动物营养学报 >

2024 , Vol. 36 >Issue 11: 7236 - 7249

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.616

研究论文

饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼生长性能、肌肉营养组成和土腥味物质的影响

  • 杨经群 , 1, 2 ,
  • 彭凯 2, * ,
  • 梁前才 3 ,
  • 曹俊明 1, 2, 4 ,
  • 黄文 2 ,
  • 胡俊茹 2 ,
  • 赵红霞 2 ,
  • 蔡佳 1 ,
  • 张淑芬 2 ,
  • 陈冰 , 2, **
展开
  • 1 广东海洋大学水产学院,湛江 524088
  • 2 广东省农业科学院动物科学研究所,广东省农业科学院水产研究中心,农业农村部华南动物营养与饲料重点实验室,广州 510640
  • 3 茂名市农业科技推广中心,茂名 525099
  • 4 广东省农业科学院,广州 510640
** 陈 冰,副研究员,硕士生导师,E-mail:

* 同等贡献作者

杨经群(1999—),女,广西梧州人,硕士研究生,从事水产动物营养与饲料研究。E-mail:

Copy editor: 菅景颖

收稿日期: 2024-05-15

  网络出版日期: 2024-11-09

基金资助

中央财政农业发展(优势特色产业集群)资金“脆肉罗非鱼专用饲料的研制及试验”(2022横001)

茂名市科技计划项目(2022DZXHT066)

收起

Effects of High Level of Faba Bean Supplementation on Growth Performance, Muscle Nutritional Composition and Fishy Smell Substances of Genetic Improvement of Farmed Tilapia (Oreochromis niloticus)

  • YANG Jingqun , 1, 2 ,
  • PENG Kai 2, * ,
  • LIANG Qiancai 3 ,
  • CAO Junming 1, 2, 4 ,
  • HUANG Wen 2 ,
  • HU Junru 2 ,
  • ZHAO Hongxia 2 ,
  • CAI Jia 1 ,
  • ZHANG Shufen 2 ,
  • CHEN Bing , 2, **
Expand
  • 1 College of Fisheries, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China
  • 2 Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed in South China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Fisheries Research Center of Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Institute of Animal Science, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China
  • 3 Maoming Agricultural Science and Technology Extension Center, Maoming 525099, China
  • 4 Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China
** associate professor, E-mail:

* Contributed equally

Received date: 2024-05-15

  Online published: 2024-11-09

Fold

摘要

本试验旨在探讨在吉富罗非鱼饲料中添加高水平蚕豆对其生长性能、肌肉营养组成和土腥味物质的影响。选取吉富罗非鱼50尾,初始体质量(402.32±8.59) g,随机分成2个组,每组5个重复,5尾鱼为1个重复。2组试验鱼在49 d的饲养期中分别投喂未添加蚕豆的普通配合饲料(对照组,记为G0组)和添加70%蚕豆的配合饲料(试验组,记为G70组),2种试验饲料等氮等脂。结果显示: 1)饲料中添加70%蚕豆对罗非鱼的增重率、特定生长率、饲料系数和肝体比均无显著影响(P>0.05),但显著降低了肠体比和脏体比(P<0.05)。2)饲料中添加70%蚕豆对罗非鱼肌肉粗蛋白质、水分、钙、磷含量无显著影响(P>0.05),但显著降低了肌肉粗脂肪、粗灰分含量(P<0.05)。3)饲料中添加70%蚕豆对罗非鱼肌肉中必需氨基酸、非必需氨基酸、鲜味氨基酸和氨基酸总量无显著影响(P>0.05)。4)肌肉脂肪酸组成中,G70组C8∶0、C11∶0、C12∶0、C13∶0、C15∶0、C16∶0、C17∶0、C20∶0、C21∶0、C22∶0、C23∶0、C24∶0、C15∶1t、C16∶1t、C18∶1n-7t、C18∶1n-9t、C18∶1n-12t、C18∶1n-9c、C18∶1n-7、C20∶1t、C20∶1、C22∶1n-9t、C24∶1、C20∶2、C20∶3n-6、C22∶2、C22∶4、C22∶5n-3、C22∶6n-3含量均较C0组显著降低(P<0.05),同时饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和n-3系多不饱和脂肪酸总量均显著低于G0组(P<0.05)。5)与G0组相比,G70组肌肉中土腥味物质土臭素(GSM)含量显著降低。综上可知,在本试验条件下,饲料中添加70%的蚕豆能显著降低吉富罗非鱼的肠体比和脏体比,还能显著降低肌肉中粗灰分、粗脂肪及土腥味物质GSM的含量,对肌肉中必需氨基酸、非必需氨基酸及鲜味氨基酸总量无显著影响;饲料中添加70%蚕豆影响吉富罗非鱼肌肉脂肪酸组成,会显著降低饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、n-3系多不饱和脂肪酸总量和n-3/n-6比值。

