不同養(yǎng)殖模式金剛蝦（斑節(jié)對蝦）肌肉營養(yǎng)成分比較分析

崔 茜，王 偉，謝益韜，陳 強，蔡章印，黃永春,*

（1.集美大學水產學院，福建 廈門 361021；2.龍海市順源水產科技有限公司，福建 龍海 363100）

金剛蝦（Penaeus monodon），也稱南非斑節(jié)對蝦、莫桑比克草蝦，原產于非洲莫桑比克等地[1]，屬于節(jié)肢動物門（Arthropoda）、甲殼綱（Crustacea）、十足目（Decapoda）、對蝦科（Penaeidae）、對蝦屬（Penaeus），與中國明對蝦（Penaeus chinensis）、凡納濱對蝦（Penaeus vannamei）合稱為世界三大養(yǎng)殖蝦類，具有生長速度快、抗病力強、離水后耐力強、養(yǎng)殖成本低、利潤高、營養(yǎng)豐富等特點[2]，是我國重要的經(jīng)濟養(yǎng)殖品種，廣泛養(yǎng)殖于我國南方沿海地區(qū)[3]。

當前對于金剛蝦肌肉營養(yǎng)成分方面的研究主要集中在不同鹽度、不同密度及與別的蝦類進行對比。周偉等[4]研究發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖鹽度為25‰時，可以提高斑節(jié)對蝦的風味；密度為200 尾/m2時，既可以保證斑節(jié)對蝦的品質，又可以提高其養(yǎng)殖產量和經(jīng)濟效益[5]。陳書暢等[6]對南非斑節(jié)對蝦和中國明對蝦肌肉的營養(yǎng)成分進行分析，發(fā)現(xiàn)南非斑節(jié)對蝦肌肉營養(yǎng)組成中粗脂肪含量為0.21%，顯著低于中國明對蝦。近年來，隨著金剛蝦養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴大，高效低成本專用配合飼料及加工技術的研究對金剛蝦產業(yè)的綠色養(yǎng)殖和可持續(xù)發(fā)展具有至關重要的意義[7]。然而，不同養(yǎng)殖模式下肌肉營養(yǎng)成分的組成與特點尚不明確，不能滿足日益增長的市場需求。

本實驗對3 種不同養(yǎng)殖模式下金剛蝦的常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸和脂肪酸組成進行了研究和評價，旨在填補不同養(yǎng)殖模式下金剛蝦的肌肉營養(yǎng)成分研究的空白，為金剛蝦加工產業(yè)高質量、多元化發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金剛蝦 福建省龍海市順源水產科技有限公司，3 種養(yǎng)殖模式在同一時間投放同種苗，投喂相同的顆粒飼料（表1）。飼料為粗蛋白≥42%的斑節(jié)對蝦配合飼料 購自福建恒興飼料有限公司。

表1 不同養(yǎng)殖模式信息Table 1 Different culture modes information

SMF2002 絞肉機 浙江蘇泊爾公司；FD-1A-50真空冷凍干燥機 北京博醫(yī)康公司；DHG-9070A 電熱恒溫鼓風干燥箱 上海精宏公司；HH-2A 恒溫水浴鍋 上海梅香儀器公司；Kjeltec-8400 全自動凱氏定氮儀 丹麥FOSS 公司；L-8800 氨基酸自動分析儀、GC-2010 氣相色譜儀 日本島津公司；B180 馬弗爐 德國納博熱公司；RE-2000A旋轉蒸發(fā)儀 上?？粕尽?/p>

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理 將養(yǎng)殖95 d 的活體金剛蝦去頭胸甲、去殼，取腹部肌肉攪碎混勻，并于-20 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 指標測定 采用食品安全國家標準方法測定肌肉中的營養(yǎng)成分。水分含量參照GB 5009.3-2016[8]，采用105 ℃恒溫烘箱烘干至恒重進行測定；灰分含量參照GB 5009.4-2016[9]，采用馬弗爐灼燒法，550 ℃灼燒8 h 測定；蛋白質含量參照GB 5009.5-2016[10]，采用凱氏定氮法測定；脂肪含量參照GB 5009.6-2016[11]，采用索氏抽提法，無水乙醚抽提8 h 測定；氨基酸含量參照GB 5009.124-2016[12]，使用氨基酸分析儀測定；脂肪酸含量參照GB 5009.168-2016[13]，使用氣相色譜儀測定。

