姜森顥 梁峻 孫欣

(大連獐子島漁業(yè)集團股份有限公司海洋生物技術(shù)研發(fā)中心，遼寧大連116503)

紫蛇尾(Ophiopholis mirabilis Duncan,1879)屬于棘皮動物門(Echinodermata)，蛇尾綱(Ophiuroidea)。全世界現(xiàn)生蛇尾綱動物約2 000種，分布于從潮間帶到6 000 m海底的各大洋中，營底棲集群生活，在砂質(zhì)、石質(zhì)和珊瑚礁環(huán)境中生物量最為豐富，在寒帶海洋和泥質(zhì)底質(zhì)環(huán)境中數(shù)量很少。紫蛇尾在我國主要分布于黃海中、北部，以大連、煙臺和青島外海分布量最大；刺參(Apostichopus japonicus)屬于棘皮動物門(Echinodermata)、海參綱(Holothuroidea)，主要分布于西太平洋北部，包括中國黃渤海海域、俄羅斯東部沿岸、日本和韓國沿岸。在日本，刺參按體色可分為3個品系：紅刺參、青刺參和黑刺參，紅刺參棲息在沙礫底質(zhì)的近海，青刺參和黑刺參棲息在沙泥底質(zhì)的近岸。2010年中國刺參產(chǎn)量10萬噸，產(chǎn)值達200億元，刺參已經(jīng)成為我國最重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖品種之一。

國內(nèi)外學(xué)者對蛇尾和海參的研究主要包括資源分布、生理生態(tài)學(xué)、細胞生物學(xué)與再生以及生化成分和醫(yī)藥應(yīng)用等方面。關(guān)于紫蛇尾生化成分的研究較少，刺參營養(yǎng)與飼料的研究較多，但以紫蛇尾為飼料原料進行刺參養(yǎng)殖的科學(xué)研究報道較少。本試驗分析了紫蛇尾的生化成分，探尋了將紫蛇尾作為飼料原料進行刺參養(yǎng)殖的可行性，為蛇尾資源的開發(fā)利用和海參飼料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料的來源與規(guī)格

試驗用紫蛇尾于2011年8月采集于遼寧長山群島獐子島附近海域，平均體質(zhì)量(0.64±0.19)g；刺參為大連獐子島漁業(yè)集團廣鹿基地海上生態(tài)繁育的一齡幼參，初始體質(zhì)量(2.77±0.20)g。

1.2 飼養(yǎng)試驗用飼料

試驗飼料以鼠尾藻、海泥、紫蛇尾和牡蠣殼為主要原料。鼠尾藻和牡蠣殼采自獐子島沿岸，海泥和蛇尾取自獐子島附近海域。各原料經(jīng)烘干，超微粉碎(200目以上)后，再混勻制成粉料。飼料原料配比與營養(yǎng)成分見表1。

1.3 飼養(yǎng)試驗設(shè)計

飼養(yǎng)試驗開始前，先將刺參幼參置于玻璃鋼水槽（3 m3）中進行10 d的馴化。馴化期間每天投喂一次對照組飼料，過量投喂。馴養(yǎng)結(jié)束后，將試驗刺參隨機置于18個規(guī)格為70 cm×65 cm×70 cm的玻璃鋼水槽中，每個水槽30頭刺參。試驗共設(shè)6個投喂處理（A、B、C、D、E和F），分別添加0%（對照組）、1%、2.5%、5%、10%和15%的紫蛇尾（干粉）（飼料配方見表1），每個處理3個重復(fù)，飼養(yǎng)試驗為期4周。試驗期間，每天換水、投餌一次，日投喂量按幼參體重的8%計算。每兩周測定一次刺參體重，并統(tǒng)計其存活率，調(diào)整投喂量。試驗用水為經(jīng)過沉淀、砂濾的天然海水；試驗過程中持續(xù)充氣；光照周期12L∶12D。

