虹鳟(Oncorhynchus mykiss)是我国重要冷水性经济鱼类^[1]。近年来，随着虹鳟人工繁育和养殖技术的不断成熟，其养殖规模也不断扩大，当前我国虹鳟年产量已达到37 000 t^[2]。我国虹鳟养殖的主要模式为集约化流水养殖及网箱养殖^[3]，该模式虽可获得较高的单产，但肌肉品质降低已是不争的事实。这成为限制虹鳟食用消费和加工利用的重要因素，也制约了虹鳟养殖产业的健康发展。随着人们生活水平的提高，人们也开始对虹鳟的肌肉品质提出了更高的要求。鉴于此，科研人员也在不断的探寻改善虹鳟肌肉品质的方法。已有学者通过调节水体盐度^[4]、调节投喂机制^[5]，以及在基础饲料中添加虾青素、角黄素^[6]、茶多酚^[7]、蛋白酶^[8]等方法对虹鳟肌肉品质进行改良。目前，天然植物作为饲料添加剂，以多功能性、天然性和绿色环保性的特点更加受到人们的重视，亦是研究方向之一。

杜仲(Eucommia ulmoides Oliver)属杜仲科，杜仲属，是我国重要的中草药资源，其资源丰富。杜仲中富含112种活性物质，其中绿原酸、桃叶珊瑚甙、京尼平苷和京尼平苷酸被认为是主要的活性成分^[9-10]。在传统的中医学中，杜仲具有补肝肾、强筋骨、除腰膝酸痛、延缓衰老、改善糖代谢等功效^[11]。杜仲除了在医学上得到广泛应用外，针对畜禽和水产动物的研究也逐渐成为热点。相关研究表明，杜仲及其主要活性物质绿原酸、京尼平苷和京尼平苷酸等具有提高猪^[12-13]、鸡^[14]、草鱼^[15-18]、异育银鲫^[19]、罗非鱼^[20]、鲤鱼^[21]等养殖动物生长性能、增强机体免疫机能、改善肌肉品质等功效。目前，尚未见杜仲在虹鳟饲料中应用的报道，因此，本试验以虹鳟为研究对象，通过在基础饲料中添加不同浓度杜仲皮水提物，探讨其对虹鳟生长和肌肉品质、质构特性的影响，以期为杜仲在水产饲料添加剂中的应用提供理论依据。

1 材料与方法 1.1 试验设计和试验饲料

选取体质健康、个体大小均匀、平均体重(145.56±4.12) g的虹鳟450尾，随机分为5个组，每组3个重复，每个重复30尾。各组分别在基础饲料中添加浓度为0(对照组)、0.5%、1.0%、2.0%和4.0%的杜仲皮水提物。以山东升索渔用饲料研究中心生产的商业虹鳟饲料(粗蛋白质含量为42.0%，粗脂肪含量为18.0%，粗灰分含量为8%，粗纤维含量为6%)作为基础饲料，基础饲料经粉碎、过40目筛后称重备用。

试验用杜仲树皮(以下称杜仲皮)采购于贵州省贵阳市援生医院(产地：四川省古蔺县)，经研磨机制成粉末，过60目筛网，分别称取杜仲皮粉末0、5.0、10.0、20.0和40.0 g，分别放入1 000 mL的蒸馏水中煮沸4 h，经尼龙滤网(300目)过滤，获取滤液，将滤液浓缩至100 mL，获取杜仲皮水提物，杜仲皮水提物主要营养组成及活性物质含量见表 1。将100 mL不同质量分数杜仲皮水提物和300 mL蒸馏水与1 kg已粉碎的基础饲料混匀，经制粒机制作成直径1 mm的颗粒饲料，风干，保存在-20 ℃的密封塑料袋中备用。

1.2 饲养管理

试验在贵州丽水生态农业有限公司大山三文鱼养殖场进行，共计15口网箱，分别置于3口室外流水水泥池中(18 m×3.8 m×1.2 m)。网箱规格为1.0 m×1.0 m×1.2 m，有效水体积为600 L，每口网箱投放30尾虹鳟。

在自然光照条件下，养殖10周，每日投喂4次，缓慢投喂(每隔5 min投喂1次)，连续投喂至饱食为准。投喂时间分别为09:00、12:00、15:00和18: 00。试验过程主要水质参数如下：流速为0.04 m/s，水温为12.8~14.1 ℃，溶氧浓度≥7.5 mg/L，氨氮浓度 < 0.05 mg/L，pH 7.6~8.4。

