劉永濤，董 靖，夏京津，曹翠宇，胥 寧，楊秋紅，艾曉輝，*

(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院 長江水產(chǎn)研究所 湖北 武漢 430223； 2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品質(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100141； 3.湖北省水產(chǎn)品質(zhì)量安全工程技術(shù)研究中心，湖北 武漢 430223； 4.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院，湖北 武漢 430070； 5.上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海 201306)

克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)俗稱小龍蝦，屬節(jié)肢動(dòng)物門、甲殼綱、十足目、螯蝦科、原螯蝦屬，原產(chǎn)于北美洲，是我國重要的淡水養(yǎng)殖蝦類。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁業(yè)漁政管理局公布的中國小龍蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告顯示，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2017年全國克氏原螯蝦養(yǎng)殖面積達(dá)80萬hm2，總產(chǎn)量112.97萬t[1]。近幾年來，隨著克氏原螯蝦養(yǎng)殖量的增加，出現(xiàn)了池塘精養(yǎng)、蝦稻共生養(yǎng)殖、蟹池套養(yǎng)、藕田套養(yǎng)、魚池套養(yǎng)等多種養(yǎng)殖模式，其中全國“蝦稻模式”養(yǎng)殖面積56.67萬hm2，占總養(yǎng)殖面積的70.83%。“蝦稻模式”是克氏原螯蝦養(yǎng)殖與水稻種植有機(jī)結(jié)合的種養(yǎng)模式，有“蝦稻連作”和“蝦稻共作”2種?！拔r稻連作”種養(yǎng)模式是指冬季在稻田養(yǎng)殖克氏原螯蝦，次年5～6月捕撈完克氏原螯蝦后種植一季水稻，水稻收割完后再投放種蝦或蝦苗繼續(xù)養(yǎng)殖克氏原螯蝦的輪流種養(yǎng)的方式?！拔r稻共作”模式是指在水稻種植期間養(yǎng)殖克氏原螯蝦，克氏原螯蝦與水稻同生共長?？耸显r是雜食性生物，已有學(xué)者報(bào)道在不同養(yǎng)殖條件下不同飼料對克氏原螯蝦生長、免疫酶、氨基酸、消化酶、脂肪酸的影響[2-4]。本研究在“蝦稻連作”養(yǎng)殖模式下研究了不同飼料對克氏原螯蝦肌肉質(zhì)構(gòu)特性和營養(yǎng)品質(zhì)的影響，并進(jìn)行了營養(yǎng)評價(jià)，旨在為提高克氏原螯蝦品質(zhì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和有效方法。

1 材料與方法

1.1 材料

玉米和大豆購自潛江市中心集貿(mào)市場，粉碎成粒徑為0.1～0.3 mm的顆粒。2種龍蝦膨化沉性配合飼料均購自湖北加益加生物科技有限公司。商品飼料A：粗蛋白含量≥26%，粗纖維含量≤14.0%，粗灰分含量≤19.0%，賴氨酸含量≥1.4%，蛋氨酸含量≥0.5%，鈣含量0.8%～2.5%，總磷含量1.0%～1.8%，粗脂肪含量≥5.0%，水分含量≤12.0%。商品飼料B：粗蛋白含量≥28%，粗纖維含量≤14.0%，粗灰分含量≤18.0%，賴氨酸含量≥1.6%，蛋氨酸含量≥0.5%，鈣含量0.8%～2.5%，總磷含量1.0%～2.0%，粗脂肪含量≥5.0%，水分含量≤12.0%。復(fù)方黃芪多糖由北京生態(tài)爾生物科技有限公司提供。硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、氫氧化鈉、鹽酸等試劑均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在潛江市龍灣鎮(zhèn)全國克氏原螯蝦生態(tài)繁養(yǎng)基地進(jìn)行，共6個(gè)處理(A1～A6)，每處理設(shè)1個(gè)平行。每個(gè)處理稻田面積0.08 hm2，投放大小相當(dāng)?shù)慕】滴r苗15 kg。A1組飼喂玉米粉；A2組飼喂大豆粉；A3組飼喂添加復(fù)方黃芪多糖的商品飼料A(添加量為1.25 g·kg-1)；A4組飼喂商品飼料A；A5組飼喂商品飼料B，A6組不投喂飼料。A1～A5組每日早晨日出前和傍晚日落后各投喂1次，以傍晚投喂為主，占日投喂量的60%～70%。投喂時(shí)，將餌料投放于池岸或淺灘上，讓小龍蝦養(yǎng)成定點(diǎn)攝食的習(xí)慣，每日觀察投喂點(diǎn)，以無飼料剩余為宜，日投喂量約為克氏原螯蝦總體質(zhì)量的3%。試驗(yàn)時(shí)間為2018年3月22日到2018年5月22日，共60 d。試驗(yàn)結(jié)束后，采集克氏原螯蝦樣品進(jìn)行肌肉質(zhì)構(gòu)特性和營養(yǎng)品質(zhì)檢測。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 肌肉質(zhì)構(gòu)特性測定

