3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦肌肉脂肪酸品質比較

羅 欽

(福建省農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)業(yè)質量標準與檢測技術研究所/福建省農(nóng)產(chǎn)品質量安全重點實驗室，福建 福州 350003)

澳洲淡水龍蝦(Cheraxquadricarinatus)，學名四脊光殼南鰲蝦，又名紅螯螯蝦[1]、紅螯光殼螯蝦[2]，原產(chǎn)于澳大利亞北部熱帶和亞熱帶水域中，其個體大、出肉率高、肉嫩味甜，并且富含亞油酸和二十碳五烯酸(EPA)等多不飽和脂肪酸，深受消費者喜愛，是目前世界上較名貴的淡水經(jīng)濟蝦種之一。20世紀90年代被引入我國并試養(yǎng)成功，目前國內(nèi)主要采用池塘[3]、水泥池[4]和稻田[5]等模式進行養(yǎng)殖。有研究指出，不同的養(yǎng)殖模式可以顯著影響水產(chǎn)動物肌肉的營養(yǎng)成分和品質[6-7]，其中脂肪酸是衡量動物肌肉營養(yǎng)品質的重要指標之一。隨著我國人民收入水平日益提高和生活品質不斷改善，消費者對蝦產(chǎn)品的品質要求更高，對其養(yǎng)殖環(huán)境也更加關注，但不同環(huán)境對蝦類養(yǎng)殖效果如脂肪酸品質影響的研究滯后于生產(chǎn)實踐。因此，對不同養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦肌肉中的脂肪酸組成及品質進行研究和評價具有重要的實際意義。

目前，對于澳洲淡水龍蝦肌肉中脂肪酸組成方面的研究還較為少見。王廣軍等[1]的研究表明，池塘養(yǎng)殖的澳洲淡水龍蝦肌肉中多不飽和脂肪酸含量較稻田和藕田養(yǎng)殖的克氏原螯蝦低，與稻田養(yǎng)殖的克氏原螯蝦及池塘養(yǎng)殖的澳洲淡水龍蝦相比，藕田養(yǎng)殖的克氏原螯蝦肌肉中的脂肪酸種類更多、多不飽和脂肪酸含量更高。不同脂肪源對澳洲淡水龍蝦肌肉中脂肪酸組成及其含量有顯著影響，前人研究表明，澳洲淡水龍蝦肌肉中棕櫚酸、油酸和亞油酸的含量均較高，其總含量超過50.00%[2,8-9]，但截至目前尚未見有關不同養(yǎng)殖模式對澳洲淡水龍蝦肌肉脂肪酸組成及品質影響的研究報道。主成分分析是采用幾個主成分包含的信息量代替原始多個變量的全部信息量，以達到降維目的的一種分析方法[10]，其優(yōu)點在于可消除評價指標間的相關影響，能夠保證評價的客觀性[11-14]，近年來被廣泛應用于動植物的營養(yǎng)評價研究。通常情況下，參與判斷指標越多, 其評價結果的可靠性也越強，但尚未見采用全部脂肪酸指標對澳洲淡水龍蝦品質進行評價的研究報道。為此，本研究采用氣相色譜法，在同一養(yǎng)殖場中測定池塘、水泥池和稻田等3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦肌肉中的脂肪酸組成和含量，并運用主成分分析法對其品質進行綜合評價，以期為澳洲淡水龍蝦適宜養(yǎng)殖模式的篩選提供基礎數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

澳洲淡水龍蝦成蝦樣品由福建省莆田市某養(yǎng)殖場提供，該養(yǎng)殖場分別采用池塘、水泥池和稻田等3種模式養(yǎng)殖澳洲淡水龍蝦，其投苗時間、投苗密度、投喂餌料均按統(tǒng)一標準進行。養(yǎng)殖期間投喂粗蛋白質含量為38%～43%和粗脂肪含量為6%～10%的相應階段南美白對蝦配合飼料，養(yǎng)殖6個月后，隨機在各養(yǎng)殖模式下選取3 kg體質健壯、體表完好無傷的成蝦作為樣品，其中池塘、水泥池和稻田養(yǎng)殖的澳洲淡水龍蝦成蝦的初始體質量分別為(82.00±9.22)、(79.83±6.01)和(84.17±11.57) g/尾。

1.2 試驗方法

將3種模式養(yǎng)殖的成蝦樣品分別剝除頭、腸、殼、腳和尾，得到3份肌肉樣品，再將肌肉樣品分別各自粉碎制成3個混合試驗樣品。按照GB 5009.168-2016[15]的方法測定脂肪酸組成和含量，每份混合試驗樣品重復測定3次，剩余混合試驗樣品置于-18 ℃冰箱中保存。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel 2007對原始數(shù)據(jù)進行處理，試驗數(shù)據(jù)以“平均值±標準差(mean±SD)”表示；用SPSS 17.0進行脂肪酸數(shù)據(jù)的差異顯著性分析和主成分分析。用陳豫等[16]方法對脂肪酸含量進行標準化處理，采用羅欽等[17-18]方法進行主成分評價。

