毛东东1、2，张凯2，欧红霞2，谢骏2，吴垠1，王广军2，余德光2，夏耘2
(1.大连海洋大学水产与生命学院，辽宁大连116023；2.中国水产科学研究院珠江水产研究所农业部热带亚热带水产资源利用与养殖重点实验室，广东广州510380)
关键词：草鱼；皇竹草；营养成分；氨基酸；脂肪酸
草鱼Ctenopharyngodonidellus隶属于硬骨鱼纲、鲤形总目、鲤科、草鱼属，其与青鱼、鲢和鳙并称为“四大家鱼”[1]。草鱼是中国重要的养殖经济鱼类，2015年产量为567.62万t[2]。然而，在产量不断提高的同时，草鱼的肌肉品质却不断降低[3]，并成为导致草鱼价格较低的原因之一。研究表明，长期利用配合饲料饲养草鱼时，会造成腹腔脂肪沉积、体型异常和肉味变差等问题[4]。毛永庆等[5]研究发现，用配合饲料喂养草鱼存在鱼肉粗糙和淡而无味等现象。为此，人们尝试对草鱼投喂牧草，如美国矮象草Pennisetumpurpereum[6]、杂交狼尾草Pennisetumamericanum×P.purpure[7]、黑麦草Loliumperenne[8]和苏丹草Sorghumsudanense[9]等，以期对草鱼的肌肉品质进行改良，进而提高其市场价格。
皇竹草PennisetumsineseRoxb属禾本科多年生草本植物，由象草PennisetumpurpureumSchum与美洲狼尾草PennisetumalopecuroidesSpreng杂交选育而成[10]。与其他牧草相比，皇竹草具有优质、高产和用途广等优点，被誉为“饲草之王”[11]。有报道指出，该牧草常规营养成分含量(干质量)为：粗蛋白质17.96%、粗脂肪2.74%、粗纤维23.26%、无氮浸出物45.19%和灰分5.25%[12]。也有研究表明，皇竹草不仅含19种氨基酸，而且赖氨酸、矿物质和维生素等含量较高，能满足鱼类生长发育的需要[13-14]，具有较高利用价值。因此，本试验中选择优质的皇竹草作为草鱼饲料。
由于草鱼新陈代谢速率的差异及其对营养物质需求不同[15-16]，在不同生长阶段投喂牧草对其肉质营养成分的影响效果也不同。目前的研究多集中于从幼鱼或小规格成鱼开始，探究长期投喂牧草对其肌肉营养成分的影响[6-9]。但是，短期投喂皇竹草对大规格草鱼肌肉营养成分影响的研究尚未见报道。为此，本试验中以大规格草鱼(2kg左右)为研究对象，在草鱼上市前3个月内，分别投喂皇竹草和配合饲料，比较分析了两组草鱼在生长及肌肉营养成分方面的异同，旨在为大规格草鱼生长及品质改良提供基础资料。
试验用草鱼300尾，取自广东省台山市古月养殖场，暂养在室内水泥池中。皇竹草鲜草由古月养殖场提供，配合饲料为通威牌草鱼膨化饲料。
1.2.2生长及体型指标的测定养殖试验结束后停食1d，分别从两试验组各随机挑选9尾健康草鱼，即从每个水泥池取3尾，对试验鱼进行体质量、体长、内脏质量和肝脏质量等测定；最后分别取两组草鱼鱼体背部肌肉，每组设3个平行，每个平行为250g，于冰箱(-40℃)中冷冻保存，用于肌肉中各种营养成分的测定。各项生长及体型指标计算公式为
增重率(WGR)＝(W-W0)/W0×100%，
肥满度(CF)＝W/L3×100%，
脏体指数(VSI)＝W1/W×100%，
空壳率(SR)＝W2/W×100%，
肝体指数(HSI)＝W3/W×100%。
其中：W为终末体质量(g)；W0为初始体质量(g)；L为体长(cm)；W1为内脏质量(g)；W2为躯壳质量(g)；W3为肝脏质量(g)。
1.2.3肌肉一般营养成分的测定分别采用GB5009.4-2010、GB5009.3-2010第一法、GB5009.5-2010第一法和GB/T5009.6-2003第一法等国家标准测定灰分、水分、粗蛋白质和粗脂肪含量。
1.2.4肌肉矿物元素的测定分别采用FAASGB/T5009.92-2003、GB/T5009.87-2003第一法、GB/T5009.90-2003和GB/T5009.14-2003第一法等国家标准测定常量元素钙(Ca)、磷(P)和微量元素铁(Fe)、锌(Zn)含量。
1.2.5肌肉氨基酸和脂肪酸含量的测定分别采用GB/T5009.124-2003和GB/T9695.2-2008国家标准测定氨基酸和脂肪酸含量。
1.2.6氨基酸营养价值评价按照氨基酸评分标准模式[17]和全鸡蛋蛋白模式[18]，通过计算草鱼肌肉中氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)、必需氨基酸指数(EAAI)和F值[19]，评价其营养价值。计算公式为
其中：n为比较的必需氨基酸个数；A1、A2、…、An为待测蛋白质中的必需氨基酸含量(mg/gprot)；AE1、AE2、…、AEn为全鸡蛋蛋白质中的必需氨基酸含量(mg/gprot)；F为支链氨基酸与芳香族氨基酸的比值。
