稻鳖生态种养对黄沙鳖肌肉品质的影响

何金钊 ，冯鹏霏 ，周大颜 ，覃定彪 ，杨宾兰 ，李华 ，齐豫川 ，陈子桂 *

（1.广西壮族自治区水产引育种中心，广西 南宁 530031；2.广西壮族自治区水产科学研究院，水产遗传育种与健康养殖重点实验室，广西 南宁 530021；3.中国科技开发院广西分院，广西 南宁 530012）

黄沙鳖（Trionyx Sinensis）是中华鳖的地方种，主要分布于广西、广东的西江流域地区。黄沙鳖经济价值高，肉味鲜美，蛋白质含量高，营养丰富，是一种滋补食品。目前鳖类主要以池塘养殖为主，已有研究显示，池塘养殖虽然产量高，但存在养殖水体污染、水产品肉质差、鳖类易患病等问题，易造成经济损失，还破坏水环境。稻渔生态养殖模式是将水产养殖品种与水稻进行生态综合种养，可解决池塘养殖中出现的问题。研究显示，利用稻渔生态种养模式开展罗非鱼和小龙虾等养殖，可提高养殖动物的生长性能，提升其品质并且可改善环境质量。

目前，鳖类的稻田养殖及养殖面积正逐步扩大。研究显示，稻鳖种养模式下水稻产量约为430 kg/hm，鳖的产量为 230 kg/hm，整体上，综合效益为8 530 元/hm，可比单一种植水稻增加收入5 000 元/hm。目前，关于稻鳖种养模式的研究主要集中在养殖效益等方面，对鳖类的肌肉品质及风味成分影响等研究较少。现以黄沙鳖为研究对象，对比分析稻鳖生态种养和池塘养殖2 种养殖模式下黄沙鳖的营养成分、呈鲜味成分、有机酸组成、组织微观结构和食用后感官评价等差异，可为稻鳖生态种养提供基础数据，并对稻鳖生态种养模式的推广起促进作用。

1 材料与方法

1.1 材料

饲料为广东永胜饲料实业有限公司生产的专配饲料，其中饲料的原料组成见表1。营养组成包括蛋白质、碳水化合物、脂肪、水分和灰分，其占比分别为41.74%，25.18%，7.08%，8.94%和 11.82%。水稻选择传统的高秆稻（华航31），购买于广西金种子公司。幼鳖平均体质量为（96.55 ±7.12）g，由桂平维军生态农业有限公司提供。标准品苏木精-伊红染色、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、甲醇、磷酸二氢钠、磷酸、二氢钠和磷酸氢二钠，均购于上海安谱实验科技股份有限公司。

表1 饲料原料组成 %

1.2 试验设计

设置稻鳖生态种养组和池塘养殖组，每组各3 个重复。稻田和池塘面积均约667 m，其中稻田进、出水口设置孔径为0.18 mm 的钢制筛网，池塘则均为现有传统池塘，进、出水口未安置筛网。时间为2020 年 3 月 15 日至 2021 年 9 月 2 日，共 20 周。

每5 周测定1 次水质，在试验结束时于池塘和稻田各捕捞鳖20 只，测定肌肉纤维细胞、肌肉基本成分、有机酸、相关复合核苷酸含量，每样品重复测定3 次。将鳖肉蒸煮35 min 后，由志愿者品尝，评估其肉质口感。

1.3 养殖管理

试验前用生石灰和氮磷钾肥对池塘和稻田进行泼洒，使用量分别为1 000 和360 kg/hm。稻鳖生态种养组在水稻出苗后，每隔30 d 施用1 次尿素，使用量为65 kg/hm，在水稻高度为60 cm时放养幼鳖，放养密度为1 只/m。养殖过程中，稻田水位保持在30 cm，池塘水位保持在80 cm。每天18：00 投喂饲料1 次，投喂量为鳖平均体质量的8.62%。

