基于渔盐一体化养殖的中国明对虾营养成分分析

李红艳， 李 晓， 刘天红， 姜晓东， 孙元芹， 纪 蕾， 王 颖

(山东省海洋生物研究院，山东 青岛 266002)

基于渔盐一体化养殖的中国明对虾营养成分分析

李红艳， 李 晓， 刘天红， 姜晓东， 孙元芹， 纪 蕾， 王 颖

(山东省海洋生物研究院，山东 青岛 266002)

为系统了解渔盐一体化生态养殖模式下中国明对虾(Fenneropenaeuschinensis)的营养价值，通过测定其肌肉基本营养成分(水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、总糖)，蛋白质的氨基酸组成、脂肪酸组成、维生素和无机元素等，对其营养价值进行评价。结果显示：该养殖模式下，中国明对虾蛋白质含量较高，氨基酸种类齐全，必需氨基酸占氨基酸总量的39.03%，符合FAO/WHO的理想模式；呈味氨基酸含量高达43.73%；脂肪含量低；维生素B3和维生素E含量丰富；富含人体必需的钙、铁、锌、镁、硒等矿质元素，无重金属污染。研究表明：渔盐一体化生态养殖的中国明对虾是一种高蛋白、低脂肪、高矿物质、营养价值较高的优质海产虾类。

中国明对虾；营养成分；渔盐一体化

中国明对虾(Fenneropenaeuschinensis)，又称中国对虾、东方对虾、明虾，属广温、广盐、暖水性大型洄游虾类，是中国养殖虾类中分布最广的对虾，主要分布于黄渤海沿海[1]。渔盐一体化生态养殖模式是一种在盐田进行的多级生产模式：一级利用海水进行鱼、虾、蟹的池塘养殖；二级利用养殖废水进行卤虫生态养殖；三级利用卤虫养殖排出的卤水提溴；四级利用提溴后的卤水蒸发晒盐。虾-卤虫-溴-盐一体化生态养殖模式能有效实现废水零排放，既能使海水资源“一水多用”，又能有效保护海洋生态环境。目前在山东省已成功推广，养殖面积约6万公顷，大多分布于滨州、东营和潍坊的盐业滩涂，养殖用水的盐度较高，主要养殖耐高盐度的凡纳滨对虾和中国明对虾。

目前已有中国明对虾肌肉营养评价的研究报道[2-4]，但是均未标明原料虾的养殖方式，也未提供其维生素和无机元素数据。有关中国明对虾在渔盐一体化生态养殖模式下营养成分的分析评价尚未见报道。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

渔盐一体化生态养殖的中国明对虾于2015年9月从潍坊龙威集团滨海区大家洼街办老河口东养殖区中随机采集。对虾自5月中旬放苗，养殖4个月，投喂卤虫。样品虾体重(8.95±0.64)g，体长(7.27±0.45)cm。将样品虾分成3组，每组30只，解剖取出腹部肌肉，捣碎，混合均匀，装入样品袋中-20℃保存备用。甲苯、石油醚、氯仿、无水乙醚、氢氧化铵、盐酸、硫酸、硫酸钠、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、氢氧化钠，均为分析纯。分析仪器包括：安米诺西斯A2000氨基酸自动分析仪，安捷伦1100液相色谱仪，岛津AA-6300C原子吸收分光光度计，AFS-2000双道原子荧光光度计，ZF-06脂肪测定仪，KDN-08B凯氏定氮仪，F6010马弗炉。

