池塘及稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉成分與營養(yǎng)品質(zhì)比較分析

陳 健，李良玉，楊壯志，陳 霞，魏文燕，楊 馬，唐 洪，張小麗，劉家星

（成都市農(nóng)林科學(xué)院，四川成都 611130）

克氏原螯蝦 （Procambarus clarkii）俗稱小龍蝦，其生長速度快、適應(yīng)能力強(qiáng)，能在池塘、湖泊、稻田等多種水生環(huán)境中生長，現(xiàn)已成為我國四大淡水經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖蝦類之一（王順昌等，2003）。

我國池塘養(yǎng)魚歷史悠久、經(jīng)驗(yàn)豐富，是大部分地區(qū)使用的養(yǎng)魚方式，目前產(chǎn)量約占淡水養(yǎng)魚的60%以上，其具有投資小、收益大、見效快、生產(chǎn)穩(wěn)定等特點(diǎn)。稻田養(yǎng)殖魚類是利用稻田的特殊環(huán)境，既種稻又養(yǎng)魚，運(yùn)用稻魚共生理論，通過稻漁工程建設(shè)，達(dá)到魚稻雙收的一種綜合養(yǎng)殖方式（王祖峰，2018）。稻田養(yǎng)殖節(jié)約土地，以稻田代替魚塘，發(fā)揮了稻田的主體生產(chǎn)作用；節(jié)約飼料，增產(chǎn)稻谷，稻田內(nèi)魚的餌料比較豐富，可以減少投餌或不投餌；節(jié)約肥料，魚類可以提供有機(jī)肥料，魚糞可以肥水肥田，減少化肥施用量；魚類能攝食雜草、害蟲，能疏松土壤，有利于稻谷增長，減少農(nóng)藥施放，稻田養(yǎng)殖具有穩(wěn)糧、增產(chǎn)、提質(zhì)、增效作用。

池塘、稻田兩種養(yǎng)殖模式各具優(yōu)勢，有研究表明，魚類養(yǎng)殖環(huán)境、飼料成分及品種差異等因素均對魚類肌肉的營養(yǎng)成分有影響（Heinitz等，2018；Yang 等，2017；朱成科等，2017）。目前對稻田養(yǎng)殖魚類肌肉營養(yǎng)成分的研究報(bào)道還很少，僅有對鯉魚、甌江彩鯉等少數(shù)魚類的相關(guān)研究報(bào)道（彭英海等，2019；馬冬梅等，2018），鮮見克氏原螯蝦在生長環(huán)境及攝食方面的差異是否會(huì)對其肌肉營養(yǎng)品質(zhì)有影響的報(bào)道。本研究對池塘養(yǎng)殖與稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉營養(yǎng)成分進(jìn)行測定和分析，揭示不同生長方式對克氏原螯蝦營養(yǎng)價(jià)值的影響，為稻田克氏原螯蝦的品質(zhì)評價(jià)提供可靠依據(jù)，并進(jìn)一步為克氏原螯蝦健康養(yǎng)殖技術(shù)的研究與推廣、配合飼料的研制提供基礎(chǔ)資料和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 克氏原螯蝦蝦苗購置于四川省成都市崇州，體質(zhì)量10～15 g。蝦苗隨機(jī)投放到池塘養(yǎng)殖塘和稻田養(yǎng)殖塘，投放密度為75～100 kg/667 m2，池塘養(yǎng)殖塘和稻田養(yǎng)殖塘各4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，養(yǎng)殖周期為5～6個(gè)月。養(yǎng)殖周期結(jié)束后，2種生長方式克氏原螯蝦樣品隨機(jī)取樣并測量體重，池塘養(yǎng)殖組和稻田養(yǎng)殖組每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)各隨機(jī)取克氏原鰲蝦15尾，共采集克氏原鰲蝦120尾；克氏原螯蝦體質(zhì)量（33.6±4.3）g。

1.2 組織取樣 養(yǎng)殖周期結(jié)束后，2種生長方式克氏原螯蝦樣品隨機(jī)取樣并測量個(gè)體，取樣前擦干蝦體表面水分，用解剖剪沿克氏原螯蝦尾部腸道剪開，取下肌肉組織置于液氮中保存。因克氏原螯蝦出肉率低，體質(zhì)量較小，故取多尾蝦的肌肉組織制備混合樣品，每組15尾蝦肌肉樣品混勻，共采集肌肉樣品20～25 g。

