孫麗慧,林 鋒,黃愛霞,李 倩,姜建湖,沈斌乾,蔣榮響
(1.浙江省淡水水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)部淡水漁業(yè)健康養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)室,浙江省魚類健康與營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江湖州 313001;2.三門縣綠洋特種水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社,浙江臺(tái)州 317100)
擬穴青蟹(Scylla paramamosain)屬甲殼動(dòng)物亞門,軟甲綱,十足目,梭子蟹科,青蟹屬,是梭子蟹科體型較大的種類,廣泛分布在太平洋、印度洋海域的淺海區(qū)域內(nèi),尤其是江河入??诘募t樹林地區(qū)以及淺海內(nèi)灣。由于擬穴青蟹肉味甘美,對(duì)海水鹽度變化適應(yīng)能力強(qiáng),故成為目前我國(guó)人工養(yǎng)殖規(guī)模最大的青蟹品種。近年來,隨著環(huán)境生態(tài)保護(hù)的需要,開發(fā)人工配合飼料替代冰鮮魚用于青蟹飼養(yǎng)是一種發(fā)展趨勢(shì),但是由于當(dāng)前青蟹人工配合飼料配方尚不成熟,導(dǎo)致養(yǎng)殖過程中無法完全滿足青蟹生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng),加上青蟹養(yǎng)殖過程中病害頻發(fā),出現(xiàn)了青蟹蛻殼周期中死亡率顯著上升以及青蟹雄蟹性腺發(fā)育不完全或不發(fā)育的現(xiàn)象。鑒于此,本研究對(duì)擬穴青蟹雄蟹蛻殼前、中、后期的肌肉與肝胰腺的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了系統(tǒng)性分析,以期豐富擬穴青蟹雄蟹蛻殼過程中營(yíng)養(yǎng)變化趨勢(shì)的基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù),為青蟹人工飼料配方的優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。
用于分析的擬穴青蟹雄蟹(以下簡(jiǎn)稱青蟹)由浙江省三門縣綠洋特種水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)合作社提供,該批青蟹采用傳統(tǒng)外塘混養(yǎng)模式,養(yǎng)殖用水為過濾海水,期間以飼料投喂為主,輔以冰鮮魚。根據(jù)青蟹表皮和外骨骼間的縫隙變化以及甲殼的硬度,選取處于蛻殼前(甲殼和頭胸甲之間剛出現(xiàn)裂痕)、中(剛完成整個(gè)甲殼的蛻換)、后(蛻殼后甲殼完全變硬時(shí))期的雄蟹各5只,蟹體質(zhì)量為(263.17±34.89)g。
刮取青蟹頭胸甲下的軀干部肌肉、肝胰腺,并用剪刀把肌肉剪碎、混勻,肌肉和肝胰腺冷凍干燥后,用于常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分、氨基酸和脂肪酸測(cè)定。每個(gè)測(cè)定指標(biāo)均采用3個(gè)平行樣本。
水分、粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的測(cè)定參照AOAC的方法[1]:水分測(cè)定采用冷凍干燥法;灰分測(cè)定采用馬福爐灰化法(GB/T 6438-92);粗蛋白測(cè)定采用凱氏定氮法(GB/T 6432-94);粗脂肪測(cè)定采用索氏抽提法(GB/T 6433-94)。17種氨基酸測(cè)定采用鹽酸水解法(GB/T 5009.124-2003),經(jīng)日立L8900氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定,色氨酸在水解過程中被破壞而沒有測(cè)定。脂肪酸含量采用(GB/T 5009.168-2003)氣相色譜法測(cè)定。
將已測(cè)得的青蟹肌肉和肝胰腺氨基酸含量(%,干重)除以16即換算成每克氮中含氨基酸毫克數(shù) mg·g-1(N)[2],與 1973年 WHO/FAO提出的必需氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[3]和中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所提出的雞蛋蛋白模式進(jìn)行比較[4],氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分和必需氨基酸指數(shù)分別按以下公式求得[5]:
式中,n為比較的氨基酸數(shù);t為實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)的氨基酸含量;s為雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸含量。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用平均值 ±標(biāo)準(zhǔn)差表示,用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因子方差分析(Oneway ANOVA),如有顯著差異(P<0.05),則做SNK多重比較分析。
由表1可見,蛻殼后肌肉水分顯著高于蛻殼前和蛻殼中(P<0.05),蛻殼后肌肉粗蛋白則顯著低于蛻殼中(P<0.05);蛻殼前和蛻殼中肌肉水分和粗蛋白無顯著性差異(P>0.05),蛻殼后肌肉粗脂肪含量顯著低于蛻殼前和蛻殼中(P<0.05),蛻殼中肌肉灰分顯著低于蛻殼前和蛻殼后(P<0.05)。由表2可見,蛻殼中肝胰腺水分顯著低于蛻殼前和蛻殼后(P<0.05),肝胰腺粗蛋白含量為:蛻殼前>蛻殼后>蛻殼中(P<0.05),肝胰腺粗脂肪含量為:蛻殼中>蛻殼后>蛻殼前(P<0.05),蛻殼后肝胰腺灰分顯著低于蛻殼前和蛻殼中(P<0.05)。
表1 擬穴青蟹雄蟹肌肉常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分(%,干重)Tab.1 Muscle nutritive composition of male Scylla paramamosain(%,dry weight)
本實(shí)驗(yàn)共檢測(cè)出17種氨基酸,其中必需氨基酸(EAA)7種、半必需氨基酸(HEAA)2種、非必需氨基酸(NEAA)8種。根據(jù)表3所示,肌肉總氨基酸、必需氨基酸、呈味氨基酸含量為:蛻殼中>蛻殼前>蛻殼后(P<0.05);根據(jù)表4所示,蛻殼前肝胰腺的總氨基酸、必需氨基酸和呈味氨基酸顯著高于蛻殼中和蛻殼后(P<0.05)。
表2 擬穴青蟹雄蟹肝胰腺常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分(%,干重)Tab.2 Hepatopancreas nutritive composition of male Scylla paramamosain(%,dry weight)
表3 擬穴青蟹雄蟹肌肉氨基酸組成(%,干重)Tab.3 Muscle amino acids analysis of male Scylla paramamosain(%,dry weight)
表4 擬穴青蟹雄蟹肝胰腺氨基酸組成(%,干重)Tab.4 Hepatopancreas amino acids analysis of male Scylla paramamosain(%,dry weight)
將表3和表4中的數(shù)據(jù)換算成每克氮中含氨基酸毫克數(shù),并與FAO/WHO建議的氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式進(jìn)行比較,進(jìn)一步計(jì)算出青蟹雄蟹肌肉和肝胰腺的氨基酸評(píng)分、化學(xué)評(píng)分和必需氨基酸指數(shù),見表5。根據(jù)氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分,肌肉和肝胰腺第一限制性氨基酸多為甲硫氨酸和胱氨酸(Met+Cys),肌肉第二限制性氨基酸多為纈氨酸(Val),肝胰腺第二限制性氨基酸多為異亮氨酸(Ile),肌肉必需氨基酸指數(shù)分別為 56.43、59.00和 54.82,其構(gòu)成比例符合FAO/WHO的標(biāo)準(zhǔn),肝胰腺必需氨基酸指數(shù)較低,分別為29.90、19.59和23.26。
擬穴青蟹雄蟹的肌肉和肝胰腺脂肪酸測(cè)定結(jié)果見表6和表7,共檢測(cè)出21種脂肪酸,碳鏈長(zhǎng)度在14~24碳之間,其中肌肉中檢測(cè)出19種脂肪酸,蛻殼前肌肉含脂肪酸種類最少,僅12種;肝胰腺中脂肪酸種類豐富,其中以蛻殼后的肝胰腺中種類最多。從脂肪酸組成看,青蟹肌肉和肝胰腺中的十六碳酸(棕櫚酸)、十八碳酸(硬脂酸)和十八碳一烯酸(油酸)含量較高,蛻殼前肌肉多不飽和脂肪酸(PUFA)最高,蛻殼后肌肉EPA+DHA含量最高;蛻殼后肝胰腺的多不飽和脂肪酸(PUFA)、EPA+DHA含量最高。
表5 擬穴青蟹雄蟹肌肉和肝胰腺的必需氨基酸組成評(píng)價(jià)(mg·g-1)Tab.5 Evaluation of muscle and hepatopancreas EAA of male Scylla paramamosain(mg·g-1,on N basis)
