脆肉或許將不再局限于全蠶豆，也將不單局限于草魚！這是整個水產養殖產業“提質增效”的利好！
文/ 水產前沿實習編輯 曾鈴程
圖/ 珠江所水產養殖與營養團隊
1973年，廣東中山首次在中山長江水庫培育出脆肉鯇。也是從這里開始，脆肉鯇產業逐漸壯大。到2018年，東升鎮脆肉鯇養殖面積達16309畝，占水產養殖總面積60%，脆肉鯇年產值約9億元，占全鎮農業總產值的70%。但是脆肉鯇已經不單是一個地方產業，也代表著國內大宗水產品品質提升的最靚麗的名片之一。
可是打了幾十年“蠶豆牌”，脆肉鯇的瓶頸也越發明顯，養殖周期長，賒欠比例大，流通渠道單一等也是現實中不得不面對的問題。從生產上來講，就是生產體系和市場供需之間還沒有找到最佳適配，或許這也是脆肉鯇產業迫切需要的突破點。當然近些年，業界也想了不少辦法，但更多還是普水料和膨化料之間的博弈，對于草魚脆化的關鍵環節尚缺少重大突破。而這個遺憾，被珠江所謝駿研究員領導的水產養殖與營養團隊所填補。
珠江水產研究所謝駿研究員領導的水產養殖與營養團隊（一排左三為謝駿研究員）
近日，國際知名期刊《Food Chemistry》（2020年，影響因子IF=6.306）在線發表了謝駿團隊的文章，系統闡述了天然食物蠶豆改變脆肉鯇（脆化草魚）肌肉質構的ROS作用機制。該論文得到國家大宗淡水魚產業技術體系項目資助。珠江所郁二蒙博士和付兵碩士為該論文的共同第一作者，珠江所研究員謝駿和美國休斯頓維多利亞大學教授Kaneko為該論文共同通訊作者。
“我們可以告訴產業界的朋友，草魚脆化已經有了新的方向！”而且，由于作用機理更加清晰，脆肉或許將不再局限于全蠶豆，也將不單局限于草魚！這也是整個水產養殖產業“提質增效”的利好！
郁二蒙博士在測量質構參數
付兵碩士在測量質構參數
十余年潛心研究，講好中國故事
水產前沿：能不能跟我們介紹一下，當時團隊涉及這項研究的背景？
謝駿：一是有歷史，1973年是脆肉鯇首次被發現，到現在已經有三十多年。我們作為廣東的本土研究機構也很早就開始介入其中。
二是有規模，脆肉鯇在東升鎮成了一個產業，不僅覆蓋廣東，還覆蓋全國，甚至是在歐美也有銷售，雖然目前銷售量還不大。
三是對于我們科學工作者而言，這是一個非常典型的研究材料。通過天然的食物——蠶豆，投喂之后有一個非常顯著的效果，就是我們講的口感，科學術語就是質構，它是數倍于普通草魚。
當然我們也是為了解決產業所存在的問題。產業發展也到了一定瓶頸，雖然有特色，但是沒有被充分發揮，在養殖過程中間也會出現溶血、半脆、不脆等問題。
水產前沿：其實也挺意外，脆肉鯇作為一個區域品牌，居然也得到了國際上的高度認可！這應該相當不容易？
謝駿：這十幾年，我們陸陸續續在國際期刊上發了十幾篇文章。在這個過程中，我們也在國際上不斷地接觸交流，也推動了國際上對我們的認知。
而且，我們目前已經在《Food Chemistry》雜志發過兩篇文章。這個雜志是食品領域頂級雜志，目前的影響因子是6.306，這說明國際上對這個東西越來越認可，也將我國的水產養殖研究工作在國際上進一步推廣。
另一方面，我們自己中國人要講好中國故事，作為本土研究機構也要講好廣東故事，這是我們的職責所在。
層層遞進，分子層面理清脆化機制
水產前沿：從什么時候開始立項的呢？這其中有沒有遇到大的波折？
謝駿：我們沒有嚴格的立項，最開始也是興趣，到現在我們的研究已有13年了。
郁二蒙：從2007就已經開始了。
謝駿：這中間有個過程，最開始我們也很困惑。
首先，我們困惑的是這吃蠶豆，不像一般的飼料學實驗。我們沒有辦法設置成單一組分，就像我們吃的中藥一樣，要發表文章，讓大家去認可，會遇到一個很大的障礙，這也是我們遇到的第一個障礙。還有當時我們去發文章，因為這畢竟是通過蠶豆投喂改變了魚的生長和結構，飼料學相關雜志幾乎都不接受。因為飼料相關研究，講究等氮等能。可是蠶豆是大品類，組分是不穩定的，這就是一個難題。所以在前期，我們的確是很難把這個東西闡述給國內國外的學界。
后來，還是發揮了郁二蒙博士的特長。他以前是做分子生物學，也是借助了分子生物學的手段來更深刻的研究這種現象。分子生物學里面，我們最早找到的一個手段就是基因芯片。通過基因芯片，來做脆化和非脆化的普通草魚的對比，基因表達有什么區別。但當時沒有現存的關于草魚的基因芯片可供我們使用，只有斑馬魚的基因芯片。因為斑馬魚是世界公認的模式動物。但是斑馬魚和草魚也有個共同點，他們都是鯉科魚類。我們也去做了基因比校，它們也非常接近，所以當時我們也冒險采用了斑馬魚的基因芯片。那時候是2013年左右，發在了一個當時影響因子2.0左右的期刊上，從這里開始就可以發文章了。
之后，我們又碰到一個障礙。基因表達和蛋白表達不是完全同步，蛋白表達的東西和功能還不一樣是完全一樣的，所以我們又去做了蛋白表達這一塊兒。這個階段花費了好多年，從蛋白質組學技術剛出來，我們就開始做，折騰到2017年，才終于發了篇文章在《nature》子刊《Scientific Reports》。