2 結果與分析

2.1 3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉的脂肪酸組成

從表1可知，3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉中的脂肪酸主要有18種，部分脂肪酸含量間存在顯著差異。且脂肪酸含量均以油酸最高，亞油酸次之。肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、花生一烯酸和二十碳三烯酸含量的排序均為稻田養(yǎng)殖模式>水泥池養(yǎng)殖模式>池塘養(yǎng)殖模式；而十五碳酸、十七碳酸、棕櫚油酸、十七碳一烯酸、EPA和DHA含量的排序為稻田養(yǎng)殖模式>池塘養(yǎng)殖模式>水泥池養(yǎng)殖模式，山崳酸、二十碳二烯酸和花生四烯酸含量的排序為池塘養(yǎng)殖模式>水泥池養(yǎng)殖模式>稻田養(yǎng)殖模式，亞油酸和亞麻酸含量排序為水泥池養(yǎng)殖模式>稻田養(yǎng)殖模式>池塘養(yǎng)殖模式，油酸含量排序為水泥池養(yǎng)殖模式>池塘養(yǎng)殖模式>稻田養(yǎng)殖模式，其中稻田養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦的EPA和DHA含量均最高。

表1 3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉中的脂肪酸組成及含量Table 1 Composition and content of fatty acids in muscle of Cherax quadricarinatus in three breeding modes

成蝦的飽和脂肪酸和(n-3)系多不飽和脂肪酸總量均以稻田養(yǎng)殖模式最高；不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸和高不飽和脂肪酸總量均以池塘養(yǎng)殖模式最高；單不飽和脂肪酸、(n-6)系多不飽和脂肪酸、(n-9)系多不飽和脂肪酸和必需脂肪酸總量均以水泥池養(yǎng)殖模式最高。

2.2 3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉脂肪酸組成的主成分分析及評價

2.2.1 脂肪酸組成的相關性分析 用SPSS 17.0軟件中的降維模塊,對3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉中的脂肪酸數(shù)據(jù)進行處理，得到各脂肪酸含量的相關系數(shù)方陣見表2，其中相關系數(shù)為正值表示正相關，為負值表示負相關[11]。由表2可知，肉豆蔻酸、花生酸、棕櫚油酸、二十碳三烯酸和DHA這5種脂肪酸含量間的相關系數(shù)均不低于0.866，趨近于1，說明這5種脂肪酸之間呈較強的正相關性。其中，肉豆蔻酸、花生酸和二十碳三烯酸含量間的相關系數(shù)值均大于0.980，說明三者之間互相呈強正相關，棕櫚油酸與DHA含量也呈強正相關。

表2 3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉中脂肪酸組成的相關關系Table 2 Correlation analysis among fatty acids contents of adult Cherax quadricarinatus in three breeding modes

表2(續(xù)) Continued table 2

從表3可知，2個主成分的特征值均大于1.000，而這2個主成分的累積貢獻率達到了100.000%，說明這2個主成分的信息反映了18個脂肪酸含量的全部信息，從而可以實現(xiàn)降維。

表3 3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉中脂肪酸的特征值及方差貢獻率Table 3 Eigenvalues and variance contribution rates of fatty acids in adult Cherax quadricarinatus in three breeding modes

從表4可知，肉豆蔻酸、花生酸、棕櫚油酸、二十碳三烯酸和DHA等5種脂肪酸的載荷權數(shù)分別為0.968，0.992，0.994，0.966和0.966，均超過0.950，說明這5種脂肪酸是澳洲淡水龍蝦成蝦的主要特征脂肪酸，其對澳洲淡水龍蝦成蝦脂肪酸品質影響較大。

表4 3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉中脂肪酸主成分矩陣的組成Table 4 Principal component matrix of fatty acids in adult Cherax quadricarinatus in three breeding modes

2.2.2 脂肪酸品質的綜合評價 采用Z-score法[16]對3種養(yǎng)殖模式下的澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉中的脂肪酸含量進行標準化處理，以避免量綱和數(shù)量級的影響，通過SPSS 17.0軟件中的統(tǒng)計模塊處理3種成蝦肌肉中各種脂肪酸的含量，獲得其標準化后的結果見表5。再結合表3和表4的特征值，可計算得到特征向量如表6所示。

由表5和表6構建2個主成分的表達函數(shù)式：Y1=X11×Z1+X12×Z2+…+X118×Z18；Y2=X21×Z1+X22×Z2+…+X218×Z18。其中，Y1、Y2和X1、X2的1和2分別代表主成分1和主成分2，X1、X2和Z的下標數(shù)字1～18分別為表5和表6中對應18種脂肪酸的特征向量和標準化值。

