用(石墨爐)原子吸收分光光度法測定，樣品預(yù)處理、測定及計算均參照GB/T 5009。⑦硒、無機砷測定：采用氫化物原子熒光光譜法測定，樣品預(yù)處理、測定及計算均參照GB/T 5009。

1.2.2 氨基酸分及化學(xué)分計算方法

將所測得必需氨基酸換算成1 g蛋白質(zhì)中含氨基酸mg數(shù)，與1973年世界糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織暫定氨基酸的計分模式和以雞蛋蛋白質(zhì)作為理想蛋白質(zhì)[10]進(jìn)行比較，并按下式分別計算氨基酸分(amino acid score，AAS)[11]、化學(xué)分(chemical score，CS)[12]和必需氨基酸指數(shù)(essential amino acid indexEAAI)[10]。

(1)

(2)

(3)

式中：M1—待評蛋白質(zhì)中必須氨基酸含量，mg/g N；M0—FAO/WHO模式中蛋白質(zhì)相應(yīng)必需氨基酸含量，mg/g N；M2—雞蛋蛋白質(zhì)中相應(yīng)必需氨基酸含量，mg/g N；n為比較的氨基酸種數(shù)；a、b、c、…、h分別為待評蛋白質(zhì)的氨基酸含量；A、B、C、…、H分別為雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸含量。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1一般營養(yǎng)成分

由表1可見，除水分外，對蝦肌肉中粗蛋白含量最高，灰分和粗脂肪含量較低。

表1 中國明對蝦基本營養(yǎng)成分比較Tab.1 Comparison of nutritional components in the muscle of Fenneropenaeus chinensis g/100g，濕重

注：*表示未檢出；—表示未檢測

2.2氨基酸組成與營養(yǎng)品質(zhì)評價

2.2.1 氨基酸組成分析

表2顯示，本實驗樣品的氨基酸組成，共檢出包括8種人體必需氨基酸在內(nèi)的18種常見氨基酸。從氨基酸組成上看，Glu含量最高，占16.57%。Glu是主要的鮮味氨基酸，同時也是腦組織生化代謝中的重要氨基酸，參與多種活性物質(zhì)的合成[13]；其次為Gly、Asp、Lys和Leu；Cys-Cys含量最低，僅占0.07%。這點與韓素珍[2]、陳麗花[3]、王娟[4]等的研究結(jié)果較為一致。

表2 中國明對蝦氨基酸含量比較Tab.2 Comparison of amino acids compositions in the muscle of Fenneropenaeus chinensis g/100g 干重

注：#表示必需氨基酸；*表示呈味氨基酸；▲表示半必需氨基酸；TAA表示氨基酸總量；EAA表示必需氨基酸總量；NEAA表示非必需氨基酸總量；DAA表示呈味氨基酸總量；—表示未檢測

表3 中國明對蝦必需氨基酸組成的評價Tab.3 Evaluation of essential amino acids composition in the muscle of Fenneropenaeus chinensis

2.2.2 營養(yǎng)品質(zhì)評價

氨基酸評分(AAS)和化學(xué)評分(CS)是反映蛋白質(zhì)構(gòu)成和利用率關(guān)系的兩種評分體系。表3可知，本實驗樣品的AAS和CS均以賴氨酸最高，AAS色氨酸得分較低(67.56)，纈氨酸得分最低(66.41)，即中國明對蝦的第一限制性氨基酸為纈氨酸，第二限制性氨基酸為色氨酸；CS色氨酸得分較低(40.15)，半胱氨酸+蛋氨酸得分最低(38.62)，即中國明對蝦的第一限制性氨基酸為半胱氨酸+蛋氨酸，第二限制性氨基酸為色氨酸。為保持飲食平衡，在食用中國明對蝦時，需搭配富含這些氨基酸的食物，如黑米、小米、魚和雞蛋等。

2.3脂肪酸組成

表4可知，樣品的粗脂肪含量較低，只檢出飽和脂肪酸和ω-3脂肪酸，部分脂肪酸未檢出。

表4 本文中國明對蝦脂肪酸組成與其他文獻(xiàn)比較Tab.4 Contents of fatty acids in the muscle of Fenneropenaeus chinensis %

注：*表示未檢出

2.4 維生素含量

本實驗樣品中只檢出維生素B3和維生素E；維生素A 、B1、B2、B5和B6含量低于檢測限，未檢出(表5)。

表5 本文中國明對蝦的維生素含量與相關(guān)文獻(xiàn)對比Tab.5 Contents of vitamins in the muscle of Fenneropenaeus chinensis mg/kg

注：*表示未檢出，—表示未檢測

2.5無機元素含量

本樣品富含人體所需的Ca、Fe、Cu、Mg、Zn、Se等無機元素(表6)。實驗還對樣品中的重金屬含量進(jìn)行了檢測，無機砷、鎘、鉛、甲基汞等均未檢出，符合《GB18406.4-2001農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害水產(chǎn)品安全要求》的規(guī)定，表明在該漁鹽一體化生態(tài)養(yǎng)殖區(qū)的中國明對蝦為安全無公害食品。

