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盐度对大口黑鲈幼鱼生长性能、肌肉品质及抗氧化能力的影响

2023-07-31朱树人董学飒张志山张龙岗朱永安孟庆磊

淡水渔业 2023年4期
关键词:大口幼鱼盐度

安 丽,朱树人,董学飒,王 超,张志山,张龙岗,朱永安,孟庆磊

(山东省淡水渔业研究院,济南 250117)

大口黑鲈(Micropterussalmoides)又名加州鲈,原产于美国加利福尼亚州密西西比河水系,20世纪80年代引入我国,因其具有生长迅速、抗病力强、肉质鲜美等优点,深受人们喜爱,随着其人工繁育获得成功,现已推广到全国各地,已成为我国具有重要潜力的淡水养殖品种之一。

当前,土壤盐碱化在全世界很多国家都普遍存在,盐碱土面积约占全球总面积的10%,并且正以每年100×104~150×104hm2的速度不断增加,我国也深受其害,盐碱地的开发利用问题亟待解决[1]。在生产实践中发现,一些淡水养殖品种通过改变其养殖水体盐度条件可以提高生长速度、减少病害发生、改善肌肉品质等[2-4]。目前有关盐度对大口黑鲈生长、渗透压调节、血液生理及质构特征的影响仅见YI等[5]和逯冠政等[6]的报道,未见盐度对其肌肉品质、抗氧化能力等基础研究报道。本实验研究了盐度对大口黑鲈生长性能、肌肉品质及抗氧化能力的影响,旨在探讨大口黑鲈在不同盐度水域养殖过程中机体生长速度、肉质口感、抗氧化酶活力变化规律情况,以期为其在北方地区盐碱地养殖的可能性提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验用鱼

大口黑鲈选自山东省淡水渔业研究院2019年5月份人工繁殖培育的幼鱼。选择摄食好、无明显伤痕、活力好、规格相对一致的大口黑鲈幼鱼进行实验,实验用鱼体长为(6.24±0.39)cm,体质量为(5.42±0.58)g。

1.1.2 实验用水

使用 “财源富”牌海水晶与地下水调配成不同盐度的实验用水,水温25~28 ℃,pH 7.9~8.5,碱度1.53~1.86 mmol/L。

1.1.3 饵料

整个实验过程投喂“杰大”牌大口黑鲈配合饲料,根据实验鱼个体大小投喂不同型号的饲料。

1.2 方法

1.2.1 实验设计

通过预实验确定大口黑鲈幼鱼能够生存的盐度条件,正式实验设置3、6、9、12和淡水组共5个盐度梯度,每个梯度设3个平行,每组放20尾幼鱼。每组实验选择在80 cm×60 cm×42 cm的蓝色塑料养殖箱中进行,实验用鱼停食24 h后2 d内,逐渐驯化至实验盐度,在蓄水池中准备好换水需用水。采用饱食投喂法,逐粒投喂实验鱼直到基本不吃为止,剩余的饲料颗粒用小捞海捞出来,记录粒数,早、晚各一次,记录每天的摄食量。用增氧泵24 h连续增氧,每天吸污一次,每5 d换一次水,同时使用光学折射盐度计调节盐度。每日记录幼鱼死亡情况,每10 d测量实验鱼体长和体质量。生长实验共投喂49 d。

1.2.2 样品采集

实验结束时,将实验用鱼全部解剖,取肝脏、肾脏和鳃用于抗氧化能力的测定,取肌肉用于相关营养成分的测定。

1.2.3 检测方法

(1)生长性能的测定:养殖实验结束后,为评价不同盐度对生长和饲料利用率的影响,记录实验鱼的初始体长、初始体质量,终末体长、终末体质量、养殖时间、摄食量等数据。

(2)肌肉营养成分测定:水分测定采用105 ℃烘箱干燥法;灰分测定采用550 ℃干法灰化法;粗蛋白测定采用凯氏定氮法;粗脂肪采用索氏抽提法;氨基酸测定采用气相色谱法;脂肪酸测定采用面积归一化法。

(3)抗氧化能力的测定:过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性均采用南京建成生物试剂盒测定。

