不同鹽度馴化對羅非魚肉質(zhì)、血清生化指標(biāo)及Na+-K+-ATP 酶活性的影響*

陳會(huì)琴，畢保良,2，胡 青,2

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，高原漁業(yè)學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南省高校高原漁業(yè)資源保護(hù)與可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650201)

鹽度是影響廣鹽性魚類生長發(fā)育的重要因子，當(dāng)魚類進(jìn)入不同鹽度的水體后，為了維持滲透壓穩(wěn)定，機(jī)體需通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)輸離子和水分，使機(jī)體對能量的需求增加，從而使機(jī)體的各項(xiàng)生理機(jī)能發(fā)生改變。有研究表明：環(huán)境鹽度變化可對水產(chǎn)動(dòng)物的肌肉品質(zhì)[1-3]、血清生化指標(biāo)[4-6]及血清激素[7-9]等造成重要影響，而水產(chǎn)動(dòng)物可以通過改變血清離子濃度[10-11]以及鰓絲、腎臟和腸道的Na+-K+-ATP 酶活性[12-13]來適應(yīng)環(huán)境鹽度的改變，進(jìn)而調(diào)節(jié)體內(nèi)滲透壓平衡。因此，利用環(huán)境鹽度改變魚體肌肉品質(zhì)并研究魚類對鹽度的適應(yīng)性，對養(yǎng)殖優(yōu)質(zhì)、健康魚類具有重要意義。

羅非魚(Oreochomis niloticus)屬麗魚科(Cichlaidae)羅非魚屬(Tilapia)魚類，分布于湖泊、河流、小水溝甚至稻田。羅非魚肉質(zhì)鮮嫩、骨刺少，含有多種不飽和氨基酸和豐富的蛋白質(zhì)，是當(dāng)今中國乃至世界重點(diǎn)培養(yǎng)的淡水魚類。雖然國內(nèi)羅非魚主要養(yǎng)殖于淡水，但其對鹽度的適應(yīng)范圍較廣，可生活在不同鹽度的水體中。鹽度馴化會(huì)影響羅非魚的生長和肌肉品質(zhì)[14-15]。適宜的鹽度環(huán)境對羅非魚的生長性能和肌肉品質(zhì)至關(guān)重要。目前，淡水資源短缺，有效利用微咸水和海水進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖已成為克服淡水短缺的重要替代方案。有研究表明：海水或半咸水養(yǎng)殖的羅非魚無泥腥味，肌肉的營養(yǎng)價(jià)值和感官特征明顯優(yōu)于淡水養(yǎng)殖[16-17]。因此，本研究探討鹽度對羅非魚肉質(zhì)、血清生化指標(biāo)及Na+-K+-ATP 酶活性等綜合指標(biāo)的影響，旨在通過控制養(yǎng)殖水體的鹽度進(jìn)一步提高羅非魚的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為羅非魚的鹽度馴化養(yǎng)殖提供一定的數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 供試魚

試驗(yàn)挑選無病無傷、生命力旺盛、體質(zhì)量為(178.35±46.44) g 的羅非魚(表1)放入馴養(yǎng)池暫養(yǎng)，水溫控制在(28±2) ℃，每天9：00 和18：00 各投喂1 次配合飼料，暫養(yǎng)7～10 d 后進(jìn)行鹽度馴養(yǎng)試驗(yàn)。

表1 不同處理組羅非魚的體質(zhì)量和肌肉質(zhì)量Tab.1 Body weight and muscle weight of tilapia in different treatment groups g

1.2 羅非魚的鹽度馴養(yǎng)及樣品采集

用海水晶調(diào)配，設(shè)置3 個(gè)鹽度：0、12 和24，分別記為S0、S12和S24組，S12和S24鹽度馴化組每2 d 提升2 個(gè)鹽度(即S24鹽度馴化組先升高鹽度，待鹽度升高至12 時(shí)，S12鹽度馴化組再開始升高鹽度)，并在同一時(shí)間內(nèi)升到最終設(shè)置鹽度，此時(shí)記為0 d，之后再馴養(yǎng)12 d，采樣時(shí)間分別記為0 和12 d。馴養(yǎng)期間，每天換水1 次，并補(bǔ)充曝氣后鹽度相同的自來水，換水后用鹽度計(jì)(LYT-610，上海淋譽(yù))檢測水體鹽度，維持設(shè)定鹽度。每個(gè)鹽度組設(shè)置3 個(gè)平行。