1.4 指标测定

1.4.1 肌肉纤维细胞

参照Yang 等方法测定肌肉纤维细胞大小和密度。样品用苏木精-伊红染色，在生物显微镜下放大1 000 倍观察。采用Image 内置计算方法定量分析肌肉纤维面积（μm）和纤维细胞密度（个/mm），每样本重复3 次。

1.4.2 肌肉基本成分

按照Yang 等方法测定肌肉的蛋白质、脂肪、水分和灰分含量，每样品重复测定3 次。肌肉在120 ℃干燥12 h 后，用乙醚对样品提取后，利用Soxtherm extraction system 测定脂肪；干样品在550 ℃马弗炉烧6 h 后测定灰分含量；蛋白质含量采用蛋白质自动分析仪测定，蛋白质转化系数为6.25；采用高速氨基酸自动分析仪测定游离氨基酸组成。所有单位均以100 g 干物质作为基础标准表示，即10mg/g。

1.4.3 有机酸含量

采用高效液相测定有机酸含量。高效色谱有4 mm×250 mm IonPac AG11-HC 和 4 mm×250 mm AS11-HC 2 个内置柱构成，自动测定乙酸（AA）、甲酸（FA）、苹果酸（MA）、草酸（OA）、柠檬酸（CA）和琥珀酸（SA）。单位用每100 g 干物质的含量（mg）表示，即 10mg/g。

1.4.4 相关复合核苷酸化合物含量

采用高效色谱仪测定了鱼肉相关核苷酸化合物的含量。缓冲液体系为0.05 mol/L 磷酸二氢钾和0.05 mol/L 磷酸氢二钾，pH 值 6.85，流量 0.8 mL/min，检测波长为254 nm。单位以10mg/g 表示。

1.4.5 肉质口感评价

随机选择42 位志愿者，年龄为20~50 岁，男女比例为2∶1。鱼肉口感类型分为：鲜味、甜味、土腥味、余味和整体风味。评价采用10 分制标准，每个口感类型打分范围为0~10 分，每个志愿者对每个类型进行评分。

1.5 数据统计分析

采用SPSS16.0 软件进行单因素ANOVA 方差分析比较及t 检验。Image 软件用于定量分析肌纤维面积和纤维细胞密度。P<0.05 表示显著性差异。

2 结果与分析

2.1 2 种养殖模式下养殖水质现状

2 种养殖模式下养殖水质现状见表2。结果显示，池塘养殖试验组和稻鳖生态种养试验组养殖水的总氮、总磷、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、溶解氧、温度和pH 值存在差异。试验开始时，2 个试验组的pH 值和温度呈显著差异，其中稻鳖生态种养试验组的总氮、总磷、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、溶解氧、温度和pH 值均显著优于池塘养殖试验组（P<0.05）。试验结束时，稻鳖生态种养试验组的溶解氧比池塘养殖试验组高70%，总氮、总磷、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮则分别降低了26%，46%，64%和34%，稻田的养殖水温度为28~30 ℃，是黄沙鳖的最佳生长温度；而池塘的温度为34~35 ℃，属于黄沙鳖的生长温度范围，但不是最佳；稻田养殖水的pH 值接近中性，为6.7~7.2。

表2 两种养殖模式下水质的时间变化特征①

2.2 营养成分分析

2 种养殖模式下黄沙鳖肌肉主要成分测定结果显示，整体上，稻鳖生态种养试验组黄沙鳖的肌肉蛋白质和水分含量高于池塘养殖试验组，脂类和灰分含量则较低。其中，蛋白质含量显著高于池塘养殖试验组（P<0.05），高出90.81%；脂类则表现为稻鳖生态种养试验组显著低于池塘养殖试验组（P<0.05），低了 27.39%（表 3）。

表3 2 种养殖模式下黄沙鳖肌肉主要成分分析① 10-2 mg/g

2.3 肌肉结构分析

2 种养殖模式下黄沙鳖肌纤维面积和纤维密度测定结果显示，稻鳖生态种养试验组的肌纤维面积为（612.25±52.66）μm，显著高于池塘养殖试验组（P<0.05），高出51.68%。肌纤维密度则表现为池塘养殖试验组显著高于稻鳖生态种养试验组（P<0.05），高出 20.69%（表 4）。

