瓦氏黄颡鱼在稻田和池塘养殖中的生长性能和肌肉品质比较

吕敏，甘晖，陈田聪，卢小花，阮志德，朱佳杰，黄光华，黎建斌，马华威

（1.广西水产科学研究院，广西 南宁 530021；2.广西水产畜牧学校，广西 南宁 530021）

高产量的池塘养殖模式存在养殖水体污染、水产品肉质品质差、易患病等问题，不仅带来经济损失，还导致环境恶化[1]。稻田养殖模式将生物学共生互利的水产生物与水稻进行生态综合种养，能提高产品质量，增加经济效益，减少环境污染，即把生态与水产养殖技术相结合在健康养殖环境中生产出高品质的水产品，是一种具有良好社会、经济、环境效益的池塘养殖策略[2]。稻田养殖模式的主要优势表现在：第一，水产养殖生物的排泄物可以肥水，促进浮游生物生长繁殖，为水产养殖提供天然饵料，减少饵料投喂[3]；第二，排泄物也被植物利用，改善水质条件，提高生长性能，肉质品质更佳[4]；第三，有助于提高农民收入，转移农村剩余劳动力，减轻就业压力；第四，水稻可使水体氧含量丰富，减少充氧机耗能，降低水中毒素和有害细菌含量，降低劳动力成本。稻田养殖模式能提高稻田效率，显著优于池塘养殖方式。Chowdhury 等[4]和Uddin 等[5]研究发现，稻渔模式可减轻稻田水体中的氮、磷、总氨态氮、亚硝酸盐和硝酸盐含量。黄颡鱼（Pseudobagrus fulvidraco）-水稻生态种养模式中，在没有通风条件下，该模式水中氨态氮、亚硝酸盐和硝酸盐的总量比标准池塘养殖水体减少了60%～80%，显著低于池塘养殖水体[6]。周福元等[7]报道称，稻田养殖黄颡鱼的效益比常规稻田种植高出2 500～3 500 元/hm2。水稻产量约430 kg/hm2，黄颡鱼330 kg/hm2，综合效益2 530 元/hm2[8]。李秋等应用该模式，使得水稻增产8%～10%，增加效益3 000～4 000 元/hm2[9]。稻田养殖黄颡鱼经济效益良好，不仅当年可以收回全部成本，还可盈利3 000 元/hm2[10]。

本研究通过深入比较分析稻鱼养殖和池塘单一养殖模式下黄颡鱼的生长参数、肌肉组织微观结构、营养成分、呈鲜味成分、有机酸组成及食用后感官评价，旨在为稻田养殖模式选择优良水产品种提供数据支撑，助力推广黄颡鱼-稻田养殖模式，拉动黄颡鱼产业发展和消费。

1 材料和方法

1.1 材料

实验用黄颡鱼幼鱼（平均体质量10 g 和体长5 cm）由广西小研人生物科技有限公司提供，黄颡鱼1 号料采购于广西宏大水产养殖有限公司，水稻种为高杆稻（品种：华航31）。

标准品苏木精-伊红染色（HE）、KH2PO4、K2HPO4。甲醇、磷酸二氢钠和磷酸；二氢钠和磷酸氢二钠，购于上海安谱实验科技股份有限公司。

仪器与设备有：多参数水质分析仪，上海富水仪器有限公司；SOX 416 Soxtherm extraction system，Germany Macro 公司；SXL-1008 马弗炉，上海景宏实验仪器有限公司；Hitachi-835 高速氨基酸自动分析仪器、BT-2003 蛋白质自动分析仪、Hitachi-655高效色谱柱，日本Hitachi 公司；XSP-2C 光学生物显微镜，上海Batuo 生物仪器公司。

1.2 方法

实验在南宁市司百客水产养殖基地进行。实验稻田（FR）和池塘（PC）面积均为667 m2左右，稻田进出水口附近有80 cm 深的鱼沟，鱼沟占稻田总面积不超过5%，进出水口设置80 目钢制筛网，防止植物碎片和其他水生生物入侵以及黄颡鱼外逃；池塘养殖采用传统池塘，进出水口安置筛网。稻田养殖和池塘养殖的放养密度均为3 尾/m2，每组各3个重复，自4 月养殖至6 月，共12 周。

2 月15 日高杆稻抛秧种植，水稻出苗后，每隔10 d 追施65 kg/hm2尿素，直至植株高20 cm。当水稻40 cm 高时，鱼沟蓄水深80 cm，池塘水位80 cm，池塘和稻田同时放养鱼苗，2 组每天投喂黄颡料1号料2 次（8:00 和18:00），投喂量不超过鱼体平均体质量的8%。每日监测水温（白天12:00）、pH、氮（N）、磷（P）、亚硝酸盐和溶解氧（DO）水平。稻田和池塘每两周施用65 kg/hm2尿素一次。

