池塘及稻田養殖克氏原螯蝦肌肉成分與營養品質比較分析

陳 健，李良玉，楊壯志，陳 霞，魏文燕，楊 馬，唐 洪，張小麗，劉家星

（成都市農林科學院，四川成都 611130）

克氏原螯蝦 （Procambarus clarkii）俗稱小龍蝦，其生長速度快、適應能力強，能在池塘、湖泊、稻田等多種水生環境中生長，現已成為我國四大淡水經濟養殖蝦類之一（王順昌等，2003）。

我國池塘養魚歷史悠久、經驗豐富，是大部分地區使用的養魚方式，目前產量約占淡水養魚的60%以上，其具有投資小、收益大、見效快、生產穩定等特點。稻田養殖魚類是利用稻田的特殊環境，既種稻又養魚，運用稻魚共生理論，通過稻漁工程建設，達到魚稻雙收的一種綜合養殖方式（王祖峰，2018）。稻田養殖節約土地，以稻田代替魚塘，發揮了稻田的主體生產作用；節約飼料，增產稻谷，稻田內魚的餌料比較豐富，可以減少投餌或不投餌；節約肥料，魚類可以提供有機肥料，魚糞可以肥水肥田，減少化肥施用量；魚類能攝食雜草、害蟲，能疏松土壤，有利于稻谷增長，減少農藥施放，稻田養殖具有穩糧、增產、提質、增效作用。

池塘、稻田兩種養殖模式各具優勢，有研究表明，魚類養殖環境、飼料成分及品種差異等因素均對魚類肌肉的營養成分有影響（Heinitz等，2018；Yang 等，2017；朱成科等，2017）。目前對稻田養殖魚類肌肉營養成分的研究報道還很少，僅有對鯉魚、甌江彩鯉等少數魚類的相關研究報道（彭英海等，2019；馬冬梅等，2018），鮮見克氏原螯蝦在生長環境及攝食方面的差異是否會對其肌肉營養品質有影響的報道。本研究對池塘養殖與稻田養殖克氏原螯蝦肌肉營養成分進行測定和分析，揭示不同生長方式對克氏原螯蝦營養價值的影響，為稻田克氏原螯蝦的品質評價提供可靠依據，并進一步為克氏原螯蝦健康養殖技術的研究與推廣、配合飼料的研制提供基礎資料和理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 克氏原螯蝦蝦苗購置于四川省成都市崇州，體質量10～15 g。蝦苗隨機投放到池塘養殖塘和稻田養殖塘，投放密度為75～100 kg/667 m2，池塘養殖塘和稻田養殖塘各4個試驗點，養殖周期為5～6個月。養殖周期結束后，2種生長方式克氏原螯蝦樣品隨機取樣并測量體重，池塘養殖組和稻田養殖組每個試驗點各隨機取克氏原鰲蝦15尾，共采集克氏原鰲蝦120尾；克氏原螯蝦體質量（33.6±4.3）g。

1.2 組織取樣 養殖周期結束后，2種生長方式克氏原螯蝦樣品隨機取樣并測量個體，取樣前擦干蝦體表面水分，用解剖剪沿克氏原螯蝦尾部腸道剪開，取下肌肉組織置于液氮中保存。因克氏原螯蝦出肉率低，體質量較小，故取多尾蝦的肌肉組織制備混合樣品，每組15尾蝦肌肉樣品混勻，共采集肌肉樣品20～25 g。

1.3 常規營養成分測定 常規營養成分的測定參照食品安全國家相關標準，其中水分含量測定采用直接干燥法，參照《食品中水分的測定》（GB/T 5009.3-2016）；蛋白質含量測定采用凱氏定氮法，參照 《食品中蛋白質的測定》（GB/T 5009.5-2016）；脂肪含量測定采用索氏提取法，參照《食品中脂肪的測定》（GB 5009.6-2016）；總灰分含量測定采用灼燒和稱重法，參照《食品中灰分的測定》（GB 5009.4-2016）。

1.4 氨基酸與微量元素營養成分測定 氨基酸組成與含量測定參照《食品中氨基酸的測定》（GB 5009.124-2016）的方法；微量元素鈣、磷、鐵、銅和鉛含量測定參照 《食品中多元素的測定》（GB 5009.268-2016第二法）的方法。