1.3 数据计算与分析

SR=(N-n)/N×100%

GR=(Lt-L0)/L0×100%

SGR=(lnmt-lnm0)/t×100%

FR=Ct/[t×(mt+m0)/2]×100%

FC=Ct/(mt-m0)

ADG=mt-m0/t

ACR=(ACC÷CPC)×6.25×1 000

AAS=(ACR÷FAO/WHO)×100

CS=(ACR÷EGG)×100

式中,SR为存活率,N为总个数,n为死亡个数,GR为增长率,SGR为特定生长率,FR为摄食率,FC为饵料系数,ADG为平均日增重,Lt为终末体长,L0为初始体长,t为养殖时间,mt为终末体质量,m0为初始体质量,Ct为t天内的摄食总量,ACR为氨基酸质量分数,ACC为某种氨基酸含量,CPC为粗蛋白含量,AAS为蛋白质的氨基酸评分,FAO/WHO为FAO/WHO标准模式中同种氨基酸质量分数,CS为蛋白质的化学评分,EGG为全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸质量分数。

实验数据使用SPSS16.0软件分析处理,对实验数据进行单因素方差分析,用LSD法进行多重比较,P<0.05差异显著。

2 结果

2.1 盐度对大口黑鲈幼鱼生长指标的影响

整个养殖实验过程中,各盐度组鱼体表面光滑、运动敏捷,正常存活,其生长和摄食情况如图1所示。

图1 盐度对大口黑鲈幼鱼的生长和摄食的影响Fig.1 Effects of salinity on growths and feeds in juvenile M.salmoides图标上方小写字母不同表示显著差异(P<0.05),下同。

大口黑鲈幼鱼的平均体长和平均体质量均随盐度的增高逐渐降低。盐度12组幼鱼的体长与淡水组、盐度3组差异显著,与其他组之间差异不显著;盐度12组幼鱼的体质量与其他各组之间差异显著。盐度3、6和9组的幼鱼体长和体质量均没有显著差异。

大口黑鲈幼鱼的增长率和特定生长率随盐度的增高也表现出逐渐降低的趋势。淡水组、盐度3组幼鱼的增长率和特定生长率差异不显著,与其他组之间差异显著;盐度6、9组幼鱼增长率和特定生长率差异不显著,与其他组之间差异显著;盐度12组幼鱼增长率和特定生长率与其他各组之间差异显著。

大口黑鲈幼鱼摄食率随盐度的增高逐渐降低,饵料系数随盐度的增高逐渐增高。淡水组和盐度3组幼鱼的摄食率差异不显著,但与其他盐度组之间差异显著;盐度6、9组幼鱼摄食率差异不显著,但与其他盐度组之间差异显著;盐度12组的摄食率显著低于其他各盐度组。淡水组、盐度3、6、9组之间幼鱼的饵料系数差异不显著,盐度12组的饵料系数显著高于其他各盐度组。

2.2 盐度对大口黑鲈幼鱼营养组分的影响

2.2.1 常规营养成分分析

不同盐度处理组大口黑鲈幼鱼肌肉常规营养组成见表1,盐度对大口黑鲈幼鱼水分、粗蛋白和灰分的影响不显著;各盐度组粗脂肪含量差异明显,高盐度组(盐度9组、盐度12组)会导致大口黑鲈幼鱼粗脂肪含量显著降低,且盐度越高粗脂肪含量越低。

表1 不同盐度处理组大口黑鲈幼鱼肌肉常规营养组成(鲜样基础)Tab.1 The approximate nutrient contents of the M.salmoides muscle in different treatment groups(fresh weight)

2.2.2 氨基酸组成分析

不同盐度大口黑鲈幼鱼肌肉氨基酸组成及含量见表2。结果显示,不同盐度大口黑鲈幼鱼均检出17种氨基酸(色氨酸因酸水解未检测),其中均以谷氨酸(Glu)含量最高,半胱氨酸(Cys)含量最低。淡水组和盐度3、6、9组大口黑鲈肌肉氨基酸总量、必需氨基酸总量、鲜味氨基酸总量的差异不显著,但有先增高后降低的趋势,盐度6组含量最高,12的盐度显著降低了肌肉中各种氨基酸含量,且与其他组之间各种氨基酸的量、氨基酸总量、必需氨基酸总量、鲜味氨基酸总量差异显著。淡水组与各盐度组肌肉的EAA/TAA、EAA/NEAA、UAA/TAA的差异不显著(P>0.05),盐度的变化对肌肉中EAA/TAA、EAA/NEAA、UAA/TAA的影响不大。

