不同家系中華絨螯蟹一齡幼蟹肌肉營養成分的比較

李雪婷 ，李曉東 ，2*

（1.沈陽農業大學，遼寧 沈陽 110866；2.盤錦光合蟹業有限公司，遼寧 盤錦 124200）

中華絨螯蟹（Eriocheir sinensis）俗稱河蟹，是我國久負盛名的特產，也是國內重要的水產養殖品種。近幾年中華絨螯蟹養殖規模不斷擴大，產量不斷增加，成為全球主要的經濟養殖蟹類之一。與真鯛、平鯛、黑鯛、斜帶髭鯛和勒氏笛鯛5 種常見養殖魚類相比，中華絨螯蟹的粗蛋白、粗脂肪和灰分3 大營養成分含量均較高[1-2]。與常見養殖貝類如牡蠣、蛤蜊、扇貝和貽貝相比，其粗蛋白及粗脂肪含量也較高[3-4]。除了中華絨螯蟹之外，其他蟹類如鋸緣青蟹[5]和三疣梭子蟹[6]等的營養價值研究也越來越多。

現有中華絨螯蟹的營養價值研究結果顯示，不同生態環境下，養殖的河蟹在營養指標上存在一定的差異，其中同性別河蟹粗蛋白、氨基酸各指標的差異較小，而可食部分比例、粗脂肪、水分、脂肪酸和微量元素等指標差異較大[7-8]。飼料中的營養物質很大程度上會影響中華絨螯蟹的風味和營養物質含量，以植物油部分替代飼料中的魚油后，雌蟹的性腺指數、蛋白質及脂質含量均有提高，同時對肝胰腺和性腺中的氣味物質如醛類和烷烴類也有一定影響[9]。除了環境因素以外，遺傳也是影響其營養價值的重要因素，成蟹時期養殖蟹種的性腺指數高于野生蟹種[10]，早熟蟹自交F1 和早熟蟹與成熟蟹雜交F1，在扣蟹最終體質量、蛻殼時間及產量上都存在顯著差異[11]。

近年來，在中華絨螯蟹選育過程中發現了紅殼色家系，其殼色形成機制與其他殼色家系的遺傳距離、生物學、生理學和行為學特點等方面的研究均較多[12-15]。現從營養學角度探究紅殼色家系的營養價值特點，了解紅殼色家系與青殼蟹家系的營養價值差異，以期為不同家系中華絨螯蟹營養價值的評估提供依據，也可為將營養品質作為目標性狀開展中華絨螯蟹的選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品制備

試驗所用的中華絨螯蟹幼蟹來源于盤錦光合蟹業有限公司河蟹育種基地，為河蟹新品種光合1 號保育種家系，該品種已選續選育到第九代。青殼蟹家系號為18QTB70，紅殼蟹家系號為18HK01（紅殼蟹家系是選育過程中發現的一個新的家系，其殼色性狀穩定遺傳到第四代）。同一家系幼蟹來自同一親本，2 種家系的中華絨螯蟹養殖于同一稻田的不同圍隔。

解剖前，將中華絨螯蟹體表水分擦干，稱重（0.01 g），并測量殼長與殼寬（0.1 cm）。打開頭胸甲，剪開步足和頭胸甲底部內骨骼，取出肌肉并混合均勻。2 種家系各選擇100 只雄性個體進行測量分析，結果見表1。

表1 中華絨螯蟹外觀測量指標

1.2 一般營養成分的測定

水分測定參照《食品安全國家標準食品中水分的測定》（GB 5009.3—2016），將稱量瓶（帶蓋）于（105±2）℃烘箱中烘至恒重，將樣品裝入烘干的稱量瓶中置于分析天平中稱取質量，得到m1，將裝入樣品的稱量瓶放入烘箱，烘至恒重后放入分析天平稱取質量，得到m2。以m2-m1得到水分質量。粗脂肪測定參照《飼料中粗脂肪的測定》（GB/T 6433—2006），取樣品和脂肪燒瓶于烘箱中風干，稱取質量為m 和m0，用濾紙包樣品置于索氏提取器的抽提筒中抽提，提取結束后取下脂肪燒瓶，于95~105 ℃烘箱干燥2 h，冷卻至室溫后稱重。粗蛋白測定參照《飼料中粗蛋白的測定 凱氏定氮法》（GB/T 6432—2018），稱取試樣于消化管中，加入濃硫酸、硫酸銅和硫酸鉀，于消化爐上消化6 h，冷卻至室溫后定容，然后用半自動凱氏定氮儀蒸餾，再用0.1 mol/L的鹽酸滴定，用蔗糖溶液作為對照試樣。灰分測定參照《食品衛生檢驗方法 理化部分 總則》（GB/T 5009.1—2003），稱取試樣 3~10 g 為 m3，加乙酸鎂溶液水浴蒸干，在電熱板上碳化至無煙，在馬弗爐中（550±25）℃下灼燒 4 h 至恒重。

