两种养殖模式下的暗纹东方鲀肌肉营养成分比较

杨 明税 春施永海徐嘉波袁新程谢永德

(1.上海市水产研究所,上海 200433;2.上海市水产技术推广站,上海 200433)

暗纹东方鲀Takifugufasciatus(Mc-Clland,1844) 隶属于鲀形目 Tetraodontiformes、鲀 科 Tetraodontoidae、东 方 鲀 属Takifugu,为暖温性底层杂食性鱼类,具有溯河产卵的特性[1]。暗纹东方鲀是长江下游重要的渔业捕捞对象,其肉质细嫩、味道鲜美,当地人们自古喜食,民谚有“拼死吃河鲀”一说,足以证明人们对河鲀的喜爱。2016 年农业部和国家食品药品监督管理总局联合发文,决定有条件放开养殖暗纹东方鲀和红鳍东方鲀的加工经营,表明今后随着市场的逐步放开扩大,暗纹东方鲀养殖业将迎来新的发展机遇。因此,探索暗纹东方鲀的多种养殖模式,并对不同模式下的营养成分进行研究,有助于更好地开发暗纹东方鲀的养殖潜力。

已有学者就东方鲀属鱼类的营养成分进行了相关报道,如卢敏德等[2]对暗纹东方鲀、弓斑东方鲀(T.ocellatus)、黄鳍东方鲀(T.xanthopterus)的肌肉营养成分进行了分析报道;郭芮等[3]对红鳍东方鲀(T.rubripes)不同组织部位的营养成分进行比较,研究结果表明鱼肉、肝脏、鱼皮3个部位的营养成分存在较大差异;赵海涛等[4]对菊黄东方鲀(♀)×红鳍东方鲀(♂)F1代及其亲本肌肉营养成分进行了比较分析,研究发现F1 代杂交东方鲀的肌肉营养成分综合了双亲的优良性状,是一种高蛋白、低脂肪且富含必需氨基酸、不饱和脂肪酸及微量元素的优质鱼类;周裕华等[5]对糠虾、小杂鱼、蛤肉3种不同饵料投喂下的菊黄东方鲀(T.flavidus)肌肉营养成分差异进行研究,表明蛤肉喂养的菊黄东方鲀营养品质最佳。此外,也有学者比较了野生及养殖条件下红鳍东方鲀和暗纹东方鲀的肌肉营养成分[6-8],证实野生与养殖条件下的肌肉营养成分存在显著差异。但目前为止尚未见到不同养殖模式下暗纹东方鲀营养成分的差异报道。本研究分析暗纹东方鲀单养(单养组)和暗纹东方鲀-凡纳滨对虾-空心菜生态立体种养(种养组)两种模式下其肌肉的营养成分和品质差异,旨在了解暗纹东方鲀肌肉营养成分与养殖模式的关系,以期为暗纹东方鲀的饲料研制、配方优化及改善养殖暗纹东方鲀的营养品质提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验材料

养殖试验用暗纹东方鲀为上海市水产研究所自行繁育的1+龄鱼种,初始体长(15.76±0.93)cm,初始体质量(154.61±30.72)g。暗纹东方鲀养殖试验期间所用饲料为鳗鱼粉状配合饲料[粗蛋白(50.97±0.13)%(g/100g)、粗脂肪(5.00±0.56)%(g/100g)、粗灰分(12.27±0.02)%(g/100g)、水分(5.28±0.09)%(g/100g),凡纳滨对虾所用饲料为商业颗粒饲料(粗蛋白(43.13±0.19)%(g/100g)、粗脂肪(4.55±0.18)% (g/100g)、粗灰分(10.18±0.03)%(g/100g)、水分(8.78±0.03)%(g/100g)]。暗纹东方鲀饲料和虾料的氨基酸和脂肪酸组成与含量测定结果见表1和表2。

表1 暗纹东方鲀饲料和虾料的氨基酸组成与含量Table 1 Composition and content of amino acid in T.fasciatus and L.vannamei formulated feed%

表2 暗纹东方鲀饲料和虾料脂肪酸组成与含量Table 2 Composition and content of fatty acid in T.fasciatus and L.vannamei formulated feed%

1.2 试验设计和养殖管理

每个试验塘面积均为1 666.7 m2,两组各设置3 个重复,单养组和种养组暗纹东方鲀鱼种于2019-04-22放入,放养密度均为1.2尾/m2,种养组凡纳滨对虾苗种于2019-05-21放入池塘,放养密度16.8尾/m2,每个试验塘空心菜栽种量为12 kg,养殖试验周期持续5 个月。试验结束时,单养组试验鱼体长 (19.81±1.11)cm,体质量(297.53±50.85)g;种养组体长(19.88±1.14)cm,体质量(293.30±48.46)g。每组随机采样5尾,取其背部肌肉进行相关营养成分的测定。

