鄭素碧,陳效儒,范雪艷,朱紅章,廖濟養(yǎng),譚北平,趙鑫,董曉慧*
(1.廣東海洋大學水產學院,廣東湛江524088;2.通威股份有限公司,四川成都610041)
水產養(yǎng)殖
飼料鉀水平對低鹽海水養(yǎng)殖的凡納濱對蝦生長和生理指標的影響
鄭素碧1,陳效儒2,范雪艷1,朱紅章1,廖濟養(yǎng)1,譚北平1,趙鑫2,董曉慧1*
(1.廣東海洋大學水產學院,廣東湛江524088;2.通威股份有限公司,四川成都610041)
為研究飼料鉀水平對低鹽海水養(yǎng)殖的凡濱對蝦生長和生理指標的影響,本試驗在基礎飼料中分別添加0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%的鉀,投喂生長在4度海水中的凡納濱對蝦8周。結果表明,除0.6%組外,各處理組增重率和特定生長率均無顯著差異(P>0.05)。血清谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶活力表現(xiàn)為隨飼料中鉀添加量的增加呈先升高后降低的趨勢;對照組、0.3%組和0.6%組間的尿素氮水平無顯著差異(P>0.05),但顯著高于其余各組(P<0.05);隨飼料鉀添加量的增加,0.9%組腮絲Na+-Ka+-ATP酶活力顯著高于其他各組(P<0.05)。隨飼料鉀的添加量增加,免疫酶活性表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢。綜上所述,4度海水條件下,基礎飼料含鉀0.788%時,鉀添加水平不影響凡納濱對蝦的生長;飼料中添加0.6%~0.9%的鉀,對蝦可獲得最佳的氮代謝、滲透調節(jié)能力和免疫力。
凡納濱對蝦;飼料鉀;氮代謝;滲透調節(jié);免疫酶;低鹽海水
凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei Boone)俗稱南美白對蝦,隸屬于節(jié)肢動物門(Arthropoda)、甲殼綱(Crustacea)、十足目(Decapoda)、游泳亞目(Natantia)、對蝦科(Penaeidae)、濱對蝦屬(Litopenaeus)。原產于南美太平洋沿岸熱帶水域,因具有生長迅速、出肉率高、繁殖周期長、抗逆性強、對飼料蛋白質需求量低等優(yōu)點,養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大?,F(xiàn)已成為我國及世界養(yǎng)殖蝦類產量最高的三大優(yōu)良品種之一。
凡納濱對蝦是廣鹽性蝦類之一,在鹽度為2~40的海水中均可生存。有研究表明凡納濱對蝦甚至可在0.5度以下的水體中生存(Araneda等,2008)。近年來,由于海水養(yǎng)殖疾病頻發(fā)、海水污染日趨嚴重及市場需求增加等原因,凡納濱對蝦在低鹽度水域的養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大。但低鹽度養(yǎng)殖的主要問題是對蝦生長緩慢、免疫力低下及高死亡率。研究發(fā)現(xiàn),低鹽水域與自然海水相比,在離子組成上存在明顯差別,其中K+含量低、鈉鉀比例失衡是對蝦生長速度緩慢、死亡率升高的主要因素(Atwood等,2004;Saoud等,2003)。K+是細胞內液主要的陽離子,凡納濱對蝦的存活、生長和正常生理活動離不開鉀的參與。蝦類可以從水體中直接吸收鉀,因此相關研究通過低鹽養(yǎng)殖水體中添加鉀鹽,調節(jié)水體離子組成和比例以滿足對蝦的需求。但養(yǎng)殖水體中施入鉀肥則易導致養(yǎng)殖成本升高和水域富營養(yǎng)化等問題,不利于對蝦養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
因此,本試驗在飼料中添加不同水平的K+,研究飼料鉀水平對凡納濱對蝦生長、氮代謝、滲透壓調節(jié)和免疫力的影響,以確定低鹽海水養(yǎng)殖凡納濱對蝦飼料適宜的K+添加量,為淡化養(yǎng)殖條件下的精準飼料配方的研制提供基礎數(shù)據(jù)。