將表5和表6中的數(shù)據(jù)代入主成分的表達函數(shù)式，結合表3中的主成分貢獻率，構建主成分綜合評價函數(shù)式為：F=0.734Y1+0.266Y2。經(jīng)計算，得到3種澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉中脂肪酸品質的綜合得分值見表7。從表7可知，3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦脂肪酸品質綜合得分的高低排序依次是稻田養(yǎng)殖模式>水泥池養(yǎng)殖模式>池塘養(yǎng)殖模式。

表5 3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉中脂肪酸含量的標準化值(Z)Table 5 Standardized data for fatty acids in adult Cherax quadricarinatus in three breeding modes (Z)

表6 3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉中脂肪酸主成分評價的特征向量Table 6 Principal component matrix of fatty acids in adult Cherax quadricarinatus in three breeding modes

表7 3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉中脂肪酸品質的綜合得分Table 7 Scores of fatty acids in adult Cherax quadricarinatus in three breeding modes

3 討論與結論

本研究結果表明，在同一個養(yǎng)殖場中，3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦的一些脂肪酸的含量存在顯著差異，說明養(yǎng)殖模式對成蝦脂肪酸品質有重要影響，這與 Periago等[6]和Ikonomu等[7]的研究結果一致。對比3種養(yǎng)殖環(huán)境，水泥池的透明度較高、換水量較大；池塘水體較大、較深，水體較穩(wěn)定；稻田餌料(稻稈、根、莖、葉等植物蛋白質)更豐富、更陰涼。3種養(yǎng)殖模式的微環(huán)境不同，可能是造成3種成蝦肌肉脂肪酸含量差異的主要原因。本研究發(fā)現(xiàn)，3種養(yǎng)殖模式下成蝦的脂肪酸均以棕櫚酸、油酸和亞油酸含量較高，其總量均超過50.00%，這與郭占林等[2]、Thompson等[8]和Kenneth等[9]的研究結果一致?！芇UFA/∑SFA是判斷肌肉營養(yǎng)品質高低的重要指標之一，本研究表明，3種養(yǎng)殖模式下成蝦的∑PUFA/∑SFA(1.69～1.91)均超過了世界衛(wèi)生組織的建議值(0.4～0.5)[19]，說明3種養(yǎng)殖模式下成蝦的脂肪酸品質均較高。EPA和DHA被公認為是人和動物生長發(fā)育中必需的高不飽和脂肪酸[20]。本研究顯示，3種養(yǎng)殖模式下成蝦均含有EPA和DHA，其中稻田養(yǎng)殖模式的EPA和DHA含量均最高，說明稻田養(yǎng)殖模式有利于提高成蝦肌肉中的EPA和DHA含量。

Calder[21]的研究表明，膳食∑(n-6)PUFA、∑(n-3)PUFA和∑(n-6)PUFA/∑(n-3)PUFA均可不同程度地影響機體免疫功能。王雪青等[22]發(fā)現(xiàn)，∑(n-6)PUFA攝食超量，會導致肥胖癥和心血管疾病，還可誘發(fā)腫瘤。同時Sugano等[23]指出，合理膳食結構中的∑(n-6)PUFA/∑(n-3)PUFA值應低于4～5，故需相對提高n-3系列脂肪酸的攝入量。本研究發(fā)現(xiàn)，3種養(yǎng)殖模式下澳洲淡水龍蝦成蝦肌肉中的∑(n-6)PUFA/∑(n-3)PUFA值均小于4，其中稻田養(yǎng)殖模式的比值最低(1.21)，說明稻田養(yǎng)殖模式更有利于提高成蝦肌肉中(n-3)系多不飽和脂肪酸的比例。

綜上所述，3種模式養(yǎng)殖的澳洲淡水龍蝦成蝦不僅含有EPA和DHA，而且都具有較高的營養(yǎng)價值。基于主成分分析的綜合評價結果表明，以稻田養(yǎng)殖成蝦的脂肪酸品質最佳，因此從澳洲淡水龍蝦肌肉中的脂肪酸品質方面考慮，稻田養(yǎng)殖模式具有較高的推廣應用潛力。同時，蝦體化學組成是飼養(yǎng)過程中攝入的食物經(jīng)過體內(nèi)轉化、合成和儲存的結果[24-25]。據(jù)Saoud等[26]報道，目前很少有專門為澳洲淡水龍蝦配制和生產(chǎn)的商業(yè)飼料，國內(nèi)也未見專用系列人工配合飼料，常以南白對蝦配合飼料對其進行飼養(yǎng)，但飼料品質不科學也易導致養(yǎng)殖者的生產(chǎn)收益偏低。本研究發(fā)現(xiàn)，肉豆蔻酸、花生酸、棕櫚油酸、二十碳三烯酸和DHA等5種脂肪酸是澳洲淡水龍蝦的主要特征脂肪酸，而且其相互間的正相關性較高，建議飼料加工企業(yè)和養(yǎng)殖戶逐步調(diào)整和完善飼料配方，并生產(chǎn)符合澳洲淡水龍蝦生長需求的專用系列配合飼料，加快澳洲淡水龍蝦產(chǎn)業(yè)化的開發(fā)。