关键词： 吉富罗非鱼; 生长性能; 肌肉营养组成; 土腥味物质

本文引用格式

杨经群 , 彭凯 , 梁前才 , 曹俊明 , 黄文 , 胡俊茹 , 赵红霞 , 蔡佳 , 张淑芬 , 陈冰 . 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼生长性能、肌肉营养组成和土腥味物质的影响[J]. 动物营养学报, 2024 , 36(11) : 7236 -7249 . DOI: 10.12418/CJAN2024.616

Abstract

This study was conducted to investigate the effects of high level of faba bean supplementation on the growth performance, muscle nutritional composition and fishy smell substances of genetic improvement of farmed tilapia (GIFT, Oreochromis niloticus). A total of 50 GIFT with initial body weight of (402.32±8.59) g were randomly divided into 2 groups with 5 replicates per group and 5 fish per replicate. Two isonitrogenous and isolipidic diets supplemented with 0 (control group, denoted as G0 group) and 70% (test group, denoted as G70 group) faba bean were fed to fish during the 49-d feeding trial. The results showed as follows: 1) diet supplemented with 70% faba bean had no significant effects on the weight gain rate, specific growth rate, feed coefficient and hepatosomatic index of tilapia (P>0.05), but significantly decreased the intestinesomatic index and viscerosomatic index (P<0.05). 2) Diet supplemented with 70% faba bean had no significant effects on the crude protein, moisture, calcium and phosphorus contents in muscle of tilapia (P>0.05), but significantly decreased the muscle crude lipid and crude ash contents (P<0.05). 3) Diet supplemented with 70% faba bean had no significant effects on the contents of essential amino acids, non-essential amino acids, umami amino acids and total amino acids in muscle of tilapia (P>0.05). 4) In the fatty acid composition of muscle, compared with the G0 group, the contents of C8∶0, C11∶0, C12∶0, C13∶0, C15∶0, C16∶0, C17∶0, C20∶0, C21∶0, C22∶0, C23∶0, C24∶0, C15∶1t, C16∶1t, C18∶1n-7t, C18∶1n-9t, C18∶1n-12t, C18∶1n-9c, C18∶1n-7, C20∶1t, C20∶1, C22∶1n-9t, C24∶1, C20∶2, C20∶3n-6, C22∶2, C22∶4, C22∶5n-3 and C22∶6n-3 in G70 group all decreased significantly (P<0.05), and the G70 group had significantly lower contents of saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids, polyunsaturated fatty acids, and n-3 polyunsaturated fatty acids than those of the G0 group (P<0.05). 5) Compared with the G0 group, the content of fishy smell substance geosmin (GSM) in muscle was significantly decreased in the G70 group (P<0.05). To conclude, under the conditions of this experiment, diet supplemented with 70% faba bean can significantly reduce the intestinesomatic index and viscerosomatic index of GIFT, significantly decrease the contents of crush ash, crude lipid and GSM muscle, but it has no significant effects on the contents of essential amino acids, non-essential amino acids and umami amino acids in muscle. Besides, diet supplemented with 70% faba bean affects the muscle fatty acid composition of GIFT, it can significantly decrease the contents of saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids, polyunsaturated fatty acids, n-3 polyunsaturated fatty acids, and the n-3/n-6 ratio.

Key words： genetic improvement of farmed tilapia (Oreochromis niloticus); growth performance; muscle nutritional composition; fishy smell substances

罗非鱼(Oreochromis niloticus)隶属于鲈形目(Perciformes),慈鲷科(Cichlidae),罗非鱼属(Tilapia),是世界上第二大养殖鱼类[1]。罗非鱼是联合国粮农组织(FAO)指定和认可的世界性优良水产养殖品种,原产于非洲,已被100多个国家或地区引进养殖,为全球千百万人提供了优质蛋白质和就业保障[2-3]。我国是最大的罗非鱼养殖国,2022年总产量高达173.89万t,较2021年增长了4.59%[4]。然而,随着集约化养殖的发展和巨大的市场竞争,导致罗非鱼的质量下降、市场价格低迷,因此迫切需要寻求有效的措施来提高罗非鱼产品质量和经济价值[5]。通过增加鱼肉的质构特性(如硬度和咀嚼性)来改善鱼肉品质[6]、提高经济价值是有效的解决途径之一。研究表明,饲料成分改变是影响鱼类肉质的重要因素[7],给鱼类投喂蚕豆或者含蚕豆的配合饲料可改变部分鱼肉质地特性[8],使鱼肉变得紧致爽脆,且味道鲜美,风味独特。
近年来,鱼粉、豆粕等优质蛋白质原料的价格持续上涨。蚕豆作为我国的一种非谷物蛋白质作物,价格低廉,易于获得,且在改善鱼类肉质方面发挥了重要作用。目前,鱼肉脆化的研究主要集中在脆肉鲩,脆肉鲩与普通草鱼相比,其肉质具有更高的硬度和咀嚼性,受到众多消费者的欢迎,有效地提高了草鱼的经济价值[9]。由于罗非鱼是杂食性鱼类,比其他肉食性鱼类具有更高的膳食营养利用能力,在消化植物蛋白质方面表现出巨大的潜力[10]。因此,投喂蚕豆也可使罗非鱼肌肉脆化[11-12],并成为近年来新兴起的特色水产品。但脆肉罗非鱼的相关研究远落后于脆肉鲩,特别是对普通罗非鱼与脆肉罗非鱼在肌肉常规营养成分、游离氨基酸、游离脂肪酸和土腥味物质含量的差异性研究较少。因此,本试验以吉富罗非鱼为试验对象,研究70%添加量的蚕豆对其生长性能、肌肉营养组成及土腥味物质的影响,以期为脆肉罗非鱼的养殖推广及肉品质的提升研究提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