1.1試驗設計與飼料制備以魚粉、豆粕為主要蛋白源,魚油和大豆油為主要脂肪源,面粉為糖源配制成基礎飼料?;A飼料配方及營養(yǎng)水平見表1。以KCl為鉀源,以基礎飼料為對照組,在基礎飼料中分別添加0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%的鉀,共配成6種試驗飼料。
飼料原料粉碎過80目篩,并按配方準確稱取,混合后過80目篩,加魚油、大豆油和卵磷脂,再過篩后加入蒸餾水(30%,m/V),混合均勻,用雙螺旋擠條機制成直徑為1.0 mm和1.5 mm的顆粒飼料,風干后封口袋編號分裝,放入-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2養(yǎng)殖對蝦及飼養(yǎng)管理養(yǎng)殖試驗在廣東海洋大學東海島海洋生物研究基地進行。蝦苗購自湛江粵海水產種苗有限公司。在水泥池淡化養(yǎng)殖4周,投喂商品蝦片和0號對蝦飼料,至蝦苗適應鹽度為4度的水體環(huán)境,當平均體重達到0.25~0.30 g時,挑選外觀正常、規(guī)格一致、體質健壯的對蝦進行隨機分組。根據(jù)試驗設計共6組,每組3個重復,每個重復放置一個0.5 m3的玻璃鋼桶,每桶放蝦苗40尾。試驗開始時按體重10%~15%投餌,每天投喂4次(7∶00、11∶00、17∶00、21∶00),每次投喂0.5 h后觀察對蝦的攝食情況,根據(jù)攝食情況和環(huán)境條件及時調整投喂量。每天進行排污、換水。試驗期間不間斷充氧、自然光照,水溫27~31℃,溶氧大于5.0 mg/L。試驗期8周。
表1 基礎日糧組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)%
1.3養(yǎng)殖用水將海水用雙層200目紗絹過濾后與淡水按比例混合均勻,測量鹽度并進行微調,使鹽度保持(4±0.5)度備用。
1.4樣品采集與分析
1.4.1樣品采集養(yǎng)殖結束停喂24 h后,稱重、記數(shù)、計算生長指標。每桶取12~15尾蝦,用1 mL無菌注射器斜插入蝦體頭胸甲和第一腹節(jié)之間腹面抽取血淋巴,合并置于Eppendorf管中,4℃冰箱放置12 h后,8000 r/min離心10 min,收集血清,-80℃下保存,備測生化及免疫酶指標;取血后,立即將蝦置冰盤內解剖,迅速取出鰓絲裝入1.5 mL離心管浸入液氮保存,轉存于-80℃冰箱保存,備測Na+-K+-ATPase活性。
1.4.2測定方法生長指標按以下公式計算:
式中:Wi、Wf分別為實驗魚的初始體重和末末體重,g;t為實驗周期,d。
血清生化指標及免疫等指標的測定:
鰓絲Na+-K+-ATP酶、超氧化物歧化酶、谷氨酰胺合成酶、酸性磷酸酶活力采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒測定,測定過程按說明書進行。
尿素氮含量和谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶、堿性磷酸酶的活力使用全自動生化分析儀(日立7020,日本)測定。
血清酚氧化酶活力的測定采用Huang等(2010)的方法進行測定。
1.5統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)用SPSS 16.0軟件進行單因素方差分析(One-Way ANOVA),處理間顯著差異時,進行Duncan’s多重比較,P<0.05表示差異顯著。試驗結果以“平均數(shù)±標準差”表示。
2.1飼料鉀水平對凡納濱對蝦生長性能的影響從表2可見,0.6%組的增重率顯著低于其他各組(P<0.05),其他各組間無顯著差異(P>0.05)。特定生長率的變化趨勢與增重率一致。除了0.3%組外,其他各試驗組的飼料系數(shù)均低于對照組,1.2%和1.5%組的飼料效率最優(yōu),顯著高于0.3%組(P<0.05)。對照組成活率最低,且顯著低于0.6%組、1.2%組和1.5%組(P<0.05),0.6%組成活率最高,顯著高于除1.2%組外的其余各組(P<0.05),0.3%組、0.9%組、1.2%組和1.5%組間差異不顯著(P>0.05),成活率趨勢大致呈先升后降的趨勢。