1.3 氨基酸的測定

氨基酸測定參照《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》（GB 5009.124—2016），采用鹽酸水解法，將加過試樣與鹽酸的水解管抽真空后封口，在（110±1）℃的恒溫干燥風箱中水解22 h 后，取出冷卻至室溫并定容。用試管濃縮儀或平行蒸發儀在加熱環境下減壓干燥，干燥后殘留物用水溶解，再減壓干燥并蒸干，用氨基酸分析儀定量分析。

1.4 礦物質的測定

先用優質純硝酸和高氯酸在電熱爐上消煮試樣至液體呈透明無色，再用ICP-MS 吸收分光光度計測定樣品中鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅、砷、硒、鎘和鉛的含量。

1.5 數據統計分析

數據經Excel 2016 軟件整理后，采用SPSS 23.0軟件對數據進行T 檢驗，以P<0.05 表示差異顯著，試驗數據以平均值±標準差（mean±SD）表示。

2 結果與分析

2.1 一般營養成分

2 種家系中華絨螯蟹幼蟹的一般營養成分含量均值見表2。結果表明，2 種家系的水分含量、粗脂肪含量和灰分含量差異不顯著（P>0.05），紅殼家系中華絨螯蟹幼蟹肌肉中粗蛋白含量顯著高于青殼蟹家系（P<0.05）。

表2 2 種家系中華絨螯蟹幼蟹肌肉的一般營養成分① %

2.2 氨基酸組成與含量

試驗結果顯示，2 種家系中華絨螯蟹的肌肉中均含有17 種氨基酸，紅殼蟹家系幼蟹谷氨酸含量較高，為2.13%，胱氨酸含量最低，為0.17%。青殼蟹家系幼蟹的天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、纈氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、組氨酸和精氨酸含量均顯著低于紅殼蟹家系（P<0.05）。2 種家系中華絨螯蟹幼蟹的丙氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸和脯氨酸的含量沒有顯著差異（P>0.05），見表 3。

表3 2 種家系中華絨螯蟹幼蟹肌肉氨基酸的組成及含量①%

統計2 種家系中華絨螯蟹的氨基酸總量、必需氨基酸和非必需氨基酸總量以及它們之間的比值。結果顯示，紅殼家系中華絨螯蟹的氨基酸總量，必需氨基酸總量和非必需氨基酸總量均顯著高于青殼家系（P<0.05），見表 4。

表4 2 種家系中華絨螯蟹幼蟹肌肉的必需氨基酸和非必需氨基酸組成（以鮮質量計）① %

2.3 常量元素與微量元素含量

試驗共測定了12 種礦物元素的含量，包括4 種常量元素和8 種微量元素。結果顯示，2 種家系中華絨螯蟹幼蟹肌肉的4 種常量元素間均無顯著性差異（P>0.05），2 種家系中華絨螯蟹幼蟹肌肉的微量元素的鐵、錳、銅、鋅、硒和鉛含量差異不顯著（P>0.05）；青殼家系砷含量顯著高于紅殼家系（P<0.05）；紅殼家系鎘含量顯著高于青殼家系（P<0.05），見圖1 和表5。

圖1 2 種家系中華絨螯蟹幼蟹肌肉常量元素比較

表5 2 種家系中華絨螯蟹幼蟹肌肉微量元素的質量比①mg/kg

3 討論

3.1 一般營養成分差異

2 種家系中華絨螯蟹幼蟹肌肉中的水分及粗脂肪含量差異不顯著，但紅殼色家系的粗蛋白含量顯著高于青殼色家系。中華絨螯蟹的蛋白質主要存在于肌肉中，脂肪主要儲存于肝胰腺中[16]，在中華絨螯蟹養殖過程中較多因素會影響蟹的營養成分含量，包括蟹個體生理狀況、飼料營養水平、不同生長階段、環境因子和采樣時期。目前，對中華絨螯蟹蛋白質含量差異性研究較少，主要集中在蛋白質飼料和中華絨螯蟹的蛋白質代謝及需求[17-18]。在蛻殼期，肝胰腺和肌肉中的營養物質處于相互轉化和轉移的過程中[19]，因此蛋白質含量差異顯著可能是由于紅殼蟹具備更高的代謝水平和代謝效率。紅殼色為可遺傳性狀，在與青殼色中華絨螯蟹遺傳分化中，兩者遺傳距離及親緣關系均較遠，而紅殼色家系中產生的正常青色個體則與青殼家系親緣關系較近，行為習性也更相近[14]。Zhao 等[12]對紅殼色中華絨螯蟹轉錄組研究表明，其在抗原加工和呈遞途徑、黑色素生成相關途徑以及脂質運載蛋白家族方面與青殼色中華絨螯蟹都存在著不同的基因表達，且可能與其紅色突變和免疫缺陷相關。除此之外，紅殼色仔蟹與正常色仔蟹在光色及光照時間的影響下，所表現出的特定生長率、晝夜節律及體色形成方面都有顯著不同[13]。紅殼蟹的打斗能力顯著低于其他選育家系[15]。關于代謝水平差異的生理生化機制，則仍需進一步研究。

