三倍体“三文鱼”为何被大力推广养殖?究竟好在哪里?

自1970以来,大西洋鲑(即“三文鱼”)的养殖业在全球范围内获得了巨大发展,全球每年生产约200万吨优质鲑鱼。三文鱼生鱼片营养丰富,肉质鲜美,其中omega-3长链多不饱和脂肪酸是世界公认的人体必需营养素。

三倍体“三文鱼”为何被大力推广养殖?究竟好在哪里?

自然洄游途中的大西洋鲑

然而,在不同的养殖国家,每年都会有大量大西洋鲑从养殖网箱中逃逸到自然海域中。

这就造成了一个很大的麻烦:人工养殖的鲑鱼会与自然野生的鲑鱼杂交,养殖鲑鱼的基因流会影响野生鲑鱼的基因纯度,从而导致野生鲑鱼种质的退化。

为了解决这一难题,水产科技从业者想出了一个妙招:推广养殖三倍体大西洋鲑

大家都知道,我们身边常见的无籽西瓜是三倍体的,它是通过自然的二倍体与诱变产生的四倍体西瓜杂交后形成的,具有高度的不育性。三倍体大西洋鲑也是如此,即便养殖的三倍体大西洋鲑逃逸到野外也无法生殖(即不能产生可育后代)。

三倍体“三文鱼”为何被大力推广养殖?究竟好在哪里?

三倍体大西洋鲑

那么作为消费者,我们关心的问题就随之而来了:三倍体与二倍体的大西洋鲑在肉质、营养成分及生殖能力上究竟有什么差异呢?

这就是我们今天要探讨的话题。

三倍体大西洋鲑:优点与缺点都很明显

传统的鲑鱼养殖中大多数种类是二倍体,它们的体细胞中有两组正常的染色体。自从1970年以来,水产育种科学家们通过在受精卵上施加静水压或改变温度等方法,已经在30多个水产物种中成功诱导出了三倍体,如草鱼(Ctenopharyngodon idella)、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)、罗非鱼(Oreochroms mossambcus )、香鱼(Plecoglossus altivelis)、泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)、牙鲆(Paralichthys olivaceus)等。

这些三倍体水产品种在生长上有个最大的优势——它们的性腺几乎不发育,在生长过程中绝大多数营养用于个体生长,因而通常体质强健、发病少、个头儿也很大,肉类产出量也就随之升高。

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三倍体大西洋鲑

同时,三倍体鲑鱼也有个很大的缺点——雄性后代的存活率很低,平均下来只有1.6%。另外据国外期刊报道,三倍体大西洋鲑S. salar在自然状态下与密宗鲑鱼Oncorhynchus keta存在杂交现象。因此评估三倍体大西洋鲑的繁殖特征同样重要。

接下来的实验就是围绕三倍体“三文鱼”的生殖能力营养品质两大方面开展的——

实验设置与鱼苗的饲养

挪威自然研究所水声研究站(NINA)进行了2015-2017两个养殖年度的实验。

起初,二倍体与三倍体鲑鱼苗被放养在淡水缸中,直到其重量达到2-3克。随后,两种倍型的鲑鱼幼苗被转移到2‰-3‰盐水中(模拟自然条件下的咸淡水环境),之后再进行标准化养殖。

三倍体“三文鱼”为何被大力推广养殖?究竟好在哪里?

该研究中,其他的实验参数设置如下:

就这样,经过两到三年后,随机抽取养殖池中的二倍体和三倍体成鱼,记录其体长、体重,再取两者的肌肉样品、性腺组织等进行分析对比。

实验结果:两者在身体、生殖、肉质上均存在差异

在相同的条件下养殖两年后,二倍体大西洋鲑比三倍体的身体质量更好,但是到了第三年,两者的身体状况指标并没有显著差异。

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▲▲如上图所示,红色代表二倍体鲑,蓝色代表三倍体鲑鱼,左侧两个箱体为2龄大的鲑鱼,右侧两个箱体为3龄大的鲑鱼。我们可以发现,2龄大时,二倍体鲑鱼的身体指标优于三倍体鲑鱼;3龄大时,二倍体鲑与三倍体鲑身体指标非常接近,并不存在显著差异。

另外,在生长速度方面,Galbreath教授发现三倍体大西洋鲑鱼的生长速度明显比二倍体快;Sambraus的研究团队的进一步研究表明,二倍体和三倍体鲑鱼都暴露在连续24小时的光照下,三倍体鲑鱼的身体状况显著高于二倍体鲑鱼。

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▲▲如上图所示,左侧三张图为二倍体鲑鱼的卵巢组织切片,右侧三张图为三倍体鲑鱼的卵巢组织切片。倍体的卵巢完整地经历了不同的发育阶段,而且卵母细胞积累了丰富的油滴(OD),而三倍体鲑鱼的卵巢则发育不足,甚至完全看不到成熟的卵母细胞。

