鹽度對養殖凡納濱對蝦肌肉營養成分的影響

李曉, 王曉璐, 王穎, 姜曉東, 李紅艷, 劉天紅,吳志宏, 紀蕾

(山東省海洋生物研究院, 山東省海水養殖病害防治重點實驗室, 青島市淺海底棲漁業增殖重點實驗室,山東 青島 266100)

凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)，俗稱南美白對蝦，與斑節對蝦(PenausjaponicasBate)、中國對蝦(Penauschinensis)并列為世界養殖蝦類產量較高的三大優良品種[1]。凡納濱對蝦屬于廣鹽性蝦類，可適應0.5～50的鹽度[2]，實際生產中可在低鹽及淡水條件下養殖以擴大養殖范圍。目前,凡納濱對蝦的低鹽養殖已成為一項產業，取得了良好的經濟效益[3]。鹽度作為養殖環境生態因子之一，對水生生物的生長、發育、成活[4]、免疫酶和消化酶活力[5]、能量收支[6]、肌肉游離氨基酸含量[7-8]和營養成分[9]等諸多方面影響明顯。鹽度能夠影響橘黃東方鲀(Takifuguflavidus)幼體的存活和生長，其最適鹽度為15～25[4]；適宜的鹽度可以改善烏鱧(Channaargus)的肌肉品質，其最適鹽度為7.5[9]。甲殼動物主要通過調節鰓的滲透壓和離子濃度來適應鹽度[6]。在11～29的鹽度范圍內，三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)生長速度、肝胰腺和胃中蛋白酶活性均隨著鹽度升高而升高[5]。

有關鹽度對凡納濱對蝦的影響也有一些報道，朱春華[10]研究發現，鹽度能顯著影響南美白對蝦的生長，在鹽度18的養殖水體中生長速度最快、存活率高，餌料系數低，最適生長鹽度范圍為14～22；Rodriguez[11]研究發現，鹽度能夠顯著影響凡納濱對蝦滲透壓的調節；王興強等[12]研究發現，凡納濱對蝦特定生長率、攝食量、飼料轉化率和吸收效率以鹽度20最高，存活率以鹽度35最高；黃凱等[8]研究表明，在鹽度0～40時，凡納濱對蝦體內總游離氨基酸、必需氨基酸和呈味氨基酸含量都隨鹽度的增加而升高。養殖鹽度不同還會導致對蝦在品質、口味等商品指標上的差異[13]。國內外學者對自然條件下海水和淡水兩種養殖環境的凡納濱對蝦過營養成分及價值進行比較，發現海水養殖凡納濱對蝦肌肉的營養價值和風味稍優于淡水養殖凡納濱對蝦[4,7,13]。對不同養殖鹽度的凡納濱對蝦營養成分差異的研究較少，本文分析對比不同鹽度條件下凡納濱對蝦的基本營養成分、氨基酸和脂肪酸組成與含量等指標，從肌肉營養成分角度探討凡納濱對蝦的適宜養殖鹽度。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗用蝦采用1 cm左右的凡納濱對蝦蝦苗，購自濱州市北海新區海緣養殖科技有限公司。乙醚、甲醇、鹽酸、氫氧化鈉均為分析純，檢測用乙腈為色譜純。

FA1604N電子分析天平購自上海精密儀器有限公司，FMN10010-RO純水機購自青島富勒姆科技有限公司，KSL馬弗爐購自山東龍口先科儀器公司，YLD-6000電熱鼓風干燥箱購自上海一恒科學儀器有限公司，A200氨基酸分析儀購自德國安米諾西斯公司，GC6890氣相色譜購自美國安捷倫公司。

1.2 實驗設計

設置鹽度為8(Y1組)、26(Y2組)、30(Y3組)、50(Y4組)共4個處理組，每個處理組設3個重復水泥池。鹽度8、26度采用自然海水配制，30度采用自然海水配制，50采用鹽田鹵水配制，實驗用水使用前經過沉淀、消毒、曝氣，篩絹過濾(60目)。