3.2 氨基酸組成與含量差異

蛋白質是生命的物質基礎，食品中構成蛋白質的氨基酸與人體必需氨基酸的種類和含量越接近，就越容易被吸收，該蛋白就是人體的優質蛋白源。

必需氨基酸是指機體自身不能合成或合成量不能滿足機體需要，必須從食物中獲取的氨基酸，包括蛋氨酸、賴氨酸、色氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸及苯丙氨酸。中華絨螯蟹的必需氨基酸包括亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸，半必需氨基酸為精氨酸和組氨酸[20]，其含量受到環境和遺傳因素的共同調控[21]。試驗對2 種家系中華絨螯蟹的氨基酸組成及含量測定，結果顯示，必需氨基酸及半必需氨基酸含量都以亮氨酸和精氨酸最高，且紅殼家系亮氨酸及精氨酸含量均顯著高于青殼家系。有研究顯示，野生中華絨螯蟹種群肌肉中的游離氨基酸總量和必需氨基酸總量顯著高于養殖群體，導致這種差異的原因極有可能是水質差異造成[22-24]。不同的養殖模式下，幼蟹肌肉中必需氨基酸的含量也具有顯著差異。有機飼養幼蟹的必需氨基酸水平顯著高于常規飼養幼蟹[25]。本試驗剔除了環境因素的影響，在相同條件下養殖2 種家系，顯示紅殼蟹家系的氨基酸總量及必需氨基酸含量顯著高于青殼蟹家系，認為可能是遺傳因素引起的代謝差異。后續可開展進一步研究進行驗證，若確定是遺傳原因，則可以將其作為目標性狀進行中華絨螯蟹的選育。

蛋白質的風味和鮮美程度主要取決于4 種呈味氨基酸（谷氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、丙氨酸）的含量[26]。呈味氨基酸占氨基酸總量的比值越大，味道越鮮美，呈味氨基酸中的谷氨酸和天冬氨酸為顯鮮味的氨基酸，谷氨酸鮮味最強，是水產動物肌肉中重要的呈味氨基酸，丙氨酸和甘氨酸是具顯甘味特征的氨基酸[27]。同時，這幾種氨基酸還參與機體的能量和營養代謝及免疫應激反應[28]。紅殼蟹家系谷氨酸含量最高，而甘氨酸含量在2 種家系中并無顯著差異。雖然飼料等會對呈味氨基酸含量有影響[29]，但本試驗中2 種家系中華絨螯蟹投喂的飼料及養殖環境一致，因此紅殼蟹家系鮮味氨基酸含量顯著高于青殼蟹家系的原因極可能是遺傳因素。本研究對象為幼蟹，成蟹是否存在類似的結果，還需要進一步研究。

3.3 礦物元素含量差異

礦物元素也稱無機鹽，是構成機體組織的重要物質，每種元素都有其特定的作用，不管缺少哪種元素，系統都會受到不良影響，但元素積累過多也會對機體有所損害[27]。礦物元素分為常量礦物元素和微量礦物元素。微量礦物元素是指在機體內含量占體質量0.01%以下的元素，雖然其含量在體內極少，但是機體一旦缺少也會產生不良后果。在水產動物中，過多的鎘會直接與巰基結合而破壞許多重要蛋白質的結構和功能[30]。青殼蟹家系幼蟹肌肉中的鎘含量顯著低于紅殼家系，說明紅殼蟹家系過濾鎘的能力可能較差，但其含量均顯著低于海蟹和國家標準[31]，所以不會對紅殼蟹的品質有所影響。試驗結果顯示，相同養殖環境下青殼蟹體中的砷含量顯著高于紅殼蟹組，可能是因為兩個家系的砷代謝能力有差異，也可能是對食源的選擇偏好不同。有研究顯示，當砷以有機形式存在于生物體內時不發揮毒性效應[32]，它是唯一可以通過營養傳遞機制進入生物體內的有害微量元素[33]。

4 結論

研究顯示，紅殼蟹家系一齡幼蟹粗蛋白含量顯著高于青殼蟹家系，在進一步的氨基酸組成研究中，紅殼蟹的游離氨基酸總量和必需氨基酸水平均顯著高于青殼蟹，特定的呈味氨基酸中谷氨酸也以紅殼蟹家系更高。2 種家系一齡幼蟹肌肉中的常量礦物元素無顯著差異，微量元素中紅殼蟹的砷與鎘含量高于青殼蟹。綜上認為，紅殼蟹一齡幼蟹較青殼蟹一齡幼蟹具有更高的營養價值。