中国对虾放流和养殖群体肌肉营养成分比较分析

闫龙，赵静，王燕平，罗耀明，李勇，姜大为*

(1.大连市现代农业生产发展服务中心，辽宁 大连 116021；2. 江苏省海洋水产研究所，江苏 南通，226007)

中国对虾(Fenneropenaeuschinensis)隶属于十足目(Decapoda)、对虾总科(Penaeoidea)、对虾科(Penaeidae)、明对虾属，俗称东方对虾，与墨西哥棕虾(Penaeusaztecus)、圭亚那白虾(Exopalaemonguianensis)共同誉为“世界三大名虾”[1]。中国对虾主要分布于渤海、黄海及东海北部。因其肉质鲜美、营养丰富、生长迅速等特点，已成为中国沿海省市重要的人工养殖和增殖放流品种之一，也是中国和朝鲜半岛的重要捕捞对象[2]。20世纪80年代初，中国先后在渤海、黄海、东海海域开展了大量的中国对虾增殖放流工作。但中国对虾增殖放流后，由于饵料来源和生长环境的改变，其营养价值和品质与养殖对虾相比是否会发生改变还需进一步研究。

有研究表明氨基酸、脂肪酸及矿物元素的组成变化直接影响动物的肉质营养和品质风味[3]。目前，国内外研究人员相继报道了对脊尾白虾(Palaemoncarincauda)、短沟对虾(Penaeussemisulcatus)和哈氏仿对虾(Parapenaeopsishardwickii)等虾类的营养成分分析研究[4-10]。也有部分学者对中国对虾个体生长过程中营养需求及不同海域中国对虾肌肉中脂肪酸含量进行测定[11-16]。迄今，没有关于中国对虾放流和养殖群体的肌肉营养成分全面分析的报道，本研究对中国对虾放流和养殖群体肌肉的基本营养成分、氨基酸、脂肪酸和矿物质等进行全面测定分析，以期为中国对虾资源的充分开发利用及其配合饲料的研制提供基础数据和理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

中国对虾放流和养殖苗种为同一批次虾苗，体长为1.0～1.3 cm。放流时间为5月中旬，在放流苗种中随机选取部分虾苗于大连瓦房店市谢屯镇海友水产养殖场养殖到10月上旬，养殖样品体长为13.25～13.96 cm，体重为40.42～55.30 g。放流样品采集于大连瓦房店海域，为增殖放流回捕调查时通过流刺网捕获，回捕时间为10月中、上旬，体长为12.95～13.84 cm，体重为48.10～56.90 g。

1.2 实验方法

随机选取中国对虾放流和养殖群体各30只，用清水将实验对虾洗净后擦干体表水分，尽量取出每尾虾的大部分肌肉，样品制备后在-20 ℃冰箱保存待测。测量时将样品真空冷冻后碾磨、混匀，再将样品分成2份，一份用于营养成分测定，另外一份用于氨基酸、脂肪酸及矿物质元素测定。

1.2.1 常规营养成分的测定

水分含量测定：直接干燥法(GB/T 5009.3—2010)；灰分含量测定：高温灰化法(GB/T 5009.4—2010)；粗蛋白含量测定：半微量凯氏定氮法(GB/T 5009.5—2010)；粗脂肪含量测定：索氏抽提法(GB/T 14772—2008)。

1.2.2 氨基酸的测定

样品经6 mol/L的HCL水解，充氮气后封管，放置于110 ℃的烘箱中水解24 h，减压蒸干后定容，应用异硫氰酸苯酯柱前衍生法，采用ThermoFisher U3000液相色谱仪测定氨基酸含量。

1.2.3 脂肪酸的测定

用Bligh-Dyer法提取总脂肪[17]，KOH-甲醇水皂化，Metcalfe的BF3催化法提取脂肪酸[18]，采用ThermoFisher Trace 1310 ISQ气相色谱质谱联用仪测定，用面积归一法计算各种脂肪酸相对百分含量。

