两种豆科绿肥对克氏原鳌虾生长及虾肉品质的影响

汪 兰，吴伟伦，石 柳，佀国涵，袁家富，赵书军，彭成林

（1.湖北省农业科学院/2.国家土壤质量洪山观测实验站/3.湖北省农业科技创新中心农产品加工研究分中心，湖北 武汉 430064）

克氏原螯虾（Procambarus clarkii），俗称“小龙虾”，是世界上重要的经济淡水物种之一。根据中国克氏原螯虾产业发展报告，2022 年我国克氏原螯虾养殖面积187万hm2、产量289.07万t，其养殖产量占全国淡水养殖总产量的8.79%[1]。

常用的克氏原螯虾饲料配料组成主要包括豆粕、玉米、鱼肉副产物等[2]，但成本较高。新饲料的研发试图以廉价高效的蛋白源和脂肪源替代鱼粉和鱼油[3-5]，实现功能营养素饲料复配[6-8]，促进虾的生长、提高虾肉品质和增强虾的抗应激能力[9-11]。目前已有关于天然生物活性物质[12]、中草药[13]和植物提取物[14]等作为功能性饲料添加剂的相关报道，这种功能性饲料添加剂能提高水产动物生长性能，增强免疫功能，预防疾病，提高产品品质，但饲养成本相对高昂。豆科绿肥分布广泛，常用作饲养牲畜的牧草、干草、饲料、谷物粮食[15]。常见的豆科绿肥有紫云英（Astragalus sinicusL.）、光叶紫花苕子（Vicia villosaRothvar）、箭筈豌豆（Vicia sativaL.）、草木犀[Melilotus officinalis(L.) Pall.]等，其中光叶紫花苕子和箭筈豌豆富含蛋白质和矿物质，消化率高，能量含量高，可部分或完全替代传统饲料中的大部分谷物，与传统饲料相比具有成本低廉的优点[16]，具有较大的应用潜力。豆科绿肥富含蛋白质、维生素和一定的可利用能量，将其调制为高纤维饲料可促进动物的生长性能[17-20]，这为豆科绿肥作为克氏原螯虾新型功能性饲料的研发提供了新的思路。但目前鲜见关于在克氏原螯虾养殖过程中饲喂豆科绿肥的影响研究报道。本研究以光叶紫花苕子和箭筈豌豆两种豆科绿肥为研究对象，研究其与专用饲料不同添加组合饲喂对克氏原螯虾生长性能及虾肉品质的影响，以期为豆科绿肥在克氏原螯虾饲料中的开发应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验设计

实验设5 个饲料处理组，分别是光叶紫花苕子青草饲喂克氏原螯虾（简称苕子，T1组））、箭筈豌豆青草饲喂克氏原螯虾（简称豌豆，T2 组）、专用饲料饲喂克氏原螯虾（简称专用饲料，T3 组）、光叶紫花苕子青草+专用饲料饲喂克氏原螯虾（简称苕子+饲料，T4 组）、箭舌豌豆青草+专用饲料饲喂克氏原螯虾（简称豌豆+饲料，T5 组）。5 种处理组饲喂60 d后，测定克氏原螯虾的生长性能和虾肉品质。

1.2 实验用虾与饲养管理

选择体格健壮、规格整齐的虾苗（体长4～6 cm，约190 尾/kg），每个网箱投放克氏原螯虾幼虾20尾，于2023年3月20日开始实验。每个处理三个网箱，即三次重复。网箱规格为长100 cm，宽100 cm，高120 cm，上沿内侧用宽20 cm 的防逃塑料布封边，尼龙网布孔径为0.180 mm。各网箱实验虾初始体质量、体长差异不显著。实验地为稻虾共作田，四周有宽4.0 m、深1.5 m 的养殖沟，将15 只网箱放入沟中，沟中水位距网箱的上沿30～50 cm，每组网箱间隔1 m。网箱由聚乙烯密网制成，用4根竹竿固定网箱。网箱内保持水深90 cm。实验所用饲料有3种，第一种是正大集团小龙虾专养配合饲料，主要营养成分（质量分数）为粗蛋白≥28.0%、粗脂肪≥5.0%、总磷≥1.0%、钙1.0%～3.0%、赖氨酸≥1.30%，成本约4 500 元/t；第二种是光叶紫花苕子，第三种是箭筈豌豆，两种豆科绿肥的成本分别约为1 320元/t和1 040 元/t，购自湖北省潜江市后湖集贸市场。根据前期实验，本研究每3 d 投料一次，处理组T1、T2、T4、T5 每次投光叶紫花苕子或箭筈豌豆500 g，处理组T3、T4、T5 每次投专用饲料20 g，豆科绿肥与专用饲料分别投料，每次从网箱上方均匀撒入。

