類(lèi)胡蘿卜素在錦鯉組織器官中的沉積與分布

姜志強(qiáng)，崔培，秦強(qiáng)，劉芳，高小強(qiáng)，田青杰，周小龍

(1.大連海洋大學(xué)農(nóng)業(yè)部北方海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧大連116023;2.大連市海洋與漁業(yè)局，遼寧大連116001)

錦鯉Cyprinus carpio體色的優(yōu)劣是決定錦鯉市場(chǎng)價(jià)格的關(guān)鍵因素。許多研究表明，光照、生理狀況、飼料營(yíng)養(yǎng)等多種因素都能影響到魚(yú)的體色。而在同一品種中，飼料對(duì)體色的影響更為突出。魚(yú)類(lèi)的體色主要是由類(lèi)胡蘿卜素決定的［1］，而其自身并不具備能合成類(lèi)胡蘿卜素的能力［2］，只能從食物中獲得，因此，在飼料中添加類(lèi)胡蘿卜素可以增強(qiáng)魚(yú)的體色。

研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加螺旋藻干粉可以有效地改善錦鯉的體色，且隨著螺旋藻干粉投喂量的增加，錦鯉體色更鮮艷［3］。魚(yú)類(lèi)消化系統(tǒng)吸收類(lèi)胡蘿卜素后，主要沉積在皮膚、肌肉、肝臟和腎臟中［4］。魚(yú)體的不同部位對(duì)類(lèi)胡蘿卜素的沉積能力不同。目前已有學(xué)者報(bào)道了虹鱒 Oncorhynchus mykiss尾部對(duì)蝦青素的沉積能力高于背部和腹部［5］，而真鯛Pagrosomus major肌肉幾乎不具有沉積蝦青素的能力［6］，但對(duì)錦鯉色素沉積與分布的研究還很少。本試驗(yàn)中，作者通過(guò)測(cè)定魚(yú)體的眼、背鰭、尾鰭、皮膚、肌肉及肝胰臟中的類(lèi)胡蘿卜素含量，研究了錦鯉在攝食添加著色劑的飼料后成色物質(zhì)在體內(nèi)的沉積順序，然后用基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng)，檢測(cè)在停止投喂含蝦青素、螺旋藻飼料之后體內(nèi)的類(lèi)胡蘿卜素含量的變化，以期為研究錦鯉配合飼料中如何合理使用著色添加劑，實(shí)現(xiàn)節(jié)約飼料成本和養(yǎng)殖效益最大化提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)魚(yú) 試驗(yàn)用錦鯉紅白幼魚(yú)由北京市水產(chǎn)科學(xué)研究所小湯山良種繁育中心提供，體質(zhì)量為(7.31 ±0.12)g。

1.1.2 試驗(yàn)飼料 試驗(yàn)飼料的配方和生化組成見(jiàn)表1，其中混合維生素與混合礦物質(zhì)購(gòu)于北京桑普有限責(zé)任公司，蝦青素購(gòu)于德國(guó)巴斯夫 (BASF)公司，有效含量為10%，螺旋藻為大連金海岸水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)研發(fā)室生產(chǎn)。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理 將試驗(yàn)魚(yú)在實(shí)驗(yàn)室中暫養(yǎng)，投喂基礎(chǔ)飼料，2周后挑選體格健康的個(gè)體放于90L的水槽中，每槽放22尾。試驗(yàn)共分兩組，每組設(shè)3個(gè)平行。試驗(yàn)用水采用曝氣24 h以上的自來(lái)水。試驗(yàn)期間，每天投喂2次 (7:00、16:00)，投喂量約為體質(zhì)量的3%。每天換水一次，吸底并收取糞便，換水量為總水量的1/2。水溫保持在 (20±1)℃，24 h充氣。每隔3 d取一次魚(yú)樣，每槽隨機(jī)取樣2尾。試驗(yàn)前期投喂添加著色劑 (A組和 S組)的飼料，分別在第1、5、9、13、17、21天時(shí)取樣;然后停止投喂添加著色劑的飼料，使用基礎(chǔ)飼料進(jìn)行投喂，在第0(停喂當(dāng)天)、5、9、13、17、21天時(shí)分別隨機(jī)取樣，用于總類(lèi)胡蘿卜素含量的測(cè)定。試驗(yàn)共進(jìn)行41 d。