利用SPSS21.0软件对试验数据进行独立样本t检验分析，试验结果以平均值±标准差(mean±S.D.)表示，显著性水平设为0.05。
由表1可知：在生长方面，牧草组草鱼的终末体质量、体长和增重率均显著低于配合饲料组(P＜0.05)；在体型方面，牧草组草鱼的肥满度、肝体指数和脏体指数显著低于配合饲料组(P＜0.05)，而空壳率显著高于配合饲料组(P＜0.05)。
由表2可知，牧草组与配合饲料组草鱼灰分、粗蛋白质、粗脂肪和水分含量均无显著性差异(P＞0.05)。其中，牧草组草鱼粗蛋白质含量(20.87%)略高于配合饲料组(20.73%)，而粗脂肪含量(2.57%)则略低于配合饲料组(2.65%)。
表1牧草与配合饲料对草鱼生长和体型指标的影响(n＝9)Tab.1Effectsofdietaryhybridgiantnapierandformulatedfeedongrowthandbodyindicesofgrasscarp(n＝9)
注：同列中标有不同小写字母者表示组间有显著性差异(P＜0.05)，标有相同小写字母者表示组间无显著性差异(P＞0.05)Note：Themeanswithdifferentletterswithinthesamecolumnareverysignificantlydifferentatthe0.05probabilitylevel，andthemeanswiththesameletterswithinthesamecolumnarenotsignificantdifferences
组别group终末体质量/gfinalbodyweight终末体长/cmfinalbodylength增重率/%weightgainrate肥满度/%conditionfactor空壳率/%dressingrate肝体比/%viscera-somaticindex脏体比/%hepato-somaticindex牧草hybridgiantnapier2640.00±42.43a52.80±0.72a32.00±2.12a1.79±0.01a89.42±1.53a2.09±019a10.58±1.53a配合饲料formulatedfeed3196.67±35.12b55.43±0.49b59.83±1.76b1.88±0.04b86.23±0.75b3.34±0.39b13.77±0.75b
表2牧草与配合饲料对草鱼肌肉普通营养成分的影响(湿质量，n＝9)Tab.2Effectsofdietaryhybridgiantnapierandformulatedfeedonmuscleapproximatecompositionofgrasscarp(wetweight，n＝9)w/%
组别group灰分ash粗蛋白质crudeprotein粗脂肪crudefat水分moisture牧草hybridgiantnapier1.43±0.1220.87±0.552.57±0.2575.37±0.21配合饲料formulatedfeed1.40±0.1720.73±0.312.65±0.4975.20±0.14
由表3可知，两组草鱼的常量元素Ca、P含量和微量元素Fe、Zn含量亦均无显著性差异(P＞0.05)。
表3牧草与配合饲料对草鱼肌肉矿物元素含量的影响(湿质量，n＝9)Tab.3Effectsofdietaryhybridgiantnapierandformulatedfeedonmineralelementcontentsinmuscleofgrasscrap(wetweight，n＝9)mg/kg
牧草95.55±0.212063.33±87.373.33±0.723.97±0.25配合饲料102.91±15.212130.00±130.002.87±0.494.03±0.31
由表4可知，牧草组与配合饲料组草鱼肌肉中的氨基酸组成基本一致，均含有16种氨基酸，两组草鱼的各种氨基酸含量均无显著性差异(P＞0.05)，氨基酸总量分别为19.53%和19.33%。其中，含有7种人体必需氨基酸(EAA)、2种半必需氨基酸(SEAA)和7种非必需氨基酸(NEAA)。牧草组与配合饲料组草鱼肌肉中的鲜味氨基酸总量(TDAA)含量分别为7.63%和7.48%，而TDAA/TAA分别能达到39.05%和38.69%。两组草鱼肌肉中的谷氨酸含量均最高，分别高达3.27%和3.20%，而蛋氨酸含量均最少；两组草鱼肌肉中的赖氨酸含量均为1.99%。两组草鱼肌肉中TAA、TDAA、TEAA、TSEAA、TNEAA、TEAA/TAA、TEAA/TNEAA、TNEAA/TAA、TSEAA/TAA和TDAA/TAA均无显著性差异(P＞0.05)。
