不同养殖模式下加州鲈营养成分差异分析

韩晓磊，王 浩，冯一凡，黄建中，王 娇，张耀文，顾晓丁，徐建荣

(1.常熟理工学院，江苏常熟 215500；2.常熟市韵天农业科技有限公司，江苏常熟 215500)

加州鲈(Micropterussalmoides)，原名大口黑鲈，俗称鲈，隶属于鲈形目(Perciformes)太阳鱼科(Ceutrarchidae)黑鲈属(Micropterus)，原产于美国加利福尼亚州，20世纪80年代初引入我国，由于其生长快、病害少、耐低温、肉多刺少、味道鲜美、营养丰富等优点，已成为我国淡水养殖的主要鱼类品种之一，近年来更是被誉为“第五大家鱼”[1-2]。目前加州鲈的主要养殖模式为池塘养殖，存在养殖水质不佳、鱼肉品质下降、劳动强度较大等问题，而工厂化循环水养殖(以下简称循环水养殖)模式是以养殖用水净化循环后再利用为主要特征的高效流水养殖模式，能够有效降低水体中氮、磷含量，净化水质[3-4]，具有养殖密度高、节地、节水、节电等优势[5-8]。目前研究发现养殖模式能够显著影响鱼类的生长状况、肌肉品质和营养成分[9-10]，然而关于循环水养殖模式对鱼类肉质品质影响的研究鲜有报道。本实验以加州鲈为研究对象，比较了池塘养殖和循环水养殖2种不同养殖模式对加州鲈肌肉品质的影响，旨在为养殖加州鲈品质提升以及循环水养殖产业发展提供基础理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

实验用加州鲈均为成鱼，于2018年1月15日取自常熟市韵天农业科技有限公司养殖基地，养殖投喂浙江德清龙申力饲料有限公司的加州鲈专用全价配合饲料(有效成分组成：粗蛋白质≥46%、粗脂肪≥8%、粗纤维≤6%、粗灰分≤16%)。池塘养殖和循环水养殖加州鲈均选用体表无伤病、体质健壮的鲜活鱼样，各取样10尾，体长分别为29.58～30 cm和28～28.5 cm，体重分别为480～510 g和390～420 g。

1.2 方法

1.2.1 样品处理

将样本分别取背部和腹部肌肉，去离子水冲洗干净，粉碎混匀后分装于封口袋中，于-80 ℃冰箱保存备用。

1.2.2 测定方法

根据GB5009.3-2016，采用105 ℃直接干燥法测定样品中水分含量；根据GB5009.4-2016，采用550℃灼烧重量法测定样品中的灰分；根据GB5009.6-2016，采用索氏抽提法测定样品中脂肪的含量；根据GB500.5-2016，采用凯氏定氮法测定样品中蛋白质的含量；根据GB/T17376-2008，通过气相色谱仪测定样品中脂肪酸含量；根据GB5009.124-2016，通过氨基酸分析仪测定样品中氨基酸含量。

1.2.3 营养价值评价方法

根据2007年联合国粮农组织(FAO)/世界卫生组织(WHO)建议的氨基酸评分标准模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式，按照以下公式分别计算氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)[11-14]。

氨基酸评分(AAS)=[待评蛋白质中氨基酸含量(%)]/[FAO/WHO评分标准模式中相应氨基酸含量(%)]

化学评分(CS)=[待评蛋白质中某氨基酸含量(%)]/[全鸡蛋中相应氨基酸含量(%)]

必需氨基酸指数(EAAI)=

EA、EB…EH为比较的必需氨基酸含量，EEA、EEB...EEH为全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸含量，n为比较的必需氨基酸的个数。

1.2.4 数据处理与统计分析

利用Microsoft Excel进行数据整理，使用SPSS 13.0软件对数据进行统计分析。实验数据使用平均值±标准差(Mean±SD)表示，所得数据采用t检验，0.01≤P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 常规营养成分及含量

