瓦氏黃顙魚在稻田和池塘養殖中的生長性能和肌肉品質比較

呂敏，甘暉，陳田聰，盧小花，阮志德，朱佳杰，黃光華，黎建斌，馬華威

（1.廣西水產科學研究院，廣西 南寧 530021；2.廣西水產畜牧學校，廣西 南寧 530021）

高產量的池塘養殖模式存在養殖水體污染、水產品肉質品質差、易患病等問題，不僅帶來經濟損失，還導致環境惡化[1]。稻田養殖模式將生物學共生互利的水產生物與水稻進行生態綜合種養，能提高產品質量，增加經濟效益，減少環境污染，即把生態與水產養殖技術相結合在健康養殖環境中生產出高品質的水產品，是一種具有良好社會、經濟、環境效益的池塘養殖策略[2]。稻田養殖模式的主要優勢表現在：第一，水產養殖生物的排泄物可以肥水，促進浮游生物生長繁殖，為水產養殖提供天然餌料，減少餌料投喂[3]；第二，排泄物也被植物利用，改善水質條件，提高生長性能，肉質品質更佳[4]；第三，有助于提高農民收入，轉移農村剩余勞動力，減輕就業壓力；第四，水稻可使水體氧含量豐富，減少充氧機耗能，降低水中毒素和有害細菌含量，降低勞動力成本。稻田養殖模式能提高稻田效率，顯著優于池塘養殖方式。Chowdhury 等[4]和Uddin 等[5]研究發現，稻漁模式可減輕稻田水體中的氮、磷、總氨態氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽含量。黃顙魚（Pseudobagrus fulvidraco）-水稻生態種養模式中，在沒有通風條件下，該模式水中氨態氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽的總量比標準池塘養殖水體減少了60%～80%，顯著低于池塘養殖水體[6]。周福元等[7]報道稱，稻田養殖黃顙魚的效益比常規稻田種植高出2 500～3 500 元/hm2。水稻產量約430 kg/hm2，黃顙魚330 kg/hm2，綜合效益2 530 元/hm2[8]。李秋等應用該模式，使得水稻增產8%～10%，增加效益3 000～4 000 元/hm2[9]。稻田養殖黃顙魚經濟效益良好，不僅當年可以收回全部成本，還可盈利3 000 元/hm2[10]。

本研究通過深入比較分析稻魚養殖和池塘單一養殖模式下黃顙魚的生長參數、肌肉組織微觀結構、營養成分、呈鮮味成分、有機酸組成及食用后感官評價，旨在為稻田養殖模式選擇優良水產品種提供數據支撐，助力推廣黃顙魚-稻田養殖模式，拉動黃顙魚產業發展和消費。

1 材料和方法

1.1 材料

實驗用黃顙魚幼魚（平均體質量10 g 和體長5 cm）由廣西小研人生物科技有限公司提供，黃顙魚1 號料采購于廣西宏大水產養殖有限公司，水稻種為高桿稻（品種：華航31）。

標準品蘇木精-伊紅染色（HE）、KH2PO4、K2HPO4。甲醇、磷酸二氫鈉和磷酸；二氫鈉和磷酸氫二鈉，購于上海安譜實驗科技股份有限公司。

儀器與設備有：多參數水質分析儀，上海富水儀器有限公司；SOX 416 Soxtherm extraction system，Germany Macro 公司；SXL-1008 馬弗爐，上海景宏實驗儀器有限公司；Hitachi-835 高速氨基酸自動分析儀器、BT-2003 蛋白質自動分析儀、Hitachi-655高效色譜柱，日本Hitachi 公司；XSP-2C 光學生物顯微鏡，上海Batuo 生物儀器公司。

1.2 方法

實驗在南寧市司百客水產養殖基地進行。實驗稻田（FR）和池塘（PC）面積均為667 m2左右，稻田進出水口附近有80 cm 深的魚溝，魚溝占稻田總面積不超過5%，進出水口設置80 目鋼制篩網，防止植物碎片和其他水生生物入侵以及黃顙魚外逃；池塘養殖采用傳統池塘，進出水口安置篩網。稻田養殖和池塘養殖的放養密度均為3 尾/m2，每組各3個重復，自4 月養殖至6 月，共12 周。

2 月15 日高桿稻拋秧種植，水稻出苗后，每隔10 d 追施65 kg/hm2尿素，直至植株高20 cm。當水稻40 cm 高時，魚溝蓄水深80 cm，池塘水位80 cm，池塘和稻田同時放養魚苗，2 組每天投喂黃顙料1號料2 次（8:00 和18:00），投喂量不超過魚體平均體質量的8%。每日監測水溫（白天12:00）、pH、氮（N）、磷（P）、亞硝酸鹽和溶解氧（DO）水平。稻田和池塘每兩周施用65 kg/hm2尿素一次。

