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深水网箱和池塘养殖凡纳滨对虾肌肉营养成分的比较分析

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导读深水网箱和池塘养殖凡纳滨对虾肌肉营养成分的比较分析
第13卷第2期 2 0 1 7年4月 doi:10.3969/j.issn.2095—0780.2017.02.012 南方水产科学 South China Fisheries Science Vo1.13.No.2 Apr.,2017 深水网箱和池塘养殖凡纳滨对虾肌肉营养成分的比较分析 段亚飞,黄 忠,林黑着,董宏标,张家松 (中国水产科学研究院南海水产研究所,农业部南海渔业资源开发利用重点实验室,广东广州510300) 摘要:对深水网箱和池塘养殖凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肌肉常规营养成分、氨基酸和脂肪酸质量分数进 行了比较分析。结果显示:1)网箱养殖对虾肌肉粗蛋白质量分数显著高于池塘养殖(P<0.05),而水分、粗脂肪 和粗灰分质量分数无显著差异(P>0.05);2)肌肉中检测到18种常见氨基酸,网箱养殖对虾肌肉氨基酸总量 (TAA)、天门冬氨酸(Asp)、异亮氨酸(Ile)、精氨酸(Arg)和脯氨酸(Pro)质量分数显著高于池塘养殖(P< 0.05),而必需氨基酸(EAA)、半必需氨基酸(HEAA)、鲜味氨基酸(DAA)和虾味氨基酸(PFAA)两者无显著差 异(P>0.05);3)肌肉中检测到30种常见脂肪酸,两者的饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)、多不 饱和脂肪酸(PUFA)、n一3多不饱和脂肪酸(EPA和DHA)质量分数差异显著(P<0.05),以网箱养殖对虾较高; 两者的棕榈酸(C 。)质量分数最高,且网箱养殖对虾EPA+DHA质量分数是池塘养殖的1.90倍。结果表明, 网箱养殖对虾营养成分要优于池塘养殖,具有较高的营养价值。 关键词:凡纳滨对虾;深水网箱;池塘养殖;肌肉;营养成分;氨基酸;脂肪酸 中图分类号:S 968.22 9 文献标志码:A 文章编号:2095—0780一(2017)02—0093—08 Comparative analysis of muscle nutrient composition between loatifng-cage cultured and pond—cultured Paciic whifte shrimps (Litopenaeus vannamei) DUAN Yafei,HUANG Zhong,LIN Heizhao,DONG Hongbiao,ZHANG Jiasong (Key Lab.of South China Sea Fishery Resources Exploitation&Utilization,Ministy rf oAgriculture;South China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy f oFishery Sciences,Guangzhou 510300,Chia)n Abstract:We analyzed the nutirent composition(moisture,crude protein,crude fat,crude ash),amino acids and fatty acid con— tents in muscles of Paciifc white shrimps(Litopenaens vannamei)cuhured in lfoating cages and ponds.The crude protein content of the cage group was signiifcantly higher than that of the pond group(P<O.05),but the contents of the moisture,crude fat and crude ash of the two groups were not signiifcantly different(P>0.05).Eighteen kinds of common amino acids were detected in two groups,and the contents of total amino acids(TAA),aspatric acid(Asp),isoleucine(Ile),arginine(Arg)and proline(Pro)of the cage group were sinigifcantly higher than those of the pond roup(P<0.05),butg the contents of the