由表1可见，池塘养殖加州鲈肌肉的水分含量极显著高于循环水养殖加州鲈；循环水养殖加州鲈肌肉的粗脂肪和粗蛋白质含量均高于池塘养殖加州鲈，其中粗蛋白含量达到极显著水平。根据粗脂肪含量对鱼类的划分[15]，两种养殖模式加州鲈的粗脂肪含量均在2%～4%，其属于低脂鱼类。

表1 池塘养殖和循环水养殖加州鲈肌肉中常规营养成分比较(鲜样)Tab.1 Common nutritional components in muscle of pond and circulating water cultured M.salmoides(fresh sample) %

注：同列数字后不同大写字母表示差异极显著，不同小写字母表示差异显著。

2.2 脂肪酸组成及含量

池塘养殖和循环水养殖加州鲈肌肉中共检测出10种脂肪酸，其中饱和脂肪酸(SFA)3种，单不饱和脂肪酸(MUFA)2种，多不饱和脂肪酸(PUFA)5种，必需脂肪酸(EFA)2种。循环水养殖加州鲈的总不饱和脂肪酸(ΣUFA)、总多不饱和脂肪酸(ΣPUFA)、EPA+DHA和总脂肪酸(ΣFA)含量均高于池塘养殖加州鲈，前两者差异达到极显著水平；池塘养殖加州鲈的总饱和脂肪酸(ΣSFA)和总单不饱和脂肪酸(ΣMUFA)含量均极显著高于循环水养殖加州鲈(见表2)。

表2 池塘养殖和循环水养殖加州鲈肌肉中脂肪酸组成及含量(干样)Tab.2 Fatty acids composition in muscle of pond cultured and circulating water cultured M.salmoides(dry smple) %

续表2

注：同行数字后不同大写字母表示差异极显著，不同小写字母表示显著。表3同。

2.3 氨基酸组成及含量

池塘养殖和循环水养殖加州鲈肌肉中共检测出17种氨基酸，其中必需氨基酸(EAA)7种，非必需氨基酸(NEAA)10种，鲜味氨基酸(DAA)6种。循环水养殖加州鲈肌肉中必需氨基酸含量均高于池塘养殖加州鲈，赖氨酸、苏氨酸、缬氨酸和异亮氨酸含量差异显著，蛋氨酸和亮氨酸含量差异极显著；其中赖氨酸含量最高，亮氨酸次之，蛋氨酸含量最低；循环水养殖加州鲈的总氨基酸(ΣAA)、总必需氨基酸(ΣEAA)、总非必需氨基酸(ΣNEAA)和总鲜味氨基酸(ΣDAA)含量均高于池塘养殖加州鲈，前三者达到极显著水平；循环水养殖加州鲈的ΣEAA/ΣAA和ΣEAA/ΣNEAA数值也极显著高于池塘养殖加州鲈(见表3)。

表3 池塘养殖和循环水养殖加州鲈肌肉中氨基酸组成及含量(干样)
Tab.3 Amino acid composition in muscle of pond culturedand circulating water culturedM.salmoides(dry smple)%

氨基酸池塘养殖循环水养殖苯丙氨酸(Phe)*0.98±0.041.03±0.05赖氨酸(Lys)1.84±0.08a1.97±0.04b苏氨酸(Thr)0.87±0.06a0.93±0.01b缬氨酸(Val)0.98±0.06a1.04±0.05b蛋氨酸(Met)0.57±0.04A0.64±0.02B异亮氨酸(Ile)0.93±0.04a1.00±0.04b亮氨酸(Leu)1.56±0.01A1.77±0.02BΣEAA7.72±0.13A8.36±0.16B

