蘇治南,丁 慧,范航清**,盤遠(yuǎn)方,邱思婷,鐘云旭,童立豪

(1.嶺南師范學(xué)院,廣東湛江 524048;2.廣西科學(xué)院,廣西海洋科學(xué)院(廣西紅樹林研究中心),廣西紅樹林保護(hù)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西南寧 530007)

盡管中國(guó)是世界上少數(shù)紅樹林面積凈增加(近20年年均增加1.8%)的國(guó)家之一[1],但是全球紅樹林總面積仍以每年0.16%-0.39%的速度減少,且大部分紅樹林生態(tài)修復(fù)工程將植被修復(fù)作為唯一目標(biāo)[2-5],缺乏對(duì)紅樹林濕地資源可持續(xù)利用的引導(dǎo)。紅樹林藍(lán)碳生態(tài)農(nóng)場(chǎng)是在原有老舊養(yǎng)殖池塘的基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)?shù)爻辈钐卣饕?guī)劃布局,兼顧紅樹林修復(fù)及生態(tài)養(yǎng)殖的功能,其中青蟹是紅樹林修復(fù)產(chǎn)出的主要經(jīng)濟(jì)物種之一[6,7]。此外,可利用青蟹對(duì)紅樹植物枝干固著動(dòng)物(以藤壺為主)開(kāi)展生物防治,在促進(jìn)紅樹林健康生長(zhǎng)的同時(shí)也收獲了青蟹成品。以上兩種紅樹林修復(fù)模式可為紅樹林周邊居民提供一定的經(jīng)濟(jì)收入,但青蟹產(chǎn)量遠(yuǎn)低于集約化養(yǎng)殖,若不賦予一定的生態(tài)溢價(jià),則可能因價(jià)格太低而導(dǎo)致該修復(fù)模式無(wú)法持續(xù)推廣。走訪北部灣沿海的市場(chǎng)發(fā)現(xiàn),天然青蟹的價(jià)格是池塘養(yǎng)殖青蟹的1.5倍以上,但紅樹林修復(fù)產(chǎn)出的青蟹常被認(rèn)為與池塘養(yǎng)殖的一致。

擬穴青蟹(Scyllaparamamosain,以下簡(jiǎn)稱“青蟹”),隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門(Arthropoda)軟甲綱(Malacostraca)十足目(Decapoda)梭子蟹科(Portunidae)青蟹屬(Scylla)[8]。研究表明,青蟹肌肉中粗蛋白含量為15.33%,而粗脂肪含量為0.82%,符合高蛋白、低脂肪的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn),營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高[9,10]。因受各種因素的影響[11-13],不同生境的青蟹肌肉品質(zhì)也有所差異,影響因子包括鹽度[11]、地理位置[13]、植被狀況[10]、養(yǎng)殖模式[14]、餌料種類[12]和生長(zhǎng)階段[15]等。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)紅樹林生態(tài)修復(fù)產(chǎn)出青蟹的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)尚無(wú)報(bào)道。

本研究以紅樹林生態(tài)修復(fù)產(chǎn)出青蟹、傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖青蟹和天然青蟹作為研究對(duì)象,分析其螯足肌肉(以下簡(jiǎn)稱“肌肉”)的脂肪酸、氨基酸含量及營(yíng)養(yǎng)成分,通過(guò)相關(guān)評(píng)價(jià)體系評(píng)估紅樹林生態(tài)修復(fù)產(chǎn)出青蟹的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,為紅樹林生態(tài)修復(fù)產(chǎn)出青蟹的生態(tài)溢價(jià)提供科學(xué)依據(jù),促進(jìn)紅樹林生態(tài)修復(fù)工程生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí),推出紅樹林生態(tài)修復(fù)產(chǎn)出青蟹替代天然青蟹的方案,有利于維持天然紅樹林海區(qū)的種群數(shù)量,提高生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性。