1.2测定方法

1.2.1 营养成分

①基本营养成分测定：水分采用105℃恒温干燥法[5]；粗蛋白质采用凯氏定氮法[6]；粗脂肪采用索式抽提法[7]；总糖采用直接滴定法[8]；灰分采用550℃马弗炉灰化法[9]。②氨基酸成分测定：样品经6 mol/L HCl溶液水解，采用氨基酸分析仪测定17 种氨基酸，另取样品用5 mol/L NaOH溶液水解后，测定其色氨酸含量。③脂肪酸成分测定：样品经酸水解后，加入甘油三酯和C11:0作为内标，以乙醚萃取脂质，然后于甲醇中以BF3转化为脂肪酸甲酯，气相色谱(安捷伦GC6890)分析。④脂溶性维生素A、E、B3、B5测定：采用高效液相色谱法，样品处理、测定与计算均参照GB/T 5009。⑤维生素B1、B2、B6测定：采用高效液相色谱法，样品处理、测定与计算均参照GB 5413。⑥钙、铁、镁，锌、硒、镉、铜、铅、甲基汞测定：采用(石墨炉)原子吸收分光光度法测定，样品预处理、测定及计算均参照GB/T 5009。⑦硒、无机砷测定：采用氢化物原子荧光光谱法测定，样品预处理、测定及计算均参照GB/T 5009。

1.2.2 氨基酸分及化学分计算方法

将所测得必需氨基酸换算成1 g蛋白质中含氨基酸mg数，与1973年世界粮农组织和世界卫生组织暂定氨基酸的计分模式和以鸡蛋蛋白质作为理想蛋白质[10]进行比较，并按下式分别计算氨基酸分(amino acid score，AAS)[11]、化学分(chemical score，CS)[12]和必需氨基酸指数(essential amino acid indexEAAI)[10]。

(1)

(2)

(3)

式中：M1—待评蛋白质中必须氨基酸含量，mg/g N；M0—FAO/WHO模式中蛋白质相应必需氨基酸含量，mg/g N；M2—鸡蛋蛋白质中相应必需氨基酸含量，mg/g N；n为比较的氨基酸种数；a、b、c、…、h分别为待评蛋白质的氨基酸含量；A、B、C、…、H分别为鸡蛋蛋白质的氨基酸含量。

1.2.3 数据处理

2 结果与分析

2.1一般营养成分

由表1可见，除水分外，对虾肌肉中粗蛋白含量最高，灰分和粗脂肪含量较低。

表1 中国明对虾基本营养成分比较Tab.1 Comparison of nutritional components in the muscle of Fenneropenaeus chinensis g/100g，湿重

注：*表示未检出；—表示未检测

2.2氨基酸组成与营养品质评价

2.2.1 氨基酸组成分析

表2显示，本实验样品的氨基酸组成，共检出包括8种人体必需氨基酸在内的18种常见氨基酸。从氨基酸组成上看，Glu含量最高，占16.57%。Glu是主要的鲜味氨基酸，同时也是脑组织生化代谢中的重要氨基酸，参与多种活性物质的合成[13]；其次为Gly、Asp、Lys和Leu；Cys-Cys含量最低，仅占0.07%。这点与韩素珍[2]、陈丽花[3]、王娟[4]等的研究结果较为一致。

表2 中国明对虾氨基酸含量比较Tab.2 Comparison of amino acids compositions in the muscle of Fenneropenaeus chinensis g/100g 干重

注：#表示必需氨基酸；*表示呈味氨基酸；▲表示半必需氨基酸；TAA表示氨基酸总量；EAA表示必需氨基酸总量；NEAA表示非必需氨基酸总量；DAA表示呈味氨基酸总量；—表示未检测

表3 中国明对虾必需氨基酸组成的评价Tab.3 Evaluation of essential amino acids composition in the muscle of Fenneropenaeus chinensis

2.2.2 营养品质评价

氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)是反映蛋白质构成和利用率关系的两种评分体系。表3可知，本实验样品的AAS和CS均以赖氨酸最高，AAS色氨酸得分较低(67.56)，缬氨酸得分最低(66.41)，即中国明对虾的第一限制性氨基酸为缬氨酸，第二限制性氨基酸为色氨酸；CS色氨酸得分较低(40.15)，半胱氨酸+蛋氨酸得分最低(38.62)，即中国明对虾的第一限制性氨基酸为半胱氨酸+蛋氨酸，第二限制性氨基酸为色氨酸。为保持饮食平衡，在食用中国明对虾时，需搭配富含这些氨基酸的食物，如黑米、小米、鱼和鸡蛋等。