以豆粕、菜籽粕为主要蛋白质源,豆油和磷脂为主要脂肪源配制基础饲料(G0);将添加量为70%的蚕豆用作基础饲料中的植物性蛋白质源,配合鱼粉调节其粗蛋白质含量,并补充适量的晶体赖氨酸(纯度为99%)和晶体蛋氨酸(纯度为99%)使饲料配方中赖氨酸、蛋氨酸水平一致,通过微量调节油脂的配比,配制为等氮等脂的饲料(G70)。试验饲料组成及营养水平如表1所示。将各饲料原料粉碎后,均经过60目筛后搅拌均匀,用T52水产饲料膨化机(广东华强膨化机械厂)制成膨化料(110 ℃膨化)后,喷油、烘干(55 ℃),4 ℃储存备用。
表1 试验饲料组成及营养水平(干物质基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis) %

项目
Items		 饲料Diets
G0 G70
原料Ingredients
鱼粉Fish meal 3.00 8.90
豆粕Soybean meal 30.00 8.00
菜籽粕Rapeseed meal 30.00
磷脂Phosphatide 2.00 2.00
豆油Soybean oil 2.00 1.10
面粉Flour 5.00
α-淀粉α-starch 15.00
磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2 1.50 1.50
矿物质预混料Mineral premix1) 1.00 1.00
维生素预混料Vitamin premix2) 0.20 0.20
微晶纤维素
Microcrystalline cellulose		 9.64 6.94
蚕豆粉Faba bean meal 70.00
晶体蛋氨酸Crystal methionine 0.27 0.30
晶体赖氨酸Crystal lysine 0.39 0.06
合计Total 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels3)
粗蛋白质Crude protein 27.85 27.86
粗脂肪Crude lipid 5.03 5.04
蛋氨酸Methionine 0.54 0.54
赖氨酸Lysine 2.08 2.09

1)每千克矿物质预混料含有 One kilogram of mineral premix contained the following: MgSO4·H2O 12 g,Ca(IO3)2 230 g,Met-Cu 1.5 g,Met-Co 0.25 g,KCl 36 g,FeSO4·H2O 1 g,Na2SeO3 0.05 g,ZnSO4·H2O 10 g,MnSO4·H2O 1.9 g。

2)每千克维生素预混料含有 One kilogram of vitamin premix contained the following:叶酸 folic acid 1.28 g,泛酸钙 calcium pantothenate 16 g,烟酸 nicotinic acid 28 g,肌醇 inositol 40 g,生物素 biotin 64 mg,VB12 16 mg,VB1 4 g,VK 4 g,VB6 4.8 g,VB2 8 g,VE 16 g,VA 3 200 000 IU,VD3 1 600 000 IU。

3)粗蛋白质(GB/T 6432—2018)、粗脂肪(GB/T 6433—2006)和氨基酸(GB/T 18246—2019)均为参考国标方法所得实测值。Crude protein (GB/T 6432—2018), crude lipid (GB/T 6433—2006) and amino acids (GB/T 18246—2019) were measured values according to the national standard methods。

1.2 试验鱼及饲养管理

本试验在广东省农科院动物科学研究所室内的循环式饲养体系中完成。以初始体质量为(402.32±8.59) g的吉富罗非鱼为研究对象,将50尾吉富罗非鱼随机分配到10个养殖缸(直径80 cm,高70 cm,水体积300 L)中,将这10个养殖缸平均分成2个组,分别投喂未添加蚕豆的基础饲料G0(对照组,记为G0组)和添加70%蚕豆的饲料G70(试验组,记为G70组),每个养殖缸中有5尾鱼。试验周期49 d,每天投喂2次(09:00和18:00)。养殖试验在自然光条件下进行,每个养殖缸均单独进行微量排污、清理粪便。动物试验经过广东省农业科学院动物科学研究所伦理审查(批准编号2023009)。

1.3 样品采集

养殖试验结束后,禁食24 h,称重,统计每缸鱼的总重。每个重复取5尾罗非鱼,测量体重和体长,然后解剖分离内脏、肝脏、肠道,称重;每组取3尾鱼去皮,取背部固定部位肌肉样本,用于常规营养组成、游离氨基酸组成和土腥味物质含量的检测;每组取6尾鱼,取1 g背部肌肉,用于游离脂肪酸组成的测定。