表1 飼料原料的組成與營養(yǎng)成分

1.4 紫蛇尾及飼料樣品的生化成分分析

紫蛇尾及飼料樣品的水分采用直接干燥法（GB/T 5009.3—2010）測定；灰分采用高溫灼燒法（GB/T 5009.4—2010）測定；粗蛋白采用凱氏定氮法（GB/T 5009.5—2010）測定；粗脂肪采用索氏抽提法（GB/T 5009.6—2003）測定；總糖采用苯酚-硫酸法測定；飼料樣品總能用PARR 1281氧彈熱量計測定。

紫蛇尾樣品氨基酸的測定：精確稱取冷凍干燥樣品20 mg，加入6 mol/l鹽酸進行水解等處理后，用Biochrom 30氨基酸自動分析儀測定(GB/T 5009.124—2003)。色氨酸的測定：分光光度法(GB/T 15400—1994),對樣品進行脫脂處理后，風(fēng)干、混勻，用Spectrum SD-754紫外分光光度計測定。脂肪酸的測定：稱取冷凍干燥樣品0.2 g于10 ml帶塞刻度試管中,經(jīng)皂化(1 mol/l KOH/甲醇，2 ml)、甲酯化(2 mol/l HCl/甲醇，4 ml)等處理后，用Agilent 6890+氣相色譜儀測定。無機元素的測定:火焰原子吸收分光光度法(GB 17378—2007),取鮮凍蛇尾樣品0.5 g左右于微波消解罐中,加入3 ml硝酸和2 ml過氧化氫，加熱板預(yù)處理，于微波消解儀內(nèi)消解至溶液澄清，定容至10 ml后，用SOLAAR M6火焰-石墨爐原子吸收光譜儀測定。

1.5 計算公式與統(tǒng)計學(xué)分析

鮮樣中某種營養(yǎng)成分含量（%）=干樣中該營養(yǎng)成分含量×(1-水分含量/100)；

氨基酸分（%）（AAS）=待評蛋白質(zhì)中氨基酸含量(mg/g pro)/參考蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量(mg/g pro)×100;

化學(xué)分(%)(CS)=待評蛋白質(zhì)中氨基酸含量(mg/g pro)/雞蛋蛋白中同種氨基酸含量(mg/g pro)×100；

特定生長率（SGR）（%/d）=（lnWt-lnWt-1）/△t×100。式中：P——試驗刺參的次級生產(chǎn)量(g/月)；

Nt——調(diào)查時間t時的存活數(shù)量(頭)；

△W——為調(diào)查間隔期間的個體平均增重(g)；

Nt△W——各階段的生物量增長(g)。

SGR——特定生長率(%/d)；

Wt——調(diào)查時間t時的體質(zhì)量(g)；

Wt-1——調(diào)查t-1時的體質(zhì)量(g)；

△t——兩次調(diào)查時間間隔(d)。

采用統(tǒng)計軟件IBM SPSS Statistics 19.0對不同飼料組數(shù)據(jù)(平均值±標準差)進行方差分析，Duncan's法多重比較檢驗差異顯著性，以P＜0.05作為各處理間顯著差異的標志。

2 結(jié)果

試驗期間水溫變化為18.8～22.9℃，鹽度31.38±0.11，pH值7.93±0.12，溶氧(6.17±0.32)mg/l，總氨氮＜0.4 mg/l。

2.1 紫蛇尾的生化成分（見表2～表6）

表2 紫蛇尾一般營養(yǎng)成分含量(%)

表3 紫蛇尾的氨基酸含量(%)

表4 紫蛇尾必需氨基酸組成的評價

由表3可知,紫蛇尾中共檢出16種氨基酸,總含量(14.28±0.49)%。其中,谷氨酸含量較高[(1.96±0.09)%]、纈氨酸次之[（1.67±0.08）%]，組氨酸含量較低[(0.32±0.03)%]。必需氨基酸、呈味氨基酸和藥效氨基酸的含量分別占氨基酸總含量的(41.00±0.31)%、(45.75±0.38)%和(43.50±0.85)%。由表4可知，紫蛇尾所含必需氨基酸的氨基酸分和化學(xué)分除纈氨酸外均小于100。在FAO/WHO模式(AAS)與化學(xué)評分模式(CS)下，紫蛇尾第一限制氨基酸均為甲硫氨酸，第二限制氨基酸均為亮氨酸。