注：色氨酸被水解，未检出；*为鲜味氨基酸。

2.4 营养品质评价

池塘养殖和循环水养殖加州鲈肌肉中EAA的AAS和CS评分及EAAI数值见表4。在AAS评分结果中，缬氨酸数值最低，其次为苏氨酸及蛋+半胱氨酸；在CS评分结果中，蛋-半胱氨酸数值最低，其次为缬氨酸，故池塘养殖和循环水养殖加州鲈肌肉中第一、二限制性氨基酸为缬氨酸和蛋+半胱氨酸。在AAS和CS评分结果中，赖氨酸的数值均是最高。循环水养殖加州鲈肌肉中EAA的AAS和CS均大于池塘养殖加州鲈，且两者的AAS均大于1，CS均接近或大于1。循环水养殖加州鲈肌肉的EAAI数值高于池塘养殖加州鲈，且两者的EAAI数值均接近于100。

3 讨论

3.1 常规营养成分比较

循环水养殖加州鲈肌肉中水分含量要极显著低于池塘养殖加州鲈，而肌肉中粗蛋白质和粗脂肪含量均高于池塘养殖加州鲈，且粗蛋白含量达到极显著水平，可见加州鲈的循环水养殖模式能够较好地提升鱼体的总体营养水平。这与草鱼(Ctenopharyngodonidellus)[16]、斑点叉尾鮰(IetalurusPunetaus)[17]、青鱼(Mylopharyngodonpiceus)[18]和黄颡鱼(Pelteobagrusfulvidraco)[19]等鱼类循环水养殖和池塘养殖的常规营养成分比较研究结果相同。分析原因主要是循环水养殖模式为养殖生物提供了最适宜的外界水环境，主要从水温、水质、水流和密度等方面进行了科学管理和控制[20,21]，使加州鲈在循环水养殖模式下处于更为优越的养殖环境，进而更有利于鱼体营养成分的积累。

3.2 脂肪酸比较分析

脂肪酸主要分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两类，其中饱和脂肪酸作为重要的能量来源之一，可为机体提供充足的能量[22]；而不饱和脂肪酸对于稳定维持细胞因子功能稳定、调控脂蛋白平衡、降低胆固醇、抗心血管疾病等方面起着重要作用，特别是其中的EPA和DHA在促进儿童智力发育、降低血液甘油三脂含量、抑制癌细胞的生长等方面功效显著[23,24]。由表2可知，循环水养殖加州鲈肌肉中总饱和脂肪酸含量极显著低于池塘养殖加州鲈，总不饱和脂肪酸和EPA+DHA含量均高于池塘养殖加州鲈，其中总不饱和脂肪酸达到极显著水平，刘梅等[19]对循环流水养殖模式下黄颡鱼肌肉营养成分的研究得出同样结论。运动与鱼体脂肪的沉积及构成密切相关，相关研究表明鱼体运动强度加大会加速能量补充需要，进而消耗大量的饱和脂肪酸[25,26]，本研究中循环水养殖加州鲈在0.2～0.3 m/s的水流中不停运动，而池塘养殖加州鲈则基本处于静水培养，可见两种不同养殖模式下加州鲈总饱和脂肪酸的差异与鱼体自身的运动存在一定程度的正相关。另外，鱼类是水生低等变温脊椎动物，易受水温、水质、水流和密度等外界环境因子的影响[20,21]，适宜的养殖环境能够提供鱼类良好的生长环境，保证鱼体正常的生理状态，其营养构成也更趋向合理，对于不饱和脂肪酸的积累具有一定的积极作用[27,28]，故本研究中循环水养殖的加州鲈总不饱和脂肪酸含量高于池塘养殖加州鲈。环境因素也能够影响鱼体内EPA+DHA的含量[29]，相关研究显示鱼类的大量运动，会维持并加强鱼体正常的神经和视觉功能，并会选择性地在体内沉积DHA和EPA[30]，由此揭示循环水养殖模式下加州鲈的持续运动具有富集EPA+DHA的作用。

