配合饲料和活饵料喂养刀鲚肌肉营养品质分析与比较

施永海 张根玉 张海明 刘永士 严银龙 谢永德陆根海 徐嘉波 刘建忠

(上海市水产研究所，上海市水产技术推广站，上海 200433)

刀鲚(Coilia nasus Schlegel)，又名长颌鲚，俗称刀鱼、毛刀鱼，属于鲱形目(Clupeiformes)， 科(Engraulidae)，鲚属(Coilia)，为江海洄游性鱼类，主要分布于我国黄海、渤海和东海一带，凡通海的江河如辽河、海河、黄河、长江、钱塘江等也均有分布，以长江下游产量最高。长江刀鲚以肉质细嫩、鲜肥、时令性强而著称，并与长江鲥鱼、河豚并称“长江三鲜”。史上长江刀鲚资源极其丰富［1-2］，近几年来，由于过度捕捞及生态环境恶化等诸多因素的影响，刀鲚资源急剧衰退，产量呈逐年下降趋势且个体小型化严重，刀鲚在长江中已不能形成优势种群［1］。由于资源量的大幅减少，长江刀鲚商品鱼的价格也在不断上升，因此，突破和推广刀鲚人工繁养技术，进而推进该鱼的产业化养殖生产，可以促进渔业产业结构的调整，促使渔业增效、渔民增收［1］。

目前，对刀鲚的研究主要集中于资源调查［3-6］、种质鉴定［7-9］、肌肉营养成分分析［2，10-11］等方面，有关该鱼的养殖和繁育技术研究还处于初级阶段［12-15］。近几年，国内许多科研院所纷纷立项开展刀鲚养殖相关技术的研究，多集中于诸如灌江纳苗、长江沿岸拉网捕苗进行养殖试验等，偶有刀鲚池塘繁殖成功的个别报道［1］，2011年，上海市水产研究所奉贤基地采用人工养殖的刀鲚亲本率先获得了室内集约化人工繁育的成功。同时，刀鲚的养殖大多采用低密度粗放型池塘养殖模式，养殖用饲料大多采用活饵料，如枝角类、桡足类、虾类幼体或仔虾［14-15］、糠虾等［2］，饲料来源非常不稳定，而且也不能适应该鱼的规模化生产养殖，因此，采用配合饲料进行人工养殖是刀鲚产业发展的必经之路。那么，配合饲料喂养的刀鲚其肌肉营养成分究竟怎样?与活饵料喂养的差异是否明显?这些问题还需要探究和调查。本文采用生化分析方法，对配合饲料和活饵料喂养的刀鲚进行肌肉营养成分分析，并对营养品质进行分析与比较，旨在全面地掌握配合饲料和活饵料对刀鲚肌肉营养成分的影响，为人工养殖刀鲚提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用刀鲚是在上海市水产研究所座落于杭州湾北部沿岸的苗种技术中心基地采用人工养殖的亲本进行人工繁育、鱼苗再经过约1年的室内水泥池养殖而成的幼鱼;试验用活饵料是半咸水菊黄东方鲀养殖池塘中采用筛绢网(60目)捞取的活体糠虾的仔虾、幼虾和幼体以及桡足类［干物质基础下粗蛋白质含量为(67.16±0.65)%，粗脂肪含量为(7.13±0.37)%，粗灰分含量为(15.81±0.13)%，n=3］;试验用配合饲料为常熟泉兴营养添加剂有限公司生产的幼鳖商业粉状配合饲料［干物质基础下粗蛋白质含量为(48.82±0.28)%，粗脂肪含量为(5.74±0.27)%，粗灰分含量为(13.93±0.05)%，n=3］，经过兑水搅拌后手工制成碎片状软性缓沉性饲料;试验用水是当地自然海水(盐度为8～10)，使用前经过纳水河、池塘、蓄水池沉淀，筛绢网(120目)过滤;试验用容器是体积为20 m3的水泥养殖池，池深1.2～1.5 m，水位100～110 cm。