表4 2 种养殖模式下黄沙鳖肌纤维面积和纤维密度结构①

2.4 游离氨基酸组成分析

2 种养殖模式下黄沙鳖肌肉游离氨基酸组成结果显示，黄沙鳖肌肉游离氨基酸共17 种，稻鳖生态种养试验组风味氨基酸显著高于池塘养殖试验组（P<0.05），其中稻鳖生态种养试验组风味氨基酸含量占总氨基酸含量的75.17%，池塘养殖试验组风味氨基酸占比则为68.81%。在风味氨基酸中，稻鳖生态种养试验组谷氨酸（Glu）含量显著高于池塘养殖试验组（P<0.05），高出 29.47%（表 5）。

表5 2 种养殖模式下黄沙鳖肌肉游离氨基酸组成①10-2 mg/g

2.5 有机酸含量分析

2 种养殖模式下黄沙鳖肌肉有机酸含量结果显示，整体上，稻鳖生态种养试验组黄沙鳖肌肉的6 种有机酸均低于池塘养殖试验组，其中甲酸（Fa）和柠檬酸（Ca）在稻鳖生态种养试验组未检出，乙酸（Aa）、苹果酸（Ma）、草酸（Oa）和琥珀酸（Sa）均表现为稻鳖生态种养试验组显著低于池塘养殖试验组（P<0.05）（表 6）。

表6 2 种养殖模式下黄沙鳖肌肉有机酸含量① 10-2 mg/g

2.6 核苷酸化合物分析

2 种养殖模式下黄沙鳖肌肉核苷酸化合物结果显示，稻鳖生态种养试验组黄沙鳖肌肉呈鲜味核苷酸含量显著高于池塘养殖试验组（P<0.05），其中二磷酸腺苷（ADP）、单磷酸腺苷（AMP）、肌苷酸（IMP）、胞苷酸（CMP）和单磷酸鸟苷（GMP）表现为稻鳖生态种养试验组显著高于池塘养殖试验组（P<0.05）。肌苷（HxR）和次黄嘌呤（Hx）为呈苦味核苷酸，二者含量表现为稻鳖生态种养试验组显著低于池塘养殖试验组（P<0.05）（表7）

表7 2 种养殖模式下黄沙鳖肌肉核苷酸化合物含量①10-2 mg/g

2.7 感官评价分析

2 种养殖模式下黄沙鳖肌肉感官评价结果显示，稻鳖生态种养试验组黄沙鳖肌肉鲜味、余味、甜度显著高于池塘养殖试验组（P<0.05），分别高出55.60%，53.16%和832.35%。而黄沙鳖肌肉的土腥味则表现为稻鳖生态种养试验组显著低于池塘养殖试验组（P<0.05），低出 82.24%（表 8）。

表8 2 种养殖模式下黄沙鳖肌肉感官评价① 分

3 讨论

在水产养殖中，水质是影响养殖动物品质和养殖效益的重要因素。试验开始前，除pH 值和水温外，稻鳖生态种养试验组和池塘养殖试验组其他水质指标无显著差异。稻鳖生态种养试验组中水稻覆盖水面起到遮荫效果，因此其水温相对较低，此外，水稻影响水体中的酸碱物的吸收和释放进而影响到水体pH 值。整体上，试验期间稻鳖生态种养试验组水质优于池塘养殖试验组。稻鳖生态种养模式下，水稻的种植可对养殖水起到净化作用，在为黄沙鳖提供天然饵料的同时也可较好地利用黄沙鳖的代谢及排泄物，对水质起到保护作用。因此相较于池塘养殖，稻鳖生态种养模式下养殖水质较好。