1.4 检测指标

1.4.1 生长性能计算

生长性能各指标计算公式如下:
增重率(WGR,%)=100×[终末体重(g)-初始体重(g)]/初始体重(g);
摄食量(FR,g/尾)=饲料摄入量(g)/[(初始尾数+终末尾数)/2];
饲料系数(FC)=饲料摄入量(g)/[终末体重(g)-初始体重(g)];
特定生长率(SGR,%/d)=100×[终末体重(g)-初始体重(g)]/试验天数(d);
肝体比(HSI,%)=100×肝脏重(g)/体重(g);
脏体比(VSI,%)=100×内脏重(g)/体重(g);
肠体比(ISI,%)=100×肠道重(g)/体重(g);
肥满度(CF,g/cm3)=100×体重(g)/体长(cm)3。

1.4.2 肌肉常规营养组成测定

肌肉中水分含量采用直接干燥法(GB/T 6435—2014)测定;粗灰分含量采用马弗炉灼烧法(GB/T 6438—2007)测定;粗脂肪含量采用乙醚索氏提取法(GB/T 6433—2006)测定;粗蛋白质含量采用凯氏定氮法(GB/T 6432—2018)测定;钙含量采用高锰酸钾法(GB/T 6436—2018)测定;磷含量采用分光光度法(GB/T 6437—2018)测定。

1.4.3 肌肉游离氨基酸组成测定

准确称取1.0 g背肌样品,冷冻干燥(CHRIST公司,德国)后粉碎。样品中游离氨基酸含量使用反相柱高效液相色谱仪(Agilent Technologies 1260 Infinity,美国)进行测定,色谱柱为安捷伦 Zorbax EclipseXDB-C18,流速为1 mL/min,检测波长为254 nm,柱温为38 ℃。

1.4.4 肌肉游离脂肪酸组成测定

精确称取背肌样品50 mg于2 mL离心管中,采用氯仿-甲醇法对样品中的脂肪酸进行提取,采用硫酸甲醇催化法对脂肪酸进行甲脂化。样品中游离脂肪酸含量采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术进行分析。色谱条件:色谱柱Thermo TG-FAME毛细管柱(50 m×0.25 mm×0.20 μm);分流进样,进样量1 μL,分流比8∶1。进样口温度250 ℃;离子源温度300 ℃;传输线温度280 ℃。程序升温,起始温度80 ℃,保持1 min;以20 ℃/min升至160 ℃,保持1.5 min;以3 ℃/min升至196 ℃,保持8.5 min;最后以20 ℃/min升至250 ℃,保持3 min。载气为氦气,载气流速0.63 mL/min。质谱条件:Thermo ISQ 7000质谱仪(Thermo Fisher Scientific,美国),电子轰击电离(EI)源,选择离子扫描(SIM)扫描方式,电子能量70 eV。根据脂肪酸标准品的分析图谱、保留时间以及质谱分析对脂肪酸进行定性和定量分析。

1.4.5 肌肉土腥味物质含量测定

称取2 g左右背肌样品于顶空瓶中,加入0.5 g氯化钠、5.0 mL一级水,漩涡混匀,60 ℃水浴10 min,再用固相萃取针萃取30 min,萃取完成后迅速插入进样口,用6890N-G5795B气相色谱-质谱联用仪(Agilent公司,美国)解析5 min。所使用的色谱柱为30 m×0.25 mm×0.25 μm的HP-5MS,柱温为270 ℃,载气流速为1.0 mL/min,电子电离源、四极杆、传输线温度分别为230、150和280 ℃。

1.5 数据分析

采用SPSS 22.0软件对试验数据进行t检验,P<0.05表示差异显著。结果用平均值±标准误表示。

2 结果

2.1 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼生长性能的影响

由表2可知,与G0组相比,G70组的肠体比和脏体比显著降低(P<0.05),但其他生长性能指标无显著差异(P>0.05)。
表2 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼生长性能的影响

Table 2 Effects of high level of faba bean supplementation on growth performance of GIFT

项目
Items		 组别Groups
G0 G70
初始体重IBW/g 400.19±8.70 404.03±8.55
终末体重FBW/g 644.84±22.32 668.99±32.00
摄食量FR/(g/尾) 353.08±6.27 360.86±26.33
增重率WGR/% 60.28±5.55 66.28±7.95
特定生长率SGR/(%/d) 0.96±0.07 1.03±0.10
饲料系数FC 2.14±0.15 1.80±0.09
肥满度CF/(g/cm3) 3.43±0.11 3.38±0.07
肝体比HSI/% 2.45±0.05 2.18±0.14
肠体比ISI/% 2.16±0.15b 1.83±0.07a
脏体比VSI/% 9.42±0.34b 8.47±0.16a

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),无字母或相同小写字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

Values in the same row with different lowercase letter superscripts indicated significant difference (P<0.05), while with no letters or the same lowercase letter superscripts indicated no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼肌肉常规营养组成的影响

由表3可知,2组罗非鱼肌肉中粗蛋白质、水分、钙和磷含量均无显著差异(P>0.05),但G70组的粗脂肪、粗灰分含量显著低于G0组(P<0.05)。
表3 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼肌肉常规营养组成的影响

Table 3 Effects of high level of faba bean supplementation on conventional nutritional composition in muscle of GIFT %

