动物营养学报    2020, Vol. 32 Issue (5): 2379-2386    PDF    
池塘投喂膨化饲料主养模式对鳙形体指标、肌肉营养成分和品质特性的影响
孙盛明1 , 戈贤平2,3 , 苏艳莉3 , 余含3     
1. 上海海洋大学农业农村部淡水水产种质资源重点实验室, 上海 201306;
2. 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心, 无锡 214081;
3. 南京农业大学无锡渔业学院, 无锡 214081
摘要: 为了综合评价投喂膨化饲料主养鳙(Aristichthys nobilis)模式在池塘养殖中的应用效果,本试验选取太湖区捕捞野生鳙(野生组)、膨化饲料池塘主养鳙(池塘组)、网箱生态养殖混养鳙(网箱组)各12尾,对它们的形态学指标及肌肉的常规营养成分、质构特性、重金属含量以及氨基酸和脂肪酸含量进行比较分析。结果显示:池塘组鳙的肥满度、肝体指数和脏体指数均显著高于野生组(P < 0.05);野生组和网箱组鳙肌肉中粗脂肪含量均显著低于池塘组(P < 0.05),而各组间鳙肌肉中粗蛋白质含量无显著差异(P>0.05);野生组和网箱组鳙肌肉的硬度和回复性显著高于池塘组(P < 0.05),而各组间肌肉弹性、凝聚性和胶黏性差异不显著(P>0.05);野生组和网箱组的鳙肌肉中重金属镉含量显著高于池塘组(P < 0.05),而鳙肌肉中铜含量显著低于池塘组(P < 0.05);网箱组和野生组鳙肌肉中氨基酸总量和鲜味氨基酸总量显著高于池塘组(P < 0.05),且肌肉中各种氨基酸的氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)以及必需氨基酸指数(EAAI)均显著高于池塘组(P < 0.05);网箱组和野生组鳙肌肉脂肪酸中的油酸、花生五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)含量显著低于池塘组(P < 0.05),其余脂肪酸含量均无显著差异(P>0.05)。综述所述,池塘膨化饲料主养鳙的肌肉具有高脂肪及EPA和DHA含量更丰富的特点,但肌肉硬度、回复性和鲜味氨基酸含量均较低。
关键词:     肌肉    质构特性    氨基酸    脂肪酸    
Effects of Pond Mono-Culture Pattern with Expanded Feed on Morphological Indices, Muscular Nutrient Composition and Quality Characteristic of Bighead Carp (Aristichthys nobilis)
SUN Shengming1 , GE Xianping2,3 , SU Yanli3 , YU Han3     
1. Key Laboratory of Freshwater Aquatic Genetic Resources, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China;
2. Freshwater Fisheries Research Center, Chinese Academy of Fishery Sciences, Wuxi 214081, China;
3. Wuxi Fishery College Nanjing Agricultural University, Wuxi 214081, China
Abstract: In order to synthetically investigate the effects of pond mono-culture pattern with expanded feed on morphological indices, muscular nutrient composition, texture characteristics, heavy metals content, and amino acid and fatty acid contents of bighead carp (Aristichthys nobilis), twelve individuals in each group were randomly selected, which bighead carp captured in Taihu Lake (wild group), bighead carp fed artificially formulated feed (pond group) and the bighead carp mainly fed zooplankter (cage group). The results showed that the condition factor (CF), hepatosomatic index (HSI) and viscerosomatic index (VSI) of pond group were significantly higher than those of wild group (P < 0.05); the content of crude fat in muscle of wild group and cage group was significantly lower than that of pond group (P < 0.05), while the content of crude protein in muscle had no significant difference among groups (P>0.05); the harness and resilience in muscle of wild group and cage group were significantly higher than those of pond group (P < 0.05), while the springiness, cohesiveness and gumminess in muscle had no significant difference among groups (P>0.05); the contents of cadmium (Cd) in muscle of wild group and cage group was significantly higher than that of pond group (P < 0.05), on the contrary, copper (Cu) content was significantly lower than that of pond group (P < 0.05); the contents of total amino acid and total flavor amino acid in muscle of cage group and wild group was significantly higher than those of pond group (P < 0.05), and the amino acid score (AAS) and chemical score (CS) of each amino acid and essential amino acid index (EAAI) in muscle of cage group and wild group were significantly higher than those of pond group (P < 0.05); the contents of oleic acid, eicosapentanoic (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) of cage group and wild group were significantly lower than those of pond group (P < 0.05), and the others had no significant difference among groups (P>0.05). These results indicate that the bighead carp in pond group have characteristics of higher content of fat and higher contents of EPA and DHA, but lower muscular harness and total flavor amino acid content.
Key words: Aristichthys nobilis    muscle    texture characteristics    amino acids    fatty acids    

