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两种养殖模式中草鱼土腥味特征性物质累积变化

闫莉 李慷 KAMALAGharti Chetri 鲁强 徐岩 刘如聪 王桂香 ABDOULGadiri Sow 刘利平

闫莉, 李慷, KAMALAGharti Chetri, 鲁强, 徐岩, 刘如聪, 王桂香, ABDOULGadiri Sow, 刘利平. 两种养殖模式中草鱼土腥味特征性物质累积变化[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20210167
引用本文: 闫莉, 李慷, KAMALAGharti Chetri, 鲁强, 徐岩, 刘如聪, 王桂香, ABDOULGadiri Sow, 刘利平. 两种养殖模式中草鱼土腥味特征性物质累积变化[J]. 南方水产科学. doi: 10.12131/20210167
Li YAN, Kang LI, Gharti Chetri KAMALA, Qiang LU, Yan XU, Rucong LIU, Guixiang WANG, Gadiri Sow ABDOUL, Liping LIU. Cumulative changes of characteristic substances of off-flavor of grass carp in two culture systems[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20210167
Citation: Li YAN, Kang LI, Gharti Chetri KAMALA, Qiang LU, Yan XU, Rucong LIU, Guixiang WANG, Gadiri Sow ABDOUL, Liping LIU. Cumulative changes of characteristic substances of off-flavor of grass carp in two culture systems[J]. South China Fisheries Science. doi: 10.12131/20210167

两种养殖模式中草鱼土腥味特征性物质累积变化

doi: 10.12131/20210167
基金项目: 国家重点研发计划项目 (2019YFD0900303);上海市科技兴农技术创新项目 (沪农科创字〔2021〕第3-1号);上海市科技兴农重点攻关项目 (沪农科创字〔2018〕第2-12号)
详细信息
    作者简介:

    闫莉:闫 莉 (1992—),女,硕士研究生,研究方向为生态养殖。E-mail: 2035670387@qq.com

    通讯作者:

    李 慷 (1985—),男,博士,讲师,从事水产品品质提升和鱼类繁殖生物学研究。E-mail: kli@shou.edu.cn

    刘利平 (1977—),男,博士,教授,从事池塘生态养殖与工程和鱼类繁殖生物学研究。E-mail: lp-liu@shou.edu.cn

  • 中图分类号: S 967.4

Cumulative changes of characteristic substances of off-flavor of grass carp in two culture systems

  • 摘要: 为探究养殖模式对草鱼 (Ctenopharyngodon Idella) 养殖水体和肌肉中土腥味物质含量的影响,文章研究了池塘内循环跑道养殖系统 (In-pond raceway system, IPRS) 与传统养殖模式对草鱼中土腥味特征性物质土臭素 (Geosmin, GSM) 和二甲基异莰醇 (2-methylisoborneol, 2-MIB) 累积的影响。通过对不同养殖模式中水体和草鱼肌肉中2-MIB、GSM的动态检测,探究养殖过程中影响土腥味物质累积的因素。结果表明,IPRS水体和鱼肉的2-MIB随养殖时间的延长显著上升,GSM呈现相同的逐步累积趋势,且鱼肉中这2种特征性土腥味物质的变化趋势与水体的一致。传统养殖模式下,水体中2-MIB含量逐渐增加,鱼肉中的2-MIB含量在实验末期显著高于实验初期和中期;水体中GSM的变化差异不显著,鱼肉与水体的GSM含量变化趋势一致,但不同时期鱼肉中的GSM含量差异显著 (P<0.05),且实验末期达最大值。相关性分析表明,土腥味物质的累积量与草鱼体质、体长呈正相关。综上,养殖水体和草鱼肌肉中土腥味物质的累积受养殖模式的影响,规格为0.42~1.23 kg的草鱼的土腥味特征性物质累积速率更快。
  • 图  1  二甲基异莰醇 (a) 和土臭素 (b) 标准曲线

    Figure  1.  Standard curve of 2-MIB (a) and GSM (b)

    图  2  不同养殖模式下水体和鱼肉中土臭素、二甲基异莰醇含量

    a. 池塘内循环流水养殖系统模式中二甲基异莰醇含量变化;b. 池塘内循环流水养殖系统模式中土臭素含量变化;c. 传统模式中二甲基异莰醇含量变化;d. 传统模式中土臭素含量变化;不同大写字母表示土腥味物质在鱼样中差异显著 (P<0.05);不同小写字母表示土腥味物质含量在水样中差异显著 (P<0.05)

    Figure  2.  Concentrations of GSM and 2-MIB in aquaculture water and fish muscle in different culture systems

    a. Concentration of 2-MIB in IPRS system; b. Concentration of GSM in IPRS system; c. Concentration of 2-MIB in traditional pond system; d. Concentration of GSM in traditional pond system. Different capital letters indicate that the concentration of off-flavor compounds varies significantly in fish muscle (P<0.05); while different lower-case letters indicate that the concentration of off-flavor varies significantly in water (P<0.05).

