中国圆田螺肌肉营养成分及消化酶活力比较分析

2021-11-18周康奇庞海峰韦孜娜覃俊奇杜雪松文露婷周明瑞许艺兰李文红潘贤辉

淡水渔业 2021年6期

周康奇，林勇，庞海峰,，韦孜娜，覃俊奇，黄姻，陈忠，杜雪松，文露婷，周明瑞，许艺兰，李文红，邓潜，潘贤辉

(1.广西壮族自治区水产科学研究院，广西水产遗传育种与健康养殖重点实验室，广西水产良种南繁基地，南宁 530021；2.广西大学,南宁 530004；3.广西钦州农业学校,广西钦州 535000)

中国圆田螺(Cipangopaludinachinensis)俗称田螺，隶属腹足纲(Gastropoda)田螺科(Viviparidae)圆田螺属(Cipangopaludina)，广泛分布于南方淡水湖泊、沼泽、稻田和池塘沟渠[1]，是我国最为常见的大型淡水螺类之一，是水产中淡水螺类养殖的主要品种之一。

近几年环棱螺(Bellamya)、圆田螺等淡水螺原材料消耗巨大。2020年中国渔业统计年鉴显示，消费所需的田螺80%依靠长江流域的天然捕捞，而2020年1月国家颁布了长江流域十年禁捕法令，开展人工田螺养殖将成为必然的发展趋势。目前对于田螺的研究主要集中在养殖技术[1,2]、水质净化[3]和药用功能鉴定[4]方面，关于其营养和消化生理特征研究较少。因此，本研究针对两种生长阶段下的中国圆田螺营养成分和消化酶活力变化及消化生理特征进行研究，以期为合理投饵、提高螺质量和产量提供参考依据，也为中国圆田螺消化调节机制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

中国圆田螺幼螺(5.98±0.31)g和成螺(16.77±0.45)g均采自广西柳州市里高镇木样屯田螺养殖基地(109°01′E，24°13′N)。本研究共设2个实验组(幼螺组和成螺组)，每组各设3个重复，每个重复60个样本，每组共计180个田螺。

1.2 样品采集和分析

从两组的每个重复中各随机选择10个样本，共计60个样本(幼螺组和成螺组各30个)，经清洗和擦拭后，用游标卡尺测量螺壳高和壳宽(精确至0.01 mm)，用电子天平进行体重测量(精确至0.01 g)。中国圆田螺形态性状和体重测量数据见表1。

表1 中国圆田螺幼螺和成螺样本的形态性状和体重测量结果Tab.1 Quantitative traits of juvenile and adult C.chinensis

从两组的每个重复中各随机选择50个田螺，共计300个田螺(幼螺组和成螺组各150个)进行解剖获得肌肉样品(每个重复100～150 g)，经称重后放入保鲜袋置于-80 ℃冰箱保存备用。肌肉营养组成和氨基酸的测定方法：蛋白质含量采用凯氏定氮法GBT/5009.5-2010；脂肪含量采用索氏抽提法GB.5009.4-2010；水分含量采用恒温干燥法(105 ℃)GB5009.3-2010；灰分含量采用马福炉灼烧法(550±25)℃ GB/T5009.6-2003；氨基酸组成测定参照GB5009.124-2016，取20 mg肌肉样品(鲜样)，以6 mol/L盐酸于真空状态下110 ℃水解24 h，采用氨基酸自动分析仪测定。

每组提取田螺的肠道、胃和肝胰脏组织，经液氮速冻后移至-80 ℃冰箱保存备用。消化酶活力测定方法：蛋白酶活性测定采用Folin-酚法[5]；淀粉酶活性测定采用3，5-二硝基水杨酸显色法[6]；纤维素酶的测定参照DNS法[7]；胃蛋白酶、α-淀粉酶(E)、β-淀粉酶(E)和纤维素酶(CL)使用南京建成生物工程研究所研发的试剂盒进行测定。

