飼料中鎂添加量對中華絨螯蟹幼蟹生長、體成分及抗氧化能力的影響

田文靜魏建軍李二超禹 娜吳強強陳立僑?（．華東師范大學生命科學學院，上海004；．通威股份有限公司，成都6004）

飼料中鎂添加量對中華絨螯蟹幼蟹生長、體成分及抗氧化能力的影響

田文靜1魏建軍1李二超1禹 娜1吳強強2陳立僑1?
（1．華東師范大學生命科學學院，上海200241；2．通威股份有限公司，成都610041）

摘 要：本試驗旨在研究飼料中鎂添加量對中華絨螯蟹幼蟹生長、體成分及抗氧化能力的影響。在基礎飼料中分別添加0、1．5、3．0、4．5、6．0和7．5 g／kg鎂（L－天門冬氨酸鎂形式），制成鎂含量實測值分別為0．98、1．43、3．40、4．79、6．65和7．98 g／kg的6種試驗飼料。選取平均體重為（2．97±0．01）g的中華絨螯蟹幼蟹900只，隨機分為6個組，每組5個重復，每個重復30只幼蟹。每組幼蟹隨機投喂1種試驗飼料，試驗期為10周。結果表明：添加3．0 g／kg鎂組幼蟹的增重率、存活率和全蟹粗蛋白質含量最高，但各組間差異不顯著（P＞0．05）。幼蟹日攝食率、飼料系數(shù)及全蟹粗脂肪、水分和粗灰分含量各組之間亦無顯著差異（P＞0．05）。全蟹中鎂含量隨著飼料中鎂添加量的升高而升高，而鈣含量則在未添加鎂組最高，導致此組的鈣鎂比最高。幼蟹肝胰腺和血清中還原型谷胱甘肽（GSH）含量隨著飼料中鎂添加量的升高先升高后降低，在添加3．0 g／kg鎂組達到最高值，其肝胰腺中GSH含量顯著高于添加7．5 g／kg鎂組（P＜0．05），血清中GSH含量顯著高于未添加鎂組（P＜0．05）；血清和肝胰腺中丙二醛（MDA）含量則隨著飼料中鎂添加量的升高先降低后升高，在添加3．0 g／kg鎂組獲得最低值，顯著低于其他各組（P＜0．05）。由此得出，以L－天門冬氨酸鎂為鎂源，當飼料中鎂添加量為3．0～4．5 g／kg時中華絨螯蟹幼蟹的生長效果較好；以肝胰腺中GSH含量為判據(jù)，采用二次回歸模型進行擬合發(fā)現(xiàn)，當飼料中鎂添加量為3．76 g／kg（飼料中鎂含量為4．39 g／kg）時，中華絨螯蟹幼蟹的抗氧化能力最佳。

關鍵詞：中華絨螯蟹；鎂；生長；體成分；抗氧化能力

鎂是動物必需的礦物元素，是體內第4豐富的陽離子，僅次于鈉、鉀、鈣離子，幾乎參與了體內絕大多數(shù)的能量代謝過程，可催化或激活300多種酶促體系，特別是一系列的ATP酶所必需的輔助因子。對鎂的研究以往主要集中于畜禽類，尤其是對反芻動物的研究。成年反芻動物對鎂的利用率低，需要量較大，因而容易出現(xiàn)缺鎂癥狀，如青草抽搐癥等［1－6］。目前對于水產動物鎂營養(yǎng)的研究還很有限，有研究表明，因海水中富含鎂，海水養(yǎng)殖種類如真鯛（Chrysophrys major）一般不會出現(xiàn)缺乏癥［7］。而飼料中缺鎂時，淡水魚如鯉（Cyprinus carpio L．）、虹鱒（Salmo gairdneri）則會出現(xiàn)生長緩慢、肌肉軟弱、痙攣驚厥、白內障、骨骼變形、食欲減退、死亡率升高等缺乏癥［8－9］；攝食鎂缺乏飼料的虹鱒，其肌肉、幽門垂盲囊和鰓絲還會發(fā)生組織學變化，骨骼中的鎂含量下降等［10］。

