兩種配合飼料對(duì)美洲鰣幼魚生長、消化酶和非特異性免疫酶的影響

嚴(yán)銀龍 袁新程 施永海 徐嘉波 張之文 鄧平平 蔣飛

(上海市水產(chǎn)研究所，上海市水產(chǎn)技術(shù)推廣站，上海 200433)

美洲鰣(Alosasapidissima)俗稱美洲西鯡，隸屬于鯡形總目(Clupeomorpha)、鯡形目(Clupeiformes)、鯡科(Clupeidae)、西鯡屬(Alosa)，主要分布于大西洋西海岸和太平洋海岸，是典型的溯河產(chǎn)卵魚類。作為北美地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)魚類，美洲鰣因其肉質(zhì)鮮嫩、營養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高而被世界各國廣泛引種[1-3]。在魚類養(yǎng)殖過程中，由于不同魚類的生長和消化等存在差異，選擇投喂不同飼料會(huì)對(duì)其產(chǎn)生不同影響，從而養(yǎng)殖成本也有所不同[4-5]。因此，選擇適合特定魚類的飼料對(duì)于提高養(yǎng)殖魚類的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。目前國內(nèi)有關(guān)美洲鰣的研究主要集中在苗種繁育、生長特性、養(yǎng)殖運(yùn)輸?shù)确矫鎇6-9]，而國外對(duì)美洲鰣的研究主要集中在捕撈、遷徙及遺傳多樣性等方面[10-12]，至今尚未見關(guān)于不同膨化配合飼料對(duì)美洲鰣幼魚生長特性、消化能力和非特異性免疫力影響的研究報(bào)道。本研究采用普通膨化配合飼料和特種綠色膨化配合飼料對(duì)美洲鰣幼魚進(jìn)行飼養(yǎng)試驗(yàn)，比較了這兩種配合飼料對(duì)美洲鰣幼魚生長、消化酶及非特異性免疫酶的影響，以期為美洲鰣的健康養(yǎng)殖和專用配合飼料的研發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)魚為上海市水產(chǎn)研究所奉賢科研基地當(dāng)年人工繁育的美洲鰣幼魚，選取體質(zhì)量均勻、規(guī)格一致的幼魚進(jìn)行飼養(yǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)飼料為市場購買的膨化顆粒飼料，分別是普通膨化配合飼料(即常規(guī)的海水魚膨化配合飼料，簡稱CF)和特種綠色膨化配合飼料(即經(jīng)過國家綠色認(rèn)證的膨化配合飼料，簡稱SF)，后者水分和粗脂肪含量少，粗蛋白質(zhì)含量高，干燥，易保存(見表1)。養(yǎng)殖試驗(yàn)用水由淡水加少量天然海水配制而成，鹽度在3～5。試驗(yàn)在上海市水產(chǎn)研究所奉賢科研基地育苗大棚2號(hào)棚內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)池為長方形水泥池，規(guī)格(長×寬×深)為5.50 m×2.35 m×1.30 m。

表1 兩種試驗(yàn)飼料主要營養(yǎng)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 單位：%

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)自2019年9月4日開始，至10月30日結(jié)束，歷時(shí)8周(56 d)。飼養(yǎng)試驗(yàn)分為2個(gè)不同飼料組，每組設(shè)3個(gè)平行。挑選規(guī)格均勻一致的幼魚隨機(jī)放入室內(nèi)水泥池中，每個(gè)平行組200尾，共計(jì)1 200尾。試驗(yàn)開始前15～20 d，用2種配合飼料按1∶1(質(zhì)量比)混合均勻后投喂已馴化好的美洲鰣幼魚。試驗(yàn)前停食1 d，然后拉網(wǎng)，隨機(jī)撈取30尾幼魚進(jìn)行稱量，測得試驗(yàn)魚的初始體質(zhì)量為(2.81±0.61)g，同時(shí)隨機(jī)撈取10尾幼魚送至實(shí)驗(yàn)室用于初始酶活測定，作為初始組。試驗(yàn)期間，2個(gè)試驗(yàn)組分別投喂2種飼料，采用人工拋撒方式投喂，日投2次(9:00和15：00)，投飼量以飽食為準(zhǔn)。觀察美洲鰣幼魚的攝食情況，看其攝食是否踴躍。每天吸污1次，每周換水1次，換水量為70%。試驗(yàn)期間水溫為20～25 ℃，連續(xù)不間斷充氣增氧。

