配合飼料和傳統(tǒng)餌料對脊尾白蝦生長、生理代謝和生化組成的影響

侯文杰，解志龍，張年國，姜曉東，吳旭干

(1.上海市水產研究所/上海市水產技術推廣站，上海 200433；2.上海海洋大學水產種質資源發(fā)掘與利用教育部重點實驗室，上海 201306；3.上海海洋大學農業(yè)農村部魚類營養(yǎng)和環(huán)境生態(tài)研究中心，上海 201306；4.上海海洋大學水產科學國家級實驗教學示范中心，上海 201306)

脊尾白蝦Exopalaemon carinicauda 具有繁殖能力強、養(yǎng)殖周期短、環(huán)境適應性廣等優(yōu)點[1]，是我國重要的海水養(yǎng)殖對象。我國脊尾白蝦養(yǎng)殖面積約1×104hm2，其產量占我國東部沿?；祓B(yǎng)池塘總產量的1/3 左右[2]。目前，脊尾白蝦的人工池塘養(yǎng)殖主要依賴麻蝦、魚漿及冰鮮雜魚等動物性餌料，這些餌料存在營養(yǎng)不全面、來源不穩(wěn)定、容易污染水質、攜帶致病菌、成本較高和容易導致病害爆發(fā)等缺點，非常不利于脊尾白蝦人工養(yǎng)殖的健康可持續(xù)發(fā)展[3-5]。

眾所周知，相對于動物性天然餌料，配合飼料具有營養(yǎng)全面、溶失率低、餌料系數低、利于養(yǎng)殖管理等優(yōu)點，但由于沿襲多年的投喂習慣，養(yǎng)殖戶仍保持選用動物性餌料投喂脊尾白蝦的傳統(tǒng)觀念[6-7]。此外，由于缺乏生產上的對比實驗及相關科研機構的技術推廣，配合飼料在脊尾白蝦養(yǎng)殖中尚未得到普遍認可，絕大部分養(yǎng)殖戶或養(yǎng)殖企業(yè)均處于觀望狀態(tài)[4-5]。因此，在較大生產規(guī)模的池塘養(yǎng)殖條件下開展脊尾白蝦配合飼料的研究，將為養(yǎng)殖戶和企業(yè)樹立使用配合飼料養(yǎng)殖的信心，有利于脊尾白蝦配合飼料的優(yōu)化和推廣應用。

何先林等[4]通過使用自制配合飼料進行脊尾白蝦養(yǎng)殖并取得了良好的養(yǎng)殖效果，其結果表明小面積池塘養(yǎng)殖條件下配合飼料養(yǎng)殖脊尾白蝦是可行的。大規(guī)模推廣應用脊尾白蝦配合飼料，需要系統(tǒng)地比較傳統(tǒng)投喂模式和配合飼料投喂模式下脊尾白蝦的養(yǎng)殖性能、營養(yǎng)成分、生理代謝等指標，才能為配合飼料的推廣應用提供科學依據。鑒于此，本研究在生產規(guī)模的池塘養(yǎng)殖條件下，比較了2 種餌料投喂模式下脊尾白蝦生長性能、生理代謝和營養(yǎng)成分的差異，以期為脊尾白蝦的投喂模式優(yōu)化和配合飼料推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 實驗設計和養(yǎng)殖管理

養(yǎng)殖實驗于2020 年在上海市水產研究所啟東科研基地進行，實驗共設計配合飼料和傳統(tǒng)餌料兩種投喂模式，每種投喂模式設置3 個重復池塘(長×寬×深=40 m×80 m×1.8 m)，共計6 個面積相等的室外水泥池塘。配合飼料組選用某企業(yè)提供的商業(yè)配合飼料，其中I#料粒徑為1.2 mm、II#料粒徑為1.6 mm，傳統(tǒng)餌料組全程投喂麻蝦。2 種餌料的投喂策略見表1，餌料常規(guī)生化組成見表2。

表1 2 種投喂模式的投喂策略Tab.1 Feeding scheme of different dietary treatments of E.carinicauda

表2 2 種實驗餌料的常規(guī)生化成分(干重%)Tab.2 Proximate composition of experimental diets (dry weight %)

