池塘及稻田养殖克氏原螯虾肌肉成分与营养品质比较分析

陈 健，李良玉，杨壮志，陈 霞，魏文燕，杨 马，唐 洪，张小丽，刘家星

（成都市农林科学院，四川成都 611130）

克氏原螯虾 （Procambarus clarkii）俗称小龙虾，其生长速度快、适应能力强，能在池塘、湖泊、稻田等多种水生环境中生长，现已成为我国四大淡水经济养殖虾类之一（王顺昌等，2003）。

我国池塘养鱼历史悠久、经验丰富，是大部分地区使用的养鱼方式，目前产量约占淡水养鱼的60%以上，其具有投资小、收益大、见效快、生产稳定等特点。稻田养殖鱼类是利用稻田的特殊环境，既种稻又养鱼，运用稻鱼共生理论，通过稻渔工程建设，达到鱼稻双收的一种综合养殖方式（王祖峰，2018）。稻田养殖节约土地，以稻田代替鱼塘，发挥了稻田的主体生产作用；节约饲料，增产稻谷，稻田内鱼的饵料比较丰富，可以减少投饵或不投饵；节约肥料，鱼类可以提供有机肥料，鱼粪可以肥水肥田，减少化肥施用量；鱼类能摄食杂草、害虫，能疏松土壤，有利于稻谷增长，减少农药施放，稻田养殖具有稳粮、增产、提质、增效作用。

池塘、稻田两种养殖模式各具优势，有研究表明，鱼类养殖环境、饲料成分及品种差异等因素均对鱼类肌肉的营养成分有影响（Heinitz等，2018；Yang 等，2017；朱成科等，2017）。目前对稻田养殖鱼类肌肉营养成分的研究报道还很少，仅有对鲤鱼、瓯江彩鲤等少数鱼类的相关研究报道（彭英海等，2019；马冬梅等，2018），鲜见克氏原螯虾在生长环境及摄食方面的差异是否会对其肌肉营养品质有影响的报道。本研究对池塘养殖与稻田养殖克氏原螯虾肌肉营养成分进行测定和分析，揭示不同生长方式对克氏原螯虾营养价值的影响，为稻田克氏原螯虾的品质评价提供可靠依据，并进一步为克氏原螯虾健康养殖技术的研究与推广、配合饲料的研制提供基础资料和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 克氏原螯虾虾苗购置于四川省成都市崇州，体质量10～15 g。虾苗随机投放到池塘养殖塘和稻田养殖塘，投放密度为75～100 kg/667 m2，池塘养殖塘和稻田养殖塘各4个试验点，养殖周期为5～6个月。养殖周期结束后，2种生长方式克氏原螯虾样品随机取样并测量体重，池塘养殖组和稻田养殖组每个试验点各随机取克氏原鳌虾15尾，共采集克氏原鳌虾120尾；克氏原螯虾体质量（33.6±4.3）g。

1.2 组织取样 养殖周期结束后，2种生长方式克氏原螯虾样品随机取样并测量个体，取样前擦干虾体表面水分，用解剖剪沿克氏原螯虾尾部肠道剪开，取下肌肉组织置于液氮中保存。因克氏原螯虾出肉率低，体质量较小，故取多尾虾的肌肉组织制备混合样品，每组15尾虾肌肉样品混匀，共采集肌肉样品20～25 g。

1.3 常规营养成分测定 常规营养成分的测定参照食品安全国家相关标准，其中水分含量测定采用直接干燥法，参照《食品中水分的测定》（GB/T 5009.3-2016）；蛋白质含量测定采用凯氏定氮法，参照 《食品中蛋白质的测定》（GB/T 5009.5-2016）；脂肪含量测定采用索氏提取法，参照《食品中脂肪的测定》（GB 5009.6-2016）；总灰分含量测定采用灼烧和称重法，参照《食品中灰分的测定》（GB 5009.4-2016）。

1.4 氨基酸与微量元素营养成分测定 氨基酸组成与含量测定参照《食品中氨基酸的测定》（GB 5009.124-2016）的方法；微量元素钙、磷、铁、铜和铅含量测定参照 《食品中多元素的测定》（GB 5009.268-2016第二法）的方法。