表1 試驗(yàn)飼料組成(干物質(zhì))Tab.1 Ingredient and composition of the experimental diets(dry matter) w/%

1.2.2 總類(lèi)胡蘿卜素含量的測(cè)定 參考陳曉明等［7］的方法并略做修改:用電子分析天平準(zhǔn)確稱(chēng)取鮮樣品0.1 g，剪碎后，用丙酮定容至5 mL，放入超聲波清洗機(jī)低溫超聲波震蕩40 min后取出，以4 000 r/min離心10 min，放入冰箱 (4℃)中靜置24 h。將所得的眼、背鰭、尾鰭、皮膚 (帶鱗片)、肌肉及肝胰臟的色素萃取液分別置于1 cm比色皿中，以丙酮為空白對(duì)照管 (比色皿加蓋以防止丙酮揮發(fā)，影響比色效果)，用754型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)進(jìn)行掃描，找出最大吸收峰處的波長(zhǎng) (448 nm)，在該波長(zhǎng)下測(cè)定各組色素萃取液的吸光度值。

其中:A為吸光度值;K為常數(shù) (104);V為提取液體積 (mL);E為摩爾消光系數(shù) (2 500);G為樣品質(zhì)量 (g)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差 (Mean±S.D.)表示。用SPSS 16.0軟件進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，用單因素方差分析法檢驗(yàn)試驗(yàn)組差異的顯著性，若組間差異顯著 (P＜0.05)，用Duncan氏做多重比較分析。

2 結(jié)果

2.1 蝦青素對(duì)錦鯉各組織器官中類(lèi)胡蘿卜素含量的影響

從表2可見(jiàn)，隨著投喂時(shí)間的延長(zhǎng)，錦鯉各組織器官中的類(lèi)胡蘿卜素含量均呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，均在第21天時(shí)含量達(dá)到最高。與投喂蝦青素飼料第1天相比，投喂第9天時(shí)，錦鯉背鰭、尾鰭和皮膚中的類(lèi)胡蘿卜素含量顯著增加 (P＜0.05)，投喂第21天時(shí)，背鰭、尾鰭和皮膚中的類(lèi)胡蘿卜素含量較投喂第1天時(shí)分別增加247%、297%和181%;而眼中的類(lèi)胡蘿卜素含量在投喂第21天時(shí)顯著增加 (P＜0.05);與其它部位相比，肌肉中的類(lèi)胡蘿卜素含量極低，肝胰臟中的類(lèi)胡蘿卜素含量變化很小，且投喂時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)其無(wú)顯著影響 (P＞0.05)。

2.2 螺旋藻對(duì)錦鯉各組織器官中類(lèi)胡蘿卜素含量的影響

從表2可見(jiàn)，隨著投喂時(shí)間的延長(zhǎng)，錦鯉各組織器官中的類(lèi)胡蘿卜素含量均呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，均在第21天時(shí)含量達(dá)到最高。與投喂螺旋藻飼料第1天相比，投喂第9天時(shí)，背鰭、尾鰭中的類(lèi)胡蘿卜素含量顯著增加 (P＜0.05);投喂第13天時(shí)，皮膚和眼中的類(lèi)胡蘿卜素含量顯著增加 (P＜0.05);投喂第5天時(shí)，肌肉中的類(lèi)胡蘿卜素含量顯著增加 (P＜0.05);投喂第21天時(shí)，錦鯉背鰭、尾鰭和皮膚中的類(lèi)胡蘿卜素含量較投喂第1天時(shí)分別增加237%、409%和173%。

表2 蝦青素、螺旋藻對(duì)錦鯉各組織器官中類(lèi)胡蘿卜素含量的影響Tab.2 Variations in total carotenoid contents in different tissues of ornamental carp fed the diets containing astaxanthin，and spirulina mg/kg