6 月初使用生石灰對實驗池塘進行清塘和消毒，2 周后換注新鮮海水。6 月下旬，每口池塘放入5 kg規(guī)格整齊、活力較好的脊尾白蝦種蝦，規(guī)格為50～100 只/500 g，隨后開始正式投喂。養(yǎng)殖期間，每日07:00和16:00 進行投喂，上午的投喂比例(投喂量占1 d 總投喂量的比例)約為30%，下午的投喂比例約為70%，日投喂量約占蝦總體重的3%～5%。具體投喂量需根據水溫、天氣和殘餌情況適當調整。養(yǎng)殖期間使用幫邦魔盒自動記錄儀記錄養(yǎng)殖池塘的溶氧、水溫和pH，每7 d 測定1 次亞硝酸、氨氮，養(yǎng)殖過程中水質指標維持在：pH 7.0～9.0；平均溶氧＞4 mg·L-1；氨氮濃度＜0.5 mg·L-1；亞硝酸鹽濃度＜0.15 mg·L-1。此外，養(yǎng)殖期間每隔15 d 全池潑灑碘消毒制劑和微生態(tài)制劑(北京水世紀生物技術有限公司)，以保持良好的水質。每天根據溶解氧情況適時開啟增氧機增氧。整個養(yǎng)殖實驗持續(xù)4 個月。

1.2 養(yǎng)殖數據及樣品采集

養(yǎng)殖實驗開始后，每月月初進行生長打樣。每個池塘隨機取100 只雌蝦和雄蝦，分別稱取雌蝦和雄蝦總重，據此計算每個池塘雌蝦和雄蝦的平均體重。養(yǎng)殖實驗結束后，從每個池塘隨機采集500 g 左右蝦，準確分開雌雄，計數并稱量總重，并取出肝胰腺和尾部肌肉，準確稱重其重量，計算肝胰腺指數(hepatosomatic index,HSI)和出肉率(meat yield,MY)。取出的樣品于-40 ℃保存，用于后續(xù)常規(guī)生化分析。養(yǎng)殖實驗結束后根據每個池塘的雌雄蝦平均體重，取接近平均體重的雌雄蝦各20 尾，分別取出肝胰腺和血液，于-80 ℃冰鮮保存，用于生理指標測定。其中，肝胰腺指數(HSI)和出肉率(MY)的計算公式如下：

式中：Wh 為肝胰腺質量，g；Wm 為肌肉質量，g；W 為脊尾白蝦質量，g。

1.3 生化組成測定

每個池塘所采集的肝胰腺和肌肉組織分別做為1 個樣品，每個組織各3 個重復。參照AOAC[8]的標準方法，飼料中的水分含量采用105 ℃烘干法測定，脊尾白蝦組織中的水分含量采用冷凍干燥法測定；粗蛋白含量采用凱氏定氮法測定；灰分含量采用550 ℃灼燒法測定。參考FOLCH,et al[9]的方法，使用氯仿：甲醇(V/V=2：1)法測定樣品中的總脂含量。

1.4 生理代謝指標測定

準確稱取0.2 g 肝胰腺裝入2 mL 的離心管中，加入1 mL 預冷的生理鹽水，然后用微型勻漿器(型號：T10B，德國IKA 公司生產)勻漿30 s 后，在4 ℃，12 000 r·min-1條件下離心20 min，取中層清液再次離心，最后取中間清液用于生理代謝分析。采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒測定肝胰腺組織中的總超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化酶(GSH-Px)、總抗氧化能力(T-AOC)、酸性磷酸酶(ACP)、堿性磷酸酶(AKP)、過氧化物酶(POD)，具體測定方法參照試劑盒說明書。

從冰箱中取出血淋巴并在4 ℃冰箱進行解凍(約30 min)，解凍后采用微型勻漿器(型號：T10B，德國IKA 公司生產)進行勻漿1 min，在4 ℃，12 000 r·min-1條件下離心20 min，取出上清液(血清)待測。采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒測定血淋巴中的總超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化酶(GSHPx)、丙二醛(MDA)、總抗氧化能力(T-AOC)、酸性磷酸酶(ACP)、堿性磷酸酶(AKP)、過氧化物酶(POD)，具體測定方法參照試劑盒說明書。血藍蛋白(Hc)含量測定參考NICKERSON,et al[10]的方法，用Tris-Ca 緩沖液(50 mmol·L-1Tris-HCl+10 mmol·L-1CaCl2,pH=8.0) 將血清稀釋70 倍后，在335 nm 波長下比色測定OD值，Hc 濃度(mg·mL-1)=3.717×OD×稀釋倍數。

1.5 數據分析及統(tǒng)計

采用SPSS 24.0 軟件對實驗數據進行統(tǒng)計分析，所有數據均以平均值±標準差表示。采用Levene 法對所有數據進行方差齊性檢驗，當不滿足齊性方差時對百分比數據進行反正弦或平方根處理。采用ANOVA對實驗結果進行方差分析，采用independent T-test 進行多重比較，取P＜0.05 為差異顯著。

2 實驗結果

2.1 生長性能

2 種投喂模式對脊尾白蝦平均體重的影響如圖1 所示。就雌蝦而言，9 月之后傳統(tǒng)餌料組平均體重始終高于配合飼料組，其中10-12 月期間兩組之間平均體重差異顯著(P＜0.05)。就雄蝦而言，10 月之后傳統(tǒng)餌料組平均體重始終高于配合飼料組，但僅10 月份時差異顯著(P＜0.05)。

