飼料中蛋白質(zhì)水平對克氏原螯蝦生長性能及肌肉品質(zhì)的影響

夏思瑤，萬金娟，孟祥龍，殷夢婷

（1.河海大學(xué)海洋學(xué)院，江蘇 南京 210098；2.江蘇省淡水水產(chǎn)研究所，江蘇 南京 210017）

克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）俗稱小龍蝦，屬于節(jié)肢動(dòng)物門、甲殼綱、十足目、螯蝦科、原螯蝦屬。克氏原螯蝦原產(chǎn)于北美洲，20 世紀(jì)30—40 年代從日本引入我國[1]?？耸显r具有較強(qiáng)的適應(yīng)力和繁殖力，加之肉質(zhì)鮮美，很受人們歡迎，已成為我國重要的淡水蝦類；其養(yǎng)殖產(chǎn)量逐年增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019 年我國克氏原螯蝦養(yǎng)殖總產(chǎn)量達(dá)208.96 萬t，養(yǎng)殖總面積達(dá)128.6 萬hm2，與2018 年相比分別增長27.52%和14.80%[2]。近年來，隨著消費(fèi)者越來越重視水產(chǎn)品的品質(zhì)、口感和營養(yǎng)成分等，關(guān)于飼料營養(yǎng)水平對水產(chǎn)品肌肉品質(zhì)影響的研究顯得尤為迫切。

水產(chǎn)動(dòng)物飼料中的蛋白質(zhì)是必需的核心營養(yǎng)物質(zhì)，能夠?yàn)樗a(chǎn)動(dòng)物提供合成自身蛋白質(zhì)所需的氨基酸，是細(xì)胞、組織和機(jī)體的重要組成部分，同時(shí)還能為水產(chǎn)動(dòng)物的生長和代謝提供所需的能量[3]。研究表明，飼料中蛋白質(zhì)水平對水產(chǎn)動(dòng)物的肌肉品質(zhì)有一定的影響[4-6]。但是，目前飼料蛋白質(zhì)水平對克氏原螯蝦肌肉品質(zhì)影響的研究多集中在肌肉的常規(guī)營養(yǎng)成分上[7-9]，對肌肉質(zhì)構(gòu)特性、氨基酸組成及含量的影響尚未見報(bào)道。鑒于此，該試驗(yàn)通過投喂不同蛋白質(zhì)水平的飼料，進(jìn)行47 d 的克氏原螯蝦養(yǎng)殖，旨在研究克氏原螯蝦對飼料蛋白質(zhì)的最適需求量，并探討飼料中蛋白質(zhì)水平對克氏原螯蝦肌肉品質(zhì)的影響，以期為克氏原螯蝦人工配合飼料的科學(xué)配制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)飼料配方與制作

以豆粕、菜粕、魚粉、玉米酒精糟（DDGS）等為蛋白源，豆油為脂肪源，配制5 種不同蛋白質(zhì)含量（含量分別為28%、30%、32%、34%和36%）的等能、等脂飼料，蛋白質(zhì)含量實(shí)測值分別為27.72%、30.09%、33.05%、35.31%和37.57%（P1、P2、P3、P4、P5），飼料配方及營養(yǎng)成分分析見表1。試驗(yàn)飼料按照克氏原螯蝦商品料加工流程由安徽新希望飼料有限公司制作。制成后存于-20 ℃冰箱備用。