表6 擬穴青蟹雄蟹肌肉脂肪酸組成 (%,干重)Tab.6 Muscle fatty acids profiles of male Scylla paramamosain(%,dry weight)
表7 擬穴青蟹雄蟹肝胰腺脂肪酸組成 (%,干重)Tab.7 Hepatopancreas fatty acids profiles of male Scylla paramamosain(%,dry weight)
本研究發(fā)現(xiàn),擬穴青蟹雄蟹蛻殼后的肌肉中水分顯著升高(P<0.05),這可能是由于雄蟹在蛻殼后的短時(shí)間內(nèi)吸收大量水分所致[6],而當(dāng)蛻殼后雄蟹肌肉水分含量較高時(shí),也可能導(dǎo)致了肌肉粗蛋白相對(duì)降低(P<0.05);另一方面也可能是雄蟹軟殼硬化階段利用肌肉中蛋白質(zhì)來提供所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。而實(shí)際上雄蟹蛻殼后期的肌肉粗脂肪含量的確顯著下降(P<0.05)。此外,有學(xué)者認(rèn)為,青蟹在蛻殼前停止進(jìn)食,蛻殼過程中又消耗脂肪供能,從而導(dǎo)致蛻殼后青蟹肌肉粗脂肪含量顯著降低[6-8],本研究的結(jié)果也與這一結(jié)論相吻合。擬穴青蟹雄蟹肝胰腺的粗蛋白含量以蛻殼中最低,而粗脂肪含量則以蛻殼中最高,這可能是由于雄蟹蛻殼階段大量地利用了肝胰腺中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),導(dǎo)致青蟹剛剛完成蛻殼時(shí)肝胰腺中的蛋白含量大幅下降,而在硬化過程中逐步攝食補(bǔ)充了營(yíng)養(yǎng)后蛋白含量又有所回升。一些學(xué)者的研究已表明十足類甲殼動(dòng)物肝胰腺中儲(chǔ)存的能源物質(zhì)主要是脂類[9],在性腺發(fā)育階段和蛻皮周期中起著重要的作用,主要用于卵巢發(fā)育和作為蛻皮過程中的能源物質(zhì),饑餓時(shí)基本不動(dòng)用[10-11],而動(dòng)用的主要是蛋白質(zhì)[11-13],故蛻殼中雄蟹肝胰腺粗蛋白含量顯著降低。
食物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低主要取決于其所含必需氨基酸的種類、數(shù)量和組成比例[14]。本研究發(fā)現(xiàn),青蟹雄蟹肌肉必需氨基酸占肌肉總氨基酸的47.42%~48.40%,占肌肉非必需氨基酸的73.21%~75.52%;而雄蟹肝胰腺必需氨基酸含量占肝胰腺總氨基酸的43.36%~45.64%,占肝胰腺非必需氨基酸的77.77%~83.04%。肌肉中總氨基酸含量在蛻殼后顯著降低,肝胰腺總氨基酸含量則隨著蛻殼過程出現(xiàn)先降低后升高的現(xiàn)象。依據(jù)FAO/WHO的理想氨基酸模式,質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)其E/T為40%左右,E/N在60%以上[15],可見青蟹雄蟹肌肉與肝胰腺蛋白質(zhì)量較好。蛋白質(zhì)的風(fēng)味和鮮美程度主要取決于4種呈味氨基酸(谷氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、丙氨酸)的含量[16-17],呈味氨基酸占總氨基酸比值越大,味道也越鮮美,其中谷氨酸和天冬氨酸為呈鮮味的特征氨基酸,尤其谷氨酸鮮味最強(qiáng)[18],丙氨酸和甘氨酸是呈甘味的特征氨基酸。其中,擬穴青蟹雄蟹肌肉中呈味氨基酸含量以蛻殼中最高,肝胰腺中呈味氨基酸則以蛻殼前最高。
根據(jù)氨基酸評(píng)分和化學(xué)評(píng)分,肌肉和肝胰腺第一限制性氨基酸多為甲硫氨酸和胱氨酸(Met+Cys),肌肉第二限制性氨基酸多為纈氨酸(Val),肝胰腺第二限制性氨基酸多為異亮氨酸(Ile),無論是氨基酸評(píng)分還是化學(xué)評(píng)分,賴氨酸均為最高,因此可彌補(bǔ)以谷類食物為主的膳食者食物中的賴氨酸缺乏,具有調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)平衡的作用。而EAAI是評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最常用的指標(biāo)之一,它是以雞蛋蛋白質(zhì)必需氨基酸為參評(píng)標(biāo)準(zhǔn),數(shù)值越大,表明蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高。