瓦氏黃顙魚在稻田和池塘養(yǎng)殖中的生長性能和肌肉品質(zhì)比較

呂敏，甘暉，陳田聰，盧小花，阮志德，朱佳杰，黃光華，黎建斌，馬華威

（1.廣西水產(chǎn)科學(xué)研究院，廣西 南寧 530021；2.廣西水產(chǎn)畜牧學(xué)校，廣西 南寧 530021）

高產(chǎn)量的池塘養(yǎng)殖模式存在養(yǎng)殖水體污染、水產(chǎn)品肉質(zhì)品質(zhì)差、易患病等問題，不僅帶來經(jīng)濟損失，還導(dǎo)致環(huán)境惡化[1]。稻田養(yǎng)殖模式將生物學(xué)共生互利的水產(chǎn)生物與水稻進行生態(tài)綜合種養(yǎng)，能提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加經(jīng)濟效益，減少環(huán)境污染，即把生態(tài)與水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)相結(jié)合在健康養(yǎng)殖環(huán)境中生產(chǎn)出高品質(zhì)的水產(chǎn)品，是一種具有良好社會、經(jīng)濟、環(huán)境效益的池塘養(yǎng)殖策略[2]。稻田養(yǎng)殖模式的主要優(yōu)勢表現(xiàn)在：第一，水產(chǎn)養(yǎng)殖生物的排泄物可以肥水，促進浮游生物生長繁殖，為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供天然餌料，減少餌料投喂[3]；第二，排泄物也被植物利用，改善水質(zhì)條件，提高生長性能，肉質(zhì)品質(zhì)更佳[4]；第三，有助于提高農(nóng)民收入，轉(zhuǎn)移農(nóng)村剩余勞動力，減輕就業(yè)壓力；第四，水稻可使水體氧含量豐富，減少充氧機耗能，降低水中毒素和有害細菌含量，降低勞動力成本。稻田養(yǎng)殖模式能提高稻田效率，顯著優(yōu)于池塘養(yǎng)殖方式。Chowdhury 等[4]和Uddin 等[5]研究發(fā)現(xiàn)，稻漁模式可減輕稻田水體中的氮、磷、總氨態(tài)氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽含量。黃顙魚（Pseudobagrus fulvidraco）-水稻生態(tài)種養(yǎng)模式中，在沒有通風(fēng)條件下，該模式水中氨態(tài)氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽的總量比標(biāo)準(zhǔn)池塘養(yǎng)殖水體減少了60%～80%，顯著低于池塘養(yǎng)殖水體[6]。周福元等[7]報道稱，稻田養(yǎng)殖黃顙魚的效益比常規(guī)稻田種植高出2 500～3 500 元/hm2。水稻產(chǎn)量約430 kg/hm2，黃顙魚330 kg/hm2，綜合效益2 530 元/hm2[8]。李秋等應(yīng)用該模式，使得水稻增產(chǎn)8%～10%，增加效益3 000～4 000 元/hm2[9]。稻田養(yǎng)殖黃顙魚經(jīng)濟效益良好，不僅當(dāng)年可以收回全部成本，還可盈利3 000 元/hm2[10]。

本研究通過深入比較分析稻魚養(yǎng)殖和池塘單一養(yǎng)殖模式下黃顙魚的生長參數(shù)、肌肉組織微觀結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)成分、呈鮮味成分、有機酸組成及食用后感官評價，旨在為稻田養(yǎng)殖模式選擇優(yōu)良水產(chǎn)品種提供數(shù)據(jù)支撐，助力推廣黃顙魚-稻田養(yǎng)殖模式，拉動黃顙魚產(chǎn)業(yè)發(fā)展和消費。

1 材料和方法

1.1 材料

實驗用黃顙魚幼魚（平均體質(zhì)量10 g 和體長5 cm）由廣西小研人生物科技有限公司提供，黃顙魚1 號料采購于廣西宏大水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司，水稻種為高桿稻（品種：華航31）。

