池塘內(nèi)循環(huán)流水養(yǎng)殖模式對黑鯛肌肉品質(zhì)影響的研究

張 藝，周振平，林培華，黃偉卿，張 偉，陳仕璽

(1 福建省閩東水產(chǎn)研究所，福建 寧德 352100；2 寧德市鼎誠水產(chǎn)有限公司，福建 寧德 352100；3 廈門大學(xué)海洋與地球?qū)W院， 福建 廈門 361102)

中國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，據(jù)《中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒》統(tǒng)計[1]，2020年全國水產(chǎn)品總產(chǎn)量6 549.02萬t，養(yǎng)殖產(chǎn)量5 224.20萬t，占比79.8%，同比增長1.5%，水產(chǎn)養(yǎng)殖已成為中國居民重要的優(yōu)質(zhì)蛋白源。隨著生活水平的提高，人們在“吃得飽”的基礎(chǔ)上進(jìn)一步追求“吃得好”，風(fēng)味獨(dú)特的水產(chǎn)品深受市場追捧。以大黃魚為例，普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖的大黃魚市場售價有只30～40元/kg。仿生態(tài)模式養(yǎng)殖大黃魚則高達(dá)到100～300元/kg，大規(guī)格野生大黃魚甚至能達(dá)到每尾數(shù)萬元的天價[2]?！按嗳怩尅笔峭ㄟ^投喂蠶豆而改良肉質(zhì)的草魚，價格也明顯高于普通草魚[3]。培育具優(yōu)良風(fēng)味的高端水產(chǎn)品，已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖的重要分支。

近幾年，在全國水產(chǎn)技術(shù)推廣總站等單位的推廣下，全國開始大力發(fā)展池塘內(nèi)循環(huán)流水(Internal-circulation Pond Aquaculture)養(yǎng)殖技術(shù)[4-8]。采用IPA模式養(yǎng)殖的魚長期處于游動狀態(tài)，對養(yǎng)殖生物的影響也引起國內(nèi)學(xué)者的興趣。目前國內(nèi)學(xué)者對IPA模式養(yǎng)殖魚類的肌肉營養(yǎng)成分、生長性能、生理生化指標(biāo)、腸道菌群變化等進(jìn)行了研究[5-7]。董立學(xué)等[4]研究了池塘內(nèi)循環(huán)流水養(yǎng)殖模式(IPA)對斑點(diǎn)叉尾鮰肌肉品質(zhì)的影響，劉梅等[6]研究了IPA模式對黃顙魚生長性能、形體指標(biāo)、血清生化指標(biāo)及肌肉營養(yǎng)成分的影響。這些研究主要集中在淡水養(yǎng)殖品種上，IPA模式對海水魚類肌肉品質(zhì)影響還未見報道。

本研究對比了IPA模式與傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖模式(TPA)養(yǎng)殖的黑鯛(Acanthopagrusschlegelii)肌肉營養(yǎng)成分的差異，分析養(yǎng)殖模式差異對肌肉品質(zhì)的影響，為海水魚類改良肌肉品質(zhì)研究提供參考。

1 材料方法

1.1 樣品來源與制備

試驗(yàn)魚取自寧德市蕉城區(qū)八都鎮(zhèn)金垂村，試驗(yàn)組黑鯛取自一口采用池塘內(nèi)循環(huán)流水養(yǎng)殖技術(shù)(IPA)的池塘，養(yǎng)殖水槽內(nèi)的平均流速為3 cm/s，24 h運(yùn)行。對照組黑鯛取自鄰近一口傳統(tǒng)池塘(TPA)。兩口池塘水源相同，面積均為0.27 hm2(4畝)，同一天投放同批平均規(guī)格40.2±5.7 g /尾的黑鯛魚種15 322尾，IPA組黑鯛水槽內(nèi)養(yǎng)殖密度為85尾/m3，TPA組黑鯛養(yǎng)殖密度為3.2尾/m3。兩組黑鯛均投喂名海牌海水魚浮性顆粒飼料，夏季早晚各投喂一次，冬季酌情減量投喂。定期用試劑盒檢測水體中氨氮、亞硝酸鹽氮含量，氨氮控制在0.2 mg/L以下，亞硝酸鹽氮控制在0.1 mg/L以下。經(jīng)14個月養(yǎng)殖后，對兩組池塘起捕黑鯛隨機(jī)取樣10尾，各取背部肌肉60 g去皮，搗碎混勻，平均分成3份用于營養(yǎng)成分測定。

1.2 檢測方法

魚肉委托福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測研究所采用國標(biāo)GB5009.3—2016[9]、GB5009.5—2016[10]、GB5009.6—2016[11]規(guī)定的方法進(jìn)行常規(guī)營養(yǎng)成分測定，采用國標(biāo)GB5009.12—2016[12]、GB5009.168—2016[13]規(guī)定的方法測定氨基酸和脂肪酸含量。