1.5 肌肉营养品质评价方法 将所测克氏原螯虾肌肉中氨基酸的含量换算成每克蛋白质中所含氨基酸的毫克数，再与FAO/WHO蛋白质评价的氨基酸标准模式和鸡蛋蛋白质的氨基酸模式进行比较，并计算氨基酸评分（AAS）和化学评分（CS），AAS和CS计算公式如下：

AAS=［试样样品中氨基酸含量 （mg/g N）］/［FAO/WHO评分标准模式中同种氨基酸含量（mg/g N）］；

CS=试样样品中氨基酸含量（mg/g N）/鸡蛋蛋白质中同种含量（mg/g N）；

氨基酸含量=［样品中某种氨基酸含量 （鲜样）］/［样品中粗蛋白质含量（鲜样）］×6.25×1000。

1.6 统计分析 试验所得数据以 “平均值±标准差”表示，所测数据用Excel进行整理和SPSS 17．0软件进行统计分析，采用单因素方差分析（one-way ANOVA）进行显著性检验，并用Duncan氏法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 常规营养成分比较 池塘养殖和稻田养殖克氏原螯虾的常规营养成分见表1，稻田养殖克氏原螯虾肌肉中水分、蛋白质和灰分含量分别为80.525、17.350、1.375 g/100 g，均高于池塘养殖克氏原螯虾 79.925、17.275、1.325 g/100 g， 但差异不显著（P＞0.05，下同）；稻田养殖克氏原螯虾肌肉中脂肪含量为0.225 g/100 g，显著低于池塘养殖克氏原螯虾的脂肪含量0.300 g/100 g（P＜0.05）。

表1 池塘养殖和稻田养殖克氏原螯虾肌肉中常规营养成分的比较 g/100 g

2.2 氨基酸组成比较 池塘养殖和稻田养殖克氏原螯虾的肌肉样品均检测出17种氨基酸，其中含人体必需氨基酸7种，半必需氨基酸2种，非必需氨基酸8种，其氨基酸组成及含量见表2。两种养殖模式下克氏原螯虾的肌肉氨基酸含量和总量均不存在显著差异，在氨基酸含量方面，呈味氨基酸谷氨酸含量最高，分别为2.8050%和2.8150%，胱氨酸含量最低，分别为0.1725%和0.1925%；呈味氨基酸均占氨基酸总量的38.00%以上，稻田养殖克氏原螯虾呈味氨基酸含量（6.3800%）高于池塘养殖（6.2975%）；必需氨基酸占氨基酸总量的比例分别为35.77%和35.40%。

2.3 肌肉营养价值评定 池塘养殖和稻田养殖克氏原螯虾肌肉氨基酸的AAS和CS评分结果如表3所示，两种养殖模式下赖氨酸的AAS和CS评分结果均为最高，分别为1.40、1.08和1.39、1.07，均高于FAO/WHO评分模式和全鸡蛋蛋白质模式。蛋氨酸-胱氨酸 （Met-Cys）及缬氨酸的AAS和CS评分结果相对较低，两者为克氏原螯虾的限制性氨基酸，池塘养殖和稻田养殖克氏原螯虾的第一限制性氨基酸均为蛋氨酸-胱氨酸（Met-Cys），第二限制性氨基酸均为缬氨酸。

表2 池塘养殖和稻田养殖克氏原螯虾肌肉中氨基酸组成及含量的比较

2.4 矿物元素组成比较 池塘养殖和稻田养殖克氏原螯虾肌肉中钙（Ca）、磷（P）、铁（Fe）、铜（Cu）等微量元素的含量结果如表4所示，稻田养殖克氏原螯虾肌肉中钙、磷和铁含量显著高于池塘养殖的克氏原螯虾（P＜0.05），两种养殖方式下克氏原螯虾肌肉中的铜含量不存在显著差异。