1.2 试验设计与饲养管理

养殖试验设2个组，即投喂配合饲料的配合饲料组和投喂活体糠虾的仔虾、幼虾和幼体以及桡足类的活饵料组，每组设有3个重复，每个重复饲养于1个养殖池(20 m3)中。试验开始拉网分鱼前停食24 h，然后将1 800尾刀鲚幼鱼(规格为体长80.0～100.0 mm、体重2.0～3.0 g)随机分入各养殖池(300尾/池)，幼鱼的初始养殖密度为15尾/m3，到试验中期进行分池，把幼鱼密度减低，根据幼鱼的存活数，分池后幼鱼实际密度为5～10尾/m3。试验期间，自然水温(13.0～29.5℃)，连续充气;每天投喂2次，配合饲料以表观饱食为准，活饵料以下次投喂前稍有剩余为准;每天吸底1次，每1～2周换水1次，换水1/2～2/3，每1.0～1.5个月倒池1次。试验期间，水质指标为 pH 8.15～8.45，溶解氧≥6.5 mg/L，氨氮≤0.30 mg/L，亚硝酸氮≤0.10 mg/L。养殖试验从2012年6月10日开始至2012年12月5日结束，历时179 d。

1.3 取样与测定方法

养殖试验结束后，每个重复取10尾鱼组成1个样本，用清水将试验鱼洗净，擦干体表水分，去鳞，尽量取出每尾鱼的大部分肌肉，由于该鱼鱼体较小、肌间刺小而多，所以肌肉样品中没有去除鱼皮和肌间刺，整个操作在冰浴条件下进行，样品制备后置于-20℃冰箱保存待测。测量时，将样品真空冷冻干燥至恒重，然后碾磨、混匀，再将样品分为2份，一份用做一般营养成分的测定，另一份用做氨基酸和脂肪酸组成的测定。

按照105℃烘干法(GB/T 5009.3—2003)测定水分含量;按照550℃灼烧法(GB/T 5009.4—2003)测定粗灰分含量;按照凯氏定氮法(GB/T 6432—1994)测定粗蛋白质含量;按照氯仿-甲醇法测定粗脂肪含量;先按照GB/T 15399—1994中的氧化酸解法前处理样品，然后按照GB/T 18246—2000中的方法使用Biochrom 30型氨基酸自动分析仪测定胱氨酸含量;先按照GB/T 18246—2000中的碱水解法前处理样品，然后采用反相高效液相色谱法测定色氨酸含量;先按照GB/T 5009.124—2003中的盐酸水解法前处理样品，然后使用Biochrom 30型氨基酸自动分析仪测定除胱氨酸和色氨酸外的16种氨基酸含量;按照氯仿-甲醇法提取粗脂肪，脂肪的皂化和衍生参照GB/T 22223—2008的方法进行，以脂肪酸甲酯做标准定性，以色谱峰峰面积归一法计算出各脂肪酸的相对含量，测定仪器为Agilent 6890型气相色谱仪。

1.4 营养品质评价方法

依据WHO/FAO建议的必需氨基酸评分标准模式［16］和全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸模式［17］分别计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)［18］，计算公式如下:

AAS=样品中某氨基酸含量(干物质基础，%)/FAO/WHO标准模式中同种氨基酸含量(干物质基础，%);

CS=样品中某氨基酸含量(干物质基础，%)/全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量(干物质基础，%);

EAAI=［(100×A/AE)×(100×B/BE)×(100×C/CE)×…×(100×H/HE)］1/n。

式中:n为比较的必需氨基酸个数;A，B，C，…，H为样品中各必需氨基酸含量(干物质基础，%);AE，BE，CE，…，HE 为全鸡蛋蛋白质相对应的必需氨基酸含量(干物质基础，%)［18-19］。

F值是支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值，计算公式如下:

F值=(缬氨酸+亮氨酸+异亮氨酸)/(苯丙氨酸 + 酪氨酸)［2］。

1.5 数据处理和统计

所有数据用平均值±标准差(mean±SD)表示，用SPSS 17.0处理，用独立样本t检验进行处理之间的比较［19］，若遇到百分数，采用反正弦函数转换处理后再做检验比较，以P＜0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 一般营养成分

由表1可知，配合饲料和活饵料喂养的刀鲚肌肉水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分含量分别为75.53%和68.22%、16.66%和15.62%、4.60%和11.23%、1.54%和1.33%。统计分析显示，配合饲料喂养的刀鲚肌肉水分含量显著高于活饵料喂养的刀鲚(P＜0.05)，而粗脂肪含量则显著低于活饵料喂养的刀鲚(P＜0.05)，2种不同饲料喂养的刀鲚肌肉粗蛋白质和粗灰分含量没有显著差异(P＞0.05)。

表1 配合饲料和活饵料对刀鲚肌肉一般营养成分的影响(鲜重基础)Table 1 Effects of formulated feed and live feed on common nutrient components in muscle of Coilia nasus(n=3，flesh weight basis) %

2.2 氨基酸组成及含量

由表2可知，配合饲料和活饵料喂养的刀鲚肌肉中18种常见氨基酸中含量最高的4种均依次为谷氨酸、天冬氨酸、赖氨酸和亮氨酸。比较2种不同饲料喂养的刀鲚肌肉中18种氨基酸的含量，其中10种氨基酸(丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸)的含量为配合饲料组显著高于活饵料组(P＜0.05)，而其余8种氨基酸(天冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、亮氨酸、酪氨酸、赖氨酸、色氨酸、胱氨酸)的含量2组之间没有显著差异(P＞0.05)。8种必需氨基酸中，有4种氨基酸(缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸)的含量为配合饲料组显著高于活饵料组(P＜0.05)，而其他4种氨基酸(苏氨酸、亮氨酸、赖氨酸、色氨酸)的含量2组之间没有显著差异(P＞0.05)。2种半必需氨基酸(组氨酸和精氨酸)的含量为配合饲料组显著高于活饵料组(P＜0.05)。在4种鲜味氨基酸中，甘氨酸和丙氨酸的含量为配合饲料组显著高于活饵料组(P＜0.05)，而天冬氨酸和谷氨酸的含量2组之间没有显著差异(P＞0.05)。

配合饲料喂养的刀鲚肌肉中氨基酸总量以及必需氨基酸、半必需氨基酸、非必需氨基酸和鲜味氨基酸占肌肉干重的百分含量(分别为67.68%、25.32%、5.84%、36.53%和26.29%)均比活饵料喂养的刀鲚(分别为52.00%、19.88%、4.51%、27.60%和 19.64%)显著升高(P＜0.05);另外，通过肌肉水分含量可以折算得到上述指标占肌肉鲜重的百分含量，但由于肌肉水分含量的不同，经方差分析发现，配合饲料喂养的刀鲚肌肉中氨基酸总量、必需氨基酸、半必需氨基酸、非必需氨基酸和鲜味氨基酸占肌肉鲜重的百分含量(分别为16.56%、6.20%、1.43%、8.94%和6.43%)与活饵料喂养的刀鲚(分别为16.53%、6.32%、1.43%、8.77%和6.24%)没有显著差异(P＞0.05)。配合饲料组刀鲚肌肉中必需氨基酸与氨基酸总量、必需氨基酸与非必需氨基酸以及鲜味氨基酸与氨基酸总量的比率(分别为37.42%、69.34%和38.86%)与活饵料组(分别为38.21%、71.94%和37.75%)均没有显著差异(P＞0.05)。