1.2.4 矿物质的测定

取适量的肌肉样品于消化罐，经5 mL浓硝酸和2 mL过氧化氢充分消化后，采用Thermo icap Q ICP-MS检测肌肉中矿物元素的含量。

1.3 数据处理与分析

结果以平均值±标准差表示，利用Excel 2013进行数据统计，利用SPSS 22.0分析软件对实验所测定的营养成分原始数据进行单因子方差分析，利用leven' test进行方差齐性检验，用Schefffe法进行多重比较，以P<0.05作为差异性显著的判断标准。

1.4 营养品质评价

依据FAO/WHO(1973年)制定的氨基酸评分标准模式[19]和中国疾病预防控制中心提出的鸡蛋蛋白质的氨基酸模式[20]对氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)进行计算评估，参考公式如下：

氨基酸评分(AAS)=待测蛋白质中某氨基酸含量
(mg/g)/参考蛋白质中同种氨基酸含量(mg/g)

式(1)

化学评分(CS)=待测蛋白质中某氨基酸含量
(mg/g)/鸡蛋蛋白中同种氨基酸含量(mg/g)

式(2)

必需氨基酸指数(EAAI)=[(100A/AE)×
(100B/BE) ×(100C/CE) ×…× (100H/HE)]1/n

式(3)

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，AE、BE、CE、…、HE为全鸡蛋蛋白质中相对应的必需氨基酸含量。

氨基酸含量(mg/g N)=样品某种氨基酸含量
(鲜样)/样品粗蛋白含量(鲜样)×6.25×1 000[21]

式(4)

2 结果与分析

2.1 中国对虾放流和养殖群体肌肉的基本营养成分比较

中国对虾放流和养殖群体肌肉营养成分测定结果如下表1所示。中国对虾放流和养殖群体的水分、灰分、粗蛋白质和粗脂肪含量的差异不显著(P>0.05)。由表1可知，中国对虾基本营养成分中水分的质量分数最高，平均含量为75.25%。其次为粗蛋白，平均含量为21.16%。含量最低的为粗脂肪，其平均值为1.29%。

表1 不同生长环境中国对虾营养成分比较(以湿质量计)Tab.1 Comparison for nutrient components of Fenneropenaeus chinensis from different growthenvironments (measured by wet mass ) %

2.2 中国对虾放流和养殖群体氨基酸组成与营养品质评价

2.2.1 氨基酸组成分析

17种常见氨基酸在中国对虾放流和养殖群体肌肉中均有检出。17种氨基酸包括必需氨基酸7种、非必需氨基酸10种，分析结果如下表2所示。色氨酸由于检测方法的原因，分析过程中被分解，未做测定。

表2 不同生长环境下中国对虾氨基酸组成及含量(以湿质量计)Tab.2 Comparison for amino acid compositions of Fenneropenaeus chinensis from different growth environments (measured by wet mass) g·100 g-1

从氨基酸的组成来看，中国对虾放流和养殖群体肌肉中7种必需氨基酸的含量存在不同程度的差异，但差异均不显著(P>0.05)。10种非必需氨基酸中，甘氨酸、丙氨酸在养殖群体含量中显著高于放流群体(P<0.05)；脯氨酸在放流群体中显著高于养殖群体(P<0.05)。

从氨基酸的总量来看，养殖群体(23.32%)略高于放流群体(22.59%)，但差异不显著(P>0.05)。且必需氨基酸和非必需氨基酸的含量也呈现出同样的趋势。中国对虾总氨基酸的含量高于日本对虾(Penaeusjaponicus)(16.14%)和南美白对虾(Litopenaeusvannamei)(18.36%)[9]。放流和养殖群体的必需氨基酸和氨基酸总量比率(EAA/TAA)及必需氨基酸和非必需氨基酸比率(EAA/NEAA)均存在一定程度的差异，但差异均不显著(P>0.05)。