    图  3  两种养殖模式水体中土臭素和二甲基异莰醇含量比较

    a. 二甲基异莰醇;b. 土臭素;不同大写字母表示土腥味物质在池塘内循环流水养殖系统模式中差异显著 (P<0.05),不同小写字母表示土腥味物质在传统模式中差异显著 (P<0.05);*. 土腥味物质在同一时间不同养殖模式中差异显著 (P<0.05)

    Figure  3.  Comparison of GSM and 2-MIB concentrations in aquaculture water in two culture systems

    a. 2-MIB; b. GSM. Different capital letters indicate that the concentration of off-flavor compounds varies significantly in IPRS system (P<0.05); while different lower-case letters indicate that the concentration of off-flavor varies significantly in traditional system (P<0.05); *. Concentration of off-flavor varies significantly between two culture system (P<0.05).

    表  1  SPME-GC-MS方法的参数检验

    Table  1.   Parameter verification of SPME-GC-MS method

    分析物
    Analyte
    保留时间
    Retention time/(min)
    定量离子质合比
    Quantification ion pair/(m·z−1)
    线性关系
    Linearity (R)
    二甲基异莰醇 2-MIB 12.59 95 0.998 8
    土臭素 GSM 15.99 112 0.999 6
    分析物
    Analyte
    基质加标 Matrix spike/(μg·L−1)
    0.5 2.0 4.0
    回收率
    Recovery rate/%
    相对标准偏差
    RSD/%
    回收率
    Recovery rate/%
    相对标准偏差
    RSD/%
    回收率
    Recovery rate/%
    相对标准偏差
    RSD/%
    二甲基异莰醇 2-MIB 50.05~67.38 2.82 44.05~74.29 5.73 55.19~70.54 2.11
    土臭素 GSM 45.54~50.20 2.42 40.63~66.89 4.71 57.26~69.45 5.90
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    表  2  不同养殖模式中草鱼的生长变化

    Table  2.   Growth of C. idella in different culture systems

    采样时间
    Sampling time
    池塘内循环流水养殖系统模式 IPRS system
    体质量
    Body mass/kg
    增重率
    WGR/%
    体长
    Body length/cm
    相对体长增长率
    RSGR/%
    第0天 0thday 0.42±0.02c 0.00±0.00c 27.37±1.10c 44.60±10.69
    第33天 33rdday 0.86±0.03b 117.93±16.79a 34.25±0.50b
    第83天 83rdday 1.23±0.08a 33.13±3.98b 39.25±1.99a
    采样时间
    Sampling time
    传统养殖模式 Traditional pond system
    体质量
    Body mass/kg
    增重率
    WGR/%
    体长
    Body length/cm
    相对体长增长率
    RSGR/%
    第0天 0thday 2.72±0.14c 0.00±0.00c 50.13±1.03b 19.44±3.53
    第33天 33rdday 3.28±0.02b 22.34±4.85a 53.05±3.80ab
    第83天 83rdday 3.61±0.15a 9.38±3.05b 58.75±3.77a
    注:不同字母表示差异显著 (P<0.05) Note: different superscripts mean significantly differences (P<0.05)
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    表  3  草鱼体内二甲基异莰醇和土臭素含量与规格的相关性分析

    Table  3.   Correlation analysis between concentration of off-flavor compounds and fish sizes