圖1 2 種投喂模式對池塘養(yǎng)殖脊尾白蝦平均體重的影響Fig.1 Effects of two feeding modes on weight gain rate of E.carinicauda

2 種投喂模式對脊尾白蝦肝胰腺指數和出肉率的影響如圖2 所示。無論是雌蝦還是雄蝦，傳統(tǒng)餌料組脊尾白蝦的HSI 及MY 均略高于配合餌料組，但均無顯著差異(P＞0.05)。

圖2 2 種投喂模式對池塘養(yǎng)殖脊尾白蝦肝胰腺指數和出肉率的影響Fig.2 Body weight,hepatosomatic index and meat yield of E.carinicauda

2.2 生化組成

2 種投喂模式對脊尾白蝦肝胰腺和肌肉常規(guī)生化組成的影響如表3 所示。就肝胰腺而言，雌蝦中配合飼料組水分和灰分含量均顯著高于傳統(tǒng)餌料組(P＜0.05)，而總脂含量顯著低于傳統(tǒng)餌料組(P＜0.05)。此外，雄蝦中配合飼料組粗蛋白含量顯著低于傳統(tǒng)餌料組(P＜0.05)。雖然雄蝦中配合飼料組總脂含量明顯低于傳統(tǒng)餌料組，但并無顯著差異。就肌肉而言，無論是雌蝦還是雄蝦，其肌肉中水分、粗蛋白和灰分含量均無顯著差異(P＞0.05)，僅雄蝦中配合飼料組總脂含量顯著低于傳統(tǒng)餌料組(P＜0.05)。

表3 2 種投喂模式對脊尾白蝦肌肉和肝胰腺常規(guī)生化組成的影響(%,濕重)Tab.3 Proximate composition (%,wet weight) in hepatopancreas and muscle of E.carinicauda

2.3 免疫及抗氧化性能

2 種投喂模式對脊尾白蝦血淋巴中的生理代謝指標的影響如表4 所示。就抗氧化相關指標而言，無論雌蝦還是雄蝦，配合飼料組POD 活力顯著低于傳統(tǒng)餌料組(P＜0.05)，此外，配合飼料組GSH-Px 活性均稍低于傳統(tǒng)餌料組，而T-AOC 水平均稍高于傳統(tǒng)餌料組，但各組之間均無顯著差異(P＞0.05)。就免疫相關指標而言，無論雌蝦還是雄蝦，配合飼料組ACP、AKP 和Hc 均低于傳統(tǒng)餌料組，但兩組無顯著性差異(P＞0.05)。

表4 2 種投喂模式對脊尾白蝦血清生理代謝的影響Tab.4 Effects of two feeding modes on physiological metabolism in serum of E.carinicauda

2 種投喂模式對脊尾白蝦肝胰腺中的生理代謝指標的影響如表5 所示。就抗氧化相關指標而言，無論雌蝦還是雄蝦，配合飼料組SOD 水平顯著低于傳統(tǒng)餌料組(P＜0.05)，且配合飼料組雄蝦中T-AOC 水平顯著低于傳統(tǒng)餌料組(P＜0.05)。就免疫相關指標而言，配合飼料組雄蝦ACP 和AKP 活力均顯著低于傳統(tǒng)餌料組(P＜0.05)。

表5 2 種投喂模式對脊尾白蝦肝胰腺生理代謝的影響Tab.5 Effects of two feeding modes on physiological metabolism in hepatopancreas of E.carinicauda

3 討論

本實驗中脊尾白蝦平均體重在8-9 月無顯著差異，但隨著投喂時間的延長組間差異逐漸明顯，在10-12 月期間傳統(tǒng)餌料組雌蝦平均體重顯著高于配合飼料組。逯尚尉等[11]發(fā)現(xiàn)活餌料野雜魚適口性好，有較強的誘食作用，更有利于石斑魚的攝食和生長。本研究中傳統(tǒng)餌料組使用的麻蝦也具有適口性好、誘食性強的特點，傳統(tǒng)餌料組脊尾白蝦生長速率快可能同樣與此相關。李芹等[12]認為配合飼料中缺乏生物活餌料所具備的微量元素和礦物質會導致幼魚生長緩慢，這可能是本研究中配合飼料組生長速率緩慢另一重要原因。雖然本實驗中傳統(tǒng)餌料組出肉率比配合飼料組高5%～7%，但兩組在統(tǒng)計學上沒有顯著差異，并且配合飼料和傳統(tǒng)餌料2 種投喂模式對脊尾白蝦的肝胰腺指數也無顯著差異，這一結果與何先林等[4]和PAN Jie,et al[13]研究結果類似，說明肝胰腺和肌肉的組織系數相對穩(wěn)定，不易受到投喂餌料的影響。