2.2.2 肌肉营养品质的评价

食物中必需氨基酸的种类、含量及比例是蛋白质营养价值的决定性因素。如表3所示：总体来看，放流和养殖中国对虾必需氨基酸总量高于FAO标准，但低于鸡蛋蛋白标准；赖氨酸的含量显著高于FAO模式和鸡蛋蛋白模式；苏氨酸和异亮氨酸均高于FAO模式，但均低于鸡蛋蛋白模式；缬氨酸低于FAO模式和鸡蛋蛋白模式。

表3 不同生长环境中国对虾必需氨基酸营养价值评价Tab.3 Nutritional value evaluation for essential amino acids of Fenneropenaeus chinensis from different growth environments

第一限制性氨基酸指在限制氨基酸中缺乏最多的一类氨基酸，其对蛋白质的质量好坏起到决定性作用，并且会影响机体对蛋白质的利用。本研究结果表明以AAS为评价标准，中国对虾放流和养殖群体的第一限制性氨基酸均为缬氨酸，第二限制性氨基酸均为亮氨酸；以CS为评价标准，中国对虾放流和养殖群体的第一限制性氨基酸为缬氨酸，第二限制性氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸。

2.3 中国对虾放流和养殖群体肌肉的脂肪酸组成及比较

脂肪酸的检测结果如表4所示。中国对虾放流群体共检测到32种脂肪酸，中国对虾养殖群体共检测到31种脂肪酸，与放流群体相比未检测出十三烷酸(C13∶0)。32种脂肪酸包括饱和脂肪酸(SAF)15种，不饱和脂肪酸(UFA)17种。17种不饱和脂肪酸又包括单不饱和脂肪酸(MUFA)7种，多不饱和脂肪酸(PUFA)10种。

表4 不同生长环境下中国对虾脂肪酸组成及含量(以湿质量计)Tab.4 Comparison for fatty acid compositions of Fenneropenaeus chinensis from different growth environments (measured by wet mass) mg·kg-1

中国对虾放流和养殖群体脂肪酸含量的排列顺序趋于一致。其中饱和脂肪酸以C16∶0含量最高，其次为C18∶0和C17∶0。4种饱和脂肪酸含量在养殖和放流群体间存在显著差异。其中C14∶0、C15∶0和C17∶0在放流群体中含量显著高于养殖群体(P<0.05)；C23∶0在放流群体显著低于养殖群体(P<0.05)。单不饱和脂肪酸以棕榈油酸(C16∶1)含量最高，其次为油酸(C18∶1n-9c)。单不饱和脂肪酸顺-10-十七烯酸(C17∶1)、棕榈油酸(C16∶1)在放流群体中的含量显著高于养殖群体(P<0.05)。多不饱和脂肪酸中含量最高的为EPA(C20∶5n-3)，其次为DHA(C22∶6n-3)和花生四烯酸(C20∶4n-6)。有6种多不饱和脂肪酸含量在养殖中国对虾和放流中国对虾群体间存在显著差异，其中C18∶3n-3和C20∶3n-6在养殖群体显著高于放流群体(P<0.05)；C18∶2n-6、C20∶4n-6、C20∶5n-3及C22∶6n-3含量在放流群体中显著高于养殖群体(P<0.05)。

总体来看，中国对虾脂肪酸含量呈现出多不饱和脂肪酸(PUFA)>饱和脂肪酸(SFA)>单不饱和脂肪酸(MUFA)的特点，这与海蛸类的含量顺序恰好相反[22]。中国对虾单不饱和脂肪酸总含量放流群体显著高于养殖群体(P<0.05)；放流群体的n-3和n-6不饱和脂肪酸含量显著高于养殖群体(P<0.05)；EPA+DHA放流群体显著高于养殖群体(P<0.05)。