2.3 停喂蝦青素飼料對(duì)錦鯉各組織器官中類(lèi)胡蘿卜素含量的影響

從表3可見(jiàn)，隨著停喂時(shí)間的延長(zhǎng)，錦鯉各組織器官中的類(lèi)胡蘿卜素含量均呈逐漸下降的趨勢(shì)，均在停喂第21天時(shí)含量達(dá)到最低。在停喂添加蝦青素的飼料0～13 d時(shí)，沒(méi)有對(duì)錦鯉皮膚和尾鰭中的類(lèi)胡蘿卜素含量產(chǎn)生顯著影響 (P＞0.05)，但當(dāng)停喂時(shí)間達(dá)到17 d時(shí)，錦鯉皮膚、背鰭和尾鰭中的類(lèi)胡蘿卜素含量顯著下降 (P＜0.05)，停喂第21天時(shí)，皮膚、背鰭和尾鰭中的類(lèi)胡蘿卜素含量與停喂當(dāng)天相比，分別降低37%、51%和35%;停喂蝦青素飼料沒(méi)有對(duì)試驗(yàn)魚(yú)肝胰臟、肌肉和眼中的類(lèi)胡蘿卜素含量產(chǎn)生明顯影響 (P＞0.05)。

2.4 停喂螺旋藻飼料對(duì)錦鯉各組織器官中類(lèi)胡蘿卜素含量的影響

從表3可見(jiàn)，隨著停喂時(shí)間的延長(zhǎng)，錦鯉各組織器官中的類(lèi)胡蘿卜素含量均呈逐漸下降的趨勢(shì)，均在停喂第21天時(shí)含量達(dá)到最低。在停喂添加螺旋藻的飼料0～13 d時(shí)，沒(méi)有對(duì)錦鯉皮膚、背鰭和尾鰭中的類(lèi)胡蘿卜素含量產(chǎn)生顯著影響 (P＞0.05)，但當(dāng)停喂時(shí)間達(dá)到17 d時(shí)，錦鯉皮膚、背鰭和尾鰭中類(lèi)胡蘿卜素含量均顯著下降 (P＜0.05)，停喂第21天時(shí)，皮膚、背鰭和尾鰭中的類(lèi)胡蘿卜素含量與停喂當(dāng)天相比，分別降低40%、38%和40%;錦鯉肝胰臟和眼中的類(lèi)胡蘿卜素含量在停喂0～17 d時(shí)差異不顯著 (P＞0.05)，但停喂時(shí)間達(dá)到21 d時(shí)，肝胰臟和眼中的類(lèi)胡蘿卜素含量顯著低于停喂當(dāng)天的含量 (P＜0.05);停喂螺旋藻飼料沒(méi)有對(duì)錦鯉肌肉中的類(lèi)胡蘿卜素含量產(chǎn)生明顯影響 (P＞0.05)。

3 討論

不同魚(yú)類(lèi)利用類(lèi)胡蘿卜素的能力不同，不同類(lèi)胡蘿卜素的著色效果也不同，其著色效果受飼料中多種因素的影響［8］。何培民等［3］研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加螺旋藻可以有效改善錦鯉的體色，并且隨著螺旋藻干粉投喂量的增加，錦鯉體色更鮮艷。Tanaka等［9］給對(duì)蝦 Penaeus japonicus飼喂一定含量的類(lèi)胡蘿卜素4周后，其體色更加鮮艷。韓學(xué)哲［10］在對(duì)紅劍尾魚(yú) Xiphophorus helleri等觀賞魚(yú)的體色研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，蝦青素添加量的不同及飼養(yǎng)周期的長(zhǎng)短，都會(huì)影響魚(yú)體的色素含量和著色效果。本試驗(yàn)中，隨著含蝦青素、螺旋藻飼料投喂時(shí)間的延長(zhǎng)，魚(yú)體各組織器官中的類(lèi)胡蘿卜素含量逐漸升高，體色逐漸加深，且飼養(yǎng)時(shí)間越長(zhǎng)，著色效果越好，這與上述研究結(jié)果相一致。