1.3 營養(yǎng)品質(zhì)評價方法

營養(yǎng)品質(zhì)評價根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織1973年建議的每克氮氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)模式[14]和中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所提出的雞蛋蛋白模式[10]進(jìn)行比較，氨基酸評分按下式計算：

(1)

(2)

(3)

式中：XEAAI表示必需氨基酸指數(shù)；PAAS表示某種必需氨基酸的氨基酸評分值，PCS表示某種必需氨基酸的化學(xué)評分值。x為樣品中某種必需氨基酸的含量，X為FAO/WHO模式中同種氨基酸的含量，Y為全雞雞蛋蛋白中同種氨基酸的含量；n為比較必需氨基酸數(shù)；a、b、c、...、g為樣品蛋白質(zhì)必需氨基酸的含量；A、B、C、...、G為全雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸的含量。

1.4 處據(jù)處理

采用單因素方差(One way ANOVA)分析兩組黑鯛肌肉營養(yǎng)成分差異，取P<0.05為差異顯著性水平，采用SPSS19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果

2.1 黑鯛基本營養(yǎng)成分的比較

IPA組黑鯛肌肉粗蛋白含量極顯著高于TPA組(P<0.01)，水分含量顯著低于TPA組(P<0.05),粗脂肪、粗灰分含量高于TPA組(P>0.05)，但差異不顯著(表1)。

表1 兩種養(yǎng)殖模式黑鯛基本營養(yǎng)成分含量Tab.1 The content of basic nutrients in Acanthopagrus schlegeliiin two culture modes

2.2 氨基酸成分分析及營養(yǎng)品質(zhì)評價

2.2.1 氨基酸成分對比

兩組黑鯛肌肉中氨基酸含量見表2。除色氨酸在酸水解過程中被破壞未測定外，兩組黑鯛均檢出17種氨基酸，其中必需氨基酸7種，半必需氨基酸2種，非必需氨基酸8種。IPA組和TPA組肌肉中含量最高的氨基酸均為賴氨酸，含量最低的均為胱氨酸。IPA組黑鯛所有氨基酸含量均極顯著高于TPA組。IPA組中E/T值和E/N值都略高于TPA組。

表2 兩種養(yǎng)殖模式黑鯛肌肉中氨基酸組成及含量Tab.2 Composition and content of amino acids in muscleof Acanthopagrus schlegelii in two culture modes

(續(xù)表)

2.2.2 呈味氨基酸對比

兩組黑鯛肌肉中呈味氨基酸含量見表3。IPA組和TPA組呈味氨基酸占肌肉9.12%和6.82%，IPA組比TPA組高33.7%。從單種氨基酸來看，也都是IPA組明顯高于TPA組。

表3 兩種養(yǎng)殖模式黑鯛肌肉中鮮味氨基酸含量Tab.3 Content of flavor amino acids in muscle ofAcanthopagrus schlegelii in two culture modes

2.2.3 氨基酸營養(yǎng)評價

兩組黑鯛肌肉氨基酸含量與FAO/WHO氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)以及雞蛋蛋白質(zhì)氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，計算PAAS、PCS、EAAI值如表4。經(jīng)測算，兩組黑鯛肌肉的第一限制性氨基酸均為蛋氨酸+半胱氨酸，第二限制性氨基酸均為纈氨酸。EAAI值IPA組為84.32，高于TPA組的76.90。

表4 兩組黑鯛肌肉氨基酸評分情況Tab.4 Muscle amino acid score of two groups ofAcanthopagrus schlegelii

2.3 脂肪酸含量的比較

兩種黑鯛肌肉中均檢出10種脂肪酸，3種飽和脂肪酸，3種單不飽和脂肪酸，4種多不飽和脂肪酸(表5)。IPA組黑鯛肌肉中飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸與TPA組差異不顯著，多不飽和脂肪酸顯著低于TPA組。P/S值IPA組低于TPA組。

表5 兩種養(yǎng)殖模式黑鯛肌肉脂肪酸含量Tab.5 Fatty acid content in muscle of Acanthopagrus schlegeliiin two culture models