1.3 测定指标与方法 1.3.1 生长性能

饲养试验开始及结束时称量鱼体重量，称量前鱼体饥饿24 h，逐网箱称重并计数，计算下列指标：

增重率(WG，%)=100×(末重-初重)/初重。

成活率(SR，%)=100×试验末鱼尾数/试验初鱼尾数。

特定生长率(SGR，%/d)=100×(ln终末均重-ln初始均重)/试验天数。

1.3.2 杜仲皮水提物成分测定

干物质含量采用常压干燥法，在105 ℃的烘箱中烘至恒重；采用凯氏定氮法(GB/T 6432—1986)测定粗蛋白质含量；采用索氏抽提法(GB/T 5009.6—2016)测定粗脂肪含量；采用550 ℃灼烧法(GB/T 5009.4—2016)测定粗灰分含量。

杜仲皮水提物经处理后用高效液相色谱仪进行检测。色谱柱为资生堂CAPCELL PAK-C18(柱长250 mm×内径2.5 mm，粒径5 μm)；流动相：0.5%乙酸水溶液-甲醇，洗脱条件：0~20 min，15%~15%甲醇；20~25 min，15%~25%甲醇；25~40 min，25%~30%甲醇；45~50 min，30%~50%甲醇。流速为1 mL/min。柱温为25 ℃，检测波长为203 nm，进样量为5 μL。

1.3.3 肌肉pH测定

肌肉pH按照GB/T 5009.237—2016进行测定，具体测定方法为：每口网箱随机选取接近平均体重的虹鳟2尾，取右侧侧线上方背鳍后方的白肌用于pH测定。样品4 ℃放置45 min，取10 g肌肉制备肉浸液，采用pH计(奥豪斯-2100，美国)测定pH，记为pH_{45 min}；样品4 ℃保存24 h后取10 g肌肉制备肉浸液，再次测定pH，记为pH_{24 h}。

pH下降率(%)＝[(pH_{45 min}-pH_{24 h})/pH_{45 min}]×100。

1.3.4 肌肉系水力

试验采用滴水损失、离心失水率和冷冻渗出率反映肌肉系水力，参照Srikanchai等^[22]、Barrera等^[23]的方法测定，并作修改，具体方法为：每口网箱随机选取接近平均体重的虹鳟2尾，采集右侧背鳍以下、侧线以上的白肌，称取5 g的肌肉吊挂于自封袋中，放在4 ℃冰箱中24 h后称重，计算滴水损失；称取5 g肌肉放入-20 ℃冰箱24 h后用吸水纸擦干表面称重，计算冷冻渗出率；称取5 g肌肉，然后用滤纸把肌肉包好放在离心管中(离心管的底部需要垫有适当的吸水纸)，室温4 000 r/min，离心20 min，取出肉样，再用吸水纸把肌肉表面的水分吸干后称重，计算离心失水率。

1.3.5 质构特性

每口网箱随机选取接近平均体重的虹鳟2尾，去皮、去内脏后，取左侧背鳍前方侧线上方的白肌，将其修整为1.0 cm×1.0 cm×0.5 cm的块状，采用美国BrookFIELD CT3-1000型质构分析仪通过质地剖面分析法(textureprofile analysis, TPA)进行测定，探头为TA4A000，直径38.1 mm，测前速率、测中速率和测后速率均为1 mm/s，测定间隔时间为5 s，压缩比为50%，触发力为98 mN，数据获得速率为100.00 pps。检测其肌肉的弹力、硬度、黏性、弹性、胶着性、咀嚼性、内聚性等指标。

1.3.6 肌肉组织学

每口网箱随机选取接近平均体重的虹鳟2尾，分别从鱼体左侧背鳍下方和臀鳍上方侧线以上位置取下白肌，切块(大小约1.0 cm×1.0 cm×0.5 cm)，放入肌肉固定保存液(4%多聚甲醛)，石蜡包埋、切片(徕卡RM2016，德国)，用苏木精-伊红染色以观察肌肉形态。用数码三目摄像显微镜(BA400Digital，麦克奥迪实业集团有限公司)对肌肉横截面拍照，每个样品选3个区域拍照10张。用图像分析软件Motic Images Advanced 3.2来分析肌肉图片的肌纤维特性。肌纤维密度通过每个样品至少数300根来计算(40倍镜下)，肌纤维直径通过数300根肌纤维来计算(40倍镜下)，以尽可能的减少误差。

1.4 数据统计与方法

试验数据以平均值±标准差(mean±SD)表示，采用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著时，用Duncan氏法多重检验分析组间差异显著性，显著性为P < 0.05。

