湖泊和池塘養(yǎng)殖環(huán)境對(duì)中華絨螯蟹組織中乳酸和活性氧含量的影響

于德山，陸小平，周惠鐘，龔葉平， 黃　芳，王　歡，陶　卉，陳　葵,5，徐世清,5

(1.江蘇省昆山市農(nóng)業(yè)委員會(huì)，江蘇蘇州　215300；

2.江蘇省昆山市水產(chǎn)技術(shù)推廣站，江蘇蘇州　215300；

3.蘇州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測中心，江蘇蘇州　215006；

4.蘇州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院，江蘇蘇州　215123；

5.蘇州大學(xué)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)與生態(tài)研究院，江蘇蘇州　215123)

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湖泊和池塘養(yǎng)殖環(huán)境對(duì)中華絨螯蟹組織中乳酸和活性氧含量的影響

于德山1，陸小平2，周惠鐘2，龔葉平2， 黃芳3，王歡4，陶卉4，陳葵4,5，徐世清4,5

(1.江蘇省昆山市農(nóng)業(yè)委員會(huì)，江蘇蘇州215300；

2.江蘇省昆山市水產(chǎn)技術(shù)推廣站，江蘇蘇州215300；

3.蘇州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測中心，江蘇蘇州215006；

4.蘇州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院，江蘇蘇州215123；

5.蘇州大學(xué)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)與生態(tài)研究院，江蘇蘇州215123)

摘要：比較了湖泊和池塘養(yǎng)殖環(huán)境對(duì)中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)組織中乳酸和活性氧含量的影響。結(jié)果顯示：性腺、肝臟和肌肉組織中的乳酸含量，陽澄湖、太湖養(yǎng)殖蟹顯著低于同水系池塘養(yǎng)殖蟹、特級(jí)蟹顯著低于個(gè)體小的等外品蟹、雄蟹低于雌蟹、性腺和肝臟低于肌肉。9—11月份，湖養(yǎng)蟹組織中的乳酸含量較塘養(yǎng)蟹更早、更加快速地降低。肌肉組織中活性氧(ROS)含量測定顯示，特級(jí)蟹穩(wěn)定地低于等外品雌蟹，雄蟹低于相同養(yǎng)殖環(huán)境中同規(guī)格雌蟹。結(jié)果表明，乳酸和ROS含量或機(jī)體抗氧化能力的指標(biāo)對(duì)于陽澄湖大閘蟹的品質(zhì)和呈味特色是一個(gè)值得關(guān)注和深入研究的指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)；乳酸;活性氧;陽澄湖

有機(jī)酸是水產(chǎn)品呈味物質(zhì)的主要組成成分，其組成和含量則與其活體代謝及活動(dòng)有著密切的關(guān)系。乳酸和琥珀酸是魚貝類肌肉中主要的代謝產(chǎn)物[1]。有關(guān)乳酸對(duì)水產(chǎn)品的質(zhì)量影響報(bào)道主要集中在加工環(huán)節(jié)的分析,有研究表明乳酸對(duì)大黃魚(Pseudosciaenacrocea)的呈味有一定的增強(qiáng)作用[3]。中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)肌肉中琥珀酸含量極少[3]，但缺乏乳酸含量的報(bào)告。因此，乳酸是中華絨螯蟹等水生動(dòng)物體內(nèi)值得關(guān)注的對(duì)商品質(zhì)量有一定影響的有機(jī)酸。

