朱鴻超, 龍文聰, 陳永蘭, 楊瑤君, 于嘉欣

樂山師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，竹類病蟲防控與資源開發(fā)四川省重點實驗室，四川 樂山 614000

我國是竹類資源最豐富的國家[1]，其中慈竹(Neosinocalamus affinis)是我國西南地區(qū)的一種常見竹種，主要分布在四川、貴州等省份[2]，因為其纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的含量較高[3]，還具有種植廣泛、適應(yīng)性強、生長迅速等特性，是西南地區(qū)一種優(yōu)良的竹纖維原料。竹材近20 年來價格長時間低廉，長期在0.3～0.5 元·kg-1的低價水平，提升竹資源的產(chǎn)業(yè)價值是當前面臨的重大課題[4-5]。另一方面，我國是畜牧養(yǎng)殖大國，動物飼料需求量十分巨大，尤其是動物蛋白嚴重不足[6-7]。福壽螺（Pomacea canaliculata）屬瓶螺科（Ampullariidae）福壽螺屬（Pomacea），其適應(yīng)性強、繁殖力高且生長速度快，在2003 年被列入首批外來危害最大的物種[8]，但總體來講，它也是一種脂肪含量較低的優(yōu)質(zhì)蛋白源，將其制成干粉添加進飼料中對動物生長有良好的效果[9]，而因為其獨特的消化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[10]，所以對纖維的消化能力極強。近年來國內(nèi)外有關(guān)福壽螺的資源化利用主要集中在其營養(yǎng)成分[11]、作為飼料蛋白源[12-13]及其提取物如腸道纖維素酶[14]等方面，而有關(guān)不同餌料對動物體生長影響也在泥東風螺[15]、管角螺[16]及其他魚類[17-18]先后有所報道，但關(guān)于將福壽螺作為竹纖維的一種生物轉(zhuǎn)化器及研究慈竹纖維添加對福壽螺取食、生長發(fā)育等的影響尚鮮見報道。利用福壽螺將竹纖維高效利用并轉(zhuǎn)化為動物蛋白，即可解決動物飼料中優(yōu)質(zhì)蛋白短缺的問題，又對增加竹資源的利用途徑具有重大意義。

因此，本文采用一次回歸正交設(shè)計的試驗方法，旨在探究以下3 個問題：（1）慈竹纖維添加對福壽螺取食的影響；（2）慈竹纖維不同含量的餌料對福壽螺生長速度的影響；（3）慈竹纖維添加影響福壽螺增重率的最佳餌料含量比例。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

福壽螺，采自樂山市綠心公園附近水塘；玉米面，新鄉(xiāng)市航宇玉米加工有限公司；豆粕，青島盛源貿(mào)易有限公司；自制慈竹粉（80 目，粗纖維含量65.2%），采自樂山市安谷鎮(zhèn)的一年生新鮮慈竹；SKJ350 平模顆粒機，山東托尼環(huán)?？萍加邢薰尽?/p>

1.2 慈竹纖維餌料的制作

根據(jù)李定國等[19]對叢生竹纖維的預(yù)處理及酶解發(fā)酵研究及王勇等[20]對不同配比有機微量元素對仔豬生產(chǎn)性能影響的研究結(jié)果，設(shè)計不同含量慈竹纖維飼料，制作步驟如下：

1）慈竹纖維酶解：在竹纖維中加入纖維素酶酶解5～12 h。

2）稱量：按重量比和設(shè)計方案處理，稱取適量的微量元素、豆粕、玉米面、細慈竹粉，加入水約30%攪拌混勻。

3）飼料顆粒：將攪拌混勻的飼料放入SKJ350平模顆粒機中制成顆粒飼料。

4）烘箱制香：隨后放入烘箱中設(shè)置120 ℃烘烤4 h，直到香味散出即可。

5）投食量按照福壽螺：飼料的1∶3 體積比投食。

1.3 試驗方法

1.3.1

預(yù)實驗采用單因素試驗，分為3 組。每組6 只福壽螺一盆，6 次平行試驗，共36 只。餌料中慈竹纖維添加比例分別為20%、40%、60%，試驗周期為一周，試驗結(jié)束后記錄福壽螺的總重量，計算每組增重量。

1.3.2

試驗采用一次回歸正交設(shè)計，分為12 組。每組10 只螺一盆，5 次平行實驗，共50 只。餌料中微量元素組分按照表1，不同餌料重量配比混合制作按表2。

表1 餌料中微量元素組成成分表(每千克含量)Tab. 1 Trace element composition in the baits (per kilogram)

試驗前稱取各組福壽螺初體重，試驗過程中觀察并記載取食情況，喂養(yǎng)21 天后稱取各組福壽螺終體重并測定螺重增加率，其中：

式中，W1、W2分別表示福壽螺試驗前后的體重，即初始體重和終體重。

實驗中根據(jù)觀察取食情況進行投食，每次投入的飼料均經(jīng)過稱重，以3 h 為一個時段，把剩余的飼料取出稱重計算它的取食量，連續(xù)觀察記錄數(shù)據(jù)直到實驗結(jié)束后為止。福壽螺最大攝食率參考張亞輝[19]的方法有所改動。

式中，W1、W2分別為福壽螺試驗前后的體重，即初始體重和終體重；t 為試驗天數(shù)；F 為試驗期間的總?cè)∈沉俊?/p>

1.4 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SPSS17.0 數(shù)據(jù)分析軟件對試驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析和顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 慈竹纖維添加量對福壽螺體重增量的影響