实验过程中，在第0、3、6、9、12 周随机抽取池塘和稻田样品各50 个，迅速测定生长参数后放回池塘。在实验初始（0 周）和结束时（12 周）分别捕池塘和稻田黄颡鱼各20 尾，测定其肌肉品质，每样品重复测定3 次。两个实验组各取100 尾，原味蒸熟后用于志愿者实验评估鱼肉口感。

1.2.1 生长参数检测

在0、3、6、9、12 周取样，测定各组的体质量和体长。生长参数包括体质量增量（WG）、体长增量（LG）、肥满度（K）、特定生长率（SGR），计算如下:

WG（g）=最终体质量（g）-初始体质量（g）；

LG（cm）=最终体长（cm）-初始体长（cm）；

K（g/cm）=[最终体质量（g）/体长3（cm）]×100；

SGR（%/d）=100×[最终体质量（g）-初始体质量（g）/d]。

1.2.2 肌肉纤维细胞测定

参照谭丽勤等方法[11]测定肌肉纤维细胞面积和密度。样品用HE 染色，放大倍数为10×（100 μm）下分别观察。采用Image 内置计算方法定量分析肌肉纤维面积（μm2）和纤维细胞密度（cells/mm），每样本重复操作3 次。

1.2.3 肌肉基本成分

按照AOAC 标准[12]测定干样品的蛋白质、脂肪、水分和灰分含量，共6 个样品，每个样品重复测定3次。

1.2.4 有机酸含量

采用Liang 等方法[13]采用高效液相测定有机酸含量。高效色谱有4×250 mm IonPac AG11_HC 和4×250 mm AS11_HC 两个内置柱构成，自动测定了乙酸（AA）、甲酸（FA）、乳酸（MA）、乳酸（OA）、柠檬酸（CA）和琥珀酸（SA）。单位以mg/100g DM 表示。

1.2.5 相关复合核酸相关化合物含量

根据Xue 等方法，采用高效色谱仪测定了鱼肉相关核苷酸化合物的含量。缓冲液体系为0.05 mol/L KH2PO4和0.05 mol/L K2HPO4，pH6.85，流 速0.8 mL/min，检测波长254 nm。单位以mg/100g DM表示。

1.2.6 肉质口感评价

鱼肉口感评估实验按照Liang 等方法[13]操作。随机抽取42 位志愿者，年龄在20～50 岁之间，男女比例为2∶1。鱼肉口感类型分为：鲜味、甜味、土霉味、回味和整体风味。评价采用10 分制标准，每个口感类型打分范围为0～10 分，每个志愿者对每个类型进行评分。

1.3 统计分析

采用3 次重复测量数据分析，数据以平均值±标准差（SE）表示，用SPSS 16.0 软件进行单因素ANOVA 方差分析比较及t 检验。用Image 软件（美国国立卫生健康研究所）定量分析肌纤维面积和纤维细胞密度。P＜0.05 表示显著性差异。

2 结果与分析

2.1 不同养殖模式中黄颡鱼的生长性能

由表1 看出，不同养殖模式水质的N、P、亚硝酸盐、硝酸盐和DO 含量、温度和pH 存在差异，LG、WG、K、SGR 生长参数也不同。在两个养殖模式中，黄颡鱼的生长参数均随着养殖时间推移，不同程度地增加，FR 水体中的N、P、亚硝酸盐、硝酸盐、DO含量、温度和pH 均显著优于PC（P＜0.05）。12 周末，FR 的LG、WG、K 和SGR 分别比PC 提高了19.1%、15.3%、17.5%和52.8%。这与Becker 等研究结果一致[13]。稻田水体的氮、磷、亚硝酸盐和硝酸盐含量不仅低于池塘，DO 含量也高，水质pH 和温度适合黄颡鱼的生长。

表1 不同养殖模式下黄颡鱼的生长参数和水体水质Tab.1 Growth parameters of yellow catfish Pseudobagrus vachelli.and water quality in different farming methods

2.2 不同养殖模式下黄颡鱼肌肉结构

由表2 可知，PC 组黄颡鱼的肌纤维面积为415.37 μm2，比FR（657.28 μm2）低51.73%；PC 的肌纤维密度为1 058.61 cell/mm，比FR（883.75 cell/mm）高16.52%。肌肉嫩度主要取决于肌肉的组织结构，而肌肉的组织结构主要由肌原纤维和肌纤维的粗细、构成肌肉的肌纤维数、单个肌纤维的面积和密度所决定[11]。肉质品质与肌纤维面积和纤维密度密切相关，肌纤维面积大而纤维密度低，表明肌肉嫩度较高，反之，肉质越硬[14,15]。稻田养殖模式可能提供了较好的水质环境和天然饵料生物，使黄颡鱼加速了肌纤维增生向生长肥大的过渡，使单个肌纤维面积变大而密度较小，使黄颡鱼的肌肉质量较好。

