不同營養型水庫對鳙形態性狀和風味物質的影響

袁巖聰，何 航，劉 瑛，田慶兵，羅 輝，章 杰

(1.西南大學動物科學技術學院，重慶 402460；2.重慶三峽職業學院動物科技學院，重慶 404155；3.重慶市第十八中學，重慶 400023；4.重慶兩江生態漁業發展有限公司，重慶 401120)

不同飼養環境可影響水產動物的生長發育、肌肉品質、風味形成、免疫性能等。水庫已成為內陸水體重要的組成部分，截至2020年初，我國共興建9.81萬余座水庫，其中4 722座大中型水庫，按習近平總書記“十六字”治水思路和治水工作的要求，要充分地利用水庫資源來發展生態養殖。研究表明，水庫養殖產品與傳統池塘養殖相比具有一定的優勢。劉巖奇等研究指出，人工池塘魚肉粗灰分含量顯著高于水庫養殖魚，而粗脂肪含量顯著降低。馬玲巧研究表明，水庫網箱養殖的斑點叉尾鮰與池塘養殖相比，前者肌肉具有高蛋白、低脂肪，富含風味氨基酸、礦物元素、EPA和DHA的特點。宋詠研究指出，庫區放養的鰱()和鳙()肌肉品質優于池塘養殖。胡蓓娟研究顯示，水庫較池塘養殖鳙肉質更細，具有更好的持水力；而池塘養殖鳙腥味物質含量較高，口感腥味更重。PARMA等研究表明類似于水庫養殖的野生比目魚較集約化池塘養殖的飽和脂肪酸含量顯著提高，且更“鮮味多汁”。然而，不同水庫營養類型呈現不同的狀態，對養殖產品的影響也不一致。比如，劉俊利報道了富營養型水庫鳙的漸進體長和體重均高于中營養型水庫。本課題組前期研究也指出，富、中營養型水庫鳙粗脂肪含量顯著高于貧營養型水庫鳙；富營養型水庫鳙粗蛋白顯著高于中、貧營養型水庫鳙。GHOZLAN等研究表明與富營養型農業排水養殖的尼羅羅非魚()相比，貧營養型井水養殖的尼羅羅非魚的體質量、特定生長率增加。魚的形態性狀作為與生長密切相關的重要經濟性狀，決定了生產者的經濟效益，而消費者關注更多的則是魚的營養價值和風味，這直接影響其購買欲望。

鳙作為我國特有的淡水經濟養殖魚類，具有生長速度快、抗病力強、肉質優良等特點，深受消費者青睞，且其飼養量在我國占主導地位。本研究以鳙為研究對象，分析比較不同營養型水庫之間鳙體質量、形態性狀和風味成分差異，并建立了不同營養型水庫鳙的形態性狀對體質量的多元回歸方程，以期對鳙的水庫生態養殖提供一定的參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗與試劑材料

根據SL 218-98《水庫漁業營養類型劃分標準》，選擇重慶市內三座不同營養類型的天然水庫：富營養型、中營養型和貧營養型水庫。將規格約為(50.28±4.36)g的鳙放養于水庫中，以天然餌料為食，不進行任何人工喂養，放養3年。不同營養型水庫分別設置三個采樣點，對其水質和浮游動植物情況進行檢測，結果見表1。每個水庫人工隨機在采樣點打撈50尾鳙同時使用丁香酚(成都市科龍化工試劑廠)對其進行短暫麻醉，立即測定其體質量和形態性狀，然后不同營養型水庫的鳙隨機各取12尾置于冰上剖出內臟，用濾紙吸干體表血液和水分，去除魚鱗和魚皮，取脊椎兩側肌肉進行風味成分測定。

表1 不同營養型水庫水體基本情況

實驗試劑：正構烷烴標樣購自成都市科龍化工試劑廠；GC-MS聯用儀，美國Agilent公司；SPME萃取頭(50/30 μm DVB/CAR/PDMS)美國Supelco公司。

1.2 體質量和形態性狀的測定

使用電子天平稱量體質量()，精確到0.01 g；使用直尺測量全長()和體長()，精確到0.01 cm；使用游標卡尺測量頭長()、吻長()、背吻距()、尾柄長()、尾鰭長()、眼徑()、尾柄高()、體高()和體寬()，精確到0.01 cm。