2.3 营养品质评价

由表3可知，根据AAS，配合饲料和活饵料喂养的刀鲚第一限制性氨基酸均为色氨酸，第二限制性氨基酸均为缬氨酸;根据CS，活饵料喂养的刀鲚第一、第二限制性氨基酸也分别为色氨酸和缬氨酸，而配合饲料喂养的刀鲚第一、第二限制性氨基酸则分别为缬氨酸和异亮氨酸。配合饲料和活饵料喂养的刀鲚肌肉EAAI分别为56.96和45.49，从肌肉EAAI来看，配合饲料喂养的刀鲚肌肉蛋白质品质优于活饵料喂养的刀鲚;但从F值看，配合饲料和活饵料喂养的刀鲚的F值非常接近，分别为2.191和2.194。

2.4 脂肪酸组成及含量

本试验检测了C6～C24的37种脂肪酸，结果(表4)显示，配合饲料喂养的刀鲚肌肉中有14种脂肪酸，包含3种饱和脂肪酸(SFA)、3种单不饱和脂肪酸(MUFA)和8种多不饱和脂肪酸(PUFA)，而活饵料喂养的刀鲚幼鱼肌肉中比配合饵料喂养的刀鲚少了1种PUFA(C18∶3n-6)，但多了1种 SFA(C17∶0)和 1 种 MUFA(C18∶1n-9t)。

比较刀鲚肌肉中各脂肪酸的含量，除了C18∶2n-6c和 C20∶5n-3(EPA)的含量在 2 组间有显著差异(P＜0.05)外，其他脂肪酸含量均没有显著差异(P＞0.05)(表4)。比较刀鲚肌肉中脂肪酸的组成，配合饲料组的SFA相对百分含量(31.24%)显著高于活饵料组(29.40%)(P＜0.05)，而PUFA和MUFA相对百分含量在2组之间则没有显著差异(P＞0.05);配合饲料组和活饵料组的SFA与不饱和脂肪酸(UFA)比值(SFA/UFA)分别为0.45和0.42，组间差异显著(P＜0.05);配合饲料组的 EPA+C22∶6n-3(DHA)和n-3 PUFA相对百分含量(分别为8.78%和9.83%)均比活饵料组(分别为10.04%和11.87%)略低，但差异不显著(P＞0.05);配合饲料组的n-6 PUFA相对百分含量(4.24%)显著高于活饵料组(1.35%)(P＜0.05);配合饲料组和活饵料组的n-3 PUFA与n-6 PUFA比值(n-3 PUFA/n-6 PUFA)分别为2.34和8.85，组间差异显著(P＜0.05)(表4)。

3 讨论

3.1 配合饲料和活饵料喂养刀鲚肌肉一般营养成分的比较与分析

鱼体肌肉营养成分的含量与其品种、性别、生长阶段、繁殖、季节、活动空间、生存环境、饲料等密切相关，其中以饲料的影响最为明显［20-21］。本研究结果也显示了在其他条件相同的情况下，投喂不同饲料导致了刀鲚肌肉一般营养成分含量的不同:配合饲料喂养的刀鲚肌肉水分含量显著高于活饵料喂养的刀鲚，且其含量是活饵料喂养的1.11倍，同时也比其他有关刀鲚肌肉水分含量的研究结果要高(表5)，这可能是与刀鲚摄食配合饲料有关，在现有报道的研究结果中，不管是养殖的还是野生的刀鲚，它们所摄食的都是活饵料。配合饲料喂养的鱼类肌肉水分含量显著高于活饵料喂养的，这在褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)上也得到了证实［20］。另外，由于水产动物的油脂中含有较高的PUFA，所以肌肉中油脂水平在一定范围内较高是有益的［19］，活饵料组刀鲚肌肉中粗脂肪含量(11.23%)显著高于配合饲料组(4.60%)，其含量是配合饲料组的2.44倍，某种程度上说明活饵料喂养的刀鲚的品质较高;同时，活饵料喂养的刀鲚肌肉粗脂肪含量(11.23%)与野生的刀鲚(9.99% ～ 25.38%)［2，10］已经相近，并明显高于纯淡水活饵料养殖的刀鲚(5.51%)［2］，这可能是因为本试验采用半咸水养殖的方式，其活饵料主要是糠虾的仔虾、幼虾以及幼体等，这些活饵料种类与刀鲚在长江口育肥时的活饵料种类相近，而纯淡水中养殖的刀鲚的活饵料主要是青虾的仔虾、幼虾以及幼体等［2］，可能这些食物不太适宜刀鲚肌肉脂肪的积累。本试验中配合饲料喂养的刀鲚的肌肉中粗脂肪含量(4.60%)很低，均明显低于其他有关刀鲚肌肉中粗脂肪含量的研究结果(表5)，这可能是因为配合饲料的成分还不是完全适合刀鲚，以后制作配合饲料喂养刀鲚时，可能要提高其饲料的粗脂肪含量。另外，本试验中不管是配合饲料还是活饵料喂养的刀鲚，其粗蛋白质和粗灰分含量均与野生刀鲚［2，11］相似，略低于纯淡水养殖的刀鲚［2］。

