劉雨婷,黃世玉,李榴佳,趙天章,李慧英,蘇子峰,龍曉文
(大理大學農(nóng)學與生物科學學院,云南 大理 671003)
稻田養(yǎng)魚是指在種植水稻時將魚苗投放入稻田中養(yǎng)殖,該種水產(chǎn)養(yǎng)殖方式在中國已有悠久的歷史,在東漢末年的《魏武四時食制》就有了明確的記載[1]。稻田養(yǎng)魚的品種一般有草魚(Ctenopharyngodon idellus)、鯽魚(Carassius auratus)、鳙魚(Hypophthalmichthys nobilis)、鯉魚(Cyprinus carpio)、鰱魚(Hypophthalmichthys molitrix)和羅非魚(Tilapia mossambica)等,其中以鯉魚最為常見[2]。由于稻田養(yǎng)殖具有較高的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益,已在中國眾多地區(qū)推行[3]。除中國外,稻田養(yǎng)魚在埃及、印度、印度尼西亞、泰國、越南、菲律賓、孟加拉國和馬來西亞等多個國家也廣泛存在[4]。
稻田養(yǎng)魚具有控草、防蟲、控病等生態(tài)意義。魚類排出的糞便在稻田中起肥田的作用。稻田中魚自由活動可為稻田增溫、增氧,使稻田中的土壤疏松,在增強水稻根系對營養(yǎng)成分吸收的基礎上,還增加了土壤的通透性,同時提高了水體的總碳和土壤有機質的含量,降低了水體污染度,為稻谷的生長提供優(yōu)良的環(huán)境,從而使稻穗增長、稻谷顆粒增多且更加飽滿[5-6]。同時稻田里的生態(tài)系統(tǒng)也豐富了魚類的餌料。稻田養(yǎng)魚保證水稻產(chǎn)量提高的同時,也為綠色養(yǎng)殖和農(nóng)民增收創(chuàng)造了有利條件,從而達到了種養(yǎng)雙收的實效[7]。
隨著人民生活水平的日漸提高,人們開始追求更高營養(yǎng)水平的魚肉,追求原生態(tài)、無添加的綠色食品,“稻花魚”(即稻田養(yǎng)殖的魚類)的出現(xiàn)一定程度上滿足了消費者的需求。“稻花魚”在養(yǎng)殖過程中,魚苗投放密度低,通常不給魚苗投喂配合飼料或者少投喂,主要讓其攝食稻田中的底棲動物、水綿、浮萍、浮游植物、田螺、稻花等天然餌料[8]。魚類活動范圍廣、運動量大、魚體形態(tài)勻稱、肉質緊致,且在稻田養(yǎng)殖模式下,一般不使用農(nóng)藥、化肥和漁藥[9],因此“稻花魚”深受消費者的喜愛?!暗净~”產(chǎn)量較低、供不應求,其價格高于池塘養(yǎng)殖魚類[10]。葉香塵等[11]比較了稻田養(yǎng)殖與池塘養(yǎng)殖金邊鯉(Cyprinus carpio var.jinbian)、建鯉(Cyprinus carpio var.jian)的肌肉品質,在稻田養(yǎng)殖過程中給鯉魚投喂一定量飼料;馬冬梅等[12]比較了稻田養(yǎng)殖與池塘養(yǎng)殖華南鯉(Cyprinus carpio var.rubrofuscus)(體質量約為183 g)的營養(yǎng)成分,稻田養(yǎng)殖過程中不給鯉魚投喂飼料。研究表明,魚類的品種、魚體規(guī)格、性別、養(yǎng)殖環(huán)境、餌料等因素均會影響魚類肌肉的品質[13-15]。目前,尚未見稻田養(yǎng)殖模式下,不投喂配合飼料大規(guī)格鯉魚與池塘養(yǎng)殖鯉魚形態(tài)學指數(shù)和營養(yǎng)價值比較的研究報道,這不利于對“稻花魚”營養(yǎng)價值的全面評價。鑒于此,本研究比較了池塘養(yǎng)殖模式和稻田養(yǎng)殖模式下的大規(guī)格鯉魚(體質量約800 g)的生物學指數(shù),肌肉中的水分、粗脂肪、粗蛋白、粗灰分含量及氨基酸和脂肪酸的組成,以期為“稻花魚”飼養(yǎng)管理及營養(yǎng)價值評價提供理論參考。