项目
Items		 组别Groups
G0 G70
粗蛋白质Crude protein 19.79±0.17 20.12±0.38
粗脂肪Crude lipid 1.67±0.02b 1.49±0.05a
水分Moisture 77.47±0.26 76.75±0.97
粗灰分Crude ash 1.52±0.07b 1.24±0.02a
钙Calcium 0.04±0.01 0.04±0.01
磷Phosphorus 0.24±0.01 0.22±0.00

2.3 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼肌肉游离氨基酸组成的影响

由表4可知,从罗非鱼肌肉中共检测到15种游离氨基酸,其中包含8种必需氨基酸和7种非必需氨基酸;2组罗非鱼肌肉中检测到的15种游离氨基酸的含量以及必需氨基酸、非必需氨基酸、鲜味氨基酸和氨基酸总量均无显著差异(P>0.05)。
表4 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼肌肉游离氨基酸组成的影响

Table 4 Effects of high level of faba bean supplementation on free amino acid composition in muscle of GIFT %

项目
Items		 组别Groups
G0 G70
必需氨基酸EAA
组氨酸His 0.51±0.02 0.47±0.03
苏氨酸Thr 0.88±0.01 0.84±0.03
缬氨酸Val 0.87±0.01 0.83±0.04
蛋氨酸Met 0.57±0.01 0.54±0.02
苯丙氨酸Phe 0.83±0.01 0.80±0.04
异亮氨酸Ile 0.96±0.01 0.93±0.03
亮氨酸Leu 1.57±0.02 1.56±0.03
赖氨酸Lys 1.86±0.01 1.89±0.02
非必需氨基酸NEAA
天冬氨酸Asp 1.97±0.00 2.01±0.02
谷氨酸Glu 2.92±0.02 2.99±0.06
丝氨酸Ser 0.73±0.01 0.76±0.01
甘氨酸Gly 0.94±0.01 0.97±0.01
精氨酸Arg 1.22±0.01 1.17±0.05
丙氨酸Ala 1.27±0.01 1.34±0.02
酪氨酸Tyr 0.60±0.01 0.63±0.01
必需氨基酸总量∑EAA 8.05±0.11 7.86±0.23
非必需氨基酸总量∑NEAA 9.64±0.06 9.86±0.14
氨基酸总量∑AA 17.70±0.17 17.72±0.37
鲜味氨基酸总量∑UAA 7.10±0.05 7.31±0.07

2.4 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼肌肉游离脂肪酸组成的影响

偏最小二乘判别分析(PLS-DA)结果描述了2组罗非鱼肌肉的主成分分布,分析观察组间的自然聚类趋势,2组肌肉的主成分之间存在离散性(图1-a),主成分1(PC1,数据矩阵中最显著的特征)占比为74.6%,主成分2(PC2,除PC1之外最显著的数据特征)占比为13.0%。从罗非鱼的肌肉中共检测出48种脂肪酸,其中饱和脂肪酸(SFA)16种,单不饱和脂肪酸(MUFA)18种,多不饱和脂肪酸(PUFA)14种。使用热图观察到G0和G70组的脂肪酸组成有明显差异,与G0组相比,G70组各游离脂肪酸含量均呈现下降趋势(图1-b)。由表5可知,与G0组相比,G70组肌肉饱和脂肪酸中C8∶0、C11∶0、C12∶0、C13∶0、C15∶0、C16∶0、C17∶0、C20∶0、C21∶0、C22∶0、C23∶0、C24∶0的含量显著降低(P<0.05),单不饱和脂肪酸中C15∶1t、C16∶1t、C18∶1n-7t、C18∶1n-9t、C18∶1n-12t、C18∶1n-9c、C18∶1n-7、C20∶1t、C20∶1、C22∶1n-9t、C24∶1的含量显著降低(P<0.05),多不饱和脂肪酸中C20∶2、C20∶3n-6、C22∶2、C22∶4、C22∶5n-3、C22∶6n-3的含量显著降低(P<0.05),同时饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、n3系多不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸总量以及n-3/n-6比值显著降低(P<0.05),n-6系多不饱和脂肪酸总量无显著差异(P>0.05)。
图1 吉富罗非鱼肌肉游离脂肪酸组成分析

图a:对2组肌肉样本进行偏最小二乘判别分析;图b:罗非鱼肌肉样本中游离脂肪酸含量热图。A:G0组;B:G70组。sA1、sA2、sA3、sA4、sA5和sA6为G0组的6个样本,sB1、sB2、sB3、sB4、sB5和sB6为G70组的6个样本。

Fig.1 Analysis of free fatty acid composition in muscle of GIFT

Figure a: PLS-DA was performed on two groups of muscle samples; figure b: thermogram of free fatty acid contents in muscle samples of tilapia. A: G0 group; B: G70 group. sA1, sA2, sA3, sA4, sA5 and sA6 were six samples from G0 group, and sB1, sB2, sB3, sB4, sB5 and sB6 were six samples from G70 group.