表4牧草与配合饲料对草鱼肌肉氨基酸含量的影响(湿质量，n＝9)Tab.4Effectsofdietaryhybridgiantnapierandformulatedfeedonaminoacidcontentinmuscleofgrasscrap(wetweight，n＝9)g/100g
注：#为鲜味氨基酸；为必需氨基酸；为半必需氨基酸Note：#，deliciousaminoacid(DAA)；，essentialaminoacid(EAA)；，semi-essentialaminoacid(SEAA)
氨基酸aminoacid牧草组hybridgiantnapiergroup配合饲料组formulatedfeedgroup天冬氨酸Asp#2.15±0.102.12±0.06谷氨酸Glu#3.27±0.143.20±0.07甘氨酸Gly#0.97±0.050.94±0.03丙氨酸Aly#1.23±0.061.22±0.03脯氨酸Pro0.65±0.040.67±0.02丝氨酸Ser0.82±0.040.79±0.02组氨酸His0.52±0.050.55±0.02精氨酸Arg1.23±0.061.20±0.02苏氨酸Thr0.91±0.050.88±0.02缬氨酸Val1.01±0.061.01±0.03蛋氨酸Met0.60±0.020.59±0.01异亮氨酸Ile0.94±0.050.94±0.03亮氨酸Leu1.67±0.081.65±0.04赖氨酸Lys1.99±0.101.99±0.05苯丙氨酸Phe0.83±0.050.84±0.03酪氨酸Tyr0.73±0.040.72±0.01氨基酸总量TAA19.53±0.9519.33±0.49必需氨基酸总量TEAA7.95±0.407.90±0.21半必需氨基酸总量TSEAA1.75±0.111.75±0.04鲜味氨基酸总量TDAA7.63±0.407.48±0.19非必需氨基酸总量TNEAA9.83±0.439.66±0.22TEAA/TAA/%40.70±0.2140.88±0.08TEAA/TNEAA/%80.89±0.8881.78±0.34TNEAA/TAA/%50.31±0.3149.99±0.13TSEAA/TAA/%8.96±0.129.05±0.14TDAA/TAA/%39.05±0.2438.69±0.11
由表5可知，通过对两组草鱼的氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)进行比较，两组草鱼的第一限制性氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸，第二限制性氨基酸均为缬氨酸。EAAI和F值是营养价值评价的重要指标，本试验中牧草组与配合饲料组草鱼的EAAI分别为83.85和83.67，F值分别为2.32和2.31，这说明两组草鱼的氨基酸营养价值相近。
表5草鱼肌肉的必需氨基酸含量及AAS、CS、EAAI和F值Tab.5Essentialaminoacidcontents，AAS，CS，EAAIandFvalueinmuscleofgrasscrapmg/gprot
必需氨基酸FAO/WHO全鸡蛋amino模式蛋白模式牧草组配合饲料组牧草组配合饲料组牧草组配合饲料组acidFAO/WHOeggproteinhybridgiantformulatedhybridgiantformulatedhybridgiantformulatedpatternpatternnapiergroupfeedgroupnapiergroupfeedgroupnapiergroupfeedgroup异亮氨酸Ile40.0050.0045.0445.341.131.130.830.84亮氨酸Leu70.0086.0080.0279.591.141.140.930.93赖氨酸Lys55.0070.0095.3596.001.731.751.361.37蛋氨酸+胱氨酸Met+Cys35.0057.0028.7528.460.820.810.500.50苯丙氨酸+酪氨酸Phe+Tyr60.0093.0074.7575.251.251.250.800.81苏氨酸Thr40.0047.0043.6042.451.091.060.930.90缬氨酸Val50.0066.0048.3948.720.970.970.730.74合计total350.00473.00415.9415.81必需氨基酸指数EAAI83.8583.67F值Fvalue2.322.31