實驗過程中，在第0、3、6、9、12 周隨機抽取池塘和稻田樣品各50 個，迅速測定生長參數后放回池塘。在實驗初始（0 周）和結束時（12 周）分別捕池塘和稻田黃顙魚各20 尾，測定其肌肉品質，每樣品重復測定3 次。兩個實驗組各取100 尾，原味蒸熟后用于志愿者實驗評估魚肉口感。

1.2.1 生長參數檢測

在0、3、6、9、12 周取樣，測定各組的體質量和體長。生長參數包括體質量增量（WG）、體長增量（LG）、肥滿度（K）、特定生長率（SGR），計算如下:

WG（g）=最終體質量（g）-初始體質量（g）；

LG（cm）=最終體長（cm）-初始體長（cm）；

K（g/cm）=[最終體質量（g）/體長3（cm）]×100；

SGR（%/d）=100×[最終體質量（g）-初始體質量（g）/d]。

1.2.2 肌肉纖維細胞測定

參照譚麗勤等方法[11]測定肌肉纖維細胞面積和密度。樣品用HE 染色，放大倍數為10×（100 μm）下分別觀察。采用Image 內置計算方法定量分析肌肉纖維面積（μm2）和纖維細胞密度（cells/mm），每樣本重復操作3 次。

1.2.3 肌肉基本成分

按照AOAC 標準[12]測定干樣品的蛋白質、脂肪、水分和灰分含量，共6 個樣品，每個樣品重復測定3次。

1.2.4 有機酸含量

采用Liang 等方法[13]采用高效液相測定有機酸含量。高效色譜有4×250 mm IonPac AG11_HC 和4×250 mm AS11_HC 兩個內置柱構成，自動測定了乙酸（AA）、甲酸（FA）、乳酸（MA）、乳酸（OA）、檸檬酸（CA）和琥珀酸（SA）。單位以mg/100g DM 表示。

1.2.5 相關復合核酸相關化合物含量

根據Xue 等方法，采用高效色譜儀測定了魚肉相關核苷酸化合物的含量。緩沖液體系為0.05 mol/L KH2PO4和0.05 mol/L K2HPO4，pH6.85，流 速0.8 mL/min，檢測波長254 nm。單位以mg/100g DM表示。

1.2.6 肉質口感評價

魚肉口感評估實驗按照Liang 等方法[13]操作。隨機抽取42 位志愿者，年齡在20～50 歲之間，男女比例為2∶1。魚肉口感類型分為：鮮味、甜味、土霉味、回味和整體風味。評價采用10 分制標準，每個口感類型打分范圍為0～10 分，每個志愿者對每個類型進行評分。

1.3 統計分析

采用3 次重復測量數據分析，數據以平均值±標準差（SE）表示，用SPSS 16.0 軟件進行單因素ANOVA 方差分析比較及t 檢驗。用Image 軟件（美國國立衛生健康研究所）定量分析肌纖維面積和纖維細胞密度。P＜0.05 表示顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 不同養殖模式中黃顙魚的生長性能

由表1 看出，不同養殖模式水質的N、P、亞硝酸鹽、硝酸鹽和DO 含量、溫度和pH 存在差異，LG、WG、K、SGR 生長參數也不同。在兩個養殖模式中，黃顙魚的生長參數均隨著養殖時間推移，不同程度地增加，FR 水體中的N、P、亞硝酸鹽、硝酸鹽、DO含量、溫度和pH 均顯著優于PC（P＜0.05）。12 周末，FR 的LG、WG、K 和SGR 分別比PC 提高了19.1%、15.3%、17.5%和52.8%。這與Becker 等研究結果一致[13]。稻田水體的氮、磷、亞硝酸鹽和硝酸鹽含量不僅低于池塘，DO 含量也高，水質pH 和溫度適合黃顙魚的生長。

表1 不同養殖模式下黃顙魚的生長參數和水體水質Tab.1 Growth parameters of yellow catfish Pseudobagrus vachelli.and water quality in different farming methods

2.2 不同養殖模式下黃顙魚肌肉結構

由表2 可知，PC 組黃顙魚的肌纖維面積為415.37 μm2，比FR（657.28 μm2）低51.73%；PC 的肌纖維密度為1 058.61 cell/mm，比FR（883.75 cell/mm）高16.52%。肌肉嫩度主要取決于肌肉的組織結構，而肌肉的組織結構主要由肌原纖維和肌纖維的粗細、構成肌肉的肌纖維數、單個肌纖維的面積和密度所決定[11]。肉質品質與肌纖維面積和纖維密度密切相關，肌纖維面積大而纖維密度低，表明肌肉嫩度較高，反之，肉質越硬[14,15]。稻田養殖模式可能提供了較好的水質環境和天然餌料生物，使黃顙魚加速了肌纖維增生向生長肥大的過渡，使單個肌纖維面積變大而密度較小，使黃顙魚的肌肉質量較好。

