不同藻類對脊尾白蝦生長及呈味氨基酸的影響

趙真慧，呂美琪，崔李偉，龐智予，張慶起，高 煥,3,4，閻斌倫,3,4

(1.江蘇海洋大學 海洋科學與水產學院, 江蘇省海洋生物技術重點實驗室，江蘇 連云港 222005；2.連云港贛榆佳信水產開發(fā)有限公司，江蘇 連云港 222100; 3.江蘇省海洋生物產業(yè)技術協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 連云港 222005； 4.江蘇省農業(yè)種質資源保護與利用平臺，江蘇 南京 210014)

脊尾白蝦(Exopalaemoncarinicauda)是一種近岸常見的廣鹽、廣溫、廣分布的經濟蝦類，由于具有繁殖力強、養(yǎng)殖周期短、生長速度快以及肉質鮮美等特點，目前已經成為我國海水養(yǎng)殖蝦類中的一個重要養(yǎng)殖品種[1-3]。該蝦食性廣，目前主要采用水產養(yǎng)殖池塘中投喂人工配合飼料的方式養(yǎng)殖。關于不同餌料對蝦類影響的研究已有報道，如：高騰等[4]研究表明，在育苗后期，用蒙古裸腹溞(Moinamongolica)或微粒餌料替代鹵蟲培育羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)幼體，幼體生長發(fā)育更好；陳建華等[5]的研究則表明，脊尾白蝦親蝦培育過程中，使用水絲蚓、沙蠶、牡蠣肉混合投喂可顯著促進親蝦性腺的發(fā)育和成熟。目前，有關蝦類所處的藻類環(huán)境對蝦類養(yǎng)殖的影響尚未見報道。

在蝦類養(yǎng)殖初期，微藻可以作為蝦類開口餌料，其種類與含量會影響蝦類的存活和生長，在維持蝦類養(yǎng)殖中、后期水質穩(wěn)定方面起關鍵作用[6]。藻類也可以作為輪蟲和鹵蟲等生物餌料的營養(yǎng)強化劑[7]，蝦攝食經不同藻類強化的生物餌料可以影響體內呈味氨基酸的含量，但直接攝食藻類對蝦體內呈味氨基酸含量的影響研究尚未見報道。筆者選擇綠藻類的海水小球藻 (Chlorella)、微擬球藻(Nannochloropsisoculata)，硅藻類的小新月菱形藻(Nitzschiaclosteriumminutissima)為試驗藻類，探究在這些藻類環(huán)境下，脊尾白蝦的生長狀況及其肌肉中呈味氨基酸含量的變化特征，為后續(xù)進一步探究藻類對脊尾白蝦體內其他風味物質的影響奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用脊尾白蝦為本實驗室自養(yǎng)，挑選活力好、附肢完整、尚未抱卵的蝦，體質量(0.90±0.13) g，體長(4.43±0.47) cm。

試驗用藻為海水小球藻、小新月菱形藻、微擬球藻，由江蘇海洋大學藻種研究室提供藻種，在藻類培養(yǎng)室進行擴培。

試驗用飼料為揭陽海大飼料有限公司生產的1.2 mm顆粒飼料，粗蛋白含量≥37%，粗脂肪含量≥3%。

1.2 方法

1.2.1 藻類培養(yǎng)及藻類環(huán)境設計

將高密度的100 mL原藻液用鹽度為25的滅菌海水和10 mL的藻類培養(yǎng)基混合，擴大培養(yǎng)。綠藻在光照度5000 lx、25 ℃恒溫條件下，3～4 d后得到高密度藻液；硅藻在光照度3500 lx、20 ℃恒溫條件下，5～7 d后得到高密度藻液。

在55 cm×40 cm×30 cm養(yǎng)殖箱中加入40 L經過充分曝氣的海水，再加入藻液混合均勻，在顯微鏡下用血球計數法計算藻類密度，將水中的藻類密度維持在106個/mL。試驗設置海水小球藻、微擬球藻和小新月菱形藻3組藻類環(huán)境，對照組不添加藻液。

1.2.2 養(yǎng)殖管理

每個養(yǎng)殖箱中放40尾蝦，每組設置3個平行。水溫20～25 ℃，鹽度25～28，pH 7.8～8.1。試驗期間，每日8:00、18:00投喂飼料，投喂量為蝦體質量的3%。每日下午投餌前換水1次，換水量為整個水體的1/4。每日在投餌前收集殘餌，清除死蝦，監(jiān)測水質。每日投喂前計數藻類密度，并及時補充藻液至原藻類密度。每5 d測定1次水中總氨氮和亞硝態(tài)氮的含量?？偘钡臋z測方法采用次溴酸鈉法，亞硝態(tài)氮的檢測方法采用萘乙二胺分光光度法(GB 17378.4—2007)。

