饲料中蛋白质水平对克氏原螯虾生长性能及肌肉品质的影响

夏思瑶，万金娟，孟祥龙，殷梦婷

（1.河海大学海洋学院，江苏 南京 210098；2.江苏省淡水水产研究所，江苏 南京 210017）

克氏原螯虾（Procambarus clarkii）俗称小龙虾，属于节肢动物门、甲壳纲、十足目、螯虾科、原螯虾属。克氏原螯虾原产于北美洲，20 世纪30—40 年代从日本引入我国[1]。克氏原螯虾具有较强的适应力和繁殖力，加之肉质鲜美，很受人们欢迎，已成为我国重要的淡水虾类；其养殖产量逐年增加，据统计，2019 年我国克氏原螯虾养殖总产量达208.96 万t，养殖总面积达128.6 万hm2，与2018 年相比分别增长27.52%和14.80%[2]。近年来，随着消费者越来越重视水产品的品质、口感和营养成分等，关于饲料营养水平对水产品肌肉品质影响的研究显得尤为迫切。

水产动物饲料中的蛋白质是必需的核心营养物质，能够为水产动物提供合成自身蛋白质所需的氨基酸，是细胞、组织和机体的重要组成部分，同时还能为水产动物的生长和代谢提供所需的能量[3]。研究表明，饲料中蛋白质水平对水产动物的肌肉品质有一定的影响[4-6]。但是，目前饲料蛋白质水平对克氏原螯虾肌肉品质影响的研究多集中在肌肉的常规营养成分上[7-9]，对肌肉质构特性、氨基酸组成及含量的影响尚未见报道。鉴于此，该试验通过投喂不同蛋白质水平的饲料，进行47 d 的克氏原螯虾养殖，旨在研究克氏原螯虾对饲料蛋白质的最适需求量，并探讨饲料中蛋白质水平对克氏原螯虾肌肉品质的影响，以期为克氏原螯虾人工配合饲料的科学配制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验饲料配方与制作

以豆粕、菜粕、鱼粉、玉米酒精糟（DDGS）等为蛋白源，豆油为脂肪源，配制5 种不同蛋白质含量（含量分别为28%、30%、32%、34%和36%）的等能、等脂饲料，蛋白质含量实测值分别为27.72%、30.09%、33.05%、35.31%和37.57%（P1、P2、P3、P4、P5），饲料配方及营养成分分析见表1。试验饲料按照克氏原螯虾商品料加工流程由安徽新希望饲料有限公司制作。制成后存于-20 ℃冰箱备用。

表1 试验饲料配方及营养水平（干物质基础）%

1.2 试验设计与饲养管理

养殖试验在江苏省淡水水产研究所扬中基地进行，克氏原螯虾幼虾由江苏省淡水水产研究所提供。试验虾运至扬中基地后，先在水泥池内暂养14 d。随后挑选体质健康、附肢完整，规格和重量基本一致的克氏原螯虾幼虾[初始平均体质量为（3.69±0.05）g]，随机分为5 组（P1、P2、P3、P4、P5），每组设3 个重复，放入15 个室外水泥池（2 m×2 m×0.8 m，水深0.3 m）内进行养殖，每个水泥池放养30尾虾，并于分池7 d 后正式开始投喂试验饲料。试验每天于7：00、19：00 定量称量投喂2 次（投喂比例3∶7），初始投饲量为虾总体质量的5%，随后日投饲量根据虾的吃食情况进行调整，保证不过剩。每个水泥池放置一块石棉瓦（0.8 m×0.8 m）为虾提供隐蔽场所。试验用水为过滤室外池塘水，试验期间水质各项参数情况见表2，每日8：00—18：00 打开遮阳网。试验期间，减少人为干扰，保持安静，防止额外应激，每日观察虾摄食情况及死亡情况，发现死虾及时捞出称重、计数，并检查死亡原因。正式养殖试验时间为47 d。