表5 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼肌肉游离脂肪酸组成的影响

Table 5 Effects of high level of faba bean supplementation on free fatty acid composition in muscle of GIFT

项目
Items		 组别Groups
G0 G70
饱和脂肪酸SFA/(μg/g)
C6∶0 0.32±0.02 0.21±0.00
C8∶0 0.20±0.01b 0.17±0.00a
C10∶0 0.18±0.02 0.15±0.01
C11∶0 0.25±0.02b 0.20±0.00a
C12∶0 3.37±0.19b 0.76±0.06a
C13∶0 0.89±0.15b 0.42±0.04a
C14∶0 69.27±10.62 46.61±9.73
C15∶0 11.26±2.37b 3.35±0.33a
C16∶0 556.15±59.82b 303.51±13.64a
C17∶0 12.03±2.19b 4.54±0.26a
C18∶0 201.95±14.38 156.57±33.95
C20∶0 7.49±0.87b 3.35±0.26a
C21∶0 2.45±0.21b 1.63±0.04a
C22∶0 3.60±0.18b 2.33±0.03a
C23∶0 2.29±0.04b 1.86±0.02a
C24∶0 2.24±0.04b 1.37±0.05a
单不饱和脂肪酸MUFA/(μg/g)
C14∶1t 1.66±0.22 0.99±0.03
C14∶1 3.27±0.42 2.10±0.12
C15∶1t 0.97±0.03b 0.84±0.01a
C16∶1t 5.66±1.02b 2.30±0.22a
C16∶1 69.87±10.70 39.97±4.62
C17∶1t 2.62±0.40 0.83±0.03
C17∶1 9.08±0.21 9.98±0.22
C18∶1n-7t 1.73±0.13b 1.16±0.02a
C18∶1n-9t 5.82±0.67b 3.79±0.11a
C18∶1n-12t 5.23±0.34b 3.55±0.23a
C18∶1n-9c 451.18±45.57b 270.00±30.38a
C18∶1n-7 68.05±4.91b 46.56±3.67a
C19∶1n-9t 2.52±0.24 1.90±0.06
C20∶1t 0.73±0.00b 0.46±0.00a
C20∶1 35.81±3.04b 12.66±1.14a
C22∶1n-9t 1.86±0.02b 1.72±0.02a
C22∶1n-9 7.53±0.54 6.00±0.24
C24∶1 10.37±0.69b 3.18±0.09a
多不饱和脂肪酸PUFA/(μg/g)
C18∶2n-6t 2.70±0.22 1.83±0.02
C18∶2n-6 478.58±64.62 332.24±58.34
C18∶3n-3 56.96±11.38 25.96±5.20
C18∶3n-6 24.09±2.88 18.30±3.53
C20∶2 28.70±2.58b 13.38±0.91a
C20∶3n-3 16.03±3.07 4.17±0.06
C20∶3n-6 23.90±1.15b 17.15±0.83a
C20∶4n-6 83.20±2.41 69.35±4.91
C20∶5n-3 4.45±0.66 3.02±0.12
C22∶2 1.21±0.04b 0.82±0.07a
C22∶4 37.06±2.19b 21.43±1.35a
C22∶5n-3 25.04±0.88b 12.04±0.67a
C22∶5n-6 38.76±0.11 33.92±2.80
C22∶6n-3 82.15±3.10b 55.24±1.77a
饱和脂肪酸总量∑SFA/(μg/g) 873.97±60.80b 527.03±25.47a
单不饱和脂肪酸总量∑MUFA/(μg/g) 683.96±59.22b 407.97±37.64a
n-3系多不饱和脂肪酸总量∑n-3 PUFA/(μg/g) 184.64±10.58b 100.43±6.77a
n-6系多不饱和脂肪酸总量∑n-6 PUFA/(μg/g) 651.23±69.43 472.78±59.71
n-3/n-6比值n-3/n-6 ratio 0.26±0.01b 0.20±0.01a
多不饱和脂肪酸总量∑PUFA/(μg/g) 902.84±76.41b 608.84±67.16a

2.5 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼肌肉中土腥味物质含量的影响

由表6可知,与G0组相比,G70组肌肉中土臭素(GSM)含量显著降低(P<0.05),2-甲氧基-3-异丙基吡嗪(IPMP)和2-甲氧基-3-异丁基吡嗪(IBMP)含量无显著差异(P>0.05);2组罗非鱼肌肉中均未检测出甲基异莰(MIB)和2,4,6-三氯苯甲醚(TCA)。
表6 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼肌肉土腥味物质含量的影响

Table 6 Effects of high level of faba bean supplementation on fishy smell substances in muscle of GIFT μg/kg

项目
Items		 组别Groups
G0 G70
土臭素GSM 0.56±0.02b 0.48±0.02a
甲基异莰MIB ND ND
2-甲氧基-3-异丙基吡嗪IPMP 2.08±0.06 1.92±0.06
2-甲氧基-3-异丁基吡嗪IBMP 1.22±0.08 1.07±0.09
2,4,6-三氯苯甲醚TCA ND ND

ND代表未检出。

ND represented not detected.