由表5可知，試驗檢出并標定紫蛇尾主要脂肪酸8種。其中，飽和脂肪酸（SFA）3種，單不飽和脂肪酸(MUFA)2種，多不飽和脂肪酸(PUFA)3種。SFA、MUFA和PUFA分別占脂肪酸總量的(42.71±2.14)%、(16.38±1.75)%和(40.91±1.31)%；在標定的脂肪酸中，EPA相對含量最高，C18∶2相對含量最低。

由表6可知,在測定的12種無機元素中,紫蛇尾Ca含量較高[(121 590.1±2 528.4)mg/kg]、Mg[(17 020.0±2 088.6)mg/kg]、Fe[（1 613.1±10.1）mg/kg]、Al[（756.67±89.07）mg/kg]次之，Co[(0.33±0.06)mg/kg]、As[(0.28±0.06)mg/kg]含量較低。

表5 紫蛇尾脂肪酸的組成與含量(%)

2.2 刺參的生長與存活

表7是試驗期間在添加不同比例蛇尾飼料原料條件下，刺參幼參體重(Wt)、特定生長率(SGR)、次級生產(chǎn)量(P)和存活率(SR)的變化情況。結(jié)果表明：A組(對照組)試驗刺參Wt顯著小于D、E和F組(P＜0.05)；D、E、F組的SGR顯著大于B組(P＜0.05)；A、B組次級生產(chǎn)量(P)顯著小于D、E和F組（P＜0.05）；上述參數(shù)在D、E和F組之間的差異并不顯著（P＞0.05）；試驗刺參存活率在各處理組之間亦無明顯差異（P＞0.05）。

3 討論

3.1 紫蛇尾的生化成分

紫蛇尾一般營養(yǎng)成分中除水分外，灰分含量最高，粗蛋白、總糖次之，粗脂肪含量最低。這一結(jié)果與其它的研究結(jié)果相一致。紫蛇尾體內(nèi)的水分和粗脂肪含量低于刺參、馬氏珠母貝(Pteria martensii)、海灣扇貝(Argopectens irradias)和大黃魚(Larimichthys crocea)等水產(chǎn)經(jīng)濟動物以及豬肉、雞蛋等主要畜禽產(chǎn)品。粗蛋白和總糖含量除低于刺參、馬氏珠母貝和海灣扇貝外，也低于金氏真蛇尾（Ophiura kinbergi）和大西洋鮭（Salmo Salar）等；而灰分含量卻遠高于上述所有水產(chǎn)動物，這主要是由紫蛇尾特殊的網(wǎng)狀骨骼結(jié)構(gòu)所致。

表7 添加不同比例紫蛇尾飼料對刺參的生長性能的影響

紫蛇尾中共檢出16種氨基酸。其中，必需氨基酸的含量低于刺參體壁、梅花參(Thelenota ananas)和羅氏海盤車(Asterias rollestoni)高于金氏真蛇尾等棘皮動物；呈味氨基酸含量占氨基酸總量近46%，這保證了其作為飼料原料的誘食性和適口性；紫蛇尾中谷氨酸含量最高，而谷氨酸具有促進人體紅細胞生成、改善與維持大腦功能的生理作用，是治療神經(jīng)衰弱和記憶力減退的有效成分。按照FAO/WHO的評價模式（AAS），紫蛇尾的必需氨基酸分在65～172之間（見表4），這一得分高于刺參。

試驗共檢測并標定8種主要脂肪酸，其中，SFA 3種、MUFA 2種、PUFA 3種(見表5)，各種脂肪酸相對含量與其它作者基本一致。紫蛇尾體內(nèi)SFA、MUFA和PUFA的相對含量均低于大黃魚、鮐魚(Pneumatophorus japonicus)和櫛孔扇貝(Chlamys Farreri)等，但EPA的含量卻遠高于上述水產(chǎn)經(jīng)濟動物，同時也遠高于刺參和金氏真蛇尾(Ophiura kinbergi)等棘皮動物。動物試驗表明，EPA具有重要的生理功能和營養(yǎng)醫(yī)療價值，而紫蛇尾可作為EPA的穩(wěn)定來源，應(yīng)用于人類保健品開發(fā)和水產(chǎn)動物的飼料原料。