試驗所用稻田鯉為云南省大理州某一生態(tài)農(nóng)業(yè)公司的稻田養(yǎng)殖鯉魚,以3333 m2水稻田作為一個養(yǎng)殖單元,內設環(huán)形溝和十字溝可為鯉魚提供聚集避暑的場所,且有利于水稻田水淺時鯉魚及時游到溝內。2017年6月初,每667 m2稻田放養(yǎng)90尾平均規(guī)格為400 g的鯉魚,10月中下旬水稻收割后,稻田中的鯉魚集中暫養(yǎng)于稻田排水溝中,翌年6月初再將鯉魚轉至稻田中進行養(yǎng)殖,如此循環(huán)養(yǎng)殖3年,養(yǎng)殖過程中每2天投喂一次玉米粉。池塘鯉來源于大理州池塘養(yǎng)殖鯉魚,養(yǎng)殖過程中,每667 m2水面投放1000尾規(guī)格約為250 g的鯉魚苗,養(yǎng)殖期間每日投喂人工配合飼料3次(時間分別是8:00、12:00和18:00),養(yǎng)殖95天后捕撈上市。2020年11月初,隨機采集體質量接近(800 g左右)的稻田鯉和池塘鯉魚各3尾,放入充氧袋中,活體運輸至大理大學農(nóng)學與生物科學學院實驗中心用于解剖采樣。
采樣前用30 mg/L丁香酚溶液對試驗魚進行麻醉,擦干體表水分后稱量試驗魚體質量,并測量體長、尾柄長及尾柄高,然后解剖取出全部內臟和肝胰臟進行稱重,剖取每尾鯉魚整片單側肌肉,除去鱗片和皮膚后進行稱重。用手術刀將肌肉切成小塊放入自封袋中于-20℃冰箱保存?zhèn)溆谩S嬎阍囼烎~的肥滿度(condition factor,CF)、臟體比(viscerosomatic index,VSI)、肝體比(hepatosomatic index,HSI)、尾柄長/尾柄高比值和出肉率(meat yield,MY)。肥滿度指試驗魚體質量與體長立方的比值,臟體比指試驗魚內臟質量與體質量的百分比,肝體比指試驗魚肝臟質量與體質量的百分比,尾柄長/尾柄高比值指試驗魚尾柄長與尾柄高的比值,出肉率指試驗魚兩側魚片質量與體質量的百分比,計算方法見公式(1)~(5)。
式中,m為試驗魚的體質量,m1為試驗魚的內臟質量,m2為試驗魚的肝臟質量,m3為試驗魚的一半肌肉質量,l1為試驗魚的體長,l2為試驗魚的尾柄長,h為試驗魚的尾柄高。
采用冷凍干燥法測定鯉魚肌肉中的水分含量,然后用萬能粉碎機對干燥的鯉魚肌肉樣品進行粉碎,并通過60目篩,放入自封袋中于-20℃冰箱中保存,用于后續(xù)粗脂肪、粗蛋白、粗灰分、氨基酸和脂肪酸含量的測定。參照GB/T 5009.6—2003[16],采用索式抽提法測定鯉魚肌肉干粉中的粗脂肪含量。參考GB 5009.5—2010[17],采用凱氏定氮法測定肌肉樣品中的粗蛋白含量。參考GB 5009.4—2010[18],采用550℃灼燒法對鯉魚肌肉中的粗灰分含量進行測定。
氨基酸的分析參考Chen等[19]的方法。采用鹽酸水解肌肉樣品后,使用日立氨基酸自動分析儀(型號835-50)測定氨基酸組成和含量。用氫氧化鈉對肌肉樣品進行水解后,采用液相色譜法測定色氨酸含量[20]。采用FAO/WHO/UNU的方法對必需氨基酸分(EAAS)進行計算[21]。