表2 不同養殖模式12 周黃顙魚肌纖維面積和纖維密度結構Tab.2 Muscle fiber area and fiber density structure of yellow catfish Pseudobagrus vachelli cultured in different ways for 12 weeks

2.3 不同養殖模式下黃顙魚的營養成分

由表3 可知，FR 組黃顙魚的蛋白質含量比PC組顯著高30.27%，脂肪含量比PC 組顯著低28.53%（P＜0.05），水分和灰分含量無顯著差異（P＞0.05）。蛋白質、脂肪、灰分和水分的含量作為評價肌肉質量的基本指標，易隨著環境條件的改變而改變[15]。

表3 不同養殖模式12 周黃顙魚肌肉主要成分/mg·100g-1 DMTab.3 Proximate composition of yellow catfish Pseudobagrus vachelli farmed in different methods for 12 weeks

2.4 不同養殖模式下黃顙魚肌肉中游離氨基酸組成

由表4 可知，FR 組黃顙魚肌肉的風味氨基酸含量占總氨基酸量的84.60%，PC 的風味氨基酸含量占總氨基酸量的69.79%，FR 顯著高于PC（P＜0.05）。谷氨酸Glu 為重要的鮮味氨基酸，且與肌苷酸IMP 有著顯著的協同增強作用。FR 的Glu 含量比PC 顯著提高了17.25%（P＜0.05）。與PC 相比，FR 的其他呈風味氨基酸如甘氨酸Gly、精氨酸Arg、丙氨酸Ala、脯氨酸Pro 分別顯著提高了17.25%、36.80%、20.85%、10.88%和8.54%（P＜0.05）。

表4 不同養殖模式12 周黃顙魚肌肉的游離氨基酸組成/mg·100g-1 DMTab.4 Free amino acid composition in muscle of yellow catfish Pseudobagrus vachelli farmed in different methods for 12 weeks

2.5 不同養殖模式下黃顙魚肌肉中有機酸含量

由表5 可知，在FR 中，黃顙魚的有機酸Aa、Ma、Oa、Sa 和總有機酸的含量均顯著低于PC（P＜0.05），且未檢出甲酸Fa 和檸檬酸Ca。水產品中有機酸過量會嚴重影響肌肉的質量。各種有機酸的代謝途徑不同，通常與有機體的體質、飲食營養和環境條件有關[13]。

表5 不同養殖方式12 周黃顙魚肌肉中的有機酸含量/mg·100g-1 DMTab.5 Organic acid contents in muscle of yellow catfish Pseudobagrus vachelli cultured different methods for 12 weeks

2.6 不同養殖模式下黃顙魚肌肉中核苷酸化合物的含量

由表6 可知，FR 組黃顙魚的呈鮮味核苷酸含量顯著高于PC 組（P＜0.05），尤其是AMP、ADP、CMP、IMP 和GMP 的含量明顯高于PC（P＜0.05），而呈苦味的HxR 和Hx 的含量顯著較低（P＜0.05），說明FR 使黃顙魚肌肉更加鮮美。

表6 不同養殖模式12 周黃顙魚肌肉中的核苷酸化合物含量/mg·100g-1 DMTab.6 Nucleotide contents in muscle of yellow catfish Pseudobagrus vachelli cultured in different methods for 12 weeks

2.7 不同養殖模式下黃顙魚肌肉品質的感官評價

由表7 可知，FR 組的黃顙魚肌肉甜度與Glu、Gly 水平顯著提高。結合表6 分析，甜度是水產品品質的主要指標，與Glu 和Gly 含量有關。鮮味還與特異性增強肌肉鮮味的IMP 和GMP 含量[16]。FR 組IMP 和GMP 以及Gly 和Glu 含量較高可能是導致FR 養殖的黃顙魚鮮味較高的原因。土腥味主要是由放線菌和各種藍綠藻產生的土臭素和2-甲基異莰醇（MIB）引起，嚴重影響魚類肌肉品質[17,18]。

表7 不同養殖模式12 周黃顙魚肌肉的感官評價Tab.7 Sensory evaluation of muscle of yellow catfish Pseudobagrus vachelli cultured in different methods for 12 weeks