魚類對鎂需求量的研究已有一些報道［8－9，11－14］，在這方面甲殼動物蝦、蟹類的報道還非常有限。早期的研究發(fā)現(xiàn)，日本囊對蝦（Penae?us japonicas）飼料中添加0．3%的鎂時可達到最佳的生長速度［15］。Cheng［16］等研究了飼料中添加鎂對淡水養(yǎng)殖條件下凡納濱對蝦（Litopenaeus van?namei）生長的影響，發(fā)現(xiàn)飼料中鎂添加量為2．60～3．46 g／kg時最有利于其生長。目前，鎂的添加對蟹類生長性能的影響還未見報道。近年來的一些研究表明，在動物飼糧中額外添加鎂，特別是有機鎂，能起到抗氧化［17］、抗應激［18］等效果。鎂對動物抗氧化機能影響的研究主要集中在對鼠類的基礎研究方面［19－21］，在禽類上也有一些這方面的報道［22－25］，在水產動物方面目前僅見關于添加鎂對草魚抗氧化能力影響的初步報道［26］，還未見鎂對蝦、蟹類抗氧化能力影響的相關報道。本試驗擬以中華絨螯蟹幼蟹為研究對象，以L－天門冬氨酸鎂的形式添加鎂，研究飼料中鎂的添加量對中華絨螯蟹幼蟹生長性能、體成分及抗氧化能力的影響，以期補充和完善中華絨螯蟹的營養(yǎng)需要資料，同時也可以為其飼料配方的完善提供參考。

1　材料與方法

1．1 試驗飼料

以酪蛋白和明膠作為蛋白質源，魚油和大豆油作為脂肪源配制基礎飼料，其組成及營養(yǎng)水平見表1。以L－天門冬氨酸鎂（上海源葉生物科技有限公司生產，鎂含量8．3%）為鎂源，在基礎飼料中分別添加0、1．5、3．0、4．5、6．0和7．5 g／kg鎂，制成6種試驗飼料，試驗飼料中對應的鎂含量實測值分別為0．98、1．43、3．40、4．79、6．65和7．98 g／kg。各飼料原料經(jīng)粉碎機粉碎后過80目篩，按逐級放大原則將原料稱重后混勻，然后加適量的水混合均勻，用絞肉機加工成直徑約2 mm的顆粒，保存于－20℃冰箱中備用。

1．2 試驗動物與飼養(yǎng)管理

試驗用中華絨螯蟹幼蟹購于上海崇明養(yǎng)殖場，取回后先于30 m3水泥池中暫養(yǎng)2周。試驗開始時，選出大小相近、平均體重為（2．97±0．01）g的幼蟹，隨機分為6個組，每組5個重復，以重復為單位置于80 cm×60 cm×60 cm的水族箱里飼養(yǎng)，每箱投放30只幼蟹。每天投喂試驗飼料2次（09：00和16：00），投喂2 h后吸取糞便和殘餌，每天換水1／3左右。養(yǎng)殖期間，保持溶氧濃度6．47～8．89 mg／L，水溫24．5～16．0℃，氨氮濃度＜0．01 mg／L，pH 8．0±0．4。養(yǎng)殖試驗持續(xù)10周。

表1　基礎飼料組成及營養(yǎng)水平（風干基礎）Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet（air?dry basis）　%

1．3 樣品采集

養(yǎng)殖試驗結束后，對每個水族箱中的幼蟹分別進行計數(shù)、稱重，各組生長性能相關指標的計算公式如下：

存活率（survival ratio，SR，%）＝［（N0－Nt）／N0］×100；

增重率（weight gain rate，WGR，%）＝［（Wt－W0）／W0］×100；

飼料系數(shù)（feed conversion ratio，F(xiàn)CR）＝WF／（Wt－W0）；

日攝食率（daily feeding rate，DFR，%）＝WF×100／［T×（Wt＋W0）／2］。

式中：N0為試驗開始時的幼蟹數(shù)量（只）；Nt為養(yǎng)殖過程中死亡的幼蟹數(shù)量（只）；Wt為幼蟹終末均重（g）；W0為幼蟹初始均重（g）；WF為試驗蟹實際攝食的飼料均重（g）；T為試驗周期（d）。

