2. 天津农学院水产学院, 天津 300384
2. College of Fishery, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China
克氏原螯虾(Procambarus clarkii)俗名小龙虾,属鳌虾科,原螯虾属,原产于墨西哥北部、美国南部和东南部,20世纪30年代由日本传入我国,因其肉质肥嫩、肉味鲜美,深受人们欢迎。2017年中国小龙虾产业产值约2 800多亿元,是现今世界上最大的小龙虾生产国,目前主要养殖方式为稻田养殖,其他养殖方式有池塘养殖、藕田养殖(藕-虾混养)等[1]。澳洲淡水龙虾(Cherax quadricarinatus),学名为四脊光壳南鳌虾,又名红螯螯虾,属拟鳌虾科,滑螯虾属,原产于澳大利亚,我国1992年由湖北省水产研究所引进,并首先在湖北和广东两省试养成功。该虾个体大、肉质肥美、营养丰富,在市场上受到欢迎。由于澳洲淡水龙虾可在克氏原螯虾收获上市后的冬季上市,业界有时将个体较小的澳洲淡水龙虾作为克氏原螯虾的替代品[2]。目前,已有对两者养殖效果对比的研究[3],也有对稻田养殖克氏原螯虾肌肉营养成分分析的研究[4],但对澳洲淡水龙虾与克氏原螯虾肌肉营养成分对比分析的研究未见报道。为此,本试验拟对人工养殖的澳洲淡水龙虾和2种不同养殖方式(稻田养殖和藕田养殖)的克氏原螯虾肌肉营养成分进行对比分析和品质评价,旨在了解澳洲淡水龙虾和克氏原螯虾的营养价值,充实螯虾类的营养学资料,并为人们科学选择水产品种类提供依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料澳洲淡水龙虾取自广东省珠海鸿泽澳龙水产科技有限公司,为该公司在池塘养殖5个月左右的成虾,养殖期间投喂澳洲淡水龙虾配合饲料,粗蛋白质含量在36%~40%,粗脂肪含量在5%~8%;稻田养殖和藕田养殖克氏原螯虾取自广东省河源市和平县四角楼养殖公司,为该公司分别在稻田和藕田养殖3个月左右的成虾,养殖期间投喂小龙虾专用配合饲料,粗蛋白质含量在28%~32%,粗脂肪含量在4%~6%。取澳洲淡水龙虾、稻田养殖克氏原螯虾和藕田养殖克氏原螯虾成虾各30尾,所取试验虾体态均完好无损,无伤病。试验虾取好后带水充气运回实验室,用纱布吸干虾体表水分,用精确度0.01 g的电子天平测量体重,用精确度0.1 cm直尺测量体长(眼柄基部至尾节末端直线长度)。经测定,澳洲淡水龙虾、稻田养殖克氏原螯虾和藕田养殖克氏原螯虾体长分别为(13.25±1.06) cm、(8.77±0.43) cm和(8.61±0.62) cm,体重分别为(89.70±19.30) g、(39.59±3.25) g和(40.13±7.82) g。
1.2 出肉率测定将试验虾去头去螯,剪去附肢,左手持虾,右手轻轻转动虾尾取出虾线,再用剪刀沿腹部两侧由下至上小心剪开,用镊子剥离腹部底壁,用量勺将腹部肌肉小心取出,再用镊子剥离剩余甲壳上的肌肉,用拧干的湿纱布吸干表面水分,用精确度为0.01 g的电子天平测定腹部肌肉重量。
将每种虾(30尾)的腹部肌肉混合后作为待测样品,用于测定肌肉中常规营养成分、主要矿物元素、氨基酸和脂肪酸含量。
粗灰分含量采用GB/T 5009.4—2016高温灰化法测定,水分含量采用GB/T 5009.3—2016直接干燥法测定,粗脂肪含量采用GB/T 5009.6—2016索氏抽提法测定,粗蛋白质含量采用GB/T 5009.5—2016微量凯氏定氮法测定,矿物元素含量采用GB/T 5009.90—2016原子吸收分光光度法测定。氨基酸含量使用L-8900氨基酸自动分析仪测定,除测定色氨酸含量时采用碱水解处理外,测定其余氨基酸含量时采用酸水解处理;脂肪酸含量采用GB 5009.168—2016方法测定。每个样品重复取样3次进行测定。