表4 稻田养殖和池塘养殖克氏原螯虾肌肉中矿物元素含量的比较

表3 池塘养殖和稻田养殖克氏原螯虾肌肉中必需氨基酸的组成与评价

3 讨论

3.1 常规营养成分 通过对鱼类常规营养成分进行分析，可大体掌握鱼类生理、生长发育及饲料对鱼类机体产生的影响，从而进一步了解鱼体机能变化；粗灰分含量可衡量矿物质和微量元素的多少，在营养功能方面对人体具有重要作用（顾向飞等，2014）。本研究发现池塘养殖和稻田养殖克氏原螯虾肌肉中水分（79.925%和80.525%）、蛋白质 （17.275%和17.350%）和总灰分 （1.325%和1.375%）含量无显著差异，这与田娟（2018）、丁建英（2010）等研究的常规营养成分比例接近。

两种养殖模式下克氏原螯虾肌肉在脂肪含量上存在显著差异，鱼类肌肉脂肪含量除与种类、产地、年龄等相关外，可能还与养殖环境相关（冯德品等，2017；Sankian 等，2017； 刘邦辉等，2011；王爱民等，2010）。同时，有研究表明饲料脂肪水平对鱼类肌肉脂肪成分有直接影响，王爱民等（2010）研究发现肌肉中脂肪含量随饲料脂肪水平的增加而呈上升趋势，斑鳜肌肉中脂肪含量也与饲料脂肪水平呈正相关（王彩理等；2012）。本研究中克氏原螯虾生长环境存在差异，稻田养殖克氏原螯虾除摄食人工配合饲料外，也摄食稻田中天然饵料；相对池塘养殖而言，其饵料较为丰富，脂肪含量也相对较低，故稻田养殖的克氏原螯虾肌肉中脂肪含量显著低于池塘养殖克氏原螯虾脂肪含量。

3.2 氨基酸组成 蛋白质是动物机体中必不可少的重要物质，蛋白质几乎参与机体所有的生命活动，如体液调节、合成生物活性物质、提高免疫力等。而蛋白质的重要组成部分是氨基酸，各种氨基酸的含量也是决定水产品质量的另一个重要指标，评价蛋白质的营养价值必须根据氨基酸的组成和含量来确定，氨基酸比例是影响营养价值的重要指标（胡盼等，2015）。本研究中克氏原螯虾检测到17种氨基酸，包括苏氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和缬氨酸7种必需氨基酸，2种半必需氨基酸和8种非必需氨基酸；其中必需氨基酸含量高低和组成比例是影响蛋白质营养水平的重要原因。

本研究中克氏原螯虾肌肉TAA为16.2300%和16.3450%，与田娟（2018）等研究的洞庭湖克氏原螯虾肌肉中TAA（16.06%）接近，略低于丁建英（2010）等研究的克氏原螯虾（17.12%）、易瑞恺（2013）等报道的鄱阳湖克氏原螯虾（17.04%）；略高于日本对虾（16.14%）和日本沼虾（15.55%）（许星鸿等，2011；李林春等，2005）。在营养品质评价方面，克氏原螯虾肌肉EAAI为78以上，与洞庭湖克氏原螯虾肌肉中EAAI（80.02）接近，远高于鄱阳湖克氏原螯虾 （56.36）及盱眙克氏原螯虾（66.42），也高于南美白对虾、中国对虾。克氏原螯虾必需氨基酸的满足率较高，是一种营养价值较高的虾类，对于以谷物为主的膳食者来说可起到补充作用，从而提高人体对蛋白质的利用率。根据CS评分，克氏原螯虾第一限制性氨基酸为蛋氨酸-胱氨酸，第二限制性氨基酸为缬氨酸，这与常熟市克氏原螯虾、南美白对虾、日本沼虾一致（易瑞恺等，2013；许星鸿等，2011；李林春等，2005），说明蛋氨酸-胱氨酸是虾类普遍缺乏的氨基酸。