環(huán)境是飼養(yǎng)動(dòng)物應(yīng)激反應(yīng)的主要對(duì)象，動(dòng)物應(yīng)激過程中容易在體內(nèi)引發(fā)產(chǎn)生活性氧(reactive oxygen species,ROS)[4]。ROS是一類能夠使類脂中的不飽和脂肪酸發(fā)生過氧化反應(yīng)，包括超氧陰離子(O2)、羥自由基(OH)和過氧化氫(H2O2)等，是具有造成細(xì)胞死亡和組織病變的活性物質(zhì)[5]。另一方面，ROS是動(dòng)物機(jī)體中正常的氧代謝副產(chǎn)物，在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和保持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)中起到很大的作用[6]；環(huán)境信號(hào)刺激細(xì)胞產(chǎn)生的ROS，是無脊椎甲殼動(dòng)物組織和機(jī)體抵抗環(huán)境有害微生物、代謝有毒物質(zhì)的體內(nèi)細(xì)胞信號(hào)物質(zhì)[7-8]。因此，ROS是一個(gè)重要的環(huán)境與飼養(yǎng)動(dòng)物生態(tài)響應(yīng)的指示物質(zhì)。龔志等[9]報(bào)道，高pH值環(huán)境對(duì)中華絨螯蟹抗氧化能力及抗氧化物質(zhì)蝦青素沉積具有顯著影響。ROS在畜牧學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)被確定是對(duì)肉質(zhì)具有很大影響的物質(zhì)[10-11]，但在中華絨螯蟹中還沒有類似報(bào)道。

中華絨螯蟹對(duì)于飼養(yǎng)環(huán)境非常敏感，飼養(yǎng)環(huán)境會(huì)直接影響其應(yīng)激反應(yīng)程度以及體內(nèi)乳酸等代謝產(chǎn)物的形成。目前為止，還沒有乳酸對(duì)中華絨螯蟹呈味影響的研究，也缺乏養(yǎng)殖環(huán)境對(duì)活體反應(yīng)和組織中有機(jī)酸代謝關(guān)系等的分析。鑒于相關(guān)研究的空白，本實(shí)驗(yàn)調(diào)查了陽澄湖地區(qū)湖泊和池塘養(yǎng)殖環(huán)境中不同性別與不同大小規(guī)格中華絨螯蟹多組織中的乳酸和ROS含量，以期為陽澄湖大閘蟹的品質(zhì)特色研究提供一定的理論參數(shù)和技術(shù)依據(jù)。

1實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為長江下游蘇州太湖水域養(yǎng)殖的中華絨鰲蟹，種質(zhì)資源符合GB/T 19783-2005中華絨螯蟹[12]。于2013年10月下旬；2014年9月下旬(9月)、10月下旬(10月)和11月下旬(11月)固定養(yǎng)殖戶采樣。采樣分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 19957-2005地理標(biāo)志產(chǎn)品 陽澄湖大閘蟹[13]選擇特級(jí)蟹和體重低于二級(jí)蟹的小蟹(簡稱等外品)，每次采樣特級(jí)大蟹和等外品小蟹雌、雄各10~15只。陽澄湖東湖圍網(wǎng)養(yǎng)殖特級(jí)蟹、太湖西山湖區(qū)圍網(wǎng)養(yǎng)殖特級(jí)蟹和陽澄湖東湖水域周邊魚塘養(yǎng)殖特級(jí)蟹，分別簡稱為陽澄湖特級(jí)、太湖特級(jí)和池塘特級(jí)；小蟹樣本為陽澄湖東湖圍網(wǎng)養(yǎng)殖等外品蟹和等外品陽澄湖東湖周邊魚塘養(yǎng)殖等外品蟹，分別簡稱陽澄湖等外和池塘等外。體重控制見圖1，特級(jí)蟹體重標(biāo)準(zhǔn)為雌150~200 g，雄200~250 g；等外品蟹體重標(biāo)準(zhǔn)為雌<100 g，雄<125 g。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的預(yù)處理用清潔布擦干體表水后稱重，活體解剖打開甲殼，分離肝胰臟(簡稱肝臟)、性腺等組織；剪開步足和頭胸甲底部內(nèi)骨骼，刮出肌肉并混合均勻。每個(gè)樣本(產(chǎn)地、時(shí)間、等級(jí)、性別)雌雄各取9只蟹，每隨機(jī)3只蟹合并為1組，每個(gè)樣本雌雄各重復(fù)3組。