稱重后，從每個水族箱中隨機選取5只幼蟹用于全蟹體成分測定，剩余的幼蟹置于冰上麻醉后，用1 mL注射器采集血淋巴，然后解剖取肝胰腺，置于－80℃保存?zhèn)溆?。血淋巴?℃冰箱凝結24 h后，5 000 r／min離心10 min后分離血清，于－80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1．4 指標測定

1．4．1 全蟹常規(guī)營養(yǎng)成分測定

參考AOAC（1995）［27］的標準方法測定全蟹常規(guī)營養(yǎng)成分。其中，粗蛋白質含量采用杜馬斯燃燒法測定；粗脂肪含量采用索氏抽提法測定，以石油醚為抽提劑；水分含量采用105℃烘干至恒重法測定；粗灰分含量采用馬福爐灼燒（550℃）法測定。

1．4．2 全蟹鈣、鎂含量測定

全蟹鈣、鎂含量分別采用《食品中鈣的測定》（GB／T 5009．92—2003）和《食品中鐵、鎂、錳的測定》（GB／T 5009．90—2003）中方法，使用美國珀金埃爾默公司的AA－300型火焰原子吸收儀測定。

1．4．3 肝胰腺和血清中還原型谷胱甘肽（glutathi?one，GSH）和丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量測定

肝胰腺和血清中GSH和MDA含量采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒測定，操作步驟按照使用說明進行。其中，GSH含量是采用比色定量法進行測定的，其原理是二硫代二硝基苯甲酸與巰基化合物反應時能產生一種黃色化合物，對其比色可得到GSH含量。MDA含量是采用硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）法進行測定的，其原理是過氧化脂質降解產物中的MDA可與TBA縮合，形成紅色產物，在532 nm處有最大吸收峰。

1．5 統(tǒng)計方法

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 17．0進行處理。試驗數(shù)據(jù)用平均值±標準誤（mean±SE）表示，采用單因素方差分析，當組間有顯著差異時，用Duncan氏法進行多重比較，差異顯著水平為P＜0．05。中華絨螯蟹幼蟹飼料中鎂的最佳添加量采用SAS 2．1進行二次回歸法分析［28］。

2　結 果

2．1 生長性能

各組中華絨螯蟹幼蟹的增重率、存活率、日攝食率和飼料系數(shù)的統(tǒng)計結果見表2。幼蟹增重率隨著鎂添加量的升高呈先增加后降低的趨勢，但各組之間無顯著差異（P＞0．05）。幼蟹存活率的趨勢與增重率相似，其中添加3．0 g／kg鎂組的存活率最高。隨著飼料中鎂添加量的升高，飼料系數(shù)先降低后升高，但各組之間無顯著差異（P＞0．05）。幼蟹的日攝食率在2．82%～3．02%之間，各組間亦無顯著差異（P＞0．05）。

2．2 體成分

由表3可知，各添加鎂組的全蟹粗蛋白質含量均高于未添加鎂組，但各組之間無顯著差異（P＞0．05）；全蟹粗脂肪、水分和粗灰分含量各組之間亦無顯著差異（P＞0．05）。

由表4可知，隨著飼料中鎂添加量的升高，全蟹中鎂含量也隨之升高；鈣含量則在未添加鎂組有更多的沉積，導致此組的鈣鎂比也是最高的。然而，上述指標各組之間并未出現(xiàn)顯著差異（P＞0．05）。