3 討論

3.1 兩種養(yǎng)殖模式下肌肉基本營養(yǎng)成分比較

常規(guī)營養(yǎng)成分的組成和含量是魚類營養(yǎng)價值的重要體現(xiàn)。國內(nèi)外許多專家研究了養(yǎng)殖模式對養(yǎng)殖魚肌肉組成成分的影響[15-19]，但結(jié)論不一。Yogata等[20]、Shin[21]研究認(rèn)為水流速度對牙鲆、虹鱒肌肉營養(yǎng)成分無明顯影響；董立學(xué)[5]、劉梅等[6]研究認(rèn)為IPA模式養(yǎng)殖的斑點(diǎn)叉尾鮰、黃顙魚肌肉粗蛋白含量顯著高于普通池塘組，粗脂肪含量顯著低于普通池塘組，水分含量與普通池塘組差異不顯著。葉香塵等[19]認(rèn)為池塘和稻田養(yǎng)殖模式對金邊鯉和建鯉肌肉水分含量影響較大，段青源等[18]認(rèn)為不同養(yǎng)殖模式對大黃魚肌肉水分含量影響較大，但顏孫安等[16-17]的研究卻認(rèn)為不同養(yǎng)殖模式對養(yǎng)殖生物肌肉水分含量無明顯影響。本研究中IPA模式養(yǎng)殖黑鯛肌肉的蛋白質(zhì)含量極顯著提高，與董立學(xué)[5]、劉梅等[6]的研究結(jié)果一致；粗脂肪含量影響不顯著，與兩位學(xué)者的研究結(jié)果相反。IPA組黑鯛肌肉中水分含量顯著下降與段青源等[18]、葉香塵等[19]的研究較為一致。宋波瀾等[22-23]研究了運(yùn)動對多鱗四須鲃和紅鰭銀鯽肌肉成分的影響，認(rèn)為運(yùn)動訓(xùn)練能促進(jìn)蛋白質(zhì)在肌肉和肝臟中的沉積。IPA組黑鯛肌肉中蛋白質(zhì)含量比TPA組顯著提高，應(yīng)該是由于運(yùn)動強(qiáng)度較大，促進(jìn)了蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化和合成。董立學(xué)等[5]認(rèn)為IPA模式中斑點(diǎn)叉尾鮰運(yùn)動強(qiáng)度較大，肌肉中大量的糖原被消耗，促進(jìn)了脂肪被分解，降低了肌肉中的脂肪含量。本研究中IPA組脂肪含量與對TPA組差異不顯著，水分的含量卻顯著下降。運(yùn)動訓(xùn)練會提高黃顙魚對胃腸道中消化酶的分泌和活性，提高蛋白質(zhì)和脂類的吸收利用率[6]，IPA模式下黑鯛長期處于游動狀態(tài)，提高了機(jī)體對蛋白質(zhì)和脂肪的吸收，總體增加了IPA組黑鯛肌肉中粗蛋白和粗脂肪在肌肉中的占比，造成了水分含量相對TPA組的顯著下降。由于長期運(yùn)動狀態(tài)脂肪消耗較大，造成粗脂肪含量與TPA組相當(dāng)?shù)那闆r。

3.2 肌肉氨基酸含量分析

魚肉的營養(yǎng)價值與魚肉中氨基酸含量密切相關(guān)[18]。本研究表明(表2)，兩種養(yǎng)殖模式下的黑鯛均檢出17種氨基酸，7種成人必需氨基酸，每種氨基酸的含量均是IPA組極顯著高于TPA組。董立學(xué)[5]等研究認(rèn)為IPA養(yǎng)殖模式下的斑點(diǎn)叉尾鮰背、腹部肌肉氨基酸總量、必需氨基酸總量顯著高于TPA組(P<0.05)，劉梅等[6]研究表明，IPA模式養(yǎng)殖黃顙魚肌肉氨基酸總量、必需氨基酸總量顯著高于TPA(P<0.05)組，與本研究結(jié)果一致。宋波瀾[22-23]對多鱗四須鲃和紅鰭銀鯽研究認(rèn)為運(yùn)動訓(xùn)練可以提高魚類肌肉中必需氨基酸的含量，本研究的結(jié)果也說明IPA模式下的黑鯛由于運(yùn)動強(qiáng)度較大，顯著提升了肌肉中氨基酸占比。

必需氨基酸的含量和組成是評價蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)[15]。對照 FAO/WHO所提出的“質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)其組成氨基酸必需氨基酸與總氨基酸(E/T)比例40%左右，必需氨基酸與非必需氨基酸(E/N)之比在60%以上”的理想模式[2]，兩組黑鯛的E/T均近接40%，而 E/N在70%以上，且IPA組黑鯛均高于TPA組黑鯛，說明兩組黑鯛肌肉氨基酸組成均較為理想，且其平衡效果較好，是人體優(yōu)質(zhì)的蛋白源。氨基酸評分反映了蛋白質(zhì)的構(gòu)成和利用效率。兩組黑鯛氨基酸CS值僅有賴氨酸的值超過1，說明黑鯛肌肉中賴氨酸含量較高，更利于配合谷物膳食提高蛋白質(zhì)的吸收率[2]。兩組黑鯛肌肉的第一限制性氨基酸均為蛋氨酸+半胱氨酸，第二限制性氨基酸均為纈氨酸,說明兩組黑鯛肌肉必需氨基酸比例較為相似。IPA組必需氨基酸AAS值超過1的有5個，TPA組有3個。各必需氨基酸的AAS值和CS值均是IPA組高于TPA組，可見IPA組黑鯛肌肉必需氨基酸的滿足率更高，更能滿足人體的生理需要。EAAI值體現(xiàn)了肌肉中必需氨基酸與標(biāo)準(zhǔn)雞蛋蛋白質(zhì)的相似程度[24-25]，IPA組EAAI值為84.32，高于TAP組的76.9，說明IPA組的肌肉是優(yōu)質(zhì)的蛋白源，且營養(yǎng)價值高于TPA組。綜上，氨基酸評價的各項(xiàng)指標(biāo)均顯示IPA組黑鯛肌肉的營養(yǎng)價值要高于TPA組。

