楊原志 吳業(yè)陽(yáng) 董曉慧 譚北平 楊奇慧 遲淑艷 劉泓宇
(廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料實(shí)驗(yàn)室,湛江524025)
東風(fēng)螺(Babylonia sp.)屬軟體動(dòng)物門(Mollosca),腹 足 綱 (Gast ropoda),前 鰓 亞 綱 (Prosobranchia),新 腹 足 目 (Neogast ropoda),娥 螺 科(Buccinidae),東風(fēng)螺屬(Babylonia),在廣東俗稱“花螺”、“海豬螺”和“南風(fēng)螺”。我國(guó)東風(fēng)螺的主要種類有方斑東風(fēng)螺(Babylonia areolata)、泥東風(fēng)螺(Babylonia lutosa)和波部臺(tái)灣東風(fēng)螺(Babylonia form osae habei),分布于我國(guó)福建、廣東、廣西、浙江和臺(tái)灣等?。ㄗ灾螀^(qū))沿岸的淺海海域及東南亞和日本等地[1]。方斑東風(fēng)螺具有生長(zhǎng)速度快、抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、肉質(zhì)鮮美、養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點(diǎn)[2],深受養(yǎng)殖戶和消費(fèi)者喜愛(ài)。近幾年,在中國(guó)的海南、廣東和福建等省養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大。人工配合飼料已在魚、蝦育苗和養(yǎng)成期廣泛應(yīng)用,推動(dòng)了魚、蝦養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展。目前,東風(fēng)螺養(yǎng)殖業(yè)正朝著產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;较虬l(fā)展,因此也必須研制專用的配合飼料才能促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。然而,東風(fēng)螺營(yíng)養(yǎng)研究基礎(chǔ)薄弱,已成為限制東風(fēng)螺養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。鋅是水產(chǎn)動(dòng)物必需的微量元素之一,主要生理功能包括:1)是多種酶的組成部分;2)維持細(xì)胞膜的正常結(jié)構(gòu)和功能;3)對(duì)膜受體的機(jī)能起保護(hù)作用[3]。飼料中缺鋅會(huì)抑制水產(chǎn)動(dòng)物的生長(zhǎng)和繁殖,出現(xiàn)骨骼變形、生長(zhǎng)性能下降、性成熟期晚、免疫力低、白內(nèi)障、皮膚糜爛等現(xiàn)象[4]。由于水體中的鋅不能滿足水產(chǎn)動(dòng)物的生長(zhǎng)需要,因此,飼料被認(rèn)為是水產(chǎn)動(dòng)物鋅的主要來(lái)源。為使水產(chǎn)動(dòng)物獲得最佳生長(zhǎng)、免疫力和抗病力等,飼料中添加鋅是十分必要的。因此,本試驗(yàn)旨在研究飼料中添加不同水平的鋅對(duì)方斑東風(fēng)螺生長(zhǎng)性能、體成分及酶活力的影響,以確定方斑東風(fēng)螺飼料鋅的適宜添加量,為東風(fēng)螺配合飼料的研制提供科學(xué)依據(jù)。
以酪蛋白和明膠(4∶1)為蛋白質(zhì)源,魚油和卵磷脂為脂肪源,玉米淀粉為糖源制成基礎(chǔ)飼料,其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。以七水硫酸鋅為鋅源,在基礎(chǔ)飼料中分別添加0、5、10、20、30、50mg/kg的鋅配制6種試驗(yàn)飼料,用IRIS IntrepidⅡ等離子體發(fā)射光譜儀(TE,美國(guó))測(cè)得飼料中鋅含量分別為7.1、10.1、15.3、23.4、33.0、54.4mg/kg。飼料原料粉碎過(guò)100目篩,并按配方準(zhǔn)確稱取,采用逐級(jí)擴(kuò)大法混合,第1次混合15min后,過(guò)80目篩,然后加魚油和卵磷脂,再一次混合15min后,過(guò)80目篩,加入蒸餾水(30%,體積質(zhì)量比),混合均勻,制成直徑為1.5mm的顆粒料,風(fēng)干后封口袋編號(hào)分裝,放入-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