1.3 指标检测及方法

1.3.1 克氏原螯虾生长性能 将虾苗随机分成两组，每组30 尾，一组用于测量各实验组克氏原螯虾饲养0、18、30、45、60 d 的体质量及虾肉质量，另一组用于统计克氏原螯虾60 d的成活率（%）。

式中，Nf为饲养60 d 后存活虾数；Ni为0 d 投放虾数。

1.3.2 豆科饲料营养组成测定 光叶紫花苕子和豌豆采用GB/T 6432—2018《饲料中粗蛋白测定方法》测定蛋白质含量，采用GB/T 6433—2006《饲料中粗脂肪的测定》酸水解-索氏抽提法测定粗脂肪，采用GB/T 6435—2014《饲料中水分及其他挥发性物质含量的测定》测定水分，采用GB/T 6438—2007《饲料中灰分的测定》测定灰分；采用GB/T 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》测定氨基酸组成。

1.3.3 虾肉得肉率测定 每组随机选择10 尾虾，擦干体表水分，测定脱壳前后的质量，以虾尾肉质量与整虾质量比为虾肉得肉率。

1.3.4 虾肉pH 测定 参照石钢鹏等[21]的方法，每组随机挑选3尾虾作为平行，将pH 计的探头插入虾肉第二腹节测定pH。

1.3.5 虾肉加压失水率测定 参考陈东清等[22]的方法。准确称量虾肉质量，用纱布包裹虾肉，用10 张滤纸上下夹垫在压力仪（YYW-2型应变控制式无侧限压力仪，南京土壤仪器有限公司）上面，在343.0 N压力下保持5 min 后，测量虾肉质量，并计算加压失水率（%）：

式中：m1为加压前的虾肉质量（g）；m2为加压后的虾肉质量（g）。

1.3.6 虾肉色泽测定 每组随机挑选10 尾虾，剥壳取虾肉，使用色度仪测定虾背部肉的亮度L*、红度a*、黄度b*值。

1.3.7 虾肉组织结构观察 参照Yao 等[23]的方法并略微修改，将虾肉切成约1 cm×1 cm× 1 cm 大小，用质量分数4%多聚甲醛固定24 h，然后依次用体积分数100%、95%、90%、80%、70%的乙醇溶液逐级脱水，再分别用Haris 苏木素和伊红染液染色，洗去浮色。切片后依次放入乙醇和二甲苯中脱水至透明，晾干后用中性树脂封片镜检（Eclipse Ti-SR 倒置荧光显微镜，奥林巴斯有限公司）。

1.4 数据统计分析

所有实验均进行3 次及以上重复，数据以平均值± 标准差表示。数据采用SPSS25.0软件、GraphPad Prism 8.0 和OriginPro 2021 进行数据处理并作图。采用Duncan多重比较法确定差异显著(P＜0.05)。

2 结果与分析

2.1 两种豆科饲料的营养成分分析

从表1 知，苕子和豌豆两种豆科绿肥的水分质量分数分别为86.02%和89.89%，粗脂肪质量分数分别为3.30%和2.66%，粗蛋白质质量分数分别为27.80%和25.00%，粗纤维质量分数均为22.60%。对比专用饲料，苕子和豌豆的粗蛋白和粗脂肪含量相对较低，但粗纤维含量更高。据报道，豆科绿肥饲料养分含量相对平衡，纤维物质成分显著不同，且可利用成分较多，可以提高饲喂动物的生长性能[17]。两种豆科绿肥均检出17种氨基酸，均以天冬氨酸含量最高，亮氨酸次之。豆科绿肥中含量较高的必需氨基酸为亮氨酸、精氨酸和苯丙氨酸，但色氨酸并未检测到，可能是在水解过程中被破坏。苕子和豌豆必需氨基酸在总氨基酸中的占比分别为49.70%和48.04%。高比例的必需氨基酸适合虾的生长需求[24]，说明两种豆科绿肥皆为合适的外源饲料添加剂。

表1 两种豆科绿肥的营养组分质量分数Table 1 Mass fraction of nutritional composition on different leguminous green manures %

2.2 豆科绿肥对克氏鳌虾生长性能的影响

如图1(a、b)所示，克氏原鳌虾初始体质量均在5.2～5.3 g。在饲喂18 d 后，T1（光叶紫花苕子）、T4（光叶紫花苕子+饲料）和T5（豌豆+饲料）组的虾体质量增长最快，相对于初始体质量平均增重率分别达到100.0%、100.0%和96.2%。在饲喂60 d 时，T4和T5 组虾的体质量显著高于其他组别（P＜0.05），增重率分别为475.5%和457.7%，只饲喂专用饲料的T3 组体质量最低（P＜0.05），说明饲喂光叶紫花苕子和豌豆可以提高克氏原螯虾的体质量，混合饲喂时效果更显著。图1(c)显示，60 d 时，T1、T2 和T3组的虾肉质量差异不显著，而T4 和T5 组的虾肉质量相对较大（P＜0.05），可能与饲料中蛋白质水平的上升有关[25]。