表1 試驗(yàn)飼料配方及營養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）%

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理

養(yǎng)殖試驗(yàn)在江蘇省淡水水產(chǎn)研究所揚(yáng)中基地進(jìn)行，克氏原螯蝦幼蝦由江蘇省淡水水產(chǎn)研究所提供。試驗(yàn)蝦運(yùn)至揚(yáng)中基地后，先在水泥池內(nèi)暫養(yǎng)14 d。隨后挑選體質(zhì)健康、附肢完整，規(guī)格和重量基本一致的克氏原螯蝦幼蝦[初始平均體質(zhì)量為（3.69±0.05）g]，隨機(jī)分為5 組（P1、P2、P3、P4、P5），每組設(shè)3 個(gè)重復(fù)，放入15 個(gè)室外水泥池（2 m×2 m×0.8 m，水深0.3 m）內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)殖，每個(gè)水泥池放養(yǎng)30尾蝦，并于分池7 d 后正式開始投喂試驗(yàn)飼料。試驗(yàn)每天于7：00、19：00 定量稱量投喂2 次（投喂比例3∶7），初始投飼量為蝦總體質(zhì)量的5%，隨后日投飼量根據(jù)蝦的吃食情況進(jìn)行調(diào)整，保證不過剩。每個(gè)水泥池放置一塊石棉瓦（0.8 m×0.8 m）為蝦提供隱蔽場所。試驗(yàn)用水為過濾室外池塘水，試驗(yàn)期間水質(zhì)各項(xiàng)參數(shù)情況見表2，每日8：00—18：00 打開遮陽網(wǎng)。試驗(yàn)期間，減少人為干擾，保持安靜，防止額外應(yīng)激，每日觀察蝦攝食情況及死亡情況，發(fā)現(xiàn)死蝦及時(shí)撈出稱重、計(jì)數(shù)，并檢查死亡原因。正式養(yǎng)殖試驗(yàn)時(shí)間為47 d。

表2 試驗(yàn)用水各項(xiàng)參數(shù)

1.3 樣品采集與處理

養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后，禁食24 h，按水泥池稱取終末體質(zhì)量，統(tǒng)計(jì)成活率。每池隨機(jī)選取10 尾蝦，稱量每尾蝦的體質(zhì)量、體長后，在冰盤中解剖活蝦，取出肝胰腺、肌肉并稱重，將這部分肌肉保存于-20 ℃冰箱，用于常規(guī)營養(yǎng)成分和氨基酸的測定。隨后，每個(gè)水泥池另取10 尾蝦，解剖取腹部肌肉，切成5 mm×5 mm×5 mm 的小方塊，用于質(zhì)構(gòu)特性的檢測。

1.4指標(biāo)測定與方法

1.4.1 生長性能

增重率（Weight gain rate, WGR）=100%×（終末體質(zhì)量-初始體質(zhì)量）/初始體質(zhì)量

特定生長率（Specific growth rate, SGR）=100%×（ln 終末體質(zhì)量-ln 初始體質(zhì)量）/試驗(yàn)天數(shù)

飼料系數(shù)（Feed conversion ratio, FCR）=100%×攝食量/（終末體質(zhì)量-初始體質(zhì)量）

體質(zhì)量/體長（Weight/length, W/L）=體質(zhì)量/體長

肝體指數(shù)（Hepatosomatic index，HSI）=100%×肝胰腺質(zhì)量/體質(zhì)量

得肉率（Meat rate, M）=100%×肌肉質(zhì)量/體質(zhì)量

成活率（Survival rate, SR）=100%×（試驗(yàn)終末蝦尾數(shù)/試驗(yàn)初始蝦尾數(shù)）

1.4.2 肌肉質(zhì)構(gòu)特性的測定 肌肉質(zhì)構(gòu)特性的測定使用TA－XT plus 質(zhì)構(gòu)儀（英國Stable Micro System 公司），以質(zhì)構(gòu)剖面分析（texture profile analysis,TPA）方法測定肌肉的硬度、彈性、內(nèi)聚力、咀嚼性和回復(fù)性等指標(biāo)，具體指標(biāo)參照邵俊杰等[10]的方法。

1.4.3 肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分的測定 肌肉水分的測定參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》中“第一法 直接干燥法”，粗灰分參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》，粗脂肪參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》中“第一法 索氏抽提法”，粗蛋白質(zhì)參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》中“第一法 凱氏定氮法”。