表2 配合饲料和活饵料对刀鲚肌肉氨基酸组成及含量的影响(干物质基础)Table 2 Effects of formulated feed and live feed on amino acid composition and contents in muscle of Coilia nasus(n=3，DM basis) %

表3 配合饲料和活饵料对刀鲚肌肉营养品质的影响Table 3 Effects of formulated feed and live feed on muscle nutritional quality of Coilia nasus

表4 配合饲料和活饵料对刀鲚肌肉脂肪酸组成及含量的影响Table 4 Effects of formulated feed and live feed on fatty acid composition and contents in muscle of Coilia nasus(n=3) %

续表4

表5 不同来源刀鲚的肌肉一般营养成分比较(鲜重基础)Table 5 Comparision of common nutrient components in muscle of Coilia nasus from different sources(flesh weight basis) %

3.2 配合饲料和活饵料喂养刀鲚肌肉氨基酸组成及含量的比较与分析

虽然配合饲料喂养的刀鲚肌肉中有10种氨基酸的含量以及氨基酸总量、必需氨基酸、半必需氨基酸、非必需氨基酸和鲜味氨基酸占肌肉干重百分含量均高于活饵料喂养的刀鲚，但由于肌肉水分含量的不同，这些指标占刀鲚肌肉鲜重百分含量在配合饲料组和活饵料组之间则均没有显著差异。另外，配合饲料组的必需氨基酸与氨基酸总量、必需氨基酸与非必需氨基酸以及鲜味氨基酸与氨基酸总量的比率与活饵料组也均没有显著差异，同时配合饲料和活饵料喂养的刀鲚肌肉的F值非常接近，说明2种饲料喂养的刀鲚肌肉鲜样中氨基酸组成及含量没有显著差异。但从肌肉EAAI来看，配合饲料喂养的刀鲚肌肉蛋白质品质要优于活饵料喂养的刀鲚。

目前有研究证实，活饵料喂养的水产品肌肉营养品质特别是蛋白质品质要优于配合饲料喂养的，如中华鲟(Acipenser sinensis Gray)幼鱼［21］，这可能是活饵料中含有某种微量的诱导鱼类酶分泌的活性物质［22］，这些活性物质的存在可能会促进鱼类的蛋白酶分泌［23］，同时生物活饵料还能提供可直接或间接参与食物消化的外源酶(如胰蛋白酶)［23］，这个现象也在瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)稚鱼［23］得到证实。所以，活饵料能提高鱼类对食物中蛋白质的消化吸收能力(特别是必需氨基酸)，最终导致鱼类肌肉的蛋白质品质指标的提高，如必需氨基酸与氨基酸总量比率、肌肉EAAI。然而，在本研究中，配合饲料喂养的刀鲚没有造成其肌肉蛋白质品质下降，其品质反而有所改善，这可能是因为配合饲料的氨基酸含量及组成比较适合刀鲚的生长需求或者说刀鲚对该配合饲料中蛋白质的消化吸收能力较强。类似的现象也曾出现在褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)［20］等一些鱼类中。