1.4 营养品质评价根据联合国粮农组织(FAO)/世界卫生组织(WHO)建议的每克氮(N)中氨基酸评分标准模式[5],以及中国预防医学科学院、营养和食品卫生研究所提出全鸡蛋蛋白质氨基酸评分标准模式[6],按照以下公式计算氨基酸评分(amino acid score,AAS)、化学评分(chemical score,CS)和必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI)。
式中:n为参与比较的氨基酸种类数目;t1,t2,t3,…,tn分别为虾体腹部肌肉蛋白质中各种氨基酸含量(mg/g);s1, s2, s3,…,sn分别为全鸡蛋蛋白质中各种氨基酸含量(mg/g)。
1.5 数据处理与分析采用SPSS 23.0软件对数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并用LSD法进行显著性比较,以P<0.05表示差异显著。数据用平均值±标准差(mean±SD)表示。
2 结果与分析 2.1 澳洲淡水龙虾与2种不同养殖方式的克氏原螯虾的出肉率由表 1可知,澳洲淡水龙虾的出肉率较稻田养殖克氏原螯虾和藕田养殖克氏原螯虾分别提高62.92%和90.97%,差异显著(P<0.05);稻田养殖克氏原螯虾比藕田养殖克氏原螯虾出肉率稍高,但差异不显著(P>0.05)。
由表 2可知,澳洲淡水龙虾肌肉中粗蛋白质含量显著低于2种不同养殖方式的克氏原螯虾(P<0.05),肌肉中粗灰分含量显著高于2种不同养殖方式的克氏原螯虾(P<0.05),肌肉中粗脂肪、水分含量均略高于2种不同养殖方式的克氏原螯虾,但差异不显著(P>0.05)。
由表 3可知,在澳洲淡水龙虾和2种不同养殖方式的克氏原螯虾肌肉中均检测到17种氨基酸,包括8种必需氨基酸苏氨酸(Thr)、缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)、赖氨酸(Lys)、色氨酸(Trp),2种半必需氨基酸组氨酸(His)和精氨酸(Arg),7种非必需氨基酸天冬氨酸(Asp)、丝氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)、脯氨酸(Pro),且各氨基酸含量在高低排列顺序上均一致,其中含量最多的是Glu,3种虾肌肉中Glu含量均高于2%。澳洲淡水龙虾肌肉中Thr、His、Tyr含量显著高于2种不同养殖方式的克氏原螯虾(P<0.05);澳洲淡水龙虾和藕田养殖克氏原螯虾肌肉中Val、Met含量显著高于稻田克氏原螯虾(P<0.05),澳洲淡水龙虾肌肉中Phe含量显著高于稻田克氏原螯虾(P<0.05),与藕田养殖克氏原螯虾差异不显著(P>0.05);澳洲淡水龙虾肌肉中总氨基酸、总必需氨基酸含量均高于2种不同养殖方式的克氏原螯虾,但差异未达到显著水平(P>0.05)。澳洲淡水龙虾和2种不同养殖方式的克氏原螯虾肌肉中都含有5种鲜味氨基酸,总鲜味氨基酸占总氨基酸的比例分别高达49.9%、50.91%和49.50%,三者较为接近,没有显著差异(P>0.05)。
由表 4可知,以AAS作为评价标准时,澳洲淡水龙虾和2种不同养殖方式的克氏原螯虾的第一限制性氨基酸均为Met+Cys,第二限制性氨基酸均为Val;以CS作为评价标准时,与上述结果相同。澳洲淡水龙虾和2种不同养殖方式的克氏原螯虾的AAS除了Met+Cys外,其他均接近或大于1。除以CS作为评价标准时Leu含量低于稻田养殖克氏原螯虾外,澳洲淡水龙虾肌肉的AAS、CS和EAAI均高于2种不同养殖方式的克氏原螯虾。2种不同养殖方式的克氏原螯虾之间,除Met+Cys外,稻田养殖克氏原螯虾肌肉的AAS、CS和EAAI均高于藕田养殖克氏原螯虾。