1.2.3 生長情況和存活率的計算

養(yǎng)殖周期為4周，每周測量蝦體長、體質量變化，每組隨機取5尾蝦，測量后放回養(yǎng)殖箱。試驗結束后計數存活個體數，按下式計算蝦的存活率(RS)、質量增加率(wWGR)和特定生長率(RSG)。

(1)

(2)

(3)

式中，n0和nt分別為試驗前、試驗后脊尾白蝦的存活數量(尾)，總數為40尾，m0和mt分別為試驗前和試驗后的脊尾白蝦的體質量(g)，t為養(yǎng)殖時間(d)。

1.2.4 脊尾白蝦胃內藻類的觀察

養(yǎng)殖試驗結束后，用顯微鏡(尼康90i)檢查在脊尾白蝦的胃中是否存在相應的藻體環(huán)境中的藻類。

1.2.5 肌肉呈味氨基酸含量的測定

養(yǎng)殖結束后，每組隨機取3尾蝦，剝去蝦殼，取1 g肌肉，加入3 mL 10%磺基水楊酸，勻漿，4500 r/min離心(離心半徑5.7 cm)15 min，取上清液過0.22 μm濾膜待測。氨基酸采用全自動氨基酸分析儀(Hitachi L-8900)測定。

1.2.6 顯著性檢驗

數據用平均值±標準差表示，用SPSS 23.0軟件進行分析，用單因素方差法分析試驗組與對照組之間的差異，用Student-Newman-Keul′s檢驗法分析組間差異顯著性，P<0.05表示差異顯著。

2 結 果

2.1 不同藻類對脊尾白蝦存活率的影響

經顯微鏡檢查，3種藻類培養(yǎng)下的脊尾白蝦胃中均發(fā)現了相應的藻類，證明試驗藻類已被脊尾白蝦攝食。

不同的藻類顯著影響脊尾白蝦的存活率(圖1)。海水小球藻組脊尾白蝦存活率最低，為(13.33±3.82)%；微擬球藻組下脊尾白蝦的存活率最高，為(65.00±11.46)%，且高于對照組(40.00±6.61)%；小新月菱形藻組的存活率為(20.00±6.61)%，低于對照組；除海水小球藻組和小新月菱形藻組差異不顯著外(P>0.05)，其余各組間均差異顯著(P<0.05)。由此可見，微擬球藻的藻體環(huán)境對脊尾白蝦的存活最有益，海水小球藻的環(huán)境不適宜脊尾白蝦生存。

2.2 不同藻類對脊尾白蝦生長的影響

海水小球藻組的質量增加率[(46.35±8.06)%]和特定生長率[(1.81±0.27)%/d]顯著高于對照組(P<0.05)；微擬球藻組質量增加率[(29.26±2.33)%]和特定生長率[(1.22±0.09)%/d]高于對照組，但差異不顯著(P<0.05)；小新月菱形藻組的質量增加率[(6.10±2.81)%]和特定生長率[(0.28±0.13)%/d]低于對照組[(24.50±9.70)%和(1.03

圖1 不同藻類對脊尾白蝦存活率的影響Fig.1 Effect of different algae on the survival rate of ridgetail white prawn E. carinicauda不同字母表示組間差異顯著(P<0.05)，相同字母表示組間差異不顯著(P>0.05).Means with different letters are significant difference between groups (P<0.05), while the means with the same letter are not significant difference between groups (P>0.05).

