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丁香酚麻醉斑點叉尾鮰在不同無水?;顪囟认碌纳砩兓?/h1>
2019-04-01 05:30,,,,,
漁業現代化 2019年1期
關鍵詞:丁香酚魚體斑點

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(1 湖北省農業科學院農產品加工與核農技術研究所,湖北省農產品輻照工程技術研究中心,湖北 武漢 430064;2 四川省原子能研究院輻照保藏四川省重點實驗室,四川 成都 610101)

斑點叉尾鮰(Ictaluruspunctatus),叉尾鮰屬,是一種溫水性淡水魚類,其肉質鮮美、易養殖、抗病能力強,是中國淡水養殖和出口的重要品種之一,擁有廣闊的國內外市場,2016年全國總產量達28.58萬t,并逐年穩步上升[1]。中國90%以上的水產品以鮮銷為主,通常由于養殖區域與銷售市場距離遙遠,?;钸\輸成為水產品鮮銷的關鍵環節[2]。傳統活魚運輸技術成本高、魚體死亡率大、水處理困難[3]。隨著消費者對水產品鮮活度的要求越來越高,開發新的水產品?;钸\輸方法, 確保水產品在運輸和銷售過程中的?;?、食用安全,已成為亟待解決的問題[4]。

無水?;钍且环N新型的活魚運輸方法,具有活魚運載量大、低污染、低成本、低損耗、質量高的特點,在水產品?;钸\輸中得到越來越多的關注[5-6]。魚類運輸常使用麻醉劑降低魚類應激反應,減少對魚的損傷而提高運輸質量。丁香酚是一種高效安全、殘留期短的麻醉劑,澳大利亞、智利、芬蘭、新西蘭等多國認為其是合法的水產麻醉劑[4]。丁香酚作為麻醉劑長距離?;钸\輸單色鯛,可以降低其代謝率,減少氨氮排放量[7];經丁香酚麻醉的美洲鰣幼魚運輸應激反應明顯低于對照組[8];丁香酚還可以顯著緩解??~和雙帶雙鋸魚的運輸應激[9]。斑點叉尾鮰在離水或受應激的狀態下,硬鰭會豎起,對其他魚體及其自身都會造成傷害,其無水?;钸^程對麻醉及環境溫度有較高要求,而丁香酚麻醉斑點叉尾鮰的無水?;钸\輸目前鮮有報道。

本文研究了在無水?;钸^程中,不同?;顪囟葘Π唿c叉尾鮰的?;顣r間、存活率和血液生理生化和魚肉品質指標的影響;通過對斑點叉尾鮰機體生理生化指標的分析,探索其最佳無水?;罟に嚰夹g,從而確定最適宜無水?;顥l件,明確使用丁香酚對魚肉營養品質的影響,為實際應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

中小型斑點叉尾鮰為試驗對象,購自嘉魚三湖漁業有限責任公司,選取的魚大小規格相近,體格健康,平均體質量(526.23±10.56)g,體長(28.3±3.2)cm。

丁香酚(≥98%)購自Sigma-Aldrich公司;硼酸、硫酸、氫氧化鈉、鹽酸等試劑均為分析純,購自上海國藥集團化學試劑有限公司。谷草轉氨酶試劑盒(100管/96樣)、谷丙轉氨酶試劑盒(100管/96樣)、尿素氮試劑盒(100管/50樣)、肌酐試劑盒(100管/50樣)均購自南京建成生物工程研究所,在酶標儀及紫外可見分光光度計上進行檢測。

Sigma 3k15高速冷凍離心機(美國Sigma 公司);FD5-Serious真空冷凍干燥機(GOLD SIM 儀器公司);LRH-250CL低溫生化培養箱(上海一恒科學儀器公司);TA XT Plus質構儀(英國SMSTA公司); HITACH UH5300紫外可見光光度計(日本日立公司);TECAN SPARK酶標儀(瑞士TECAN儀器公司);K9860全自動凱氏定氮儀(濟南海能儀器公司)。

1.2 試驗設計

將斑點叉尾鮰置于充分曝氣的自來水中暫養2 d,水溫(18±0.5) ℃,pH(7.6±0.5),暫養期間停食。本試驗對斑點叉尾鮰無水?;疃掏具\輸條件進行研究,設定?;顣r間5 h。配置丁香酚溶液質量濃度為60 mg/L,將禁食暫養的斑點叉尾鮰浸浴在丁香酚溶液中麻醉,觀察不同階段試驗魚(指代斑點叉尾鮰,下文同)的狀態。麻醉10 min后待試驗魚基本進入深度麻醉狀態,將其裝入塑料袋中,充入純氧后密封,置于生化培養箱中于不同溫度下模擬無水?;钸\輸。?;? h后,將休眠中的試驗魚轉移至暫養水體中復蘇24 h,觀察其復蘇狀態。為研究丁香酚麻醉?;钸^程中各階段斑點叉尾鮰的生理生化指標及肌肉營養成分變化情況,分別測定?;钋?對照組)、?;? h后、復蘇24 h后(清水中復蘇24 h)各指標的變化,設置3個重復,每個重復15條魚。