標(biāo)準(zhǔn)品蘇木精-伊紅染色（HE）、KH2PO4、K2HPO4。甲醇、磷酸二氫鈉和磷酸；二氫鈉和磷酸氫二鈉，購于上海安譜實驗科技股份有限公司。

儀器與設(shè)備有：多參數(shù)水質(zhì)分析儀，上海富水儀器有限公司；SOX 416 Soxtherm extraction system，Germany Macro 公司；SXL-1008 馬弗爐，上海景宏實驗儀器有限公司；Hitachi-835 高速氨基酸自動分析儀器、BT-2003 蛋白質(zhì)自動分析儀、Hitachi-655高效色譜柱，日本Hitachi 公司；XSP-2C 光學(xué)生物顯微鏡，上海Batuo 生物儀器公司。

1.2 方法

實驗在南寧市司百客水產(chǎn)養(yǎng)殖基地進行。實驗稻田（FR）和池塘（PC）面積均為667 m2左右，稻田進出水口附近有80 cm 深的魚溝，魚溝占稻田總面積不超過5%，進出水口設(shè)置80 目鋼制篩網(wǎng)，防止植物碎片和其他水生生物入侵以及黃顙魚外逃；池塘養(yǎng)殖采用傳統(tǒng)池塘，進出水口安置篩網(wǎng)。稻田養(yǎng)殖和池塘養(yǎng)殖的放養(yǎng)密度均為3 尾/m2，每組各3個重復(fù)，自4 月養(yǎng)殖至6 月，共12 周。

2 月15 日高桿稻拋秧種植，水稻出苗后，每隔10 d 追施65 kg/hm2尿素，直至植株高20 cm。當(dāng)水稻40 cm 高時，魚溝蓄水深80 cm，池塘水位80 cm，池塘和稻田同時放養(yǎng)魚苗，2 組每天投喂黃顙料1號料2 次（8:00 和18:00），投喂量不超過魚體平均體質(zhì)量的8%。每日監(jiān)測水溫（白天12:00）、pH、氮（N）、磷（P）、亞硝酸鹽和溶解氧（DO）水平。稻田和池塘每兩周施用65 kg/hm2尿素一次。

實驗過程中，在第0、3、6、9、12 周隨機抽取池塘和稻田樣品各50 個，迅速測定生長參數(shù)后放回池塘。在實驗初始（0 周）和結(jié)束時（12 周）分別捕池塘和稻田黃顙魚各20 尾，測定其肌肉品質(zhì)，每樣品重復(fù)測定3 次。兩個實驗組各取100 尾，原味蒸熟后用于志愿者實驗評估魚肉口感。

1.2.1 生長參數(shù)檢測

在0、3、6、9、12 周取樣，測定各組的體質(zhì)量和體長。生長參數(shù)包括體質(zhì)量增量（WG）、體長增量（LG）、肥滿度（K）、特定生長率（SGR），計算如下:

WG（g）=最終體質(zhì)量（g）-初始體質(zhì)量（g）；

LG（cm）=最終體長（cm）-初始體長（cm）；

K（g/cm）=[最終體質(zhì)量（g）/體長3（cm）]×100；

SGR（%/d）=100×[最終體質(zhì)量（g）-初始體質(zhì)量（g）/d]。

1.2.2 肌肉纖維細胞測定

參照譚麗勤等方法[11]測定肌肉纖維細胞面積和密度。樣品用HE 染色，放大倍數(shù)為10×（100 μm）下分別觀察。采用Image 內(nèi)置計算方法定量分析肌肉纖維面積（μm2）和纖維細胞密度（cells/mm），每樣本重復(fù)操作3 次。