1.3 常規(guī)營養(yǎng)成分測定 常規(guī)營養(yǎng)成分的測定參照食品安全國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其中水分含量測定采用直接干燥法，參照《食品中水分的測定》（GB/T 5009.3-2016）；蛋白質(zhì)含量測定采用凱氏定氮法，參照 《食品中蛋白質(zhì)的測定》（GB/T 5009.5-2016）；脂肪含量測定采用索氏提取法，參照《食品中脂肪的測定》（GB 5009.6-2016）；總灰分含量測定采用灼燒和稱重法，參照《食品中灰分的測定》（GB 5009.4-2016）。

1.4 氨基酸與微量元素營養(yǎng)成分測定 氨基酸組成與含量測定參照《食品中氨基酸的測定》（GB 5009.124-2016）的方法；微量元素鈣、磷、鐵、銅和鉛含量測定參照 《食品中多元素的測定》（GB 5009.268-2016第二法）的方法。

1.5 肌肉營養(yǎng)品質(zhì)評價(jià)方法 將所測克氏原螯蝦肌肉中氨基酸的含量換算成每克蛋白質(zhì)中所含氨基酸的毫克數(shù)，再與FAO/WHO蛋白質(zhì)評價(jià)的氨基酸標(biāo)準(zhǔn)模式和雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式進(jìn)行比較，并計(jì)算氨基酸評分（AAS）和化學(xué)評分（CS），AAS和CS計(jì)算公式如下：

AAS=［試樣樣品中氨基酸含量 （mg/g N）］/［FAO/WHO評分標(biāo)準(zhǔn)模式中同種氨基酸含量（mg/g N）］；

CS=試樣樣品中氨基酸含量（mg/g N）/雞蛋蛋白質(zhì)中同種含量（mg/g N）；

氨基酸含量=［樣品中某種氨基酸含量 （鮮樣）］/［樣品中粗蛋白質(zhì)含量（鮮樣）］×6.25×1000。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)以 “平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，所測數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行整理和SPSS 17．0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析（one-way ANOVA）進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，并用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 常規(guī)營養(yǎng)成分比較 池塘養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦的常規(guī)營養(yǎng)成分見表1，稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中水分、蛋白質(zhì)和灰分含量分別為80.525、17.350、1.375 g/100 g，均高于池塘養(yǎng)殖克氏原螯蝦 79.925、17.275、1.325 g/100 g， 但差異不顯著（P＞0.05，下同）；稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中脂肪含量為0.225 g/100 g，顯著低于池塘養(yǎng)殖克氏原螯蝦的脂肪含量0.300 g/100 g（P＜0.05）。

表1 池塘養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中常規(guī)營養(yǎng)成分的比較 g/100 g

2.2 氨基酸組成比較 池塘養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦的肌肉樣品均檢測出17種氨基酸，其中含人體必需氨基酸7種，半必需氨基酸2種，非必需氨基酸8種，其氨基酸組成及含量見表2。兩種養(yǎng)殖模式下克氏原螯蝦的肌肉氨基酸含量和總量均不存在顯著差異，在氨基酸含量方面，呈味氨基酸谷氨酸含量最高，分別為2.8050%和2.8150%，胱氨酸含量最低，分別為0.1725%和0.1925%；呈味氨基酸均占氨基酸總量的38.00%以上，稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦呈味氨基酸含量（6.3800%）高于池塘養(yǎng)殖（6.2975%）；必需氨基酸占氨基酸總量的比例分別為35.77%和35.40%。

2.3 肌肉營養(yǎng)價(jià)值評定 池塘養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉氨基酸的AAS和CS評分結(jié)果如表3所示，兩種養(yǎng)殖模式下賴氨酸的AAS和CS評分結(jié)果均為最高，分別為1.40、1.08和1.39、1.07，均高于FAO/WHO評分模式和全雞蛋蛋白質(zhì)模式。蛋氨酸-胱氨酸 （Met-Cys）及纈氨酸的AAS和CS評分結(jié)果相對較低，兩者為克氏原螯蝦的限制性氨基酸，池塘養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦的第一限制性氨基酸均為蛋氨酸-胱氨酸（Met-Cys），第二限制性氨基酸均為纈氨酸。

表2 池塘養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中氨基酸組成及含量的比較

2.4 礦物元素組成比較 池塘養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中鈣（Ca）、磷（P）、鐵（Fe）、銅（Cu）等微量元素的含量結(jié)果如表4所示，稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中鈣、磷和鐵含量顯著高于池塘養(yǎng)殖的克氏原螯蝦（P＜0.05），兩種養(yǎng)殖方式下克氏原螯蝦肌肉中的銅含量不存在顯著差異。

表4 稻田養(yǎng)殖和池塘養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中礦物元素含量的比較

表3 池塘養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中必需氨基酸的組成與評價(jià)