1.3 無水?;钶^佳溫度的確定

丁香酚麻醉斑點叉尾鮰無水?;? h后,以試驗魚存活率為指標,研究其無水?;钶^佳溫度范圍。調節生化培養箱溫度為0 ℃、2 ℃、4 ℃、6 ℃、8 ℃,每隔30 min觀察試驗魚生存狀態。若在麻醉≤5 h魚就蘇醒,則直接置于清水中,停止觀察。?;? h后,如果魚鰓無明顯張合,刺激無反應,將魚置于暫養清水中復蘇,記錄復蘇24 h后存活魚的數量。存活率計算公式:

S= 100%×A2/A1

(1)

式中:S—存活率;A1—初始魚條數;A2—清水復蘇24 h后存活魚條數。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 血液指標的測定

取血方法 每組魚采用尾部靜脈取血,注入10 mL離心管中,每毫升血液用20U肝素抗凝[10],在4 ℃下靜置3 h后,3 000 r/min轉速離心10 min,取上層血漿于-20 ℃冰箱中備用[11]。

血液指標測定方法 谷丙轉氨酶(ALT)、谷草轉氨酶(AST)采用紫外-賴氏法測定,肌酐(CREA)采用紫外-苦味酸法測定,尿素氮(BUN)含量采用紫外-脲酶法測定。以上指標均用南京建成生產的試劑盒測定[12-13]。

1.4.2 肌肉指標的測定

肌肉取樣 每組魚取血后,取其背部肌肉,一部分留待質構測量,一部分用高速絞肉機攪碎并混勻,真空冷凍干燥后粉碎,過40目篩,裝在若干獨立包裝袋中密封于-40 ℃保存備用。

營養成分測定 蛋白質含量采用GB 5009.5—2016[14]中自動凱氏定氮儀法進行測定,脂肪含量采用GB 5009.6—2016[15]中索氏抽提法進行測定,凍干肉粉中水解氨基酸含量參照GB 5009.124—2016[16]中食品中氨基酸的測定法,用氨基酸分析儀(茚三酮柱后衍生離子交換色譜儀)測定。

質構測定 采用TA XT Plus質構儀來測定魚肉彈性、硬度以及咀嚼性。取魚背部肌肉,將魚肉切成20 mm×20 mm×10 mm的方塊,使用平底柱形探頭P/36R,樣品垂直于其厚度方向平放,每次測1個樣品,每組樣品測定8個平行樣,取平均值。測試條件:測試前速率1.0 mm/s,測試速率1.0 mm/s,測試后速率3.0 mm/s,壓縮比50%,停留時間間隔5 s。

1.6 數據處理

2 結果與分析

2.1 無水?;钶^佳溫度范圍的確定

?;顪囟葘Π唿c叉尾鮰?;顣r間及存活率的影響見表1。由表1可知,在?;顪囟葹? ℃、2 ℃、4 ℃、6 ℃時,可以達到無水?;? h;當?;顪囟壬? ℃時,無水?;? h后試驗魚全部蘇醒,放入清水中,停止觀察,該組終止試驗。當?;顪囟容^低(0 ℃)時,?;? h后在清水中復蘇24 h,試驗魚存活率只有60%;?;顪囟葹? ℃、4 ℃、6 ℃時,置于清水中復蘇24 h后,存活率可以≥80%。結果表明,2 ℃~6 ℃下?;?,?;钚Ч^好,完全滿足?;? h且存活率≥80%的要求。當?;顪囟容^低時,水溫從18 ℃降至較低溫度,溫差大,短時間內溫度變化大,對魚體造成強烈瞬間應激,造成魚體損傷,故在較低溫度下(0 ℃)?;? h后,試驗魚存活率較低。而溫度較高時,無水?;钸^程中周圍環境溫度較高,魚體新陳代謝速率較快,且丁香酚屬于較易揮發的麻醉劑,高溫加快了丁香酚在魚體內的循環代謝速率,使麻醉劑被很快排出體外,失去麻醉效果,?;顣r間顯著縮短[6]。