2．3 抗氧化能力

各組中華絨螯蟹幼蟹肝胰腺、血清中GSH和MDA含量的統(tǒng)計結果見表5。肝胰腺和血清中GSH含量呈現(xiàn)相同的趨勢，均隨著飼料中鎂添加量的升高先升高后降低，并在添加3．0 g／kg鎂組達到最大值，且其肝胰腺中GSH含量顯著高于添加7．5 g／kg鎂組（P＜0．05），血清中GSH含量顯著高于未添加鎂組（P＜0．05）。肝胰腺和血清中MDA含量呈現(xiàn)的趨勢也是一致的，即隨著飼料中鎂添加量的升高先降低再升高，其中添加3．0 g／kg鎂組顯著低于其他各組（P＜0．05）。

表2　飼料中鎂添加量對中華絨螯蟹幼蟹生長性能的影響Table 2 Effects of Mg supplementation on growth performance of juvenile Chinese mitten crab（Eriocheir sinensis）（n＝5）

表3　飼料中鎂添加量對中華絨螯蟹幼蟹全蟹常規(guī)營養(yǎng)成分的影響（濕重基礎）Table 3 Effects of Mg supplementation on common nutrientional components in whole?body of juvenile Chinese mitten crab（Eriocheir sinensis）（wet weight basis，n＝5）　%

表4　飼料中鎂添加量對中華絨螯蟹幼蟹全蟹鈣、鎂含量及鈣鎂比的影響（干重基礎）Table 4 Effects of Mg supplementation on the contents of Ca and Mg，and Ca／Mg in whole?body of juvenile Chinese mitten crab（Eriocheir sinensis）（dry weight basis，n＝5）

以肝胰腺中GSH含量為判據(jù)，采用二次回歸模型進行擬合發(fā)現(xiàn)，當飼料中鎂添加量為3．76 g／kg（飼料中鎂含量為4．39 g／kg）時，中華絨螯蟹幼蟹的抗氧化能力最佳（圖1）。

3　討 論

鎂是甲殼動物蛻皮所必需的礦物質元素，有研究表明，僅從水中吸收的鎂不足以維持水產動物的正常生長，飼料中缺少鎂會使得虹鱒［8］、孔雀魚［11］等水產動物生長緩慢、活動呆滯，嚴重時還會導致死亡率升高。本試驗中，未添加鎂組雖沒有表現(xiàn)出明顯的鎂缺乏癥，但與添加鎂組相比，中華絨螯蟹幼蟹的生長仍受到了一定的影響，且其存活率要低于添加鎂組。已有的對甲殼動物研究的報道顯示，在日本囊對蝦飼料中添加0．3%的鎂時，個體增重率最高，達到最佳的生長狀態(tài)［15］。以增重率為判據(jù)進行多項式回歸分析發(fā)現(xiàn)，淡化養(yǎng)殖條件下，飼料中添加鎂2．60～3．46 g／kg時最有利于凡納濱對蝦的快速生長［16］。根據(jù)中華絨螯蟹的生長特點和生物學特性，隨著幼蟹的生長和試驗后期氣溫的逐漸下降，該階段的幼蟹蛻皮頻率有所降低，從而影響了蟹體的增重率。根據(jù)本實驗室多年的實踐經(jīng)驗，適當延長飼養(yǎng)周期有助于減少溫度和蛻皮頻率下降對幼蟹生長性能的影響，并取得較為客觀的實際生長率［29］。本試驗各組間的增重率雖無顯著差異，但是當鎂添加量為3．0 g／kg時幼蟹獲得了最大的增重率，與有關凡納濱對蝦鎂需求量的研究結果［16］相一致。

圖1　肝胰腺中GSH含量與鎂添加量的關系Fig．1 The relationship between hepatopancreas GSH content and Mg supplementation

表5　飼料中鎂添加量對中華絨螯蟹幼蟹肝胰腺和血清中GSH及MDA含量的影響Table 5 Effects of Mg supplementation on the contents of GSH and MDA in serum and hepatopancreas of juvenile Chinese mitten crab（Eriocheir sinensis）（n＝5）