參考Folch等[22]的方法提取鯉魚肌肉干樣中的總脂,然后參考吳旭干等[23]的方法,用14%的三氟化硼-甲醇(V/V)溶液對總脂樣品進行甲酯化處理,最后使用美國安捷倫公司生產(chǎn)的5977A/7890B氣相色譜質譜聯(lián)用儀(GC/MS)測定脂肪酸組成及含量。
使用Excel和SPSS 22.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)以平均值±標準誤表示。采用獨立樣本t檢驗進行顯著性分析,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著,P>0.05表示差異不顯著。
2種養(yǎng)殖模式鯉魚的形態(tài)學指數(shù)如表1所示。兩者的體質量、體長、VSI和HSI均無顯著性差異(P>0.05),池塘鯉的CF和MY均顯著高于稻田鯉(P<0.05),而稻田鯉的尾柄長/尾柄高的比值極顯著高于池塘鯉(P<0.01)。
表1 池塘鯉與稻田鯉形態(tài)學指數(shù)的比較
由表2可知,稻田鯉肌肉中的水分含量極顯著高于池塘鯉(P<0.01),而肌肉中的粗脂肪、粗蛋白和粗灰分含量均以池塘鯉較高(P<0.01)。
表2 池塘鯉與稻田鯉常規(guī)營養(yǎng)成分的比較 %
2種養(yǎng)殖模式鯉魚肌肉氨基酸組成見表3。池塘鯉肌肉中的必需氨基酸、非必需氨基酸、總非必需氨基酸(∑NEAA)、呈味氨基酸、總必需氨基酸(∑EAA)、總呈味氨基酸(∑DAA)的含量和總呈味氨基酸與總氨基酸比值(∑DAA/TAA)極顯著高于稻田鯉(P<0.01),而必需氨基酸與總氨基酸的比值(∑EAA/TAA)和總必需氨基酸與總非必需氨基酸的比值(∑EAA/∑NEAA)均以稻田鯉較高(P<0.01)。
表3 池塘鯉與稻田鯉肌肉氨基酸組成的比較 mg/(g·鮮樣)
2種養(yǎng)殖模式鯉魚肌肉EAAS(見表4)中,除組氨酸和亮氨酸評分小于100外,其余必需氨基酸分均大于100,且EAAS及EAAS平均值均以池塘鯉較高。
表4 池塘鯉與稻田鯉肌肉中的EAAS
2種養(yǎng)殖模式鯉魚肌肉的脂肪酸組成見表5。對飽和脂肪酸而言,稻田鯉肌肉中的十五烷酸、十七烷酸和硬脂酸含量均顯著高于池塘鯉,而花生酸含量以池塘鯉較高(P<0.05)。對單不飽和脂肪酸而言,稻田鯉肌肉中的十七碳烯酸和順-11-二十碳烯酸含量顯著高于池塘鯉(P<0.05),而總單不飽和脂肪酸(∑MUFA)、順-9-二十二碳烯酸和二十四碳烯酸含量均以池塘鯉較高(P<0.05)。對多不飽和脂肪酸而言,稻田鯉肌肉中的花生四烯酸、亞油酸、順-5,8,11,14,17-二十碳五烯酸和總多不飽和脂肪酸(∑PUFA)含量均顯著高于池塘鯉(P<0.05),而順-11,14-二十碳二烯酸含量以池塘鯉較高(P<0.05)。稻田鯉肌肉中的∑n-6 PUFA和總高度不飽和脂肪酸(∑HUFA)含量均顯著高于池塘鯉(P<0.05),而DHA/EPA以池塘鯉較高(P<0.01)。
表5 池塘鯉與稻田鯉肌肉脂肪酸組成的比較 %