3 討論

高產量的池塘養殖模式存在養殖水體污染、水產品肉質品質差、易患病等問題，不僅帶來經濟損失，還導致環境惡化。因此尋找黃顙魚的生態健康養殖方式具有重要意義，而當前稻田生態種養方式為黃顙魚生態養殖提供了契機。本研究發現，稻田養殖改善了黃顙魚的肌肉品質。Rivero 等[19]研究表明，肌纖維越細、密度越大的魚類肌內脂肪沉積量要多于肌纖維粗而密度低的魚類，口感也越好。肌纖維密度首先增生而增加，而后隨著纖維面積肥大而導致纖維密度減少[20]。在整個生長周期，水產養殖種類的肌纖維面積和纖維密度不斷增加，可被環境和營養改變，這一觀點已被稻田養殖鯉Cyprinus carpio[21]和羅非魚Oreochromis niloticus[22]的研究結果所證實。池塘養殖水體凈化能力不如稻田，池塘水質惡化降低了魚類的活動性，減少了脂質作為能量來源的使用，導致脂質在池塘養殖品種的肌肉中積累，而稻田養殖品種的肌肉脂肪含量下降的原因可能是水質改善增加了魚類游動概率，大量脂肪轉化為蛋白質[15,23,24]。Chowdhury 等[4]和Uddin 等[5]研究發現，由于水質改善，稻田養殖模式的黃顙魚蛋白質和較低脂肪含量比池塘單一養殖模式高[4,5]。與單一池塘養殖模式相比，稻田中更加多樣化和豐富的浮游生物、昆蟲類等可以作為黃顙魚的天然餌料，提供高蛋白質營養補充[13]。某些氨基酸的含量與肌肉品質密切相關，特別是增強風味的氨基酸Gly、Pro、Arg、Glu 和Ala[25,26]。本研究結果表明，在FR 組的黃顙魚肌肉味道更鮮。氨基酸可改善肌肉風味，其含量隨水質和膳食營養素的變化而變化[22]，水質惡化和營養不良減少了魚類的活動，抑制了氨基酸合成途徑，減少了肌肉中蛋白質的合成。而在良好水質環境中，如稻田生態養殖，魚類活動頻率增加，天然生物餌料更豐富，增強了蛋白質合成途徑，這些游離氨基酸可轉化為蛋白質，最終增強魚的肌肉鮮味[22,27,28]，這可能是稻田養殖模式中黃顙魚肌肉味道更鮮的原因。

Farmer 等研究發現，Aa、Fa、Ma、Oa、Ca 和Sa 含量在活動頻繁大馬哈魚（Oncorhynchus keta）肌肉中顯著低于運動少、飲食不良的大馬哈魚[29]。Liang 等[14]研究結果表明，與低鹽度養殖相比，海水養殖的凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）的Aa、Ma、Oa、Sa 和總有機酸的含量較低。He 等[22]發現，稻田養殖的羅非魚（Oreochromis mossambicus）肌肉的Aa、Ma、Oa、Sa、Fa、Ca 和總有機酸的含量低于池塘養殖。本研究也發現，稻田養殖的黃顙魚肌肉的有機酸含量也顯著低于池塘養殖，可能是稻田生態養殖方式改善了水質，提高了黃顙魚健康水平，活動頻率增加，改變了這些有機酸的合成和代謝途徑，產生了更少的有機酸。

100 多種核苷酸與肌肉組織的鮮味有關，魚類死后肌肉中ATP 的降解途徑為：ATP→ADP→AMP→IMP→HxR→Hx[18]。IMP 和AMP 的形成和變化對魚肉鮮味至關重要[28]。積累在新鮮魚肉中的IMP是魚類肌肉的一種重要呈味核苷酸，是鮮味極強的風味增強劑[10]。AMP 有抑制肌肉苦味的特性，與肌肉咸味與甜味形成密切有關，與IMP 結合能提高肌肉鮮味[29]。IMP 和GMP 與Glu 共存時有顯著的風味協同增強作用，HxR 和Hx 積累會導致肌肉苦味重[12,17]，肌肉中與ATP 相關的化合物的數量也會影響味道。Persson[18]認為，土臭素和MIB 是造成三文魚（Oncorhynchus）土臭味的兩個主要原因。Yurkowshi 等[30]在黃狗魚（Stizostedion vitreum）、白斑狗魚（Esox lucius）、加拿大白鮭（Coregonus artedii）和白鮭（Coregonus clupeaformis）中發現了類似結果。Liang 等在南美白對蝦中證實了這一點[13]。He 等[22]在稻田養殖的羅非魚肌肉也發現了相似情況。本實驗發現，FR 的黃顙魚土腥味評分顯著低于PC（表7），可能是因為PC 水體中水質不良而放線菌和藍藻大量繁殖生長，而稻田養殖模式改善了水質，放線菌和藍藻含量較低。

本研究通過深入比較分析稻魚養殖和池塘單一養殖模式下黃顙魚的生長參數、肌肉組織微觀結構、營養成分、呈鮮味成分、有機酸組成及食用后感官評價。研究發現，稻養模式能改善水質，提高黃顙魚生長、肌肉鮮味和品質。本研究為稻田養殖模式選擇優良水產品種提供數據支撐，有利于黃顙魚-稻田養殖模式的推廣和應用，拉動黃顙魚的綠色發展和高品質養殖。