1.3 营养成分测定方法

按GB 5009.3-2016 测定水分含量;按GB 5009.4-2016测定粗灰分含量;按照凯氏定氮法(GB/T 6432-2018)测定粗蛋白含量;按照氯仿-甲醇法测定粗脂肪含量(GB 5009.6-2016);先按照GB/T 18246-2000中的碱水解法前处理样品,然后采用反相高效液相色谱法测定色氨酸含量;先按照GB/T 18246-2000 中的盐酸水解法前处理样品,然后使用日立L-8900型氨基酸全自动分析仪(日本日立高新技术公司)测定除色氨酸外的17种氨基酸含量;按照GB 5009.168-2016法使用Agilent 6890型气相色谱仪(美国安捷伦科技公司)峰面积归一法测定脂肪酸含量。

1.4 营养品质评价方法

根据联合国粮食与农业组织/世界卫生组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization,FAO/WHO)提出的人体必需氨基酸均衡模式[9]以及全鸡蛋蛋白模式[10],对两种养殖模式下的暗纹东方鲀肌肉进行氨基酸评分(Amino acid score,AAS),化学评分(Chemical score,CS)和必需氨基酸指数(Essential amino acid index,EAAI)评分,计算公式如下:

式中:n-比较的氨基酸数;t-样品蛋白质中必需氨基酸含量(mg/g);s-鸡蛋蛋白质中必需氨基酸含量(mg/g);其中氨基酸含量(mg/g)=(样品中氨基酸含量/样品中粗蛋白含量)×6.25×1 000。

F为支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值。

1.5 数据处理及分析

采用独立样本t检验(Independent samplest-test)进行两种养殖模式之间的比较,比较时首先采用Levene’s test进行方差齐性检验;方差不齐 时,用2-Independent-Samples 中 的 Mean-Whitney U 作两组间进一步的比较。描述性统计值使用“平均值±标准差”表示,P<0.05视为存在显著性差异。

2 结果与分析

2.1 常规营养成分

由表3可知,两种模式下肌肉粗灰分含量相同,种养组暗纹东方鲀肌肉粗蛋白含量高于单养组,而粗脂肪和水分含量低于单养组,但两者差异不显著(P>0.05)。

表3 暗纹东方鲀肌肉的常规营养成分(鲜物质基础)Table 3 Comparison of common nutrient components in muscles of T.fasciatus under two culture models(fresh mass basis)%

2.2 氨基酸组成和含量

由表4可知,两种养殖模式下的暗纹东方鲀均检出18种常见的氨基酸,包括8种必需氨基酸(EAA)、2种半必需氨基酸(HEAA)和8种非必需氨基酸(NEAA)。从氨基酸总量和鲜味氨基酸含量来看,单养组稍高于种养组。18 种氨基酸中,均以谷氨酸的含量最高,其次为天门冬氨酸和赖氨酸。单养组和种养组∑EAA/∑AA 分别为(40.99±0.01)%和(41.38±0.00)%,单养组和种养组∑EAA/∑NEAA 分别为(82.32±0.02)%和(82.74±0.00)%,均高于FAO/WHO提出的理想模式标准(∑EAA/∑AA 为40%左右,∑EAA/∑NEAA 为60%以上)。

2.3 营养品质评价

将表4中必需氨基酸含量的数据换算成每克氮中含氨基酸的毫克数后,再分别与FAO/WHO制定的氨基酸评分模式标准和全鸡蛋蛋白质的氨基酸评价标准进行比较,分别计算出两种养殖模式下暗纹东方鲀肌肉的AAS、CS、EAAI和F值。由表5 可知,基于FAO/WHO 氨基酸评分模式标准,单养组和种养组除了色氨酸(Trp)含量低于该标准以外,其余氨基酸含量均大于FAO/WHO 标准;基于全鸡蛋蛋白标准,两种养殖模式下的赖氨酸(Lys)含量均高于该标准,其余氨基酸含量低于此标准,但CS均大于0.5。由AAS可以看出,单养组和种养组的第一限制性氨基酸均为色氨酸;而根据CS标准,单养组和种养组的第一限制性氨基酸为色氨酸,第二限制性氨基酸为(蛋氨酸+半胱氨酸);单养组和种养组的EAAI分别为83.49 mg/g和82.24 mg/g。

表4 暗纹东方鲀肌肉的氨基酸组成及含量(干物质基础)Table 4 Amino acid composition and content in muscles of T.fasciatus under two culture models(dry mass basis) %

表5 暗纹东方鲀肌肉的营养品质Table 5 Comparison of nutritional quality in muscles of T.fasciatus under two culture models