1.3 樣品采集

養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后，停食1 d，從每個(gè)平行組中隨機(jī)撈取30尾試驗(yàn)魚，測量其體質(zhì)量和體長，并隨機(jī)取10尾魚送至實(shí)驗(yàn)室用于酶活測定。測定步驟：將試驗(yàn)魚用清水洗凈，放于冰盤上進(jìn)行解剖，取出肝臟、腸和胃，剔除附著物，用事先準(zhǔn)備好的生理鹽水(4 ℃，0.86%)沖洗后，用濾紙吸干，并按照質(zhì)量(g)∶體積(mL)為1∶9的比例加入事先預(yù)冷的生理鹽水，在冰浴下用事先準(zhǔn)備好的玻璃勻漿器進(jìn)行勻漿，制成10%勻漿液，并放入4 ℃的高速離心機(jī)中以2 500 r/min離心10 min。取上清液保存于-80 ℃冰箱中，之后進(jìn)行消化酶、非特異性免疫酶活力的測定。

1.4 試驗(yàn)測定指標(biāo)和方法

1.4.1 生長性能

生長指標(biāo)計(jì)算公式[13]如下。

成活率(%)=100×(Nt/N0)

(1)

體質(zhì)量特定增長率(%/d)=100×(lnWt-lnW0)/t

(2)

飼料系數(shù)=Wf/(Wt-W0)

(3)

肥滿度(g/cm3)=100×Wt/Lt3

(4)

(5)

式(1)～(5)中：N0為試驗(yàn)初始時(shí)的美洲鰣幼魚尾數(shù)，Nt為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的幼魚尾數(shù)；W0為初始體質(zhì)量(g)，Wt為試驗(yàn)終末體質(zhì)量(g)；Lt為試驗(yàn)終末體長(cm)；t為試驗(yàn)時(shí)長(d)；Wf為消耗飼料的干質(zhì)量(g)。

1.4.2 消化酶及非特異性免疫酶活性

本試驗(yàn)中，魚消化道和肝臟組織樣品中消化酶和抗氧化酶活性的檢測均采用南京建成生物工程研究所提供的試劑盒，即C016-1-1淀粉酶(AMS)試劑盒(碘-淀粉比色法)、A054-1-1脂肪酶(LPS)試劑盒(比色法)、A080-1-1胃蛋白酶(PPS)試劑盒、A080-2胰蛋白酶(TPS)試劑盒、A001-1總超氧化物歧化酶(T-SOD)試劑盒(羥胺法)、A007-2過氧化氫酶(CAT)試劑盒(可見光法)、A005谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)試劑盒。本試驗(yàn)中所有酶活檢測均嚴(yán)格按照試劑盒說明書的檢測方法和步驟進(jìn)行操作。

1.5 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用軟件EXCEL 2007整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，用軟件SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。利用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較檢驗(yàn)兩種飼料對(duì)美洲鰣幼魚生長、消化酶和非特異性免疫酶活力大小的差異性。所得數(shù)據(jù)均以(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。以P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

注：柱狀圖標(biāo)有不同字母表示組間差異顯著(P<0.05)，標(biāo)有相同字母表示組間差異不顯著(P>0.05)。圖2 兩種飼料對(duì)美洲鰣幼魚消化道中消化酶活力的影響

2 結(jié)果

2.1 兩種飼料對(duì)美洲鰣幼魚生長指標(biāo)的影響

經(jīng)過56 d的養(yǎng)殖試驗(yàn)，美洲鰣幼魚體質(zhì)量隨時(shí)間的變化情況見圖1。由圖1可見，CF組(投喂普通膨化配合飼料)試驗(yàn)魚體質(zhì)量的增長速度要快于SF組(投喂特種綠色膨化配合飼料)。在第28天時(shí)，CF組美洲鰣幼魚的體質(zhì)量顯著大于SF組(P<0.05)，且兩組間的差異隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長逐漸增大，在第56天時(shí)，CF組幼魚的體質(zhì)量極顯著大于SF組(P<0.01)。試驗(yàn)魚的其他生長參數(shù)見表2。由表2可見，CF組美洲鰣幼魚的體質(zhì)量特定增長率和肥滿度均顯著大于SF組(P<0.05)，且其飼料系數(shù)顯著小于SF組(P<0.05)；CF組的攝食率和成活率與SF組均無顯著性差異(P>0.05)。以上結(jié)果表明，投喂普通膨化飼料的美洲鰣幼魚，其生長要快于投喂特種綠色膨化配合飼料的。