图1 豆科绿肥对克氏原鳌虾生长的影响Fig.1 Effects of leguminous green manure on the growth of Procambarus clarkii

2.3 豆科绿肥对克氏原螯虾肉理化性质的影响

由表2 可知，不同饲喂方式下克氏鳌虾的成活率均在76.7%～80.0%之间，且差异不显著（P＞0.05）。虾得肉率在11.42%～16.46%之间，T2 组虾得肉率最高，T4 组虾得肉率最低，且差异显著（P＜0.05）。结合图1(B)终末体质量结果，虾得肉率的下降可能是因为在饲养过程中，虾肉的增长速率低于虾壳等其他部位的质量增长速率，而虾壳质量的增加意味着虾壳硬度增加[26]，这有利于虾在生长过程中抵抗外界的不良影响，提高其存活率。

表2 豆科绿肥对克氏原鳌虾虾肉理化性质的影响Table 2 Effects of leguminous green manure on physicochemical properties of Procambarus clarkii meat

虾肉的持水力与嫩度、弹性直接相关[27]，可通过持水力反映。不同处理组虾肉的加压失水率为15.9%～20.14%，相比纯饲料组（T3组），饲喂豆科绿肥后虾肉的加压失水率均出现下降现象，其中T4和T5 组的加压失水率更低，且差异显著（P＜0.05），表明虾肉持水力更好。

与T3 组（专用饲料）相比，饲喂豆科绿肥后，除T1 组虾肉的L*值外，其他组虾肉色度值均显著升高（P＜0.05），其中T5组最高，说明饲喂豆科绿肥可以提高虾肉的色泽。Zhu 等[28]和Li 等[29]均发现虾肉a*值与虾青素含量成正比。虾青素常被用作营养补充剂、抗氧化剂和抗癌剂，可以预防糖尿病、心血管疾病和神经退行性疾病，还可以刺激免疫[30]。a*值高一定程度上说明了虾肉营养价值更高。因此，豆科绿肥添加可提高虾肉的营养价值。

虾体死后，体内糖原降解影响肌肉pH 值，所以通常把pH 值作为判断虾体新鲜度的指标[31]。虾肉pH 分布在7.10～7.31 之间，与T3 组（只饲喂专用饲料）相比，T1、T2 和T4 组pH 下降，且差异显著（P＜0.05），而T3 和T5 组的pH 无显著差异（P＞0.05），说明混合饲喂豌豆和专用饲料对虾肉pH的影响更小。

2.4 豆科绿肥对克氏鳌虾虾肉组织结构的影响

肌纤维束的排列和紧密度可以一定程度上反映虾肉感官品质[32]。由图2 可知，单独饲料喂养（T1、T2和T3组）部分肌纤维束排布不紧密，肌纤维间隙较大；而混合饲喂（T4 和T5 组）的虾肉肌纤维束排列整齐，纤维内部空洞明显减少，保持完整的形态。克氏原螯虾肌肉性质受到营养状况、外部环境和遗传因素等条件影响。饲料营养越好，虾肉肌纤维越紧密，虾肉硬度越高，弹性越大，虾肉口感更好[21,33]。结果说明混合饲喂可以使虾肉更加紧实，一定程度上增加虾肉口感。

图2 豆科绿肥对克氏原鳌虾虾肉组织结构的影响Fig.2 Effects of leguminous green manure on tissue structure of Procambarus clarkii meat

3 结论

通过光叶紫花苕子、箭筈豌豆两种豆科绿肥饲料与专用饲料不同组合饲喂克氏原螯虾，与单独饲喂专用饲料相比，单独饲喂苕子和豌豆可以一定程度上提高克氏原螯虾的增长速率、持水力和色泽，但是会导致虾肉pH 下降和得肉率，苕子组会使肌纤维缝隙加大，导致肌肉松散；而在专用饲料中混合添加适量的光叶紫花苕子和箭筈豌豆，可以显著提高虾肉生长速率和体质量，持水力，色泽和虾肉紧密程度，有利于提高克氏原螯虾的生长速率和肌肉品质。此外，混合饲喂箭舌豌豆后，克氏原螯虾的质量和虾肉质量增加，持水力和色泽较好，组织结构更紧密，说明混合饲喂适量的箭舌豌豆和专用饲料利于克氏原螯虾的生长和虾肉品质且效果最显著。本研究为豆科绿肥在克氏原螯虾饲料中的应用以及为克氏原螯虾科学化养殖提供理论依据。