肌肉品质主要由肌原纤维、肌纤维的粗细、纤维数量及单个肌纤维的面积和密度所决定，其中肌纤维面积和密度大小影响着肌肉的嫩度，一般而言，单个肌纤维面积大而密度低则肌肉嫩度较高，反之则肉质较硬。此外，研究显示，肌纤维细且密度大的品种，其肌肉的肌内脂肪沉积量要多于肌纤维粗而密度低的品种，肌肉口感较好。肌纤维密度先经增生作用增加，后随着纤维面积肥大而减少。研究显示，水产养殖动物肌肉的肌纤维面积和密度在生长周期内不断增加，但受环境和营养等因素的影响。本研究中，稻鳖生态种养试验组黄沙鳖肌肉的肌纤维面积显著高于池塘养殖试验组，肌纤维密度则显著低于池塘养殖试验组。稻鳖种养期间中养殖水质一直较优，优质的水环境可加速黄沙鳖肌肉肌纤维增生向生长肥大过渡，单个肌纤维面积变大，最终肌肉呈现肌纤维面积大而纤维密度低，肌肉嫩度较高，口感较好。

游离氨基酸组成是反映肌肉质量的重要指标，是动物机体蛋白质和其他含氮化合物的生产的基础，此外游离氨基酸及其所生成的物质参与了机体的代谢和合成途径的调节。Gly、Pro、Arg、Glu 和 Ala等风味氨基酸的含量影响了肌肉风味和口感。本研究中，稻鳖生态种养试验组的风味氨基酸显著高于池塘养殖试验组，因此稻鳖生态种养产出的黄沙鳖肌肉味道更鲜。稻鳖生态种养中，种植的水稻可为黄沙鳖提供优质的天然饵料，同时可净化养殖水体，进而增加黄沙鳖的活动频率，促进蛋白质的合成，增强肌肉鲜味。

水产品有机酸过量会影响肌肉质量，有机酸合成代谢与其体质、品种、营养和环境条件有关。研究显示，活动频繁的大马哈鱼肌肉中有机酸含量显著低于运动少且摄食不足的大马哈鱼。王福田等研究显示，稻田养殖的罗非鱼肌肉中Aa、Ma、Oa、Sa、Fa、Ca 和总有机酸的含量较池塘养殖低。本研究中，稻鳖生态种养的黄沙鳖肌肉中Aa、Ma、Oa、Sa和总有机酸的含量均显著低于池塘养殖。在稻鳖生态种养中，种植的水稻可固定氮和磷，改善稻田水质，促进黄沙鳖的健康生长，调节有机酸的合成和代谢。

有研究认为，核苷酸与肌肉质地和鲜味有关，水产动物死后肌肉中ATP 的降解途径为：ATP→ADP→AMP→IMP→HxR→Hx，其中 AMP 有抑制肌肉苦味的特性，与肌肉咸味与甜味的形成密切有关。IMP 降解为 HxR 的速度减慢时，IMP 会积累在水产品肌肉中，也可增强肌肉鲜味。此外，IMP和GMP 与Glu 共存时风味协同作用显著增强。HxR和Hx 含量较高时则会增加肌肉苦味。本研究中稻鳖生态种养试验组的鳖肌肉呈鲜味核苷酸含量显著高于池塘养殖试验组（P<0.05），而呈苦味的HxR和Hx 的含量显著较低（P<0.05），说明稻鳖种养能使鳖肌肉的风味核苷酸积累，肌肉更加鲜美。

水产品肌肉甜度与Glu 和Gly 含量有关。本研究中，稻鳖生态种养试验组的鳖肌肉甜度、Glu 和Gly 含量均较高，表明甜度与Glu 和Gly 含量成正比。此外，鲜味还与IMP 和GMP 含量有关。本研究中，稻鳖生态种养试验组的IMP、GMP、Gly 和Glu含量高，可能是其鳖肌肉鲜味佳的原因。肌肉土腥味主要由放线菌和各种蓝绿藻产生的土臭素和2-甲基异莰醇引起的，在南美白对虾和罗非鱼中证实了这一点。本研究发现，稻鳖生态种养试验组鳖土腥味评分显著低于池塘养殖试验组，可能与池塘养殖试验组水体中放线菌和蓝藻大量繁殖有关。