肌肉营养价值评定方法：参数必需氨基酸指数(EAAI)、化学分(CS)和氨基酸评分(AAS)作为评价中国圆田螺肌肉蛋白质营养价值的影响指标，计算公式分别为：

式中，t为待评的蛋白质，s为标准蛋白质，n为比较的氨基酸数，aa为所测样品中某种氨基酸含量(mg/g)，AA(FAO/WHO)为FAO/WHO评分模式中氨基酸含量(mg/g)，AA(egg)为鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量(mg/g)，WHO为世界卫生组织，FAO为世界粮农组织。

1.3 数据处理

测定结果均以平均值±标准差表示，用Excel 2010进行数据统计。采用SPSS Statistics19.0软件进行单因素方差分析，差异显著者进行LSD多重比较，P<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 中国圆田螺肌肉常规营养成分

表2结果显示，中国圆田螺成螺和幼螺的粗蛋白、水分、灰分、粗脂肪含量均无显著差异。

表2 中国圆田螺幼螺和成螺肌肉的常规营养成分(n=3,湿重)Tab.2 The basic nutrients of juvenile and adult C.chinensis muscles(n=3,fresh weight basis) %

2.2 肌肉氨基酸含量

除色氨酸和胱氨酸含量太低未能检测出外，本研究共检测16种常见氨基酸结果见表3。共检出必需氨基酸8种，非必需氨基酸6种，半必需氨基酸2种。其中16种氨基酸的平均值均为成螺高于幼螺。两组中均以谷氨酸含量最高；成螺群体的氨基酸总量(TAA)、必需氨基酸总量(EAA)、支链氨基酸(BCAA)、非必需氨基酸(NEAA)和呈味氨基酸(FAA)的含量均高于幼螺群体，但EAA/TAA、EAA/NEAA和FAA/TAA比值却相反，均为幼螺高于成螺。其中精氨酸含量和FAA/TAA成螺显著高于幼螺。

表3 中国圆田螺幼螺和成螺肌肉氨基酸组成(n=3，重)Tab.3 Amino acid composition of juvenile and adult C.chinensis muscles(n=3，fresh weight) %

2.3 肌肉营养品质评价

由表4可知，成螺EAAI高于幼螺，两组中EAA总量低于鸡蛋白的氨基酸模式，但比FAO/WHO模式要高，其中苏氨酸、亮氨酸、赖氨酸的含量都高于鸡蛋白模式与FAO/WHO氨基酸模式。F值为支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值，就F值来说，成螺高于幼螺。

表4 中国圆田螺幼螺和成螺肌肉蛋白的必需氨基酸指数(EAAI)Tab.4 Essential amino acid index(EAAI) of juvenile and adult C.chinensis muscle protein

由表5可知，两组中国圆田螺肌肉中EAA的CS除去蛋氨酸+半胱氨酸皆高于0.5，CS除苯丙氨酸+酪氨酸外均为成螺高于幼螺。中国圆田螺幼螺和成螺肌肉AAS除去缬氨酸与蛋氨酸+半胱氨酸皆高于1.0，除苯丙氨酸+酪氨酸外均为成螺高于幼螺。通过CS得出，蛋氨酸+半胱氨酸是中国圆田螺的第一限制氨基酸，缬氨酸是第二限制氨基酸。通过AAS得出，中国圆田螺的第一限制氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸，第二限制氨基酸为缬氨酸，这与CS得出的结果一致。

表5 中国圆田螺幼螺和成螺肌肉蛋白质的化学评分(CS)和氨基酸评分(AAS)Tab.5 Chemical points(CS) and amino acid scores(AAS) of juvenile and adult C.chinensis muscle protein muscle proteins