圖1　實(shí)驗(yàn)用中華絨螯蟹體重控制

A，2013年10月下旬按照特級(jí)蟹和等外品蟹兩類采樣；B，2014年全部按照特級(jí)蟹要求，在不同時(shí)間采樣，分別在9月下旬(9月)、10月下旬(10月)和11月下旬(11月)，其中9月下旬因生長不足，體重低于10月與11月樣品。n=9。

1.2乳酸含量的測定

準(zhǔn)確稱取1.000 g性腺、肌肉或肝臟組織碎片樣本，加入液氮迅速磨碎。進(jìn)一步加入生理鹽水1 mL，充分研磨后收集至1.5 mL離心管中，12 000 r/min低溫(4 ℃)離心15 min；取上清液得到組織粗提液，在-80 ℃條件下凍存?zhèn)溆谩＝M織中乳酸含量的測定采用分光光度法進(jìn)行。將上述預(yù)處理后的組織粗提液按照乳酸測定試劑盒(南京建成，中國)說明書進(jìn)行。Lambda750紫外分光光度計(jì)(PerkinElmer，美國)測定530 nm處吸光度，根據(jù)系列反應(yīng)氫傳遞使氮藍(lán)四唑(Nitro blue tetrazolium，NBT) 還原生成的紫色呈色物的530 nm吸光度與乳酸含量存在線性關(guān)系，按照下列公式計(jì)算乳酸含量。以試劑空白作參照，平行測定3次。

1.3活性氧ROS檢測

ROS檢測使用了試劑盒(南通碧云天，中國)，按照使用說明書完成。生理鹽水中解剖出待測組織并快速清洗，其間嚴(yán)格防止接觸空氣。將清洗后的組織迅速放入氯熒光素二乙酸酯(2′,7′-dichlorodihydrofluorescein diacetate，DCFH-DA)染料溶液中，在黑暗中染色15 min。黑暗中將染色后組織取出，生理鹽水洗滌3次，每次5 min；然后將漂洗過的組織放到載玻片上壓片，使得組織在載玻片上均勻分布。BX51熒光 DIC 顯微鏡(OLYMPUS，日本)觀察拍照。實(shí)驗(yàn)操作均在暗室中進(jìn)行。

1.4數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與繪圖使用GraphPad Prism v5.0軟件。

2結(jié)果與分析

2.1湖泊養(yǎng)殖與池塘養(yǎng)殖對(duì)中華絨螯蟹組織中乳酸含量的影響

圖2　湖泊養(yǎng)殖與池塘養(yǎng)殖對(duì)中華絨螯蟹組織中乳酸含量的影響

陽澄湖，陽澄湖東湖圍網(wǎng)養(yǎng)殖特級(jí)蟹；池塘，陽澄湖東湖水域池塘養(yǎng)殖特級(jí)蟹；太湖，太湖西山湖區(qū)圍網(wǎng)養(yǎng)殖特級(jí)蟹。2014年10月25日采樣。測定3重復(fù)，每個(gè)重復(fù)的組織來自3只蟹?？v坐標(biāo)示單位組織鮮重的乳酸含量。*，P<0.05；**，P<0.01

從圖2結(jié)果可見，無論是雌性(圖2A)還是雄性(圖2B)，池塘養(yǎng)殖蟹體內(nèi)的乳酸含量顯著高于陽澄湖或太湖圍網(wǎng)養(yǎng)殖蟹，在性腺、肝臟和肌肉中呈現(xiàn)非常一致的趨勢(shì)。從不同組織看，肌肉中的乳酸含量相對(duì)高于肝臟和性腺。從性別看，肌肉和性腺中乳酸含量在性別間差異不大，但肝臟中的乳酸含量雄性有高于雌性的趨勢(shì)，特別是池塘養(yǎng)殖蟹更加明顯。太湖雌蟹肝臟中的乳酸含量高于陽澄湖蟹，其他組織中的乳酸含量則差異不顯著。