3.3 配合饲料和活饵料喂养刀鲚肌肉脂肪酸组成及含量的比较与分析

比较刀鲚肌肉油脂中脂肪酸组成及含量，配合饲料组的SFA相对百分含量显著高于活饵料组，而UFA相对百分含量的表现正好相反，这样也导致了配合饲料组的SFA/UFA显著高于活饵料组。一般来讲，肌肉油脂中的UFA含量高体现了油脂品质高，本研究结果说明了刀鲚摄食配合饲料后，其肌肉油脂品质相对于摄食活饵料的有所下降，建议提高刀鲚配合饲料中UFA的含量。

鱼类肌肉中n-3 PUFA含量往往多于n-6 PUFA，这与鱼类属于变温动物有关。n-3 PUFA双键结构可降低脂肪酸熔点的特性，维持细胞膜良好的渗透性和流动性，同时海水鱼类肌肉中的n-3 PUFA含量也往往高于淡水鱼类，由此也可以推断海水鱼类对n-3 PUFA的需求多于淡水鱼类［24］;同时，根据对淡水鱼类脂肪酸组成的研究结果，淡水鱼对n-6 PUFA的需求要比海水鱼的高［25］。刀鲚是一种溯河繁育、降海生长的洄游性鱼类，其营养需要更接近海水鱼类。目前，在海水性鱼类饲料生产过程中需要添加EPA和DHA中的1种或两者均添加，否则鱼类的生长速度、饲料转化率、生理功能等会受到不同程度的影响［21］。同时，刀鲚在江河繁育后，幼鱼会随江河顺流入海，所以刀鲚的天然饵料不仅要满足其生长需求，而且要满足其入海洄游对脂肪酸的营养需要［21］。脂类是海水鱼类必需的营养要素，特别是n-3 PUFA，为海水仔、稚、幼鱼的必需脂肪酸［26］;同时，n-3 PUFA 中EPA和DHA是一类多烯UFA，主要是通过食物链的富集作用在体内积聚［24］。n-3 PUFA/n-6 PUFA具有重要意义，该比值越高说明能维持细胞膜的渗透性和流动性的n-3 PUFA含量越高［24］，也间接说明脂肪酸组成更好。本研究中，造成配合饲料组的肌肉n-3 PUFA/n-6 PUFA(2.34)显著低于活饵料组(8.85)的最主要因素是配合饲料组的n-6 PUFA含量比活饵料组高而EPA含量则明显低于活饵料组，这可能与本试验所用的配合饲料是淡水生活习性的甲鱼的饲料，其油脂中n-6 PUFA相对较高，n-3 PUFA/n-6 PUFA不适合海水生活习性的刀鲚的营养需求有关。饲料脂肪酸中某种组分含量的改变会影响其他组分在饲料中的作用，建议刀鲚人工配合饲料中降低n-6 PUFA(特别是C18∶2n-6c和 C18∶3n-6)的含量，适量增加 EPA 的含量。

4 结论

①从肌肉营养成分来看，配合饲料喂养的刀鲚与活饵料喂养的刀鲚营养品质相似，但从肌肉EAAI来分析，配合饲料喂养的刀鲚蛋白质品质优于活饵料喂养的刀鲚。

②配合饲料喂养的刀鲚肌肉中粗脂肪含量较低，建议提高饲料配方中粗脂肪的含量并优化脂肪酸组成。

致谢:

本试验营养成分检测方法得到上海市疾病预防控制中心戴承兵老师的宝贵建议，营养成分检测样品的预处理得到上海海洋大学税春等同学的大力协助，在此一并致谢!

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