養(yǎng)殖試驗(yàn)在廣東省湛江市東海島廣東海洋大學(xué)海洋生物研究基地室內(nèi)養(yǎng)殖系統(tǒng)中進(jìn)行,方斑東風(fēng)螺苗購(gòu)自廣西海洋研究所。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì),將方斑東風(fēng)螺隨機(jī)分為6個(gè)組,每組3個(gè)重復(fù),以重復(fù)為單位放養(yǎng)于120L的白色塑料桶,桶內(nèi)鋪3~4cm已消毒的沙子及80L海水。試驗(yàn)開(kāi)始前,投喂基礎(chǔ)飼料2周,使方斑東風(fēng)螺適應(yīng)飼料和養(yǎng)殖環(huán)境。停喂24h后,挑選出大小均勻[初始重(106.25±0.00)mg,初 始 螺 長(zhǎng) (8.20±0.13)mm,初始螺寬(5.33±0.10)mm]、活力強(qiáng)、殼色亮麗的螺,每桶放養(yǎng)80只。每天17:00投喂1次,投喂量為螺重的3%,投喂2h后用虹吸法吸出殘餌,收集烘干,稱重保存。試驗(yàn)采用凈水養(yǎng)殖,所用海水為基地供水系統(tǒng)從海區(qū)中抽取并沙濾后的海水。每3d換水、洗桶、換沙1次,每2周稱1次螺重,及時(shí)調(diào)整投喂量,養(yǎng)殖期內(nèi)不間斷充氧并遮陽(yáng)避光。每天10:00和16:00檢測(cè)水溫、溶氧、鹽度等,并檢查螺的死亡情況,死螺及時(shí)撈出,稱重、計(jì)數(shù)。試驗(yàn)期間水溫為25~31℃,鹽度為26~28,pH為7.5~8.3,溶氧大于5mg/L,氨氮小于0.03mg/L,養(yǎng)殖海水中鋅含量為5.74μg/L。試驗(yàn)期56d。
表1 基礎(chǔ)飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %
試驗(yàn)結(jié)束后,停喂24h后用干毛巾拭干螺殼表面水分后稱重、計(jì)數(shù),裝入封口袋,放入-80℃冰箱冷凍2h后,從封口袋里隨機(jī)取5只螺,放在冰盤上剖取內(nèi)臟團(tuán),稱重,按照1∶9(質(zhì)量體積比)加入預(yù)冷的生理鹽水,12 000r/min勻漿30s(T25 Digital ULTRA-TURRAX分散 機(jī),德國(guó)),4 ℃ 離心20min(10 000×g),吸取上清液,再按照1∶9加入預(yù)冷的生理鹽水稀釋,即共稀釋100倍,此為待測(cè)酶液,將待測(cè)酶液分裝成5份,置于-80℃冰箱中,備測(cè)總蛋白質(zhì)含量以及堿性磷酸酶(AKP)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)和銅鋅超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)活力。上述指標(biāo)均按照南京建成生物工程研究所試劑盒所附方法測(cè)定。取70~75只螺,將軟體部與螺殼分離,用濾紙拭干,分別稱重,計(jì)算肉殼比;將軟體部105℃烘干,稱重、粉碎后裝入封口袋,備測(cè)軟體部常規(guī)成分及鋅含量。飼料和軟體部粗蛋白質(zhì)含量用凱氏定氮法(Kjeltec-8400自動(dòng)凱氏定氮儀,瑞典)測(cè)定,粗脂肪含量采用索氏提取法(乙醚為抽提液)測(cè)定,灰分含量采用灼燒法(550℃)測(cè)定,將所得到的灰分溶解在硝酸和高氯酸的混合酸(4∶1,體積比)中,過(guò)濾、定容后IRIS IntrepidⅡ等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定鋅含量。螺殼在馬弗爐中灰化12h(550℃)后,按軟體部灰分測(cè)定方法操作,測(cè)定鋅含量。
增重率(weigh gain rate,WGR,%)=100×(終末體重-初始體重+死亡個(gè)體體重)/初始體重;
飼料系數(shù)(feed conservation rate,F(xiàn)CR)=攝食量/(終末體重+死亡個(gè)體體重-初始體重);
蛋白質(zhì)效率(protein efficiency rate,PER,%)=100×(終末體重-初始體重)/(攝食量×飼料蛋白質(zhì)含量);
成活率(survival rate,SR,%)=100×試驗(yàn)結(jié)束時(shí)螺個(gè)數(shù)/試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)螺個(gè)數(shù);