1.2.3 肌肉基本成分

按照AOAC 標(biāo)準(zhǔn)[12]測定干樣品的蛋白質(zhì)、脂肪、水分和灰分含量，共6 個樣品，每個樣品重復(fù)測定3次。

1.2.4 有機酸含量

采用Liang 等方法[13]采用高效液相測定有機酸含量。高效色譜有4×250 mm IonPac AG11_HC 和4×250 mm AS11_HC 兩個內(nèi)置柱構(gòu)成，自動測定了乙酸（AA）、甲酸（FA）、乳酸（MA）、乳酸（OA）、檸檬酸（CA）和琥珀酸（SA）。單位以mg/100g DM 表示。

1.2.5 相關(guān)復(fù)合核酸相關(guān)化合物含量

根據(jù)Xue 等方法，采用高效色譜儀測定了魚肉相關(guān)核苷酸化合物的含量。緩沖液體系為0.05 mol/L KH2PO4和0.05 mol/L K2HPO4，pH6.85，流 速0.8 mL/min，檢測波長254 nm。單位以mg/100g DM表示。

1.2.6 肉質(zhì)口感評價

魚肉口感評估實驗按照Liang 等方法[13]操作。隨機抽取42 位志愿者，年齡在20～50 歲之間，男女比例為2∶1。魚肉口感類型分為：鮮味、甜味、土霉味、回味和整體風(fēng)味。評價采用10 分制標(biāo)準(zhǔn)，每個口感類型打分范圍為0～10 分，每個志愿者對每個類型進行評分。

1.3 統(tǒng)計分析

采用3 次重復(fù)測量數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（SE）表示，用SPSS 16.0 軟件進行單因素ANOVA 方差分析比較及t 檢驗。用Image 軟件（美國國立衛(wèi)生健康研究所）定量分析肌纖維面積和纖維細胞密度。P＜0.05 表示顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同養(yǎng)殖模式中黃顙魚的生長性能

由表1 看出，不同養(yǎng)殖模式水質(zhì)的N、P、亞硝酸鹽、硝酸鹽和DO 含量、溫度和pH 存在差異，LG、WG、K、SGR 生長參數(shù)也不同。在兩個養(yǎng)殖模式中，黃顙魚的生長參數(shù)均隨著養(yǎng)殖時間推移，不同程度地增加，F(xiàn)R 水體中的N、P、亞硝酸鹽、硝酸鹽、DO含量、溫度和pH 均顯著優(yōu)于PC（P＜0.05）。12 周末，F(xiàn)R 的LG、WG、K 和SGR 分別比PC 提高了19.1%、15.3%、17.5%和52.8%。這與Becker 等研究結(jié)果一致[13]。稻田水體的氮、磷、亞硝酸鹽和硝酸鹽含量不僅低于池塘，DO 含量也高，水質(zhì)pH 和溫度適合黃顙魚的生長。

表1 不同養(yǎng)殖模式下黃顙魚的生長參數(shù)和水體水質(zhì)Tab.1 Growth parameters of yellow catfish Pseudobagrus vachelli.and water quality in different farming methods

2.2 不同養(yǎng)殖模式下黃顙魚肌肉結(jié)構(gòu)

由表2 可知，PC 組黃顙魚的肌纖維面積為415.37 μm2，比FR（657.28 μm2）低51.73%；PC 的肌纖維密度為1 058.61 cell/mm，比FR（883.75 cell/mm）高16.52%。肌肉嫩度主要取決于肌肉的組織結(jié)構(gòu)，而肌肉的組織結(jié)構(gòu)主要由肌原纖維和肌纖維的粗細、構(gòu)成肌肉的肌纖維數(shù)、單個肌纖維的面積和密度所決定[11]。肉質(zhì)品質(zhì)與肌纖維面積和纖維密度密切相關(guān)，肌纖維面積大而纖維密度低，表明肌肉嫩度較高，反之，肉質(zhì)越硬[14,15]。稻田養(yǎng)殖模式可能提供了較好的水質(zhì)環(huán)境和天然餌料生物，使黃顙魚加速了肌纖維增生向生長肥大的過渡，使單個肌纖維面積變大而密度較小，使黃顙魚的肌肉質(zhì)量較好。