表1 不同?;顪囟葘Π唿c叉尾鮰?;顣r間和存活率的影響

2.2 丁香酚麻醉?;顚Π唿c叉尾鮰血液生化指標的影響

2.2.1 對谷丙轉氨酶的影響

若魚體肝臟受損,則肝臟中谷丙轉氨酶(ALT)會釋放到血液中,ALT顯著性上升[4,17]。如圖1,血液ALT活性在?;? h后都顯著上升(P<0.05)。在0 ℃下,ALT增量最大(105.4%);2 ℃下增量最小(47.82%)。在清水中復蘇24 h后,0 ℃和2 ℃?;罱M恢復至21.53和12.52 U/L,而4 ℃和6 ℃下仍較高。說明在較高溫度下?;?,肝臟發生不可逆損傷,而低溫下的恢復性較好。這可能是由于在丁香酚麻醉斑點叉尾鮰無水?;钸^程中,試驗魚在?;顪囟容^高時,麻醉不完全,魚較易蘇醒,代謝較強,肝臟受損嚴重,ALT含量顯著上升,且較難恢復。聶小寶等[18]研究不同溫度下無水?;铟\魚,在2 ℃無水?;瞽h境下保存效果最佳,對肝臟損傷最小。

圖1 不同溫度條件下血液谷丙轉氨酶活性變化

2.2.2 對谷草轉氨酶的影響

谷草轉氨酶活性可以反映魚體心肌細胞及肝臟受損和代謝程度,是機體組織細胞膜完整性的一個重要標志[19-20]。由圖2可知,麻醉?;詈?,谷草轉氨酶(AST)活性升高,且?;顪囟仍礁?,AST升高越明顯,6 ℃組AST增加了44.91 U/L。在清水中復蘇24 h后,2 ℃組完全恢復到16.13 U/L,4 ℃、6 ℃組有一定程度的恢復,但0 ℃組持續增加至57.91 U/L。

圖2 不同溫度條件下血液谷草轉氨酶活性變化

在丁香酚麻醉?;钸^程中,?;顪囟仍礁?,AST活性越大,這可能是由于在較高溫下麻醉應激及代謝程度較高,對心肌損傷較大,但隨著在清水中的復蘇,損傷得到一定程度的恢復。?;顪囟忍?0 ℃),低溫應激對魚體造成不可逆的損傷,很難恢復。這可能是由于長時間低溫無水環境使魚心肌收縮力加強,心肌細胞代謝加快,負荷超重,受損嚴重[21-22]。研究發現,鯽魚無水?;钜欢〞r間后,AST顯著升高,在清水中會有一定程度復蘇[23]。

2.2.3 對肌酐的影響

由圖3可見,?;? h后,肌酐(CREA)含量顯著上升(P<0.05),尤其在0 ℃、6 ℃下,分別升高了58.51%和100.8%,復蘇24 h后仍高達87.67 μmol/L 和97.17 μmol/L; 2 ℃?;罱M,肌酐由?;钋暗?6.57 μmol/L升高到?;詈蟮?0.89 μmol/L,而清水中復蘇24 h后恢復至64.35 μmol/L。斑點叉尾鮰在低溫無水條件下?;?,腎功能會受到一定程度的損傷,腎臟對肌酐的過濾或排泄功能將弱化,導致肌酐含量顯著升高[24],這也是長時間?;顣е卖~體死亡的原因之一[25]。溫度是影響其損傷程度的重要因素,較高和較低溫度皆不利于斑點叉尾鮰的無水?;?。

圖3 不同溫度條件下血液肌酐含量變化

2.2.4 對尿素氮的影響

尿素(BUN)氮同肌酐類似,是表征腎臟功能的重要指標[26]。由圖4可知,麻醉?;? h后,尿素氮含量顯著升高(P<0.05),升高率達40.3%~193%,尤其4 ℃和6 ℃組。不同?;顪囟认?,尿素氮含量差異顯著(P<0.05),但變化趨勢相同。結合肌酐含量變化趨勢,麻醉無水?;钸^程會對腎臟造成不可逆的損傷,在清水中復蘇后也很難恢復。究其原因,在無水?;钸^程中,魚體腎功能機能發生障礙,腎臟代謝廢物功能受到抑制,血液中代謝產物不能被有效排除到體外,導致尿素氮和氨氮含量升高,引起氨氮中毒,進一步加深損害程度,且這一損傷很難通過魚體自身調節恢復,使得整個?;罴盎謴瓦^程中尿素氮都呈現上升趨勢[27-28]。