1 材料與方法

1.1 材料

本研究共采集了5種不同生境的青蟹。(1)紅樹林生態(tài)修復(fù)產(chǎn)出青蟹2種:a.生態(tài)青蟹(ECO),來(lái)源于蝦塘紅樹林藍(lán)碳生態(tài)農(nóng)場(chǎng),該農(nóng)場(chǎng)是指在廢棄蝦塘內(nèi)創(chuàng)造漲落潮條件,少數(shù)區(qū)域仍保留集約化養(yǎng)殖,其他區(qū)域構(gòu)建紅樹林濕地,紅樹林濕地可對(duì)部分集約化養(yǎng)殖尾水凈化,同時(shí)在紅樹林濕地中投放青蟹養(yǎng)殖;b.藤壺青蟹(NSA),來(lái)源于利用青蟹對(duì)紅樹林枝干固著動(dòng)物(以藤壺為主)防治的紅樹林修復(fù)區(qū)。在修復(fù)的紅樹林中設(shè)置4 m×4 m 樣方(樣方用密網(wǎng)密封)投放青蟹幼蟹,幼蟹主要攝食樣方內(nèi)的藤壺長(zhǎng)大。(2)天然青蟹(NA)1 種:在天然紅樹林海區(qū)捕獲。(3)池塘養(yǎng)殖青蟹2種:a.混餌養(yǎng)殖青蟹(MIPC):在池塘中養(yǎng)殖,投喂人工配合飼料與蟹守螺(Cerithiidaesp.);b.單餌養(yǎng)殖青蟹(MOPC):在池塘中養(yǎng)殖,僅投喂人工配合飼料。5種生境概況及青蟹潛在食物源見(jiàn)表1,潛在食物源參考宋建達(dá)[16]的研究結(jié)果。

表1 5種擬穴青蟹生境特征及潛在食物源Table 1 Habitat characteristics and potential food sources of 5 types of S.paramamosain

1.2 樣品采集

于2021年11-12月收集成熟且質(zhì)量相近的雄性青蟹,其中生態(tài)青蟹、藤壺青蟹和混餌養(yǎng)殖青蟹的種源一致,生長(zhǎng)周期也基本一致。將試驗(yàn)青蟹洗凈并擦干后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室稱重和測(cè)量(表2),剪開(kāi)螯足,取其肌肉置于-18℃冰箱保存待測(cè),1 個(gè)青蟹的肌肉為1個(gè)重復(fù)。

表2 不同生境擬穴青蟹甲殼長(zhǎng)、甲殼寬及平均質(zhì)量(n=3)Table 2 Carapace length,carapace width and mean weight of S.paramamosain from different habitats(n=3)

1.3 樣品組成成分分析

水解氨基酸含量按照GB 5009.124-2016 測(cè)定,脂肪酸含量按照GB 5009.168-2016測(cè)定,蛋白質(zhì)含量按照GB 5009.5-2016 中的凱氏定氮法測(cè)定,脂肪含量按照GB 5009.6-2016 中的索氏抽提法測(cè)定,總灰分按照GB 5009.4-2016 中的灼燒法測(cè)定,水分含量按照GB 5009.3-2016中的105℃烘干法測(cè)定。

1.4 蛋白質(zhì)品質(zhì)評(píng)價(jià)

根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(FAO)與世界衛(wèi)生組織(WHO)于1973年建議的每克氮氨基酸評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式[17]和中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所[18]提出的全雞蛋蛋白質(zhì)化學(xué)評(píng)分模式對(duì)肌肉營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定,氨基酸評(píng)分(AAS)、化學(xué)評(píng)分(CS)、必需氨基酸指數(shù)(EAAI)和支鏈氨基酸與芳香族氨基酸含量的比值(F)[10,11]按以下公式計(jì)算:

式中,n為比較的氨基酸數(shù);t為待測(cè)樣品蛋白質(zhì)必需氨基酸含量(g/100 g);s為全雞蛋蛋白質(zhì)必需氨基酸含量(g/100 g);Val為纈氨酸含量;Leu為亮氨酸含量;Ile為異亮氨酸含量;Phe為苯丙氨酸含量;Tyr為酪氨酸含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

利用SPSS 21.0 軟件,采用單因素方差分析(one-way ANOVA)比較不同生境青蟹肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的差異,P＜0.05為差異顯著性水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分組成

5種不同生境擬穴青蟹肌肉的水分、灰分、蛋白質(zhì)及粗脂肪含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。藤壺青蟹肌肉的蛋白質(zhì)顯著低于其他4種。單餌養(yǎng)殖青蟹肌肉的蛋白質(zhì)含量最高,且顯著高于天然青蟹、藤壺青蟹和混餌養(yǎng)殖青蟹。藤壺青蟹肌肉的含水率顯著高于生態(tài)青蟹和2種池塘養(yǎng)殖青蟹,單餌養(yǎng)殖青蟹肌肉的含水率顯著低于天然青蟹。5種不同生境的擬穴青蟹肌肉粗脂肪和總灰分含量差異不顯著。

2.2 氨基酸含量及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)

