海带(Saccharina japonica)是我国水产养殖的主要种类之一，在我国水产养殖产业中占有重要地位。2018年，我国海带产量为152.25万t，占藻类总产量的64.96% (农业农村部渔业渔政管理局, 2019)。海带营养丰富，是百姓家中常见食品，具有增加食物鲜味、高效补碘、预防和治疗甲状腺疾病的作用，其中的某些成分还具有抵抗辐射、抑制脂肪消化吸收、保养皮肤及头发和降低血压、血脂和血糖等保健功效。同时，海带也是碘和褐藻胶提取的常用原料，工业价值颇高，具有广阔的开发前景(苏丽, 2018; 王文亮等, 2008)。

目前，筏式养殖是我国海带的主要养殖方式，由于不同海域环境条件不同，海带筏式养殖密度和筏架间距等具体养殖方法有所差异(段德麟等, 2015)，常常依据养殖从业者经验确定。桑沟湾是我国海带的重要养殖海域，海带传统养殖方法已沿用多年，随着养殖规模不断扩大，已经超出了海带养殖容量(方建光等, 1996; 史洁, 2009)。在超容量养殖条件下，海带收获规格减小，干海带成色不佳。已有研究表明，海带的营养成分受到温度、品种、生长阶段、养殖海域和加工方式等因素的影响(Hwang et al, 2014; Boakye et al, 2018)，而在同一海域采取不同养殖方式能否对海带的营养成分产生影响尚不清楚。作者在科学评估桑沟湾海带养殖容量的基础上，建立了海带筏式养殖的标准化模式与技术，取得了显著的效果(房景辉等, 2019)。本研究在海带传统养殖模式和标准化养殖模式下，分析不同养殖模式海带营养物质含量差异，旨在进一步探究桑沟湾标准化海带养殖模式的优势，为海带养殖方法改进提供参考依据。

实验海带采自标准化养殖海区和传统养殖海区，2个海区均位于桑沟湾南侧的东楮岛养殖海域，相距约50 m。标准化养殖模式与传统养殖模式相比，增大了筏架间距、浮漂大小和海带绳间距，减少了每条筏架上海带绳数量及每根海带绳上的海带棵数，这些参数的改变将标准化养殖模式海带的密度降低为传统养殖方式的62.9%(房景辉等, 2019)。2个海区海带夹苗时间均为2017年12月，于2018年5月收获，养殖过程的管理方式相同。本研究随机在收获的海带中各取10棵，每棵海带从假根部往上，分下、中、上3段等重取样合计500~600 g作为样品进行分析。其中，标准化养殖模式海带的规格为(1791±481) g，传统养殖模式海带的规格为(1511±405) g。

在70℃条件下，使用电热鼓风干燥箱(DHG- 9240A, 上海)将海带样品烘干至恒重，使用电子天平称量干重，计算含水率，再研磨用于其他成分测定。其中，可溶性蛋白采用考马斯亮蓝法测定，粗脂肪按GB/T5009.6−2003中的方法测定；氨基酸按GB/ T5009.124−2016中的方法使用氨基酸自动分析仪(L8900, HITACHI，日本)测定；脂肪酸使用脂肪酸分析仪(QP2010plus, SHIMADZU，日本)按GB/5009. 168−2016中的方法测定；矿物质元素使用原子吸收光谱仪(AA80, Perkin-Elmer，美国)测定；褐藻胶含量采用醋酸钙法测定；可溶性糖采用市售植物可溶性糖含量测试盒(蒽酮比色法)测定。

所得数据采用SPSS 22.0统计分析软件分析处理，采用独立样本t检验比较2种养殖模式下海带的一般营养成分、氨基酸组成、脂肪酸组成、矿物质元素含量、可溶性糖含量和褐藻胶含量，以P < 0.05作为差异显著水平。

2种养殖模式下海带的一般营养成分见表 1。标准化养殖模式海带的水分、蛋白质和灰分含量略高于传统养殖模式海带，但无显著性差异；脂肪含量略低于传统养殖模式海带，但无显著性差异(P > 0.05)。标准化养殖模式海带的可溶性蛋白含量显著高于传统养殖模式(P < 0.05)。

表 1(Tab.1)

表 1 2种养殖模式下海带的一般营养成分 Tab.1 Nutrient compositions of kelp under standardized and traditional long-line aquaculture mode 营养成分 Nutrient 标准化养殖 Standardized 传统养殖 Traditional 水分 Moisture (%) 88.32±2.10 88.06±1.58 蛋白质 Protein (%) 6.88±0.33 6.88±0.33 可溶性蛋白 Soluble protein (g/L) 0.74±0.20a 0.41±0.14b 脂肪 Lipid (%) 0.88±0.25 1.00±0.12 灰分 Ash (%) 48.15±1.19 45.30±1.56 注：表中同一行带有不同字母的数据表示相互之间差异显著(P < 0.05)，下表同 Note: Data in the same row with different superscript letters are significantly different from each other (P < 0.05), the same as below

表 1 2种养殖模式下海带的一般营养成分 Tab.1 Nutrient compositions of kelp under standardized and traditional long-line aquaculture mode