表2 试验用水各项参数

1.3 样品采集与处理

养殖试验结束后，禁食24 h，按水泥池称取终末体质量，统计成活率。每池随机选取10 尾虾，称量每尾虾的体质量、体长后，在冰盘中解剖活虾，取出肝胰腺、肌肉并称重，将这部分肌肉保存于-20 ℃冰箱，用于常规营养成分和氨基酸的测定。随后，每个水泥池另取10 尾虾，解剖取腹部肌肉，切成5 mm×5 mm×5 mm 的小方块，用于质构特性的检测。

1.4指标测定与方法

1.4.1 生长性能

增重率（Weight gain rate, WGR）=100%×（终末体质量-初始体质量）/初始体质量

特定生长率（Specific growth rate, SGR）=100%×（ln 终末体质量-ln 初始体质量）/试验天数

饲料系数（Feed conversion ratio, FCR）=100%×摄食量/（终末体质量-初始体质量）

体质量/体长（Weight/length, W/L）=体质量/体长

肝体指数（Hepatosomatic index，HSI）=100%×肝胰腺质量/体质量

得肉率（Meat rate, M）=100%×肌肉质量/体质量

成活率（Survival rate, SR）=100%×（试验终末虾尾数/试验初始虾尾数）

1.4.2 肌肉质构特性的测定 肌肉质构特性的测定使用TA－XT plus 质构仪（英国Stable Micro System 公司），以质构剖面分析（texture profile analysis,TPA）方法测定肌肉的硬度、弹性、内聚力、咀嚼性和回复性等指标，具体指标参照邵俊杰等[10]的方法。

1.4.3 肌肉常规营养成分的测定 肌肉水分的测定参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中“第一法 直接干燥法”，粗灰分参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》，粗脂肪参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中“第一法 索氏抽提法”，粗蛋白质参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中“第一法 凯氏定氮法”。

1.4.4 肌肉氨基酸的测定 肌肉氨基酸的测定参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》，使用高效液相色谱仪(德国赛卡姆Sykam 公司，S433D 氨基酸分析仪)测定肌肉中氨基酸组成及含量。

1.5 统计分析

试验数据用Microsoft Excel 2010 软件进行整理，并应用SPSS Statistics 23.0 软件对试验结果进行统计分析，在单因素方差分析的基础上采用Duncan 多重比较法进行分析，结果以平均值±标准差（Mean±SE）表示，差异统计学意义为P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 饲料蛋白质水平对克氏原螯虾生长的影响

如表3 所示，随着饲料蛋白质水平的增加，克氏原螯虾的终末体质量、增重率、特定生长率均呈先升高后降低的变化趋势，且3 个值均在P2 组达到最大，显著高于其他各组（P＜0.05）。各组间虾的饲料系数、体质量/体长、肝体指数、得肉率以及成活率差异不具统计学意义（P＞0.05）。

表3 饲料蛋白质水平对克氏原螯虾生长的影响

2.2 饲料蛋白质水平对克氏原螯虾肌肉质构特性的影响

如表4 所示，随着饲料蛋白质水平的增加，克氏原螯虾的肌肉硬度和咀嚼性呈先降低后趋于稳定的变化趋势，其中P1 组显著高于P4、P5 组（P＜0.05）；肌肉弹性呈先升高后降低的变化趋势，P2、P3 组显著高于P1 组（P＜0.05）；P5 组虾的肌肉回复性显著低于其他各组（P＜0.05）。各组间虾的肌肉内聚力差异不具统计学意义（P＞0.05）。

表4 饲料蛋白质水平对克氏原螯虾肌肉质构特性的影响

2.3 饲料蛋白质水平对克氏原螯虾肌肉常规营养成分的影响

如表5 所示，随着饲料蛋白质水平的增加，克氏原螯虾的肌肉粗蛋白含量呈先升高后趋于稳定的变化趋势，P4、P5 组虾的肌肉粗蛋白含量显著高于P1 组（P＜0.05）。各组间虾的肌肉水分、粗脂肪、灰分含量差异不具统计学意义（P＞0.05）。

