白艷龍,譚昭儀,邸向乾,施文正,汪之和
(上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心,上海201306)
黃顙魚(Pseudobagrus fulvidraco)屬鯰形目,鲿科的黃顙魚屬,俗稱昂刺、黃姑、黃蠟丁、黃鰭魚等。黃顙魚廣泛分布于長江、黃河、珠江及黑龍江等水域,具有高蛋白、低脂肪,肉質(zhì)細(xì)嫩,味道鮮美,營養(yǎng)豐富等特點(diǎn),且無肌間刺,可食性部分大,養(yǎng)殖簡單,此外,黃顙魚還有滋補(bǔ)作用,具有一定的藥用價(jià)值,是出口創(chuàng)匯的優(yōu)良品種,主要出口日本、韓國、東南亞等國家[1-2]。我國幅員遼闊,水產(chǎn)品養(yǎng)殖品種繁多且具有區(qū)域分布的特點(diǎn),為滿足不同區(qū)域消費(fèi)者需求,水產(chǎn)品的?;钸\(yùn)輸便顯示出很重要的商業(yè)價(jià)值[3],而?;钸\(yùn)輸也是保持水產(chǎn)品最佳鮮度的最有效方式[4]。水產(chǎn)品的傳統(tǒng)運(yùn)輸多采用帶水運(yùn)輸,此種方式運(yùn)輸成本相對較高,且水質(zhì)容易污染,無水運(yùn)輸是對傳統(tǒng)運(yùn)輸方法的一次革新,在具有部分皮膚呼吸功能的魚類中得到應(yīng)用,并在牙鲆[5]、大菱鲆[6]、鯽魚[7]等魚種中得到較好的效果。黃顙魚的胸鰭和背鰭上長有帶鋸齒的硬刺,傳統(tǒng)的帶水運(yùn)輸,魚體間易相互扎傷[4,8]。因此,探討研究黃顙魚的?;罴夹g(shù),對提高黃顙魚的經(jīng)濟(jì)價(jià)值具有重要意義,本實(shí)驗(yàn)以黃顙魚為原料研究其生態(tài)冰溫?zé)o水?;罴夹g(shù)及相關(guān)?;钸\(yùn)輸工藝,以期為黃顙魚?;罴夹g(shù)提供理論依據(jù)和技術(shù)參考。
黃顙魚 購自上海銅川路水產(chǎn)市場,選用規(guī)格一致(110±10)g、體表完整的原料魚;肝素鈉 生化試劑,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;濃硫酸 分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;乳酸、糖原試劑盒南京建成生物工程研究所。
ZC-10智能型超級恒溫水槽 寧波天恒儀器廠;XW-80A漩渦混合器 上海醫(yī)科大學(xué)儀器廠;SHP-2500低溫生化培養(yǎng)箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;UV-1800PC紫外可見分管光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司;BS-200全自動生化分析儀 深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司;氧氣瓶、塑料箱、充氣泵、熱電偶、數(shù)字溫度計(jì)、塑料自封袋、秒表、紗布等輔助材料設(shè)備。
1.2.1 魚體死亡的確定 通過刺激魚體觀察有無反應(yīng)或者將魚體放入常溫水中一段時(shí)間觀察魚鰓蓋是否開閉,判斷魚體是否復(fù)蘇。
1.2.2 臨界溫度的測定 將經(jīng)過2d暫養(yǎng)的黃顙魚放進(jìn)盛有凈水的塑料箱中,以3~4℃/h的速率緩慢降溫,觀察黃顙魚在不同溫度下的呼吸頻率,以觀察不到魚呼吸時(shí)(魚體尚未死亡)的溫度作為其臨界溫度。
1.2.3 凍結(jié)點(diǎn)的測定 將熱電偶的測溫端插入魚背部肌肉下,并給予固定,然后將其放入-20℃的冰箱內(nèi)凍結(jié),測定凍結(jié)曲線。
1.2.4 ?;顚?shí)驗(yàn)及復(fù)蘇實(shí)驗(yàn)的測定 將處于低溫休眠狀態(tài)的黃顙魚放入塑料自封袋中,上下墊濕透的紗布,以保持魚體處于濕潤狀態(tài),沖入純氧后放置于低溫生化培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行保活實(shí)驗(yàn)。無水?;顚?shí)驗(yàn)結(jié)束后,將魚放入常溫水中,觀察并記錄魚的復(fù)蘇時(shí)間和狀態(tài)。