肌肉中天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）和丙氨酸（Ala）4种呈味氨基酸的含量高低对肉的鲜味和口感有决定作用。其中，谷氨酸和天冬氨酸为呈鲜味的特征性氨基酸，而甘氨酸和丙氨酸是呈甘味的特征性氨基酸。克氏原螯虾肌肉中呈味氨基酸总含量为6.2975%和6.3800%，高于洞庭湖克氏原螯虾（5.98%）和盱眙克氏原螯虾（6.14%），低于鄱阳湖克氏原螯虾与常熟克氏原螯虾（6.81%）；同时相比于其他甲壳类，高于东北鳌虾（6.05%）和罗氏沼虾（5.99%），低于日本沼虾（7.66%）（陈晓汉等，2001）。 其中谷氨酸含量为2.8050%，高于大多名优水产品种，这可能是克氏原螯虾鲜味高于鱼类的原因之一。

在测定17种氨基酸含量时，池塘养殖和稻田养殖克氏原螯虾的肌肉中必需氨基酸含量分别占氨基酸总量的35.77%和35.40%，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值分别为0.6952和0.6867。根据FAO/WHO提出的蛋白参考模式，优质食品蛋白源必需氨基酸与非必需氨基酸的比值应大于0.60（Seligson 等，1984），研究表明，两种养殖方式下克氏原螯虾的必需氨基酸含量均符合该指标。评价稻田养殖和池塘养殖克氏原螯虾的蛋白质量时，主要参考FAO/WHO的标准模式和全鸡蛋蛋白质模式，并使用AAS、CS及EAAI进行评价。从AAS计算结果可看出，两种养殖方式的克氏原螯虾必需氨基酸AAS为0.83～1.40，接近或大于1.00，必需氨基酸组成符合FAO/WHO模式标准；从CS可看出，克氏原螯虾必需氨基酸CS为0.53～1.08，必需氨基酸组成较接近全鸡蛋蛋白质模式。综上所述，稻田养殖和池塘养殖克氏原螯虾肌肉中氨基酸的组成与含量基本相同，氨基酸含量高，必需氨基酸含量丰富。

3.3 矿物元素成分 矿物元素又称无机盐，是体内蛋白质和酶的关键组成部分，是人体维持生命和新陈代谢所必不可少的物质。矿物元素中除Ca、P等对人体有重要生理功能的常量元素外，还有一些与人体健康、生长有关的微量元素，如Fe、Cu和Se等。鱼类肌肉中矿物元素的组成和含量的评定，可对人类合理膳食、有益矿物元素补充等进行科学指导。

矿物元素不仅影响鱼肉的营养价值，也影响鱼肉产品的风味，矿物质对细胞抗氧化、机体免疫调节、铁离子的吸收和转运具有重要作用，是维持鱼类正常生长的必需营养物质（丁玉琴等，2011），矿物元素含量还受到饵料及生长环境的影响 （刘凯等，2009）。

稻田养殖克氏原螯虾肌肉中的矿物元素Ca、P和Fe含量显著或极显著高于池塘养殖的克氏原螯虾，说明不同的生长环境对克氏原螯虾肌肉Ca、P和Fe元素的含量有影响；与马冬梅（2018）研究稻田养殖华南鲤肌肉中矿物元素含量的结果相似。原因可能是稻田中矿物元素含量丰富，稻田养殖的鱼有效吸收和积累了稻田中的矿物元素。稻田养殖克氏原螯虾肌肉中钙、铁元素含量较高，矿物元素在人体内含量甚微，但对人体健康起着重要作用，作为酶、激素、维生素和核酸的成分，参与生命的代谢过程。

4 结论

池塘养殖和稻田养殖两种模式下肌肉中除脂肪含量外，水分、蛋白质和灰分含量无显著性差异。肌肉中均检测出17种氨基酸，其中含人体必需氨基酸7种，半必需氨基酸2种，非必需氨基酸8种，池塘养殖和稻田养殖克氏原螯虾的第一限制性氨基酸为蛋氨酸-胱氨酸，第二限制性氨基酸为缬氨酸。稻田养殖克氏原螯虾肌肉中钙、磷和铁含量显著高于池塘养殖的克氏原螯虾，铜含量低于池塘养殖的克氏原螯虾。两种养殖模式下克氏原螯虾均具有氨基酸组分合理、必需氨基酸含量和种类丰富、呈味氨基酸含量高等优点，符合消费者对低脂肪鱼类的要求。