3.3 氨基酸比较分析

蛋白质和氨基酸的含量，特别是必需氨基酸的比例，是衡量一种食物营养价值的重要指标[31]。由表3可见，循环水养殖加州鲈肌肉中氨基酸(除甘氨酸和丙氨酸)含量均高于池塘养殖加州鲈，且其总氨基酸含量也极显著高于池塘养殖加州鲈；循环水养殖加州鲈的必需氨基酸均高于池塘养殖加州鲈，且除苯丙氨酸外均达到显著或极显著水平，总必需氨基酸也极显著高于池塘养殖加州鲈，ΣEAA/ΣNEAA和ΣEAA/ΣAA的数值亦是如此，表明本研究中循环水养殖加州鲈肌肉的营养价值优于池塘养殖加州鲈。池塘养殖和循环水养殖加州鲈肌肉中氨基酸的种类和数量一致，只是各氨基酸含量不尽相同，可知两种养殖模式对加州鲈肌肉中氨基酸营养构成无影响，差别仅存在于含量的高低。

赖氨酸最重要的生理功能是参与人体蛋白的合成，与动物生长密切相关，被称之为“生长性氨基酸”[32]。本实验中循环水养殖加州鲈肌肉中赖氨酸含量显著高于池塘养殖加州鲈，这对于以谷物为主的膳食者来说，食用循环水养殖加州鲈可以更好地提高人体对蛋白质的利用，以弥补谷物食品中赖氨酸的不足。

鱼类肌肉的鲜味主要取决于其中鲜味氨基酸的含量[33]，本研究中循环水养殖加州鲈的鲜味氨基酸总量略高于池塘养殖加州鲈，但差异并不明显，鲜味氨基酸的积累与养殖模式呈现一定的相关性。

3.4 营养品质分析

脂肪酸组成是影响肉质品质和风味的重要因素之一[34]，而其中的不饱和脂肪酸对人体的生长发育、降低血脂、防止心血管疾病具有极为重要的作用，很大程度上决定着鱼类脂肪质量的优劣[22,35]，特别是EPA和DHA，是人和动物生长发育的必需脂肪酸，是鱼类肌肉营养价值评价的重要指标[36,37]；本研究中，循环水养殖加州鲈肌肉中总不饱和脂肪酸和EPA+DHA含量均高于池塘养殖，且总不饱和脂肪酸差异达到极显著水平，由上可知循环水养殖模式下加州鲈的脂肪酸品质更优。

必需氨基酸含量是鱼类重要的营养评价标志之一，而AAS、CS和EAAI则是评定必需氨基酸营养价值的3个重要指标，EAA的AAS评分越大于1，AAS和CS数值越接近1，EAAI数值越接近100就代表蛋白质价值越高，营养越均衡和全面[11-14]。本研究中，池塘养殖和循环水养殖加州鲈肌肉中各种必需氨基酸的ASS数值均大于1，CS数值均接近或大于1，说明两者必需氨基酸组成都较为均衡且含量也高；循环水养殖加州鲈肌肉中必需氨基酸的ASS和CS数值均大于池塘养殖加州鲈，说明循环水养殖加州鲈较之池塘养殖加州鲈EAA组成更加平衡，含量更高，且营养更丰富，可作为人们所需优质蛋白的补充源。循环水养殖加州鲈肌肉中EAAI数值也高于池塘养殖加州鲈，且两者的EAAI数值均接近于100，同样证明了以上论断。

根据FAO/WHO理想蛋白模式，质量较好的蛋白质ΣEAA/ΣAA在0.4以上，ΣEAA/ΣNEAA在0.6以上[38]，在本研究中，池塘养殖和循环水养殖加州鲈ΣEAA/ΣAA和ΣEAA/ΣNEAA的比值均在0.4和0.6以上，可见两种养殖模式的加州鲈均具有质量较好的蛋白；而循环水养殖加州鲈ΣEAA/ΣAA和EAA/NEAA的比值要极显著高于池塘养殖加州鲈，说明循环水养殖加州鲈的蛋白质较之池塘养殖加州鲈具有更好的质量。