表2 不同盐度处理组大口黑鲈幼鱼肌肉氨基酸的含量及组成(鲜样基础)Tab.2 Composition of amino acids in the muscle of juvenile M.salmoides in different treatment groups(fresh weight) %

2.2.3 蛋白质营养学评价

不同盐度大口黑鲈幼鱼必需氨基酸质量分数见表3。不同盐度大口黑鲈幼鱼肌肉蛋白质的必需氨基酸质量分数总量均低于鸡蛋蛋白标准,低盐度组(盐度3、盐度6)和淡水组的必需氨基酸质量分数总量均高于FAO/WHO标准,高盐度组(盐度9、盐度12)低于FAO/WHO标准。随着盐度的增高,肌肉蛋白的各必需氨基酸质量分数及总量均呈现先增高后降低的趋势,淡水组与盐度3~9组之间差异不显著,与盐度12之间的差异显著,同时,盐度6组与盐度9组除异亮氨酸和赖氨酸的质量分数之间没有显著差异以外,其他各必需氨基酸质量分数及总量表现出显著差异,说明必需氨基酸含量的拐点可能出现在盐度6和盐度9之间。

表3 不同盐度处理组大口黑鲈幼鱼肌肉必需质量分数Tab.3 Essential amino acid index(EAAI)of juvenile M.salmoides in different treatment groups

不同盐度组大口黑鲈幼鱼肌肉蛋白质的氨基酸评分和化学评分结果见表4。由表4可知,各盐度组大口黑鲈肌肉的限制氨基酸为缬氨酸。各盐度组大口黑鲈肌肉的蛋氨酸和半胱氨酸、缬氨酸化学评分较低。与淡水组相比,低盐度组(盐度3和盐度6)大口黑鲈肌肉蛋白质的氨基酸评分和化学评分相差不大或者增高,高盐度组(盐度9和盐度12)出现降低趋势。

表4 不同盐度处理组大口黑鲈肌肉的蛋白质氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)Tab.4 Amino acid score(AAS)and chemical score(CS)of muscle protein of juvenile M.salmoides in different treatment groups

2.2.4 脂肪酸组成

不同盐度组大口黑鲈幼鱼肌肉脂肪酸组成及含量见表5。由表5可知,淡水组和盐度3组共检出22种脂肪酸,盐度6~12组中共检出21种脂肪酸,盐度对大口黑鲈肌肉脂肪酸组成的影响不显著。检出的脂肪酸中含量较高的脂肪酸为C16 ∶0、C18 ∶1、C18 ∶2。各盐度组幼鱼肌肉中的C18 ∶1含量没有显著性差异,但当盐度升高至9和12时,肌肉中C18 ∶2含量会显著降低,EPA+DHA含量也表现出显著降低。与淡水组相比,盐度9组饱和脂肪酸总量显著提高,不饱和脂肪酸总量显著降低,其他各盐度处理组饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸总量差异不显著。

表5 不同盐度处理组大口黑鲈幼鱼肌肉的脂肪酸成分含量Tab.5 Composition of fatty acids in the muscle of juvenile M.salmoides in different treatment groups %

2.3 盐度对大口黑鲈幼鱼不同组织抗氧化能力的影响

2.3.1 盐度对大口黑鲈幼鱼不同组织SOD活性的影响

各盐度组幼鱼肝脏、肾脏和鳃中的SOD活性见图2。相同的盐度条件下,不同组织中的SOD活性大小顺序依次为:肝脏>肾脏>鳃,且盐度对不同组织中的SOD活性有显著影响。不同的盐度条件下,随盐度的增高,各盐度组幼鱼肝脏中的SOD活性表现出先下降后上升的趋势,盐度3~9组显著低于淡水组和盐度12组,且之间无显著性差异;随盐度的增高,各盐度组幼鱼肾脏中的SOD活性表现出先上升后下降的趋势,盐度3组与盐度6组无显著性差异,但盐度3组显著高于其他各组;盐度9组鳃中的SOD活性显著低于淡水组,其他各组活性之间无显著性差异。