3 讨论

3.1 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼生长性能的影响

蚕豆具有营养价值高、价格低廉的特点,逐渐成为畜禽和水产等养殖动物的常规饲料原料替代品[13⇓-15]。有研究表明,蚕豆替代豆粕对公牛的增重率、采食量等生长指标没有显著影响[16]。Nolte等[17]研究表明,富含蚕豆甙和缺乏蚕豆甙的蚕豆提取物对肉鸡的生长性能均无不利影响。然而,在水产养殖中,饲料中添加蚕豆会导致罗非鱼[18]、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)[19]、异育银鲫(Carassius auratus gibelio)[20]、斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)[21]等的生长性能受到抑制。本试验结果显示,2组罗非鱼的增重率、特定生长率、饲料系数、肥满度和肝体比无显著差异,说明在本试验条件下,饲料中添加高水平蚕豆对罗非鱼的生长性能无负面影响。这与符兵等[22]的研究结果相似,该研究表明蚕豆组罗非鱼的增重率和特定生长率与普通饲料组罗非鱼基本持平。这可能是由于本试验通过调整使2组的饲料达到等氮等脂,并补齐了罗非鱼生长所需的限制性氨基酸蛋氨酸和赖氨酸。植物蛋白质中的蛋氨酸和赖氨酸含量相对较低,是植物蛋白质的限制性氨基酸,这可能会导致鱼类生长缓慢,试验饲料中补充适量蛋氨酸和赖氨酸可减少其对鱼类生长的负面影响。此外,与G0组相比,G70组罗非鱼的肝体比、脏体比、肠体比均呈现降低趋势,且G70组的肠体比、脏体比显著低于G0组,这与符兵等[22]、姜维波[23]的研究结果相似,表明高水平蚕豆可能对鱼类肠道、肝脏等脏器的发育有抑制作用,这可能与蚕豆中的嘧啶葡糖苷、胰蛋白酶抑制剂、缩合单宁等抗营养因子有关,这些抗营养因子导致肠道、肝脏等组织有不同程度的损伤[24]。

3.2 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼肌肉常规营养组成的影响

肌肉的常规营养成分含量是评价鱼肉品质的重要标准,其中粗脂肪含量与肉的嫩度、风味和多汁性密切相关[25]。研究表明,降低鱼肌肉中粗脂肪含量可能会增加肌肉束之间的摩擦,降低肌肉的嫩度并增加其硬度[26-27]。本试验结果表明,饲料中添加70%蚕豆对罗非鱼肌肉粗蛋白质、水分、钙、磷含量均无显著影响,这与符兵等[28]的研究结果相似。Gaber[26]和Song等[29]分别报道了饲喂蚕豆的尼罗罗非鱼和黄河鲤鱼(Cyprinus carpio haematopterus)的肌肉粗脂肪含量有下降的趋势;Peng等[30]研究发现,蚕豆替代豆粕和菜籽粕显著降低了罗非鱼肌肉粗脂肪含量,与本研究结果一致,本试验结果表明,饲料中添加70%蚕豆使罗非鱼的肌肉粗脂肪含量显著降低。这可能是由于蚕豆中的某些热稳定活性成分达到一定水平时,影响脂质的运输过程,导致鱼类肌肉中脂肪沉积量减少。但秦志清[18]的研究显示,饲料中添加蚕豆显著提高了罗非鱼的肌肉粗蛋白质、粗脂肪含量。上述不同研究所得结果的差异,可能与饲料组成、蚕豆添加量、鱼类种类、养殖周期和养殖环境有关。此外,本试验中G70组罗非鱼的肌肉粗灰分含量显著低于G0组,这与韦玲静等[31]的研究结果相反,可能与蚕豆中的抗营养因子有关,这些抗营养因子可能使机体对摄入的营养物质包括维生素的吸收和利用能力受到障碍,进而导致粗灰分含量降低。

3.3 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼肌肉游离氨基酸组成的影响

氨基酸的含量和类型影响肌肉的功能和风味,并决定了蛋白质的营养价值。在本研究中,2组罗非鱼肌肉氨基酸总量并无显著差异,G70组的必需氨基酸含量略微低于G0组,这可能是由于蚕豆中所含的某些抗营养因子(如蚕豆甙、缩合单宁、蚕豆凝集素、蛋白酶抑制剂、植酸等)与料料中的蛋白质结合,影响机体对蛋白质的消化率[24,32],比如蛋白酶抑制剂会降低蛋白酶活性而刺激胰腺过量分泌,导致部分必需氨基酸含量降低。氨基酸的味道与其基团构型有关,取决于其侧链的R基团的疏水性。当氨基酸侧链R基团的疏水性较低时,则表现出鲜味;而当疏水性较高时,则表现出苦味[33]。鲜味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸)与鱼肉的风味密切相关,有研究发现,饲料中添加蚕豆会增加黄河鲤鱼和罗非鱼肌肉中鲜味氨基酸和风味核苷酸含量[29-30]。肖调义等[34]研究发现,脆肉鲩的肌肉鲜味氨基酸含量比普通草鱼明显提高。本研究中,2组罗非鱼的肌肉鲜味氨基酸含量差异不显著,但G70组略高于G0组,可能是添加蚕豆影响了氨基酸侧链R基团的疏水性,改变了肌肉的风味,具体原因还有待进一步研究。