肉殼比(soft body to shell ratio,SB/SR)=軟體部重/殼重[5]。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS 16.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,先對(duì)數(shù)據(jù)做單因素方差分析(one-way ANOVA),如有顯著差異(P<0.05),再采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。
由表2可知,飼料鋅含量對(duì)方斑東風(fēng)螺FCR、PER、SR和SB/SR均無(wú)顯著影響(P>0.05)。方斑東風(fēng)螺WRG為先隨飼料鋅含量的升高而顯著增加(P<0.05),當(dāng)飼料鋅含量達(dá)到15.3mg/kg及以上時(shí),各組 WGR無(wú)顯著差異(P>0.05)。以WGR為衡量指標(biāo),通過(guò)折線模型分析得出方斑東風(fēng)螺對(duì)飼料鋅的最適需要量為15.3mg/kg(圖1)。
表2 飼料鋅含量對(duì)方斑東風(fēng)螺生長(zhǎng)性能的影響Table 2 Effects of dietary Zn content on growth performance of spotted babylon
圖1 飼料鋅含量與方斑東風(fēng)螺增重率關(guān)系的折線模型分析Fig.1 Broken-line model analysis of relationship between dietary Zn content and WGR of spotted babylon
由表3可知,飼料鋅含量對(duì)方斑東風(fēng)螺軟體部水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和灰分含量均無(wú)顯著影響(P>0.05)。
由表4可知,方斑東風(fēng)螺軟體部鋅含量隨飼料鋅含量的升高而顯著增加(P<0.05),二者呈正相關(guān)關(guān)系(Y=1.251 5 X+49.074,R2=0.975 0)。飼料鋅含量對(duì)方斑東風(fēng)螺殼中鋅含量無(wú)顯著影響(P>0.05)。
表3 飼料鋅含量對(duì)方斑東風(fēng)螺軟體部常規(guī)成分的影響Table 3 Effects of dietary Zn content on soft body composition of spotted babylon %
表4 飼料鋅含量對(duì)方斑東風(fēng)螺軟體部和殼中鋅含量的影響Table 4 Effects of dietary Zn content on zinc content in soft body and shell of spotted babylon mg/kg
由表5可知,方斑東風(fēng)螺內(nèi)臟團(tuán)中AKP、T-SOD、CuZn-SOD和 CAT活力表現(xiàn)為相同的趨勢(shì),即隨飼料鋅含量的升高先顯著升高(P<0.05),當(dāng)飼料鋅含量在23.4~54.4mg/kg時(shí),上述酶活力保持穩(wěn)定。以 AKP、T-SOD、CuZn-SOD和CAT活力為判據(jù),通過(guò)折線模型分析得出方斑東風(fēng)螺對(duì)飼料鋅的最適需要量分別為24.3、24.1、22.9和24.3mg/kg(表6)。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,不添加鋅的對(duì)照組方斑東風(fēng)螺生長(zhǎng)緩慢,隨飼料鋅含量的升高方斑東風(fēng)螺的生長(zhǎng)速度顯著加快,當(dāng)飼料鋅含量達(dá)到15.3mg/kg及以上時(shí),生長(zhǎng)速度保持穩(wěn)定。通過(guò)WGR與飼料鋅含量的折線模型分析得出方斑東風(fēng)螺保持最大生長(zhǎng)速度時(shí)的飼料鋅需要量為15.3mg/kg。在虹鱒[6]、尼羅羅非魚[7]、斑點(diǎn)叉尾[8]、鮑魚[9]、斑節(jié)對(duì)蝦[10]的研究中也得到了相近的試驗(yàn)結(jié)果。動(dòng)物對(duì)飼料鋅的最適需要量受飼料原料的影響很大,植物蛋白質(zhì)飼料中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子,如植酸、甾醇等,這些物質(zhì)能夠結(jié)合飼料中的鋅,使動(dòng)物鋅吸收量降低,所以以植物蛋白質(zhì)為飼料蛋白質(zhì)源時(shí),需要添加更多的鋅才能滿足動(dòng)物的正常生長(zhǎng)和繁殖發(fā)育。