1.3 實驗過程與飼養管理

養殖實驗在濱州無棣友發水產養殖場進行。開始試驗前，凡納濱對蝦于暫養池中馴化1周，以適應實驗飼料及環境, 隨后將其移入實驗池(30 m3)，放苗密度為300尾/m3，共12個實驗池。養殖水溫(29±1)℃(n=50)，pH 7.96～8.20，晝夜充氧，DO≥5.0 mg·L-1，棚頂用半透明無紡布等遮光材料覆蓋，達到保溫控光效果，避免光照過強或過弱影響對蝦正常生長，光周期：光照12.8 h：黑暗：11.2 h。養殖實驗時間為2018年5月15日—8月14日，共90 d。

每天投飼兩次(8∶30和16∶30), 基礎飼料為大樂飼料有限公司對蝦專用配合飼料，前期40 d，投餌量為蝦體質量的8%，餌料蛋白質含量為35%；后期50 d，投餌量為蝦體質量的3%，餌料蛋白質含量為30%。每次投餌2 h后，污水從水池中央集污口排出，換水量為10%。實驗過程中添加以芽孢桿菌為主的微生態試劑用來調水。

1.4 取樣與測量方法

1.4.1取樣 養殖實驗結束后，各實驗池取10 尾對蝦[鮮重(12.56±2.55)g]作為一個樣本，分析測定前將樣品頭與身分離，搗碎肌肉，打漿混合，裝入樣品袋，置于-20 ℃冰箱保存備用。

1.4.2營養成分測定 基本營養成分測定：水分參照直接干燥法[14](GB/T5009.3)、蛋白質參照凱氏定氮法[15](GB/T5009.5)、脂肪參照索氏抽提法[16](GB/T 5009.6)、灰分參照食品中灰分的測定法[17](GB/T5009.4)進行測定。

氨基酸測定：根據GB /T 5009.124[18]，樣品經6 mol·L-1HCl水解，水解時充氮氣24 h，采用安米諾西斯A200氨基酸分析儀測定17 種氨基酸。另外，樣品用5 mol·L-1NaOH水解，同機測定色氨酸含量。

脂肪酸測定：按照GB/T6433-2006[19]方法提取粗脂肪，提取物加入內標物，以乙醚為介質萃取脂質，然后于甲醇中以BF3轉化為脂肪酸甲酯，安捷倫GC6890氣相色譜分析。

每個指標重復檢測3次。

1.5 營養價值評定方法

根據氨基酸評分標準模式[20]和全雞蛋蛋白質的化學評分模式[21]進行營養價值評定。分別按以下公式計算氨基酸評分(AAS)、化學評分(CS)和必需氨基酸指數(EAAI)。

AAS=樣品中氨基酸的含量/(國際糧農組織/世界衛生組織模式中蛋白質中相應的氨基酸含量)×100

CS=

式中，n為比較的必需氨基酸個數；a、b、c、...、j為每種必需氨基酸含量(mg·g-1蛋白)；ae、be、ce、...、je為全雞蛋蛋白質的每種必需氨基酸含量(mg·g-1蛋白)。

1.6 數據處理

所有數據用SPSS 18.0軟件進行單因素方差分析(One-Way ANOVA)。

2 結果與分析

2.1 不同鹽度對肌肉基本營養成分的影響

凡納濱對蝦肌肉中，除水分外粗蛋白含量最高。隨著環境鹽度的增加，凡納濱對蝦肌肉水分呈下降趨勢，其中Y4組對蝦肌肉水分含量最低，為71.50%±0.90%；蛋白質和灰分含量隨鹽度增加而增加，Y1組對蝦蛋白含量最低，為21.80%±0.42%，灰分含量最低，為1.50%±0.03%；各組對蝦肌肉中的脂肪含量無明顯差異(P>0.05)。