表2 不同養(yǎng)殖模式12 周黃顙魚肌纖維面積和纖維密度結(jié)構(gòu)Tab.2 Muscle fiber area and fiber density structure of yellow catfish Pseudobagrus vachelli cultured in different ways for 12 weeks

2.3 不同養(yǎng)殖模式下黃顙魚的營養(yǎng)成分

由表3 可知，F(xiàn)R 組黃顙魚的蛋白質(zhì)含量比PC組顯著高30.27%，脂肪含量比PC 組顯著低28.53%（P＜0.05），水分和灰分含量無顯著差異（P＞0.05）。蛋白質(zhì)、脂肪、灰分和水分的含量作為評價肌肉質(zhì)量的基本指標(biāo)，易隨著環(huán)境條件的改變而改變[15]。

表3 不同養(yǎng)殖模式12 周黃顙魚肌肉主要成分/mg·100g-1 DMTab.3 Proximate composition of yellow catfish Pseudobagrus vachelli farmed in different methods for 12 weeks

2.4 不同養(yǎng)殖模式下黃顙魚肌肉中游離氨基酸組成

由表4 可知，F(xiàn)R 組黃顙魚肌肉的風(fēng)味氨基酸含量占總氨基酸量的84.60%，PC 的風(fēng)味氨基酸含量占總氨基酸量的69.79%，F(xiàn)R 顯著高于PC（P＜0.05）。谷氨酸Glu 為重要的鮮味氨基酸，且與肌苷酸IMP 有著顯著的協(xié)同增強作用。FR 的Glu 含量比PC 顯著提高了17.25%（P＜0.05）。與PC 相比，F(xiàn)R 的其他呈風(fēng)味氨基酸如甘氨酸Gly、精氨酸Arg、丙氨酸Ala、脯氨酸Pro 分別顯著提高了17.25%、36.80%、20.85%、10.88%和8.54%（P＜0.05）。

表4 不同養(yǎng)殖模式12 周黃顙魚肌肉的游離氨基酸組成/mg·100g-1 DMTab.4 Free amino acid composition in muscle of yellow catfish Pseudobagrus vachelli farmed in different methods for 12 weeks

2.5 不同養(yǎng)殖模式下黃顙魚肌肉中有機酸含量

由表5 可知，在FR 中，黃顙魚的有機酸Aa、Ma、Oa、Sa 和總有機酸的含量均顯著低于PC（P＜0.05），且未檢出甲酸Fa 和檸檬酸Ca。水產(chǎn)品中有機酸過量會嚴(yán)重影響肌肉的質(zhì)量。各種有機酸的代謝途徑不同，通常與有機體的體質(zhì)、飲食營養(yǎng)和環(huán)境條件有關(guān)[13]。

表5 不同養(yǎng)殖方式12 周黃顙魚肌肉中的有機酸含量/mg·100g-1 DMTab.5 Organic acid contents in muscle of yellow catfish Pseudobagrus vachelli cultured different methods for 12 weeks

2.6 不同養(yǎng)殖模式下黃顙魚肌肉中核苷酸化合物的含量

由表6 可知，F(xiàn)R 組黃顙魚的呈鮮味核苷酸含量顯著高于PC 組（P＜0.05），尤其是AMP、ADP、CMP、IMP 和GMP 的含量明顯高于PC（P＜0.05），而呈苦味的HxR 和Hx 的含量顯著較低（P＜0.05），說明FR 使黃顙魚肌肉更加鮮美。

表6 不同養(yǎng)殖模式12 周黃顙魚肌肉中的核苷酸化合物含量/mg·100g-1 DMTab.6 Nucleotide contents in muscle of yellow catfish Pseudobagrus vachelli cultured in different methods for 12 weeks