表2 兩種飼料對(duì)美洲鰣幼魚生長性能的影響

注：同一時(shí)間標(biāo)有不同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)，標(biāo)有不同大寫字母表示組間差異極顯著(P<0.01)。圖1 投喂兩種配合飼料美洲鰣幼魚的體質(zhì)量變化情況

2.2 兩種飼料對(duì)美洲鰣幼魚消化道消化酶活力的影響

試驗(yàn)初始和結(jié)束時(shí)美洲鰣幼魚消化道消化酶活力大小情況見圖2。圖2-a和圖2-c顯示，CF組美洲鰣幼魚的淀粉酶(AMS)和脂肪酶(LPS)活力均顯著大于SF組以及初始組(P<0.05)，而SF組與初始組則無顯著差異(P>0.05)。圖2-b顯示，SF組幼魚的胃蛋白酶(PPS)活力顯著大于CF組(P<0.05)，二者與初始組均無顯著差異(P>0.05)。由圖2-d可見，CF組與SF組美洲鰣幼魚的胰蛋白酶(TPS)活力無顯著差異(P>0.05)，二者均顯著大于初始組(P<0.05)。

2.3 兩種飼料對(duì)美洲鰣幼魚肝臟非特異性免疫酶活力的影響

試驗(yàn)初始和結(jié)束時(shí)美洲鰣幼魚肝臟非特異性免疫酶活力情況見圖3。從圖3-a、圖3-b中可以看出，CF組幼魚的過氧化氫酶(CAT)和總超氧化物歧化酶(T-SOD)活力與SF組間均無顯著差異(P>0.05)。圖3-c顯示，SF組幼魚的谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活力顯著大于CF組(P<0.05)。CF組幼魚的3種非特異性免疫酶活力與初始組相比均有所降低，但均無顯著性差異(P>0.05)。SF組幼魚的T-SOD活力顯著小于初始組(P<0.05)，而CAT和GSH-Px活力與初始組相比均略有升高，但無顯著性差異(P>0.05)。

注：柱狀圖標(biāo)有不同字母表示組間差異顯著(P<0.05)，標(biāo)有相同字母表示組間差異不顯著(P>0.05)。圖3 兩種飼料對(duì)美洲鰣幼魚肝臟中非特異性免疫酶活力的影響

3 討論

3.1 兩種配合飼料對(duì)美洲鰣幼魚生長的影響

在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中，投喂不同飼料會(huì)對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的生長率、攝食率、飼料轉(zhuǎn)化率和成活率等指標(biāo)造成影響，也間接影響著養(yǎng)殖產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益[14-15]。蔣飛等[16]研究發(fā)現(xiàn)，投喂軟性顆粒飼料對(duì)褐菖鲉(Sebastiscusmarmoratus)幼魚的生長有一定促進(jìn)作用，其體質(zhì)量相對(duì)增長率顯著大于投喂膨化顆粒飼料的。柯玉清等[17]發(fā)現(xiàn)，投喂配合飼料、蚯蚓、鰱肉3種不同飼(餌)料對(duì)黃鱔(Monopterusalbus)的體質(zhì)量增長率有顯著影響。湯保貴等[18]也發(fā)現(xiàn)，不同餌料系列(輪蟲、鹵蟲無節(jié)幼體、橈足類和魚糜)對(duì)軍曹魚(Rachycentroncanadum)生長和成活率的影響明顯不同。本研究也發(fā)現(xiàn)相似的結(jié)果。經(jīng)過56 d的飼養(yǎng)，投喂普通膨化配合飼料的美洲鰣幼魚，其生長速度快于投喂特種綠色膨化配合飼料的，尤其表現(xiàn)在體質(zhì)量的增長速度方面，隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長，投喂兩種飼料的試驗(yàn)組，幼魚體質(zhì)量的差異越來越大，當(dāng)飼養(yǎng)至第56天時(shí)，兩組幼魚的體質(zhì)量出現(xiàn)極顯著差異(P<0.01)。同時(shí)，投喂普通膨化配合飼料的美洲鰣幼魚，其體質(zhì)量特定增長率和肥滿度均顯著大于特種綠色膨化配合飼料組(P<0.05)，且飼料系數(shù)顯著低于特種綠色膨化配合飼料組(P<0.05)，表明普通膨化配合飼料更有利于美洲鰣幼魚的生長。究其原因，一方面可能是普通膨化配合飼料中粗脂肪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(5.43%，干質(zhì)量)相對(duì)較高，提高了飼料轉(zhuǎn)化率，降低了飼料系數(shù)[19]，而特種綠色膨化配合飼料中粗脂肪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(2.72%，干質(zhì)量)相對(duì)較低；另一方面，可能是普通膨化配合飼料在生產(chǎn)過程中添加了二十碳五烯酸(EPA)或二十二碳六烯酸(DHA)，或兩者均添加，提高了飼料轉(zhuǎn)化率及魚的生長速度，增強(qiáng)了魚的消化吸收功能[20]。諸多研究表明，配合飼料中粗蛋白質(zhì)含量的高低對(duì)魚類生長有明顯影響[15-16]。本研究所用普通膨化配合飼料和特種綠色膨化配合飼料中粗蛋白質(zhì)含量是否對(duì)美洲鰣幼魚的生長有影響還需進(jìn)一步研究。根據(jù)本研究結(jié)果，建議特種綠色膨化飼料研制和生產(chǎn)廠家應(yīng)優(yōu)化配合飼料配方比例，適當(dāng)增加飼料中粗脂肪的含量，以滿足美洲鰣幼魚生長的需求。