不同鹽度馴化后的羅非魚用100 mg/L 間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽(MS-222)麻醉后采用尾動(dòng)脈采血法采集血液，靜置1 h 后，1 500 r/min離心30 min，取上清；每個(gè)平行取3 條魚，血清混合后用于測定各血清生化指標(biāo)。采血后采集羅非魚的鰓絲、腎臟和腸道組織，-80 ℃保存，用于Na+-K+-ATP 酶活性的測定。采集魚體全部肌肉，用于采肉率的測定；采集各馴化組背部同一部位肌肉，肌肉的長×寬×高分別為2.0 cm×1.0 cm×0.5 cm，用于質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的測定；再采集另一側(cè)背部肌肉，切成大小約為1.0 cm×1.0 cm×1.0 cm 的均勻塊狀，用于感官指標(biāo)的測定；剩余的肌肉用于水分的測定。

1.3 羅非魚各指標(biāo)的測定

1.3.1 采肉率和肌肉水分

采肉率根據(jù)公式計(jì)算：采肉率=采肉后獲得的碎肉質(zhì)量/采肉前魚料原質(zhì)量×100%；肌肉水分的測定采用105 ℃恒重法[18]。

1.3.2 血清生化指標(biāo)

羅非魚血清葡萄糖、Na+、K+和Cl-水平的測定均按照南京建成試劑盒說明書進(jìn)行；皮質(zhì)醇水平的測定按照魚皮質(zhì)醇酶聯(lián)免疫分析(ELISA)試劑盒(上海酶聯(lián)生物科技有限公司)說明書進(jìn)行；三碘甲狀腺原氨酸(triiodothyronine，T3)、甲狀腺素(thyroxine，T4)、游離三碘甲狀腺原氨酸(free triiodothyronine，F(xiàn)T3)和游離甲狀腺素(free thyroxine，F(xiàn)T4)水平的測定根據(jù)北京北方生物技術(shù)研究所有限公司試劑盒說明書進(jìn)行。

1.3.3 Na+-K+-ATP 酶活性

稱取鰓絲、腎臟和腸道組織0.2 g，加入該質(zhì)量9 倍體積的生理鹽水，冰浴勻漿后，1 000 r/min離心20 min，取上清液。各組織中Na+-K+-ATP酶活性的測定根據(jù)南京建成試劑盒說明書進(jìn)行。上清液中蛋白的含量根據(jù)BCA 蛋白濃度測定試劑盒(北京酷來搏科技有限公司)說明書進(jìn)行。

1.3.4 肉質(zhì)

(1) 質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的測定：將肌肉斷面的中心置于質(zhì)構(gòu)儀探頭的正下方樣品臺(tái)上，選用的探頭為P/36R，測前速率為1 mm/s，測中速率為1 mm/s，測后速率為5 mm/s，壓縮比例為40%，測定肌肉硬度、彈性、粘聚性、膠著性、咀嚼性和回彈性等指標(biāo)。

(2) 感官指標(biāo)的測定[19]：通過比較部分肌肉的感官指標(biāo)(包括肌肉的肉色、質(zhì)地、易嚼、嚼碎、多汁、香味、殘留和總體接受度等)評價(jià)不同鹽度馴化后羅非魚肌肉整體的品質(zhì)。將同一馴化組采集的肉塊作為同一批次放入同一鍋內(nèi)蒸熟，每組蒸煮時(shí)間一致，除鹽以外不放任何調(diào)料。請18 名經(jīng)過簡單感官評價(jià)培訓(xùn)的測試員獨(dú)自進(jìn)行感官測評。測評方法參考沈秋霞等[20]和陳俊杰等[21]的方法，以10 分為滿分，對各指標(biāo)進(jìn)行量化評分，評分方法見表2。

表2 羅非魚肉質(zhì)感官指標(biāo)評價(jià)和評分Tab.2 Sensory indexes evaluation and score of tilapia muscle quality

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0 進(jìn)行處理分析，采用單因素方差分析Tukey 法檢驗(yàn)，P＜0.05 為差異顯著，P＞0.05 為差異不顯著。所有數(shù)據(jù)采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽度馴化對羅非魚采肉率和肌肉水分的影響

由表3 可知：馴化12 d 后，不同鹽度馴化對羅非魚的采肉率無顯著影響，但S24組的肌肉水分顯著低于S0組(P＜0.05)。

表3 不同鹽度馴化對羅非魚采肉率和肌肉水分的影響Tab.3 Effects of different salinity acclimation on the tilapia flesh content and muscle moisture %