essential miano acids(EAA),half- essentila amino acids(HEAA),delicious amino acids(DAA)and prawn lfavor amino acids(PFAA)of the two groups were not sig— niifcantly different(P>0.05).Thirty kinds of common fatty acids were detected in two groups,and the contents of saturated fatty acids(SFA),mono-unsaturated fatty acids(MUFA),poly—unsaturated fatty acid(PUFA)and n一3 PUFA(EPA and DHA)of the cage roup werge signiifcantly higher than those of the pond group(P<0.05).The contents of palmitie acid(C16:0)of two groups 收稿日期:2016-06—13;修回日期:2016-07-12 资助项目:广东省海洋渔业科技与产业发展专项项目(A201501B15,A201508B05);国家科技支撑计划项目(2011BAD13B10);广东省海洋 经济创新发展区域示范专项(GD2013一B03-005) 作者简介:段亚飞(1989一),男,助理研究员,从事虾类健康养殖技术研究。E・mail:duanyafei89@163.tom 通信作者:张家松(1971一),男,副研究员,从事设施渔业养殖技术研究。E-mail:jiasongzhang@hotmail.com 南方水产科学 第13卷 were both the highest.and the content of EPA+DHA of the cage group was 1.90一fold of the pond group(P<0.05).The resuhs indi— cate that the nutrient composition of shrimps cultured in floating cages is superior to those cultured in ponds,having higher nutritional value. Key words:Litopenaeus vannamei;floating cages;pond culture;muscle;nutritional component;amino acids;fatty acids 凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)又称南美白 对虾,是中国重要的经济养殖虾类,具有生长快、 广盐性、环境适应性强和出肉率高等优点 。近 年来,随着集约化养殖规模的扩大,养殖生态环境 恶化问题13益突出,造成对虾养殖病害频发,制约 了对虾养殖产业的健康发展 。j。受池塘养殖环境 和病害问题的困扰,国内外学者探索了不同对虾养 殖模式,如网箱养殖。国内外关于网箱养殖对虾的 研究始于20世纪80年代,主要利用对虾在近自然 海区环境中生长速度快和养殖周期短,以及近自然 海区水体交换充分、活饵补充良好等特点,通过在 风浪较小的海湾中设置网箱进行对虾养殖,效果显 著… 。 关于不同养殖模式对虾肌肉品质差异的研究已 有报道,如不同规格和盐度池塘养殖凡纳滨对 虾¨引、海水和淡水养殖凡纳滨对虾¨ 、生态化池 塘养殖凡纳滨对虾和13本囊对虾(Marsupenaeus ja. ponicus) 14]、野生和池塘养殖短沟对虾(Penaeus semisulcatus) 15]以及哈氏仿对虾(Parapenaeopsis harbwickii) 16]等。以上研究均表明,对虾养殖模 式、品种、规格等能够造成其肌肉营养成分和品质 出现差异。然而,目前关于深水网箱养殖凡纳滨对 虾肌肉营养成分的研究尚未见报道,其对对虾深水 网箱养殖模式的探索具有重要意义。因此,该研究 通过比较分析深水网箱和池塘养殖凡纳滨对虾的肌 肉一般营养成分(水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰 分)、氨基酸和脂肪酸组成与质量分数,探讨两种 养殖方式对凡纳滨对虾肌肉营养成分的影响作用, 为今后凡纳滨对虾的健康养殖提供理论依据。 1材料与方法 1.1材料 实验用深水网箱养殖凡纳滨对虾于2015年7 月取自深圳市大鹏澳中国水产科学研究院南海水产 研究所深圳试验基地HDPE C40型深水网箱养殖 区,网箱周长40 m,网深6 m;养殖密度约为250 尾m一,平均体质量(5.65±0.34)g。池塘养殖凡 纳滨对虾于2015年7月取自中国水产科学研究院 南海水产研究所深圳试验基地高位池养殖池塘,养 殖密度约为200尾・m~,平均体质量为(5.63± 0.44)g。 