2.7 不同養(yǎng)殖模式下黃顙魚肌肉品質(zhì)的感官評價

由表7 可知，F(xiàn)R 組的黃顙魚肌肉甜度與Glu、Gly 水平顯著提高。結(jié)合表6 分析，甜度是水產(chǎn)品品質(zhì)的主要指標(biāo)，與Glu 和Gly 含量有關(guān)。鮮味還與特異性增強肌肉鮮味的IMP 和GMP 含量[16]。FR 組IMP 和GMP 以及Gly 和Glu 含量較高可能是導(dǎo)致FR 養(yǎng)殖的黃顙魚鮮味較高的原因。土腥味主要是由放線菌和各種藍綠藻產(chǎn)生的土臭素和2-甲基異莰醇（MIB）引起，嚴(yán)重影響魚類肌肉品質(zhì)[17,18]。

表7 不同養(yǎng)殖模式12 周黃顙魚肌肉的感官評價Tab.7 Sensory evaluation of muscle of yellow catfish Pseudobagrus vachelli cultured in different methods for 12 weeks

3 討論

高產(chǎn)量的池塘養(yǎng)殖模式存在養(yǎng)殖水體污染、水產(chǎn)品肉質(zhì)品質(zhì)差、易患病等問題，不僅帶來經(jīng)濟損失，還導(dǎo)致環(huán)境惡化。因此尋找黃顙魚的生態(tài)健康養(yǎng)殖方式具有重要意義，而當(dāng)前稻田生態(tài)種養(yǎng)方式為黃顙魚生態(tài)養(yǎng)殖提供了契機。本研究發(fā)現(xiàn)，稻田養(yǎng)殖改善了黃顙魚的肌肉品質(zhì)。Rivero 等[19]研究表明，肌纖維越細、密度越大的魚類肌內(nèi)脂肪沉積量要多于肌纖維粗而密度低的魚類，口感也越好。肌纖維密度首先增生而增加，而后隨著纖維面積肥大而導(dǎo)致纖維密度減少[20]。在整個生長周期，水產(chǎn)養(yǎng)殖種類的肌纖維面積和纖維密度不斷增加，可被環(huán)境和營養(yǎng)改變，這一觀點已被稻田養(yǎng)殖鯉Cyprinus carpio[21]和羅非魚Oreochromis niloticus[22]的研究結(jié)果所證實。池塘養(yǎng)殖水體凈化能力不如稻田，池塘水質(zhì)惡化降低了魚類的活動性，減少了脂質(zhì)作為能量來源的使用，導(dǎo)致脂質(zhì)在池塘養(yǎng)殖品種的肌肉中積累，而稻田養(yǎng)殖品種的肌肉脂肪含量下降的原因可能是水質(zhì)改善增加了魚類游動概率，大量脂肪轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)[15,23,24]。Chowdhury 等[4]和Uddin 等[5]研究發(fā)現(xiàn)，由于水質(zhì)改善，稻田養(yǎng)殖模式的黃顙魚蛋白質(zhì)和較低脂肪含量比池塘單一養(yǎng)殖模式高[4,5]。與單一池塘養(yǎng)殖模式相比，稻田中更加多樣化和豐富的浮游生物、昆蟲類等可以作為黃顙魚的天然餌料，提供高蛋白質(zhì)營養(yǎng)補充[13]。某些氨基酸的含量與肌肉品質(zhì)密切相關(guān)，特別是增強風(fēng)味的氨基酸Gly、Pro、Arg、Glu 和Ala[25,26]。本研究結(jié)果表明，在FR 組的黃顙魚肌肉味道更鮮。氨基酸可改善肌肉風(fēng)味，其含量隨水質(zhì)和膳食營養(yǎng)素的變化而變化[22]，水質(zhì)惡化和營養(yǎng)不良減少了魚類的活動，抑制了氨基酸合成途徑，減少了肌肉中蛋白質(zhì)的合成。而在良好水質(zhì)環(huán)境中，如稻田生態(tài)養(yǎng)殖，魚類活動頻率增加，天然生物餌料更豐富，增強了蛋白質(zhì)合成途徑，這些游離氨基酸可轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，最終增強魚的肌肉鮮味[22,27,28]，這可能是稻田養(yǎng)殖模式中黃顙魚肌肉味道更鮮的原因。