1.5 肌肉營養品質評價方法 將所測克氏原螯蝦肌肉中氨基酸的含量換算成每克蛋白質中所含氨基酸的毫克數，再與FAO/WHO蛋白質評價的氨基酸標準模式和雞蛋蛋白質的氨基酸模式進行比較，并計算氨基酸評分（AAS）和化學評分（CS），AAS和CS計算公式如下：

AAS=［試樣樣品中氨基酸含量 （mg/g N）］/［FAO/WHO評分標準模式中同種氨基酸含量（mg/g N）］；

CS=試樣樣品中氨基酸含量（mg/g N）/雞蛋蛋白質中同種含量（mg/g N）；

氨基酸含量=［樣品中某種氨基酸含量 （鮮樣）］/［樣品中粗蛋白質含量（鮮樣）］×6.25×1000。

1.6 統計分析 試驗所得數據以 “平均值±標準差”表示，所測數據用Excel進行整理和SPSS 17．0軟件進行統計分析，采用單因素方差分析（one-way ANOVA）進行顯著性檢驗，并用Duncan氏法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 常規營養成分比較 池塘養殖和稻田養殖克氏原螯蝦的常規營養成分見表1，稻田養殖克氏原螯蝦肌肉中水分、蛋白質和灰分含量分別為80.525、17.350、1.375 g/100 g，均高于池塘養殖克氏原螯蝦 79.925、17.275、1.325 g/100 g， 但差異不顯著（P＞0.05，下同）；稻田養殖克氏原螯蝦肌肉中脂肪含量為0.225 g/100 g，顯著低于池塘養殖克氏原螯蝦的脂肪含量0.300 g/100 g（P＜0.05）。

表1 池塘養殖和稻田養殖克氏原螯蝦肌肉中常規營養成分的比較 g/100 g

2.2 氨基酸組成比較 池塘養殖和稻田養殖克氏原螯蝦的肌肉樣品均檢測出17種氨基酸，其中含人體必需氨基酸7種，半必需氨基酸2種，非必需氨基酸8種，其氨基酸組成及含量見表2。兩種養殖模式下克氏原螯蝦的肌肉氨基酸含量和總量均不存在顯著差異，在氨基酸含量方面，呈味氨基酸谷氨酸含量最高，分別為2.8050%和2.8150%，胱氨酸含量最低，分別為0.1725%和0.1925%；呈味氨基酸均占氨基酸總量的38.00%以上，稻田養殖克氏原螯蝦呈味氨基酸含量（6.3800%）高于池塘養殖（6.2975%）；必需氨基酸占氨基酸總量的比例分別為35.77%和35.40%。

2.3 肌肉營養價值評定 池塘養殖和稻田養殖克氏原螯蝦肌肉氨基酸的AAS和CS評分結果如表3所示，兩種養殖模式下賴氨酸的AAS和CS評分結果均為最高，分別為1.40、1.08和1.39、1.07，均高于FAO/WHO評分模式和全雞蛋蛋白質模式。蛋氨酸-胱氨酸 （Met-Cys）及纈氨酸的AAS和CS評分結果相對較低，兩者為克氏原螯蝦的限制性氨基酸，池塘養殖和稻田養殖克氏原螯蝦的第一限制性氨基酸均為蛋氨酸-胱氨酸（Met-Cys），第二限制性氨基酸均為纈氨酸。

表2 池塘養殖和稻田養殖克氏原螯蝦肌肉中氨基酸組成及含量的比較

2.4 礦物元素組成比較 池塘養殖和稻田養殖克氏原螯蝦肌肉中鈣（Ca）、磷（P）、鐵（Fe）、銅（Cu）等微量元素的含量結果如表4所示，稻田養殖克氏原螯蝦肌肉中鈣、磷和鐵含量顯著高于池塘養殖的克氏原螯蝦（P＜0.05），兩種養殖方式下克氏原螯蝦肌肉中的銅含量不存在顯著差異。