网箱和池塘养殖海水均属于同一自然海区,盐 度30,水温29.0~31.5℃,溶解氧质量浓度>5 mg・L一,pH 8.2~8.5。两种模式养殖对虾饲养周 期基本相同(约60 d),均投喂“粤海”牌凡纳滨对 虾配合饲料(基础营养成分:粗蛋白40.O%、粗脂 肪4.0%、粗纤维5.0%、粗灰分16.0%、水分 12.0%、钙4.0%、总磷1.O%等),日投喂3次, 投喂量为虾体质量的3%~7%,依摄食情况做调 整。 网箱和池塘养殖对虾分别选取3个样本,每个 样本由20尾体质健康活泼、规格均匀的对虾组成。 经测量体质量后,用蒸馏水清洗虾体,洁净无菌纱 布擦干,人工去虾头和虾壳,把所得的肌肉绞碎混 合,保存于一8O℃。 1.2营养成分测定方法 1.2.1 常规营养成分测定 对虾肌肉常规营养 成分测定指标包括水分、粗蛋白、粗脂肪和粗灰 分。水分测定采用恒温干燥法(105℃)(参考GB 5009.3_2010);粗蛋白测定采用凯式定氮法(参 考GB 5009.5_2010);粗脂肪测定采用索氏抽提 法(参考GB/T 5009.6—2o03),粗灰分测定采用马 弗炉550 qC灼烧法(参考GB 5009.4._2010)。 1.2.2氨基酸组成分析 肌肉样品中l6种氨基 酸采用盐酸水解法测定(胱氨酸和色氨酸除外)(参 考GB/T 5009.124—2O03)。肌肉样品经105℃恒 温干燥后,利用6 mol・L 盐酸(HC1)溶液进行水 解,使用Beckman 121MB型氨基酸分析仪测定16 种氨基酸质量分数。另取肌肉样品经5 mol・L一氢 氧化钠(NaOH)溶液水解后,同机测定色氨酸质量 分数。胱氨酸质量分数测定参照龚洋洋等 』,样 品采用氧化酸解法前处理后,同机测定其质量分数 (参考GB/T 18246--2000)。 1.2.3脂肪酸组成分析 脂肪酸的测定采用水 解提取一气相色谱法(参考GB/T 22223--2008)。按 照FOLCH等¨ 和龚洋洋等 的方法,采用氯仿 第2期 段亚飞等:深水网箱和池塘养殖凡纳滨对虾肌肉营养成分的比较分析 95 (CHC1,)和甲醇(CH OH)(体积比2:1)提取脂肪, 利用2%NaOH溶液和15%三氟化硼甲醇 (CH BF O)溶液进行水解和甲基化,然后经正庚 式中 为比较的必需氨基酸(EAA)数目;A, B,C,…,日为对虾肌肉蛋白质的EAA质量分数 (%,DM);AE,BE,CE,…,HE为全鸡蛋蛋白 质的EAA质量分数(%,DM)。 1.4数据分析 烷(C H )溶液静止分层后,取上清液用气相色谱 仪(岛津GC-9A)测定分析脂肪酸。 1.3营养评价方法 根据联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/ 所得数据使用SPSS 17.0统计软件t检验进行 方差分析,以平均值4-标准差(X±SD)表示,P< 0.05表示差异显著。 WHO)1973年建议的氨基酸评分标准模式,以及 中国预防医学科学院营养与食品安全所提出的鸡蛋 蛋白质的氨基酸模式,分别按以下公式计算氨基酸 2结果 2.1常规营养成分 网箱和池塘养殖凡纳滨对虾肌肉水分、粗蛋 白、粗脂肪和粗灰分的质量分数见表1。网箱养殖 对虾肌肉粗蛋白质量分数显著高于池塘养殖(P< 评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数 (EAAI) 圳: AAS=待测蛋白质氨基酸质量分数(%)/ [FAO/WHO评分模式氨基酸质量分数(%)] CS:待评蛋白质氨基酸质量分数(%)/鸡蛋蛋 白质氨基酸质量分数(%) EAAI=[(100A/AE)×(100B/BE)×(IOOC/ CE×…×(100H/HE)] 0.05);网箱养殖粗脂肪质量分数虽略低于池塘养 殖,但差异不显著(P>0.05)。此外,网箱和池塘 养殖对虾肌肉水分和粗灰分质量分数无显著性差异 (P>0.05)。 表1网箱和池塘养殖凡纳滨对虾肌肉常规营养成分比较(n=3,湿质量) Tab.1 Proximate composition in muscle of L.vannamei between cage and pond groups(wet weight) % 注:}.同列组间差异显著(P<O.05) Note:}.significant diference between two groups in the same column(P<0.05) 2.2氨基酸组成及营养品质评价 其次为Asp和Arg;而色氨酸(Trp)质量分数最低, 分别为0.62和0.52%。 2.2.1 氨基酸组成分析 从网箱和池塘养殖凡 纳滨对虾肌肉中共检测了18种常见氨基酸,包括 8种必需氨基酸(EAA)、2种半必需氨基酸 (HEAA)和8种非必需氨基酸(NEAA),其组成和 2.2.2营养品质评价 将表2中的氨基酸数 据换算成每克蛋白中含氨基酸毫克数(乘以 62.50%)后,与FAO/WHO建议的氨基酸评分标 质量分数见表2。