表2 飼料鉀水平對凡納濱對蝦生長性能的影響
2.2飼料鉀水平對凡納濱對蝦氮代謝和滲透壓調節(jié)的影響由表3可知,谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶的活力呈先增高后降低的趨勢。對照組谷草轉氨酶活力最低,顯著低于其他各組(P<0.05),0.3%組、0.6%組、0.9%組、1.2%組間顯著差異(P>0.05),其中0.3%組和0.6%組谷草轉氨酶活力最高,顯著高于對照組和1.5%組(P<0.05)。對照組谷丙轉氨酶活力最低,與0.3%組無顯著差異(P>0.05),顯著低于其余各組(P<0.05),0.9%組谷丙轉氨酶活力最高,與0.6%組和1.2%組間無顯著差異(P>0.05),而顯著高于其余各組(P<0.05)。飼料鉀水平不影響谷氨酰胺合成酶活力(P>0.05)。
表3 飼料鉀水平對凡納濱對蝦氮代謝指標的影響
對照組、0.3%組、0.6%組間的尿素氮水平無顯著差異(P>0.05),但顯著高于后3組(P<0.05),0.9%組和1.2%組尿素氮含量無顯著差異(P>0.05),但顯著低于前3組并高于1.5%組(P<0.05)。0.3%組腮絲Na+-K+-ATP酶活力最低,但與對照組無顯著差異(P>0.05)。0.9%組Na+-K+-ATP活力最高,顯著高于其他各組(P<0.05),0.6%組酶活性與1.2%和1.5%組無差異(P>0.05),顯著低于0.9%組而顯著高于其余組(P<0.05)。
2.3飼料鉀水平對凡納濱對蝦血清非特異性免疫酶活性的影響從表4可知,隨飼料鉀水平的升高,血清非特異性免疫酶活性大體呈先上升后下降的趨勢。0.6%組血清超氧化物歧化酶活力最高,與0.9%組無顯著差異(P>0.05),但顯著高于對照組(P<0.05)。0.6%組堿性磷酸酶活力最高,顯著高于其他各組(P<0.05)。對照組、1.2%組和1.5%組堿性磷酸酶活性最低且組間無顯著差異(P>0.05)。0.9%組和1.2%組酸性磷酸酶顯著高于對照組和0.3%組。與其他2組無顯著差異(P>0.05)。0.3%組酚氧化酶活力顯著低于其他各組。
表4 飼料鉀水平對凡納濱對蝦血清非特異性免疫酶活性的影響
3.1飼料鉀水平對凡納濱對蝦生長的影響B(tài)oyd和Thunjai(2007)報道,低鹽度水體中鉀離子往往是最為缺乏的必需離子,由于鉀的濃度太低,對蝦生長和存活受到嚴重影響。鉀缺乏魚類會出現(xiàn)厭食現(xiàn)象,飼料效率下降,從而導致生長減慢(朱偉星,2014)。有研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加鉀、鎂等能改善凡納濱對蝦滲透壓調節(jié)能力和生長性能(Roy,2007;Saoud,2005)。飼料鉀水平不影響海水養(yǎng)殖條件下皺紋盤鮑的增重率和貝殼日增長(王蔚芳等,2012)。低鹽井水養(yǎng)殖條件下凡納濱對蝦的增重率隨飼料鉀水平的增加呈先上升后下降的趨勢(劉泓宇等,2014)。草魚幼魚的增重率和特定生長率表現(xiàn)為隨飼料鉀水平的提高呈先上升后下降的趨勢,在飼料鉀含量為9.87 g/kg時達到最高(Liang等,2014)。本試驗中除了0.6%組之外其余各組間的增重率和特定生長率均無顯著差異(P>0.05)。說明飼料鉀沒有提高凡納濱對蝦的生長性能。其可能的原因是養(yǎng)殖水體及飼料原料中所含的鉀已經基本滿足凡納濱對蝦的生長,所以在飼料中再添加KCl時,對其生長影響不大。由此可見,飼料鉀水平對養(yǎng)殖動物生長的影響與養(yǎng)殖對象、飼料原料和養(yǎng)殖水體的離子組成均有密切的關系。鱸魚飼料中添加鉀可以提高其消化酶活力和飼料效率,結果表明飼料鉀可提高鱸魚肝胰臟的抗氧化能力,而肝胰臟抗氧化能力與鱸的存活率正相關(翟秋玲,2014)。在本試驗中鉀添加組與對照組相比飼料效率和成活率有所提高,其中1.2%和1.5%組的飼料效率最高,成活率大致呈先升后降的趨勢,與上述研究結果和本試驗測定的免疫相關指標的結果一致。