从表 2可以看出，除赖氨酸以外，标准化养殖模式海带的必需氨基酸的平均含量均高于传统养殖模式的海带，其中，丙氨酸、丝氨酸和天冬酰胺等8种氨基酸含量显著高于传统养殖模式(P < 0.05)。所测的氨基酸中，谷氨酸含量最高，标准化养殖模式与传统养殖模式海带的谷氨酸含量分别为1.75%和1.27%。标准化养殖模式下，海带的各呈味氨基酸平均含量均高于传统模式。

表 2(Tab.2)

表 2 2种养殖模式下海带的氨基酸组成 Tab.2 Composition of amino acids in kelp under standardized and traditional long-line aquaculture modes (%) 氨基酸 Amino acids 标准化养殖 Standardized 传统养殖 Traditional 丙氨酸 Ala* 0.63±0.10a 0.51±0.06b 丝氨酸 Ser 0.28±0.05a 0.24±0.04b 亮氨酸 Leu 0.39±0.06 0.34±0.06 天冬酰胺 Asn* 0.97±0.24a 0.75±0.16b 异亮氨酸 Ile 0.22±0.04a 0.18±0.04b 甘氨酸 Gly* 0.34±0.05a 0.28±0.05b 精氨酸 Arg 0.22±0.04a 0.18±0.04b 组氨酸 His 0.11±0.02 0.09±0.02 缬氨酸 Val 0.36±0.04 0.34±0.04 苏氨酸 Thr 0.37±0.05a 0.30±0.04b 苯丙氨酸 Phe* 0.27±0.03 0.24±0.03 甲硫氨酸 Met 0.15±0.02 0.14±0.02 谷氨酸 Glu* 1.75±0.61 1.27±0.43 赖氨酸 Lys 0.27±0.04 0.34±0.35 脯氨酸 Pro 0.26±0.08a 0.13±0.05b 酪氨酸 Tyr* 0.22±0.02 0.20±0.02 注：*表示呈味氨基酸 Note: *: Flavor amino acid

表 2 2种养殖模式下海带的氨基酸组成 Tab.2 Composition of amino acids in kelp under standardized and traditional long-line aquaculture modes (%)

2种养殖模式下海带的各种脂肪酸含量均较小，除C18:3外，海带的其他脂肪酸指标均无显著差异(P > 0.05)。标准化养殖模式下海带的饱和脂肪酸平均含量略高于传统养殖模式，不饱和脂肪酸平均含量略低于传统养殖模式，但无显著性差异(P > 0.05)(表 3)。

表 3(Tab.3)

表 3 2种养殖模式下海带的脂肪酸组成 Tab.3 Contents of fatty acids in kelp under standardized and traditional long-line aquaculture modes (%) 脂肪酸 Fatty acids 标准化养殖 Standardized 传统养殖 Traditional C14:0 0.100±0.010 0.090±0.010 C15:0 0.002±0.000 0.002±0.000 C16:0 0.170±0.020 0.170±0.020 C18:0 0.020±0.010 0.030±0.010 C20:0 0.003±0.000 0.003±0.000 饱和脂肪酸 Saturated fatty acids 0.370±0.036 0.330±0.120 C16:1 0.020±0.010 0.020±0.000 C18:1 0.160±0.020 0.160±0.020 C18:2 0.060±0.020 0.06±0.010 C18:3 0.030±0.040a 0.020±0.010b C18:1n9 0.150±0.020 0.160±0.020 C20:3 0.003±0.002 0.005±0.003 EPA 0.030±0.010 0.030±0.010 C22:1 0.020±0.000 0.020±0.000 C23:0 0.070±0.010 0.080±0.010 不饱和脂肪酸 Unsaturated fatty acids 0.310±0.038 0.330±0.048

表 3 2种养殖模式下海带的脂肪酸组成 Tab.3 Contents of fatty acids in kelp under standardized and traditional long-line aquaculture modes (%)

2种养殖模式下海带的矿物质含量均无显著差异(P > 0.05)。除Fe、Ca和P之外，标准化养殖模式海带的Zn、Mg、Na和K 4种矿物质元素的平均含量都略高于传统养殖模式，但无显著性差异(P > 0.05) (表 4)。

表 4(Tab.4)

表 4 2种养殖模式下海带的矿物质元素含量 Tab.4 Contents of mineral element in kelp under standardized and traditional long-line aquaculture modes (%) 元素 Elements 标准化养殖 Standardized 传统养殖 Traditional 锌 Zn 0.0008±0.0003 0.0007±0.0001 镁 Mg 0.56±0.13 0.54±0.04 铁 Fe 0.03±0.02 0.03±0.01 钠 Na 2.62±0.33 2.47±0.24 钾 K 13.73±2.87 11.96±2.13 钙 Ca 0.66±0.08 0.66±0.05 磷 P 0.13±0.01 0.15±0.05 注：表中2种模式相同指标的数据没有显著性差异(P > 0.05) Note: There is no significant difference in the same parameter of the two long-line aquaculture modes (P > 0.05)