每處理隨機(jī)選取30尾克氏原螯蝦，將采集的新鮮克氏原螯蝦腹部肌肉裁剪成小方塊(5 mm×5 mm×3 mm)，采用TVT-300XP質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行肌肉硬度、彈性、凝聚性、膠著性、咀嚼性、回復(fù)性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)測定，每個(gè)樣品測定3次。

1.3.2 氨基酸、脂肪酸含量測定

每處理隨機(jī)選取60尾克氏原螯蝦，將腹部肌肉勻質(zhì)混勻，用冷凍干燥機(jī)制成凍干粉，委托武漢市華測檢測技術(shù)有限公司測定氨基酸、脂肪酸含量。測定方法參照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》和GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測定》，每個(gè)樣品重復(fù)測定3次。

1.3.3 營養(yǎng)品質(zhì)評價(jià)

克氏原螯蝦肌肉蛋白質(zhì)的氨基酸評分(AAS)、化學(xué)評分(CS)和必需氨基酸指數(shù)(EAAI)計(jì)算公式如下[5]:

(1)

(2)

(3)

式中：n為比較的氨基酸個(gè)數(shù)；t為樣品蛋白質(zhì)的氨基酸；s為雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Excel 2013和SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同飼料對克氏原螯蝦肌肉質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表1可知，A2組克氏原螯蝦肌肉硬度、彈性、凝聚性、膠著性、咀嚼性和回復(fù)性均最大，A2組克氏原螯蝦肌肉的硬度、膠著性和咀嚼性與A3組差異顯著(P<0.05)。各組克氏原螯蝦肌肉的彈性、凝聚性和回復(fù)性差異不顯著(P>0.05)。

表1 克氏原螯蝦肌肉質(zhì)構(gòu)特性

Table1Texture property ofProcambarusclarkiamuscle

處理Group硬度Hardness/g彈性Springiness/mm凝聚性Cohesiveness膠著性Gumminess/g咀嚼性Chewiness/g回復(fù)性ResilienceA171.70±28.04 ab0.40±0.10 a0.50±0.08 a35.04±13.87 ab14.83±8.68 ab0.17±0.11 aA277.50±25.03 a0.46±0.06 a0.52±0.08 a48.51±35.34 a24.01±22.27 a0.23±0.15 aA365.40±12.89 b0.42±0.04 a0.48±0.10 a27.62±10.05 b12.90±5.20 b0.16±0.10 aA470.30±21.65 ab0.44±0.07 a0.49±0.06 a34.97±13.69 ab16.02±8.70 ab0.17±0.09 aA572.50±20.87 ab0.42±0.09 a0.50±0.06 a34.87±9.67 ab16.55±9.47 ab0.15±0.11 aA674.60±23.28 ab0.43±0.07 a0.49±0.02 a36.40±12.57 ab15.89±7.76 ab0.16±0.09 a

同列數(shù)據(jù)后沒有相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

The values in the same line with different lower-case letters showed significant differences (P<0.05).