Farmer 等研究發(fā)現(xiàn)，Aa、Fa、Ma、Oa、Ca 和Sa 含量在活動頻繁大馬哈魚（Oncorhynchus keta）肌肉中顯著低于運動少、飲食不良的大馬哈魚[29]。Liang 等[14]研究結(jié)果表明，與低鹽度養(yǎng)殖相比，海水養(yǎng)殖的凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）的Aa、Ma、Oa、Sa 和總有機酸的含量較低。He 等[22]發(fā)現(xiàn)，稻田養(yǎng)殖的羅非魚（Oreochromis mossambicus）肌肉的Aa、Ma、Oa、Sa、Fa、Ca 和總有機酸的含量低于池塘養(yǎng)殖。本研究也發(fā)現(xiàn)，稻田養(yǎng)殖的黃顙魚肌肉的有機酸含量也顯著低于池塘養(yǎng)殖，可能是稻田生態(tài)養(yǎng)殖方式改善了水質(zhì)，提高了黃顙魚健康水平，活動頻率增加，改變了這些有機酸的合成和代謝途徑，產(chǎn)生了更少的有機酸。

100 多種核苷酸與肌肉組織的鮮味有關(guān)，魚類死后肌肉中ATP 的降解途徑為：ATP→ADP→AMP→IMP→HxR→Hx[18]。IMP 和AMP 的形成和變化對魚肉鮮味至關(guān)重要[28]。積累在新鮮魚肉中的IMP是魚類肌肉的一種重要呈味核苷酸，是鮮味極強的風(fēng)味增強劑[10]。AMP 有抑制肌肉苦味的特性，與肌肉咸味與甜味形成密切有關(guān)，與IMP 結(jié)合能提高肌肉鮮味[29]。IMP 和GMP 與Glu 共存時有顯著的風(fēng)味協(xié)同增強作用，HxR 和Hx 積累會導(dǎo)致肌肉苦味重[12,17]，肌肉中與ATP 相關(guān)的化合物的數(shù)量也會影響味道。Persson[18]認為，土臭素和MIB 是造成三文魚（Oncorhynchus）土臭味的兩個主要原因。Yurkowshi 等[30]在黃狗魚（Stizostedion vitreum）、白斑狗魚（Esox lucius）、加拿大白鮭（Coregonus artedii）和白鮭（Coregonus clupeaformis）中發(fā)現(xiàn)了類似結(jié)果。Liang 等在南美白對蝦中證實了這一點[13]。He 等[22]在稻田養(yǎng)殖的羅非魚肌肉也發(fā)現(xiàn)了相似情況。本實驗發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)R 的黃顙魚土腥味評分顯著低于PC（表7），可能是因為PC 水體中水質(zhì)不良而放線菌和藍藻大量繁殖生長，而稻田養(yǎng)殖模式改善了水質(zhì)，放線菌和藍藻含量較低。

本研究通過深入比較分析稻魚養(yǎng)殖和池塘單一養(yǎng)殖模式下黃顙魚的生長參數(shù)、肌肉組織微觀結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)成分、呈鮮味成分、有機酸組成及食用后感官評價。研究發(fā)現(xiàn)，稻養(yǎng)模式能改善水質(zhì)，提高黃顙魚生長、肌肉鮮味和品質(zhì)。本研究為稻田養(yǎng)殖模式選擇優(yōu)良水產(chǎn)品種提供數(shù)據(jù)支撐，有利于黃顙魚-稻田養(yǎng)殖模式的推廣和應(yīng)用，拉動黃顙魚的綠色發(fā)展和高品質(zhì)養(yǎng)殖。