不同养殖模式金刚虾（斑节对虾）肌肉营养成分比较分析
时间：2023-01-25 18:00:07 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
崔 茜，王 伟，谢益韬，陈 强，蔡章印，黄永春,*
（1.集美大学水产学院，福建 厦门 361021；
2.龙海市顺源水产科技有限公司，福建 龙海 363100）
金刚虾（Penaeus monodon），也称南非斑节对虾、莫桑比克草虾，原产于非洲莫桑比克等地[1]，属于节肢动物门（Arthropoda）、甲壳纲（Crustacea）、十足目（Decapoda）、对虾科（Penaeidae）、对虾属（Penaeus），与中国明对虾（Penaeus chinensis）、凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）合称为世界三大养殖虾类，具有生长速度快、抗病力强、离水后耐力强、养殖成本低、利润高、营养丰富等特点[2]，是我国重要的经济养殖品种，广泛养殖于我国南方沿海地区[3]。
当前对于金刚虾肌肉营养成分方面的研究主要集中在不同盐度、不同密度及与别的虾类进行对比。周伟等[4]研究发现养殖盐度为25‰时，可以提高斑节对虾的风味；
密度为200 尾/m2时，既可以保证斑节对虾的品质，又可以提高其养殖产量和经济效益[5]。陈书畅等[6]对南非斑节对虾和中国明对虾肌肉的营养成分进行分析，发现南非斑节对虾肌肉营养组成中粗脂肪含量为0.21%，显著低于中国明对虾。近年来，随着金刚虾养殖规模的不断扩大，高效低成本专用配合饲料及加工技术的研究对金刚虾产业的绿色养殖和可持续发展具有至关重要的意义[7]。然而，不同养殖模式下肌肉营养成分的组成与特点尚不明确，不能满足日益增长的市场需求。
本实验对3 种不同养殖模式下金刚虾的常规营养成分、氨基酸和脂肪酸组成进行了研究和评价，旨在填补不同养殖模式下金刚虾的肌肉营养成分研究的空白，为金刚虾加工产业高质量、多元化发展提供参考。
1.1 材料与仪器
金刚虾 福建省龙海市顺源水产科技有限公司，3 种养殖模式在同一时间投放同种苗，投喂相同的颗粒饲料（表1）。饲料为粗蛋白≥42%的斑节对虾配合饲料 购自福建恒兴饲料有限公司。
表1 不同养殖模式信息Table 1 Different culture modes information
SMF2002 绞肉机 浙江苏泊尔公司；
FD-1A-50真空冷冻干燥机 北京博医康公司；
DHG-9070A 电热恒温鼓风干燥箱 上海精宏公司；
HH-2A 恒温水浴锅 上海梅香仪器公司；
Kjeltec-8400 全自动凯氏定氮仪 丹麦FOSS 公司；
L-8800 氨基酸自动分析仪、GC-2010 气相色谱仪 日本岛津公司；
B180 马弗炉 德国纳博热公司；
RE-2000A旋转蒸发仪 上海科升公司。
1.2 实验方法
1.2.1 样品处理 将养殖95 d 的活体金刚虾去头胸甲、去壳，取腹部肌肉搅碎混匀，并于-20 ℃冰箱中保存备用。
1.2.2 指标测定 采用食品安全国家标准方法测定肌肉中的营养成分。水分含量参照GB 5009.3-2016[8]，采用105 ℃恒温烘箱烘干至恒重进行测定；
灰分含量参照GB 5009.4-2016[9]，采用马弗炉灼烧法，550 ℃灼烧8 h 测定；
蛋白质含量参照GB 5009.5-2016[10]，采用凯氏定氮法测定；
脂肪含量参照GB 5009.6-2016[11]，采用索氏抽提法，无水乙醚抽提8 h 测定；
氨基酸含量参照GB 5009.124-2016[12]，使用氨基酸分析仪测定；
脂肪酸含量参照GB 5009.168-2016[13]，使用气相色谱仪测定。