2.4 脂肪酸组成与含量

单养组和种养组的脂肪酸组成均包含8种饱和脂肪酸、4种单不饱和脂肪酸和8种多不饱和脂肪酸(表6)。单养组暗纹东方鲀肌肉C16∶1含量(4.67±0.50)%显著高于种养组(3.01±0.44)%(P<0.05);∑MUFA 也是单养组(37.97±2.07)%显著高于种养组的(30.30±1.26)%(P<0.05)。单不饱和脂肪酸中,C18∶1n9c的含量最高,其中单养组为(32.41±2.07)%,显著高于种养组的(26.10±0.21)%(P<0.05)。多不饱和脂肪酸在两种养殖模式下差异不显著,但∑PUFA 却是种养组(39.54±3.16)%显著大于单养组(33.25±1.27)%(P<0.05),原因在于单个多不饱和脂肪酸绝大部分以种养组为高,累积后两者之间达到显著差异水平。两种养殖模式下的暗纹东方鲀肌肉中均检测出EPA+DHA,其中单养组为(6.60±0.95)%,种养组为(7.32±3.54)%,两者差异不显著(P>0.05);∑SFA/∑UFA 在两组间差异不大,单养组为(40.43± 1.75)%,种养组为(43.40±6.68)%。单养组(28.78±0.89)%和种养组(30.17±3.22)%饱和脂肪酸总量差异不显著(P>0.05);饱和脂肪酸中以C16∶0 的含量最高,分别占∑SFA的(60.25±8.91)%(单养组)和(59.23±2.50)%(种养组);其次为C18∶0[单养组含量为(7.31±0.54)%,种养组含量为(7.48±2.69)%],C15∶0、C17∶0、C22∶0含量较少。

表6 暗纹东方鲀的脂肪酸组成及含量Table 6 Fatty acid composition and content in muscles of T.fasciatus under two culture models %

3 讨论

3.1 单养组和种养组暗纹东方鲀肌肉常规营养成分的分析比较

从本试验检测的暗纹东方鲀肌肉生化指标与其他鱼类比较来看,单养组和种养组暗纹东方鲀肌肉的粗蛋白含量(18.27%～19.15%)与美洲鲥Alosasapidissima(18.88%)[11]、野生江鳕Lota lota(18.9%)[12]、大口黑鲈Micropterussalmoides(18.85%～19.50%)[13]、点带石斑鱼Epinephelus.malabaricus(19.14%)[14]、半 滑 舌 鳎Cynoglossussemilaevis(18.70%～19.02%)[15]等优质经济鱼类的蛋白质含量相当,普遍高于鳜Sinipercachuatsi(16.75%)[16]、刀鲚Coilianasus(15.62%～16.66%)[17]、俄罗斯鲟Acipenser gueldenstaedtii(16.51～17.32%)[18]、黄 颡 鱼Pelteobagrusfulvidraco(15.79%)[19]、大 黄 鱼Pseudosciaenacrocea(15.48%～15.65%)[20]等其他鱼类,但其粗脂肪含量(0.62%～0.78%)则远低于上述报道鱼类的脂肪含量,说明本试验条件下养殖的暗纹东方鲀是一种高蛋白、低脂肪的鱼类,营养价值较高。

鱼类生活的环境和食物是影响鱼肉品质的主要因素,已有大量研究表明,不同养殖模式下鱼肉营养成分存在差异。美洲鲥遮阴和敞池养殖两种模式下,遮阴组当年鱼种鱼体水分含量(69.22%)显著低于敞池组(70.68%)(P<0.05),粗脂肪含量(10.79%)显著高于敞池组(7.48%)(P<0.05)[21];水库养殖的罗非鱼水分含量显著高于池塘养殖,而粗蛋白含量则是池塘养殖显著高于水库养殖[22];大口黑鲈在池塘内循环养殖模式下的粗脂肪含量显著低于常规池塘养殖,但粗蛋白含量显著高于常规池塘养殖(P<0.05)[23]。本研究采用暗纹东方鲀单养和暗纹东方鲀-凡纳滨对虾-空心菜生态立体种养两种养殖模式开展试验,所用饲料为鳗鱼粉状饲料。在此两种养殖模式下,鱼体粗灰分含量相同,种养组暗纹东方鲀肌肉粗蛋白含量高于单养组,而粗脂肪和水分含量低于单养组,但两种养殖模式间无显著性差异(P>0.05)。