表 4 2种养殖模式下海带的矿物质元素含量 Tab.4 Contents of mineral element in kelp under standardized and traditional long-line aquaculture modes (%)

标准化养殖模式下海带的可溶性糖含量为0.89%，比传统养殖模式的0.59%高50.85%，且差异显著(P < 0.05)。褐藻胶含量比传统养殖模式高6.54%，但2种模式无显著差异(P > 0.05)(表 5)。

表 5(Tab.5)

表 5 2种养殖模式下海带可溶性糖和褐藻胶的含量 Tab.5 Contents of soluble sugar and sodium alginate in kelp under standardized and traditional long-line aquaculture modes (%) 指标 Parameters 标准化养殖 Standardized 传统养殖 Traditional 可溶性糖 Soluble sugar 0.89±0.33a 0.59±0.16b 褐藻胶 Sodium alginate 22.66±3.89 21.27±4.15

表 5 2种养殖模式下海带可溶性糖和褐藻胶的含量 Tab.5 Contents of soluble sugar and sodium alginate in kelp under standardized and traditional long-line aquaculture modes (%)

我国的海带产量居世界首位，海带对我国社会和经济具有重要意义，它不仅是重要的食品，也是海带多糖、褐藻胶和甘露醇等的主要生产原料。目前，关于海带的营养成分研究报道较多，盛晓风等(2011)对海带不同生长时期的营养成分进行了研究，发现不同月份海带的甘露醇、褐藻胶和碘等含量有所差异；李涛等(2012)以“黄官1号”海带为研究对象，对其在不同海域的营养成分进行了研究，发现同一品种在不同海域的营养成分会产生较大差异；刘红英等(2005)对山东青岛和浙江宁波两地的海带营养成分进行了研究，发现宁波海带中粗蛋白、碘和褐藻胶的含量大于青岛海带，而岩藻聚糖硫酸酯和甘露醇的含量则远远小于青岛海带。除此之外，还有学者研究发现，季节(Black, 1948; Adams et al, 2011)、品种(王培功等, 1998)、品系(刘建新等, 2001)，甚至个体(崔铁军等, 1993)差异都是影响海带营养成分的重要因素，特别是在不同海域，由于生长环境(温度、光照和营养盐等)不同会导致海带成分产生差异。因此，生长海域差异对海带主要成分的含量有重要影响已成为共识。

但在环境条件一致的同一海域，采用不同的养殖模式也会对海带产品的营养成分产生影响，这在以前的研究中鲜见报道。本研究发现，标准化养殖模式可以提高海带蛋白质、可溶性蛋白、氨基酸、饱和脂肪酸、微量元素和可溶性糖等营养成分含量，尤其是可以提高氨基酸和脂肪酸的含量。这表明标准化养殖模式的海带产品营养价值和品质均优于传统养殖模式。对比2种养殖模式重要环境指标发现，标准化养殖模式下的海带比传统养殖模式有更充足的光照和更高的海水交换速度。光照强度不足是传统养殖模式尤其显著的问题，其海带所处水层的光照强度很少超过8000 lx；传统养殖模式海流流速较慢，限制了营养盐的更新速度，这2个重要因素限制了传统养殖模式海带的生长(房景辉等, 2019)，从而导致营养积累不佳。因此，除养殖海区的大环境差异可以影响海带生长和营养成分外，海区局部环境甚至微环境也是影响海带生长和营养成分的重要因素。

本研究表明，标准化养殖的海带营养成分含量总体上高于传统养殖模式的海带产品。我国是多糖、褐藻胶和甘露醇等的主要生产国(宋武林, 2016; 刘树立等, 2007)，作为褐藻胶的主要原料，海带中褐藻胶含量对工业生产的意义重大。本研究结果显示，标准化养殖模式下，成品海带的平均褐藻胶含量比传统养殖模式高6.54%，如果以我国万吨级的褐藻胶产业规模进行计算(尚德荣等, 2011)，褐藻胶含量的提升可以产生可观的经济价值。此外，标准化养殖模式下海带的可溶性糖(包括单糖、寡糖和多糖)含量比传统养殖模式高50.85%，其藻体碳含量也得以提高(房景辉等, 2019)，提升了海带作为多糖提取原料的利用价值。对养殖企业来说，标准化养殖模式可以提高海带产品品质，从而提高经济效益(房景辉等, 2019)；对加工企业来说，获得质量较高的加工原料，在同样的加工工艺条件下，可以获得品质较高的加工产品，同时保证产量和效益(何敏元, 1986; 尚德荣等, 2011)；对消费者来说，可以从优质的海带产品中获得较好的外观、口感和营养等各方面体验，消费意愿得以提高。因此，标准化养殖模式的优势显著，不仅可以提高产品品质，同时，可以增加经济效益和生态效益(王丽, 2010; 唐启升等, 2013)。优化养殖结构，改进养殖方式是推动海带养殖技术升级的重要发展方向。

本研究表明，在同一海域，不同养殖模式下的海带营养成分会有所差异。标准化养殖模式下海带的营养丰富，褐藻胶含量更高。在桑沟湾海域采用标准化养殖模式养殖海带，能提高海带的食用价值和工业价值，对生产有积极意义。