1.2.3 营养评价方法 根据联合国粮农组织/世界卫生组织（FAO/WHO）于1973 年建议的氨基酸评分标准模式和中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所于1991 年提出的全鸡蛋蛋白质化学评分模式进行营养评价，氨基酸评分（AAS）、化学评分（CS）和必需氨基酸指数（EAAI）分别按以下公式计算：
式中：x 为试验样品中某种氨基酸的含量（%）；
X（FAO/WHO）为FAO/WHO 评分标准模式中同种氨基酸的含量（%）；
X（Egg）为全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸的含量（%）；
A、B、···、I 为试验样品中各必需氨基酸含量（%）；
AE、BE、···、IE 为全鸡蛋蛋白质中对应的必需氨基酸含量（%）；
n 为进行比较的必需氨基酸个数。
1.3 数据处理
试验中每个处理均重复3 次，数据以平均值±标准误差形式表示。使用SPSS 20.0 统计软件，进行单因素方差分析（One-Way ANOVA），并进行显著性差异比较，显著性差异水平为P＜0.05。
2.1 营养成分及其含量
由表2 可知，3 组金刚虾肌肉粗脂肪含量差异显著（P＜0.05）；
低盐高位池组和低盐土池组的水分含量无显著差异（P＞0.05），均显著高于高盐组（P＜0.05）；
高盐组和低盐土池组的粗蛋白含量无显著差异（P＞0.05），均显著高于低盐高位池组（P＜0.05）；
低盐土池组和低盐高位池组的灰分含量无显著差异（P＞0.05），均显著低于高盐组（P＜0.05）。四种常规营养成分中仅粗脂肪含量在3 组中均差异显著（P＜0.05），可能是由于不同养殖模式下的环境理化因子会对对虾的营养成分吸收和储存有不同影响[4]。
表2 不同养殖模式下金刚虾肌肉常规营养组成分析（湿质量%）Table 2 Analysis of conventional nutritional composition of muscle of P. monodon in different culture modes (wet weight %)
2.2 氨基酸组成及营养评价
2.2.1 氨基酸组成 由表3 可知，3 种模式下金刚虾的肌肉组织均含有17 种氨基酸（色氨酸被水解未测定），包括7 种必需氨基酸（EAA：Thr、Val、Met、Phe、Ile、Leu、Lys）、2 种鲜味氨基酸（Asp、Glu）和2 种甜味氨基酸（Gly、Ala），该结果表明金刚虾肌肉氨基酸种类齐全，成分丰富。其中，谷氨酸的含量均最高，其次是天门冬氨酸，含量最低的是胱氨酸。在7 种必需氨基酸中，高盐组金刚虾肌肉中蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸含量显著高于低盐土池组（P＜0.05），苯丙氨酸、赖氨酸、苏氨酸、亮氨酸含量显著高于低盐高位池组（P＜0.05），低盐土池组缬氨酸含量显著高于低盐高位池组和高盐组（P＜0.05）。3 组样品中氨基酸总量和鲜味+甜味氨基酸含量均存在显著差异（P＜0.05），高盐组和低盐土池组的必需氨基酸总量显著高于低盐高位池组（P＜0.05）。高盐组金刚虾肌肉必需氨基酸含量、鲜味+甜味氨基酸含量、氨基酸总量均最高。
表3 不同养殖模式下金刚虾肌肉氨基酸组成分析（g/100 g）Table 3 Analysis of amino acid composition of muscle of P. monodon in different culture modes (g/100 g)