陽澄湖、陽澄湖東湖水域池塘與太湖同屬太湖水系，基本水質(zhì)上的差異不是十分顯著?？梢酝茰y，陽澄湖和太湖圍網(wǎng)小環(huán)境之間，以及池塘水環(huán)境與湖泊圍網(wǎng)小區(qū)域水環(huán)境之間的一定差異應(yīng)該是可能的。另一方面，不同養(yǎng)殖戶的養(yǎng)殖方式，以及餌料等的差異應(yīng)該是存在的。因此，圖2結(jié)果的乳酸含量差異，還無法簡單理解為湖泊養(yǎng)殖蟹與池塘養(yǎng)殖蟹之間的差異。

2.2上市時(shí)間對(duì)湖泊養(yǎng)殖與池塘養(yǎng)殖中華絨螯蟹組織中乳酸含量的影響

圖3結(jié)果顯示了不同上市時(shí)間陽澄湖東湖和陽澄湖東湖水域池塘養(yǎng)殖蟹組織中乳酸含量的變化與差異?？梢?，不僅湖泊養(yǎng)殖與池塘養(yǎng)殖蟹之間組織中的乳酸含量存在顯著差異；同一養(yǎng)殖環(huán)境中，在不同時(shí)間中華絨螯蟹組織中的乳酸含量也存在顯著差異，并且不同組織中的變化規(guī)律有差異。在9月下旬至11月下旬之間，湖養(yǎng)蟹組織中的乳酸含量存在降低趨勢(shì)，11月底調(diào)查的3種組織中乳酸含量都降至最低；塘養(yǎng)蟹組織中的乳酸含量則在10月下旬之前還在快速升高，但至11月底，調(diào)查的3種組織中乳酸含量也都降至最低。顯示9—10月份湖養(yǎng)蟹的組織中乳酸含量低于塘養(yǎng)蟹的結(jié)果。

從性別看，雄性湖蟹在9月與10月下旬性腺和肝臟中的乳酸含量都很低，與11月下旬的含量沒有顯著差異，并且顯著低于雌蟹的同組織中含量；只有肌肉中的乳酸含量在11月下旬還有下降。雌性湖蟹在在9月下旬性腺和肝臟中的乳酸含量都較高，隨后快速降低。塘蟹無論雌雄，性腺、肝臟和肌肉中的乳酸含量在10月下旬之前快速升高，隨后出現(xiàn)下降，其中雄性的變化幅度大于雌性。

圖3　采樣時(shí)間對(duì)中華絨螯蟹組織中乳酸含量的影響

湖蟹，陽澄湖東湖圍網(wǎng)養(yǎng)殖特級(jí)蟹；池蟹，陽澄湖東湖水域池塘養(yǎng)殖特級(jí)蟹。測定3重復(fù)，每個(gè)重復(fù)的組織來自3只蟹?？v坐標(biāo)示單位組織鮮重的乳酸含量，橫坐標(biāo)示采樣時(shí)間(當(dāng)月下旬)。*，P<0.05；**，P<0.01。

2.3中華絨螯蟹發(fā)育與組織中乳酸含量的差異分析

圖3結(jié)果顯示，上市時(shí)間對(duì)中華絨螯蟹組織中乳酸的含量有顯著影響，說明蟹的發(fā)育發(fā)育狀態(tài)與組織中的乳酸含量有一定關(guān)系。為此，我們可以從圖4不同規(guī)格中華絨螯蟹的組織中乳酸含量差異得到進(jìn)一步證實(shí)。圖4是我們?cè)趫D2和圖3之前2013年開展的調(diào)查，最初的目的是為了探討組織中乳酸含量與不同規(guī)格蟹呈味差異的關(guān)系。

圖4　不同規(guī)格中華絨螯蟹的組織中乳酸含量差異

2013年10月下旬采樣。測定3重復(fù)，每個(gè)重復(fù)的組織來自3只蟹?？v坐標(biāo)示單位組織鮮重的乳酸含量，橫坐標(biāo)示樣品蟹的規(guī)格。塘蟹與湖蟹的養(yǎng)殖戶與養(yǎng)殖地與圖2和圖3(2014年)的相應(yīng)樣品相同。*，P<0.05；**，P<0.01。