圖4 不同溫度條件下血液尿素氮活性變化

2.3 丁香酚麻醉?;顚Π唿c叉尾鮰機體營養成分和質構的影響

由表2可知,經過5 h的無水?;?,總蛋白含量降低率達0.9%~8.5%,尤其是6 ℃組。粗脂肪含量在無水?;詈箫@著下降(P<0.05),6 ℃組下降了18.98%,而 2 ℃組下降幅度只有3.46%。據推測,造成魚體蛋白質和脂肪等功能物質含量降低的原因,是由于魚在無水?;钸^程中還有一定的能量消耗,在沒有外部能量補充的情況下,蛋白質和脂肪作為能源物質被消耗。?;顪囟容^高時,丁香酚麻醉下的魚體未能進入深度麻醉,代謝旺盛,能量消耗加劇,而溫度降低到0 ℃時,由于?;钋?18 ℃)到?;畹牡蜏丨h境溫差較大,溫度驟降,使魚的應激要強于其他組,魚體對能量的消耗增加,促進供能物質蛋白質減少[22],而在2 ℃下,溫度造成的能量消耗達到最低。

食品的質構特性是體現魚肉質量的重要指標[29],可以表征無水?;钸^程對魚肉在食用口感特性方面的影響。由表2可知,經過5 h無水?;?, 0 ℃?;罱M,硬度、彈性和咀嚼性分別下降21.4%,38.8%,16.4%,在清水中恢復24 h后,分別恢復至?;钋暗?2.4%,58.5%和93.0%。6 ℃?;罱M質構參數變化趨勢最小。究其原因,可能是因為在較低溫度下魚體肌肉活動受限,但維持代謝需要消耗體內供能物質,肌肉蛋白質在不斷被降解,肌肉細胞間的結合力在逐漸降低,成分發生變化,造成硬度、彈性和咀嚼性參數下降[29]。研究表明,魚類在受到應激反應時會導致肌肉組織的軟化[30];Hultmann等[31]通過對鱈魚刺激發現,應激會使硬度值顯著減小。

表2 丁香酚麻醉斑點叉尾鮰在不同?;顪囟认卖~肉品質的變化

注:A-D表示在同一測量時間下數值差異顯著;a-c表示在同一溫度下數值差異顯著

2.4 丁香酚麻醉?;顚Π唿c叉尾鮰機體水解氨基酸含量的影響

由表3可知,水解氨基酸總量在無水?;詈蟮陀诔跏妓?,但在2 ℃?;罱M,人體所需的7種必需氨基酸Lys、Met、Leu、Ile、Thr、Val、Phe值均較?;钋按蠓忍岣?,顯示斑點叉尾鮰在2 ℃?;钣休^高的蛋白質營養價值。

表3 丁香酚麻醉斑點叉尾鮰在不同溫度下無水?;? h魚肉中水解氨基酸含量的變化

曾鵬等[32]研究發現,鯽魚冰溫離水儲藏后,必需氨基酸值大幅提高,多種氨基酸水解含量都高于對照組鮮魚,有利于營養吸收。4 ℃和6 ℃下,各氨基酸成分都有所下降,溫度越高,下降幅度越大。在2 ℃下,各必需氨基酸的增加可能與低溫?;罾溥m應后魚體抗凍能力增加,魚體為抵御低溫和重新適應正常環境體內正常的代謝活動所致[33]。有文獻指出[34],生活在極地的魚類通過產生抗凍糖肽起到降低冰點抗凍的作用,而4 ℃和6 ℃下無水?;?,氮基酸含量降低,可能是在此溫度下?;?,斑點叉尾鮰代謝率較低溫(0 ℃、2 ℃)要高,食物蛋白質經過消化吸收獲得氨基酸并參與體內代謝,氨基酸為試驗魚基礎代謝提供能量物質而消耗。據報道,支鏈氨基酸可以作為硬骨魚提供能量代謝的物質,可為低溫下活魚的代謝提供能量[35]。

3 結論

丁香酚麻醉斑點叉尾鮰成功無水?;? h且存活率≥80%的溫度范圍為2 ℃~6 ℃;無水?;? h后,AST、ALT活性均有顯著升高,而在清水中復蘇24 h后,2 ℃?;罱M可恢復至對照組值;肌酐和尿素氮在?;? h后顯著增加(P<0.05),對腎臟造成的不可逆的損傷,在6 ℃下影響最大;蛋白質和脂肪等作為能源物質被消耗,?;? h后顯著下降(P<0.05),溫度越高,下降越明顯;質構指標中,硬度、咀嚼性會顯著下降(P<0.05),但在清水中復蘇24 h后顯著上升(P<0.05),彈性較難恢復;2 ℃下?;顣r,8種必需氨基酸含量增加。綜上表明,2 ℃下?;?,丁香酚麻醉斑點叉尾鮰無水?;顚︳~肉的生理生化指標影響較小,且基本可以恢復到初始水平,是較適宜的無水?;顪囟?。該研究結果揭示了以丁香酚作為麻醉劑,斑點叉尾鮰無水?;钸\輸過程中不同溫度下的生理生化特點,為進一步研究?;钸^程中斑點叉尾鮰新陳代謝特點提供數據支撐和參考。

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