5種不同生境擬穴青蟹肌肉氨基酸的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。生態(tài)青蟹的脯氨酸含量顯著高于天然青蟹,兩種青蟹的其他非必需氨基酸和必需氨基酸差異不顯著。生態(tài)青蟹的纈氨酸含量顯著高于單餌養(yǎng)殖青蟹,且其蛋氨酸含量顯著高于混餌養(yǎng)殖青蟹。5種青蟹比較可知,生態(tài)青蟹的總氨基酸和必需氨基酸含量最高,而藤壺青蟹最低。

表4 不同生境擬穴青蟹肌肉氨基酸含量比較(n=3)Table 4 Comparison of amino acid content of S.paramamosain muscle from different habitats(n=3) Unit:mg/g

根據(jù)AAS模式,5種不同生境擬穴青蟹的第一限制氨基酸均為蛋氨酸+半胱氨酸(表5)。AAS評(píng)價(jià)顯示,生態(tài)青蟹和藤壺青蟹的氨基酸評(píng)分低于100的只有1種,而單餌養(yǎng)殖青蟹則有3種,其余兩種青蟹有2種。F的大小排序?yàn)樘賶厍嘈罚净祓D養(yǎng)殖青蟹＞生態(tài)青蟹＞天然青蟹＞單餌養(yǎng)殖青蟹。

表5 不同生境擬穴青蟹肌肉氨基酸AAS和FTable 5 Amino acid AAS and F of S.paramamosain muscle from different habitats

根據(jù)CS模式,5種不同生境擬穴青蟹的第一限制氨基酸均為蛋氨酸+半胱氨酸(表6)。CS評(píng)價(jià)顯示,藤壺青蟹的化學(xué)評(píng)分低于100的有2種,天然青蟹有3種,單餌養(yǎng)殖青蟹則有6種,其余兩種青蟹均有4種。EAAI大小排序?yàn)樘賶厍嘈罚咎烊磺嘈罚旧鷳B(tài)青蟹＞混餌養(yǎng)殖青蟹＞單餌養(yǎng)殖青蟹。

表6 不同生境擬穴青蟹肌肉氨基酸CS和EAAITable 6 Amino acid CS and EAAI of S.paramamosain muscle from different habitats

2.3 脂肪酸含量

由表7可知,5種不同生境擬穴青蟹肌肉中有25種脂肪酸,包括10種飽和脂肪酸、5種單不飽和脂肪酸和10種多不飽和脂肪酸。生態(tài)青蟹和藤壺青蟹的EPA 顯著高于天然青蟹,且生態(tài)青蟹的C18:1n9c、C20:1、C18:2n6c顯著高于天然青蟹。生態(tài)青蟹的C18:1n9c、C20:1、C18:3n3顯著高于混餌養(yǎng)殖青蟹,且其C20:3n6顯著高于單餌養(yǎng)殖青蟹;藤壺青蟹的C16:0顯著低于單餌養(yǎng)殖青蟹。生態(tài)青蟹的MUFA顯著高于藤壺青蟹、混餌養(yǎng)殖青蟹;生態(tài)青蟹和單餌養(yǎng)殖青蟹的EPA+DHA 顯著高于天然青蟹;其余各類脂肪酸統(tǒng)計(jì)指標(biāo)差異不顯著。

表7 不同生境擬穴青蟹肌肉脂肪酸組成分析(n=3)Table 7 Analysis of fatty acid composition of S.paramamosain muscle from different habitats(n=3) Unit:mg/g

3 討論

3.1 青蟹基本營(yíng)養(yǎng)成分的差異

餌料是造成青蟹營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)差異的主要因子,包括餌料種類、投喂量等[10,12]。5種生境的擬穴青蟹食物源差異較大,其中單餌養(yǎng)殖青蟹和混餌養(yǎng)殖青蟹的養(yǎng)殖條件雖然均為池塘,但是投喂餌料不一致,其肌肉的蛋白質(zhì)含量存在顯著差異,表明餌料種類會(huì)對(duì)青蟹的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)造成影響。生態(tài)青蟹、天然青蟹和藤壺青蟹均未直接投喂配合餌料,其餌料種類相比池塘養(yǎng)殖更豐富。黃愛(ài)霞等[14]研究發(fā)現(xiàn),野生青蟹的肌肉蛋白質(zhì)含量(15.98%)較養(yǎng)殖青蟹(18.40%)低,說(shuō)明在人工篩選的作用下,配合餌料更能促使青蟹蛋白質(zhì)含量增加。本研究結(jié)果表明,單餌養(yǎng)殖青蟹的蛋白質(zhì)含量最高(17.60%),天然青蟹、藤壺青蟹、生態(tài)青蟹和混餌養(yǎng)殖青蟹的蛋白質(zhì)含量均小于15%,除了餌料種類會(huì)造成蛋白質(zhì)含量增加外,池塘養(yǎng)殖投餌量充足也會(huì)促進(jìn)青蟹肌肉蛋白質(zhì)含量的增加,該結(jié)果與黃愛(ài)霞等[14]研究結(jié)果相似。此外,藤壺青蟹的肌肉含水率高,可能是樣方空間限制導(dǎo)致食物缺少。5種青蟹的粗脂肪和灰分含量差異均不顯著,與徐夢(mèng)謙等[12]的研究結(jié)果相似,表明餌料種類未對(duì)其粗脂肪和灰分含量造成顯著影響。