3.3 鮮味氨基酸差異分析

鮮味氨基酸的含量是影響肌肉風(fēng)味的重要指標(biāo)[26-27]。谷氨酸和天門冬氨酸是鮮味的特征性氨基酸,其中谷氨酸鮮味最強(qiáng)，丙氨酸與甘氨酸是甘味特征的氨基酸[28]。韓坤煌等[2]研究認(rèn)為圍網(wǎng)養(yǎng)殖模式下的大黃魚肌肉中呈味氨基酸含量明顯高于普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖大黃魚造成兩者風(fēng)味的差別。林利民等[28]研究認(rèn)為野生大黃魚呈味氨基酸含量明顯高于網(wǎng)箱養(yǎng)殖大黃魚是野生大黃魚具有更好風(fēng)味的原因。IPA組肌肉中谷氨酸和天門冬氨酸分別比TPA組高37.1%和36.5%，甘氨酸和丙氨酸的含量也高出30%以上，說明IPA養(yǎng)殖模式可以起到改善黑鯛肌肉風(fēng)味的效果。

3.4 肌肉脂肪酸含量差異

脂肪酸是脂類物質(zhì)的組成部分，對動物的生長、發(fā)育、繁殖有重要影響[29,31],兩組黑鯛均檢測出10種脂肪酸，3種飽和脂肪酸(SFA)，3種單不飽和脂肪酸(MUFA)，4種多不飽和脂肪酸(PUFA)且種類相同，說明不同養(yǎng)殖模式?jīng)]有影響黑鯛脂肪酸的組成。

SFA是魚類維持運(yùn)動中優(yōu)先用于氧化供能的脂類[32-33]，董立學(xué)[5-6]等研究認(rèn)為IPA模式下斑點(diǎn)叉尾鮰、黃顙魚肌肉中的SFA含量顯著低于TPA模式。穆小平[34]研究認(rèn)為溯流游動的吉富羅非魚除紅肌SFA含量呈現(xiàn)上升趨勢外，其他肌肉脂肪酸含量相對百分比不受影響。PUFA中最重要的是EPA和DHA，對清理和軟化血管、降低血脂以及健腦都有重要作用，是衡量脂肪酸營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)[35]。本研究中，IPA組黑鯛肌肉中SFA、MUFA含量與TPA組差異不顯著，EPA、DHA含量顯著低于TPA組，與董立學(xué)[5]、劉梅等[6]對斑點(diǎn)叉尾鮰、黃顙魚的研究相反。Ahmed等[36]研究認(rèn)為紅羅非魚(Oreochromis sp)背肌中亞油酸的含量受到飼料脂肪源及含量的影響，IPA模式下黑鯛加快了脂肪作為能量物質(zhì)的消耗，肌肉脂肪中SFA、MUFA占比提高，PUFA含量占比降低可能是受到飼料中SFA、MUFA含量較高而PUFA含量較低的影響。

4 結(jié)論

IPA養(yǎng)殖模式能加強(qiáng)黑鯛對蛋白質(zhì)和脂肪的吸收轉(zhuǎn)化能力，與普通池塘養(yǎng)殖模式相比，IPA養(yǎng)殖模式顯著提高了黑鯛肌肉中必需氨基酸含量，優(yōu)化了蛋白質(zhì)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，提升了營養(yǎng)價值。顯著提高了鮮味氨基酸含量，可提升黑鯛肌肉的風(fēng)味。但由于IPA模式下脂肪消耗速較快，粗脂肪總體含量并沒有明顯高于TPA組黑鯛，在脂肪酸的組成上，形成了SFA、MUFA占比較高，EPA和DHA的含量偏低的情況。IPA模式近幾年發(fā)展較快，各地不同養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖水槽流速等技術(shù)參數(shù)、飼料營養(yǎng)等因素均有差異，IPA養(yǎng)殖模式對養(yǎng)殖魚類肌肉品質(zhì)的影響還需進(jìn)一步深入研究。

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