2.3脂肪酸组成

表4可知，样品的粗脂肪含量较低，只检出饱和脂肪酸和ω-3脂肪酸，部分脂肪酸未检出。

表4 本文中国明对虾脂肪酸组成与其他文献比较Tab.4 Contents of fatty acids in the muscle of Fenneropenaeus chinensis %

注：*表示未检出

2.4 维生素含量

本实验样品中只检出维生素B3和维生素E；维生素A 、B1、B2、B5和B6含量低于检测限，未检出(表5)。

表5 本文中国明对虾的维生素含量与相关文献对比Tab.5 Contents of vitamins in the muscle of Fenneropenaeus chinensis mg/kg

注：*表示未检出，—表示未检测

2.5无机元素含量

本样品富含人体所需的Ca、Fe、Cu、Mg、Zn、Se等无机元素(表6)。实验还对样品中的重金属含量进行了检测，无机砷、镉、铅、甲基汞等均未检出，符合《GB18406.4-2001农产品安全质量无公害水产品安全要求》的规定，表明在该渔盐一体化生态养殖区的中国明对虾为安全无公害食品。

表6 对虾中无机元素含量比较Tab.6 Contents of inorganic elements in the muscle of Fenneropenaeus chinensis mg/kg

注：*表示未检出；—表示未检测

3 讨论

3.1中国明对虾主要营养成分分析

与相关研究结果[2-4]相比较，中国明对虾的粗蛋白含量居中；粗脂肪含量与韩素珍[2]、王娟[4]等的测定值相当，低于陈丽花[3]的测定值；粗灰分含量低于文献报道值。这种差异可能是由养殖环境(高盐)、养殖时间、采集地点、时间及采集虾体的大小造成的。

3.2中国明对虾氨基酸组成

中国明对虾氨基酸总量为67.00±0.38 g/100g，必需氨基酸总量为26.15±0.18 g/100g，占氨基酸总量的39.03%。必需氨基酸含量与构成比例是评价食物营养价值的重要指标。根据FAO/WHO的理想模式，质量较好的蛋白质，其氨基酸组成中，EAA占TAA的40%左右，EAA与NEAA比值为60%以上[16]。中国明对虾的EAA与TAA的比值较接近FAO/WHO的理想模式值。EAA/NEAA为74.71%>>60%，氨基酸的平衡效果良好，是优质的蛋白来源。动物蛋白质的鲜美取决于其鲜味氨基酸(呈鲜味的Asp和Glu，呈甘味的Gly和Ala，以及与甘味有关的Pro和Ser等6种氨基酸)的含量[17]。Hayashi等[18]认为Glu与虾肉的鲜味极为相关。表2可知，中国明对虾谷氨酸和呈味氨基酸总量较高，使其呈现海产品的鲜美品质。中国明对虾肌肉中赖氨酸的含量超过FAO/WHO氨基酸标准模式，为后者的1.30倍。我国居民饮食习惯摄食较多谷物，谷物中赖氨酸含量低，且在加工过程中易被破坏，因此多食用中国明对虾有助于弥补谷物饮食中赖氨酸的不足，均衡营养[19]。

3.3中国明对虾氨基酸营养评价

中国明对虾的EAAI为66.89，低于中国明对虾(72.98)[3]、南美蓝对虾(69.88)[20]、凡纳滨对虾(68.57)[15]、和王娟测定的中国明对虾(67.51)[4]，高于斑节对虾(63.21)[4]、安氏白虾(52.77)[21]、刀额新对虾(42.75)[22]。综合氨基酸评分和必需氨基酸指数结果，在渔盐一体化生态养殖模式下，中国明对虾的必需氨基酸满足率相对较高，是一种营养价值较高的虾类。