在解決了蛋白表達之后，我們又找到了一個新方法——RNA-seq轉錄測序技術。這就擺脫了斑馬魚基因芯片的限制，而是針對自身基因表達的變化。這就完善了我們在前面不能使用草魚基因芯片的缺憾。
后來，郁二蒙博士又找到了一個新的方法，是關于表觀遺傳方面。
郁二蒙：就是蛋白修飾，修飾后蛋白才會有活性，也就是蛋白在相關酶作用下發生甲基化、乙酰化、磷酸化、腺苷酸化、泛素化、ADP核糖基化等修飾的過程。我們在這方面也做了很多細致的研究。
水產前沿：也就是這里面有個研究過程，從一個方向轉到另一個方向？
郁二蒙：層層遞進，也是得益于近些年科學技術的發展，從而把整個過程研究得更加透徹。從最開始研究肌肉組織，到后面我們從整個代謝，也就是通過投喂蠶豆，經過肝臟、腸道等途徑引起肌肉質構的改變，把整個過程都給梳理清楚了。
水產前沿：ROS應該是里面的核心機制，能不能再談談這方面？
謝駿：ROS是生物體內活性氧簇分子，這類分子和細胞代謝、分化、轉移的過程是密切相關的，相當是類信號分子。
郁二蒙：它包括自由基和非自由基，像過氧化氫（H2O2）、羥自由基（OH-）這些物質，它們都是活性氧簇分子。
謝駿：就像在健身房運動，有有氧運動和無氧運動的區別。一般在激烈運動的時候，做了很多hit動作，這樣的無氧運動之后，機體內ROS的含量就會非常高。ROS是不斷涌現、不斷消除、不斷參與生命過程的一類東西，不僅僅是一種途徑，而是多種途徑都能產生。
水產前沿：那我最開始的理解可能還是有偏差。我本以為ROS是一種調節機制，但是它們實際是指一類物質的總稱。但是在謝老師團隊的研究后，發現這類物質是草魚脆化整個過程中的關鍵指標，也就是信號因子。
郁二蒙：可以這么理解。
不再單純全蠶豆，生長速度還快1倍
水產前沿：那從產業的角度，是不是意味著這個過程我們可以進行針對性的調節？
謝駿：這些年我們也關注了脆肉鯇產業的一些情況。單純使用蠶豆會有幾個問題，比如說容易引起腸炎；在過程中，容易半脆不脆；在脆化的后期，也容易出現溶血。
我們對脆化過程進行很細致的研究，認為熱應激是草魚脆化過程中蛋白調控的關鍵因素，也就是溫度是一個核心要素。積溫不夠的時候，那一年蠶豆脆化的效果就會比較差。在去年溫度就比較合適，所以蠶豆就用得少了。所以如果養殖戶能夠控制好合適的水溫，那么脆化所用的蠶豆就會比較少，別人16斤，那可能就才用14斤，甚至11斤。
第二點，我們找到已經找打了蠶豆的真正有效組分，而且進行了實驗驗證。這意味著不用再投喂全部蠶豆了，吃有效成分也可以達到同樣的脆度。同時我們的（投喂有效組分的）生長速度會快1倍，也比普通的飼料也略快一點點。我們可以告訴產業界，新的方向已經出來了。
水產前沿：這應該是個重大的突破！
謝駿：只是我們現在存在一個什么問題呢？那就是如果大規模生產，我們對于產品和技術的成本還是未知的，還需要進行一個更大規模的試驗。這打算跟企業合作，已經有意向性的企業正在關注這方面，也有過長期的合作。
第三點，在市面上也有其他脆肉品種，比如說脆羅非。實驗結果發現，不僅僅是羅非魚，通過我們研究出來的這個ROS調節機制，幾乎目前所有養殖魚類都能進行品質改良、質構調整。這也包括肉食性的魚類，比如生魚、加州鱸，都可以通過類似的手段、思想和方法來實現。在疫情結束之后，我們后續也會開展相關的工作。
第四點，實際上我們不一定要完全依靠營養調控。ROS機制告訴我們，只要能夠精準的調控ROS的話，就能得到相關的質構改變效果。這方面比如說跑道魚，以后我們也會以ROS作為指標，通過改善水質、生長環境等方面，使用雙重手段來進行魚類品質的改進和調控。
雖然我們研究取得了重大進展，但在大規模應用的一公里還沒有突破，嚴謹一點講，我們還只算是給產業提供了一個新的方向。
珠江水產研究所養殖與營養團隊介紹
水產養殖與營養團隊，現有在編職工8人，其中高級職稱5人，中級職稱3人。研究室為農業部熱帶亞熱帶水產資源利用與養殖重點實驗室、廣東省大宗淡水魚科技創新中心等，現有質構儀、實時原子吸收儀、水質在線監測系統、定量熒光PCR儀、冷凍高速離心機、倒置熒光顯微鏡、凝膠成像系統、核酸蛋白濃度分析儀等大型儀器設備30臺套。針對水產養殖學科領域開展了水產動物健康養殖技術、水產動物營養飼料與品質提升、養殖水域環境修復技術等相關研究，相關成果獲2020年度廣東省技術發明一等獎和2018年度廣東省科學技術進步二等獎。目前本團隊承擔國家產業技術體系項目、國家自然科學基金、國家科技支撐計劃課題等40余項，每年科研經費近500萬，發表論文200余篇，獲授權專利40余件。
來源：https://mp.weixin.qq.com/s/0f87pknvC23vXhMVHQC3uw