    相关系数
    Correlation coefficient
    池塘内循环流水养殖系统模式
    IPRS system
    传统养殖模式
    Traditional pond aquaculture system
    二甲基异莰醇
    2-MIB
    土臭素
    GSM
    二甲基异莰醇
    2-MIB
    土臭素
    GSM
    体质量 Body mass 0.89** 0.82** 0.42 0.25
    体长 Length 0.87** 0.71* 0.51 0.32
    注:*. 相关性显著 (P<0.05);**. 相关性极显著 (P<0.01) Note: *. Significant correlation (P<0.05); **. Very significant correlation (P<0.01)
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  • [1] 于洪波. 淡水渔业养殖生产现状问题浅析[J]. 南方农业, 2015, 9(36): 167-167,169.
    [2] 梁敏, 章雪琴. 水产品中大环内酯类药物残留检测技术的研究进展[J]. 食品安全质量检测学报, 2021, 12(2): 595-601.
    [3] WHITFIELD F B. Biological origins of off-flavours in fish and crustaceans[J]. Water Sci Technol, 1999, 40(6): 265-272. doi: 10.2166/wst.1999.0308
    [4] Hanson T R. Economic impact of off-flavor to the U. S. catfish industry[M]//Schrader K, Rimando A. off-Flavors in aquac-ulture. Washington, D. C: American Chemical Society, 2003: 13-29.
    [5] COTSARIS E, BRUCHET A, MALLEVIALLE J, et al. The identification of odorous metabolites produced from algal monocultures[J]. Water Sci Technol, 1995, 31(11): 251-258. doi: 10.2166/wst.1995.0443
    [6] 殷守仁, 徐立蒲. 淡水浮游藻类与鱼体异味关系的初步研究[J]. 大连水产学院学报, 2003, 18(2): 156-157.
    [7] HOWGATE P. Tainting of farmed fish by geosmin and 2-methyl-iso-borneol: a review of sensory aspects and of uptake/depuration[J]. Aquaculture, 2004, 234(1/2/3/4): 155-181.
    [8] 王国超, 李来好, 郝淑贤, 等. 水产品腥味物质形成机理及相关检测分析技术的研究进展[J]. 食品工业科技, 2012, 33(5): 401-404,409.
    [9] 杨玉平, 熊光权, 程薇, 等. 水产品异味物质形成机理、检测及去除技术研究进展[J]. 食品科学, 2009, 30(23): 533-538. doi: 10.3321/j.issn:1002-6630.2009.23.119
    [10] KIM C, LEE S I, HWANG S, et al. Removal of geosmin and 2-methylisoboneol (2-MIB) by membrane system combined with powdered activated carbon (PAC) for drinking water treatment[J]. J Water Process Engin, 2014, 4: 91-98. doi: 10.1016/j.jwpe.2014.09.006
    [11] PERSSON P E. Sensory properties and analysis of two muddy odour compounds, geosmin and 2-methylisoborneol, in water and fish[J]. Water Res, 1980, 14(8): 1113-1118. doi: 10.1016/0043-1354(80)90161-X
    [12] ROBERTSON R F, JAUNCEY K, BEVERIDGE M C M, et al. Depuration rates and the sensory threshold concentration of geosmin responsible for earthy-musty taint in rainbow trout, Onchorhynchus mykiss[J]. Aquaculture, 2005, 245(1/2/3/4): 89-99.
    [13] 王赛. 水质、藻类变化对罗非鱼异味产生的影响及异味去除初步探讨[D]. 湛江: 广东海洋大学, 2012: 11-13.
    [14] 周梦海, 李慷, 张文博, 等. 不同养殖模式下罗非鱼养殖水体异味物质的含量及其变化[J]. 上海海洋大学学报, 2016, 25(4): 528-533. doi: 10.12024/jsou.20150401418
    [15] 樊厚瑞. 池塘循环流水养殖模式的发展现状和效益分析[J]. 农村经济与科技, 2019, 30(8): 40-42. doi: 10.3969/j.issn.1007-7103.2019.08.027
    [16] 刘梅, 宓国强, 郭建林, 等. 池塘内循环流水养殖模式对黄颡鱼生长性能、形体指标、血清生化指标及肌肉营养成分的影响[J]. 动物营养学报, 2019, 31(4): 1704-1717.
    [17] 王浩伟. 草鱼池塘循环水养殖系统生态及经济效益分析与评价[D]. 南京: 南京农业大学, 2015: 37-44.
    [18] 王峰, 雷霁霖, 高淳仁, 等. 国内外工厂化循环水养殖研究进展[J]. 中国水产科学, 2013, 20(5): 1100-1111.
    [19] 付湘晋, 党亚丽, 许时婴, 等. 白鲢鱼土霉味物质的检测与脱除[J]. 食品与发酵工业, 2010, 36(8): 152-155.
    [20] 杨玉平, 熊光权, 程薇, 等. 鲢鱼体内挥发性成分测定及其产生机理初探[J]. 农产品加工(创新版), 2010(8): 22-25.
    [21] VALLOD D, CRAVEDI J P, HILLENWECK A, et al. Analysis of the off-flavor risk in carp production in ponds in Dombes and Forez (France)[J]. Aquacult Int, 2007, 15(3/4): 287-298.
    [22] 顾兆俊, 朱浩, 刘兴国, 等. 去除鱼类土腥昧养殖系统的构建技术研究[J]. 水产养殖, 2014, 35(10): 33-36. doi: 10.3969/j.issn.1004-2091.2014.10.007
    [23] 张凯, 刘利平, 陈桃英, 等. 罗非鱼不同养殖系统对产出效果及异味物质含量的影响[J]. 中国水产科学, 2018, 25(1): 108-115.
    [24] 农业农村部渔业渔政管理局, 全国水产技术推广总站, 中国水产学会. 2019 中国渔业统计年鉴[M]. 北京: 中国农业出版社, 2019: 24-25.