1.2.5 肌肉中乳酸、糖原含量及pH的測定 乳酸、糖原含量分別采用試劑盒進(jìn)行測定;pH測定方法:稱取10g混勻的樣品于燒杯中,加入新鮮煮沸(冷卻)蒸餾水至100mL,均勻攪拌,靜置30min后,記錄其pH。
1.2.6 血液血清生化指標(biāo)的測定 采血前用1%肝素鈉潤洗注射器,尾靜脈取血后,去掉針頭將血液注入離心管內(nèi),3000r/min離心10min,小心取出,吸取上層血清于2mL離心管內(nèi),除乳酸含量采用試劑盒測定外,其他指標(biāo)皆采用全自動生化分析儀測定。
1.2.7 數(shù)據(jù)處理 使用SPSS19.0軟件進(jìn)行分析,在單因子方差分析(ANOVA)的基礎(chǔ)上采用最小極差法(LSD)進(jìn)行多重比較,取p<0.05為差異顯著,利用Origin 8.0軟件繪制相關(guān)圖表。
表1為不同溫度下黃顙魚的呼吸頻率,從表1中我們可以看出隨著水溫的不斷降低,黃顙魚的呼吸頻率不斷下降,當(dāng)溫度降至17℃時(shí),黃顙魚的活動量明顯下降,在水中靜止不游動,溫度降至7℃左右時(shí),魚體開始側(cè)翻,呼吸開始不均勻,溫度降至4℃,魚體表現(xiàn)為呼吸極不規(guī)律,偶爾咧腮,呼吸微弱,對外界刺激已無反應(yīng),說明此時(shí)的溫度已經(jīng)達(dá)到或接近黃顙魚的臨界溫度,可以認(rèn)為黃顙魚的臨界溫度為4℃。
表1 黃顙魚在不同溫度條件下的呼吸頻率Table 1 Breath frequency of yellow catfish at various temperatures
從圖1中的凍結(jié)曲線可以看出黃顙魚的凍結(jié)點(diǎn)約在-1℃,溫度繼續(xù)降低將導(dǎo)致魚體死亡,因此可以認(rèn)為黃顙魚在無水?;钸^程中的溫度下限為-1℃。根據(jù)生態(tài)冰溫區(qū)的定義,從臨界溫度到凍結(jié)點(diǎn)的這段溫度稱作生態(tài)冰溫區(qū)[9]。黃顙魚在無水保活時(shí)溫度應(yīng)控制在-1~4℃范圍內(nèi)。
圖1 黃顙魚凍結(jié)曲線Fig.1 Freezing curve of yellow catfish
從圖2中可以看出在無水?;钪屑冄豕┭醯男Ч獌?yōu)于空氣供氧,這是因?yàn)辄S顙魚在無水低溫休眠狀態(tài)下鰓蓋始終處于閉合狀態(tài),無法進(jìn)行呼吸,只能依靠皮膚進(jìn)行微弱的呼吸作用,雖然低溫下黃顙魚的新陳代謝水平極低,氧氣消耗量極少,在純氧狀態(tài)下黃顙魚可獲得更多的氧氣,因而無水?;顣r(shí)間更長。韓利英[7]研究鯽魚?;顥l件對存活率的影響,研究表明純氧供氧相對于空氣供氧鯽魚無水保活時(shí)間可由9h提高到22h,本研究由15h提高到22h,提高幅度較低,原因可能是黃顙魚的皮膚呼吸功能比鯽魚強(qiáng),在空氣中氧氣利用率比較高,空氣中的氧氣含量能夠滿足黃顙魚較長時(shí)間呼吸。
圖2 供氧方式對黃顙魚無水保活時(shí)間的影響Fig.2 Effect of oxygen supply on keep-alive without water
從圖3可見,在經(jīng)過1~2d暫養(yǎng)之后黃顙魚的?;顣r(shí)間可明顯延長,暫養(yǎng)時(shí)間2d以上則對于無水?;顩]有明顯延長影響,因此黃顙魚在進(jìn)行無水運(yùn)輸前應(yīng)停食2d。Berka R[10]認(rèn)為活魚在運(yùn)輸前暫養(yǎng)比未經(jīng)暫養(yǎng)?;钸\(yùn)輸時(shí)間會增加一倍,對黃顙魚的研究也證實(shí)了這一點(diǎn),這與劉淇[5]研究牙鲆的無水?;罴夹g(shù)結(jié)果相似。因?yàn)樵陲柺碃顟B(tài)下黃顙魚新陳代謝水平較高,要消耗更多的氧氣,對外界刺激比較敏感,停食暫養(yǎng)后黃顙魚消化道基本排空,代謝較低,耗氧量下降,對外界各種刺激敏感程度下降,在此情況下黃顙魚的無水?;顣r(shí)間可明顯提高。
圖3 暫養(yǎng)時(shí)間對黃顙魚無水?;顣r(shí)間的影響Fig.3 Effect of temporary culture time on keep-alive time without water