2 结果 2.1 杜仲皮水提物对虹鳟生长性能的影响

由表 2可见，各组之间的终末体重、增重率、成活率和特定生长率均无显著差异(P>0.05)。

2.2 杜仲皮水提物对虹鳟肌肉pH的影响

由表 3可见，各组之间的肌肉pH_{45 min}、pH_{24 h}均无显著差异(P>0.05)。2.0%组肌肉pH下降率显著低于对照组(P < 0.05)，4.0%组肌肉pH下降率显著低于0.5%、1.0%和对照组(P < 0.05)。

2.3 杜仲皮水提物对虹鳟肌肉系水力的影响

由表 4可见，各组之间的肌肉离心失水率、冷冻渗出率均无显著差异(P>0.05)。1.0%组肌肉滴水损失显著高于其他各组(P < 0.05)。

2.4 杜仲皮水提物对虹鳟肌肉质构特性的影响

由表 5可见，在基础饲料中添加一定浓度的杜仲皮水提物对虹鳟肌肉弹力、弹性、胶着性、咀嚼性、内聚性均会产生一定程度影响。肌肉弹力随着杜仲皮水提物浓度的增加而变大，4.0%组显著大于对照组(P < 0.05)；4.0%组肌肉弹性显著大于1.0%和对照组(P < 0.05)；4.0%组肌肉胶着性、咀嚼性显著大于1.0%组(P < 0.05)；4.0%组肌肉内聚性显著大于1.0%、2.0%和对照组(P < 0.05)；各组之间肌肉硬度和黏性均无显著差异(P>0.05)。

2.5 杜仲皮水提物对虹鳟肌肉肌纤维结构的影响

由表 6可见，1.0%和4.0%组的肌纤维直径显著低于对照组(P < 0.05)；肌纤维密度随着杜仲皮水提物浓度的增加而增大，0.5%、1.0%、2.0%和4.0%组的肌纤维密度均显著高于对照组(P < 0.05)。

各组肌纤维形态结构见图 1，由图可见，与对照组相比，0.5%、1.0%、2.0%和4.0%组的肌纤维密度增加，肌纤维直径降低。

3 讨论 3.1 杜仲皮水提物对虹鳟生长性能的影响

相关研究表明，杜仲可改善水产动物的生长性能，石英等^[19]在基础饲料中添加0.15%的杜仲叶提取物显著提高异育银鲫的增重率以及降低饲料系数；林建斌等^[24]在基础饲料中添加0.3%的杜仲可显著提高团头鲂的增重率；胡映霞等^[21]在配合颗粒饲料中添加4%的杜仲叶粉可促进鲤鱼生长，提高成活率，增加产量；刘波等^[25]在基础饲料中添加2%的杜仲可显著提高凡纳对虾的增重率，降低饲料系数。同样，对于草鱼^[26-28]、青鱼^[29-30]的研究也获得相似的结论。然而，在本研究中，在基础饲料中添加杜仲皮水提物对虹鳟的生长性能并无显著影响，这与许晓莹等^[18]在草鱼的研究结果一致。研究结论不一致的原因可能是由于试验动物种类、规格、饲料组分、养殖环境条件、选取杜仲的部位和产地等方面存在差异造成的，这有待于深入研究。

3.2 杜仲皮水提物对虹鳟肌肉pH的影响

鱼体死亡后，糖原有氧分解途径中断，肌肉中的糖原通过糖酵解反应生成乳酸^[31]，同时，三磷酸腺苷为无氧酵解提供能量，自身分解产生磷酸等酸性物质。这些酸性物质的增多会导致肌肉pH下降^[32-33]，从而使肌肉水分渗出增多，蛋白质变性，营养价值降低^[34]。动物宰杀后肌肉pH变化与宰后能量物质的含量密切相关，肌酸/磷酸肌酸系统可以为宰后肌肉提供ATP以起到能量缓冲作用^[35]。刘世强^[36]发现，绿原酸可提高脂多糖(LPS)应激大鼠血清中乳酸脱氢酶(LDH)活性，LDH是将乳酸脱氨后转换成丙酮的关键酶。绿原酸可能是通过提高LDH活性，减少了肌肉内乳酸沉积，而使肌肉pH下降速率变慢。周艳^[12]研究也发现，绿原酸具有增强肌肉产生ATP的能力，延迟宰后肌肉中糖原乳酸系统的发生，降低肌肉中乳酸的生成^[32]，从而延缓了宰后肌肉pH的下降。本研究中，2.0%和4.0%组pH下降率显著低于对照组，4.0%组pH下降率显著低于0.5%、1.0%和对照组。这说明饲料中添加适宜的杜仲皮水提物能延缓虹鳟宰后pH的下降，改善肌肉品质。