1.3 揮發性風味成分的測定

1.3.1 固相微萃取

準確稱取6.0 g魚肉絞碎后的樣品，放入30 mL頂空瓶中，用聚四氟乙烯瓶蓋密封，平衡10 min后將萃取頭插入頂空瓶中，60 ℃恒溫平衡15 min后吸附50 min，然后縮回萃取纖維頭，從頂空瓶中拔出萃取頭，將萃取頭插入GC-MS進樣口，在250 ℃下解析5 min，同時啟動儀器采集數據。

1.3.2 GC-MS 檢測條件

色譜條件：DB-5MS石英毛細色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)，不分流模式進樣；流量控制方式：線速度；柱流量 1.0 mL/min。初始溫度40 ℃保持2 min，以4 ℃/min升溫至174 ℃保持3 min，以2 ℃/min升溫至178 ℃保持4 min，以4 ℃/min升溫至220 ℃保持5 min。

質譜條件：電子轟擊(EI)離子源；檢測器電離能：830 eV；離子源溫度：230 ℃；接口溫度：230 ℃；ACQ方式：Scan；掃描速度：769 u/s；質量掃描范圍：40～400。

1.3.3 定性定量方法

數據在NIST 08.LIB和NIST08s.LIB譜庫進行檢索，同時通過正構烷烴標樣計算出各色譜峰的保留指數RI，并將RI與文獻中的保留指數RIL比對進行確認，同時對總離子流量(TIC)色譜用峰面積歸一化定量，得出各組分的相對百分含量。

1.4 數據處理

使用IBM SPSS Statistics 22.0軟件進行單因素方差分析，如存在顯著差異，用Duncan氏多重比較檢驗，<0.05表示差異顯著，結果以“平均值±標準差”表示。將不同營養型水庫鳙體質量設置為因變量，分別為、和，通過多元回歸分析，剔除偏回歸系數不顯著的形態性狀，構建不同營養型水庫鳙體質量和形態性狀的多元回歸方程。計算公式為：

=+++…+

式中，為體質量；，…為形態形狀指標；為常數項，，…為偏回歸系數。

2 結果與分析

2.1 不同營養型水庫鳙體質量和形態性狀

由表2可知，富營養型水庫鳙體質量、全長、頭長、吻長、背吻距、尾鰭長、尾柄高、體高、體寬顯著低于中、貧營養型水庫鳙；中營養型水庫鳙全長、背吻距顯著高于貧營養型水庫鳙；中營養型水庫鳙體長顯著高于富、貧營養型水庫鳙；富、中營養型水庫鳙尾柄長顯著高于貧營養型水庫鳙；貧營養型水庫鳙眼徑顯著高于富營養型水庫鳙，而富營養型水庫鳙眼徑顯著高于中營養型水庫鳙。

表2 不同營養型水庫鳙體質量和形態性狀

2.2 不同營養型水庫鳙體質量與形態性狀的相關性

如表3所示，構建的不同營養型水庫鳙體質量和形態性狀的回歸方程相關系數達到0.9以上，且全長和體高是影響體質量的主要因素。

表3 不同營養型水庫鳙體質量與形態性狀回歸分析

2.3 不同營養型水庫鳙揮發性風味物質

如表4所示，不同營養型水庫鳙肌肉中共鑒定出33種揮發性風味物質(富：15；中：21；貧：25)，其中醛類2種，酮類1種，醇類4種，酯類6種，烴類18種(烷烴10種，烯烴8種)，酚類1種。從種類來看，貧營養型水庫鳙所含揮發性風味物質種類最多；從數量上來看，烴類是鳙肌肉中揮發性風味物質最多的組分(富：73.33%；中：52.38%；貧：64%)。8種揮發性風味物質在三種營養型水庫中被檢出，其中基本以貧營養型含量最高；12種揮發性風味物質在兩種營養型水庫中被檢出；13種揮發性風味物質僅在一種營養型水庫中被檢出(圖1)。此外，聚類分析顯示富、中營養型水庫揮發性風味物質較為相似。