3 討論

3.1 常規(guī)營養(yǎng)成分 通過對魚類常規(guī)營養(yǎng)成分進(jìn)行分析，可大體掌握魚類生理、生長發(fā)育及飼料對魚類機(jī)體產(chǎn)生的影響，從而進(jìn)一步了解魚體機(jī)能變化；粗灰分含量可衡量礦物質(zhì)和微量元素的多少，在營養(yǎng)功能方面對人體具有重要作用（顧向飛等，2014）。本研究發(fā)現(xiàn)池塘養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中水分（79.925%和80.525%）、蛋白質(zhì) （17.275%和17.350%）和總灰分 （1.325%和1.375%）含量無顯著差異，這與田娟（2018）、丁建英（2010）等研究的常規(guī)營養(yǎng)成分比例接近。

兩種養(yǎng)殖模式下克氏原螯蝦肌肉在脂肪含量上存在顯著差異，魚類肌肉脂肪含量除與種類、產(chǎn)地、年齡等相關(guān)外，可能還與養(yǎng)殖環(huán)境相關(guān)（馮德品等，2017；Sankian 等，2017； 劉邦輝等，2011；王愛民等，2010）。同時(shí)，有研究表明飼料脂肪水平對魚類肌肉脂肪成分有直接影響，王愛民等（2010）研究發(fā)現(xiàn)肌肉中脂肪含量隨飼料脂肪水平的增加而呈上升趨勢，斑鱖肌肉中脂肪含量也與飼料脂肪水平呈正相關(guān)（王彩理等；2012）。本研究中克氏原螯蝦生長環(huán)境存在差異，稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦除攝食人工配合飼料外，也攝食稻田中天然餌料；相對池塘養(yǎng)殖而言，其餌料較為豐富，脂肪含量也相對較低，故稻田養(yǎng)殖的克氏原螯蝦肌肉中脂肪含量顯著低于池塘養(yǎng)殖克氏原螯蝦脂肪含量。

3.2 氨基酸組成 蛋白質(zhì)是動(dòng)物機(jī)體中必不可少的重要物質(zhì)，蛋白質(zhì)幾乎參與機(jī)體所有的生命活動(dòng)，如體液調(diào)節(jié)、合成生物活性物質(zhì)、提高免疫力等。而蛋白質(zhì)的重要組成部分是氨基酸，各種氨基酸的含量也是決定水產(chǎn)品質(zhì)量的另一個(gè)重要指標(biāo)，評價(jià)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值必須根據(jù)氨基酸的組成和含量來確定，氨基酸比例是影響營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)（胡盼等，2015）。本研究中克氏原螯蝦檢測到17種氨基酸，包括蘇氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和纈氨酸7種必需氨基酸，2種半必需氨基酸和8種非必需氨基酸；其中必需氨基酸含量高低和組成比例是影響蛋白質(zhì)營養(yǎng)水平的重要原因。

本研究中克氏原螯蝦肌肉TAA為16.2300%和16.3450%，與田娟（2018）等研究的洞庭湖克氏原螯蝦肌肉中TAA（16.06%）接近，略低于丁建英（2010）等研究的克氏原螯蝦（17.12%）、易瑞愷（2013）等報(bào)道的鄱陽湖克氏原螯蝦（17.04%）；略高于日本對蝦（16.14%）和日本沼蝦（15.55%）（許星鴻等，2011；李林春等，2005）。在營養(yǎng)品質(zhì)評價(jià)方面，克氏原螯蝦肌肉EAAI為78以上，與洞庭湖克氏原螯蝦肌肉中EAAI（80.02）接近，遠(yuǎn)高于鄱陽湖克氏原螯蝦 （56.36）及盱眙克氏原螯蝦（66.42），也高于南美白對蝦、中國對蝦。克氏原螯蝦必需氨基酸的滿足率較高，是一種營養(yǎng)價(jià)值較高的蝦類，對于以谷物為主的膳食者來說可起到補(bǔ)充作用，從而提高人體對蛋白質(zhì)的利用率。根據(jù)CS評分，克氏原螯蝦第一限制性氨基酸為蛋氨酸-胱氨酸，第二限制性氨基酸為纈氨酸，這與常熟市克氏原螯蝦、南美白對蝦、日本沼蝦一致（易瑞愷等，2013；許星鴻等，2011；李林春等，2005），說明蛋氨酸-胱氨酸是蝦類普遍缺乏的氨基酸。