2.2 不同處理對克氏原螯蝦肌肉中氨基酸組成的影響

如表2所示，各處理組克氏原螯蝦肌肉中均檢測出17種氨基酸，其中人體必需氨基酸7種，半必需氨基酸1種，非必需氨基酸9種。A6組蝦肉中總氨基酸含量高于其他處理組，且必須氨基酸和呈味氨基酸含量也略高于其他處理組，A2組次之。克氏原螯蝦肌肉必需氨基酸中，賴氨酸含量最高，甲硫氨酸含量最低，纈氨酸含量僅高于甲硫氨酸。非必需氨基酸中，谷氨酸含量最高，其次為精氨酸和天冬氨酸，組氨酸含量最低。呈味氨基酸主要包括苯丙氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、酪氨酸等，不同呈味氨基酸含量從高到低排列順序?yàn)楣劝彼?天冬氨酸>丙氨酸>甘氨酸>苯丙氨酸>酪氨酸。

表2 克氏原螯蝦肌肉中氨基酸組成和含量(以干質(zhì)量計(jì))

Table2Amino acid contents ofProcambarusclarkiamuscle (Based on dry weight) %

種類Species氨基酸名稱Name處理 GroupA1A2A3A4A5A6必需氨基酸 EAA賴氨酸 Lys6.446.876.766.886.777.07苯丙氨酸 Phe3.193.573.313.513.434.05甲硫氨酸 Met1.922.111.952.102.162.45蘇氨酸 Thr3.273.503.393.433.383.41異亮氨酸 Ile3.323.643.453.593.513.84亮氨酸 Leu5.846.215.986.136.056.24纈氨酸 Val3.253.453.423.483.343.48半必需氨基酸 Semi-EAA酪氨酸 Tyr2.893.213.033.143.083.35非必需氨基酸 NEAA丙氨酸 Ala4.464.514.464.474.484.44脯氨酸 Pro3.573.453.503.513.573.42組氨酸 His2.112.432.152.462.373.02精氨酸 Arg8.019.759.389.248.8910.8絲氨酸 Ser2.702.822.792.792.752.72胱氨酸 Cys0.530.690.720.600.650.75甘氨酸 Gly天冬氨酸 Asp3.797.724.058.093.758.033.988.054.097.963.987.80谷氨酸 Glu12.713.1313.0313.2112.9713.08氨基酸總量 TAA75.7181.4879.2080.5779.4583.90必需氨基酸 EAA27.2329.3528.2629.1228.6430.54非必需氨基酸 NEAA45.5948.9247.8148.3148.7350.01呈味氨基酸 DAA34.7536.5635.6136.3636.0136.70EAA/TAA35.9736.0235.6836.1436.0536.40DAA/TAA45.9044.8744.9645.1345.3243.74

2.3 不同處理對克氏原螯蝦肌肉營養(yǎng)評價(jià)的影響

如表3所示，各處理組克氏原螯蝦肌肉中異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸-酪氨酸、甲硫氨酸-胱氨酸、蘇氨酸、纈氨酸含量均高于FAO推薦值；除甲硫氨酸-胱氨酸和纈氨酸外，其他氨基酸含量均高于雞蛋蛋白中含量。各處理組中賴氨酸的AAS和CS評分最高，含量均超過FAO推薦值和雞蛋蛋白中含量，其中A6組AAS和CS評分最高。甲硫氨酸-胱氨酸和纈氨酸的AAS和CS評分相對較低，根據(jù)AAS評分，纈氨酸為第一限制性氨基酸，甲硫氨酸-胱氨酸為第二限制性氨基酸；根據(jù)CS評分，甲硫氨酸-胱氨酸為第一限制性氨基酸，纈氨酸為第二限制性氨基酸。不同試驗(yàn)組EAAI由高到底排列順序?yàn)锳6>A2>A4>A5>A3>A1。