2.2 不同鹽度馴化對羅非魚血清生化指標(biāo)的影響

由圖1 可知：馴化0 d 后，不同鹽度馴化組的血清游離三碘甲狀腺原氨酸(FT3)、游離甲狀腺素(FT4)和甲狀腺素(T4)、葡萄糖、皮質(zhì)醇、Na+、K+和Cl-的水平與S0組均無顯著差異，但三碘甲狀腺原氨酸(T3)的水平顯著高于S0組(P＜0.05)；馴化12 d 后，不同鹽度馴化組的FT4、T4、葡萄糖、Na+、K+和Cl-的水平與S0組均無顯著差異，但S24組的FT3和T3水平顯著高于S0組和S12組(P＜0.05)，S24組的皮質(zhì)醇水平顯著高于S0組(P＜0.05)。

圖1 不同鹽度馴化對羅非魚血清生化指標(biāo)的影響Fig.1 Effects of different salinity acclimation on the serum biochemical indexes of tilapia

2.3 不同鹽度馴化對羅非魚Na+-K+-ATP 酶活性的影響

由圖2 可知：不同鹽度馴化羅非魚0 和12 d，對腸道和腎臟Na+-K+-ATP 酶活性均無顯著影響；馴化0 d 后，S12組鰓絲Na+-K+-ATP 酶活性顯著高于S0組和S24組(P＜0.05)；馴化12 d 后，S24組鰓絲Na+-K+-ATP 酶活性顯著高于S0組和S12組(P＜0.05)。

圖2 不同鹽度馴化對羅非魚Na+-K+-ATP 酶活性的影響Fig.2 Effects of different salinity acclimation on the Na+-K+-ATPase activity of tilapia

2.4 不同鹽度馴化對羅非魚肉質(zhì)的影響

由表4 可知：不同鹽度馴化0 和12 d，對羅非魚肌肉的感官指標(biāo)(肉色、質(zhì)地、易嚼、嚼碎、多汁、香味、殘留和總接受度)均無顯著影響。由表5 可知：馴化0 d 后，不同鹽度對羅非魚肌肉的硬度、彈性和粘聚性均無顯著影響，但羅非魚肌肉的黏性、膠著性和咀嚼性均為S24組顯著高于S0組(P＜0.05)，羅非魚肌肉的回彈性表現(xiàn)為S12和S24組顯著高于 S0組(P＜0.05)；馴化 12 d后，不同鹽度對羅非魚肌肉的黏性、彈性、粘聚性和回彈性均無顯著影響，但羅非魚肌肉的硬度、膠著性和咀嚼性均為S24組顯著高于S0組(P＜0.05)。

表4 不同鹽度馴化對羅非魚感官指標(biāo)評分的影響Tab.4 Effects of different salinity acclimation on the sensory indexes score of tilapia

表5 不同鹽度馴化對羅非魚質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響Tab.5 Effects of different salinity acclimation on the texture indexes of tilapia

3 討論

3.1 不同鹽度馴化對羅非魚采肉率和肌肉水分的影響

鹽度對魚類是一種重要的環(huán)境因子，其變化對魚體滲透壓調(diào)節(jié)、能量代謝、攝食生長以及肌肉的生化成分都會(huì)產(chǎn)生一定的影響[22]。有研究發(fā)現(xiàn)：將斑點(diǎn)叉尾鮰(Ictalures punctatus)幼魚馴化于不同鹽度水體后，肌肉水分含量升高且在鹽度3 和5 的環(huán)境中生長良好[23]；而急性和慢性鹽度脅迫均不會(huì)改變馬來西亞紅羅非魚(Oreochromis mossambicus×O.niloticus)的肌肉水分[24]；不同鹽度馴化草魚(Ctenopharyngodon idellus)后，其肌肉水分也無顯著差異[25]。本研究發(fā)現(xiàn)：馴化羅非魚0 d，對其肌肉水分無顯著影響；馴化12 d后，S24組肌肉水分含量顯著低于S0組，但鹽度對羅非魚的采肉率無顯著影響。因此，不同魚類對環(huán)境鹽度的適應(yīng)能力不同，且馴化鹽度與馴化時(shí)間的差異也會(huì)對肌肉水分造成不同程度的影響。本研究的羅非魚經(jīng)過馴化后能適應(yīng)一定鹽度的水體，而在高鹽度環(huán)境下，羅非魚體內(nèi)的滲透壓低于外界環(huán)境，導(dǎo)致馴化一段時(shí)間后魚體內(nèi)大量水分散失，進(jìn)而造成肌肉水分含量下降。