Marcelo等[11]用硫酸鋅為鋅源,以植物蛋白質(zhì)為蛋白質(zhì)源配制飼料投喂尼羅羅非魚,以WGR和骨鋅含量為判據(jù),結(jié)果表明尼羅羅非魚對(duì)飼料鋅的最適需要量分別為44.05和79.51mg/kg;而 Elhamind等[7]用精制飼料投喂尼羅羅非魚,其對(duì)飼料鋅的最適需要量為30mg/kg。本試驗(yàn)也采用精制飼料,抗?fàn)I養(yǎng)因子含量低,以 WGR為指標(biāo),方斑東風(fēng)螺對(duì)飼料鋅的最適需要量為15.3mg/kg,與其他養(yǎng)殖動(dòng)物對(duì)飼料鋅的需要量相比,低于大黃魚(59.6mg/kg)[12]、奧尼羅非魚(20mg/kg)[13]、軍曹魚(42.86mg/kg)[14]、斑節(jié)對(duì)蝦(32 ~34mg/kg)[10]、鮑魚(32~35mg/kg)[9]和真鯛(20~25mg/kg)[15],高于斑點(diǎn)叉尾(5~10mg/kg)[8]。這可能與養(yǎng)殖動(dòng)物種類、大小、養(yǎng)殖環(huán)境、飼料配方及營(yíng)養(yǎng)組成、飼料適口性、投喂次數(shù)和投喂量等試驗(yàn)因素有關(guān)。
表5 飼料鋅含量對(duì)方斑東風(fēng)螺內(nèi)臟團(tuán)AKP、T-SOD、CuZn-SOD和CAT活力的影響Table 5 Effects of dietary Zn content on AKP,T-SOD,CuZn-SOD and CAT activities in visceral mass of spotted babylon
表6 飼料鋅含量與方斑東風(fēng)螺內(nèi)臟團(tuán)中AKP、T-SOD、CuZn-SOD、CAT活力關(guān)系的折線模型Table 6 Broken-line model of relationships between dietary Zn content and AKP,T-SOD,Cu-ZnSOD and CAT activities in visceral mass of spotted babylon
飼料中鋅含量對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物體鋅含量有顯著的影響,養(yǎng)殖動(dòng)物可以消化吸收飼料中的部分鋅,貯藏在體內(nèi)。當(dāng)動(dòng)物攝食低鋅飼料時(shí),機(jī)體鋅含量低,反之則高。Ogino等[16]對(duì)鯉魚的研究表明,當(dāng)飼料中鋅缺乏時(shí),鯉魚骨骼鋅和血清鋅含量降低。Elhamind等[7]用缺鋅的精制飼料投喂尼羅羅非魚時(shí)也出現(xiàn)相同的現(xiàn)象。張佳明等[12]以骨鋅含量為指標(biāo),采用折線模型分析得出大黃魚對(duì)飼料鋅的最適需要量為84.6mg/kg。軍曹魚(42.86mg/kg)[14]、尼羅羅非魚(79.1mg/kg)[11]飼料鋅的需要量同樣也是以骨鋅含量為判據(jù)。本試驗(yàn)中軟體部鋅含量隨著飼料鋅含量的增加而線性增加。這可能與方斑東風(fēng)螺的攝食方式有關(guān),方斑東風(fēng)螺消化道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,靠吸管分泌消化酶對(duì)飼料進(jìn)行分解吸食,所以對(duì)飼料中鋅的吸收、沉積效果好,導(dǎo)致軟體部鋅含量持續(xù)性增加。Tan等[9]對(duì)鮑魚的研究表明,飼料鋅含量對(duì)鮑魚殼中鋅含量無(wú)顯著影響,與本試驗(yàn)也得出相同的結(jié)論,即飼料鋅含量對(duì)方斑東風(fēng)螺殼中鋅含量無(wú)顯著影響。
AKP是一種含鋅的對(duì)底物專一性較低的磷酸單脂水解酶,在體內(nèi)直接參與磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移和代謝,在水生動(dòng)物的骨骼礦化過(guò)程中也起著重要作用,能夠較真實(shí)地反映養(yǎng)殖動(dòng)物鋅的營(yíng)養(yǎng)狀況[14]。飼喂添加5.6~84.6mg/kg鋅的飼料后,鮑魚軟體部AKP活力隨著飼料鋅含量的升高而升高,通過(guò)折線模型分析得出其對(duì)飼料鋅的最適需要量為31.91mg/kg[9];軍曹魚幼魚血清 AKP活力隨著飼料鋅含量的升高而升高,飼料中添加40~50mg/kg 鋅 時(shí) AKP 活 力 較 強(qiáng)[14]。Ogino等[16]對(duì)鯉的研究也證實(shí)血清AKP活力在不同的飼料組之間表現(xiàn)出很大差異,飼料鋅含量高,魚體血清AKP活力就高。本試驗(yàn)中,方斑東風(fēng)螺內(nèi)臟團(tuán)中AKP活力的變化趨勢(shì)與Tan等[9]、徐志雄等[14]報(bào)道一致,通過(guò)折線模型分析得出其對(duì)飼料鋅的最適需要量為24.3mg/kg。