塘養(yǎng)蟹雌蟹的3個(gè)調(diào)查組織中，乳酸含量都顯著高于相同規(guī)格的湖蟹；特級(jí)雄蟹的性腺和肝臟中也存在這種趨勢(shì)；這進(jìn)一步說明湖泊與池塘養(yǎng)殖環(huán)境，對(duì)中華絨螯蟹組織中乳酸的含量有顯著影響。

從組織差異看，肌肉組織中的乳酸含量高于肝臟和性腺，這與2014年調(diào)查的圖2和圖3結(jié)果一致；從性別看，同一組織、相同養(yǎng)殖環(huán)境與相近大小(規(guī)格)蟹的雌雄之間差異不大，這與2014年10月份的調(diào)查結(jié)果(圖2和圖3)一致。

比較不同大小(規(guī)格)蟹的組織中乳酸含量，性腺(圖4A)、肝臟(圖4B)和肌肉(圖4C)組織中都有一致的個(gè)體較小的等外品蟹高于特級(jí)蟹的趨勢(shì)。其中具有可比性的相同養(yǎng)殖環(huán)境中，湖養(yǎng)蟹還是塘養(yǎng)蟹，等外品蟹雌蟹的組織中乳酸含量都顯著高于特級(jí)蟹；湖養(yǎng)的雄性性腺和肝臟組織中，塘養(yǎng)的性腺和肌肉組織中，乳酸含量也顯著高于特級(jí)蟹。

2.4中華絨螯蟹發(fā)育與組織中活性氧的差異分析

圖5結(jié)果顯示，無論塘養(yǎng)蟹還是湖養(yǎng)蟹，個(gè)體較小的等外品雌蟹肌肉組織中活性氧(ROS)含量穩(wěn)定地顯示高于特級(jí)蟹；雄性肌肉組織中等外品的ROS含量有高于特級(jí)蟹的趨勢(shì)，而雄性塘蟹表現(xiàn)不明顯。我們同時(shí)調(diào)查了性腺和肝臟組織中的ROS含量，未呈現(xiàn)出與規(guī)格和養(yǎng)殖環(huán)境的穩(wěn)定關(guān)系或變化趨勢(shì)，結(jié)果未列。

3討論

養(yǎng)殖水域環(huán)境對(duì)中華絨螯蟹的生長發(fā)育和品質(zhì)有重要影響[14-16]。蘇州陽澄湖大閘蟹是著名的地理產(chǎn)品，我們?cè)趯?duì)陽澄湖地區(qū)湖泊和池塘不同養(yǎng)殖環(huán)境中中華絨螯蟹的生長發(fā)育、營養(yǎng)和呈味成分分析過程中，觀察到不同養(yǎng)殖環(huán)境中中華絨螯蟹組織中的乳酸和ROS含量存在顯著差異。