±0.37)%/d](表1)。兩兩組間的質量增加率和特定生長率均差異顯著(P>0.05)。說明小新月菱形藻的藻體環(huán)境抑制了脊尾白蝦的生長。海水小球藻和微擬球藻環(huán)境均可以促進脊尾白蝦的生長，尤其是海水小球藻。

2.3 不同藻類對脊尾白蝦養(yǎng)殖水體總氨氮和亞硝態(tài)氮的影響規(guī)律

各組水體總氨氮質量濃度均呈現上升趨勢(圖2)。微擬球藻組氨氮的積累速率明顯低于其他3組；海水小球藻組氨氮的積累速率隨著養(yǎng)殖時間的增長而逐漸加快，質量濃度在第30天達到最高，為(0.45±0.08) mg/L；對照組總氨氮在15～25 d迅速積累，質量濃度在第25天達到最高，為(0.57±0.06) mg/L，隨后氨氮質量濃度開始降低；小新月菱形藻組在15～20 d內氨氮的積累速率相對較高，25 d后趨于平穩(wěn)?？傮w上來看，藻類在脊尾白蝦養(yǎng)殖水質調節(jié)方面具有一定的作用，尤其是微擬球藻。

表1 不同藻類對脊尾白蝦生長的影響

圖2 不同藻類對脊尾白蝦養(yǎng)殖水體總氨氮的影響Fig.2 The effect of different algae on the concentration of NH4-N in the water of ridgetail white prawn E. carinicauda culture

各組亞硝態(tài)氮質量濃度總體呈上升趨勢，0～5 d亞硝態(tài)氮的變化趨勢相對接近(圖3)。5～10 d海水小球藻組亞硝態(tài)氮質量濃度迅速增至(0.064±0.005) mg/L，并且在10～20 d質量濃度居高不下；對照組亞硝態(tài)氮的質量濃度在20～30 d上升較快，在第30 天達到最高值(0.186±0.008) mg/L。

2.4 不同藻類對脊尾白蝦肌肉中呈味氨基酸含量的影響

海水小球藻組脊尾白蝦肌肉中呈味氨基酸總量為(30.84±0.12)%、微擬球藻組為(28.65±0.44)%、小新月菱形藻組為(29.15±0.70)%，海水小球藻組和小新月菱形藻組顯著高于對照組(P<0.05)，說明添加海水小球藻和小新月菱形藻可以提高脊尾白蝦肌肉中呈味氨基酸的含量，海水小球藻的作用尤為顯著。海水小球藻組的天冬氨酸[(7.58±0.55)%]、谷氨酸[(8.86±0.07)%]、甘氨酸[(5.56±0.48)%]、丙氨酸[(3.98±0.18)%]這4種呈現鮮味和甜味的氨基酸含量均高于其他3組，而呈現苦味的酪氨酸[(2.39±0.34)%]和苯丙氨酸[(2.49±0.43)%]的含量與其他3組均無顯著差異，且海水小球藻組呈味氨基酸總量顯著高于其他組，因此可以在理論上說明海水小球藻組的脊尾白蝦口味較好，海水小球藻是脊尾白蝦積累呈味氨基酸最適宜的藻體環(huán)境(表2)。除微擬球藻組甘氨酸含量[(5.24±0.06)%]和小新月菱形藻組甘氨酸含量[(5.37±0.13)%]外，微擬球藻組、小新月菱形藻組的其他呈味氨基酸含量與對照組均無顯著差異，說明不添加藻液與添加微擬球藻、小新月菱形藻對脊尾白蝦體內積累呈味氨基酸的影響不大。

圖3 不同藻類對脊尾白蝦養(yǎng)殖水體亞硝態(tài)氮的影響Fig.3 Effect of different algae on concentration of NO2-N in water of ridgetail white prawn E. carinicauda culture

表2 不同藻類對脊尾白蝦肌肉中呈味氨基酸含量的影響 %

3 討 論

3.1 不同藻類對脊尾白蝦生長存活的影響

目前有關藻類對蝦類生長影響的相關研究較少，筆者比較了不同門類的硅藻和綠藻類對脊尾白蝦生長存活的影響。結果顯示，綠藻對于脊尾白蝦存活率和質量增加率的影響高于硅藻。這與前期的一些研究結果相似。王盛林等[8]對微藻餌料的研究指出，硅藻作為對蝦的開口餌料極為合適，但作為幼蝦階段的餌料，綠藻更合適。劉建國等[9]的研究結果也表明，微擬球藻可以作為蝦類的餌料，而海水小球藻因自身細胞壁較厚，不易消化，不適合作為蝦類的餌料[10]。而本試驗結果也再次印證了這些結論，表明綠藻更宜作為脊尾白蝦幼蝦的餌料。