類(lèi)胡蘿卜素在魚(yú)體各組織器官的分布不同。虹鱒在幼魚(yú)期，色素主要存在于皮膚中;在魚(yú)種階段之后，主要存在于肌肉中;性成熟時(shí)，雄性肌肉中的類(lèi)胡蘿卜素轉(zhuǎn)移至皮膚中，雌性肌肉中的類(lèi)胡蘿卜素轉(zhuǎn)移至生殖腺中［11］。Metusalach 等［12］在對(duì)北極紅點(diǎn)鮭Salvelinus alpinus幼魚(yú)體色的研究中發(fā)現(xiàn)，用添加角黃素的餌料飼喂24周后，沉積類(lèi)胡蘿卜素的主要組織器官為肌肉，其次是皮膚、肝臟和性腺。而張春蘭等［13］、孫向軍等［14］在對(duì)錦鯉體色的研究中發(fā)現(xiàn)，魚(yú)體吸收的色素主要沉積于體表。本試驗(yàn)中也得出相類(lèi)似的結(jié)果，即飼養(yǎng)時(shí)間一定時(shí)，皮膚和魚(yú)鰭中的類(lèi)胡蘿卜素含量高于肝胰臟、眼和肌肉，說(shuō)明錦鯉的眼、肌肉和肝胰臟中色素沉積量受影響較小，而背鰭、尾鰭和皮膚中色素的沉積量受影響較大。色素在魚(yú)體內(nèi)沉積的靶組織具有一定的選擇性，不同部位沉積效率不同，僅從每個(gè)試驗(yàn)組來(lái)看，皮膚和鰭中色素沉積量增長(zhǎng)較快，而其它部位色素沉積較慢。

表3 停喂蝦青素、螺旋藻飼料對(duì)錦鯉各組織器官中類(lèi)胡蘿卜素含量變化的影響Tab.3 Variations in total carotenoid contents in different tissues of ornamental carp unfed the diets containing axtaxnthin，and spirulina mg/kg

本試驗(yàn)中，隨著飼養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，錦鯉皮膚和鰭中的類(lèi)胡蘿卜素逐漸升高，并且在第13天時(shí)顯著升高 (P＜0.05)，說(shuō)明飼喂達(dá)到一定時(shí)間后，錦鯉體表的類(lèi)胡蘿卜素含量才會(huì)顯著增加。這與韓學(xué)哲［10］對(duì)紅劍尾魚(yú)、孔雀魚(yú)Xiphophorus helleri和玫瑰無(wú)須鲃Barbus conchonius的研究結(jié)果一致。黃辨非等［15］發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加紅辣椒粉飼養(yǎng)紅草金魚(yú)，紅色素的沉積不隨投喂時(shí)間的延長(zhǎng)而一直增加。本試驗(yàn)中，投喂蝦青素飼料13～21 d時(shí)，錦鯉的皮膚、眼、肝胰臟以及肌肉中類(lèi)胡蘿卜素含量沒(méi)有顯著差異 (P＞0.05);同時(shí)，投喂螺旋藻的試驗(yàn)組錦鯉的鰭、眼、肝臟、肌肉中類(lèi)胡蘿卜素也不再顯著升高 (P＞0.05)，這與上述結(jié)果相類(lèi)似。此外，以蝦青素作為著色劑時(shí)，飼喂第9天時(shí)，錦鯉體表的色素含量顯著增加;而以螺旋藻作為著色劑時(shí)，飼喂第13天時(shí)錦鯉體表的色素含量才顯著增加。其原因可能是錦鯉對(duì)類(lèi)胡蘿卜素的代謝類(lèi)型屬于紅鯉型［16］，可將螺旋藻中富含的玉米黃質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槲r青素［1］，貯存于體內(nèi)，用于增加體色;而對(duì)于蝦青素來(lái)講，錦鯉具有將其直接貯存于體內(nèi)的能力，故以蝦青素作為著色劑時(shí)，錦鯉沉積色素的速度要比以螺旋藻為著色劑時(shí)快。

Torrissen［17］研究發(fā)現(xiàn)，用不添加著色劑的基礎(chǔ)飼料飼喂虹鱒，一段時(shí)間后，其色素含量明顯下降。本試驗(yàn)中也出現(xiàn)了相類(lèi)似的情況，即隨著停喂時(shí)間的延長(zhǎng)，錦鯉各組織器官中的類(lèi)胡蘿卜素含量逐漸降低。March等［18］認(rèn)為，魚(yú)體肌肉著色效果不好，主要是由于吸收的類(lèi)胡蘿卜素被氧化而褪色。在褪色試驗(yàn)過(guò)程中，開(kāi)始投喂基礎(chǔ)飼料對(duì)錦鯉各部分組織器官的影響并不顯著，但隨著飼養(yǎng)天數(shù)的延長(zhǎng)，在第17天時(shí)錦鯉背鰭、尾鰭和皮膚的色素含量下降較之前有顯著差異，說(shuō)明投喂時(shí)間對(duì)色素的沉積有一定的影響。