3.2 单养组和种养组暗纹东方鲀肌肉氨基酸组成及含量比较

本试验条件下,两种养殖模式下的暗纹东方鲀均检出18种常见的氨基酸,包括8种必需氨基酸、2种半必需氨基酸和8种非必需氨基酸。从氨基酸组成结果来看,单养组和种养组两种模式下的暗纹东方鲀肌肉氨基酸总量∑AA(分别为84.24%、83.55%)和必需氨基酸总量∑EAA(34.54%、34.57%)非常高,与海水优质鱼类豹纹鳃 棘 鲈Plectropomus leopardus的 ∑AA(84.59%)和∑EAA(34.46%)非常接近[24],均高于鳜(∑AA 为54.92～73.36%,∑EAA 为22.81～30.91%)[16]、北极红点鲑Savelinusalpinus(∑ AA 为 78.39%,∑ EAA 为31.07%)[25]、翘嘴鲌Culteralburnus(∑AA 为75.55%,∑EAA 为27.74%)[26]等淡水优良鱼类品种,同时也高于日本鳗鲡(∑AA 为50.22%,∑EAA 为19.19%)[27]、野 生 大 黄 鱼(∑AA 为70.63%,∑EAA 为29.60%)[28]、刀鲚Coilianasus(∑AA 为70.18%,∑EAA 为21.21%)[29]等海水鱼类。

肌肉中鲜味氨基酸包含谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸,它们的组成和含量决定着动物蛋白的味道鲜美程度,谷氨酸和天冬氨酸是其特征性氨基酸,其中谷氨酸的鲜味最强,而甘氨酸与丙氨酸则是呈甘味的特征性氨基酸[30]。本试验条件下单养组和种养组暗纹东方鲀的DAA 含量分别为31.26%和30.80%,高于工厂化养殖的大黄鱼 (25.32% ～ 27.30%)[28]、野 生 刀 鲚(22.60%)[31]、美洲鲥(19.36%)[11]等鱼类。因此,正是由于这些呈味氨基酸的存在,才赋予了暗纹东方鲀独特的鲜美滋味。

本试验中单养组和种养组的EAAI指数分别为83.49和82.24,明显高于大麻哈鱼Oncorhynchusketa(61.31)[32]和黄颡鱼(63.61)[33]等经济鱼类。与同属的东方鲀类相比,也高于海水养殖的红鳍东方鲀(76.61～77.64)[34],说明两种养殖模式下的暗纹东方鲀蛋白质营养价值高,氨基酸平衡性较好。此外,从肌肉营养品质评价来看,依据AAS和CS标准,单养组和种养组的第一限制性氨基酸均为色氨酸,因此,今后在饲料的配制上要注重适当提高色氨酸的含量,保证氨基酸营养的均衡性。

3.3 养殖模式对暗纹东方鲀肌肉脂肪酸的影响

脂类及其构成组分——脂肪酸是鱼类的主要有机成分,它们作为能量源在鱼类的生长过程中发挥着重要的作用,尤其是长链高度不饱和脂肪酸在鱼类营养和人体健康方面具有独特的功效[35]。单不饱和脂肪酸能够调整人体胆固醇的比例,有利于心、脑、肾、血管的健康;多不饱和脂肪酸主要包括n-3和n-6系列,具有促进智力发育,改善记忆,降低血液中甘油三酯含量,预防心血管疾病和抗衰老等功效,在维持机体的正常机能、促进生长、发育、繁殖和提高成活率等方面发挥重要的生理作用[36]。本研究表明单养组和种养组暗纹东方鲀肌肉脂肪酸均为MUFA+PUFA>SFA,其中MUFA 表现为单养组显著大于种养组(P<0.05),而PUFA 则是种养组大于单养组(P<0.05)。通常饲料的营养水平、动物的年龄、性别、品种、养殖环境差异都会在不同程度上影响脂肪代谢途径。如不同养殖模式对红鳍东方鲀肌肉的脂肪酸组成及含量有显著影响[34];池塘内循环养殖模式下大口黑鲈的MUFA+PUFA 显著高于常规池塘养殖模式[23]。因此,MUFA 与PUFA 在本试验条件下的差异可能与不同养殖模式造成的环境差异有关,进而影响鱼体脂肪酸的含量。

除了环境因素外,鱼体脂肪酸的组成还受饲料脂肪酸的组分构成影响,从本结果来看,暗纹东方鲀肌肉SFA 中的棕榈酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)、二十二碳烷酸(C22∶0)、二十三碳酸(C23 ∶0)及 MUFA 中 的 十 七 碳 一 烯 酸(C17∶1)、二十碳一烯酸甲酯(C20∶1n9)均高于饲料中相应脂肪酸含量,说明鱼体对其具有较好的消化吸收作用,因此将其进行选择性保留。鱼体脂肪酸成分可通过食物或体内的脂肪酸转化进行补充或增加,鱼类具有将中长链脂肪酸转化为同系列更长链的不饱和脂肪酸的能力[37],因此上述几种脂肪酸含量较饲料为高,说明暗纹东方鲀可能将多余的SFA 延长或去饱和为C16∶0、C18∶0、C22∶0、C23∶0、C17∶1、C20∶1n9。

综上所述,两种养殖模式下暗纹东方鲀肌肉一般营养成分、氨基酸组成和含量无显著差异,但不同养殖模式对MUFA、∑MUFA 及∑PUFA产生了显著影响。