    [25] 国家环保局本书编委会. 水和废水监测分析方法[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 1989: 39-40.
    [26] 王国超, 李来好, 郝淑贤, 等. 罗非鱼肉中土臭素和2-甲基异莰醇的测定[J]. 食品科学, 2011, 32(22): 188-191.
    [27] IZAGUIRRE G, TAYLOR W D. A guide to geosmin- and MIB-producing cyanobacteria in the United States[J]. Water Sci Technol, 2004, 49(9): 19-24. doi: 10.2166/wst.2004.0524
    [28] 李林. 淡水水体中藻源异味化合物的分布、动态变化与降解研究[D]. 武汉: 中国科学院研究生院 (水生生物研究所), 2005: 50-55.
    [29] 吴添天, 芮明, 朱慧娈, 等. 巢湖蓝藻异味成分分析及影响因素研究[J]. 环境科学与技术, 2015, 38(3): 147-151.
    [30] PARINET J, RODRIGUEZ M J, SÉRODES. J Influence of water quality on the presence of off-flavour compounds (geosmin and 2-methylisoborneol)[J]. Water Res, 2010, 44(20): 5847-5856. doi: 10.1016/j.watres.2010.06.070
    [31] SCHRADER K K, DAVIDSON J W, SUMMERFELT S T. Evaluation of the impact of nitrate-nitrogen levels in recirculating aquaculture systems on concentrations of the off-flavor compounds geosmin and 2-methylisoborneol in water and rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)[J]. Aquacult Eng, 2013, 57: 126-130. doi: 10.1016/j.aquaeng.2013.07.002
    [32] 邱东茹, 吴振斌, 况琪军. 不同生活型大型植物对浮游植物群落的影响[J]. 生态学杂志, 1998, 17(6): 22-27. doi: 10.3321/j.issn:1000-4890.1998.06.005
    [33] YING P, LEI L, SABINE H, et al. Root exudated algicide of Eichhornia crassipes enhances allelopathic effects of cyanobacteria microcystis aeruginosa on green algae[J]. Hydrobiologia, 2018, 823(1): 67-77. doi: 10.1007/s10750-018-3696-7
    [34] STREIT B. Bioaccumulation of contaminants in fish[J]. Fish Ecotoxicol, 1998, 86(86): 353-387.
    [35] SCHRAM E, SCHRAMA J W, KOOTEN T V, et al. Experimental validation of geosmin uptake in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Waldbaum) suggests biotransformation[J]. Aquacult Res, 2017, 42(9): 668-675.
    [36] KLEINOW K M, MELANCON M J, LECH J J. Biotransformation and induction: implications for toxicity, bioaccumulation and monitoring of environmental xenobiotics in fish[J]. Environ Health Persp, 1987, 71: 105-119. doi: 10.1289/ehp.8771105
    [37] 徐立蒲, 潘勇, 曹欢, 等. 寡盐水鱼池藻菌土腥异味化合物研究[J]. 生态学报, 2008, 28(10): 5173-5178. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2008.10.066
    [38] WESTERHOFF P, RODRIGUEZ-HERNANDEZ M, BAKER L, et al. Seasonal occurrence and degradation of 2-methylisoborneol in water supply reservoirs[J]. Water Res, 2005, 39(20): 4899-4912. doi: 10.1016/j.watres.2005.06.038
    [39] 宋文华. 养殖密度和温度对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)生长和生理生化指标的影响[D]. 青岛: 中国海洋大学, 2012: 28-42.
    [40] DIONIGI C P, BETT K L, JOJNSEN P B, et al. Variation in channel catfish Ictalurus punctatus flavor quality and its quality control implications[J]. 1998, 29(2): 140-154.
    [41] MARTIN J F. The use of sodium carbonate peroxyhydrate to treat off-flavor in commercial catfish ponds[J]. Water Sci Technol, 1992, 25(2): 315-321. doi: 10.2166/wst.1992.0067
    [42] YARNPAKDEE S, BENJAKUL S, PENJAMRAS P, et al. Chemical compositions and muddy flavour/odour of protein hydrolysate from Nile tilapia and broadhead catfish mince and protein isolate[J]. Food Chem, 2014, 142: 210-216. doi: 10.1016/j.foodchem.2013.07.043
    [43] 韩萃, 魏发奕, 李丽, 等. 养殖虹鳟体内土腥味物质分布及其与水质关系的研究[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2021, 51(1): 23-30.
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-04
  • 修回日期:  2021-07-14
  • 录用日期:  2021-08-13
  • 网络出版日期:  2021-09-20

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