本試驗以L－天門冬氨酸鎂為鎂源，試驗結束時，各添加鎂組中華絨螯蟹幼蟹全蟹的粗蛋白質含量普遍高于未添加鎂組。鎂對甲殼動物體蛋白質等成分影響的研究暫未見報道，迄今僅見Wang等［26］對草魚的研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加鎂可以促進蛋白質在草魚體內的沉積。有關鎂促進機體蛋白質沉積的作用機理，Vormann［30］認為鎂參與了蛋白質綜合體的形成，進而促進了機體蛋白質的合成和沉積。

孔雀魚［11］、斑點叉尾［12］、虹鱒［8］、大西洋鮭［13］、鯉［9］等飼料中鎂添加量不足時，會導致組織鈣含量顯著升高，甚至發(fā)生組織鈣化，本試驗得到的結果與以上報道相似。鎂是鈣的天然拮抗劑，鎂可競爭性抑制鈣離子（Ca2＋）通道，阻止大量Ca2＋進入細胞膜；同時鎂可以增加細胞膜Ca2＋泵的活性，增加Ca2＋排出。當飼料中缺鎂時，則Ca2＋將會大量進入并沉積在機體的細胞內［31］。本試驗中，未添加鎂組中華絨螯蟹幼蟹全蟹鈣含量是最高的，推測是飼料中鎂缺乏時，Ca2＋大量進入細胞內并沉積，結果提示長時間缺乏鎂將會導致機體組織的鈣化。

MDA是自由基攻擊機體生物膜上的多不飽和脂肪酸，引起脂質過氧化而產生的脂質過氧化物［32］。本研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加適量的鎂可以顯著提高中華絨螯蟹肝胰腺和血清中GSH含量，同時顯著降低MDA含量，提示飼料中添加適量的鎂

可以增強機體抗氧化能力。從已有的研究來看，鎂的抗氧化作用主要是通過促進GSH的合成來實現(xiàn)的。GSH通過與谷胱甘肽氧化還原酶系共同抑制脂質過氧化的發(fā)生，阻斷新自由基的產生，間接地清除了體內的自由基；同時，GSH也可以直接清除自由基，GSH作為谷胱甘肽過氧化物酶的底物，可從H2O2處接受電子，發(fā)生自身氧化，從而阻斷羥自由基（·OH）生成［33］。本試驗測得的GSH含量變化趨勢恰好與MDA相反，隨著鎂添加量的升高先增加后降低，進一步驗證了鎂的適量添加可以在一定程度上增加GSH含量，抑制脂質過氧化作用的發(fā)生。有學者認為，鎂是GSH合成及生物合成所需ATP的輔助因子，因此鎂的缺乏抑制了GSH的合成［34］。也有學者認為，GSH的合成需要2種酶：谷氨酰半胱氨酸合酶和谷胱甘肽合酶，而鎂是這2種酶的輔酶，因此，鎂的添加會影響到GSH的合成，進而影響機體抗氧化性能的發(fā)揮［35］。細胞內GSH的含量對維持細胞抵抗氧化損傷的能力起著重要的作用，GSH含量的降低意味著機體內氧化程度加重，因此GSH含量的多少是衡量生物體抗氧化能力大小的重要因素［36］。本試驗結果顯示，當鎂添加量為3．76 g／kg時，中華絨螯蟹幼蟹肝胰腺中GSH含量最高，此時幼蟹的抗氧化能力最佳。Wang等［26］研究得出，在飼料中添加適量的鎂可以提高草魚的抗氧化能力，減少MDA含量，支持了本試驗所得的結果。

4　結 論

以L－天門冬氨酸鎂為鎂源，當鎂的添加量為3．0～4．5 g／kg時，中華絨螯蟹幼蟹獲得了較好的生長效果；以肝胰腺GSH含量為判據(jù)，采用二次回歸模型進行擬合發(fā)現(xiàn)，當飼料鎂添加量為3．76 g／kg（飼料中鎂含量為4．39 g／kg）時，中華絨螯蟹幼蟹可獲得最強的抗氧化能力。

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（編輯 菅景穎）

Effects of Magnesium Supplementation on Growth，Body Composition and Antioxidant Ability of Juvenile Chinese Mitten Crab
（Eriocheir sinensis）