本研究結(jié)果表明:當(dāng)著色劑一定時(shí)，錦鯉各組織器官中的類(lèi)胡蘿卜素含量均隨投喂時(shí)間的延長(zhǎng)而升高;類(lèi)胡蘿卜素在錦鯉體內(nèi)各組織器官中的含量從高至低依次為皮膚＞鰭＞肝胰臟＞眼＞肌肉，皮膚和魚(yú)鰭是錦鯉色素沉積的主要部位;飼喂到一定時(shí)間后，體表類(lèi)胡蘿卜素含量才會(huì)顯著增加 (蝦青素飼喂9 d，螺旋藻飼喂13 d);停喂著色劑飼料后，錦鯉體內(nèi)各組織器官中類(lèi)胡蘿卜素含量均隨停喂時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。

［1］冷向軍，李小勤.水產(chǎn)動(dòng)物著色的研究進(jìn)展［J］.水產(chǎn)學(xué)報(bào)，2006，30(1):138-143.

［2］Goodwin T W.The biochemistry of the carotenoids［M］.London:Chapman and Hall，1985:64-69.

［3］何培民，張飲江，何文輝.螺旋藻對(duì)錦鯉生長(zhǎng)和體色的影響［J］.水產(chǎn)學(xué)報(bào)，1999，23(2):162-168.

［4］Hardy R W.Absorption and distribution of C-labeled canthaxanthin in rainbow trout［J］.Aquaculture，1990，97(3-4):331-340.

［5］Nickell D C，Bromage N R.The effect of dietary lipid level on variation of flesh pigmentation in rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)［J］.Aquaculture，1998，161(1-4):237-251.

［6］Emidio G，Jorge D，Paula S，et al.Utilization of natural and synthetic sources of carotenoids in the skin pigmentation of gilthead seabream(Sparus aurata)［J］.European Food Research Technology，2002，214:287-293.

［7］陳曉明，徐學(xué)明，金征宇.富含蝦青素的法夫酵母對(duì)金魚(yú)體色的影響［J］.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)，2004，11(1):70-73.

［8］丁小峰.飼料色素對(duì)黃顙魚(yú)生長(zhǎng)、生理機(jī)能及體色的影響［D］.蘇州:蘇州大學(xué)，2006.

［9］Tanaka Y，Matsuguchi H，Katayama T，et al.The biosynthesis of astxanthin-XVIII.The metabolism of carotenoids in the prawn Penaeus japonicus Bate ［J］.Bulletin of the Japanese Society for the Science of Fish，1996，42:197-202.

［10］韓學(xué)哲.飼料中不同添加物對(duì)觀賞魚(yú)體色的影響［D］.保定:河北大學(xué)，2001.

［11］Bjarne H，Grete H，Even H，et al.Pigmentation of 1，2 and 3 year old Arctic charr(Salvelinus alpinus)fed two different dietary axtaxanthin concentration［J］.Aquaculture，1995，138(1-4):303-312.

［12］Metusalach，Synowiecki J，Brown J，et al.Deposition and metabolism of dietary canthaxanthin in different organs of Arctic charr(Salvelinus alpinus L.)［J］.Aquaculture，1996，142(1-2):99-106.

［13］張春蘭，趙文，徐立蒲，等.微生態(tài)制劑和著色劑對(duì)錦鯉體色的影響［J］.大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，26(4):328-332.

［14］孫向軍，羅琳，姜志強(qiáng)，等.飼料脂肪水平對(duì)錦鯉體色和幾項(xiàng)免疫指標(biāo)的影響［J］.大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，26(5):397-401.

［15］黃辨非，馮端林，羅靜波，等.飼料中添加紅辣椒粉對(duì)紅草金魚(yú)體色及生長(zhǎng)的影響［J］.水利漁業(yè)，2008，28(4):52-54.

［16］Simpson K L.Carotenoids in fish feeds［C］//Carotenoids as colorants and vitamin A precursors.New York:Academic Press，1981:463-537.

［17］Torrissen O J.Pigmentation of salmonids:Factors affecting carotenoid deposition in rainbow trout(Salmo gairdneri)［J］.Aquaculture，1985，46(2):133-142.

［18］March B，Macmillan C.Muscle pigmentation and plasma concentrations of astaxanthin in rainbow trout，Chinook salmon，and Atlantic salmon in response to different dietary levels of astaxanthin［J］.Progressive Fish-Culturist，1996，58(3):178-186.