3.3 杜仲皮水提物对虹鳟肌肉系水力的影响

系水力是指当肌肉受外力作用(加压、切碎、加热、冷冻)时仍保持原有水分的能力，是重要的肉品质指标之一。常见评价系水力的指标包括滴水损失、冷冻渗出率、离心失水率等^[22]。肌肉拥有较强的系水力时，肌肉蛋白质的降解速率将会显著降低，肉或肉制品的货架期也将明显延长；相反，当肌肉系水力较弱时，水分流失的同时伴随着肌肉中可溶性蛋白质和风味物质含量的降低^[37-38]。许晓莹等^[18]在草鱼基础饲料中添加2%杜仲可显著降低草鱼肌肉的冷冻渗出率以及离心损失。段俊红等^[39]在乌骨杂交鸡的饲粮中添加1%的杜仲可显著降低肌肉的滴水损失。而张军民等^[40]在饲粮中添加杜仲提取物对鸡肉的滴水损失无显著影响。本研究中，各组之间的离心失水率和冷冻渗出率均无显著差异。而1.0%组的滴水损失显著高于其他各组，与相关试验得出的结论不一致，其原因可能与动物种类、屠宰方式^[41]等因素有关。

3.4 杜仲皮水提物对虹鳟肌肉质构特性的影响

质构与外观、营养、风味共同构成了食品的四大品质要素，是食品组织特性的重要指标之一^[42]。质构分析法是模拟人口腔的咀嚼运动，对样品进行压缩，根据样品压缩时变形所需要的压力、压缩完毕后恢复的程度及压缩峰面积等计算各种指标的值，包括硬度、弹性、咀嚼性、胶着性等。尤其是硬度、弹性和咀嚼性等是评价鱼肉质品质的重要指标。肉类含有丰富的蛋白质，蛋白质与其水化层形成网状结构，有一定抵抗外力的能力，这种抵抗力即表现为肉的弹性；内聚性反映的是咀嚼食物时食物抵抗受损，并紧密连接，使食物保持完整的性质；咀嚼性是指与硬度、内聚性和弹性有关，将固体食品咀嚼到可吞咽时需做的功的大小^[43]。目前，关于杜仲对虹鳟肌肉质构特性的影响尚未见报道。本试验结果显示，在基础饲料中添加4.0%的杜仲皮水提物均能提高虹鳟肌肉弹力、弹性、胶着性、咀嚼性和内聚性，说明杜仲皮水提物可使虹鳟肌肉细胞间结合能力增强，鱼肉抵抗受损保持完整性的能力增强，使得鱼肉在被咀嚼时更加弹牙，口感更佳。

3.5 杜仲皮水提物对虹鳟肌纤维结构的影响

肌纤维作为构成肌肉的基本单位，组织结构的变化影响肌肉的嫩度、多汁性、保水性和口感等指标，其特性(直径、密度等)在一定程度上决定了肌肉的品质^[18]。本研究发现，随着饲料中杜仲皮水提物浓度的增加，肌纤维密度逐渐增大，且均显著高于对照组。这与鲤鱼^[44]、草鱼^[15-17]的研究结论相似。在基础饲料中分别添加杜仲及活性成分绿原酸^[15]、京尼平苷^[16]和京尼平苷酸^[17]均能显著增加草鱼肌纤维密度和降低肌纤维直径。本研究对杜仲水提物进行测定时发现，其中含有绿原酸、桃叶珊瑚甙、京尼平苷和京尼平苷酸4种主要活性成分，这些活性物质可能是引起虹鳟肌纤维密度增加、肌纤维直径降低的主要因素。已有研究表明，绿原酸可促进小鼠成纤维细胞增殖^[45]，京尼平甙能够促进小鼠β-细胞再生成，刺激导管细胞分化^[46]，促进韧带细胞增殖^[47]。饲料中添加杜仲皮水提物能够促进虹鳟肌肉品质的改善，但确切机制有待于进一步探讨。

4 结论

本试验结果表明，饲料中添加浓度为4%杜仲皮水提物虽然对虹鳟的生长性能无显著影响，但可以改善虹鳟肌肉的质构特性和肌纤维密度与直径，进而改善虹鳟的肌肉品质。