2.4 消化酶活力检测结果

表6结果显示，在胃、肠、肝胰脏中α-淀粉酶活力和纤维素酶活力均为幼螺高于成螺；在肠、肝胰脏中β-淀粉酶活力均为幼螺高于成螺，而在胃组织中则成螺高于幼螺，且在幼螺和成螺三种组织中两种淀粉酶活力均表现为肝胰脏>胃>肠，纤维素酶活力表现为胃>肝胰脏>肠；胃蛋白酶活力在三个组织中均为成螺高于幼螺，且均表现为肠>肝胰脏>胃。

表6 中国圆田螺幼螺和成螺消化酶活力Tab.6 Digestive enzyme activities of juvenile and adult C.chinensis in two breeding modes

3 讨论

3.1 中国圆田螺常规营养成分分析

脂肪酸与蛋白质的含量是评价水产品营养价值的重要指标[8]。与其他经济螺类相比，中国圆田螺粗蛋白脂肪含量为0.6%左右，与中华圆田螺(Cipangopaludinacathayennsis)(0.57%)、铜锈环棱螺(Bellamyaaeruginosa)(0.59%)和梨形环棱螺(Bellamyapurificata)(0.58%)含量相近，但低于三带田螺(Viuiparustricinctus)(0.65%)[8-10]。中国圆田螺的粗蛋白含量约为12.5%，低于中华圆田螺(14.56%)、铜锈环棱螺(13.89%)、梨形环棱螺(14.14%)和三带田螺(13.74%)[8-10]。综上表明，中国圆田螺具有低脂肪、高蛋白的营养组成特点，符合现代人在饮食上的营养需求，具有良好开发利用价值。

脂肪酸和蛋白质是水生动物生长发育重要的能量来源[11]。本研究发现幼螺脂肪酸含量高于成螺，但蛋白质含量低于成螺，表明在中国圆田螺早期的生长阶段，机体需要合成更多的脂肪酸来维持田螺生长过程中的能量需求，而发育到成熟阶段时，田螺生长则需要更多的蛋白质来提供能量。因此在中国圆田螺的饲料蛋白和脂肪配比应用上，需要在不同生长阶段进行区别配比。

3.2 中国圆田螺氨基酸组成和营养评价

鲜味氨基酸的组成与含量和动物蛋白质的鲜美可口程度密切相关，天冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸和丙氨酸为呈味氨基酸，特殊的是，甘氨酸和丙氨酸是呈甘味的特征性氨基酸，天冬氨酸和谷氨酸是呈鲜味的特征性氨基酸[12]。本研究结果显示，中国圆田螺成螺的天冬氨酸和谷氨酸含量高于幼螺，呈味氨基酸总量也以成螺最高，因此在风味鲜美程度上成螺较幼螺更具有优势。目前，在食品工业中的鲜味剂和动物饲料中的诱食剂通常使用这种高含量的呈味氨基酸进行制作，因此在此方面中国圆田螺可能具有开发利用价值。另外，本研究观测到中国圆田螺幼螺和成螺肌肉中均为谷氨酸的含量最高，与铜锈环棱螺、梨形环棱螺和三带田螺等螺类的研究结果相似[8]。在呈味氨基酸中，谷氨酸在脑组织生化代谢过程中有重要作用，参与多种生理活性物质的合成过程[13]。因此中国圆田螺具有高含量的谷氨酸对于机体脑部组织发育具有一定促进作用。此外，课题组也观察到成螺的精氨酸和赖氨酸含量均高于幼螺，且成幼螺肌肉中必需氨基酸含量均为赖氨酸最高。精氨酸作为半必需氨基酸，在伤口愈合发挥着重要的促进作用，也是人类幼年生长过程中不可或缺的一种氨基酸[14]。研究发现赖氨酸是人乳中第一限制性氨基酸，人们可通过摄入富含赖氨酸的蛋白质产品来提高机体对蛋白质的利用率[15]。因此单从精氨酸和赖氨酸数据来看，成螺的营养价值更优于幼螺。