甲殼動物肝胰腺兼具胰臟、腸道和肝臟的功能，肝胰腺還是蝦類蛻殼和卵黃發(fā)育等特定生長階段所需物質的合成中心[14]，餌料營養(yǎng)水平在很大程度上影響著脊尾白蝦肝胰腺營養(yǎng)成分的含量[15]。本研究中，傳統(tǒng)餌料組脊尾白蝦肝胰腺和肌肉中粗蛋白和脂肪含量均高于配合飼料組，這與兩組餌料中粗蛋白和粗脂肪含量呈正相關關系。傳統(tǒng)飼料麻蝦具有較高營養(yǎng)水平可能是脊尾白蝦粗蛋白和脂肪含量較高的主要原因，另一方面可能是由于麻蝦適口性好，有較強的誘食作用，更利于脊尾白蝦的攝食和吸收。儲存消化過程中多余的礦物質是肝胰腺的生物學功能之一[16]，而配合飼料在制作過程中原料往往會摻雜一些雜質、礦石和泥沙[17]，會直接導致其在甲殼動物肝胰腺中累積，這可能是造成配合飼料組肝胰腺中的灰分含量高于傳統(tǒng)餌料組的原因。另外有研究表明，有機礦物質化合物要比無機礦物質化合物吸收利用率高[18]，而配合飼料中添加的礦物質元素多為無機礦物質化合物，因此相較于傳統(tǒng)餌料組，配合飼料組對礦物質的消化吸收率會更低，間接導致其灰分含量較高。就肌肉而言，除傳統(tǒng)餌料組中總脂含量比配合飼料組略高外，2 組脊尾白蝦肌肉中的其他常規(guī)生化成分無顯著差異。這可能與肝胰臟組織是甲殼類動物脂類的重要消化和存儲器官有關，餌料中脂肪被甲殼類肝胰臟組織吸收后選擇性地轉運到肌肉等其他組織中，因此飼喂不同餌料對肌肉等組織影響不明顯[19]。

在甲殼動物中，常用總抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)作為衡量機體抗氧化能力的重要生理指標[7]。過氧化物酶(POD)可以減少自由基對正常細胞的損傷，對細胞生理代謝過程中產生的活性氧具有清除作用，從而提高機體的解毒免疫功能和防病抗病能力[20]。在本研究中，傳統(tǒng)餌料組肝胰腺中的SOD 和T-AOC 活力顯著高于配合飼料組，在血清中傳統(tǒng)餌料組POD 活力顯著高于配合飼料組，這說明傳統(tǒng)餌料組脊尾白蝦具有更強的清除自由基的能力，能夠更好地抵御外源病原的侵入。羅佶龍等[21]也發(fā)現(xiàn)由于配合飼料不能較好滿足三疣梭子蟹Portunus trituberculatus 的營養(yǎng)需求，致使機體代謝水平降低，全程投喂配合飼料組抗氧化能力顯著低于活餌料組。堿性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)在甲殼類血液和肝胰腺中擔負著機體防御的重要功能，不僅參與甲殼動物的磷、鈣、DNA、RNA、蛋白質和脂質代謝，且對機體免疫性能具有重要作用[20-22]。在本研究中，肝胰腺中傳統(tǒng)餌料組AKP 和ACP 活力高于配合飼料組，說明傳統(tǒng)餌料有利于脊尾白蝦的非特異免疫性能。王天神等[23]發(fā)現(xiàn)生物飼料由于富含小肽、核苷酸、蝦青素和殼聚糖等營養(yǎng)成分，會有利于提高克氏原螯蝦Procambarus clarkii 血淋巴中溶血素、凝集素和抗菌肽的活性，提高其免疫和抗病能力。結合抗氧化指標來看，傳統(tǒng)餌料組具有更強的抗氧化能力、免疫性能和抗病能力，這可能也是因為麻蝦作為生物餌料，富含蝦青素等易于消化和吸收的成分，并且麻蝦誘食性好，消化率高，因而會提高脊尾白蝦對疾病的抵抗力和免疫保護的作用。雄蝦通常性成熟后，會在繁殖季節(jié)到處游動，具有較大的被捕食的可能，免疫應激通常會更激烈[24]，在本研究中發(fā)現(xiàn)雄蝦中免疫和抗氧化指標在兩組間差異更顯著，可能與該原因有關。

綜上所述，在生產規(guī)模的池塘養(yǎng)殖條件下，投喂商業(yè)化配合飼料對脊尾白蝦生長、部分抗氧化和免疫性能產生一定的不良影響。今后，急需加強對脊尾白蝦飼料營養(yǎng)需求、飼料配方、加工工藝和投喂策略的研究，盡快實現(xiàn)全程投喂配合的脊尾白蝦池塘養(yǎng)殖，促進該產業(yè)可持續(xù)發(fā)展。