1.4.4 肌肉氨基酸的測定 肌肉氨基酸的測定參照GB 5009.124—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測定》，使用高效液相色譜儀(德國賽卡姆Sykam 公司，S433D 氨基酸分析儀)測定肌肉中氨基酸組成及含量。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2010 軟件進(jìn)行整理，并應(yīng)用SPSS Statistics 23.0 軟件對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在單因素方差分析的基礎(chǔ)上采用Duncan 多重比較法進(jìn)行分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SE）表示，差異統(tǒng)計(jì)學(xué)意義為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料蛋白質(zhì)水平對克氏原螯蝦生長的影響

如表3 所示，隨著飼料蛋白質(zhì)水平的增加，克氏原螯蝦的終末體質(zhì)量、增重率、特定生長率均呈先升高后降低的變化趨勢，且3 個(gè)值均在P2 組達(dá)到最大，顯著高于其他各組（P＜0.05）。各組間蝦的飼料系數(shù)、體質(zhì)量/體長、肝體指數(shù)、得肉率以及成活率差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表3 飼料蛋白質(zhì)水平對克氏原螯蝦生長的影響

2.2 飼料蛋白質(zhì)水平對克氏原螯蝦肌肉質(zhì)構(gòu)特性的影響

如表4 所示，隨著飼料蛋白質(zhì)水平的增加，克氏原螯蝦的肌肉硬度和咀嚼性呈先降低后趨于穩(wěn)定的變化趨勢，其中P1 組顯著高于P4、P5 組（P＜0.05）；肌肉彈性呈先升高后降低的變化趨勢，P2、P3 組顯著高于P1 組（P＜0.05）；P5 組蝦的肌肉回復(fù)性顯著低于其他各組（P＜0.05）。各組間蝦的肌肉內(nèi)聚力差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表4 飼料蛋白質(zhì)水平對克氏原螯蝦肌肉質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.3 飼料蛋白質(zhì)水平對克氏原螯蝦肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分的影響

如表5 所示，隨著飼料蛋白質(zhì)水平的增加，克氏原螯蝦的肌肉粗蛋白含量呈先升高后趨于穩(wěn)定的變化趨勢，P4、P5 組蝦的肌肉粗蛋白含量顯著高于P1 組（P＜0.05）。各組間蝦的肌肉水分、粗脂肪、灰分含量差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表5 飼料蛋白質(zhì)水平對克氏原螯蝦肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分的影響（濕重基礎(chǔ)） %

2.4 飼料蛋白質(zhì)水平對克氏原螯蝦肌肉氨基酸組成和含量的影響

如表6 所示，克氏原螯蝦肌肉總氨基酸、總必需氨基酸、總非必需氨基酸以及亮氨酸、賴氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸隨飼料蛋白的升高均呈先升高后趨于穩(wěn)定的變化趨勢。其中總氨基酸、總必需氨基酸和亮氨酸、賴氨酸、天門冬氨酸在P4 組取得最大值，顯著高于P1 組（P＜0.05），與其他試驗(yàn)組差異不具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

表6 飼料蛋白質(zhì)水平對克氏原螯蝦肌肉氨基酸組成和含量的影響（濕重基礎(chǔ)） %

注：WTAA 為氨基酸總量，WEAA 為必需氨基酸總量，WNEAA 為非必需氨基酸總量。

3 討論

目前，有關(guān)配合飼料中蛋白質(zhì)水平對水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的研究較多，且已證明動(dòng)物機(jī)體的生長及肌肉品質(zhì)與飼料攝入有直接關(guān)系[11－13]。