图2 盐度对大口黑鲈幼鱼不同组织中SOD活性的影响Fig.2 Effect of salinity on activities of SOD in different tissues of juvenile M.salmoides

2.3.2 盐度对大口黑鲈幼鱼不同组织CAT活性的影响

各盐度组幼鱼肝脏、肾脏和鳃中的CAT活性见图3。相同的盐度条件下,肝脏中的CAT活性显著高于肾脏和鳃的CAT活性,肾脏和鳃中的CAT活性很低且没有显著性差异。不同的盐度条件下,盐度12组肝脏中的CAT活性显著高于其他各组,其他各组之间无显著性差异;各盐度组肾脏和鳃组织中的CAT活性均无显著性差异。

图3 盐度对大口黑鲈幼鱼不同组织中CAT活性的影响Fig.3 Effect of salinity on activities of CAT in different tissues of juvenile M.salmoides

3 讨论

3.1 盐度对大口黑鲈幼鱼生长性能的影响

鱼类的生长发育与其生活环境密切相关,其中盐度是众多环境因子中非常重要的一个[7]。随着内陆盐碱地区水产养殖业发展及淡水鱼类养殖水域需求的增加,淡水鱼对盐度的适应性研究也日益增加,且普遍认为适当地提高养殖水体的盐度对淡水鱼类的生长发育具有促进作用。LAM等[8]认为鲤在低盐度条件下可显著提高仔鱼的生长和发育。王根林等[9]发现青鱼在盐度3左右、团头鲂在盐度4左右成活率和增重率均最高,饵料系数最低。王超等[10]发现杂交鳢在盐度4左右增重率最高,饵料系数最低,认为4以下的盐度范围有利于杂交鳢幼鱼的生长发育。本研究结果显示,大口黑鲈能在淡水及3、6、9、12的盐度水体中生长存活,这一结果跟KLIMAH等[11]的研究结果相一致,其研究也证实了大口黑鲈在盐度12中可以长时间耐受存活。本研究中盐度12组大口黑鲈幼鱼的体长、体质量、增长率、特定生长率和摄食率均显著低于其他各组,饵料系数则显著高于其他各组,说明大口黑鲈幼鱼虽能存活于盐度12中,但其用于平衡高盐胁迫的能量过多,用于生长发育的能量太少,大口黑鲈不适于在盐度12的水体中养殖。其他各组之间生长差异显著情况显示大口黑鲈幼鱼在淡水中和盐度3的水体中养殖效果是完全一样的,表明淡水和盐度3都属于大口黑鲈比较适宜的盐度范围;大口黑鲈幼鱼在盐度6和盐度9的水体中养殖效果也完全一样,虽然相较于淡水和盐度3水体养殖效果要差,但也能获得较理想的经济效益。本研究的生长指标均为递增或递减的趋势,没有找到最佳盐度值,与YI等[5]认为大口黑鲈最佳盐度为5.21不同,分析原因可能与实验用鱼所处的生长阶段有关。

3.2 盐度对大口黑鲈幼鱼肌肉营养成分及品质的影响

鱼类机体在盐度胁迫下需要消耗体内的营养物质来释放能量,以用于调节渗透压的平衡,这一过程促使体内营养物质减少,体成分含量发生改变,影响肌肉品质。不同品种的鱼对盐度耐受范围不同,因此养殖水体的盐度对其肌肉营养成分影响也不相同,梁拥军等[12]研究了盐度对高体革鯻(Scortumbarcoo)肉质的影响,结果表明8和15盐度组肌肉粗脂肪、水分、灰分无显著变化,而粗蛋白含量极显著增加;23盐度组肌肉粗蛋白、粗脂肪含量显著降低,水分含量显著升高。李小勤等[13]研究了盐度对草鱼肌肉品质的影响,结果表明盐度为0、5、7.5各种草鱼肌肉水分、粗蛋白、灰分含量无显著差异,但盐度为10的草鱼组肌肉水分含量显著增加,粗蛋白含量降低。本研究中各盐度组大口黑鲈肌肉的水分、粗蛋白和粗灰分含量没有显著差异,但盐度3组粗脂肪的含量显著高于淡水组,从盐度6组开始粗脂肪含量表现出下降趋势,但与淡水组没有显著差异,盐度9组粗脂肪含量显著低于淡水组但与盐度6组没有显著差异,这一结果跟生长性能的研究结果相一致。