表3 不同處理組克氏原螯蝦肌肉AAS、CS、EAAI的比較

Table3AAS， CS and EAAI ofProcambarusclarkiamuscle in different groups

項(xiàng)目ItemFAO評分FAO score 雞蛋蛋白評分Egg scoreA1AASCSA2AASCSA3AASCSA4AASCSA5AASCSA6AASCSIle2.53.311.331.001.461.101.381.041.441.081.401.061.541.16Leu4.45.341.331.091.411.161.361.121.391.151.381.131.421.17Lys3.44.411.891.462.021.561.991.532.021.561.991.542.081.60Phe-Tyr3.85.651.601.081.781.201.671.121.751.181.711.151.951.31Met-Cys2.23.871.110.631.270.721.210.691.230.701.280.731.450.83Thr2.52.921.311.121.401.201.361.161.371.171.351.161.361.17Val3.14.101.050.791.110.841.100.831.120.851.080.811.120.85EAAI——99.55108.27104.29106.85105.50112.87

2.4 不同處理對克氏原螯蝦肌肉脂肪酸組成的影響

如表4所示，本試驗(yàn)共檢測了39種脂肪酸，其中在克氏原螯蝦肌肉中檢測出29種，包括飽和脂肪酸(saturated fatty acid，SFA)12種，不飽和脂肪酸(unsaturated fatty acid，UFA)17種。不飽和脂肪酸中，單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid，MUFA)6種，多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid，PUFA)11種。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A6組克氏原螯蝦肌肉中總脂肪酸含量最高，A1組最低；A5組單不飽和脂肪酸含量最高，A1組最低；A6組多不飽和脂肪酸含量最高，A1組最低。不飼喂飼料自由采食的A6組中，飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸含量相對均衡，且多不飽和脂肪酸含量相對較高。所有處理組中，飽和脂肪酸中棕櫚酸含量最高，木焦油酸含量最低；單不飽和脂肪酸中油酸含量最高，反-9-十八碳一烯酸含量最低；多不飽和脂肪酸中EPA含量最高，γ-亞麻酸含量最低。n-3 PUFA和n-6 PUFA對體內(nèi)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定和正常生長有重要作用[6]。本試驗(yàn)中，n-3 PUFA含量由高到低為A6>A5>A3>A2>A4>A1；n-6 PUFA含量由高到低為A4=A5>A3>A6>A2>A1。各處理組克氏原螯蝦肌肉中n-3不飽和脂肪酸含量高于n-6不飽和脂肪酸，且n-3不飽和脂肪酸含量與n-6不飽和脂肪酸比值由高到低排列的順序?yàn)锳6>A1>A3>A5>A2>A4。

表4 克氏原螯蝦脂肪酸含量分析(以干質(zhì)量計(jì))

Table4Fatty acid contents ofProcambarusclarkiamuscle (based on dry weight)

3 討論

3.1 克氏原螯蝦肌肉質(zhì)構(gòu)特性

影響肌肉質(zhì)構(gòu)特性的因素較多，如養(yǎng)殖模式、養(yǎng)殖環(huán)境、養(yǎng)殖時(shí)間及飼料成分等，其中飼料成分對魚肉質(zhì)構(gòu)特性的影響較大[7]。有報(bào)道稱，在飼料中添加蠶豆、植物蛋白、谷氨酸等均能顯著提高草魚肌肉的硬度、彈性、咀嚼性和膠著性等，有利于改善魚肉的質(zhì)構(gòu)特性[8]。本試驗(yàn)中，飼喂大豆組克氏原螯蝦肌肉的硬度、彈性、凝聚性、膠著性、咀嚼性和回復(fù)性均高于其他組，可能是飼喂高蛋白含量的大豆使克氏原螯蝦的肌肉纖維變細(xì)，單位面積內(nèi)肌纖維數(shù)量增多，肌纖維密度增大，肌肉硬度和咀嚼性增強(qiáng)。同時(shí)，克氏原螯蝦肌肉中膠原蛋白的含量也隨之增加，而肌肉膠原蛋白含量的增加使肌肉具有較高的機(jī)械強(qiáng)度[9]，保證較優(yōu)質(zhì)的肌肉品質(zhì)[10]。研究表明，魚肉的硬度、咀嚼性和彈性越高，其肉質(zhì)口感越好[11-12]。劉彩華等[13]報(bào)道，魚肉凝聚性越高，咀嚼時(shí)口感越細(xì)膩。因此，在稻田養(yǎng)殖模式下，飼喂大豆組克氏原螯蝦肌肉的口感優(yōu)于其他組。