表2 不同养殖模式12 周黄颡鱼肌纤维面积和纤维密度结构Tab.2 Muscle fiber area and fiber density structure of yellow catfish Pseudobagrus vachelli cultured in different ways for 12 weeks

2.3 不同养殖模式下黄颡鱼的营养成分

由表3 可知，FR 组黄颡鱼的蛋白质含量比PC组显著高30.27%，脂肪含量比PC 组显著低28.53%（P＜0.05），水分和灰分含量无显著差异（P＞0.05）。蛋白质、脂肪、灰分和水分的含量作为评价肌肉质量的基本指标，易随着环境条件的改变而改变[15]。

表3 不同养殖模式12 周黄颡鱼肌肉主要成分/mg·100g-1 DMTab.3 Proximate composition of yellow catfish Pseudobagrus vachelli farmed in different methods for 12 weeks

2.4 不同养殖模式下黄颡鱼肌肉中游离氨基酸组成

由表4 可知，FR 组黄颡鱼肌肉的风味氨基酸含量占总氨基酸量的84.60%，PC 的风味氨基酸含量占总氨基酸量的69.79%，FR 显著高于PC（P＜0.05）。谷氨酸Glu 为重要的鲜味氨基酸，且与肌苷酸IMP 有着显著的协同增强作用。FR 的Glu 含量比PC 显著提高了17.25%（P＜0.05）。与PC 相比，FR 的其他呈风味氨基酸如甘氨酸Gly、精氨酸Arg、丙氨酸Ala、脯氨酸Pro 分别显著提高了17.25%、36.80%、20.85%、10.88%和8.54%（P＜0.05）。

表4 不同养殖模式12 周黄颡鱼肌肉的游离氨基酸组成/mg·100g-1 DMTab.4 Free amino acid composition in muscle of yellow catfish Pseudobagrus vachelli farmed in different methods for 12 weeks

2.5 不同养殖模式下黄颡鱼肌肉中有机酸含量

由表5 可知，在FR 中，黄颡鱼的有机酸Aa、Ma、Oa、Sa 和总有机酸的含量均显著低于PC（P＜0.05），且未检出甲酸Fa 和柠檬酸Ca。水产品中有机酸过量会严重影响肌肉的质量。各种有机酸的代谢途径不同，通常与有机体的体质、饮食营养和环境条件有关[13]。

表5 不同养殖方式12 周黄颡鱼肌肉中的有机酸含量/mg·100g-1 DMTab.5 Organic acid contents in muscle of yellow catfish Pseudobagrus vachelli cultured different methods for 12 weeks

2.6 不同养殖模式下黄颡鱼肌肉中核苷酸化合物的含量

由表6 可知，FR 组黄颡鱼的呈鲜味核苷酸含量显著高于PC 组（P＜0.05），尤其是AMP、ADP、CMP、IMP 和GMP 的含量明显高于PC（P＜0.05），而呈苦味的HxR 和Hx 的含量显著较低（P＜0.05），说明FR 使黄颡鱼肌肉更加鲜美。

表6 不同养殖模式12 周黄颡鱼肌肉中的核苷酸化合物含量/mg·100g-1 DMTab.6 Nucleotide contents in muscle of yellow catfish Pseudobagrus vachelli cultured in different methods for 12 weeks

2.7 不同养殖模式下黄颡鱼肌肉品质的感官评价

由表7 可知，FR 组的黄颡鱼肌肉甜度与Glu、Gly 水平显著提高。结合表6 分析，甜度是水产品品质的主要指标，与Glu 和Gly 含量有关。鲜味还与特异性增强肌肉鲜味的IMP 和GMP 含量[16]。FR 组IMP 和GMP 以及Gly 和Glu 含量较高可能是导致FR 养殖的黄颡鱼鲜味较高的原因。土腥味主要是由放线菌和各种蓝绿藻产生的土臭素和2-甲基异莰醇（MIB）引起，严重影响鱼类肌肉品质[17,18]。

表7 不同养殖模式12 周黄颡鱼肌肉的感官评价Tab.7 Sensory evaluation of muscle of yellow catfish Pseudobagrus vachelli cultured in different methods for 12 weeks