青蟹生存環(huán)境的理化因子也會(huì)造成其肌肉營(yíng)養(yǎng)成分的差異。林沛然[10]研究表明,對(duì)紅樹林林下和光灘2種生境的青蟹投喂相同的餌料,其蛋白質(zhì)和粗脂肪含量存在顯著差異。Azra等[19]研究表明,升溫易引起青蟹代謝異常,體內(nèi)蛋白質(zhì)被消耗,導(dǎo)致肌肉蛋白質(zhì)含量下降,進(jìn)一步說(shuō)明青蟹生存環(huán)境會(huì)對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分造成影響。

3.2 青蟹肌肉氨基酸的差異

氨基酸的含量和組成是評(píng)價(jià)食物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo),也是影響風(fēng)味的主要因素[20]。甲殼類動(dòng)物的氨基酸差異可能受食物源[21]、種源[22]、季節(jié)[23]、發(fā)育階段[24]和環(huán)境條件[25]等因素的影響。

本研究選取質(zhì)量相近的成熟青蟹開(kāi)展試驗(yàn),比較5種青蟹肌肉的氨基酸含量,其中藤壺青蟹的總氨基酸和必需氨基酸含量均最低,明顯低于生態(tài)青蟹、單餌養(yǎng)殖青蟹和混餌養(yǎng)殖青蟹,最可能的原因是食物源不同,而生境狀況決定了生物的食物源組成[16]?；祓D養(yǎng)殖青蟹所投喂的蟹守螺來(lái)源于蝦塘紅樹林藍(lán)碳生態(tài)農(nóng)場(chǎng),生態(tài)青蟹的部分食物來(lái)源于蝦塘紅樹林藍(lán)碳生態(tài)農(nóng)場(chǎng)其他種類養(yǎng)殖物殘留的配合餌料,因此生態(tài)青蟹和混餌養(yǎng)殖青蟹的食物源較為接近。藤壺青蟹的生存環(huán)境無(wú)配合餌料,蟹守螺極少,與生態(tài)青蟹、單餌養(yǎng)殖青蟹及混餌養(yǎng)殖青蟹的食物源不同。雖然藤壺青蟹、生態(tài)青蟹和混餌養(yǎng)殖青蟹幼蟹的來(lái)源一致,但成蟹的氨基酸含量存在差異,可能是生存環(huán)境和餌料不同引起的。研究表明,鹽度是影響青蟹營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最主要的環(huán)境因子,鹽度過(guò)高不利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累[22],本研究的生態(tài)青蟹和混餌養(yǎng)殖青蟹生存水體鹽度分別為20-30和10-15,但生態(tài)青蟹和混餌養(yǎng)殖青蟹的總氨基酸和必需氨基酸含量差異不顯著,說(shuō)明鹽度可能不是引起青蟹營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)差異的因子。Meng等[26]研究指出當(dāng)?shù)氐蛢r(jià)值的野生魚類、蝦類和天然蝸牛等可作為青蟹池塘養(yǎng)殖的優(yōu)質(zhì)餌料。本研究的藤壺青蟹和生態(tài)青蟹的氨基酸評(píng)價(jià)高于混餌養(yǎng)殖青蟹和單餌養(yǎng)殖青蟹,可能是藤壺青蟹和生態(tài)青蟹食物源多樣,其餌料為優(yōu)質(zhì)餌料?；祓D養(yǎng)殖青蟹的氨基酸評(píng)價(jià)指數(shù)和鮮味氨基酸均高于單餌養(yǎng)殖青蟹,也說(shuō)明多種餌料混養(yǎng)可提高青蟹的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。盡管藤壺青蟹的氨基酸AAS和CS評(píng)價(jià)最好,但受餌料量的影響,其蛋白質(zhì)含量較低,若增加其生存空間,則可能更利于其品質(zhì)的提升。