表6 對蝦中無機元素含量比較Tab.6 Contents of inorganic elements in the muscle of Fenneropenaeus chinensis mg/kg

注：*表示未檢出；—表示未檢測

3 討論

3.1中國明對蝦主要營養(yǎng)成分分析

與相關(guān)研究結(jié)果[2-4]相比較，中國明對蝦的粗蛋白含量居中；粗脂肪含量與韓素珍[2]、王娟[4]等的測定值相當(dāng)，低于陳麗花[3]的測定值；粗灰分含量低于文獻(xiàn)報道值。這種差異可能是由養(yǎng)殖環(huán)境(高鹽)、養(yǎng)殖時間、采集地點、時間及采集蝦體的大小造成的。

3.2中國明對蝦氨基酸組成

中國明對蝦氨基酸總量為67.00±0.38 g/100g，必需氨基酸總量為26.15±0.18 g/100g，占氨基酸總量的39.03%。必需氨基酸含量與構(gòu)成比例是評價食物營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)。根據(jù)FAO/WHO的理想模式，質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)，其氨基酸組成中，EAA占TAA的40%左右，EAA與NEAA比值為60%以上[16]。中國明對蝦的EAA與TAA的比值較接近FAO/WHO的理想模式值。EAA/NEAA為74.71%>>60%，氨基酸的平衡效果良好，是優(yōu)質(zhì)的蛋白來源。動物蛋白質(zhì)的鮮美取決于其鮮味氨基酸(呈鮮味的Asp和Glu，呈甘味的Gly和Ala，以及與甘味有關(guān)的Pro和Ser等6種氨基酸)的含量[17]。Hayashi等[18]認(rèn)為Glu與蝦肉的鮮味極為相關(guān)。表2可知，中國明對蝦谷氨酸和呈味氨基酸總量較高，使其呈現(xiàn)海產(chǎn)品的鮮美品質(zhì)。中國明對蝦肌肉中賴氨酸的含量超過FAO/WHO氨基酸標(biāo)準(zhǔn)模式，為后者的1.30倍。我國居民飲食習(xí)慣攝食較多谷物，谷物中賴氨酸含量低，且在加工過程中易被破壞，因此多食用中國明對蝦有助于彌補谷物飲食中賴氨酸的不足，均衡營養(yǎng)[19]。

3.3中國明對蝦氨基酸營養(yǎng)評價

中國明對蝦的EAAI為66.89，低于中國明對蝦(72.98)[3]、南美藍(lán)對蝦(69.88)[20]、凡納濱對蝦(68.57)[15]、和王娟測定的中國明對蝦(67.51)[4]，高于斑節(jié)對蝦(63.21)[4]、安氏白蝦(52.77)[21]、刀額新對蝦(42.75)[22]。綜合氨基酸評分和必需氨基酸指數(shù)結(jié)果，在漁鹽一體化生態(tài)養(yǎng)殖模式下，中國明對蝦的必需氨基酸滿足率相對較高，是一種營養(yǎng)價值較高的蝦類。

養(yǎng)殖對象通常會隨著養(yǎng)殖模式的改變而選擇相應(yīng)的生存對策。因此，隨著養(yǎng)殖時間的推移，其體質(zhì)狀況必會受到影響[23]。中國明對蝦是一種廣鹽性蝦類，在人工養(yǎng)殖條件下，其可在鹽度1.5～40的水體中生存[24]。按照滲透壓調(diào)節(jié)原理，對蝦在等滲環(huán)境中，因鹽度差而額外付出的代謝能最少，用于生長及其它生理過程的轉(zhuǎn)換率最高[25]。漁鹽一體化生態(tài)養(yǎng)殖模式主要分布于濱州、東營和濰坊的鹽業(yè)灘涂，養(yǎng)殖海水鹽度普遍較高，樣品采集地的養(yǎng)殖海水鹽度大約在50左右。在非等滲高鹽條件下，中國明對蝦需消耗能量調(diào)節(jié)滲透壓，導(dǎo)致其生長速度減緩，養(yǎng)殖4個月體長僅達(dá)到(7.27±0.45) cm，遠(yuǎn)小于常見市售中國明對蝦(10 cm以上)。但另一方面，高鹽度條件下，對蝦機體為了調(diào)節(jié)滲透壓，體內(nèi)保留了較多的游離鮮味氨基酸(中國明對蝦鮮味氨基酸含量高達(dá)43.73%)，這是高鹽度海水養(yǎng)殖對蝦味道較普通養(yǎng)殖對蝦風(fēng)味鮮美的主要原因。

3.4中國明對蝦脂肪酸組成

本實驗樣品中檢出的脂肪酸種類少于王娟[4]和陳麗花等[14]的報道，推測可能是由于檢測方法不同以及與實驗對蝦的海洋環(huán)境、生長時期不一致等因素有關(guān)。所測對蝦的ω-3脂肪酸占總脂肪酸的比例高達(dá)53.85%，ω-3脂肪酸具有較高的醫(yī)用價值[26]，因而，中國明對蝦的脂肪酸具有較高的食用價值。