鳙(Aristichthys nobilis)是摄食浮游生物的滤食性鱼类, 具有改善水环境和生态学效应等重要作用; 同时, 鳙又拥有较高的食用和食疗价值, 深受广大消费者的喜爱。2018年渔业年鉴报道, 鳙产量已经达到309.8万t, 其产量仅仅低于大宗淡水鱼草鱼(Ctenopharyngodon idellus)和鲢(Hypophthalmichthys molitrix)[1]。近年来, 伴随养殖技术的提高, 鳙已然由传统养殖模式中的配养鱼类转变为池塘养殖模式中的主养鱼类, 且取得了可观的经济效益[2-3]。随着鳙养殖模式的改变, 鳙的摄食饲料也从传统的天然生物饲料转变为人工配合饲料(多为膨化饲料)[4-5], 其原因是鳙进食主要靠鳃耙的滤食, 鳃耙之间的空隙决定了其很难进食粒料2.0 mm以上的饲料, 在鳙进食后的0.5 h, 解剖鳙肠道发现其主要摄食膨化饲料[6]。目前, 鳙膨化饲料的粒径为≤ 2.0 mm, 由于膨化饲料经过高温环境处理, 降低了饲料中的抗营养因子, 同时提高了饲料原料的消化吸收效率, 提高了鳙进食效率和进食量, 在旺季满足了大规格鳙的营养需求[7], 因此, 亟需探明池塘投喂膨化饲料主养模式对鳙形体指标、肌肉营养成分和品质特性的影响。

随着国民生活水平的不断提高, 消费者越来越关注养殖水产品的质量安全。据报道, 不同养殖模式下的鱼类肌肉营养成分和品质特性存在显著差异, 如淡水鱼团头鲂(Megalobrama amblycephala)[8]、草鱼[9]、斑点叉尾(Ictalurus punctatus)[10]、海水鱼半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)[11]、大黄鱼(Pseudosciaena crocea)[12]、红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)[13]。已有学者比较分析了养殖和野生条件下草鱼、鳡(Elopichthys bambusa)、花羔红点鲑(Salvelinus malma)、大麻哈鱼(Oncorhynchus keta)等[14-17]鱼类肌肉品质, 均证实养殖和野生鱼类的肌肉营养成分和肉质特性存在显著差异。

近年来, 华南与华东部分水产养殖地区相继探索以鳙为主的养殖池塘模式。鉴于目前尚无摄食膨化饲料的鳙肌肉营养物质分析评价的相关报道, 本研究以野生捕捞组(天然水域捕捞)的鳙为对照组, 以池塘主养组(摄食膨化饲料)、网箱混养组(摄食浮游动植物)的鳙为养殖模式组, 比较分析2种养殖模式对鳙形态学指数、肌肉质构特性、肌肉营养成分和重金属含量的影响, 为评估池塘投喂膨化饲料主养鳙鱼养殖效果提供了基础数据。