肌肉中天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）和丙氨酸（Ala）4種呈味氨基酸的含量高低對肉的鮮味和口感有決定作用。其中，谷氨酸和天冬氨酸為呈鮮味的特征性氨基酸，而甘氨酸和丙氨酸是呈甘味的特征性氨基酸?？耸显r肌肉中呈味氨基酸總含量為6.2975%和6.3800%，高于洞庭湖克氏原螯蝦（5.98%）和盱眙克氏原螯蝦（6.14%），低于鄱陽湖克氏原螯蝦與常熟克氏原螯蝦（6.81%）；同時(shí)相比于其他甲殼類，高于東北鰲蝦（6.05%）和羅氏沼蝦（5.99%），低于日本沼蝦（7.66%）（陳曉漢等，2001）。 其中谷氨酸含量為2.8050%，高于大多名優(yōu)水產(chǎn)品種，這可能是克氏原螯蝦鮮味高于魚類的原因之一。

在測定17種氨基酸含量時(shí)，池塘養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦的肌肉中必需氨基酸含量分別占氨基酸總量的35.77%和35.40%，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值分別為0.6952和0.6867。根據(jù)FAO/WHO提出的蛋白參考模式，優(yōu)質(zhì)食品蛋白源必需氨基酸與非必需氨基酸的比值應(yīng)大于0.60（Seligson 等，1984），研究表明，兩種養(yǎng)殖方式下克氏原螯蝦的必需氨基酸含量均符合該指標(biāo)。評價(jià)稻田養(yǎng)殖和池塘養(yǎng)殖克氏原螯蝦的蛋白質(zhì)量時(shí)，主要參考FAO/WHO的標(biāo)準(zhǔn)模式和全雞蛋蛋白質(zhì)模式，并使用AAS、CS及EAAI進(jìn)行評價(jià)。從AAS計(jì)算結(jié)果可看出，兩種養(yǎng)殖方式的克氏原螯蝦必需氨基酸AAS為0.83～1.40，接近或大于1.00，必需氨基酸組成符合FAO/WHO模式標(biāo)準(zhǔn)；從CS可看出，克氏原螯蝦必需氨基酸CS為0.53～1.08，必需氨基酸組成較接近全雞蛋蛋白質(zhì)模式。綜上所述，稻田養(yǎng)殖和池塘養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中氨基酸的組成與含量基本相同，氨基酸含量高，必需氨基酸含量豐富。

3.3 礦物元素成分 礦物元素又稱無機(jī)鹽，是體內(nèi)蛋白質(zhì)和酶的關(guān)鍵組成部分，是人體維持生命和新陳代謝所必不可少的物質(zhì)。礦物元素中除Ca、P等對人體有重要生理功能的常量元素外，還有一些與人體健康、生長有關(guān)的微量元素，如Fe、Cu和Se等。魚類肌肉中礦物元素的組成和含量的評定，可對人類合理膳食、有益礦物元素補(bǔ)充等進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)。

礦物元素不僅影響魚肉的營養(yǎng)價(jià)值，也影響魚肉產(chǎn)品的風(fēng)味，礦物質(zhì)對細(xì)胞抗氧化、機(jī)體免疫調(diào)節(jié)、鐵離子的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)具有重要作用，是維持魚類正常生長的必需營養(yǎng)物質(zhì)（丁玉琴等，2011），礦物元素含量還受到餌料及生長環(huán)境的影響 （劉凱等，2009）。

稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中的礦物元素Ca、P和Fe含量顯著或極顯著高于池塘養(yǎng)殖的克氏原螯蝦，說明不同的生長環(huán)境對克氏原螯蝦肌肉Ca、P和Fe元素的含量有影響；與馬冬梅（2018）研究稻田養(yǎng)殖華南鯉肌肉中礦物元素含量的結(jié)果相似。原因可能是稻田中礦物元素含量豐富，稻田養(yǎng)殖的魚有效吸收和積累了稻田中的礦物元素。稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中鈣、鐵元素含量較高，礦物元素在人體內(nèi)含量甚微，但對人體健康起著重要作用，作為酶、激素、維生素和核酸的成分，參與生命的代謝過程。

4 結(jié)論

池塘養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖兩種模式下肌肉中除脂肪含量外，水分、蛋白質(zhì)和灰分含量無顯著性差異。肌肉中均檢測出17種氨基酸，其中含人體必需氨基酸7種，半必需氨基酸2種，非必需氨基酸8種，池塘養(yǎng)殖和稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦的第一限制性氨基酸為蛋氨酸-胱氨酸，第二限制性氨基酸為纈氨酸。稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦肌肉中鈣、磷和鐵含量顯著高于池塘養(yǎng)殖的克氏原螯蝦，銅含量低于池塘養(yǎng)殖的克氏原螯蝦。兩種養(yǎng)殖模式下克氏原螯蝦均具有氨基酸組分合理、必需氨基酸含量和種類豐富、呈味氨基酸含量高等優(yōu)點(diǎn)，符合消費(fèi)者對低脂肪魚類的要求。