3.2 不同鹽度馴化對羅非魚血清生化指標(biāo)的影響

魚類生活于不適宜的鹽度環(huán)境時(shí)，其機(jī)體產(chǎn)生不同程度的應(yīng)激反應(yīng)，進(jìn)而引發(fā)一系列生理變化以維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定[8]。有研究發(fā)現(xiàn)：魚類的早期發(fā)育、幼魚的生長以及基礎(chǔ)代謝等受甲狀腺激素(THs)的調(diào)節(jié)，環(huán)境因子則可通過下丘腦—垂體—甲狀腺軸調(diào)節(jié)一系列甲狀腺激素的合成與轉(zhuǎn)化[26]。同時(shí)，甲狀腺激素還可以與皮質(zhì)醇協(xié)同調(diào)控魚類的生長發(fā)育、新陳代謝以及滲透壓等[27]。本研究發(fā)現(xiàn)：環(huán)境鹽度的改變可使羅非魚產(chǎn)生一定程度的應(yīng)激反應(yīng)，如不同鹽度馴化0 d，血清T3水平顯著升高，但對血清T4、FT3、FT4和皮質(zhì)醇水平無顯著影響；馴化12 d 后，S24組血清FT3、T3和皮質(zhì)醇水平顯著升高。同樣地，馴化鹽度升高或降低均會(huì)導(dǎo)致黃條鰤(Seriola aureovittata)血清T4水平升高[8]；在鹽度馴化過程中，尼羅羅非魚(Oreochromis niloticus)血清T3水平出現(xiàn)不同程度的升高，待穩(wěn)定后，血清T3水平均比對照組有所升高[28]；急性鹽度脅迫下，軍曹魚(Rachycentron canadum)稚魚血清中的皮質(zhì)醇水平出現(xiàn)不同程度的波動(dòng)[29]；低鹽度暴露后，短時(shí)間內(nèi)也會(huì)造成褐點(diǎn)石斑魚(Epinephelus fuscoguttatus)幼魚血清皮質(zhì)醇水平顯著升高[30]。因此，大多數(shù)魚類處于不適宜的環(huán)境鹽度下，導(dǎo)致其機(jī)體產(chǎn)生一系列的應(yīng)激反應(yīng)，進(jìn)而使血清甲狀腺激素和皮質(zhì)醇水平出現(xiàn)不同程度的升高。本研究發(fā)現(xiàn)：鹽度升高后僅會(huì)導(dǎo)致血清T3水平升高，但羅非魚長時(shí)間處于不適宜的鹽度環(huán)境中，應(yīng)激程度隨之加強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致血清FT3、T3和皮質(zhì)醇水平都呈顯著升高的趨勢。

此外，魚類對環(huán)境鹽度變化的調(diào)節(jié)作用也可造成血清無機(jī)鹽離子、血液滲透壓、血糖和血脂發(fā)生改變，因此，這些血液生化指標(biāo)可用于評價(jià)魚類在不同環(huán)境下的健康狀態(tài)和適應(yīng)程度[6]。海水魚類半滑舌鰨(Cynoglossus semilaevis)幼魚低鹽馴化后，其血清葡萄糖水平隨著鹽度的降低而顯著下降[31]；淡水魚類花斑劍尾魚(Xiphophorus maculatus)暴露于不同鹽度中24 h 后，其血清葡萄糖水平隨暴露鹽度的升高而升高，但暴露96 h后，其血清葡萄糖水平在不同鹽度組間無顯著差異[32]。而廣鹽性魚類羅非魚在不同鹽度下馴化0 和12 d 后，其血清葡萄糖、Na+、K+和Cl-水平均無顯著的變化，說明不同魚類對鹽度的適應(yīng)能力不同。有研究發(fā)現(xiàn)：將7 月齡俄羅斯鱘(Acipenser gueldenstaedtii)幼魚直接從淡水轉(zhuǎn)到不同鹽度的水體中96 h 后，其血清Na+和Cl-水平隨鹽度升高而增加，但在其滲透調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，各處理組間各項(xiàng)指標(biāo)與對照組相比差異不大[33]。因此，不同魚類所處的環(huán)境鹽度若在其滲透調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，并不會(huì)造成血清離子水平的變化。