由表6可知：牧草组与配合饲料组草鱼肌肉中均检测出19种脂肪酸，其中棕榈酸、油酸和亚油酸等3种脂肪酸含量均高于17%以上，为主要脂肪酸；牧草组草鱼肌肉中的月桂酸含量显著高于配合饲料组(P＜0.05)，其余脂肪酸含量均与配合饲料组无显著性差异(P＞0.05)；两组草鱼单不饱和脂肪酸含量均最高，分别为46.39%和47.68%，两组草鱼的∑n-3PUFA、∑n-6PUFA、∑n-3PUFA/∑n-6PUFA、EPA+DHA、(EPA+DHA)/∑n-3PUFA和(EPA+DHA)/∑n-6PUFA均无显著性差异(P＞0.05)；牧草组与配合饲料组草鱼的∑n-3PUFA/∑n-6PUFA值分别是25.80%和22.56%，EPA+DHA含量分别为1.64%和1.46%。
随着生活水平的提高，人们更加重视水产品的质量，而鱼体型是评价商品鱼品质的重要指标之一，良好的鱼体型具有更高的商品价值。已有学者在肥满度、空壳率、脏体指数和肝体指数等方面对草鱼体型优化展开了较多研究[6-9，20]。本研究结果表明，牧草组草鱼的增重率、肥满度、肝体指数和脏体指数显著低于配合饲料组，这与陈丽婷[6]、冯德庆[7]、赵慧星[9]的研究结果相同。其中配合饲料组草鱼的增重率和肥满度显著高于牧草组，这可能与皇竹草中蛋白质和脂肪含量较低、粗纤维含量较高等有关[14]。牧草组草鱼的空壳率显著高于配合饲料组，说明摄食皇竹草的草鱼出肉率显著高于饲料组草鱼，这与程辉辉等[8]的研究结果一致。鱼类肝体指数和脏体指数是对长期和短期营养方式改变较敏感的指标[21]。肝脏是鱼类重要的营养储存器官，在营养过剩时，肝脏质量显著增加[22]。本研究中牧草组草鱼的脏体指数、肝体指数显著低于配合饲料组，这与黄世蕉等[4]的研究结果相似，表明投喂皇竹草能有效解决配合饲料组草鱼的营养过剩问题。
表6牧草与配合饲料对草鱼肌肉脂肪酸含量的影响(湿质量，n＝9)Tab.6Effectsofhybridgiantnapierandformulatedfeedonfattyacidcontentinmuscleofgrasscrap(wetweight，n＝9)%
注：同行中标有不同小写字母者表示组间有显著性差异(P＜0.05)，标有相同小写字母者表示组间无显著性差异(P＞0.05)；表示n-3系列多不饱和脂肪酸；#表示n-6系列多饱和脂肪酸Note：Themeanswithdifferentletterswithinthesamelinearesignificantdifferencesatthe0.05probabilitylevel，andthemeanswiththesameletterswithinthesamelinearenotsignificantdifferences；，n-3polyunsaturatedacid；#，n-6polyunsaturatedfattlyacid
肌肉是鱼体的主要食用部分，其灰分、粗脂肪和粗蛋白质含量对鱼类品质评价起着重要作用[23]。灰分主要包括各种矿物元素含量，决定了鱼类肌肉营养价值。本研究中，牧草组与配合饲料组草鱼的灰分、粗蛋白质、粗脂肪和水分含量均无显著性差异，表明相比配合饲料，投喂皇竹草不会降低草鱼的营养价值。陈丽婷[6]、冯德庆[7]在研究青饲料(牧草)、精饲料(配合饲料)对小规格草鱼普通营养成分的影响时发现，青饲料组草鱼的粗蛋白质显著高于精饲料组，而粗脂肪和灰分则显著低于精饲料组。本研究结果与之不同，可能是由于草鱼在不同生长阶段对食物营养需求不同所致[15-16]。
鱼类肌肉中富含各种矿物元素，包括常量元素和微量元素。它们也是人体生长及健康所必需的营养物质，如骨骼生长(Ca)、血红蛋白形成(Fe)及酶活性功能等[24]。但矿物元素不能在人体合成，故其在日常饮食中的含量尤为重要。矿物质组成及含量是评价鱼肉营养价值的指标之一，其中，Fe不仅是肌红蛋白的重要组成元素，而且能防止鱼体脂肪氧化，保持鱼肉风味[8]。本研究中，牧草组与配合饲料组草鱼的常量元素(Ca和P)与微量元素(Fe和Zn)的含量均无显著性差异，再次表明投喂皇竹草不会降低草鱼的营养价值，能满足人体对矿物质吸收的需要。
蛋白质中氨基酸的种类、数量和组成比例是评价鱼肉营养价值标准之一[25]。鱼体肌肉蛋白质中鲜味氨基酸(DAA)的组成与含量决定了鱼肉的鲜美程度。本研究中，牧草组与配合饲料组草鱼肌肉中的TDAA和TDAA/TEAA均无显著性差异，表明两组草鱼肌肉风味相似。其中有着“生长性氨基酸”之称的赖氨酸[26]，也是人体、人乳和普通谷类蛋白质的第一限制性氨基酸[27-28]，其主要功能是参与有机体蛋白质的合成[29]。本研究中，牧草组与配合饲料组草鱼肌肉中赖氨酸含量无显著性差异，均能弥补以谷类食品为主膳食者食物中赖氨酸的不足，提高人体对蛋白质的利用率[30-31]，有利于均衡摄入营养。