1.2.3 營養(yǎng)評價方法 根據(jù)聯(lián)合國糧農組織/世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）于1973 年建議的氨基酸評分標準模式和中國預防醫(yī)學科學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所于1991 年提出的全雞蛋蛋白質化學評分模式進行營養(yǎng)評價，氨基酸評分（AAS）、化學評分（CS）和必需氨基酸指數(shù)（EAAI）分別按以下公式計算：

式中：x 為試驗樣品中某種氨基酸的含量（%）；X（FAO/WHO）為FAO/WHO 評分標準模式中同種氨基酸的含量（%）；X（Egg）為全雞蛋蛋白質中同種氨基酸的含量（%）；A、B、···、I 為試驗樣品中各必需氨基酸含量（%）；AE、BE、···、IE 為全雞蛋蛋白質中對應的必需氨基酸含量（%）；n 為進行比較的必需氨基酸個數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗中每個處理均重復3 次，數(shù)據(jù)以平均值±標準誤差形式表示。使用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件，進行單因素方差分析（One-Way ANOVA），并進行顯著性差異比較，顯著性差異水平為P＜0.05。

2 結果與分析

2.1 營養(yǎng)成分及其含量

由表2 可知，3 組金剛蝦肌肉粗脂肪含量差異顯著（P＜0.05）；低鹽高位池組和低鹽土池組的水分含量無顯著差異（P＞0.05），均顯著高于高鹽組（P＜0.05）；高鹽組和低鹽土池組的粗蛋白含量無顯著差異（P＞0.05），均顯著高于低鹽高位池組（P＜0.05）；低鹽土池組和低鹽高位池組的灰分含量無顯著差異（P＞0.05），均顯著低于高鹽組（P＜0.05）。四種常規(guī)營養(yǎng)成分中僅粗脂肪含量在3 組中均差異顯著（P＜0.05），可能是由于不同養(yǎng)殖模式下的環(huán)境理化因子會對對蝦的營養(yǎng)成分吸收和儲存有不同影響[4]。

表2 不同養(yǎng)殖模式下金剛蝦肌肉常規(guī)營養(yǎng)組成分析（濕質量%）Table 2 Analysis of conventional nutritional composition of muscle of P. monodon in different culture modes (wet weight %)

2.2 氨基酸組成及營養(yǎng)評價

2.2.1 氨基酸組成 由表3 可知，3 種模式下金剛蝦的肌肉組織均含有17 種氨基酸（色氨酸被水解未測定），包括7 種必需氨基酸（EAA：Thr、Val、Met、Phe、Ile、Leu、Lys）、2 種鮮味氨基酸（Asp、Glu）和2 種甜味氨基酸（Gly、Ala），該結果表明金剛蝦肌肉氨基酸種類齊全，成分豐富。其中，谷氨酸的含量均最高，其次是天門冬氨酸，含量最低的是胱氨酸。在7 種必需氨基酸中，高鹽組金剛蝦肌肉中蛋氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸含量顯著高于低鹽土池組（P＜0.05），苯丙氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、亮氨酸含量顯著高于低鹽高位池組（P＜0.05），低鹽土池組纈氨酸含量顯著高于低鹽高位池組和高鹽組（P＜0.05）。3 組樣品中氨基酸總量和鮮味+甜味氨基酸含量均存在顯著差異（P＜0.05），高鹽組和低鹽土池組的必需氨基酸總量顯著高于低鹽高位池組（P＜0.05）。高鹽組金剛蝦肌肉必需氨基酸含量、鮮味+甜味氨基酸含量、氨基酸總量均最高。

表3 不同養(yǎng)殖模式下金剛蝦肌肉氨基酸組成分析（g/100 g）Table 3 Analysis of amino acid composition of muscle of P. monodon in different culture modes (g/100 g)

2.2.2 氨基酸營養(yǎng)評價 如表4、表5 所示，3 種模式下金剛蝦特定必需氨基酸總量要高于FAO/WHO模式，但低于全雞蛋蛋白質的氨基酸模式，高鹽組金剛蝦肌肉必需氨基酸總量（2336.27 mg/g N）和必需氨基酸指數(shù)（76.15）最高，這與一般營養(yǎng)成分含量及氨基酸總量趨于一致。根據(jù)AAS 可知，3 組金剛蝦肌肉第一限制性氨基酸均為纈氨酸，第二限制性氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸；根據(jù)CS 可知，3 組金剛蝦肌肉第一限制性氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸，第二限制性氨基酸均為纈氨酸，說明在養(yǎng)殖過程中需要投喂適合的配合飼料以滿足金剛蝦生長的營養(yǎng)需求。