另一方面，氨基酸组成和含量在很大程度上决定了蛋白质的营养价值，其主要体现在它含有人体所需的氨基酸种类以及蛋白质含量多少[16,17]，在本研究中，两种生长阶段的中国圆田螺肌肉中EAA/TAA比值接近FAO/WHO的评定标准，两组的EAA/NEAA比值均高于FAO/WHO的评定标准，因此认为中国圆田螺属于质量较好的蛋白源。与中华圆田螺相比，中国圆田螺属于高灰分贝类，其赖氨酸评分优于全鸡蛋蛋白，在矿物质营养方面表现出非常明显的优势，有开发成补充多种矿物质之天然膳食补充剂的潜力[18]。同时，李晓英等[8]研究发现中华圆田螺EAAI为48.48，低于本研究中国圆田螺的EAAI评分(81-84)，这暗示着中国圆田螺可能较中华圆田螺具有更好的味道和营养。

3.3 中国圆田螺消化酶活性分析

水生动物消化道不同部位的消化酶活性会因消化机能的不同而产生差异[19]。本研究中两种生长阶段的中国圆田螺的胃蛋白酶活力：肠>肝胰脏>胃，与鲇(Silurusasotus)[20]、南方大口鲇(meridionalis)[21]等鱼类消化酶研究结果相似；两种生长阶段的中国圆田螺淀粉酶活力:肝胰脏>胃>肠，与鲇[20]、南方大口鲇[21]、黑尾近红鮊(Ancherythroculternigrocauda)[22]、鳜(Sinipercachuatsi)[23]和银鲫(Carassiusauratusgibelio)[24]等鱼类消化酶的研究结果相似。从中国圆田螺的胃蛋白酶和淀粉酶活性分布特点可以看出，与杂食性鱼类的消化酶活性相似，说明中国圆田螺的肠道是其食物蛋白质的主要消化场所，而肝胰脏可能是淀粉酶的主要来源，田螺对饲料中碳水化合物的消化吸收能力与肝胰脏分泌淀粉酶的强弱可能有直接关系。两种生长阶段的中国圆田螺纤维素酶活力：胃>肝胰脏>肠，推测胃可能是纤维物质的主要消化场所。

在不同的生长阶段，消化酶活性也会因消化器官的发育，内分泌功能的增强，习性的变化以及所摄入营养成分的质量的变化而发生变化[22]。罗明珠等[25]发现田螺主要以高水分的水生植物叶片和藻类为食，因此认为田螺可能主要以富含淀粉和纤维物质，而极少以含脂肪的物质为食。田螺对纤维素和淀粉的消化能力较强，对消化脂肪的能力很弱，螺的种类是影响消化酶(纤维素酶，淀粉酶，脂肪酶)活性的最重要的因素之一，它的影响远大于器官和年龄之间对消化酶的影响[26,27]。周根元[28]在中华圆田螺肠道含各类食物的出现频率中发现，其主要摄食绿藻门、硅藻门等藻类和有机碎屑，极少数摄食水生动物。段晓姣等[29]对梨形环棱螺的食物组成依相对重要性指数百分比高低顺序排列依次为藻类、有机碎屑、其它和小型无脊椎动物。本研究中，中国圆田螺α-淀粉酶活力和纤维素酶活力在胃、肠、肝胰脏三个组织中的中均为幼螺高于成螺，β-淀粉酶活力在肠、肝胰脏两个组织中均为幼螺高于成螺，胃蛋白酶活力在胃、肠、肝胰脏三个组织中均为成螺高于幼螺。暗示着中国圆田螺可能对纤维素和淀粉的消化能力较强，对脂肪的消化能力很弱，进而导致田螺偏好摄食富含淀粉和纤维物质的食物为主。同时，基于本研究结果，我们认为在中国圆田螺在幼螺阶段可能对淀粉和纤维物质的消化能力较强，对蛋白的消化能力较弱，而在成螺发育阶段则截然相反。