2.2.2 氨基酸营养评价 如表4、表5 所示，3 种模式下金刚虾特定必需氨基酸总量要高于FAO/WHO模式，但低于全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式，高盐组金刚虾肌肉必需氨基酸总量（2336.27 mg/g N）和必需氨基酸指数（76.15）最高，这与一般营养成分含量及氨基酸总量趋于一致。根据AAS 可知，3 组金刚虾肌肉第一限制性氨基酸均为缬氨酸，第二限制性氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸；
根据CS 可知，3 组金刚虾肌肉第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸，第二限制性氨基酸均为缬氨酸，说明在养殖过程中需要投喂适合的配合饲料以满足金刚虾生长的营养需求。
表4 不同养殖模式下金刚虾肌肉必需氨基酸含量的比较（mg/g N）Table 4 Comparison of essential amino acid in muscle of P. monodon in different culture modes (mg/g N)
表5 不同养殖模式下金刚虾肌肉必需氨基酸评分（AAS）、必需化学评分（CS）的比较Table 5 Comparison of essential amino acid scores (AAS) and essential chemical scores (CS) for the muscles of P. monodon in different culture modes
2.3 脂肪酸组成
由表6 可知，肌肉组织中均含有17 种脂肪酸，其中7 种饱和脂肪酸（SFA），4 种单不饱和脂肪酸（MUFA）和6 种多不饱和脂肪酸（PUFA）。组成金刚虾肌肉的饱和脂肪酸以C16:0（棕榈酸）为主，分别占脂肪酸含量的20.87%、21.30%、19.64%，以低盐高位池组最高。单不饱和脂肪酸以C18:1n9c（油酸）为主，分别占脂肪酸含量的14.50%、13.42%、12.37%，以低盐土池组最高。多不饱和脂肪酸主要为C18:2n6c（亚油酸），分别占脂肪酸含量的19.57%、20.42%、18.03%，以低盐高位池组最高；
其次为C22:6n3c（DHA），分别占脂肪酸含量的12.45%、12.59%、13.76%，以高盐组最高。金刚虾肌肉脂肪酸中EPA+DHA 的含量在不同模式下的变化规律与多不饱和脂肪酸相同，以高盐组最高。
表6 不同养殖模式下金刚虾肌肉脂肪酸组成分析（%）Table 6 Analysis of fatty acid composition in muscle of P. monodon in different culture modes (%)
动物体内的营养成分与生活环境、食物来源和生长阶段密切相关[14]。甲壳类动物主要通过调节鳃的渗透压和离子浓度以适应养殖的盐度。当盐度高时，排出水分；
当盐度低时，吸收水分，与外界保持等渗，并在体内保持稳定状态。这个过程需要消耗能量，这些营养物质主要以糖类、脂肪和蛋白质的形式提供，从而影响水生动物体内各种营养物质的积累[15-16]。本研究中，高盐组水分含量显著低于低盐土池组和低盐高位池组，这与金刚虾的渗透调节有关，在盐度低时，金刚虾调节渗透压需要吸收水分以适应环境，这一过程消耗的能量会影响到粗脂肪和粗蛋白等物质的积累，所以高盐组粗脂肪和粗蛋白含量最高。这一变化趋势与脊尾白虾（Exopalaemon carinicauda）[17]、凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）[18]和日本鲈鱼（Lateolabrax japonicus）[19]的研究结果相似。