3 讨论

高产量的池塘养殖模式存在养殖水体污染、水产品肉质品质差、易患病等问题，不仅带来经济损失，还导致环境恶化。因此寻找黄颡鱼的生态健康养殖方式具有重要意义，而当前稻田生态种养方式为黄颡鱼生态养殖提供了契机。本研究发现，稻田养殖改善了黄颡鱼的肌肉品质。Rivero 等[19]研究表明，肌纤维越细、密度越大的鱼类肌内脂肪沉积量要多于肌纤维粗而密度低的鱼类，口感也越好。肌纤维密度首先增生而增加，而后随着纤维面积肥大而导致纤维密度减少[20]。在整个生长周期，水产养殖种类的肌纤维面积和纤维密度不断增加，可被环境和营养改变，这一观点已被稻田养殖鲤Cyprinus carpio[21]和罗非鱼Oreochromis niloticus[22]的研究结果所证实。池塘养殖水体净化能力不如稻田，池塘水质恶化降低了鱼类的活动性，减少了脂质作为能量来源的使用，导致脂质在池塘养殖品种的肌肉中积累，而稻田养殖品种的肌肉脂肪含量下降的原因可能是水质改善增加了鱼类游动概率，大量脂肪转化为蛋白质[15,23,24]。Chowdhury 等[4]和Uddin 等[5]研究发现，由于水质改善，稻田养殖模式的黄颡鱼蛋白质和较低脂肪含量比池塘单一养殖模式高[4,5]。与单一池塘养殖模式相比，稻田中更加多样化和丰富的浮游生物、昆虫类等可以作为黄颡鱼的天然饵料，提供高蛋白质营养补充[13]。某些氨基酸的含量与肌肉品质密切相关，特别是增强风味的氨基酸Gly、Pro、Arg、Glu 和Ala[25,26]。本研究结果表明，在FR 组的黄颡鱼肌肉味道更鲜。氨基酸可改善肌肉风味，其含量随水质和膳食营养素的变化而变化[22]，水质恶化和营养不良减少了鱼类的活动，抑制了氨基酸合成途径，减少了肌肉中蛋白质的合成。而在良好水质环境中，如稻田生态养殖，鱼类活动频率增加，天然生物饵料更丰富，增强了蛋白质合成途径，这些游离氨基酸可转化为蛋白质，最终增强鱼的肌肉鲜味[22,27,28]，这可能是稻田养殖模式中黄颡鱼肌肉味道更鲜的原因。

Farmer 等研究发现，Aa、Fa、Ma、Oa、Ca 和Sa 含量在活动频繁大马哈鱼（Oncorhynchus keta）肌肉中显著低于运动少、饮食不良的大马哈鱼[29]。Liang 等[14]研究结果表明，与低盐度养殖相比，海水养殖的凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）的Aa、Ma、Oa、Sa 和总有机酸的含量较低。He 等[22]发现，稻田养殖的罗非鱼（Oreochromis mossambicus）肌肉的Aa、Ma、Oa、Sa、Fa、Ca 和总有机酸的含量低于池塘养殖。本研究也发现，稻田养殖的黄颡鱼肌肉的有机酸含量也显著低于池塘养殖，可能是稻田生态养殖方式改善了水质，提高了黄颡鱼健康水平，活动频率增加，改变了这些有机酸的合成和代谢途径，产生了更少的有机酸。

100 多种核苷酸与肌肉组织的鲜味有关，鱼类死后肌肉中ATP 的降解途径为：ATP→ADP→AMP→IMP→HxR→Hx[18]。IMP 和AMP 的形成和变化对鱼肉鲜味至关重要[28]。积累在新鲜鱼肉中的IMP是鱼类肌肉的一种重要呈味核苷酸，是鲜味极强的风味增强剂[10]。AMP 有抑制肌肉苦味的特性，与肌肉咸味与甜味形成密切有关，与IMP 结合能提高肌肉鲜味[29]。IMP 和GMP 与Glu 共存时有显著的风味协同增强作用，HxR 和Hx 积累会导致肌肉苦味重[12,17]，肌肉中与ATP 相关的化合物的数量也会影响味道。Persson[18]认为，土臭素和MIB 是造成三文鱼（Oncorhynchus）土臭味的两个主要原因。Yurkowshi 等[30]在黄狗鱼（Stizostedion vitreum）、白斑狗鱼（Esox lucius）、加拿大白鲑（Coregonus artedii）和白鲑（Coregonus clupeaformis）中发现了类似结果。Liang 等在南美白对虾中证实了这一点[13]。He 等[22]在稻田养殖的罗非鱼肌肉也发现了相似情况。本实验发现，FR 的黄颡鱼土腥味评分显著低于PC（表7），可能是因为PC 水体中水质不良而放线菌和蓝藻大量繁殖生长，而稻田养殖模式改善了水质，放线菌和蓝藻含量较低。

本研究通过深入比较分析稻鱼养殖和池塘单一养殖模式下黄颡鱼的生长参数、肌肉组织微观结构、营养成分、呈鲜味成分、有机酸组成及食用后感官评价。研究发现，稻养模式能改善水质，提高黄颡鱼生长、肌肉鲜味和品质。本研究为稻田养殖模式选择优良水产品种提供数据支撑，有利于黄颡鱼-稻田养殖模式的推广和应用，拉动黄颡鱼的绿色发展和高品质养殖。