表4 稻田養殖和池塘養殖克氏原螯蝦肌肉中礦物元素含量的比較

表3 池塘養殖和稻田養殖克氏原螯蝦肌肉中必需氨基酸的組成與評價

3 討論

3.1 常規營養成分 通過對魚類常規營養成分進行分析，可大體掌握魚類生理、生長發育及飼料對魚類機體產生的影響，從而進一步了解魚體機能變化；粗灰分含量可衡量礦物質和微量元素的多少，在營養功能方面對人體具有重要作用（顧向飛等，2014）。本研究發現池塘養殖和稻田養殖克氏原螯蝦肌肉中水分（79.925%和80.525%）、蛋白質 （17.275%和17.350%）和總灰分 （1.325%和1.375%）含量無顯著差異，這與田娟（2018）、丁建英（2010）等研究的常規營養成分比例接近。

兩種養殖模式下克氏原螯蝦肌肉在脂肪含量上存在顯著差異，魚類肌肉脂肪含量除與種類、產地、年齡等相關外，可能還與養殖環境相關（馮德品等，2017；Sankian 等，2017； 劉邦輝等，2011；王愛民等，2010）。同時，有研究表明飼料脂肪水平對魚類肌肉脂肪成分有直接影響，王愛民等（2010）研究發現肌肉中脂肪含量隨飼料脂肪水平的增加而呈上升趨勢，斑鱖肌肉中脂肪含量也與飼料脂肪水平呈正相關（王彩理等；2012）。本研究中克氏原螯蝦生長環境存在差異，稻田養殖克氏原螯蝦除攝食人工配合飼料外，也攝食稻田中天然餌料；相對池塘養殖而言，其餌料較為豐富，脂肪含量也相對較低，故稻田養殖的克氏原螯蝦肌肉中脂肪含量顯著低于池塘養殖克氏原螯蝦脂肪含量。

3.2 氨基酸組成 蛋白質是動物機體中必不可少的重要物質，蛋白質幾乎參與機體所有的生命活動，如體液調節、合成生物活性物質、提高免疫力等。而蛋白質的重要組成部分是氨基酸，各種氨基酸的含量也是決定水產品質量的另一個重要指標，評價蛋白質的營養價值必須根據氨基酸的組成和含量來確定，氨基酸比例是影響營養價值的重要指標（胡盼等，2015）。本研究中克氏原螯蝦檢測到17種氨基酸，包括蘇氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和纈氨酸7種必需氨基酸，2種半必需氨基酸和8種非必需氨基酸；其中必需氨基酸含量高低和組成比例是影響蛋白質營養水平的重要原因。

本研究中克氏原螯蝦肌肉TAA為16.2300%和16.3450%，與田娟（2018）等研究的洞庭湖克氏原螯蝦肌肉中TAA（16.06%）接近，略低于丁建英（2010）等研究的克氏原螯蝦（17.12%）、易瑞愷（2013）等報道的鄱陽湖克氏原螯蝦（17.04%）；略高于日本對蝦（16.14%）和日本沼蝦（15.55%）（許星鴻等，2011；李林春等，2005）。在營養品質評價方面，克氏原螯蝦肌肉EAAI為78以上，與洞庭湖克氏原螯蝦肌肉中EAAI（80.02）接近，遠高于鄱陽湖克氏原螯蝦 （56.36）及盱眙克氏原螯蝦（66.42），也高于南美白對蝦、中國對蝦。克氏原螯蝦必需氨基酸的滿足率較高，是一種營養價值較高的蝦類，對于以谷物為主的膳食者來說可起到補充作用，從而提高人體對蛋白質的利用率。根據CS評分，克氏原螯蝦第一限制性氨基酸為蛋氨酸-胱氨酸，第二限制性氨基酸為纈氨酸，這與常熟市克氏原螯蝦、南美白對蝦、日本沼蝦一致（易瑞愷等，2013；許星鴻等，2011；李林春等，2005），說明蛋氨酸-胱氨酸是蝦類普遍缺乏的氨基酸。