在3种虾肌肉中共检测出22种脂肪酸,其中澳洲淡水龙虾肌肉中检测出11种脂肪酸,稻田养殖克氏原螯虾肌肉中检测出13种脂肪酸,藕田养殖克氏原螯虾肌肉中测出21种脂肪酸(表 5)。总体上看,克氏原螯虾肌肉中脂肪酸种类多于澳洲淡水龙虾。2种不同养殖方式的克氏原螯虾肌肉中饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量均高于澳洲淡水龙虾,但单不饱和脂肪酸含量均低于澳洲淡水龙虾,其中藕田养殖克氏原螯肌肉中多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸含量与澳洲淡水龙虾的差异均达到显著水平(P < 0.05)。3种虾肌肉中含量最高的脂肪酸均为C18 : 1。
由表 6可知,3种虾肌肉所含的4种主要矿物元素[钙(Ca)、磷(P)、铁(Fe)、锌(Zn)]中,含量最高的均为P,随后依次为Ca、Zn和Fe。稻田养殖克氏原螯虾肌肉中Ca含量显著高于澳洲淡水龙虾和藕田养殖克氏原螯虾(P < 0.05);藕田养殖克氏原螯虾肌肉中Fe含量显著高于稻田养殖克氏原螯虾和澳洲淡水龙虾(P < 0.05);澳洲淡水龙虾肌肉中Zn含量显著高于藕田养殖克氏原螯虾(P < 0.05);3种虾肌肉中P含量没有显著差异(P>0.05)。
出肉率是衡量鱼、虾等水产动物品质、生产性能的重要指标之一,它因种类、品种、生活环境以及饲料的不同而不同[7]。本试验所采用的澳洲淡水龙虾和2种不同养殖方式的克氏原螯虾,养殖期间均投喂了配合饲料,是目前普遍采用的养殖方式。本次结果表明,澳洲淡水龙虾的出肉率显著高于2种不同养殖方式的克氏原螯虾,说明澳洲淡水龙虾可食部分远远多于克氏原螯虾。同时,本次测得的稻田养殖克氏原螯虾和藕田养殖克氏原螯虾的出肉率低于唐黎等[4]得出的湄潭地区稻田养殖克氏原螯虾,这可能与生活环境有很大关系。本次采样所取得的克氏原螯虾均为当年从湖北引进的同一批苗种,在华南地区只养殖了3~4个月,虽然能很好地存活,但个体整体偏瘦[8],因此所测得的出肉率也偏低。
肌肉是虾类的主要食用部分,其粗灰分、粗脂肪及粗蛋白质含量对虾类品质评价起着重要作用。本试验测得3种虾肌肉中粗蛋白质、粗脂肪含量均低于罗氏沼虾[9]、凡纳滨对虾[10]、斑节对虾[11]等虾类,与中华绒螯蟹[12]较为接近。此外,虽然澳洲淡水龙虾出肉率高,但其肌肉中粗蛋白质含量显著低于2种不同养殖方式的克氏原螯虾,且粗灰分含量显著高于2种不同养殖方式的克氏原螯虾。
3.2 澳洲淡水龙虾与2种不同养殖方式的克氏原螯虾肌肉中氨基酸组成与含量比较及营养价值评价蛋白质的质量主要取决于氨基酸的种类与含量,其对虾类的生长发育以及品质评价起着重要作用,是决定其营养价值的主要因素,且对氨基酸组成模式的研究在水产动物营养学和人工配合饲料配方设计上有参考价值[13]。同时,优质食品蛋白质不仅所含必需氨基酸种类要齐全,而且必需氨基酸之间的比例也要适宜[14-15]。根据FAO/WHO标准模式,质量较好的蛋白质其必需氨基酸/非必需氨基酸在0.6以上[16]。本试验中,3种虾肌肉中必需氨基酸/非必需氨基酸分别为0.74、0.73和0.75,均属于优质蛋白质。澳洲淡水龙虾和2种不同养殖方式的克氏原螯虾肌肉的AAS除了Met+Cys外,其他均接近或大于1,这表明3种虾的必需氨基酸组成处于相对平衡状态,且含量丰富。根据AAS、CS和EAAI,澳洲淡水龙虾营养价值高于克氏原螯虾。
肉质食物的鲜美程度主要取决于食物中鲜味氨基酸的种类和含量[17],3种虾的总鲜味氨基酸占总氨基酸的比例分别高达49.90%、50.91%和49.50%,三者较为接近,均高于凡纳滨对虾[10]、3种海捕虾(哈氏仿对虾、日本对虾和中华管鞭虾)[18],说明它们的味道鲜美。