試驗結果表明，在水中添加微擬球藻可以提高脊尾白蝦的存活率，這與前期的研究結果也相同。彭聰聰等[11]指出，綠藻類形成的藻相相對穩(wěn)定，能夠保持水色優(yōu)良，更適宜養(yǎng)殖。在微擬球藻環(huán)境下脊尾白蝦的生長和存活較好，還可能與綠藻可以提高水體pH、吸收氨氮和亞硝態(tài)氮、促進對蝦免疫酶活性以及增強對蝦免疫力有關[12-13]。趙陽國等[14]研究指出，微擬球藻可以有效去除水體中的氨氮，去除率可達95.69%，這與本試驗的結論一致。微擬球藻組的總氨氮和亞硝態(tài)氮的含量最低，脊尾白蝦的存活率最高。硅藻在水體中的作用主要是作為對蝦的餌料，對于水質的調控作用并不強[15]。但是同為綠藻的海水小球藻，可能對養(yǎng)殖水體中氨氮的吸收調控作用相對有限，水體中氨氮不斷積累，因此養(yǎng)殖后期海水小球藻組的總氨氮含量逐漸升高。

養(yǎng)殖水體中過高的氨氮含量會影響水生生物的生長速度，損害組織器官，降低免疫能力，甚至導致水生生物的死亡[16]。降低水體氨氮含量是水產養(yǎng)殖水質調控的重要環(huán)節(jié)，也是增產增收的必要保證，本試驗結果可以說明微擬球藻在降低水體氨氮含量、維持蝦類存活方面具有很好的效果。

3.2 不同藻體環(huán)境對脊尾白蝦肌肉中呈味氨基酸含量的影響

本試驗中，主要分析6種呈味氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸[17]，這6種氨基酸在蝦肉中是最典型的呈味氨基酸。其中，谷氨酸和天冬氨酸是2種主要的能夠呈現鮮味和酸味的游離氨基酸，它們與谷氨酸鈉的作用一致，能夠呈現鮮味[18]。甘氨酸和丙氨酸呈現甜味，酪氨酸和苯丙氨酸則呈現苦味[19-20]。

研究表明，攝食不同藻類的脊尾白蝦以上6種呈味氨基酸在肌肉中的積累量顯著不同。谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸在肌肉中的積累量顯著高于酪氨酸和苯丙氨酸，說明這4組蝦肌肉整體上呈現鮮味和甜味。海水小球藻組呈味氨基酸總量顯著高于其他3組，其中甜味和鮮味氨基酸含量在所有組中最高；對照組的酪氨酸和苯丙氨酸與海水小球藻組無顯著差異，但其他4種呈味氨基酸的含量均低于海水小球藻組。這說明攝食不同藻類可以提高脊尾白蝦肌肉中呈味氨基酸的含量，且不同的藻類對蝦肌肉中呈味氨基酸含量的影響也不同。這一結果在其他甲殼類物種中也得到證實，王慧等[21]在研究飼料對三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)雌體不同部位滋味的影響中也得出同樣結論，不同的飼料投喂三疣梭子蟹，其體內的呈味氨基酸種類和含量均有所差異。類似的結果在魚類的研究中也有證實，如謝少林等[22]指出，在飼料中添加螺旋藻(Spirulina)可以顯著提高彭澤鯽(Carassiusauratus)體內鮮味氨基酸的含量，進一步驗證了微藻餌料對提高水生動物體內呈味氨基酸含量有一定的作用。因此，筆者所探究的不同藻類對蝦類體內呈味氨基酸的影響具有重要意義。

本試驗結果表明：在水環(huán)境中添加微擬球藻可提高脊尾白蝦的存活率；在水中添加海水小球藻可顯著提高脊尾白蝦的質量增加率和特定生長率，也可促進呈味氨基酸在肌肉中的積累等。在生產實踐中，既要求蝦類的產量高，也要求蝦肉的質量高，可考慮將海水小球藻和微擬球藻混合用于脊尾白蝦養(yǎng)殖。有關單胞藻混合添加的研究已有報道，如張輝等[23]研究指出，在水體中添加混合單胞藻比在水體中添加單種單胞藻對日本囊對蝦(Marsupenaeusjaponicus)幼蝦的生長存活更有利。因此，應進一步將海水小球藻和微擬球藻混合添加到養(yǎng)殖水體中，探索蝦生長及肌肉呈味氨基酸的變化，為提高蝦類經濟效益提供指導和幫助。

4 結 論

就3種藻類而言：在養(yǎng)殖水體中添加微擬球藻，脊尾白蝦的存活率最高，可達65.00%；添加海水小球藻可以顯著提高脊尾白蝦的質量增加率和特定生長率，促進呈味氨基酸在脊尾白蝦肌肉中的積累。