养殖对象通常会随着养殖模式的改变而选择相应的生存对策。因此，随着养殖时间的推移，其体质状况必会受到影响[23]。中国明对虾是一种广盐性虾类，在人工养殖条件下，其可在盐度1.5～40的水体中生存[24]。按照渗透压调节原理，对虾在等渗环境中，因盐度差而额外付出的代谢能最少，用于生长及其它生理过程的转换率最高[25]。渔盐一体化生态养殖模式主要分布于滨州、东营和潍坊的盐业滩涂，养殖海水盐度普遍较高，样品采集地的养殖海水盐度大约在50左右。在非等渗高盐条件下，中国明对虾需消耗能量调节渗透压，导致其生长速度减缓，养殖4个月体长仅达到(7.27±0.45) cm，远小于常见市售中国明对虾(10 cm以上)。但另一方面，高盐度条件下，对虾机体为了调节渗透压，体内保留了较多的游离鲜味氨基酸(中国明对虾鲜味氨基酸含量高达43.73%)，这是高盐度海水养殖对虾味道较普通养殖对虾风味鲜美的主要原因。

3.4中国明对虾脂肪酸组成

本实验样品中检出的脂肪酸种类少于王娟[4]和陈丽花等[14]的报道，推测可能是由于检测方法不同以及与实验对虾的海洋环境、生长时期不一致等因素有关。所测对虾的ω-3脂肪酸占总脂肪酸的比例高达53.85%，ω-3脂肪酸具有较高的医用价值[26]，因而，中国明对虾的脂肪酸具有较高的食用价值。

脂肪酸对于海洋生物的能量储存、个体发育具有重要的作用，然而动物体内只能合成饱和脂肪酸SFA和单不饱和脂肪酸MUFA，不能合成亚麻酸、DHA、EPA等多不饱和脂肪酸[27]，对虾必须通过摄取含高度多不饱和脂肪酸的饵料补充体内之需。本实验样品对虾主要投喂卤虫饲料，根据文献报道[28]，卤虫幼虫的粗脂肪含量较低，脂肪酸成分中多不饱和脂肪酸PUFA含量较高，尤其是ω-3 PUFA比重占总脂肪的24.84%，这可能是中国明对虾中ω-3 PUFA含量较高的原因。

3.5中国明对虾维生素评价

与报道的凡纳滨对虾和日本囊对虾[15]富含多种B族维生素不同，本实验样品的维生素种类较少，这种差异可能是由养殖品种、养殖环境和检测方法不同导致的。维生素B3(又称烟酸)可用于预防和缓解严重偏头痛[29]；维生素E水解产物为生育酚，具有抗自由基氧化作用[30]。中国明对虾维生素B3和维生素E含量较为丰富。

3.6中国明对虾无机元素评价

中国明对虾与凡纳滨对虾和日本囊对虾[15]无机元素含量十分类似，钙、铁、镁、锌、硒含量也很丰富。作为第四周期微量元素铁、铜、锌的比例，Zn∶Cu>3，Zn∶Fe>2，按照Hill和Matron提出的“理化性质相似的元素，其生物学功能是相互拮抗的”，且这种拮抗作用通常发生在Zn∶Cu> 10及Zn∶Fe> 1时[31]，由此可见，中国明对虾的锌铜的比值是合理的，而其体内的锌铁元素存在相互拮抗的问题。Ca、Mg是动物体内重要的常量元素，参与机体的许多生理活动和物质、能量代谢[32]；Fe、Cu、Zn等微量元素对维持机体正常代谢，延缓衰老，防止贫血，防御细菌和病毒入侵等方面具有重要作用[33-34]；Se具有激发人体免疫蛋白和抗体分泌，增强机体的免疫能力，抑制心血管疾病的作用[23]。

4 结论

渔盐一体化生态养殖模式下，中国明对虾肌肉含有丰富的营养物质。其蛋白质含量高达17.60%，必需氨基酸占氨基酸总量的39.03%，符合FAO/WHO的理想模式，是一种营养均衡的优质蛋白；呈味氨基酸含量高达43.73%，风味鲜美；脂肪含量低；维生素B3和维生素E含量十分丰富；富含人体必需的钙、铁、锌、镁、硒等矿质元素，对于促进儿童生长发育和智力发育，维持机体正常生理代谢均有积极作用。

□

[1] 纪成林,陈光辉.中国明对虾养殖新技术[M].北京:金盾出版社,1989:1-10.