氨基酸在调节生理机能方面起着十分重要的作用，它们不仅提供了合成蛋白质的重要原料，还担负着调节基因表达、抗氧化、调节一氧化氮合成等作用[20]。其中，必需氨基酸是人体生长发育必不可少的氨基酸，而蛋白质中鲜味氨基酸的组成及含量决定了动物蛋白的鲜美程度，影响虾肉的口感和风味。氨基酸含量越充足，种类越全面，肌肉的营养价值就越好[21]。不同模式下养殖的金刚虾肌肉中氨基酸含量分析的结果表明，氨基酸总量在高盐组最高，这一结果与凡纳滨对虾[22]的研究结果一致，研究表明肌肉中的游离氨基酸会随着养殖环境盐度的变化，改变自身的代谢率，从而调节渗透比[23]；
必需氨基酸的含量在高盐组最高，说明随着养殖盐度的增高，一定程度上可以提高金刚虾的营养价值；
鲜味氨基酸的含量也在高盐组最高，因此适当提高养殖盐度可以改善金刚虾肌肉的鲜美程度。
必需氨基酸指数（EAAI）是评估食物营养价值的最常见指标之一，高EAAI 表示高营养价值[24]。金刚虾的EAAI 为73.24～76.15，低于克氏原螯虾（77.23～78.19）[25]，高于日本鲍鱼（65.95）[24]、斑节对虾（63.21）[26]和凡纳滨对虾（56.01～60.25）[27]。赖氨酸在健康饮食和营养方面非常重要，被称作是“生长性氨基酸”[28-29]，根据AAS 和CS 可知3 种模式下金刚虾肌肉中的赖氨酸评分均最高，这与王娟[26]、王广军等[30]的研究结果一致，表明3 种养殖模式的金刚虾均可作为优质的赖氨酸来源，可以很好地补充人体在日常生活中赖氨酸摄入量的不足。金刚虾肌肉中限制性氨基酸主要是缬氨酸和蛋氨酸+胱氨酸，第一和第二限制性氨基酸因评价方式而不尽相同，这与郭忠宝等[31]的研究结果基本一致。因此，从必需氨基酸组成来看，金刚虾是一种营养价值较高的虾类，高盐组金刚虾营养更为丰富全面，更适合作为人体所需的优质蛋白质来源。
肌肉中的脂肪酸组成是影响品质和风味的另一个重要因素[32]。饱和脂肪酸作为其他脂肪酸转化的主要能量来源，可为机体提供能量[33]。不饱和脂肪酸对心血管健康和动脉粥样硬化性心血管疾病的预防有益，单不饱和脂肪酸可以改善血液循环，调节血糖血脂代谢，有效降低胆固醇，多不饱和脂肪酸中的EPA 和DHA 是合成生物活性抗炎介质中最重要的底物，在促进大脑发育和预防心血管疾病等炎症病理中发挥关键作用[34-36]。本研究中SFA 相对含量高盐组显著低于低盐土池组和低盐高位池组，可能与金刚虾在高密度养殖状态下，由于拥挤胁迫的影响，水生动物对饵料、生存空间等的竞争加剧，金刚虾为了适应生存环境，新陈代谢显著增加，其中大部分SFA 用于身体的能量供应有关[32]。金刚虾肌肉中EPA+DHA 总百分含量为21.48%～27.16%，高于南美蓝对虾（20.91%）[37]、凡纳滨对虾（20.60%）[37]和克氏原螯虾（14.63%～20.52%）[38]，接近于凡纳滨对虾（20.38～28.11%）[27]，可见金刚虾肌肉中具有比较丰富的PUFA，特别是EPA 和DHA 的含量非常高，而EPA+DHA含量是评价脂肪质量以及食用有益效果的主要标准之一[39]，表明三种模式下金刚虾肌肉脂肪酸组成均较丰富，具有较高的食用价值与保健作用。
金刚虾作为我国重要的经济养殖水产品，营养成分齐全，必需氨基酸和鲜味+甜味氨基酸含量高，比例适宜，富含EPA 和DHA 等多不饱和脂肪酸，具有较高的食用价值和保健作用。不同养殖模式对于金刚虾肌肉中营养成分的影响显著。高盐组金刚虾肌肉中粗蛋白、粗脂肪和灰分含量高，水分低，其肌肉中必需氨基酸含量（29.17±0.05） g/100 g、鲜味+甜味氨基酸含量（37.48±0.22） g/100 g、氨基酸总量（88.91±0.33） g/100 g 高，且C16:0（棕榈酸）含量高，EPA+DHA 的含量27.16%±0.04%达到最高。该养殖模式可生产营养价值高、味道鲜美的水产养殖品种，在后续对金刚虾进行产品加工时可以优先考虑高盐高位池养殖模式的对虾。
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