3.4 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼肌肉游离脂肪酸组成的影响

鱼肉的脂肪酸含量是评价鱼类营养价值的重要标准之一。鱼肉中的脂肪酸主要包括饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。多不饱和脂肪酸中的n-3系多不饱和脂肪酸对人体健康特别重要,参与心血管系统、免疫系统和大脑功能的调节[35-36]。从罗非鱼肌肉的脂肪酸主成分分析图谱及热图可以看出,G70与G0组的肌肉脂肪酸组成有明显区别,说明在本试验条件下,蚕豆对罗非鱼肌肉脂肪酸组成有较大影响。本研究结果显示,饲料中添加70%蚕豆使肌肉中饱和脂肪酸、n-3系多不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸总量以及n-3/n-6比值显著降低,说明脆肉罗非鱼的脂肪营养低于普通罗非鱼,这与伍芳芳等[37]的研究结果相似,其研究结果显示随着草鱼脆化时间增加,肌肉不饱和脂肪酸含量降低。这可能与蚕豆使罗非鱼肌肉粗脂肪含量显著降低有关,饲料中添加蚕豆可以改变肉质,但蚕豆中存在大量的抗营养因子,继而降低了肠道对营养物质的吸收[38]。此外,王一飞等[39]报道,草鱼摄食蚕豆后会造成机体脂代谢紊乱,肌肉、肝胰腺和腹腔脂肪的饱和脂肪酸、n-6系多不饱和脂肪酸和n-3系多不饱和脂肪酸总量显著降低。彭凯等[40]研究发现,添加蚕豆会诱导加速罗非鱼血脂代谢,促进甘油三酯(TG)的分解,显著降低脂肪酸合成酶的活性。这可能是蚕豆中的活性物质激活了脂肪酸的β氧化通路,或通过下调脂肪酸合成酶抑制脂肪细胞的增殖,减少了罗非鱼肌肉中脂肪的蓄积,进而降低了肌肉中脂肪酸的含量。
肉类风味的形成与油脂含量密切相关。瘦肉赋予肉汤浓郁的香气,而脂肪使肉类具有独特的风味。在烹煮过程,肌肉中的脂类经水解形成游离脂肪酸,含有不饱和链的磷脂可以被氧化或降解形成芳香化合物,主要是醛类挥发物[41]。有研究报道,脂肪酸组成是反刍动物肉风味的决定因素[42]。猪肉中的各种脂肪酸氧化衍生的挥发性化合物影响肉质风味[43]。本研究结果表明,与G0组相比,G70组罗非鱼的肌肉不饱和脂肪酸总量显著降低,这可能是导致其风味差异的重要因素。Fu等[44]研究表明,蚕豆显著提高了草鱼的肌肉质构特性,但降低了整体肌肉的味道和风味,脆肉鲩中的磷脂胆碱(PC)(24∶0/18∶3)、PC(14∶0/18∶1)、磷脂酰乙醇胺(PE)(22∶2/14∶0)和PE(20∶0/20∶3)的表达下调,而醛类的表达上调,表明草鱼脂肪酸的氧化可能导致了脆肉鲩的特殊风味,与本试验结果相似。因此,脆肉罗非鱼与普通罗非鱼风味差异可能与脂肪酸组成不同有关。

3.5 饲料中添加高水平蚕豆对吉富罗非鱼肌肉土腥味物质的影响

水产品的土腥味是水产养殖生产领域亟需解决的重要问题之一[45]。罗非鱼的土腥味能直接影响其市场销量以及后续加工。土腥味物质组成十分复杂、种类繁多,其特征物质以GSM和MIB为主,可经过皮肤、鱼鳃以及摄食进入鱼体[46-47]。土腥味的产生多数与养殖环境中的微生物组成以及水产动物自身体内的生化反应有关,如脂肪酸的氧化、微生物及酶对鱼体内三甲胺的降解等[48]。鱼肉中的土腥味物质与鱼肉脂肪含量密切相关[49]。有研究表明,土腥味物质更容易在高脂肪含量的鱼体和组织中积累[50-51]。本试验结果发现,G70组罗非鱼肌肉中GSM含量显著低于G0组,且G70组肌肉中粗脂肪和大部分脂肪酸含量较G0组显著降低。这说明罗非鱼肌肉中的土腥味物质的积蓄主要受肌肉脂肪含量的影响,二者呈正相关关系,这可能归因于GSM和MIB均属于天然烯萜醇类化学物质,具有亲脂性[52]。通过上述结果可知,饲料中添加70%的蚕豆能有效降低吉富罗非鱼肌肉的土腥味。

4 结论

在本试验中,饲料中添加70%蚕豆能显著降低吉富罗非鱼的肠体比和脏体比,还能显著降低肌肉中粗灰分、粗脂肪及土腥味物质GSM的含量,对肌肉中必需氨基酸、非必需氨基酸及鲜味氨基酸总量无显著影响,但会影响肌肉脂肪酸组成,使肌肉中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、n-3系多不饱和脂肪酸总量以及n-3/n-6比值显著降低。

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