3.3 澳洲淡水龙虾和2种不同养殖方式的克氏原螯虾肌肉中脂肪酸组成与含量比较虾类肉质中所含丰富的脂肪酸是人们饮食中极为重要的一部分,其中单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸对人们特定时期的饮食生理功能起着决定性作用。研究表明单不饱和脂肪酸在降低血压、血脂及冠心病的危险性方面具有十分重要的意义,同时其又可降低血浆中总胆固醇和低密度脂蛋白的含量,降低动脉粥样硬化的发生率;而多不饱和脂肪酸尤其是n-3系列多不饱和脂肪酸,在改善血液循环、提高记忆力和思维能力、抗癌等方面起着重要作用[19-20]。本研究结果显示,澳洲淡水龙虾肌肉中共检测出11种脂肪酸,稻田养殖克氏原螯虾肌肉中共检测出13种脂肪酸,藕田养殖克氏原螯虾肌肉中共测出21种脂肪酸。与其他虾类相比,澳洲淡水龙虾肌肉中不饱和脂肪酸含量高于罗氏沼虾[9]和凡纳滨对虾[10];稻田养殖克氏原螯虾高于罗氏沼虾[9],但低于凡纳滨对虾[10];而藕田养殖克氏原螯虾则低于罗氏沼虾[9]和凡纳滨对虾[10]。这说明不同种类的虾之间肌肉脂肪酸含量差距很大,同时养殖方式的不同也会造成肌肉中脂肪酸种类和含量的不同,养殖方式对于满足特定营养需要有一定的效果。大部分多不饱和脂肪酸是水产动物的必需脂肪酸,不能通过自身的脂类代谢途径合成,必须由外源饲料供给[21]。克氏原螯虾为杂食性动物,喜食动物性饵料,也喜食肥嫩多汁的植物[22]。藕田养殖克氏原螯虾肌肉中检测出21种脂肪酸,比稻田养殖克氏原螯虾多出8种,说明藕田养殖克氏原螯虾肌肉的脂肪酸营养更为均衡,推测可能与2种养殖方式克氏原螯虾所摄入的食物有关,藕田中由于水体较稻田深,水质环境变化小,生态环境更加稳定,昆虫、浮游动物等种类更多。
3.4 澳洲淡水龙虾与2种不同养殖方式的克氏原螯虾肌肉中主要矿物元素含量比较矿物元素与生物体的各项生理机能有密切联系,尤其是微量元素,对生命的维持有着极其重要的作用。本试验检测了3种虾肌肉中Ca、P、Zn、Fe 4种矿物元素的含量。有研究表明,Ca与正常骨代谢密切相关[23],P在糖酵解、能量代谢等生命活动中起重要作用[24],Zn参与人体内200多种酶的合成,对婴幼儿的正常发育尤为重要[25]。本研究中,稻田养殖克氏原螯虾肌肉中Ca含量比藕田养殖克氏原螯虾高,但Fe含量比藕田养殖克氏原螯虾低,推测可能与稻田定期使用含Ca的肥料有关;此外,莲藕中富含矿物元素[26],克氏原螯虾在藕田养殖中可能会摄食部分莲藕,这可能是藕田养殖克氏原螯虾肌肉中矿物元素含量高的原因之一。Solomon等[27]指出,理化性质相似的元素,其生物学功能之间会发生相互拮抗,而且这种拮抗作用通常表现在Zn/Fe大于1。本试验中,3种虾肌肉中Zn/Fe分别为6.50、3.02和1.65,由此可见,藕田养殖克氏原螯虾肌肉中Zn、Fe含量比较稻田养殖克氏原螯虾和澳洲淡水龙虾更为合理。
4 结论① 澳洲淡水龙虾的出肉率显著高于2种不同养殖方式的克氏原螯虾,说明澳洲淡水龙虾可食部分更多。
② 以AAS和CS作为评价指标时,3种虾的第一限制性氨基酸均为Met+Cys,第二限制性氨基酸均为Val;澳洲淡水龙虾、稻田养殖克氏原螯虾和藕田养殖克氏原螯肌肉的EAAI分别为72.58、69.87和67.69,可见澳洲淡水龙虾肌肉组织具有较高的营养品质;AAS和CS均接近1,表明3种虾的肌肉氨基酸组成均衡。
③ 澳洲淡水龙虾肌肉中检测到的脂肪酸种类少于2种不同养殖方式的克氏原螯虾,肌肉中饱和脂肪酸含量和多不饱和脂肪酸含量低于2种不同养殖方式的克氏原螯虾,但单不饱和脂肪酸含量比2种不同养殖方式的克氏原螯虾高。
④ 藕田养殖克氏原螯虾肌肉中Zn/Fe比稻田养殖克氏原螯虾和澳洲淡水龙虾更为合理。
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