3.2 不同飼料組克氏原螯蝦氨基酸組成、含量及營養(yǎng)評價(jià)

氨基酸的含量對水產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值影響很大，也是決定水產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標(biāo)。張家宏等[14]報(bào)道，克氏原螯蝦肌肉中TAA總量和EAA總量并沒有隨著飼料蛋白含量的增加而提高，其原因可能與氨基酸平衡有關(guān)，本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)自由采食組克氏原螯蝦肌肉中TAA和EAA最高，飼喂大豆組次之，可能的原因是克氏原螯蝦自由采食稻田中的水生生物和水草等，導(dǎo)致其氨基酸的攝入相對均衡。諶芳等[15]報(bào)道大豆蛋白在一定程度上能改善魚類肌肉品質(zhì)，但大豆蛋白超過45%會降低魚類肉質(zhì)，這可能是由于大豆中抗?fàn)I養(yǎng)因子過量會增加魚類腸道負(fù)擔(dān)，損傷腸道，并阻礙飼料中營養(yǎng)物質(zhì)吸收，進(jìn)而影響肉質(zhì)[16]。本試驗(yàn)中，飼喂玉米組克氏原螯蝦肌肉中TAA總量和EAA總量均低于其他組，可能是因?yàn)橛衩走m口性較差，影響克氏原螯蝦對玉米的利用率。程媛媛等[17]報(bào)道，玉米蛋白不顯著影響羅氏沼蝦肌肉中TAA總量和EAA總量。本試驗(yàn)中，自由采食組克氏原螯蝦肌肉中TAA總量(83.15%)與自由采食的鄱陽湖克氏原螯蝦肌肉中TAA總量(83.32%)[5]相近。本試驗(yàn)中，各處理組克氏原螯蝦肌肉中TAA和EAA總量均高于南極擬扇蝦[18]、安氏白蝦[19]、日本沼蝦[19]、日本對蝦[20]和凡納濱對蝦[21]，而低于南美白對蝦[22]，出現(xiàn)這種差異可能是與蝦的品種不同有關(guān)?？梢娍耸显r和南美白對蝦的EAA的滿足率較高，兩者都是營養(yǎng)價(jià)值較高的蝦類。

根據(jù)CS評分，本試驗(yàn)中克氏原螯蝦肌肉中甲硫氨酸-胱氨酸為第一限制性氨基酸，纈氨酸為第二限制性氨基酸，這與洞庭湖克氏原螯蝦[23]、常熟市克氏原螯蝦[24]、南美白對蝦[22]、日本沼蝦一致[19]。南灣水庫克氏原螯蝦的第一限制性氨基酸相同，但其第二限制性氨基酸則為苯丙-酪氨酸[25]。鄱陽湖克氏原螯蝦肌肉的第一限制性氨基酸為苯丙-酪氨酸，第二限制性氨基酸為蛋-胱氨酸[5]，可見不同產(chǎn)地、自然或養(yǎng)殖模式的克氏原螯蝦、南美白對蝦、日本沼蝦等蝦類中甲硫氨基酸-胱氨酸普遍缺乏。蝦類的鮮美味道與其含有豐富的呈味氨基酸有關(guān)，其中谷氨酸的鮮味最強(qiáng)，天冬氨酸次之，而甘氨酸、丙氨酸則是呈現(xiàn)甘味的特征性氨基酸[26]。本試驗(yàn)中克氏原螯蝦肌肉中呈味氨基酸占總氨基酸的含量為34.75%～36.70%，均高于鄱陽湖克氏原螯蝦(31.86%)[5]、南美白對蝦(33.93%)[22]、南極擬扇蝦(27.94%)[18]、安氏白蝦(24.05%)[19]、日本沼蝦(24.03%)[19]?？梢姷咎镳B(yǎng)殖的克氏原螯蝦味道更鮮美。