鱼类肌肉的营养价值由其蛋白质的含量决定,蛋白质的品质又由氨基酸的含量和组成而决定,因此氨基酸的含量和组成是评价肌肉品质的重要指标之一。本研究结果显示与淡水组相比,各盐度组肌肉的EAA/TAA和EAA/NEAA的差异不显著,均达到了FAO/WHO的理想模式,属于优质蛋白质。与淡水组相比,盐度3和盐度6组的必需氨基酸质量分数总量均高于FAO/WHO标准,且差异不显著;盐度9和盐度12组的必需氨基酸质量分数总量均低于FAO/WHO标准,且盐度12组表现出显著降低趋势。同时与淡水组相比,盐度3和盐度6组必需氨基酸指数升高,盐度9和盐度12组必需氨基酸指数降低。表明一定盐度的养殖水体有益于大口黑鲈氨基酸营养价值的提高,在盐度6以下的养殖水体中大口黑鲈氨基酸营养价值能够得到明显的改善,但是一旦超过了其盐度耐受范围,其肌肉的氨基酸营养价值便会显著降低。本研究中,氨基酸评分和化学评分结果表明养殖环境对鱼类的限制性氨基酸没有很大的影响,可能跟其品种、遗传有关系,这一结果跟尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)[14]、星洲红鱼(RedTilapia)[15]等养殖品种的研究结果相一致。

日常中,鲜味也作为评定肌肉品质的重要指标之一,氨基酸和核苷酸是对鲜味最重要的两类物质。氨基酸中的谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、精氨酸等因其自身具有鲜美滋味,被称为鲜味氨基酸,鲜味氨基酸的种类和含量决定了食物味道的鲜美程度。康自强[15]的研究证实了星洲红鱼肌肉中的鲜味氨基酸随盐度升高而增加,养殖水体盐度的增加可以改善星洲红鱼肌肉的风味。本研究中相对于淡水组,大口黑鲈肌肉中鲜味氨基酸含量随盐度的增加呈现出先增加后降低的趋势,表明一定的盐度能够改善肌肉的风味,在盐度6以下的水体中养殖大口黑鲈在味道上可表现出更加的鲜美可口。

脂肪酸是细胞的重要组成成分,肌肉中脂肪酸的组成决定了肌肉组织的硬度和氧化稳定性,进而影响其风味和色度,其中饱和脂肪酸可以为人体提供能量物质,不饱和脂肪酸具有降血脂、降血压、抗癌、抗衰老、预防心血管疾病的作用,因此脂肪酸的含量和组成也是评价肌肉品质的重要依据[16-18]。油酸和亚油酸做为人体必需的营养物质不仅能够降低人体血液中有害胆固醇,还可维持有益胆固醇水平,有效防止心脑血管疾病的发生,EPA和DHA也是人类生长发育中必不可少的多不饱和脂肪酸,对于增强记忆力,提高脑部机能起着至关重要的作用,有利于婴幼儿的视力和智力发育[19,20]。本研究中油酸和亚油酸是大口黑鲈肌肉不饱和脂肪酸中最主要的成分,与淡水组相比,肌肉中C18 ∶1含量没有显著性差异,但当盐度升高至9和12时,肌肉中C18 ∶2含量会显著降低;随盐度的升高EPA+DHA含量表现出逐渐降低的趋势,当盐度升高到9时则显著降低。大口黑鲈跟其他耐盐碱鱼类如罗非鱼[14]和雅罗鱼[21]等相比,在脂肪酸含量和组成上虽未表现出较优的品质,但至少可以证明当盐度升高到6时大口黑鲈肌肉中脂肪酸的含量和组成不受影响。