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▲▲在雄性的精巢组织切片方面,三倍体与二倍体鲑鱼精巢的发育水平非常相近,不存在显著差异(如上图所示,左侧两张图示二倍体雄鲑精巢,右侧两图示三倍体雄鲑鱼精巢)。

尽管两种倍型的鲑鱼在产生精子的数量没有太大差异,然而在精子的运动能力上却存在巨大差异。

在二倍体鲑鱼产生的精子中,活跃运动的精子所占比例为11.61±5.63%,而三倍体鲑鱼的活动精子比例只有0.63±0.5%;此外,二倍体雄鲑的产精速度(68.31±18.19μm/s)也明显高于三倍体雄鲑的产精速度(12.61±8.43μm/s)。

我们都知道,婴幼儿奶粉中含有大量的不饱和脂肪酸,如EPA和DHA等。这些不饱和脂肪酸能够促进婴幼儿大脑发育,还能有效降低心血管疾病的风险。

相比于鸡、鸭、鹅与猪、牛、羊等畜禽而言,EPA,DHA在鱼类等水产品中的含量更为丰富,在大西洋鲑中其含量就更高了。因此多吃鱼不仅能使人变聪明,而且还具有很好的保健作用。

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▲▲大西洋鲑的经典模式图

然而,随着全球气温升高,鱼类中不饱和脂肪酸的含量会随之降低,这是因为不饱和脂肪酸的热稳定性较差。因此,自然界中存在这样一种现象:大多数冷水鱼体内的不饱和脂肪酸含量普遍高于温水鱼,温水鱼又高于热带鱼。

在2006年,全球平均每100克鲑鱼中约有2.74克的不饱和脂肪酸,但到了2010年,苏格兰鲑鱼养殖场出产的鲑鱼不饱和脂肪酸含量已经降到了1.36克,挪威鲑鱼养殖场则降到了1.00克。此时,寻找新的增产模式已经迫在眉睫,这也是三倍体三文鱼得以被重视的一个原因。

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▲▲左图为双向方差分析,右图为二倍体与三倍体大西洋鲑之间的总体脂肪含量差异。红体为二倍体鲑鱼,总体脂肪含量低;蓝体为三倍体鲑鱼,总体脂肪含量高。

此外,在肌肉组织中,三倍体鲑鱼与二倍体鲑鱼脂肪含量相近,但是三倍体鲑鱼每克脂质中所含的EPA、DHA、ARA以及n-3 LC-PUFA等不饱和脂肪酸的含量却高于二倍体鲑鱼。

这说明,三倍体鲑鱼虽然性腺发育不足,但是鱼片的质量却没有因此下降,因此三倍体鲑鱼取代二倍体鲑鱼能够在一定程度上改善人们的餐桌营养。

三倍体鲑鱼不同于转基因鲑鱼,可放心食用

2019年3月8日,美国食品药品监督管理局(FDA)解除了对转基因三文鱼市场的禁令,在国内外的水产界引起了巨大轰动。

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一提到“转基因”,我们就很容易联想到食品安全问题。

转基因鱼类究竟是否安全无害?能否大规模上市?对人体基因是否会产生潜在影响?对于这一系列问题,消费者普遍持担忧的态度,即便是专家,其口径也不统一。

1983年,我国水生所的专家团队获得了泥鳅、金鱼、鲫鱼、鲤鱼等水产动物的转基因品种。1991年,据报道,我国的转基因黄河鲤鱼平均增长速度比普通黄河鲤鱼快52.93%-114.92%

即便以上研究显示,转基因鱼类具有无与伦比的生长速度,但我国在该领域始终处于科学研究阶段,进行市场推广的可能性很低。

三倍体“三文鱼”为何被大力推广养殖?究竟好在哪里?

▲▲正常三文鱼和同龄的转基因三文鱼对比,图片来源于《自然-生物杂志》

FDA虽然批准了转基因三文鱼可以在美国上市,但是其养殖基地还需单独设立,而且不得与普通三文鱼混养,同时还要严格防止转基因三文鱼逃跑。

与转基因三文鱼不同的是,三倍体三文鱼仅仅是染色体组数不同,其体内的全部基因都是自然界中原本存在的,因而不存在基因层面的安全隐患,完全可以放心食用。这与我国北方普遍推广的三倍体牡蛎原理相同,是真正值得被消费者接受的优良品种。

三倍体“三文鱼”为何被大力推广养殖?究竟好在哪里?

关于三倍体大西洋鲑与转基因三文鱼,您有什么看法?欢迎留言评论!


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页面更新:2024-04-14

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