[2] 韩素珍,杨明昌.中国明对虾(Penaeusorientalis)营养成分的分析[J].浙江水产学院学报,1988,7(2):107-113.

[3] 陈丽花,肖作兵,周培根.中国明对虾蛋白质的营养价值评价[J].上海海洋大学学报,2009,18(1): 88-93.

[4] 王娟.中国明对虾、南美白对虾和斑节对虾肌肉营养成分的比较[J].食品科技, 2013,38(6):146-150.

[5] 中华人民共和国卫生部. GB5009.3—2010食品中水分的测定[S]．北京:中国标准出版社, 2010．

[6] 中华人民共和国卫生部. GB5009.5—2010食品中蛋白质的测定[S]．北京:中国标准出版社, 2010．

[7] 中华人民共和国卫生部. GB5009.6—2010食品中脂肪的测定[S]．北京:中国标准出版社, 2010．

[8] 中华人民共和国卫生部. GB/T 9695.31—2008肉制品 总糖含量测定[S]. 北京:中国标准出版社, 2010．

[9] 中华人民共和国卫生部. GB5009.4—2010食品中灰分的测定[S]．北京:中国标准出版社, 2010．

[10] FAO/WHO/UNU. Energy and protein requirements. Report of a joint FAO/WHO/UNU expert consultation. World Health Organization technical report series[R]. Geneva. WHO, 1985: 121-123.

[11] 桥本芳郎.养鱼饲料学[M].蔡完其 译.北京:中国农业出版社,1980:114-115.

[12] 宋超,庄平,章龙珍,等.野生及人工养殖中华鲟幼鱼肌肉营养成分的比较[J].动物学报, 2007,53(3):502-510.

[13] 张昌颖,李亮,李昌甫,等.生物化学[J].2版,北京:人民卫生出版社,1988:305,561.

[14] 陈丽花,肖作兵,周培根.中国对虾的脂肪酸分析及其营养价值评价[J].上海海洋大学学报,2010,19(1):125-129.

[15] 李红艳,刘天红,孙元芹,等.生态化池塘养殖模式下凡纳滨对虾与日本囊对虾营养成分的比较[J].海洋渔业, 2015, 37(2):135-141.

[16] 朱成科,黄辉,向枭,等.泉水鱼肌肉营养成分分析及营养学评价[J].食品科学, 2013, 34(11): 246-249.

[17] 徐加涛,徐国成,许星鸿,等. 小刀蛏软体部营养成分分析及评价[J].食品科学, 2013, 34(17): 263-267.

[18] HAYASHI T, ASAKAWA A, YAMAGUCHI K, et al. Studies on flavor components in boiled crabsⅢ. Sugar, organic acids and minerals in the extracts [J]. Bulletin Japanese Society Scientific Fisheries, 1979, 45(10): 1325-1329.

[19] LIANG YQ, CUI X Q, LIU Y L. Evaluation on nutritive quality and analysis of the nutritive compositions in the muscle of Mandarin fish, SinipercaChuatsi[J].Acta Hydrobiologica Sinica, 1998, 22(4): 386-388.

[20] 邴旭文,王进波.池养南美蓝对虾与南美白对虾肌肉营养品质的比较[J].水生生物学报,2006,30(4):453-458.

[21] 庄平,宋超,章龙珍.长江口安氏白虾与日本沼虾营养成分比较[J].动物学报,2008,54(5): 822-829.

[22] 吴爱春,张永普,周化斌.橄榄蚶软体部营养成分分析与评价[J].动物学杂志,2009,44 (1): 92-98.