汪元等[6]、曾本和等[14]、Cortés 等[15]分別報(bào)道了擬目烏賊、拉薩裸裂尻魚、紅螯螯蝦的生長性能（增重率和特定生長率）均隨著飼料蛋白質(zhì)水平（分別為31.5%～49.0%、20%～45%、20%～43%）的提高呈先升高后降低的趨勢。這與該研究結(jié)果一致。表明在一定范圍內(nèi)提高飼料蛋白質(zhì)水平能滿足水產(chǎn)動(dòng)物的營養(yǎng)需求，促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物的生長[16]；但過量的飼料蛋白質(zhì)會(huì)通過肝臟脫氨基作用轉(zhuǎn)化為能源被消耗掉，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)效率下降，造成浪費(fèi)[17]。此外，王自蕊等[18]在對克氏原螯蝦的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)飼料中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)由25%提高至45%時(shí)，試驗(yàn)蝦的增重率和特定生長率先升高后降低，飼料系數(shù)呈相反的變化趨勢；以生長性能為評價(jià)指標(biāo)可得克氏原螯蝦飼料中適宜的蛋白質(zhì)質(zhì)量含量為31.37%～32.20%。這與該研究得出的最適宜飼料蛋白質(zhì)含量為30.09%的結(jié)果較為接近。

質(zhì)構(gòu)特性（TPA）的檢測是通過質(zhì)構(gòu)儀模擬人口腔的咀嚼動(dòng)作，從彈性、硬度、咀嚼性、內(nèi)聚力和回復(fù)性等指標(biāo)來客觀評價(jià)肌肉的品質(zhì)[19]。目前關(guān)于飼料蛋白質(zhì)水平對水產(chǎn)動(dòng)物肌肉質(zhì)構(gòu)特性影響的研究較少。該試驗(yàn)中，飼料蛋白水平較低組克氏原螯蝦的肌肉硬度、咀嚼性和回復(fù)性高于飼料蛋白水平較高組，但飼料蛋白水平最低組蝦肌肉彈性最低。表明飼料中蛋白質(zhì)的含量對蝦肌肉的質(zhì)構(gòu)有一定的影響。

隨著飼料中蛋白質(zhì)水平的提高，水產(chǎn)動(dòng)物對飼料蛋白質(zhì)的攝入量也逐漸提高，這些攝入并消化吸收的蛋白質(zhì)提高了機(jī)體蛋白質(zhì)含量，因此適量提高飼料蛋白質(zhì)水平能提高水產(chǎn)動(dòng)物肌肉中粗蛋白的含量。該試驗(yàn)中，隨著飼料蛋白質(zhì)水平升高，克氏原螯蝦肌肉粗蛋白質(zhì)含量呈先升高后趨于穩(wěn)定的變化趨勢；且肌肉中總氨基酸、必需氨基酸和非必需氨基酸含量與肌肉中蛋白質(zhì)含量變化一致。田娟等[20]對草魚、曾本和等[4]對拉薩裸裂尻魚的研究同樣得到上述結(jié)果。但Xu 等[9]在克氏原螯蝦的研究發(fā)現(xiàn)，飼料蛋白質(zhì)水平對蝦肌肉粗蛋白的含量無顯著影響，這可能是由于試驗(yàn)中設(shè)置的3 組飼料蛋白質(zhì)水平都比較低的原因（24%、27%和30%）。

有研究表明，質(zhì)構(gòu)指標(biāo)與營養(yǎng)指標(biāo)間表現(xiàn)出一定的相關(guān)性，肌肉的彈性與肌肉粗蛋白含量呈負(fù)相關(guān)，硬度與粗脂肪含量呈正相關(guān)[21]。該試驗(yàn)中蝦肌肉的質(zhì)構(gòu)特性與營養(yǎng)成分間并未表現(xiàn)出絕對的相關(guān)性，這可能是由于研究對象的不同，其相關(guān)機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

適量增加飼料蛋白質(zhì)含量可以提高克氏原螯蝦增重率、特定生長率；提高蝦肌肉彈性和粗蛋白、氨基酸的含量，從而提高肌肉品質(zhì)；但過高的飼料蛋白質(zhì)含量會(huì)造成機(jī)體蛋白質(zhì)利用率降低，導(dǎo)致浪費(fèi)。因此，在該試驗(yàn)條件下，綜合考慮生長性能和肌肉品質(zhì)，建議克氏原螯蝦飼料蛋白質(zhì)含量為30.09%。