网箱养殖对虾天门冬氨酸(Asp)、 异亮氨酸(Ile)、精氨酸(Arg)和脯氨酸(Pro)质量 准模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式进行比较, 并分别计算出网箱组和池塘组对虾的氨基酸评分 (AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数 分数显著高于池塘养殖(P<0.05),其余均差异不 显著(P>0.05)。网箱养殖对虾氨基酸总质量分数 (TAA)显著高于池塘养殖(P<0.05),而EAA、 HEAA、NEAA、鲜味氨基酸(DAA)和虾味氨基酸 (EAAI)(表3)。根据AAS分类,网箱和池塘养 殖凡纳滨对虾的第一限制性氨基酸分别为亮氨酸 (Leu)和Ile,第二限制性氨基酸均为Trp;根据 (PFAA)总质量分数均差异不显著(P>0.05)。18 种氨基酸中,网箱和池塘养殖对虾均是谷氨酸 (Glu)质量分数最高,分别占13.22%和12.96%, cs分类,网箱和池塘养殖对虾的第一限制性氨基 酸分别为Trp和Ile,第二限制性氨基酸分别是 Leu和Trp。 96 南方水产科学 第13卷 氨基酸amino acid 网箱养殖cage culture 池塘养殖pond culture 注:a.包括苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、色氨酸;b.包括组氨酸、精氨酸;c.包括天门冬氨酸、 丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、酪氨酸、脯氨酸;d.包括天门冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸;e.包括甘氨酸、丙 氨酸、胱氨酸、精氨酸; .同行两者差异显著(P<0.05) Note:a.consisted of Thr,Val,met,Ile,Leu,Phe,Lys and Trp amino acid;b.consisted of His and Arg;C.consisted of Asp,Set,Glu, Gly,Ala,Cys,Tyr and Pro amino acid;d.consisted of Asp,Glu,Gly and Ala amino acid;e.consisted of G|y,Ala,Cys and Arg amino acid;¥.signiifcant difference between two groups in the same row(P<0.05) 2.3脂肪酸组成 C18…C18:2n一6c、EPA和DNA;而C :0质量分数 最低,其次为C10:o。除C8 C2l:0、C24:o、 从网箱和池塘养殖凡纳滨对虾肌肉中共检测了 35种脂肪酸,包括15种饱和脂肪酸(SFA)、9种 单不饱和脂肪酸(MUFA)和11种多不饱和脂肪酸 (PUFA),其组成及质量分数见表4。除C…。、 Cl8:ln-9t、C18:3n・3、C18:3n-6和C2o:3n-3等5种脂 肪酸未检测出外,其余30种脂肪酸网箱和池塘养 殖均检测出,其中C 。质量分数最高,其次为 C14:l、Cl5:1、C”:1、C22:l n-9、C24:l、Cl 8:2 n一6t 和C: ::外,其余2O种脂肪酸质量分数两组均差异 显著(P<0.05)。网箱养殖对虾SFA、MUFA、PU FA、11—3 PUFAs、n-6 PUFAs、EPA和DHA质量分 数均显著高于池塘养殖(P<0.05),且网箱养殖对 虾EPA+DHA质量分数是池塘养殖的1.90倍。 第2期 段亚飞等:深水网箱和池塘养殖凡纳滨对虾肌肉营养成分的比较分析 表3网箱和池塘养殖凡纳滨对虾必需氨基酸营养价值评价 Tab.3 Evaluation of essential amino acid content of L vannamei between cage and pond groups 注:网箱养殖和池塘养殖对虾肌肉必需氨基酸指数分别为89.46和82.o0。 Note:The EAAI values in muscle of shrimps from the cage and pond group were 89.46 and 82.O0,respectively 表4网箱和池塘养殖凡纳滨对虾肌肉脂肪酸组成和质量分数(n=3,干质量) Tab.4 Fatty acids composiiton in muscle of L vannamei between cage and pond groups mg・kg一 98 南方水产科学 第13卷 注:①.枪出限为0.05 mg・kg~; .同行组问差异显著(P<0.05) Note:①.the detection limit was 0.05 mg・kg~; .signiifcant difference between two groups in the sanle FOW(P<0.05) 营养成分。