TIAN Wenjing1WEI Jianjun1LI Erchao1YU Na1WU Qiangqiang2CHEN Liqiao1?
（1．School of Life Sciences，East China Normal University，Shanghai 200241，China；2．Tongwei Co．，Ltd．，Chengdu 610041，China）

?Corresponding author，professor，E?mail：lqchen＠bio．ecnu．edu．cn

Abstract：This experiment was conducted to study the effects of magnesium（Mg）supplementation on growth，body composition and antioxidant ability of juvenile Chinese mitten crab（Eriocheir sinensis）．Six ex?perimental diets were formulated with basal diet added of Mg（the form of L?aspartic acid magnesium）of 0，1．5，3．0，4．5，6．0 and 7．5 g／kg，and the measured values of dietary Mg content were 0．98，1．43，3．40，4．79，6．65 and 7．98 g／kg，respectively．A total of 900 juvenile Chinese mitten crab with the average body weight of（2．97±0．01）g were randomly allocated to 6 groups with 5 replicates per group and 30 crab per rep?licate，and each group was randomly fed one of six experimental diets for 10 weeks．The results showed as fol?lows：the highest values of weight gain rate，survival ratio and crude protein content in whole?body were all found in the group with the Mg supplementation of 3．0 g／kg，but no significant differences in those indices a?mong all groups（P＞0．05）．There were also no significant differences in the daily feeding rate，feed conver?sion ratio，and the contents of moisture，crude lipid and ash in whole?body among all groups（P＞0．05）．The Mg content in whole?body was increased with the Mg supplementation increasing，while the highest value of calcium（Ca）content in whole?body was appeared in the group without Mg supplementation，which lead to this group had the highest value of Ca／Mg in whole?body．The content of reduced glutathione（GSH）in hepa?topancreas and serum was firstly increased and then decreased with the increase of dietary Mg supplementation，and the highest values were all found in the group with the Mg supplementation of 3．0 g／kg．The GSH content in hepatopancreas and serum in the group with the Mg supplementation of 3．0 g／kg was significantly higher than that in the group with the Mg supplementation of 7．5 g／kg and the group without Mg supplementation，re?spectively（P＜0．05）．The content of malonaldehyde（MDA）in hepatopancreas and serum was firstly de?creased and then increased with the increase of dietary Mg supplementation，and the lowest values were found in the group with the Mg supplementation of 3．0 g／kg，which was significantly lower than that in the other groups（P＜0．05）．In conclusion，the L?aspartic acid magnesium as Mg source，the juvenile Chinese mitten crab have the better growth effect when Mg supplementation is 3．0 g／kg；the GSH content in hepatopancreas as criterion，base on the quadratic regression model fitting，the juvenile Chinese mitten crab have the best antioxi?dant ability when Mg supplementation is 3．76 g／kg（dietary Mg content is 4．39 g／kg）．［Chinese Journal of Animal Nutrition，2015，27（1）：305?312］

Key words：Chinese mitten crab（Eriocheir sinensis）；magnesium；growth；body composition；antioxidant a?bility

通信作者：?陳立僑，教授，博士生導師，E?mail：lqchen＠bio．ecnu．edu．cn

作者簡介：田文靜（1989—），女，山東萊蕪人，碩士研究生，從事水生動物營養(yǎng)研究。E?mail：jingjinglw19890517＠163．com

基金項目：公益性行業(yè)（農業(yè)）科研專項（201003020，201203065）；國家基礎研究973計劃（2014CB138603）；“十二五”國家科技支撐計劃課題（2012BAD25B00）；國家自然科學基金項目（31172422）；上海市中華絨螯蟹現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系建設和通威股份有限公司科技創(chuàng)新基金部分資助

收稿日期：2014－07－01

doi：10．3969／j．issn．1006?267x．2015．01．037

文章編號：1006?267X（2015）01?0305?08

文獻標識碼：A

中圖分類號：S963