2.4 中国对虾放流和养殖群体肌肉的矿物元素比较

中国对虾肌肉矿物元素的测定结果如表5所示。结果表明在矿物元素中，钾和镁在野生和放流群体中不存在显著差异，钠的含量在放流群体(325.20 mg/100 g)显著高于养殖群体(270.21 mg/100 g)(P<0.05)；钙的含量在放流群体中(1 920.23 mg/100 g)显著高于养殖群体(1 483.59 mg/100 g)(P<0.05)。在微量元素含量中，铜元素在放流群体含量(2.28 mg/100 g)显著高于养殖群体(1.53 mg/100 g)(P<0.05)，锌元素在放流群体(4.78 mg/100 g)中显著高于养殖群体(3.02 mg/100 g)(P<0.05)。

表5 不同生长环境中国对虾矿物元素评价(以湿质量计)Tab.5 Evaluation for mineral element contents of Fenneropenaeus chinensis from different growth environments (measured by wet mass) mg·100 g-1

3 讨论

3.1 中国对虾一般营养成分比较分析

肌肉是中国对虾的主要食用部位，肌肉中粗蛋白、粗脂肪的含量是评价其食用价值的重要指标。有研究表明由于生长环境和摄取的饵料来源和种类的不同，会导致虾类肌肉营养成分含量存在一定程度的差异[6-8]。本研究中粗蛋白和粗脂肪含量在养殖群体和放流群体中差异不大。这可能由于养殖群体和放流群体生长海域的温度、盐度相差不大。与其他虾类相比，中国对虾的粗蛋白的含量多在20%以上，明显高于哈氏仿对虾(17.94%)、南美白对虾(17.45%)、日本对虾(17.74%)和日本沼虾(Macrobrachiumnipponense)(15.18%)，但其粗脂肪的含量与上述虾类相差不大[6]。由此可见，中国对虾是一种蛋白含量较高的优质虾类蛋白源。

3.2 中国对虾氨基酸含量比较分析

本研究中中国对虾放流和养殖群体肌肉内的必需氨基酸含量差异不显著，但是甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸3种非必需氨基酸含量存在显著的差异。甘氨酸和丙氨酸是呈甘味的特征氨基酸[23]，养殖中国对虾肌肉甘氨酸和丙氨酸的含量显著高于放流群体，这可能是由于养殖中国对虾食用花生饼、大豆饼等制作而成的富含甘氨酸和丙氨酸的配合饲料导致的。脯氨酸为海洋浮游生物机体内一种含量较高的氨基酸，本研究中放流群体肌肉内脯氨酸显著高于养殖群体，这可能是由于放流中国对虾在自然海域中主要以浮游动植物为食物，导致体内脯氨酸积累量较高。由此可见，由于摄取食物来源和种类的不同，会导致放流和养殖中国对虾肌肉内部分非必需氨基酸的含量产生显著差异。

氨基酸的含量在中国对虾放流和养殖群体高低顺序基本一致，含量最高的为谷氨酸，其次为天冬氨酸、赖氨酸和亮氨酸，含量最低的为丝氨酸。这与海蛸类、南美白对虾的氨基酸排列顺序具有很大的差异[9，24]。虾的味道主要取决于具有呈味作用的鲜味氨基酸含量[25-26]。有研究表明鲜味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸及甘氨酸)含量的多少对动物蛋白质的鲜美程度起到很大的决定作用[25]，从鲜味氨基酸总量来看，放流和养殖中国对虾鲜味氨基酸含量差异不显著，但均明显高于斑节对虾(Penaeusmonodon)(7.74%)、黄斑蓝子鱼(Siganuscanaliculatus)(6.21%)和海洋蛸类[21-22]。放流和养殖中国对虾鲜味氨基酸占氨基酸总量的比例分别为46%和48%，高于哈氏仿对虾(39%)、日本对虾(36.78%)、中华管鞭虾(Solenoceracrassicornis)(39.74%)和南美白对虾(40.5%)等海洋虾类[21，23，25]。由此可见，较高的鲜味氨基酸含量使得中国对虾较其他海洋虾类相比具有更加浓郁的海虾风味。

氨基酸的组成和含量以及必需氨基酸指数(EAAI)是评价蛋白质质量好坏的重要指标。EAAI能反应必需氨基酸与标准蛋白的接近程度，EAAI>95时，为优质蛋白源；86