3.2 兩種飼料對(duì)美洲鰣幼魚消化酶活力的影響

消化酶作為魚類機(jī)體消化生理及吸收外界營養(yǎng)物質(zhì)的重要參與者，其活性大小在一定程度上直接反映了魚類機(jī)體對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)消化、吸收能力的大小[21]。食物在動(dòng)物體內(nèi)能激發(fā)消化酶的產(chǎn)生，當(dāng)魚類攝食飼料時(shí)，會(huì)引起其體內(nèi)消化酶活力的變化[22]。因此，在魚類養(yǎng)殖過程中，飼料的營養(yǎng)組成和含量與魚的消化酶活力有密切聯(lián)系[14]。有研究表明，飼料中粗蛋白質(zhì)的含量與魚類胃蛋白酶活力有關(guān)。宋林等[23]發(fā)現(xiàn)，翹嘴鲌(Culteralburnus)體內(nèi)胃蛋白酶的活力受飼料中粗蛋白質(zhì)含量影響顯著，并隨著粗蛋白質(zhì)含量減少而明顯降低。黃峰等[24]對(duì)南方鲇(Silurusmeridionalis)的研究也發(fā)現(xiàn)，魚體內(nèi)胃蛋白酶的活力與飼料中的粗蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)。本研究中，普通膨化配合飼料的粗蛋白質(zhì)含量顯著低于特種綠色膨化配合飼料的，從而導(dǎo)致投喂普通膨化配合飼料的美洲鰣幼魚，其胃蛋白酶活力顯著低于特種綠色膨化配合飼料組，這與上述研究結(jié)果相一致。

飼料中粗脂肪含量的高低與魚類機(jī)體中脂肪酶的活力存在著密切相關(guān)性。Cara等[25]研究發(fā)現(xiàn)，在投喂高脂肪含量的配合飼料之后，重牙鯛(Diplodussargus)幼魚體內(nèi)的脂肪酶活力顯著增加，說明幼魚體內(nèi)脂肪酶活力與配合飼料中脂肪的含量具有正相關(guān)性。李芹等[26]研究發(fā)現(xiàn)，瓦氏黃顙魚稚魚機(jī)體中脂肪酶活力的大小與飼料中脂肪的含量呈正相關(guān)關(guān)系；Nagase[27]則發(fā)現(xiàn)，莫桑比克羅非魚(Tilapiamossambica)體內(nèi)脂肪酶的活力與所攝食的餌料無密切相關(guān)性。本研究結(jié)果顯示，普通膨化配合飼料組幼魚的脂肪酶活力顯著高于特種綠色膨化配合飼料組，這主要是因?yàn)槠胀ㄅ蚧浜巷暳现写种竞肯鄬?duì)較高，美洲鰣幼魚攝食后，高脂肪含量飼料刺激其釋放出大量脂肪酶進(jìn)行食物消化。這一結(jié)果也在Cara等[25]和李芹等[26]的研究中得到證實(shí)，但與Nagase[27]的研究結(jié)果不同，這可能與試驗(yàn)魚種類、試驗(yàn)條件和脂肪源不同有關(guān)。