该研究所采样的网箱和池塘养殖凡纳滨 对虾规格、生长期和养殖全程投喂饲料均相近,因 3.1 一般营养成分的比较分析 此可以认为养殖环境是造成两者肌肉常规营养成分 质量分数不同的主要原因。网箱养殖对虾生活空问 广阔、水交换充足,风浪大,增加l『其能量消耗, 肌肉是对虾的主要食用部位,其粗蛋白和粗脂 肪含量是肌肉营养价值的重要评价指标。已有大量 研究证实,水产动物在不同的养殖模式下,其肌肉 营养成分的含量与生活环境、饵料、生长期等关系 密切 。文国棵等¨ 研究表明,同一规格海水 养殖凡纳滨埘虾的肌肉蛋白质含量高于淡水养殖, 特别是脂类的消耗,导致肌肉粗脂肪质量分数低, 而池塘养殖对虾生活环境相对稳定,容易导致脂肪 的积累。 3.2氨基酸组成的比较分析 氨基酸的组成和含量,以及必需氨基酸指数 而脂肪含量低于淡水养殖。马玲巧等 发现与池 塘养殖相比,水库网箱养殖斑点叉尾鲴(Ictalurus punctatus)的肌肉具有高粗蛋白、低粗脂肪质量分 数的特点。 (EAAI)是评价蛋白质营养价值的重要指标  .根据FAO/WHO的氨基酸标准模式,高质量蛋白 质需要满足的条件为氨基酸组成EAA/TAA为0.40 左右、EAA/NEAA在0.60以上 。该研究中 箱和池塘养殖凡纳滨对虾EAA/TAA均为0.33, EAA/NEAA分别为0.60和0.61,EAA1分别为 该研究中网箱养殖对虾粗蛋白质量分数显著高 于池塘养殖,而粗脂肪质量分数略低于池塘养殖, 但差异不显著,表明网箱养殖对虾含有相对更高的 第2期 段亚飞等:深水网箱和池塘养殖凡纳滨对虾肌肉营养成分的比较分析 89.46和82.oo。根据必需氨基酸的AAS评分,除 赖氨酸(Lys)和苯丙氨酸+酪氨酸(Phe+Tyr)外, 其余氨基酸质量分数网箱养殖对虾均高于池塘养 殖;而根据cs评分,除Lys、Phe+Tyr和缬氨酸 (Va1)外,其余氨基酸质量分数网箱养殖对虾均高 于池塘养殖,由此表明网箱和池塘养殖凡纳滨对虾 肌肉氨基酸平衡效果均较好,都属于优质蛋白质, 且网箱养殖对虾的蛋白质品质要优于池塘养殖对 虾。 游离鲜味氨基酸的组成和含量是评价动物蛋白 质鲜美程度的重要指标,其中Asp和Glu是呈鲜味 的特征氨基酸,甘氨酸(Gly)和丙氨酸(Ala)是呈 甘味的特征氨基酸 ]。该研究所测凡纳滨对虾 肌肉18种结构性氨基酸中,虽然网箱养殖对虾肌 肉鲜味氨基酸总量与池塘养殖对虾无显著性差异, 但单一氨基酸中Glu和Asp质量分数均最高,且网 箱养殖对虾Asp质量分数显著高于池塘养殖对虾, 表明网箱养殖凡纳滨对虾昧道鲜美程度要优于池塘 养殖对虾。 精氨酸(Arg)是动物体内一种重要的半必需氨 基酸,其在体内代谢过程中可以通过诱导型一氧化 氮合成酶(iNOS)生成一氧化氮(NO),而NO能够 抑制脂质过氧化、清除氧自由基,在机体抵御病原 感染、伤口愈合等免疫过程中发挥重要作用[24,28]。 该研究中网箱和池塘养殖对虾肌肉中Arg质量分数 均较高,仅次于Glu和Asp,且网箱养殖对虾Arg 质量分数显著高于池塘养殖对虾,该结果与野生和 养殖哈氏仿对虾肌肉中精氨酸含量规律基本一 致¨ ,可能与网箱养殖对虾的生活环境开放、多 变有关。 3.3脂肪酸组成的比较分析 多不饱和脂肪酸(PUFA)可以显著增加肌肉脂 肪在加热过程中产生的香味,能够反映肌肉的多汁 性 l。’巧J。研究表明,食物中n-6 PUFA含量过高会 造成健康不良问题,但n.3 PUFA能够在一定范围 内消除n-l5 PUFA的负面效应 。EPA和DHA 是n-3 PUFA的重要种类,不能由动物自主合成, 目前自然界中仅硅藻、红藻和褐藻等可以自身合 成,其具有降血栓、预防心血管疾病、抗炎症和防 病抗衰老的作用 。该研究中网箱和池塘养殖 凡纳滨对虾PUFA质量分数均较高,分别为 38.80%和31.24%,且以n-3 PUFA为主,两组的 n一3 PUFA/n-6 PUFA分别为1.46和1.15,由此推 测网箱养殖对虾摄食的天然饵料中可能含有较高的 n.3 PUFA,该结果与池塘和网箱养殖匙吻鲟(P0 odon spathula)肌肉脂肪酸质量分数情况基本一 致 。此外,网箱养殖对虾EPA和DHA质量分 数均显著高于池塘养殖对虾,再次表明网箱养殖对 虾在脂质方面具有较高的食用价值与保健作用。 4结论 从总体来看,与池塘养殖凡纳滨对虾相比,深 水网箱养殖对虾肌肉具有高粗蛋白质量分数的特 点,且其氨基酸总量和单一鲜味氨基酸Asp质量分 数,以及脂肪酸SFA、MUFA、PUFA、EPA+DHA 等质量分数均更高,营养成分和鲜味方面更优,可 为人类提供优质的水产动物氨基酸和脂肪酸来源。 致谢:广州大学李存鑫同学在对虾网箱养殖实验和样 品采集时给予了帮助,谨此致谢! 参考文献: [1]郑晓婷,段亚飞,董宏标,等.植物乳酸杆菌对凡纳滨对虾生 长、消化酶活性和肠道组织形态的影响[J].水产科学, 2016,35(1):1-6. 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