肌肉中天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）和丙氨酸（Ala）4種呈味氨基酸的含量高低對肉的鮮味和口感有決定作用。其中，谷氨酸和天冬氨酸為呈鮮味的特征性氨基酸，而甘氨酸和丙氨酸是呈甘味的特征性氨基酸。克氏原螯蝦肌肉中呈味氨基酸總含量為6.2975%和6.3800%，高于洞庭湖克氏原螯蝦（5.98%）和盱眙克氏原螯蝦（6.14%），低于鄱陽湖克氏原螯蝦與常熟克氏原螯蝦（6.81%）；同時相比于其他甲殼類，高于東北鰲蝦（6.05%）和羅氏沼蝦（5.99%），低于日本沼蝦（7.66%）（陳曉漢等，2001）。 其中谷氨酸含量為2.8050%，高于大多名優水產品種，這可能是克氏原螯蝦鮮味高于魚類的原因之一。

在測定17種氨基酸含量時，池塘養殖和稻田養殖克氏原螯蝦的肌肉中必需氨基酸含量分別占氨基酸總量的35.77%和35.40%，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值分別為0.6952和0.6867。根據FAO/WHO提出的蛋白參考模式，優質食品蛋白源必需氨基酸與非必需氨基酸的比值應大于0.60（Seligson 等，1984），研究表明，兩種養殖方式下克氏原螯蝦的必需氨基酸含量均符合該指標。評價稻田養殖和池塘養殖克氏原螯蝦的蛋白質量時，主要參考FAO/WHO的標準模式和全雞蛋蛋白質模式，并使用AAS、CS及EAAI進行評價。從AAS計算結果可看出，兩種養殖方式的克氏原螯蝦必需氨基酸AAS為0.83～1.40，接近或大于1.00，必需氨基酸組成符合FAO/WHO模式標準；從CS可看出，克氏原螯蝦必需氨基酸CS為0.53～1.08，必需氨基酸組成較接近全雞蛋蛋白質模式。綜上所述，稻田養殖和池塘養殖克氏原螯蝦肌肉中氨基酸的組成與含量基本相同，氨基酸含量高，必需氨基酸含量豐富。

3.3 礦物元素成分 礦物元素又稱無機鹽，是體內蛋白質和酶的關鍵組成部分，是人體維持生命和新陳代謝所必不可少的物質。礦物元素中除Ca、P等對人體有重要生理功能的常量元素外，還有一些與人體健康、生長有關的微量元素，如Fe、Cu和Se等。魚類肌肉中礦物元素的組成和含量的評定，可對人類合理膳食、有益礦物元素補充等進行科學指導。

礦物元素不僅影響魚肉的營養價值，也影響魚肉產品的風味，礦物質對細胞抗氧化、機體免疫調節、鐵離子的吸收和轉運具有重要作用，是維持魚類正常生長的必需營養物質（丁玉琴等，2011），礦物元素含量還受到餌料及生長環境的影響 （劉凱等，2009）。

稻田養殖克氏原螯蝦肌肉中的礦物元素Ca、P和Fe含量顯著或極顯著高于池塘養殖的克氏原螯蝦，說明不同的生長環境對克氏原螯蝦肌肉Ca、P和Fe元素的含量有影響；與馬冬梅（2018）研究稻田養殖華南鯉肌肉中礦物元素含量的結果相似。原因可能是稻田中礦物元素含量豐富，稻田養殖的魚有效吸收和積累了稻田中的礦物元素。稻田養殖克氏原螯蝦肌肉中鈣、鐵元素含量較高，礦物元素在人體內含量甚微，但對人體健康起著重要作用，作為酶、激素、維生素和核酸的成分，參與生命的代謝過程。

4 結論

池塘養殖和稻田養殖兩種模式下肌肉中除脂肪含量外，水分、蛋白質和灰分含量無顯著性差異。肌肉中均檢測出17種氨基酸，其中含人體必需氨基酸7種，半必需氨基酸2種，非必需氨基酸8種，池塘養殖和稻田養殖克氏原螯蝦的第一限制性氨基酸為蛋氨酸-胱氨酸，第二限制性氨基酸為纈氨酸。稻田養殖克氏原螯蝦肌肉中鈣、磷和鐵含量顯著高于池塘養殖的克氏原螯蝦，銅含量低于池塘養殖的克氏原螯蝦。兩種養殖模式下克氏原螯蝦均具有氨基酸組分合理、必需氨基酸含量和種類豐富、呈味氨基酸含量高等優點，符合消費者對低脂肪魚類的要求。