2.2 不同鹽度對肌肉氨基酸組成與含量及營養價值的影響

在凡納濱對蝦肌肉中檢測出18種常見氨基酸。其中3種氨基酸(絲氨酸、谷氨酸、組氨酸)隨著鹽度的升高而下降，以Y1組含量最高；10種氨基酸(天門冬氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、胱氨酸)含量以Y2組最高。Y2組氨基酸總量(total amino acids,TAA)和必需氨基酸含量(essential amino acid,EAA)最高，Y3組EAA/TAA值最高，呈味氨基酸含量(delicious amino acid,DAA)隨著鹽度的升高而呈下降趨勢，DAA/TAA值隨鹽度改變無明顯變化規律。

表1 不同鹽度對肌肉基本營養成分(濕質量)的影響Table 1 Effects of different salinities on muscle composition (wet weight) of Litopenaeus vannamei

表2 不同鹽度對肌肉氨基酸組成及含量的影響Table 2 Effects of salinities on amino acid composition and content in muscle of Litopenaeus vannamei

Y2組必需氨基酸指數(EAAI)最高，與鹽度對總氨基酸(TAA)和必需氨基酸(EAA)影響相似。低鹽度Y1組與高鹽度Y4組的必需氨基酸指數(EAAI)接近。

2.3 不同鹽度對肌肉脂肪酸含量的影響

凡納濱對蝦肌肉含有的脂肪酸主要有棕櫚酸(C16:0) 、硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1n9)、亞油酸(C18:2n6)、EPA(C20: 5n3)和DHA(C22:6n 3)等17種。

組成凡納濱對蝦肌肉的飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA) 主要為C16:0 , 含量為14.51%～23.2%，其次為C18:0，含量為8.6%～13.8%，兩者均以Y3組為最高；單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)以C18:1為主，含量為15.3%～27.1%，以Y2組含量最高；多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA) 以C18:2為主，含量為14.0%～20.6%，以Y2組含量最高。

油酸、亞油酸和α-亞麻酸的含量以Y2組最高，而棕櫚酸、硬脂酸、疥酸和DHA的含量以Y3組最高。

3 討論

3.1 不同鹽度對凡納濱對蝦肌肉基本營養成分的影響

水生動物的營養成分會受到生活環境中鹽度變化的影響[5]。本研究中隨著養殖水體鹽度的升高，凡納濱對蝦肌肉中水分含量減少，蛋白質和灰分含量增加，與潘英等[20]和黃凱等[21]的研究結果相同。凡納濱對蝦屬于廣鹽性蝦類，可以通過血淋巴滲透和離子調節適應外界環境鹽度的變化：鹽度高時，排出水分；鹽度低時，吸收水分，以保持與外界等滲，從而維持體內的穩定狀態[21-22]。主動調節滲透壓時，蝦類需要消耗體內能量，蛋白質、脂肪和碳水化合物的代謝隨之發生改變。本研究中脂肪含量隨鹽度變化無明顯變化規律，可能是由于凡納濱對蝦肌肉中脂肪含量較低的原因。另外，鹽度對水生動物生長性能的影響也具有種類差異性[23]，凡納濱對蝦體內水分含量越低，蛋白質和灰分含量越高，與哈氏仿對蝦(Parapenaeopsishardwickii)研究結果[24]一致。

表3 不同鹽度下養殖的凡納濱對蝦肌肉必需氨基酸比較與評價Table 3 Effects of different salinities on evaluation of essential amino acids in muscle of Litopenaeus vannamei (mg·g-1 protein)

表4 不同鹽度肌肉脂肪酸組成及含量的影響Table 4 Effects of salinities on fatty acid composition and content in muscle of Litopenaeus vannamei