紫蛇尾含有的12種無機元素(Ca、Mg、Fe、Al、Mn、Zn、Ni、Cr、Cu、Se、Co和As)中,其中常量元素Ca、Mg、微量元素Fe的含量遠高于金氏真蛇尾(Ophiura kinbergi)、沙刺參(Arenicola Simper)和黑乳參(Holothuria nobilis Selenka)等棘皮動物；微量元素Mn和Cu含量高于刺參，Zn含量低于上述動物，Cr和As含量(干品)均低于相關(guān)國家標準(GB 4810—94；GB 18406.4—2001)的限量。紫蛇尾體內(nèi)含有的必需微量元素具有重要的生理功能，是人和海洋生物生命活動不可缺少的重要物質(zhì)，其中某些元素已作為飼料添加劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用，并取得良好的效果。紫蛇尾常量與微量元素含量豐富、自然資源量巨大，可作為刺參很好的無機元素補充源應(yīng)用于養(yǎng)殖生產(chǎn)。

3.2 紫蛇尾飼料原料對刺參生長和存活的影響及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價值

刺參在水溫超過25.5℃時夏眠，而體質(zhì)量小于25 g的刺參并不夏眠。本試驗中刺參體質(zhì)量遠低于25 g，且試驗期間水溫均低于23℃，刺參幼參在試驗過程中保持正常生長狀態(tài)，無夏眠現(xiàn)象。試驗結(jié)果表明：較對照組(0%)和低比例添加組(1%和2.5%)，試驗幼參在紫蛇尾相對高比例添加組(5%、10%和15%)生長優(yōu)勢明顯(P＜0.05)(各組間存活率無差異)；在相對高比例添加組之間，生長差異并不顯著，這說明在一定范圍內(nèi)，更高的紫蛇尾添加比例，并沒有帶來更好的生長效果，但亦無負面影響。

從世界范圍看，在某些海區(qū)特別是經(jīng)濟貝類養(yǎng)殖區(qū)，蛇尾、海星和海燕等棘皮動物生物量巨大，已經(jīng)成為主要的敵害物種。對于這些棘皮動物的綜合利用，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)做了一些有益的探索，并在食品、保健、醫(yī)藥以及養(yǎng)殖業(yè)中取得了一定的成果。紫蛇尾作為一種新的低成本飼料原料來源能夠很好地促進刺參的生長，其在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域特別是海參養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用前景廣闊。在海參保苗與養(yǎng)殖生產(chǎn)實踐中，主要以市售和自配配合飼料為主。配合飼料中主要使用魚粉作為動物性蛋白來源，然而魚粉的品質(zhì)并不穩(wěn)定，同時，以更高等動物作為飼料來源飼養(yǎng)相對低等動物的做法并不是產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的方式，也無法得到水產(chǎn)養(yǎng)殖界的認可。配合飼料中大量使用鼠尾藻和馬尾藻等大型藻類，而這些藻類在長期的掠奪性利用后資源量已所剩無幾，且市場價格昂貴，因此，尋找合適的替代性飼料原料，突破產(chǎn)業(yè)瓶頸，就成了亟待解決的問題。紫蛇尾與刺參同屬棘皮動物門，它們在營養(yǎng)組成上具有一定相似性，將紫蛇尾作為刺參的飼料原料可以很好地促進后者的生長。同時，紫蛇尾自然資源量極其巨大(特別是在一些經(jīng)濟貝類養(yǎng)殖區(qū))，因此，將其作為替代性飼料原料應(yīng)用于刺參養(yǎng)殖生產(chǎn)是完全可行的。關(guān)于紫蛇尾作為飼料原料對刺參體成分影響等進一步研究工作已經(jīng)展開。

4 結(jié)論

紫蛇尾營養(yǎng)成分豐富，對刺參的生長有很好的促進效果，可作為飼料原料應(yīng)用于刺參養(yǎng)殖。