3.2飼料鉀水平對凡納濱對蝦氮代謝和滲透壓調節(jié)的影響甲殼類動物是排氨型動物,其蛋白質通過代謝活動大部分以氨的形式排出體外,伴隨有一定量的尿酸和尿素。轉氨酶是該過程的重要酶類,其活力與蛋白質的代謝水平息息相關。目前關于轉氨酶的研究集中于致毒作用離子對凡納濱對蝦轉氨酶的影響,也就是在脅迫狀態(tài)下蝦體產生應激反應時相關酶活性的變化,但關于保證甲殼動物生長和正常生理活動的必需金屬離子對其體內轉氨酶的影響研究還比較少,水平適宜的生長必需因子會促進甲殼動物的生長,為滿足機體生長的能量需求,體內相應代謝酶活性也會有所增高(劉麗靜,2007)。本試驗中隨著飼料中鉀的添加,血清谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶的活力先增高后降低,谷草轉氨酶活力最高的為0.3%組和0.6%組,谷丙轉氨酶活力最高的是0.6%組和0.9%組。血清尿素氮可以較準確反映動物體內蛋白質的代謝情況,蛋白質代謝良好時,血清尿素氮濃度較低(李彬,2014)。在本試驗條件下,血清尿素氮含量呈下降趨勢,說明飼料鉀水平的提高有利于蝦蛋白質代謝。甲殼動物代謝產物中氨氮排泄物的增加意味著蛋白質作為能源物質消耗的比例增大(潘魯青,2004)。以上結果表明在低鹽海水養(yǎng)殖環(huán)境下,飼料中添加鉀可提高對蝦滲透壓調節(jié)能力,減少對蝦體內蛋白質分解成氨基酸作為滲透調節(jié)因子(宋協(xié)法等,2009)。
甲殼動物主要依靠鰓上皮細胞膜上的Na+-K+-ATP酶以主動運輸?shù)姆绞睫D運Na+和K+,并維持細胞內外的Na+和K+濃度比例平衡及調節(jié)血淋巴滲透壓(潘魯青和劉泓宇,2005)。水環(huán)境K+缺乏或濃度偏低將抑制Na+-K+-ATP酶的活性(Lucu和Pavicic,1995)。本試驗隨飼料鉀添加量的提高,Na+-K+-ATP酶活性先升高后下降,表明在低鹽海水養(yǎng)殖條件下,飼料添加適量的鉀有助于對蝦鰓上Na+-K+-ATP酶正常發(fā)揮調節(jié)滲透壓功能,過量時Na+-K+-ATP酶反應體系受到抑制,致使Na+-K+-ATP酶活性下降。此外Na+-K+-ATP酶在維持生物體內細胞膜電位和滲透壓平衡的同時,形成Na+電化學梯度以協(xié)調轉運的方式吸收營養(yǎng),反過來又促進了水產動物的滲透壓調節(jié)。低鹽井水養(yǎng)殖的凡納濱對蝦鰓絲Na+-K+-ATP酶隨飼料鉀水平的提高呈先上升后下降的趨勢(劉泓宇等,2014)。隨飼料鉀水平的升高,在海水、稀釋海水和人工低鹽水體養(yǎng)殖的凡納濱鰓絲Na+-K+-ATP酶同樣呈先上升后下降的趨勢(張新節(jié),2011)。本試驗結果與上述試驗結果一致。
3.3飼料鉀水平對凡納濱對蝦非特異性免疫力的影響對蝦缺乏特異性免疫系統(tǒng),主要通過非特異性免疫反應來抵抗病原的入侵。本試驗所測的超氧化物歧化酶、堿性磷酸酶、酸性磷酸酶和酚氧化酶是對蝦體內具有免疫作用的重要酶類。超氧化物歧化酶是一類抗氧化酶,在機體免疫應答過程中起淬滅氧化劑的作用,還可增強吞噬細胞能力,提高免疫應答水平(劉巖和江曉路,2000)。堿性磷酸酶是水產動物重要的解毒體系,與DNA、脂類和蛋白質的代謝以及體內細胞調節(jié)有關(盧靜等,2015;何偉聰?shù)龋?015)。酸性磷酸酶是巨噬細胞內溶酶體的重要組成部分,與吞噬作用密切相關,在破壞和消滅入侵病原、保護機體組織方面發(fā)揮著重要作用(劉曉云等,2002)。酚氧化酶可促進血細胞的黏附、吞噬,進而激活酚氧化酶原激活系統(tǒng),還參與甲殼動物蛻皮硬化及傷口新表皮的硬化過程(劉巖和江曉路,2000)。研究表明,隨著水體中K+添加量的增加,凡納濱對蝦血清中超氧化物歧化酶、堿性磷酸酶和酚氧化酶活性的增加呈先升高后降低的趨勢(楊金芳,2011)。草魚幼魚血清中超氧化物歧化酶和堿性磷酸酶活力隨著飼料鉀含量的提高呈先上升后下降的趨勢(朱文歡,2014)。人工低鹽水體養(yǎng)殖的凡納濱對蝦飼料中鉀添加量為0.3%~0.6%時超氧化物歧化酶活性最高,添加量為1.2%時,酚氧化酶活性最高(張新節(jié),2011)。在本試驗中,隨飼料鉀添加水平的提高,凡納濱對蝦肝胰臟超氧化物歧化酶,血清超氧化物歧化酶、堿性磷酸酶、酸性磷酸酶和酚氧化酶活力均呈先上升后下降的趨勢,說明飼料中添加適量的鉀可以提高對蝦非特異性免疫能力,與上述試驗結果一致。