1 材料与方法 1.1 试验鱼及试验设计

2016年11月25日从江苏省宜兴市大浦村购买12尾摄食膨化配合饲料的池塘主养鳙[平均体重为(1 226.54±105.65) g, 以下简称池塘组, 其中膨化饲料(粗蛋白质含量35%, 粗脂肪含量7%)购自通威水产有限公司, 投饲率为鱼体重3%~5%], 从江苏省骆马湖镇购买12尾摄食浮游动植物的网箱混养鳙[平均体重为(1 306.82±92.33) g, 以下简称网箱组], 2016年12月28日从江苏省宜兴市水产市场购买12尾太湖区野生捕捞鳙[平均体重为(1 286.91±145.62) g, 以下简称野生组, 作为对照组], 3组间平均体重均无显著差异(P>0.05)。

1.2 样品采集

将上述鲜鱼用冰盒低温送达实验室后, 随机采集池塘组、网箱组和野生组鳙各10尾, 准确测量其体重、体长, 并解剖取其内脏、肝胰脏称重, 用于计算形态学指标; 分别取10尾靠近头部鳙背部肌肉样品, 及时进行肌肉质构分析。每组采集侧线上方4尾鱼肌肉样品, 所剖离肌肉一部分暂存于-80℃冰箱中, 用于测定常规营养成分、重金属含量和氨基酸组成及含量; 另一部分冷冻干燥, 用于测定脂肪酸组成及含量。

1.3 形态学指标分析

肝体指数(HSI)、脏体指数(VSI)、肥满度(CR)计算公式如下:

1.4 肌肉营成分和品质特性

常规营养成分的测定:采用105℃干燥法(GB 5009.3-2010)测定水分含量; 采用凯氏定氮法(GB 5009.5-2010)测定粗蛋白质含量; 采用索氏抽提法(GB/T 5009.6-2003)测定粗脂肪含量; 采用马弗炉550℃灼烧法(GB 5009.4-2010)测定粗灰分含量。

肌肉质构特性的测定:将肌肉样品切成规格为20 mm×15 mm×15 mm的小块。利用TA.XT.Plus型物性测试仪(英国Stable Micro Systems公司)分析硬度、弹性、凝聚性、胶黏性及回复性[18-19]

肌肉重金属铜、汞、铅和镉含量的测定:通过干灰化法[16]对肌肉进行消解, 获得消解液, 定容后备用, 采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对各个样品中重金属含量进行测定。

肌肉氨基酸和脂肪酸含量的测定:参考文献[15]中的样品处理方法并稍作修改, 在《氨基酸分析方法通则》(JY/T 019-1996)的基础上利用安捷伦1100型液相色谱仪测定肌肉氨基酸组成及含量。色氨酸含量由于酸水解被破坏而未测得。参考《有机质谱分析方法通则》(JY/T 003-1996)提供的方法并利用美国Finnigan公司的Trace MS气相色谱质谱仪测定脂肪酸组成及含量。

1.5 氨基酸和脂肪酸评价

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)分别由如下的公式求得:

式中:n为比较的氨基酸数; a为蛋白质的氨基酸含量(mg/g N); b为鸡蛋蛋白质的氨基酸含量(mg/g N)。脂肪酸评价主要从多不饱和脂肪酸含量及二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)含量等方面分析。

1.6 数据统计

数据以平均值±标准误(mean±SE)表示, 用SPSS 19.0统计分析软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA), 采用Tukey法进行各组间均值的多重比较, P < 0.05为差异显著。

2 结果 2.1 池塘投喂膨化饲料养殖模式对鳙形体指标、肌肉常规营养成分和质构特性的影响

表 1可知, 池塘组肥满度、肝体指数和脏体指数显著高于野生组(P < 0.05), 网箱组肥满度和肝体指数与野生组差异不显著(P>0.05), 但其脏体指数显著高于野生组(P < 0.05)。由表 2可知, 池塘组肌肉中粗脂肪含量显著高于网箱组和野生组(P < 0.05), 而池塘组肌肉中水分含量显著低于网箱组和野生组(P < 0.05), 不同组肌肉中的粗蛋白质和粗灰分含量差异均不显著(P>0.05)。由表 3可知, 网箱组和野生组的肌肉硬度和回复性显著高于池塘组鳙(P < 0.05), 3组间的肌肉弹性、凝聚性和胶黏性均无显著差异(P>0.05)。