從圖4可以看出黃顙魚在生態(tài)冰溫區(qū)的無水?;顣r(shí)間呈現(xiàn)上升后下降的趨勢,在2℃無水?;顣r(shí)間最長。在-1℃時(shí)無水?;顣r(shí)間最短,原因是魚體長時(shí)間處于微凍溫度,體表水分隨時(shí)間延長逐漸凍結(jié),導(dǎo)致魚體無法利用其皮膚進(jìn)行呼吸而死亡。當(dāng)溫度控制在2℃時(shí)黃顙魚的無水?;顣r(shí)間最長,原因可能是黃顙魚在此溫度由于處于低溫休眠狀態(tài),新陳代謝水平極低,氧氣消耗量極少,皮膚呼吸完全可以滿足其存活,溫度再升高可導(dǎo)致魚體皮膚呼吸無法滿足新陳代謝增強(qiáng)的需求而降低無水?;顣r(shí)間。由此可以看出,黃顙魚在其生態(tài)冰溫內(nèi)可以保持活體狀態(tài),因此黃顙魚的無水?;钍强尚械?,并且無水?;顣r(shí)間可以達(dá)到24h,能夠滿足商業(yè)運(yùn)輸要求。
圖4 不同溫度黃顙魚的無水?;顣r(shí)間Fig.4 Keep-alive time of yellow catfish at different temperature without water
將無水?;詈蟮狞S顙魚直接放入常溫(20℃)水中,可以觀察到魚尾擺動幅度越來越大,魚鰓開始不規(guī)律地開閉,呼吸頻率越來越大,逐漸接近正常水平,大約20min左右(見圖5),魚體恢復(fù)正常的游動,從而實(shí)現(xiàn)了無水?;詈簏S顙魚的復(fù)蘇。
圖5 黃顙魚的復(fù)蘇時(shí)間和呼吸頻率的關(guān)系Fig.5 Relation of revival time and breath frequency of yellow catfish
在?;钸^程中的不同階段黃顙魚肌肉內(nèi)乳酸、糖原、pH等指標(biāo)將會發(fā)生變化,由表2可知,乳酸由保活前(0.72±0.10)mmol/g prot上升到?;詈?1.01±0.11)mmol/g prot,糖原由保活前(2.10±0.14)mg/g下降到?;詈?1.21±0.06)mg/g,pH由?;钋?.22±0.04下降到保活后7.13±0.07。肌肉中乳酸、糖原、pH變化之間存在著一定的關(guān)系,糖原主要存在于肌肉和肝臟中,是能量的重要來源,魚類利用肝糖原的能力很差,主要利用肌肉中的糖原,在無水保活過程中肌肉中糖原在缺氧時(shí)發(fā)生酵解產(chǎn)生能量的同時(shí)生成乳酸,乳酸絕大部分進(jìn)入血液,從而造成糖原含量下降,乳酸含量上升,并導(dǎo)致肌肉pH的下降。
表2 黃顙魚保活前后肌肉中乳酸、糖原、pH的變化Table 2 Changes of lactic acid,glycogen,pH in muscle during keep-alive process
在?;钸^程中黃顙魚血液生化指標(biāo)變化如表3所示。由表3可見在生態(tài)冰溫?zé)o水?;钸^程中,總蛋白和白蛋白都是先降低后升高,?;钋昂鬀]有顯著性差異??偟鞍缀桶椎鞍卓煞从掣喂δ艿拇x情況,白蛋白是由肝臟合成的,在血液中起著載體的作用,與血液中大部分水分、膽紅素、尿酸、鈣等結(jié)合而進(jìn)行運(yùn)送,與代謝、營養(yǎng)關(guān)系密切,當(dāng)長期處于不良狀態(tài)時(shí),白蛋白會顯著下降[11]。黃顙魚由于處于無水、缺氧狀態(tài),總蛋白和白蛋白都顯著下降,?;罱Y(jié)束魚體在水中復(fù)蘇后總蛋白和白蛋白較?;钋白兓伙@著。
表3 黃顙魚?;钸^程血液生化指標(biāo)的變化Table 3 Changes of blood biochemistry parameters during keep-alive process
尿素、肌酐、尿酸是反映腎功能代謝情況的重要指標(biāo),尿素是氮化合物代謝的產(chǎn)物,尿素也是維持血液滲透壓的主要成分[12],表3可看出在整個(gè)?;钸^程中,尿素略有下降,但差異不顯著;腎功能減退時(shí)尿酸會升高,表3顯示尿酸在?;钪酗@著升高,保活結(jié)束復(fù)蘇后回到正常水平,說明在?;钪心I功能部分受到抑制;肌酐是腎臟機(jī)能的一個(gè)重要指標(biāo),腎臟機(jī)能發(fā)生障礙,血液中肌酐含量會升高[13],由表3可見?;詈蠹◆可仙?,變化差異顯著,說明黃顙魚在低溫?zé)o水條件下?;?,腎功能會受到一定程度的損傷,這也是長時(shí)間?;顣?dǎo)致魚體死亡的原因之一。