食物中氨基酸的均衡对人体吸收利用极为重要。根据FAO/WHO的理想模式，当食物中氨基酸的TEAA/TAA值在40%左右，TEAA/TNEAA在60%以上时，表明其含有优质的蛋白质[32]。本研究中，牧草组和配合饲料组草鱼的TEAA/TAA分别为40.70%和40.88%，TEAA/TNEAA分别为80.89%和81.78%，两组草鱼均基本符合FAO/WHO理想模式指标要求；氨基酸评价结果表明，牧草组的必需氨基酸指数为83.85，配合饲料组为83.67，其组成符合FAO/WHO标准，故两组草鱼肌肉氨基酸平衡效果均较好，均能满足人体对氨基酸的摄入需求。
本研究中，牧草组与配合饲料组草鱼肌肉中均检测出19种脂肪酸，其中牧草组草鱼月桂酸含量显著高于配合饲料组，这可能是由饵料不同造成的，其余各项脂肪酸含量两组鱼均无显著性差异。其中饱和脂肪酸是人类食物中重要的能量物质，但摄入过多可导致低密度脂蛋白、血液中血脂和总胆固醇浓度升高，易造成人体动脉硬化及破裂[33]；单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的含量及比例是决定肌肉品质的主要因素，其中单不饱和脂肪酸可降低低密度脂蛋白和血清胆固醇，且不会降低高密度脂蛋白含量，对人体有重要的营养和保健作用[34]。本研究中，两组草鱼单不饱和脂肪酸含量均较高，分别为46.39%和47.68%，但两组的单不饱和脂肪酸总量和多不饱和脂肪酸总量均无显著性差异。研究表明，n-6PUFA会刺激肿瘤的产生，而n-3PUFA则对肿瘤有较好的抑制作用，并能舒张血管，因此，∑n-3PUFA/∑n-6PUFA值是重要的营养保健价值评价指标[35-37]。本研究中，两组草鱼∑n-3PUFA/∑n-6PUFA值分别为25.80%和22.56%，且无显著性差异，均接近于FAO/WHO推荐的比值百分数(10%～20%)[38]，表明两组草鱼均有较好的肿瘤抑制作用。
综上所述，牧草组与配合饲料组草鱼在普通营养成分、矿物元素、氨基酸含量和组成等方面均无显著性差异；脂肪酸中除月桂酸外，其他均无显著性差异。牧草组草鱼的增重率、肥满度、肝体指数和脏体指数均显著低于配合饲料组，空壳率显著高于配合饲料组。与配合饲料组相比，在不降低肌肉营养物质含量前提下，投喂皇竹草能有效解决草鱼营养过剩问题，同时，摄食牧草的草鱼具有出肉率高、体型好等优点，更符合商品鱼市场要求。
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EffectsofhybridgiantnapierPennisetumsineseRoxbandformulatedfeedongrowthandnutrientcompositionsinmuscleofgrasscarpCtenopharyngodonidellus
MAODong-dong1，2，ZHANGKai2，OUHong-xia2，XIEJun2，WUYin1，WANGGuang-jun2，YUDe-guang2，XIAYun2(1.CollegeofFisheriesandLifeScience，DalianOceanUniversity，Dalian116023，China；2.KeyLaboratoryofTropicalandSubtropicalFisheryResourceApplicationandCultivation，MinistryofAgriculture，PearlRiverFisheriesResearchInstitute，ChineseAcademyofFisherySciences，Guangzhou510380，China)
Keywords：Ctenopharyngodonidellus；PennisetumsineseRoxb；nutritioncomposition；aminoacid；fattyacid
中图分类号：S964.9
文献标志码：A
DOI：10.16535/j.cnki.dlhyxb.2018.01.002
收稿日期：2017-05-27
基金项目：现代农业产业技术体系专项(CARS-46-17)；广东省海洋渔业科技与产业发展专项(B201500B11)；广东省渔港建设和渔业产业发展专项(A201601B03)
作者简介：毛东东(1991—)，男，硕士研究生。E-mail：maoddong＠126.com
通信作者：谢骏(1965—)，男，研究员。E-mail：xiejunhy01＠126.com；吴垠(1962—)，女，教授。E-mail：wuyin＠dlou.edu.cn