VSI、HSI和CF通常是衡量魚類營養(yǎng)狀態(tài)的指標[24-26]。研究表明,餌料中的營養(yǎng)和能量變化時,會引起魚類VSI、HSI和CF發(fā)生變化[27]。本研究中,池塘鯉肌肉中的粗脂肪、粗蛋白和粗灰分含量及CF、MY均顯著高于稻田鯉,而尾柄長/尾柄高的比值以稻田鯉較高??赡苁怯捎谠诔靥琉B(yǎng)殖模式下,每天定時定量給鯉魚投喂人工配合飼料,人工配合飼料中富含粗蛋白、粗脂肪等營養(yǎng)成分[12],且養(yǎng)殖密度高、活動范圍有限,因此有利于鯉魚體內營養(yǎng)物質的積累;而在稻田養(yǎng)殖模式下,每2天投喂少量玉米粉,沒有固定的食物來源,主要攝食稻田中的天然餌料,且養(yǎng)殖密度低、活動范圍廣、運動量大,從而導致稻田鯉體型較為修長,尾柄長/尾柄高比值較高??傊?,池塘鯉的MY、粗脂肪和粗蛋白含量均高于稻田鯉。
肌肉中的氨基酸組成是評價魚類蛋白質營養(yǎng)價值的重要指標[28-29]。本研究發(fā)現(xiàn),池塘鯉肌肉中的必需氨基酸、非必需氨基酸、呈味氨基酸和總氨基酸含量均顯著高于稻田鯉,而∑EAA/∑TAA比值則以稻田鯉較高,可能是由于稻田養(yǎng)殖模式下,不給鯉魚投喂配合飼料,主要讓其攝食稻田中的天然餌料,蛋白質的總攝入量相對較少。此外,稻田養(yǎng)殖模式下,鯉魚密度低、活動強度大、能量消耗高,因此降低了體內營養(yǎng)物質的積累,而池塘鯉每天攝食富含蛋白質的配合飼料,因此體內氨基酸的積累量高于稻田鯉。FAO/WHO/UNU[21]認為人類飲食中理想的∑EAA/∑TAA比值為0.4左右。本研究結果顯示,池塘鯉和稻田鯉肌肉中的∑EAA/∑TAA比值分別為0.48和0.49,均高于FAO/WHO/UNU建議的標準,說明2種養(yǎng)殖模式鯉魚肌肉均具有較高的氨基酸營養(yǎng)價值。EAAS是評價蛋白質營養(yǎng)價值的重要指標之一,其值小于100則說明該氨基酸屬于限制性氨基酸[30]。本研究中,2種養(yǎng)殖模式鯉魚肌肉EAAS中,組氨酸和亮氨酸評分均低于100,說明2種養(yǎng)殖模式鯉魚肌肉中的組氨酸和亮氨酸為限制性氨基酸。池塘鯉肌肉中所有必需氨基酸分及其平均值均高于稻田鯉,說明池塘鯉肌肉的氨基酸營養(yǎng)價值優(yōu)于稻田鯉。
肌肉中的脂肪酸組成(尤其是高度不飽和脂肪酸含量)通常是評價水產(chǎn)品營養(yǎng)價值的重要指標[31]。魚體中的脂肪酸組成和含量通常與其食性、餌料和養(yǎng)殖環(huán)境有關[32-34]。本研究中,2種養(yǎng)殖模式下鯉魚肌肉所含脂肪酸種類相同,但在含量上有所差異,稻田鯉肌肉中的∑PUFA、∑n-6 PUFA、∑HUFA含量顯著高于池塘鯉,而∑MUFA含量及DHA/EPA比值以池塘鯉較高,這可能是由2種養(yǎng)殖模式下鯉魚餌料、活動量的差異所致。FAO/WHO[35]建議飲食中n-3/n-6 PUFA的比例至少為0.1~0.2,比值越高越有利于人類的健康。本研究中,池塘鯉與稻田鯉肌肉中的n-3/n-6 PUFA比例分別為1.96和1.42,均高于0.2,說明2種養(yǎng)殖模式鯉魚肌肉脂肪酸均具有較高的營養(yǎng)價值。
本研究結果表明,稻田養(yǎng)殖模式下,不投喂配合飼料的大規(guī)格鯉魚出肉率低、體型修長,肌肉中的粗脂肪、粗蛋白、灰分的含量較低;2種養(yǎng)殖模式鯉魚肌肉中氨基酸和脂肪酸的種類相同,氨基酸含量以池塘鯉較高,而兩者肌肉的脂肪酸組成則各有優(yōu)勢。因此,稻田養(yǎng)殖鯉魚過程中應該適當投喂配合飼料,使2種養(yǎng)殖模式的優(yōu)勢互補,以達到肉質和營養(yǎng)價值雙收的實效。