血糖是魚體生理活動所需能量的來源之一。葡萄糖在肌肉和肝臟中以糖原的形式存在,從表3中可看出,血糖在整個(gè)?;钸^程中含量上升且變化差異顯著。乳酸是葡萄糖在無氧條件下發(fā)生酵解提供能量時(shí)的產(chǎn)物,肌肉產(chǎn)生的乳酸大部分會進(jìn)入血液,而乳酸含量增加會對血液中血紅蛋白運(yùn)輸氧的能力產(chǎn)生影響,導(dǎo)致血液最大氧結(jié)合量減少[13],從表3中可以看出血液乳酸量在?;钸^程中顯著上升,導(dǎo)致魚體供氧量減少,這可能也是限制?;顣r(shí)間進(jìn)一步延長的重要因素之一。
本文研究黃顙魚的無水?;钸\(yùn)輸技術(shù),黃顙魚在低溫(2℃)無水純氧的環(huán)境下可以存活24h,并可在常溫(20℃)水中完全復(fù)蘇。黃顙魚在此條件下新陳代謝水平較低,幾乎觀察不到呼吸活動,基本依靠皮膚呼吸來滿足魚體耗氧,可以滿足黃顙魚的商業(yè)運(yùn)輸要求。在?;钸^程中肌肉中糖原含量下降、乳酸含量上升導(dǎo)致pH下降;血液中肌酐、血糖、乳酸含量在?;钸^程中顯著上升,白蛋白在?;钪酗@著下降,尿酸在保活中顯著上升;除肌酐、血糖、乳酸外其他各項(xiàng)指標(biāo)?;钋昂鬀]有顯著變化。
[1]劉行彪,付熊,吳晗冰,等.黃顙魚營養(yǎng)學(xué)的研究進(jìn)展[J].水產(chǎn)學(xué)雜志,2011,24(1):55-59.
[2]黃峰,嚴(yán)安生,熊傳喜,等.黃顙魚的含肉率及魚肉營養(yǎng)評價(jià)[J].淡水漁業(yè),1999(10):3-6.
[3]張慜,肖功年.國內(nèi)外水產(chǎn)品保鮮和保活技術(shù)研究進(jìn)展[J].食品與生物技術(shù),2002(1):104-107.
[4]汪之和,張飲江,李勇軍.水產(chǎn)品保活運(yùn)輸技術(shù)[J].漁業(yè)現(xiàn)代化,2001(2):31-34.
[5]劉淇,殷邦忠,姚健,等.牙鲆無水保活技術(shù)[J].中國水產(chǎn)科學(xué),1999(2):101-103.
[6]劉偉東,薛長湖,殷邦忠,等.低溫下大菱鲆有水和無水保活過程中生理生化變化的研究[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展,2009(5):69-74.
[7]韓利英,張慜.鯽魚?;顥l件對存活率的影響[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào),2009(5):642-646.
[8]王麗巖,王永莉 .黃顙魚運(yùn)輸技術(shù)[J].黑龍江水產(chǎn),2004(3):20.
[9]徐若,曹井志,包建強(qiáng).泥蚶無水低溫保活技術(shù)研究[J].食品工業(yè)科技,2008,29(5):256-258.
[10]Berka R.The transport of live fish:a review[M].Rome:Food and Agriculture Organization of the United Nations,1986:1.
[11]Hoseini S M,Nodeh A J.Changes in blood biochemistry of common carp Cyprinus carpio(Linnaeus),following exposure to different concentrations of clove solution[J].Comparative Clinical Pathology,2011:1-5.
[12]林浩然.魚類生理學(xué)[M].廣州:廣東高等教育出版社,1999:86.
[13]尾崎久雄.魚類血液與循環(huán)生理[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1982:97-105.