脂肪酸對于海洋生物的能量儲存、個體發(fā)育具有重要的作用，然而動物體內(nèi)只能合成飽和脂肪酸SFA和單不飽和脂肪酸MUFA，不能合成亞麻酸、DHA、EPA等多不飽和脂肪酸[27]，對蝦必須通過攝取含高度多不飽和脂肪酸的餌料補充體內(nèi)之需。本實驗樣品對蝦主要投喂鹵蟲飼料，根據(jù)文獻(xiàn)報道[28]，鹵蟲幼蟲的粗脂肪含量較低，脂肪酸成分中多不飽和脂肪酸PUFA含量較高，尤其是ω-3 PUFA比重占總脂肪的24.84%，這可能是中國明對蝦中ω-3 PUFA含量較高的原因。

3.5中國明對蝦維生素評價

與報道的凡納濱對蝦和日本囊對蝦[15]富含多種B族維生素不同，本實驗樣品的維生素種類較少，這種差異可能是由養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖環(huán)境和檢測方法不同導(dǎo)致的。維生素B3(又稱煙酸)可用于預(yù)防和緩解嚴(yán)重偏頭痛[29]；維生素E水解產(chǎn)物為生育酚，具有抗自由基氧化作用[30]。中國明對蝦維生素B3和維生素E含量較為豐富。

3.6中國明對蝦無機元素評價

中國明對蝦與凡納濱對蝦和日本囊對蝦[15]無機元素含量十分類似，鈣、鐵、鎂、鋅、硒含量也很豐富。作為第四周期微量元素鐵、銅、鋅的比例，Zn∶Cu>3，Zn∶Fe>2，按照Hill和Matron提出的“理化性質(zhì)相似的元素，其生物學(xué)功能是相互拮抗的”，且這種拮抗作用通常發(fā)生在Zn∶Cu> 10及Zn∶Fe> 1時[31]，由此可見，中國明對蝦的鋅銅的比值是合理的，而其體內(nèi)的鋅鐵元素存在相互拮抗的問題。Ca、Mg是動物體內(nèi)重要的常量元素，參與機體的許多生理活動和物質(zhì)、能量代謝[32]；Fe、Cu、Zn等微量元素對維持機體正常代謝，延緩衰老，防止貧血，防御細(xì)菌和病毒入侵等方面具有重要作用[33-34]；Se具有激發(fā)人體免疫蛋白和抗體分泌，增強機體的免疫能力，抑制心血管疾病的作用[23]。

4 結(jié)論

漁鹽一體化生態(tài)養(yǎng)殖模式下，中國明對蝦肌肉含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。其蛋白質(zhì)含量高達(dá)17.60%，必需氨基酸占氨基酸總量的39.03%，符合FAO/WHO的理想模式，是一種營養(yǎng)均衡的優(yōu)質(zhì)蛋白；呈味氨基酸含量高達(dá)43.73%，風(fēng)味鮮美；脂肪含量低；維生素B3和維生素E含量十分豐富；富含人體必需的鈣、鐵、鋅、鎂、硒等礦質(zhì)元素，對于促進(jìn)兒童生長發(fā)育和智力發(fā)育，維持機體正常生理代謝均有積極作用。

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AnalysisonnutritionalcomponentsinFenneropenaeuschinensisinthebiologicalaquaculturemodeintegratingsaltproductionandfishfarming

LIHongyan,LIXiao,LIUTianhong,JIANGXiaodong,SUNYuanqin,JILei,WANGYing

(MarineBiologyInstituteofShandongProvince,Qingdao266002,China)

In order to have a systematic understanding of the nutritional value ofFenneropenaeuschinensisin the biological aquaculture mode integrating salt production and fish farming, the basic nutrient components( including water, crude protein, crude fat, ash, total sugar), amino acid composition in proteins, fatty acid composition, vitamins and inorganic elements in the muscle ofFenneropenaeuschinensiswere determined to evaluate the nutritional value in this paper. The results showed that under the biological aquaculture mode,Fenneropenaeuschinensisis rich with high content of protein and complete range of amino acids (the constitutional rate of the essential amino acids was 39.03% of the total amino acids), which is in line with the ideal model recommended by FAO/WHO; the content of delicious amino acids was as high as 43.73%; the content of fat was low; the contents of VB3and VE were high; the contents of calcium, iron, zinc, magnesium, selenium and other essential mineral elements in human body ware rich and free of heavy metal pollution. In conclusion, theFenneropenaeuschinensisin the biological aquaculture mode integrating salt production and fish farming is high quality seafood with high protein, high minerals and low fat.

Fenneropenaeuschinensis; nutritional components; biological aquaculture mode integrating salt production and fish farming

10.3969/j.issn.1007-9580.2017.05.012

2017-06-28

山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蝦蟹類創(chuàng)新團隊(SDAIT-13)；山東省農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新項目“水產(chǎn)品(甲殼類)高效保鮮技術(shù)模式建立與示范”

李紅艷(1987—)，女，助理研究員；研究方向：水產(chǎn)品加工與貯藏。 E-mail:aqlhy2008@126.com

王穎(1971—)，女，研究員；研究方向：水產(chǎn)資源綜合利用。Email:food_rc@sina.com

Q501

A

1007-9580(2017)05-060-07