3.2 不同鹽度對凡納濱對蝦肌肉氨基酸含量的影響

動物肌肉的營養價值主要取決于其氨基酸組成及含量。對于人類來說，肌肉中含有人體所需的氨基酸種類越多且含量越高，其營養價值就相對越高[24-25]。另外，氨基酸含量(TAA)和必需氨基酸含量(EAA)也是評價水產品營養價值的重要指標[26]。不同鹽度下養殖的凡納濱對蝦肌肉中氨基酸含量分析的結果表明， TAA在鹽度26時最高(85.53%±0.11%)，與鹽度5組和鹽度30組均差異顯著(P<0.05)； EAA也在鹽度26時最高(30.34%±0.17%)，但與鹽度5組和鹽度30組差異不顯著(P>0.05)。這與黃凱等[21]的研究結果不一致，他們認為在鹽度為0、1、5、10、20、30的條件下，氨基酸總量隨著鹽度上升呈增加趨勢，且水分與鹽度、蛋白質與鹽度及呈味氨基酸與鹽度之間均呈現顯著的線性關系。本研究設定的最高實驗鹽度為50，超出了黃凱等[21]設置的最高實驗鹽度30的范圍，可能不再符合這一規律。鹽度24～28區間對于哈氏仿對蝦肌肉(干樣)氨基酸組成和含量是一個分水嶺[24]，本研究中凡納濱對蝦肌肉中氨基酸組成和含量的分水嶺應該在鹽度26。

評價肌肉品質尚無統一標準。但一些指標可以在一定程度上反映肌肉品質的變化：如必需氨基酸指數(EAAI)是目前評價食物營養品質的標準指標之一[27]；游離氨基酸是肌肉呈味物質的重要成分[28]。本實驗中，EAAI在鹽度26時高于其他鹽度。水產品的風味與游離氨基酸的組成和含量、脂肪酸的含量有關，其中游離的呈味氨基酸(包括谷氨酸、丙氨酸、天門冬氨酸和甘氨酸)與不飽和脂肪酸的含量越高，風味越好[29]。日本對蝦(Penaeusjaponicas)[30]肌肉中所有的游離氨基酸含量在鹽度升高時均增加。凡納濱對蝦中呈味氨基酸的含量隨鹽度(0～40)的升高而明顯增加[8]；尤其是當鹽度從20增加到30時, 肌肉中的呈味氨基酸含量顯著增加。肌肉中游離氨基酸能參與機體滲透壓調節，尤其是丙氨酸和甘氨酸已被證明是參與甲殼類動物滲透壓調節的重要物質[30-31]。這些游離氨基酸會隨著鹽度的升高呈升高趨勢，因此在海水或者半咸水環境下養殖的凡納濱對蝦要比淡水養殖的味道鮮美[32-33]。本研究檢測的呈味氨基酸均為水解氨基酸，數據顯示鹽度對水解呈味氨基酸的影響程度并沒有其他文獻中對游離氨基酸的影響那么顯著，說明不同養殖鹽度對肌肉營養成分影響不大，而對風味影響較大。

3.3 不同鹽度對凡納濱對蝦肌肉脂肪酸含量的影響

不同鹽度下養殖的凡納濱對蝦肌肉中脂肪酸組成不同，說明鹽度對于凡納濱對蝦肌肉脂肪酸的組成變化有影響，這可能與蝦對環境生理適應的特別要求有關[21]。

脂質會引起食品氣味的差別, 還會影響食品的質地[34]。蝦肉中脂肪含量低，因此脂質對蝦肉質地的影響有限。脂肪是對蝦氣味的前體[35]，除掉脂肪后的對蝦會失去蝦類的特征氣味。凡納濱對蝦中的棕櫚酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1)、亞油酸(C18:2)、EPA(C20:5)和DHA(C22:6)含量比較高，氧化分解后會產生與蝦類特有風味相關的醛類、酮類、醇類和酯類等風味物質[36]。本研究結果發現，上述脂肪酸在鹽度為26或者30時含量較高，不飽和脂肪酸含量在鹽度26時最高(43.2%±3.11%)，與之前研究的游離呈味氨基酸的規律基本一致。

水產品的營養成分會受遺傳、餌料、環境和地域等多種因素影響。其中，水溫和鹽度的影響最為重要。本文就鹽度單一因素開展了研究，發現不同鹽度條件下養殖，凡納濱對蝦體內的蛋白質、水分 、氨基酸 、脂肪酸等生化成分也有所變化。但是養殖過程中的鹽度控制還需要考慮對蝦成活率、生長率、能量支出、風味等其他因素，不能以單一因素來決定最佳的養殖鹽度，因此，這些因素對對蝦營養成分的影響還需要進一步的實驗研究。