表 1 池塘投喂膨化饲料主养模式对鳙形体指标的影响 Table 1 Effects of pond mono-culture pattern with expanded feed on morphological indices of A. nobilis (n=10)
表 2 池塘投喂膨化饲料主养模式对鳙肌肉常规营养成分的影响(湿重基础) Table 2 Effects of pond mono-culture pattern with expanded feed on muscular nutrient composition of A. nobilis (wet weight basis, n=4) 
表 3 池塘投喂膨化饲料主养模式对鳙肌肉质构特性的影响 Table 3 Effects of pond mono-culture pattern with expanded feed on muscular texture characteristics of A. nobilis (n=8)
2.2 池塘投喂膨化饲料养殖模式对鳙肌肉的重金属含量的影响

表 4可知, 网箱组和野生组鳙肌肉中镉含量均显著高于池塘组(P < 0.05), 网箱组和野生组鳙肌肉中铜含量显著低于池塘组(P < 0.05), 而3组间重金属汞和铅含量无显著差异(P>0.05)。将所采集肌肉的重金属含量与《无公害食品水产品中有毒有害物质限量标准》(NY 5073-2006)[20]中重金属限量标准(铜≤ 50 mg/kg, 汞≤ 0.5 mg/kg, 铅≤ 0.5 mg/kg, 镉≤ 0.1 mg/kg)作比较后可知, 本试验中各组鳙铜、铅、汞和镉含量均处于安全范围之内。

表 4 池塘投喂膨化饲料主养模式对鳙肌肉重金属含量的影响(湿重基础) Table 4 Effects of pond mono-culture pattern with expanded feed on muscular heavy metals contents of A. nobilis (wet weight basis, n=4)  
2.3 池塘投喂膨化饲料养殖模式对鳙肌肉的氨基酸含量的影响

表 5可知, 网箱组和野生组鳙肌肉中亮氨酸、赖氨酸和谷氨酸含量显著高于池塘组(P < 0.05), 并且网箱组和野生组鳙肌肉中氨基酸总量(ΣTAA)、非必需氨基酸总量(ΣNEAA)和鲜味氨基酸总量(ΣFAA)显著高于池塘组(P < 0.05)。各组间鳙肌肉的其余氨基酸含量、必需氨基酸总量(ΣEAA)和半必需氨基酸总量(ΣHEAA)均无显著差异(P>0.05)。由表 6可知, 网箱组和野生组鳙肌肉中EAAI均高于池塘组。分别以AAS和CS为标准, 各组间鳙肌肉中蛋氨酸+半胱氨酸的评分最低, 说明各组的第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+半胱氨酸, 而池塘组和网箱组第二限制性氨基酸分别是异亮氨酸和缬氨酸。

表 5 池塘投喂膨化饲料主养模式对鳙肌肉氨基酸含量的影响(湿重基础) Table 5 Effects of pond mono-culture pattern with expanded feed on muscular amino acids contents of A. nobilis (wet weight basis, n=3) 
表 6 2种养殖模式下鳙肌肉AAS、CS及EAAI的对比 Table 6 Comparison of AAS, CS and EAAI in muscles of A. nobilis
2.4 池塘投喂膨化饲料养殖模式对鳙肌肉的脂肪酸含量的影响

表 7可知, 野生组和网箱组鳙肌肉脂肪酸中的油酸、EPA和DHA含量显著低于池塘组(P < 0.05), 其余脂肪酸含量均无显著差异(P>0.05)。网箱组和野生组鳙肌肉脂肪酸中n-3不饱和脂肪酸总量低于池塘组(P < 0.05), 亚麻酸、亚油酸和饱和脂肪酸总量均无显著差异(P>0.05)。网箱组和野生组鳙肌肉脂肪酸n-3多不饱和脂肪酸总量和EPA+DHA含量显著低于池塘组(P < 0.05)。