3.3 不同鹽度馴化對羅非魚Na+-K+-ATP 酶活性的影響

在鹽度適應(yīng)階段，大量酶參與了魚類的滲透調(diào)節(jié)過程，其中對滲透調(diào)節(jié)最重要的是Na+-K+-ATP 酶，該酶也是監(jiān)測廣鹽性魚類滲透調(diào)節(jié)過程的重要指標(biāo)之一[34]。一些器官參與了這一系列的滲透調(diào)節(jié)過程，如鰓絲、腎臟和腸道[35]。鯔魚(Mugil cephalus)飼養(yǎng)于不適應(yīng)的鹽度環(huán)境中，其鰓絲、腸道和肌肉中Na+-K+-ATP 酶活性均有不同程度的升高[36]；馴養(yǎng)42 d 后，廣鹽性魚類大麻哈魚(Oncorhynchus keta)幼魚鰓中Na+-K+-ATP酶活性隨著鹽度的升高呈先升高后降低的變化趨勢[37]；但鹽度對洄游廣鹽性魚類鰻鱺屬(Anguilla)腎臟Na+-K+-ATP 酶活性的影響不顯著[38]。本研究發(fā)現(xiàn)：鹽度馴化0 和12 d 后，對羅非魚腸道和腎臟Na+-K+-ATP 酶活性的影響均不顯著，僅鰓絲的Na+-K+-ATP 酶活性隨著馴化時(shí)間的不同而出現(xiàn)不同程度的波動(dòng)，因此，對于廣鹽性魚類羅非魚而言，鰓絲主要參與其滲透調(diào)節(jié)，進(jìn)而維持體內(nèi)離子水平的穩(wěn)定。經(jīng)鹽度馴化后，羅非魚血清Na+、Cl-和K+含量無顯著變化，表明羅非魚逐漸適應(yīng)了不同的鹽度環(huán)境，使其滲透壓維持在穩(wěn)定范圍內(nèi)。

3.4 不同鹽度馴化對羅非魚肉質(zhì)的影響

前期研究發(fā)現(xiàn)：鹽度可以通過影響肌肉的組織學(xué)結(jié)構(gòu)和氨基酸組成進(jìn)而影響魚類肌肉的品質(zhì)和口感。肌肉質(zhì)構(gòu)參數(shù)則是通過模擬牙齒咀嚼食物的過程將肌肉的細(xì)嫩程度量化。對烏鱧(Channa argus)的研究發(fā)現(xiàn)：高鹽度處理會(huì)使其肌纖維直徑變小，而質(zhì)構(gòu)指標(biāo)隨著鹽度的升高呈現(xiàn)出不同程度的改善[3]；關(guān)島紅羅非魚(Oreochromisspp.)的肌肉咀嚼性在海水養(yǎng)殖模式下顯著高于淡水養(yǎng)殖模式[39]。也有研究通過肌纖維密度和肌肉失水率描述鹽度對魚類肌肉品質(zhì)的影響[2]。本研究發(fā)現(xiàn)：高鹽馴化0 d 可影響羅非魚肌肉的黏性、膠著性、咀嚼性和回彈性；馴化12 d 后，高鹽馴化組羅非魚肌肉的硬度、膠著性和咀嚼性均不同程度升高，說明鹽度可以通過影響肌肉的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)來影響羅非魚的肌肉品質(zhì)，進(jìn)而影響肌肉口感。此外，本研究通過肉質(zhì)感官的測評后發(fā)現(xiàn)，鹽度馴化對羅非魚肌肉的感官指標(biāo)(肉色、質(zhì)地、易嚼、嚼碎、多汁、香味、殘留和總接受度)無顯著影響。可見，鹽度馴化對羅非魚部分肌肉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)產(chǎn)生影響，但這種影響并不能被人們的感官所識別。

4 結(jié)論

鹽度為12 和24 的水體馴化羅非魚0 和12 d后，可使其肌肉水分出現(xiàn)不同程度的下降，進(jìn)而影響肌肉的部分質(zhì)構(gòu)指標(biāo)，使其口感發(fā)生改變，但這種改變并不能通過人們的感官識別。此外，鹽度馴化可造成血清應(yīng)激激素(甲狀腺激素和皮質(zhì)醇)升高，但羅非魚可以通過啟動(dòng)鰓絲Na+-K+-ATP 酶活性使血清各離子水平維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。本研究為今后羅非魚的鹽度馴化養(yǎng)殖提供了一定的數(shù)據(jù)支持。