超氧化物歧化酶(SOD)是一種金屬酶,鋅是其重要組成部分,該酶主要有2種形式:CuZn-SOD和錳超氧化物歧化酶(Mn-SOD)。SOD具有抗氧化功能,是機(jī)體天然存在的超氧自由基清除因子,它通過(guò)反應(yīng)可以把有害的超氧自由基轉(zhuǎn)化為過(guò)氧化氫,降低氧自由基對(duì)細(xì)胞的損害,并及時(shí)修復(fù)受損細(xì)胞;產(chǎn)生的過(guò)氧化氫可以由體內(nèi)的CAT和過(guò)氧化物酶(POD)清除,這3種酶組成一個(gè)完整的抗氧化鏈條。本試驗(yàn)結(jié)果表明,方斑東風(fēng)螺內(nèi)臟團(tuán)中 T-SOD、CuZn-SOD和 CAT活力隨著飼料鋅含量的升高表現(xiàn)為先顯著升高,后趨于穩(wěn)定,通過(guò)折線模型分析得出其對(duì)飼料鋅的最適需要量為22.9~24.3mg/kg。Hidalgo等[17]研究表明,當(dāng)飼料中鋅不足時(shí),虹鱒氧化應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng),添加鋅組CAT活力增強(qiáng),鋅不足組CAT活力較低,與本試驗(yàn)結(jié)果類似。
在養(yǎng)殖動(dòng)物對(duì)飼料中營(yíng)養(yǎng)素需要量的研究中,常因選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)不同而出現(xiàn)需要量的差異。Lin等[18]報(bào)道,滿足點(diǎn)帶石斑魚最佳生長(zhǎng)的飼料維生素C添加水平為45mg/kg,而如果想獲得最佳免疫力和抗病力,則飼料中維生素C的添加水平是288mg/kg,為最佳生長(zhǎng)所需的6倍左右;Ai等[19]、周 立 斌 等[20]、宋 學(xué) 宏 等[21]的 試 驗(yàn) 均 表明,保持最佳免疫力比維持最大生長(zhǎng)需要更多的營(yíng)養(yǎng)素。使魚類獲得最大生長(zhǎng)的飼料未必能使魚類獲得最佳抗病力[22],且生長(zhǎng)是營(yíng)養(yǎng)素生理作用的綜合結(jié)果,而免疫相關(guān)酶活力、免疫因子的生成或免疫過(guò)程卻和某些營(yíng)養(yǎng)素有著非常密切的關(guān)系,營(yíng)養(yǎng)素的變化可能對(duì)生長(zhǎng)沒(méi)有影響,但卻顯著地影響了養(yǎng)殖動(dòng)物的免疫指標(biāo)[23]。為滿足團(tuán)頭魴的生長(zhǎng),商品飼料中堿式氯化銅的添加量為3~6mg/kg,但如果要提高團(tuán)頭魴血漿AKP、酸性磷酸酶活力和改善腸道菌群結(jié)構(gòu),則堿式氯化銅的添加量要達(dá)到100mg/kg[24]。在本試驗(yàn)中,滿足方斑東風(fēng)螺最佳生長(zhǎng)時(shí)的飼料鋅含量為15.3mg/kg,而獲得最佳免疫力時(shí)的飼料鋅含量為22.9~24.3mg/kg。因此,在生產(chǎn)中應(yīng)綜合考慮最大生長(zhǎng)和最佳免疫力,在疾病多發(fā)季節(jié)應(yīng)適當(dāng)提高飼料中營(yíng)養(yǎng)素的添加量,以減少病害損失,獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。
①飼料鋅含量對(duì)方斑東風(fēng)螺生長(zhǎng)有顯著影響,以WGR為指標(biāo),方斑東風(fēng)螺對(duì)飼料鋅的最適需要量為15.3mg/kg。
② 方斑東風(fēng)螺軟體部鋅含量隨飼料鋅含量的增加而顯著增加,而殼中鋅含量無(wú)顯著差異。
③飼料鋅含量對(duì)方斑東風(fēng)螺內(nèi)臟團(tuán)中AKP、T-SOD、CuZn-SOD、CAT活力有顯著影響,通過(guò)對(duì)上述酶活力進(jìn)行折線模型分析得出方斑東風(fēng)螺對(duì)飼料鋅的最適需要量為22.9~24.3mg/kg。
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