表 7 池塘投喂膨化饲料主养模式对鳙肌肉脂肪酸含量的影响(湿重基础) Table 7 Effects of pond mono-culture pattern with expanded feed on muscular fatty acid contents of A. nobilis (wet weight basis, n=3) 
3 讨论

国内学者已经证实不同养殖模式下的鱼类生存环境和摄食食物不同, 鱼类肌肉质构存在显著变化, 例如循环水养殖模式改变斑点叉尾(Ictalurus punctatus)质构特性[21], 这与本研究结果相一致。林婉玲等[22]研究表明, 网箱养殖接近于自然水域环境, 养殖鱼类经常会摄食浮游动植物、水生植物或底栖动物等为食, 其运动频率较高, 导致鱼体肌肉纤维直径小且排列更紧密, 从而表现为硬度较高。本研究表明, 网箱养殖模式鳙具有肌肉水分高和低脂肪的特点, 这与草鱼的研究结果[9]相吻合, 不同养殖模式下鳙粗脂肪含量的显著性差异表明鱼类肌肉脂肪不仅仅与食物组成有关, 还与鱼类栖息环境相关[23-24]。已有研究表明, 鱼肌肉质构特性与其肌肉中脂肪含量呈显著负相关[25], 而硬度是反映质构特性的主要因素之一[26]。因此, 消费者食用野生捕捞鳙的肌肉硬度高于池塘养殖鳙。

参照我国鱼类水产品重金属限量标准:汞≤ 0.5 mg/kg、铅≤ 0.5 mg/kg、镉≤ 0.1 mg/kg、铜≤ 50 mg/kg[20], 不同养殖模式下鳙肌肉中铜、铅、汞和镉含量均处于安全范围之内, 均具有良好的食用价值。本研究发现, 网箱组和野生组鳙肌肉中的重金属镉含量显著高于池塘养殖组, 其原因可能与自然界中镉污染密切相关。铜是人体的必需微量元素之一, 它不仅参与机体内许多金属酶的组成, 而且参与机体生长发育、免疫调节等生理功能, 本试验结果表明, 网箱组和野生组鳙肌肉铜含量显著低于池塘组, 且铜含量基本与鲢肌肉铜含量(0.158 mg/kg)[27]相接近, 这与膨化饲料原料中铜含量较高有关。

综合性评价鱼体肌肉的营养水平还要考虑组成蛋白质的必需氨基酸和呈味氨基酸的种类及含量, 本研究表明池塘养殖鳙肌肉中鲜味氨基酸总量显著低于网箱组和野生组, 这也证实了野生鳙的口感上优于养殖组。此外, AAS和CS显示, 池塘养殖和网箱养殖鳙肌肉的第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+半胱氨酸), 这与在胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)[28]的研究结果相一致, 研究结果提示饲料中蛋氨酸水平应满足鳙生长的需要。各组鳙肌肉氨基酸组成存在差异的主要因素是鳙摄食不同(配合饲料或天然饵料)。有趣的是, 本研究发现, 池塘投喂膨化饲料养殖鳙的EPA和DHA含量显著高于网箱组和野生组, 主要有2方面原因:一方面, 膨化饲料中不饱和脂肪酸:含量高于天然饵料, 加之鱼类肌肉脂肪酸含量及组成容易受饲料的影响, 这种受影响的脂肪酸以不饱和脂肪酸为主[29]; 另一方面, 淡水鱼类可以通过脂肪酸去饱和酶及延长酶分别将C18的亚油酸和亚麻酸转化为高不饱和脂肪酸[30]。鉴于EPA和DHA是机体营养必不可少的高不饱和脂肪酸, 本研究中池塘组鳙肌肉脂肪中EPA和DHA总含量显著高于网箱组和野生组, 表明投喂膨化饲料池塘主养鳙肌肉的脂肪酸营养价值较高。

4 结论

① 池塘主养鳙显著改变了鳙肌肉硬度和回复性。

② 池塘主养鳙具有肌肉脂肪含量高及DHA和EPA含量高的特点。

③ 池塘主养鳙肌肉铜、锌、铅、镉含量均小于重金属限量标准, 可安全食用。

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