表4 不同養(yǎng)殖模式下金剛蝦肌肉必需氨基酸含量的比較（mg/g N）Table 4 Comparison of essential amino acid in muscle of P. monodon in different culture modes (mg/g N)

表5 不同養(yǎng)殖模式下金剛蝦肌肉必需氨基酸評分（AAS）、必需化學評分（CS）的比較Table 5 Comparison of essential amino acid scores (AAS) and essential chemical scores (CS) for the muscles of P. monodon in different culture modes

2.3 脂肪酸組成

由表6 可知，肌肉組織中均含有17 種脂肪酸，其中7 種飽和脂肪酸（SFA），4 種單不飽和脂肪酸（MUFA）和6 種多不飽和脂肪酸（PUFA）。組成金剛蝦肌肉的飽和脂肪酸以C16:0（棕櫚酸）為主，分別占脂肪酸含量的20.87%、21.30%、19.64%，以低鹽高位池組最高。單不飽和脂肪酸以C18:1n9c（油酸）為主，分別占脂肪酸含量的14.50%、13.42%、12.37%，以低鹽土池組最高。多不飽和脂肪酸主要為C18:2n6c（亞油酸），分別占脂肪酸含量的19.57%、20.42%、18.03%，以低鹽高位池組最高；其次為C22:6n3c（DHA），分別占脂肪酸含量的12.45%、12.59%、13.76%，以高鹽組最高。金剛蝦肌肉脂肪酸中EPA+DHA 的含量在不同模式下的變化規(guī)律與多不飽和脂肪酸相同，以高鹽組最高。

表6 不同養(yǎng)殖模式下金剛蝦肌肉脂肪酸組成分析（%）Table 6 Analysis of fatty acid composition in muscle of P. monodon in different culture modes (%)

3 討論

動物體內的營養(yǎng)成分與生活環(huán)境、食物來源和生長階段密切相關[14]。甲殼類動物主要通過調節(jié)鰓的滲透壓和離子濃度以適應養(yǎng)殖的鹽度。當鹽度高時，排出水分；當鹽度低時，吸收水分，與外界保持等滲，并在體內保持穩(wěn)定狀態(tài)。這個過程需要消耗能量，這些營養(yǎng)物質主要以糖類、脂肪和蛋白質的形式提供，從而影響水生動物體內各種營養(yǎng)物質的積累[15-16]。本研究中，高鹽組水分含量顯著低于低鹽土池組和低鹽高位池組，這與金剛蝦的滲透調節(jié)有關，在鹽度低時，金剛蝦調節(jié)滲透壓需要吸收水分以適應環(huán)境，這一過程消耗的能量會影響到粗脂肪和粗蛋白等物質的積累，所以高鹽組粗脂肪和粗蛋白含量最高。這一變化趨勢與脊尾白蝦（Exopalaemon carinicauda）[17]、凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）[18]和日本鱸魚（Lateolabrax japonicus）[19]的研究結果相似。

氨基酸在調節(jié)生理機能方面起著十分重要的作用，它們不僅提供了合成蛋白質的重要原料，還擔負著調節(jié)基因表達、抗氧化、調節(jié)一氧化氮合成等作用[20]。其中，必需氨基酸是人體生長發(fā)育必不可少的氨基酸，而蛋白質中鮮味氨基酸的組成及含量決定了動物蛋白的鮮美程度，影響蝦肉的口感和風味。氨基酸含量越充足，種類越全面，肌肉的營養(yǎng)價值就越好[21]。不同模式下養(yǎng)殖的金剛蝦肌肉中氨基酸含量分析的結果表明，氨基酸總量在高鹽組最高，這一結果與凡納濱對蝦[22]的研究結果一致，研究表明肌肉中的游離氨基酸會隨著養(yǎng)殖環(huán)境鹽度的變化，改變自身的代謝率，從而調節(jié)滲透比[23]；必需氨基酸的含量在高鹽組最高，說明隨著養(yǎng)殖鹽度的增高，一定程度上可以提高金剛蝦的營養(yǎng)價值；鮮味氨基酸的含量也在高鹽組最高，因此適當提高養(yǎng)殖鹽度可以改善金剛蝦肌肉的鮮美程度。