國內(nèi)外的一些研究表明，魚體內(nèi)淀粉酶的活力與攝食飼料中淀粉的含量呈正相關(guān)關(guān)系[14，26，28]，而另一些研究結(jié)果則相反[15，29]，這可能是由于試驗(yàn)條件、魚的種類及其攝食習(xí)性不同造成的。本研究結(jié)果與前者相一致。本試驗(yàn)所用普通膨化配合飼料中的粗灰分含量顯著大于特種綠色膨化配合飼料，淀粉含量也高于特種綠色膨化配合飼料的，因此，投喂普通膨化配合飼料幼魚的淀粉酶活力顯著高于投喂特種綠色膨化配合飼料的。幼魚機(jī)體消化淀粉等碳水化合物的能力較強(qiáng)，當(dāng)飼料中的淀粉含量較高時(shí)，魚類機(jī)體受到刺激，會(huì)產(chǎn)生更多淀粉酶來消化體內(nèi)的淀粉。本研究中，兩種不同飼料試驗(yàn)組間的胰蛋白酶活力沒有顯著差異，但均顯著高于初始組，這可能與美洲鰣幼魚的生長發(fā)育有關(guān)。隨著機(jī)體發(fā)育并不斷完善，魚體產(chǎn)生胰蛋白酶的能力隨之增強(qiáng)，因此胰蛋白酶活力顯著高于初始組。

3.3 兩種飼料對(duì)美洲鰣幼魚非特異性免疫酶活力的影響

超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)是水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)重要的非特異性免疫酶。這3種酶在生物體的自我保護(hù)系統(tǒng)中起著重要作用，是自我防護(hù)防御系統(tǒng)的關(guān)鍵性酶。因此，非特異性免疫酶在魚類抵御外源有害微生物過程中的作用極其重要[30-31]。其中，SOD能夠通過歧化反應(yīng)催化超氧陰離子自由基(O2-)，生成H2O2和O2，是O2-的清除劑；CAT和GSH-Px兩種酶可將肌體細(xì)胞中的H2O2轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，進(jìn)而保護(hù)生物機(jī)體不受O2-的傷害[32]。因此SOD、CAT和GSH-Px均是魚類機(jī)體內(nèi)關(guān)鍵性的抗氧化酶，也是評(píng)價(jià)水產(chǎn)動(dòng)物非特異性免疫酶能力大小的重要參數(shù)。本研究中，普通膨化配合飼料組幼魚機(jī)體中SOD和CAT的活力與特種綠色膨化配合飼料組均無顯著差異，說明美洲鰣幼魚攝食這兩種配合飼料對(duì)SOD和CAT無影響。這與施永海等[15]報(bào)道的配合飼料和活餌料對(duì)刀鱭幼魚肝臟中SOD和CAT活力無顯著影響的研究結(jié)果相似。投喂特種綠色膨化配合飼料組美洲鰣幼魚機(jī)體中GSH-Px的活力顯著大于投喂普通膨化配合飼料組，說明特種綠色膨化配合飼料可使其機(jī)體內(nèi)GSH-Px的活力明顯增強(qiáng)，從而對(duì)外界環(huán)境的抗逆性更高。相似結(jié)果也出現(xiàn)在對(duì)褐菖鲉幼魚的研究[16]中。

4 結(jié)論

從本研究結(jié)果看，普通膨化配合飼料不僅可以促進(jìn)美洲鰣幼魚的生長，顯著提高幼魚的體質(zhì)量特定增長率和肥滿度，還能有效降低飼料系數(shù)，提高飼料利用率。同時(shí)，投喂普通膨化配合飼料，美洲鰣幼魚的消化能力得到提升，尤其是對(duì)淀粉和脂肪的消化能力提高。特種綠色膨化配合飼料可顯著提高美洲鰣幼魚的非特異性免疫力，使其抗逆性更強(qiáng)，但對(duì)消化能力提高作用不明顯。由此可見，投喂普通膨化配合飼料，美洲鰣幼魚生長更快，而投喂特種綠色膨化配合飼料，美洲鰣幼魚的非特異性免疫能力更強(qiáng)。因此建議，應(yīng)按照養(yǎng)殖生產(chǎn)的需求，改進(jìn)飼料配方，獲取更加優(yōu)質(zhì)、高效的配合飼料，以滿足美洲鰣規(guī)模化養(yǎng)殖的需要。