3.3 不同飼料組克氏原螯蝦脂肪酸組成、含量及營養(yǎng)評價(jià)

根據(jù)《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量》中提出我國居民攝入不飽和脂肪酸的比值SFA∶MUFA∶PUFA為1∶1∶1，最佳n-6 PUFA和n-3 PUFA的適宜比值為(4～6)∶1[27]。目前我國居民飲食中主要的脂肪來源為家禽肉類和植物油，其中n-6 PUFA和n-3 PUFA比值均遠(yuǎn)高于該值[28]，由于n-6 PUFA和n-3 PUFA在體內(nèi)不能轉(zhuǎn)化，并存在代謝競爭互作[6]，因此在膳食中需要增加富含n-3 PUFA的食物來平衡脂肪酸的攝入。本試驗(yàn)中克氏原螯蝦肌肉中n-3 PUFA的含量高于n-6 PUFA，因此膳食中攝入克氏原螯蝦可以平衡人體對脂肪酸的攝入，而且攝入少量的n-3系列中的長鏈高不飽和脂肪酸如EPA和DHA還可起到預(yù)防心血管疾病的作用。EPA和DHA僅存在于魚類和海洋食品中，也是細(xì)胞膜的重要結(jié)構(gòu)成分，水產(chǎn)品所特有的芳香氣味大部分與EPA和DHA等分解產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)有關(guān)[29-31]。本試驗(yàn)中，飼喂飼料組克氏原螯蝦肌肉中n-3 PUFA含量低于自由采食組，這可能是與飼料中n-3 PUFA不足有關(guān)。飼喂商品飼料組克氏原螯蝦肌肉中n-3 PUFA含量高于飼喂大豆和玉米組；在飼料中脂肪含量相同的情況下，飼喂商品飼料B組克氏原螯蝦肌肉中n-3 PUFA和TFA均高于低蛋白飼料組，結(jié)果與凌俊等[32]報(bào)道一致。本試驗(yàn)中克氏原螯蝦肌肉中EPA和DHA的總量為14.63%～20.52%，均高于鄱陽湖克氏原螯蝦[5]，而低于安氏白蝦[19]，這可能與食物來源和品種不同有關(guān)。本試驗(yàn)中，自由采食組克氏原螯蝦肌肉中EPA和DHA含量最高，可能與該組克氏原螯蝦自由采食稻田中的水生生物和水草有關(guān)。從營養(yǎng)學(xué)角度，人類膳食中增加克氏原螯蝦的攝入可平衡人體所攝食的脂肪酸。

4 結(jié)論

稻田養(yǎng)殖條件下，飼喂大豆組克氏原螯蝦肌肉的硬度、彈性、凝聚性、膠著性、咀嚼性和回復(fù)性等質(zhì)構(gòu)特性均優(yōu)于其他組。自由采食組克氏原螯蝦肌肉TAA、DAA含量和EAAI均最高。飼喂蛋白含量≥28%的商品飼料組與自由采食組克氏原螯蝦肌肉中PUFA均高于其他組，自由采食組克氏原螯蝦肌肉中TFA和SFA的含量最高，且SFA、MUFA和PUFA的比例相對均衡。因此，飼喂大豆組克氏原螯蝦肌肉的口感較好，自由采食的克氏原螯蝦肌肉的口味和營養(yǎng)更佳。