根據(jù)表3 可得，慈竹纖維3 種不同添加比例的餌料在福壽螺增重方面的飼養(yǎng)效果以比例為60%為最佳，增重量在一周之內(nèi)為1.99 g，而空白組的增重量僅為0.10 g。預(yù)實驗結(jié)果表明餌料中添加慈竹纖維可促進福壽螺生長，且隨著餌料中慈竹纖維添加比例的增大，福壽螺體重有隨之增加的趨勢。

表3 慈竹纖維添加比例對福壽螺增重量的影響Tab. 3 Effect of N. affinis fiber addition ratio on the weight gain of P. canaliculata

2.2 慈竹纖維添加對福壽螺取食行為的影響

試驗觀察可知，福壽螺對不同慈竹纖維添加比例的餌料取食時間主要為16:00—19:00，實驗中的福壽螺均能正常攝食和存活。但當餌料中慈竹纖維含量超過50%時，其取食速度變慢；含量低于50%，其取食速度無顯著性差異。

平均最大攝食率是福壽螺單位體重的攝食量指標，也體現(xiàn)了福壽螺單位體重對食物的消耗率。本試驗福壽螺取食量用平均最大攝食率表示。從圖1可以看出，福壽螺的平均最大攝食率為17.25%，此時餌料重量比為慈竹纖維：豆粕：玉米粉80∶30∶10；而在慈竹纖維：豆粕：玉米粉重量比為20∶10∶10 時最低，為9.52%。

2.3 慈竹纖維添加對福壽螺生長情況的影響

從表4 可知，福壽螺餌料中添加慈竹纖維比例不同，福壽螺增重率不同，增幅在26.1%～85.5%之間，而促進其體重增加的餌料最佳組合是慈竹纖維∶豆粕∶玉米粉重量比為80∶30∶10。

圖1 福壽螺在不同竹纖維添加量下的平均最大攝食率Fig. 1 The average maximum feeding rate of P. canaliculata under different amounts of bamboo fiber

表4 一次回歸正交設(shè)計方案試驗結(jié)果Tab. 4 Results of one regression orthogonal design scheme

根據(jù)表4 計算回歸系數(shù)，用SPSS17.0 分析建立回歸方程，假設(shè)增重率為Y，慈竹纖維、豆粕、玉米粉分別為X1、X2、X3，得到回歸方程為Y=13.862 X1+8.988X2+5.237X3+55.358，其中相關(guān)系數(shù)R 為0.890，含量達到5%時結(jié)果呈著相關(guān)水平，X1、X2、X3三者分別達到1%、5%、14%的顯著水平。根據(jù)回歸方程，各回歸系數(shù)均為正值，即慈竹纖維、豆粕、玉米粉對福壽螺平均增重率Y 的效應(yīng)呈正相關(guān)，Y 是三因素共同作用的結(jié)果。其中，慈竹纖維X1的貢獻最大、以后依次為豆粕X2、玉米粉X3的效應(yīng)；再對回歸方程進行F 檢驗，F(xiàn)=10.122，達到1%的極顯著水平，由此推知本試驗研究真實可靠；多元相關(guān)分析表明，Y 與3 個影響因素X1、X2、X3的多元相關(guān)系數(shù)為0.890，達到5%的顯著水平，決定系數(shù)為0.791，由此可知：慈竹纖維X1、豆粕X2、玉米粉X3是體重增加率Y 的主要影響因素，回歸方程具有真實合理性；對回歸系數(shù)進行F 測驗，結(jié)果如表5，可知變量X1對Y 的回歸系數(shù)b1達到極顯著水平（P=0.002），變量X2對Y 的回歸系數(shù)b2達到極顯著水平（P=0.021），X3對Y 的回歸系數(shù)b3達到15%的差異水平（P=0.134）。因此，體重增加率Y 主要由慈竹纖維X1、豆粕X2、玉米粉X3共3 種處理效應(yīng)構(gòu)成，并且慈竹纖維對福壽螺增重率的貢獻最大，表明較高比例的慈竹纖維添加到福壽螺餌料中可顯著增加其生長速度。

表5 統(tǒng)計分析和顯著性檢驗結(jié)果Tab. 5 Statistical analysis and significance test results

3 結(jié)論與討論

本研究首次將慈竹纖維添加到福壽螺餌料中，利用福壽螺強大的消化能力在竹纖維消化利用上做了新的有益嘗試。實驗結(jié)束后福壽螺存活率100%，說明慈竹纖維是干凈無污染的綠色纖維，可用于飼喂福壽螺且添加進餌料中不會對福壽螺生長產(chǎn)生不良的影響；而福壽螺的食道、胃、肝、腸等組織中均含有大量的纖維素酶[21-22]，在福壽螺餌料中添加慈竹纖維也不會影響其取食，但當餌料中慈竹纖維含量在50%及以上時，福壽螺取食速度下降，這與顧忠旗等[23]研究結(jié)果一致，說明餌料顆粒大小、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)會影響到福壽螺的取食速度；當餌料中慈竹纖維重量比達到50%以上飼喂福壽螺可顯著提高其增重率即提高了福壽螺的生長速度，說明其腸道纖維素酶能夠有效的水解纖維并轉(zhuǎn)化為自身營養(yǎng)，所以能夠顯著增加螺重量，這與羅明珠、Li[24-25]等研究結(jié)果一致，而此時餌料的最佳配比是慈竹纖維：豆粕：玉米粉重量比為80∶30∶10。

本研究利用福壽螺高效獨特的纖維消化能力，將其作為竹纖維轉(zhuǎn)化為動物蛋白的一種高效生物轉(zhuǎn)換器，通過福壽螺將竹纖維高效轉(zhuǎn)化為動物蛋白，有利于促進竹產(chǎn)業(yè)發(fā)展及提高竹資源的利用價值，為竹資源的利用開辟了一條新的途徑。