表4 不同營養型水庫鳙揮發性風味組分歸類

圖1 不同營養型水庫鳙揮發性風味物質

3 討論

3.1 不同營養型水庫鳙體質量和形態性狀

本研究結果顯示鳙在水庫中自然放養后體質量增長較低(600～750 g/年)，主要的原因可能有三點：一是魚苗放養之前為人工飼養，放養入水庫后有適應過程，如主動捕食；二是水庫的營養物質并不能長時間持續地滿足鳙的生長；三是水庫面積寬廣、環境復雜，鳙捕食、逃避危險等行為的運動消耗較大。于洪賢等研究指出水庫鳙的體重生長曲線呈“S”形，早期生長速度快，個體達到一定大小后生長速度開始減慢，并逐漸向極限大小靠近，但具體的原因還有待進一步考證。此外，研究結果還顯示不同營養型水庫對鳙體質量及其形態性狀有一定的影響，整體來看，中營養型水庫有利于鳙的生長。不同營養型水庫的氮、磷含量差異會導致浮游生物群落結構和底棲動物種類和數量的差異，造成魚類食物組成的不同。鄭陶生等研究指出鰱魚肌肉粗蛋白和粗脂肪含量隨著水體中氮、磷含量的增減而增減。王宇庭等研究指出，鰱、鳙對浮游生物壓制的同時，也會受到浮游生物對其生長的影響。本研究的富、中、貧營養型水庫所含浮游生物量分別為13.82、6.30和3.80 mg/L，表明富營養型水體中浮游生物種類和數量巨大，造成水體溶解氧含量波動較大，而貧營養型水體中浮游生物的種類和數量相對較少，無法滿足鳙生長發育的營養需要。研究證實，營養、溫度等環境因子的過量或不足均會對魚類的生長發育造成負面影響。賈艷菊等研究也指出高營養狀態對白鰷生長性能具有較大的負面影響。

3.2 不同營養型水庫鳙體質量與形態性狀的相關性

生長性狀作為魚類遺傳育種的重要性狀，其體質量和形態性狀存在較高的相關性。目前，對不同生長階段、地理位置、養殖環境對魚類表型性狀之間的相關性分析已有廣泛研究。本研究結果顯示全長和體高在不同營養型水庫條件下均與鳙體質量有顯著相關性。這與蘇玉紅等對青魚()，袁美云等對施氏鱘()，程大川等對鯧鲹()的研究結果類似，體長和體高與體質量均呈現顯著的正相關關系，并且對齊口裂腹魚的研究也證實體長和體高對體質量具有顯著的直接作用。一般來講，全長和體高優異的個體具有更大的幾何空間來儲存脂肪、蛋白質等營養物質，進而促進體質量。形態性狀作為生物體在長期進化過程中由基因決定而形成特有屬性，其基因表達水平會隨著環境的變化而改變，因此，本研究中鳙為適應不同營養型水庫引起全長和體高發育的差異，進而影響體質量。然而，不同營養型水庫鳙體質量除了均受到全長和體高的影響外，還受到其他形態性狀的影響，但不同營養型水庫之間有所不同(富：頭長、尾鰭長；中：尾柄長、尾鰭長；貧：尾柄高、體寬)，說明不同營養型水庫鳙的形態性狀對體質量的影響是不同的，這可為后續的選育指明主要的參考性狀。

3.3 不同營養型水庫鳙揮發性風味物質

本研究在不同營養型水庫鳙中均檢測到壬醛和1-辛烯-3醇，且中營養型水庫含量最高。壬醛是油酸氧化的產物，具有油脂香味和魚腥味。1-辛烯-3醇是由亞油酸的氫過氧化物降解產生，具有蘑菇香氣和泥土的氣味，也與鮮魚的腥味有關。中營養型水庫具有恰當的氮磷比，浮游生物種類和數量豐富且適當，鳙能攝取均衡的食物，提高對營養物質的消化吸收，進而導致肌肉中壬醛和1-辛烯-3醇的沉積。烴類化合物是由脂肪酸烷氧自由基均裂產生的揮發性物質。酯類化合物作為常見的果香味揮發性風味物質，其氣味閾值較低。本研究結果顯示烴類和酯類在貧營養型水庫的含量最高。鳙是濾食性魚類，依靠鰓耙過濾水體中的浮游生物、有機碎屑、細菌凝聚體等“大顆?！蔽镔|。隨著富、中、貧營養型水庫浮游動物量的依次減少，鳙轉向攝取浮游植物，導致鳙進食和飽食程度的差異，代謝發生適應性變化，改變體內物質儲存的狀況，進而影響鳙風味物質的沉積。劉俊利指出，水庫營養物質增加引起浮游動、植物種類和數量的增加，水體理化性質的改變，最終導致鰱魚氨基酸總量和鮮味氨基酸的降低。此外，鳙也可通過滲透壓由皮膚、鰓、鰭來吸收水體中的揮發性物質，進而直接影響鳙肉的味道。