3.3 盐度对大口黑鲈幼鱼不同组织抗氧化能力的影响

鱼类在受到外界盐度胁迫时机体会产生大量的活性氧自由基,导致体内蛋白、脂质、酶和核酸等发生氧化受损,而鱼类自身的抗氧化防御系统能够有效地清除这种活性氧自由基,防止其氧化受损,增强机体的抵抗力[22,23]。超氧化物歧化酶SOD和过氧化氢酶CAT是抗氧化防御系统的两个关键酶,SOD能够清除过多的活性氧自由基,使其分解成H2O2和O2,随后CAT催化H2O2分解成H2O和O2[24]。本研究中相同盐度下,两种抗氧化酶指标活性大小顺序为肝脏>肾脏>鳃,肝脏的抗氧化酶活力最高,在大口黑鲈幼鱼体内发挥着主要的抗氧化能力,肝脏的抗氧化能力是机体的抗氧化能力的重要指标。这一结果与其他很多鱼类相类似,王妤等[25]研究盐度对点篮子鱼不同组织抗氧化酶活性影响时发现肝脏中SOD和CAT活性都很高,肌肉中抗氧化酶活性较低且各盐度组之间没有显著变化。GHANAVATINASAB等[26]研究发现黄鳍棘鲷的鳃组织在不同盐度下抗氧化酶活性没有显著变化。孙雪娜[27]研究发现同一盐度下,金线鱼肝脏抗氧化系统相关指标显著高于鳃和肌肉组织;不同盐度下,肝脏的抗氧化酶活性有差异。

鱼类在受到不利因素胁迫时,机体的抗氧化酶活性一般会发生增加或抑制两种应激反应,这些应激反应与胁迫的时间、胁迫的强度和受胁迫鱼类的敏感性等因素均有相关关系。王晓杰等[28]研究了盐度胁迫对许氏平鲉免疫酶活力的影响,发现在急性低盐胁迫时,许氏平鲉SOD、CAT活力均出现不同程度的降低,而在盐度从33降至5、10的水体中饲养30 d后,血液中SOD、CAT的活力随海水盐度降低呈逐渐上升趋势。王素久等[29]研究了盐度对斜带石斑鱼幼鱼抗氧化酶活性的影响,发现斜带石斑鱼抗氧化酶活性随盐度的降低先升高后降低,盐度低至6时抗氧化酶活性才会显著低于海水组。王超等[10]研究了盐度对杂交鳢幼鱼免疫指标的影响,发现杂交鳢血液中的SOD和CAT的活力随盐度的升高呈现上升趋势,盐度8左右即为其生存盐度上限,耐盐范围窄,对盐度敏感性强。本研究中,SOD在幼鱼的肝脏和肾脏中活性较高,在鳃组织中活性较低,肝脏中SOD活性随盐度的增加先降低后升高,肾脏中SOD活性随盐度的增加先升高后降低,这两种组织表现出不同的变化趋势,分析原因可能肾脏中的SOD更加敏感,在低盐度下会立马对盐度胁迫产生应激反应。CAT在幼鱼的肝脏中活性较高,盐度12显著高于其他盐度组,CAT在肾脏和鳃组织中活性很低,且各盐度组没有差异。SOD和CAT活性随盐度的升高没有表现出显著降低的趋势,说明幼鱼抗氧化能力没有被抑制,直到盐度12幼鱼机体也能进行正常的抗氧化调节,能有效地清除体内多余的自由基,避免对鱼体造成氧化损伤。

4 结论

通过对大口黑鲈在不用盐度水环境下的生长性能、肌肉品质和抗氧化能力的研究,可以初步认为大口黑鲈在盐度12以下的水环境中经过一段时间的适应可以存活生长,在盐度9以下的环境中可以获得较理想的经济效益,在盐度6以下的环境中不仅能获得较好的经济效益,肌肉的营养价值和风味还可得到一定的改善,具有较好的盐碱地推广养殖前景。

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