表5 饲料蛋白质水平对克氏原螯虾肌肉常规营养成分的影响（湿重基础） %

2.4 饲料蛋白质水平对克氏原螯虾肌肉氨基酸组成和含量的影响

如表6 所示，克氏原螯虾肌肉总氨基酸、总必需氨基酸、总非必需氨基酸以及亮氨酸、赖氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸随饲料蛋白的升高均呈先升高后趋于稳定的变化趋势。其中总氨基酸、总必需氨基酸和亮氨酸、赖氨酸、天门冬氨酸在P4 组取得最大值，显著高于P1 组（P＜0.05），与其他试验组差异不具统计学意义（P＞0.05）。

表6 饲料蛋白质水平对克氏原螯虾肌肉氨基酸组成和含量的影响（湿重基础） %

注：WTAA 为氨基酸总量，WEAA 为必需氨基酸总量，WNEAA 为非必需氨基酸总量。

3 讨论

目前，有关配合饲料中蛋白质水平对水产经济动物的研究较多，且已证明动物机体的生长及肌肉品质与饲料摄入有直接关系[11－13]。

汪元等[6]、曾本和等[14]、Cortés 等[15]分别报道了拟目乌贼、拉萨裸裂尻鱼、红螯螯虾的生长性能（增重率和特定生长率）均随着饲料蛋白质水平（分别为31.5%～49.0%、20%～45%、20%～43%）的提高呈先升高后降低的趋势。这与该研究结果一致。表明在一定范围内提高饲料蛋白质水平能满足水产动物的营养需求，促进水产动物的生长[16]；但过量的饲料蛋白质会通过肝脏脱氨基作用转化为能源被消耗掉，从而导致蛋白质效率下降，造成浪费[17]。此外，王自蕊等[18]在对克氏原螯虾的研究中发现，当饲料中蛋白质质量分数由25%提高至45%时，试验虾的增重率和特定生长率先升高后降低，饲料系数呈相反的变化趋势；以生长性能为评价指标可得克氏原螯虾饲料中适宜的蛋白质质量含量为31.37%～32.20%。这与该研究得出的最适宜饲料蛋白质含量为30.09%的结果较为接近。

质构特性（TPA）的检测是通过质构仪模拟人口腔的咀嚼动作，从弹性、硬度、咀嚼性、内聚力和回复性等指标来客观评价肌肉的品质[19]。目前关于饲料蛋白质水平对水产动物肌肉质构特性影响的研究较少。该试验中，饲料蛋白水平较低组克氏原螯虾的肌肉硬度、咀嚼性和回复性高于饲料蛋白水平较高组，但饲料蛋白水平最低组虾肌肉弹性最低。表明饲料中蛋白质的含量对虾肌肉的质构有一定的影响。

随着饲料中蛋白质水平的提高，水产动物对饲料蛋白质的摄入量也逐渐提高，这些摄入并消化吸收的蛋白质提高了机体蛋白质含量，因此适量提高饲料蛋白质水平能提高水产动物肌肉中粗蛋白的含量。该试验中，随着饲料蛋白质水平升高，克氏原螯虾肌肉粗蛋白质含量呈先升高后趋于稳定的变化趋势；且肌肉中总氨基酸、必需氨基酸和非必需氨基酸含量与肌肉中蛋白质含量变化一致。田娟等[20]对草鱼、曾本和等[4]对拉萨裸裂尻鱼的研究同样得到上述结果。但Xu 等[9]在克氏原螯虾的研究发现，饲料蛋白质水平对虾肌肉粗蛋白的含量无显著影响，这可能是由于试验中设置的3 组饲料蛋白质水平都比较低的原因（24%、27%和30%）。

有研究表明，质构指标与营养指标间表现出一定的相关性，肌肉的弹性与肌肉粗蛋白含量呈负相关，硬度与粗脂肪含量呈正相关[21]。该试验中虾肌肉的质构特性与营养成分间并未表现出绝对的相关性，这可能是由于研究对象的不同，其相关机制有待进一步研究。

4 结论

适量增加饲料蛋白质含量可以提高克氏原螯虾增重率、特定生长率；提高虾肌肉弹性和粗蛋白、氨基酸的含量，从而提高肌肉品质；但过高的饲料蛋白质含量会造成机体蛋白质利用率降低，导致浪费。因此，在该试验条件下，综合考虑生长性能和肌肉品质，建议克氏原螯虾饲料蛋白质含量为30.09%。