乳酸含量與缺氧代謝有關(guān)，Tao等[17]證實(shí)，甲殼動(dòng)物體內(nèi)乳酸含量的升高與逆境環(huán)境、甚至機(jī)體早期經(jīng)歷的逆境環(huán)境有關(guān)，即使動(dòng)物脫離了逆境環(huán)境，機(jī)體仍然通過預(yù)設(shè)的糖類代謝通路變化而生成乳酸，這是動(dòng)物主動(dòng)適應(yīng)環(huán)境壓力的一種表現(xiàn)。因此，乳酸含量從一定程度上是機(jī)體生長發(fā)育過程的逆境環(huán)境的生化指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)通過2年的調(diào)查，觀察到陽澄湖蟹的組織中乳酸含量顯著低于同水系池塘養(yǎng)殖蟹；個(gè)體較小的等外品蟹顯著高于相同環(huán)境養(yǎng)殖的特級(jí)蟹；9—10月份，湖養(yǎng)蟹組織中的乳酸含量較塘養(yǎng)蟹更早、更加快速地降低；肌肉組織中乳酸含量顯著高于肝臟和性腺，而塘養(yǎng)蟹肝臟組織中乳酸有異常升高的表現(xiàn)；個(gè)體較小的等外品雌蟹肌肉組織中活性氧(ROS)含量穩(wěn)定地顯示高于特級(jí)蟹；雄蟹組織中的乳酸含量和ROS水平低于相同養(yǎng)殖環(huán)境中同規(guī)格雌蟹等一系列結(jié)果。表明，乳酸含量對(duì)于消費(fèi)者品嘗口味十分講究的陽澄湖大閘蟹的品質(zhì)和呈味特色是一個(gè)值得關(guān)注的因素，而ROS含量或機(jī)體抗氧化能力的指標(biāo)，是一個(gè)值得進(jìn)一步深入研究的內(nèi)容。

圖5　中華絨螯蟹發(fā)育與組織中活性氧的差異分析

2014年10月25日采樣，塘蟹與湖蟹的養(yǎng)殖戶與養(yǎng)殖地與圖2和圖3相應(yīng)樣品一致。重復(fù)檢測2只蟹的肌肉組織。圖中淡色部分為ROS染色，灰度越低，表示ROS含量越高。

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(責(zé)任編輯：張瀟峮)

Effects of different aquaculture environment in lake or pond on the contents

of lactic acid and reactive oxygen species in tissues of Eriocheir sinensis

YU De-Shan1,LU Xiao-Ping2,ZHOU Hui-Zhong,GONG Ye-Ping2,HUANG Fang3,

WANG Huan4,TAO Hui4,CHEN Kui4,5,XU Shi-Qing4,5

(1.KunshanMunicipalAgricultureCommittee,Kunshan215300,Jiangsu,China;

2.KunshanFisheriesGuidanceStation,Kunshan215300,Jiangsu,China;

3.SuzhouMunicipalExaminationCenterforQualitySafetyofAgriculturalProducts,Suzhou215006,Jiangsu,China;

4.SchoolofBiologyandBasicMedicalSciences,SoochowUniversity,Suzhou,215123,Jiangsu,China;

5.InstituteofAgriculturalBiotechnology&Ecology,SoochowUniversity,Suzhou215123,Jiangsu,China)

Abstract：The lactic acid and ROS content in tissues ofEriocheirsinensisraised in lake and pond were investigated in this paper.The results showed that,the lactic acid content in gonad,liver and muscle from Lake Crabs,no matter Yangcheng Lake or Taihu Lake,were extremely lower than that from pond around the lakes,while the lactic acid content of the top grade mature crabs were lower than that in small crabs.At the same time,lactic acid content in male were lower than that in female,and the lactic acid existed more in muscles than in the other two kinds of tissue.Moreover,the lactic acid in tissues fell earlier and more rapidly in lake crabs than that in pond crabs from September to November.The ROS detection in muscle reveals that the top grade mature crabs contain less ROS than small female crabs,and the male one always had less ROS than female one of the same size.The result elucidated that lactic acid,ROS content or the indicator of oxidation resistance could be a matter of concern in the quality and taste of Yangcheng Lake crab,and they deserved atlention and in-depth study.

Key words：Eriocheirsinensis;lactic acid;reactive oxygen species (ROS);Yangcheng Lake

中圖分類號(hào)：S966.16

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-6907-(2016)01-0087-06

作者簡介：第一于德山(1966-)，男，高級(jí)工程師，副主任，研究方向?yàn)樗a(chǎn)養(yǎng)殖。通訊作者：徐世清。E-mail:szsqxu@suda.edu.cn

收稿日期：2015-02-28；

修訂日期：2015-06-18

資助項(xiàng)目：江蘇省昆山市財(cái)政資金項(xiàng)目(P113400113)；國家農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施示范項(xiàng)目(P113401014)