[23] 王志铮,杨磊,朱卫东.三种养殖模式下日本鳗鲡养成品的形质差异[J].应用生态学报,2012,23(5):1385-1392.

[24] 刘洪军,王颖,李绍彬,等.海水虾类健康养殖技术[M].青岛:中国海洋大学出版社, 2006:144.

[25] 黄凯,王武,卢洁,等.盐度对南美白对虾的生长及生化成分的影响[J].海洋科学, 2004, 28(9):20-25.

[26] 刘进平,黄东益,成善汉.新型热带香菜山蒌叶的营养成分测定[J].热带生物学报,2013,4(4): 362-364.

[27] 刘梦坛,李超伦,孙松,等.秋季黄海中华哲水蚤(Calanussinicus) 脂肪酸组成及其指示作用[J].海洋与湖沼,2013,44(3):703-708．

[28] 彭瑞冰,蒋霞敏,乐可鑫,等.5 种饵料动物的营养成分分析及评价[J].水产学报, 2014, 38(2):257-264.

[29] 周筱丹,董晓芳,佟建明.维生素E的生物学功能和安全性评价研究进展[J].动物营养学报,2010, 22(4):817-822.

[30] PELLETT P L, YONG V R. Nutritional evaluation of protein foods [M].Tokyo: The United National University Publishing Company, 1980:26-29.

[31] 陈炜,孟宪治,陶平. 2 种壳色皱纹盘鲍营养成分的比较[J].中国水产科学, 2004, 11(4): 367-370.

[32] 吴闯,马家海,高嵩,等. 2010年绿潮藻营养成分分析及其食用安全性评价[J].水产学报,2013,37(1):141-150.

[33] 程波,陈超,王印庚,等.七带石斑鱼肌肉营养成分分析与品质评价[J].渔业科学进展,2009,30(5):51-57.

[34] 毛文君,管华诗.紫贻贝和海湾扇贝生化成分中硒的分布特点[J].中国海洋药物,1996,57(1):16-18.

AnalysisonnutritionalcomponentsinFenneropenaeuschinensisinthebiologicalaquaculturemodeintegratingsaltproductionandfishfarming

LIHongyan,LIXiao,LIUTianhong,JIANGXiaodong,SUNYuanqin,JILei,WANGYing

(MarineBiologyInstituteofShandongProvince,Qingdao266002,China)

In order to have a systematic understanding of the nutritional value ofFenneropenaeuschinensisin the biological aquaculture mode integrating salt production and fish farming, the basic nutrient components( including water, crude protein, crude fat, ash, total sugar), amino acid composition in proteins, fatty acid composition, vitamins and inorganic elements in the muscle ofFenneropenaeuschinensiswere determined to evaluate the nutritional value in this paper. The results showed that under the biological aquaculture mode,Fenneropenaeuschinensisis rich with high content of protein and complete range of amino acids (the constitutional rate of the essential amino acids was 39.03% of the total amino acids), which is in line with the ideal model recommended by FAO/WHO; the content of delicious amino acids was as high as 43.73%; the content of fat was low; the contents of VB3and VE were high; the contents of calcium, iron, zinc, magnesium, selenium and other essential mineral elements in human body ware rich and free of heavy metal pollution. In conclusion, theFenneropenaeuschinensisin the biological aquaculture mode integrating salt production and fish farming is high quality seafood with high protein, high minerals and low fat.

Fenneropenaeuschinensis; nutritional components; biological aquaculture mode integrating salt production and fish farming

10.3969/j.issn.1007-9580.2017.05.012

2017-06-28

山东省现代农业产业技术体系虾蟹类创新团队(SDAIT-13)；山东省农业重大应用技术创新项目“水产品(甲壳类)高效保鲜技术模式建立与示范”

李红艳(1987—)，女，助理研究员；研究方向：水产品加工与贮藏。 E-mail:aqlhy2008@126.com

王颖(1971—)，女，研究员；研究方向：水产资源综合利用。Email:food_rc@sina.com

Q501

A

1007-9580(2017)05-060-07