本研究表明,雄蟹蛻殼前、中、后肌肉必需氨基酸指數(shù)分別為 56.43、59.00和 54.82,高于養(yǎng)殖的三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)(45.73)[19],與野生三疣梭子蟹(55.35)相當(dāng)[19],低于 8種湖水養(yǎng)殖的中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)(70.55~83.12)[20]及海水與淡水養(yǎng)殖的鋸緣青蟹(Scylla serrata)(85.20、68.35)[21]。雄蟹肝胰腺必需氨基酸指數(shù)較低,蛻殼前、中、后期肝胰腺必需氨基酸指數(shù)分別為 29.90、19.59和 23.26。這表明從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值考慮,挑選和食用青蟹時(shí)肝胰腺未必是最重要的評(píng)價(jià)指標(biāo),可能更應(yīng)該考慮蟹的肥滿度。
脂肪酸的組成在一定條件下可以反映機(jī)體的健康水平、攝食情況和營(yíng)養(yǎng)水平[22]。本研究發(fā)現(xiàn),雄蟹肌肉和肝胰腺中十六碳酸(棕櫚酸)、十八碳酸(硬脂酸)和十八碳一烯酸(油酸)含量較高。在雄蟹肝胰腺中SFA含量高于PUFA,肌肉中除蛻殼中肌肉外恰好相反,均為PUFA含量高于SFA,這是因?yàn)镾FA是許多動(dòng)物的主要供能物質(zhì),而肝臟又是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)和能量的主要儲(chǔ)藏處[19],同時(shí),雄蟹蛻殼中肌肉SFA含量高可能與蛻殼需要消耗大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)。蛻殼前肌肉PUFA含量達(dá) 66.23%,高于中華絨螯蟹[23]、三疣梭子蟹[23]、鋸緣青蟹[23]和擬穴青蟹[24],蛻殼中肌肉PUFA含量最低,為26.36%,說明雄蟹在蛻殼前、中、后肌肉中PUFA含量有較大波動(dòng)。雄蟹肝胰腺中PUFA以蛻殼后最高,為15.38%。研究發(fā)現(xiàn),多不飽和脂肪酸的攝入量與心腦血管疾病有顯著負(fù)相關(guān),EPA和DHA作用尤為突出。EPA具有降低膽固醇和甘油三酯的含量、促進(jìn)體內(nèi)飽和脂肪酸代謝的作用[25-26]。DHA本身就是組成腦細(xì)胞、腦神經(jīng)和視網(wǎng)膜的重要物質(zhì),當(dāng)膳食中長(zhǎng)期缺乏DHA時(shí),突觸膜中就會(huì)缺少含DHA的遞質(zhì),進(jìn)而對(duì)信息傳遞、思維能力和視力產(chǎn)生不良影響[25-26]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),雄蟹肌肉中EPA+DHA含量高于肝胰腺中,尤其以蛻殼后肌肉最高,為32.81。雄蟹肝胰腺EPA+DHA含量也以蛻殼后最高。
綜上所述,在擬穴青蟹雄蟹蛻殼周期中,粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、氨基酸和脂肪酸等營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生了顯著性變化,其中,肌肉粗蛋白、粗脂肪和總氨基酸含量分別下降3.17%、0.21%和1.63%,肝胰腺粗蛋白和總氨基酸含量分別下降9.39%和8.74%,表明雄蟹在蛻殼過程中需要消耗大量的營(yíng)養(yǎng)成分以促使自己進(jìn)行正常蛻殼,一旦營(yíng)養(yǎng)無法跟上,很可能導(dǎo)致蛻殼過程中體質(zhì)下降,無法抵御病害侵襲,或者無法進(jìn)行正常性蛻殼以及性腺發(fā)育。鑒于此,如果要提高青蟹的蛻殼存活率,或者獲得高質(zhì)量的軟殼蟹,必須根據(jù)青蟹蛻殼前后粗蛋白、粗脂肪等的變化趨勢(shì),及時(shí)補(bǔ)充青蟹營(yíng)養(yǎng)所需。除了冰鮮魚外,當(dāng)前市場(chǎng)上的人工配合飼料一直無法滿足青蟹生長(zhǎng)的需要,很可能是由于營(yíng)養(yǎng)組分失調(diào),無法滿足青蟹的正常需求所致。而大量的使用冰鮮魚一方面易造成環(huán)境污染,另一方面可能因交叉感染導(dǎo)致青蟹在蛻殼體質(zhì)虛弱時(shí)病害高發(fā),因此,要加強(qiáng)可控性的青蟹人工配合飼料的研發(fā)。本研究結(jié)果可為人工飼料開發(fā)提供一定的基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)數(shù)據(jù)支持,如在研制過程中不僅要考慮蛋白含量,同時(shí)對(duì)于青蟹的脂肪需求也要有充分考慮。