3.3 中国对虾脂肪酸含量比较分析

必需脂肪酸(亚麻酸、亚油酸及花生四烯酸)和不饱和脂肪酸的含量是衡量油脂价值高低的两个重要指标[27]。亚油酸(C18∶2n-6)和亚麻酸(C18∶3n-6、C18∶3n-3)具有明显的降血脂、降血压、降胆固醇的功效。本研究中亚麻酸和亚油酸含量养殖群体均显著高于放流群体，该研究结果与季文娟[14]的研究结果基本一致，这可能是由于养殖中国对虾食用含有豆粕等富含亚油酸和亚麻酸的植物饲料，造成其体内积累较高的亚油酸和亚麻酸。

不饱和脂肪酸在放流中国对虾肌肉内含量显著高于养殖群体，且二十碳三烯酸、花生四烯酸和DHA+EPA等多不饱和脂肪酸的含量在放流对虾肌肉中均显著高于养殖群体。二十碳三烯酸(C20∶3n-6)和花生四烯酸(C20∶4n-6)是具有酯化胆固醇、增加血管弹性、提高智力等重要生理作用的不饱和脂肪酸。DHA(C22∶6n-3)和EPA(C20∶5n-3)两种高不饱和脂肪酸不仅对人体细胞膜功能基因表达有重要作用，而且可以促进儿童智力发育、有效防治老年痴呆、较强的抑癌效果[28-29]。放流中国对虾肌肉中多不饱和脂肪酸含量较高可能是由于其生长在海洋自然环境中，以小型甲壳动物和无脊椎动物幼虫及小型硅藻为食，而这些海洋动植物富含花生四烯酸、DHA和EPA等多不饱和脂肪酸。此外，研究表明海洋生物体内多不饱和脂肪酸含量还受到水的温度、深度和压力等因素的影响，在适合生存范围内，温度越低、水越深、压力越大的生存环境下，肌肉内积累的多不饱和脂肪酸含量越高[30]，放流的中国对虾生活在开放海域的中下层，水深和水压相对养殖较大，生存水温相对养殖较低，所以更有利于多不饱和脂肪酸的积累。

本研究表明中国对虾含有丰富的n-3和n-6系列多不饱和脂肪酸，这与其他海洋甲壳类脂肪酸组成一致[14-15]。世界卫生组织(WHO)指出n-3/n-6大于0.1时，有利于人体健康[31]，本研究中n-3/n-6值放流和养殖分别为2.16和4.48，均远高于0.1，说明中国对虾对人体健康有益。这也提示，在中国对虾饲料配制过程中应该适量添加富含多不饱和脂肪酸的脂肪源，以提高养殖中国对虾肌肉品质。

3.4 中国对虾矿物元素的比较分析

矿物元素在维持人体的新陈代谢、物质运输以及生理平衡方面都发挥着重要的作用。本研究结果表明，钠、钙两种矿物元素和铜、锌两种微量元素在放流中国对虾肌肉中的含量均显著高于养殖中国对虾。这可能与放流中国对虾在开放海域生存，生活环境水流交换循环较好有关。与南美白对虾相比，中国对虾肌肉内钙、铁、铜和锌等矿物质的含量高于南美白对虾[32]。

从总体来看，中国对虾放流和养殖群体肌肉营养成分的种类相差不大，均含有丰富的粗蛋白、粗脂肪及灰分等营养组分，呈现出蛋白含量高，脂肪含量适中的特点，是优质的蛋白源和脂肪源。从氨基酸含量来看，放流和养殖中国对虾氨基酸总量差异不大，养殖中国对虾含有的鲜味氨基酸高于放流中国对虾。从脂肪酸含量来看，放流中国对虾的不饱和脂肪酸含量显著高于养殖中国对虾，并且富含花生四烯酸、二十碳三烯酸、DHA及EPA等多种对人体有益的优质多不饱和脂肪酸。从矿物元素来讲，钙、铁、铜和锌等矿物元素在放流群体肌肉的积累量显著高于养殖群体。