必需氨基酸指數(shù)（EAAI）是評估食物營養(yǎng)價值的最常見指標之一，高EAAI 表示高營養(yǎng)價值[24]。金剛蝦的EAAI 為73.24～76.15，低于克氏原螯蝦（77.23～78.19）[25]，高于日本鮑魚（65.95）[24]、斑節(jié)對蝦（63.21）[26]和凡納濱對蝦（56.01～60.25）[27]。賴氨酸在健康飲食和營養(yǎng)方面非常重要，被稱作是“生長性氨基酸”[28-29]，根據(jù)AAS 和CS 可知3 種模式下金剛蝦肌肉中的賴氨酸評分均最高，這與王娟[26]、王廣軍等[30]的研究結果一致，表明3 種養(yǎng)殖模式的金剛蝦均可作為優(yōu)質的賴氨酸來源，可以很好地補充人體在日常生活中賴氨酸攝入量的不足。金剛蝦肌肉中限制性氨基酸主要是纈氨酸和蛋氨酸+胱氨酸，第一和第二限制性氨基酸因評價方式而不盡相同，這與郭忠寶等[31]的研究結果基本一致。因此，從必需氨基酸組成來看，金剛蝦是一種營養(yǎng)價值較高的蝦類，高鹽組金剛蝦營養(yǎng)更為豐富全面，更適合作為人體所需的優(yōu)質蛋白質來源。

肌肉中的脂肪酸組成是影響品質和風味的另一個重要因素[32]。飽和脂肪酸作為其他脂肪酸轉化的主要能量來源，可為機體提供能量[33]。不飽和脂肪酸對心血管健康和動脈粥樣硬化性心血管疾病的預防有益，單不飽和脂肪酸可以改善血液循環(huán)，調節(jié)血糖血脂代謝，有效降低膽固醇，多不飽和脂肪酸中的EPA 和DHA 是合成生物活性抗炎介質中最重要的底物，在促進大腦發(fā)育和預防心血管疾病等炎癥病理中發(fā)揮關鍵作用[34-36]。本研究中SFA 相對含量高鹽組顯著低于低鹽土池組和低鹽高位池組，可能與金剛蝦在高密度養(yǎng)殖狀態(tài)下，由于擁擠脅迫的影響，水生動物對餌料、生存空間等的競爭加劇，金剛蝦為了適應生存環(huán)境，新陳代謝顯著增加，其中大部分SFA 用于身體的能量供應有關[32]。金剛蝦肌肉中EPA+DHA 總百分含量為21.48%～27.16%，高于南美藍對蝦（20.91%）[37]、凡納濱對蝦（20.60%）[37]和克氏原螯蝦（14.63%～20.52%）[38]，接近于凡納濱對蝦（20.38～28.11%）[27]，可見金剛蝦肌肉中具有比較豐富的PUFA，特別是EPA 和DHA 的含量非常高，而EPA+DHA含量是評價脂肪質量以及食用有益效果的主要標準之一[39]，表明三種模式下金剛蝦肌肉脂肪酸組成均較豐富，具有較高的食用價值與保健作用。

4 結論

金剛蝦作為我國重要的經(jīng)濟養(yǎng)殖水產品，營養(yǎng)成分齊全，必需氨基酸和鮮味+甜味氨基酸含量高，比例適宜，富含EPA 和DHA 等多不飽和脂肪酸，具有較高的食用價值和保健作用。不同養(yǎng)殖模式對于金剛蝦肌肉中營養(yǎng)成分的影響顯著。高鹽組金剛蝦肌肉中粗蛋白、粗脂肪和灰分含量高，水分低，其肌肉中必需氨基酸含量（29.17±0.05） g/100 g、鮮味+甜味氨基酸含量（37.48±0.22） g/100 g、氨基酸總量（88.91±0.33） g/100 g 高，且C16:0（棕櫚酸）含量高，EPA+DHA 的含量27.16%±0.04%達到最高。該養(yǎng)殖模式可生產營養(yǎng)價值高、味道鮮美的水產養(yǎng)殖品種，在后續(xù)對金剛蝦進行產品加工時可以優(yōu)先考慮高鹽高位池養(yǎng)殖模式的對蝦。