低鹽海水條件下,基礎飼料含鉀0.788%時,鉀添加水平不影響凡納濱對蝦生長,并可提高飼料效率和成活率。飼料中添加0.6%~0.9%的鉀,對蝦可獲得最佳的氮代謝、滲透調節(jié)能力和免疫力。
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The aim of this study was to examine the effect of the dietary potassium level on the growth performance and physiological indices of Litopenaeus vannamei reared in 4 diluted seawater.Shrimp were fed diets containing six graded levels of potassium(0%,0.3%,0.6%,0.9%,1.2%and 1.5%)for 8 weeks.The results showed that there were no significant difference of weight gain rate and specific growth rate among treatments except 0.6%group.Aspartate aminotransferase,alanine aminotransferase activities in serum increased first and then decreased with the dietary potassium level increased.Urea nitrogen level in serum of control,0.3%and 0.6%groups had no significant difference(P>0.05),but significantly higher than that of others(P<0.05).The total protein content in serum reduced while the K+supplement increased.Na+-Ka+-ATPase activity in gill filaments of 0.9%group was significantly higher than that of other groups(P<0.05).Immune enzymes activity roughly increased at first and then decreased with the dietary potassium level increasing.In summary,dietary potassium level didn’t affect the growth performance of Litopenaeus vannamei,which reared in 4 degree seawater with basic diet containing 0.788%potassium.The best nitrogen metabolism,osmotic adjustment ability and immunity could be obtained when the potassium adding level in feed was from 0.6%to 0.9%.
Litopenaeus vannamei;dietary potassium;nitrogen metabolism;osmoregulation;immunity enzyme;diluted seawater
S963
A
1004-3314(2016)12-0030-05
10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20161208
國家級水產科學與技術實驗教學示范中心建設項目;通威股份有限公司資助項目“凡納濱對蝦幾種礦物質元素需要量的研究”(TW2014I008)