3.3 青蟹肌肉脂肪酸的差異

脂肪酸組成在一定條件下可以反映機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)水平,也可以反映機(jī)體攝食狀況、健康水平及環(huán)境改變時(shí)機(jī)體的生理生化調(diào)節(jié)效應(yīng)[27]。5種青蟹肌肉的總脂肪酸、飽和脂肪酸總量和多不飽和脂肪酸總量差異不顯著,該結(jié)果與Meng 等[26]的研究結(jié)果相似。人工配合飼料常根據(jù)養(yǎng)殖動(dòng)物脂類的需求不同而強(qiáng)化添加某類脂肪酸,以達(dá)到提升蟹品質(zhì)的目的。王健懿[28]研究發(fā)現(xiàn),肌肉中脂肪酸的組成與飼料脂肪酸的組成呈正相關(guān)關(guān)系;瞿俐俐等[22]、楊印蹼[29]研究發(fā)現(xiàn),投喂不同脂肪源飼料并不會(huì)引起肌肉營(yíng)養(yǎng)成分出現(xiàn)明顯差異,主要是因?yàn)轱暳现械闹颈桓我认傥蘸筮x擇性地轉(zhuǎn)運(yùn)到肌肉等其他組織中[28]。但也有研究表明,青蟹性腺中的總飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸含量差異顯著[26]。因此,為更好地確定青蟹的品質(zhì),在今后的研究中應(yīng)增加對(duì)青蟹不同部位營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定。

蟹肉是DHA 和EPA 的良好來(lái)源[21],這兩種脂肪酸的比例在2∶1至1∶2的范圍內(nèi)均被認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)肉[30]。本研究中5 種青蟹肌肉的DHA/EPA 均在優(yōu)質(zhì)范圍內(nèi),生態(tài)青蟹的EPA 和DHA 高于天然青蟹,但略低于單餌養(yǎng)殖青蟹,可能是因?yàn)閱勿D養(yǎng)殖青蟹的主要餌料為人工配合餌料,而人工配合餌料添加了EPA、DHA 或EPA、DHA 的促成物質(zhì)。根據(jù)FAO/WHO 公布的標(biāo)準(zhǔn),n-3PUFA/n-6PUFA 的比例為0.2被認(rèn)為是營(yíng)養(yǎng)均衡的,比例越高則代表營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高,對(duì)人體的健康越有利[31]。本研究中5 種青蟹肌肉的n-3PUFA/n-6PUFA 皆大于0.2。此外,生態(tài)青蟹的部分不飽和脂肪酸含量顯著高于天然青蟹和池塘養(yǎng)殖青蟹,也說(shuō)明生態(tài)青蟹的品質(zhì)較好。

3.4 生態(tài)修復(fù)產(chǎn)出青蟹的推廣前景

以EAAI為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),數(shù)值愈大,表明營(yíng)養(yǎng)價(jià)值愈高[11]。生態(tài)修復(fù)產(chǎn)出的2 種青蟹的EAAI(112.48和95.35)均大于池塘養(yǎng)殖的2 種青蟹(91.43和72.00),天然青蟹的EAAI居中(96.15)。支鏈氨基酸與芳香族氨基酸含量的比值以雞蛋蛋白(2.03)為標(biāo)準(zhǔn)參考值,本研究中藤壺青蟹的品質(zhì)最佳(F值為2.36),生態(tài)青蟹(F值為1.95)、天然青蟹(F值為1.90)和混餌養(yǎng)殖青蟹的品質(zhì)(F值為1.96)相似,單餌養(yǎng)殖青蟹的品質(zhì)最低(F值為1.53)。EAAI和F的對(duì)比結(jié)果表明紅樹林生態(tài)修復(fù)產(chǎn)出的青蟹營(yíng)養(yǎng)價(jià)值均高于池塘養(yǎng)殖,高于或接近天然青蟹。基于5種青蟹氨基酸和脂肪酸的比較結(jié)果,紅樹林生態(tài)修復(fù)產(chǎn)出青蟹的市場(chǎng)推廣前景較好。

4 結(jié)論

5種不同生境擬穴青蟹的肌肉蛋白質(zhì)含量高,氨基酸種類齊全,營(yíng)養(yǎng)均衡,其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的差異主要來(lái)源于不同生境引起的食物源差異。生態(tài)青蟹和藤壺青蟹的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)評(píng)價(jià)接近天然青蟹,為紅樹林生態(tài)修復(fù)產(chǎn)出青蟹的生態(tài)溢價(jià)提供了支撐。在青蟹養(yǎng)殖過(guò)程中,可通過(guò)豐富投喂的餌料來(lái)提高養(yǎng)殖青蟹的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。