路晶晶，趙春龍，郭冉，崔兆進，夏輝，王美雪解偉，楊品賢，賈高旺，劉春陽

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，河北秦皇島066000；2.河北省海洋與水產(chǎn)科學(xué)研究院河北省海洋生物資源與環(huán)境重點實驗室，河北秦皇島066000)

刺參是沉積食性的棘皮動物，以海底沉積物中的有機物為生，對蛋白質(zhì)和脂肪的需求量比其他水產(chǎn)動物低，當?shù)鞍踪|(zhì)含量為18.21%～24.18%，脂肪含量為5%時，刺參可獲得最大生長和最低臟壁比[1]。雖然海泥中蛋白質(zhì)、脂肪含量較低，但海泥中富含大量的原生動物、有益藻、礦物質(zhì)、腐殖質(zhì)等，在刺參養(yǎng)殖過程中有著極其重要的營養(yǎng)作用[2-3]。目前，在刺參育苗及養(yǎng)成過程中，大多采用人工飼料或者藻粉搭配一定比例的海泥作為刺參飼料。隨著大量的海泥作為刺參飼料的原料，海泥使用量在逐步增大。而海泥的挖掘和運輸有諸多不便，在干制過程中也存在費時、易結(jié)塊、營養(yǎng)流失等諸多問題，并且大規(guī)模地挖掘海泥勢必會影響當?shù)睾Ｓ虻纳鷳B(tài)環(huán)境[4]。目前，學(xué)界對海泥替代原料的研究和開發(fā)仍相對滯后，開發(fā)替代海泥的新資源成為了海參規(guī)模化養(yǎng)殖中亟需解決的關(guān)鍵問題之一[5]。為此，本研究中從節(jié)約資源、保護環(huán)境和開采簡單與便捷考慮尋找可以替代海泥的新資源。

近年來，扇貝產(chǎn)量迅猛發(fā)展，據(jù)中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒統(tǒng)計2015年全國養(yǎng)殖扇貝量為178.54萬t，同比2014年增幅為8.24%。河北沿海海灣扇貝養(yǎng)殖面積為5.33 hm2，扇貝起捕后，扇貝籠上附著的大量附生生物 (藻類、苔蘚類、藤壺、小型原生動物等約30多種)、淤泥和扇貝殼碎片，經(jīng)過晾曬、碾壓至脫落后產(chǎn)生的混合物，即為扇貝土。目前，每年隨意排放堆積的扇貝土以萬噸計，不僅造成了資源的浪費，也污染環(huán)境。能否將扇貝土應(yīng)用于刺參飼料中是本試驗?zāi)康闹?。黃土作為陸地土壤，含有豐富的以腐殖質(zhì)為主的有機質(zhì)、礦物質(zhì)和微生物[6]。與海泥相比，黃土稍加處理即可粉碎成特定顆粒大小，簡便易添加。將黃土按比例混合一定量的螺旋藻，豐富其土質(zhì)中藻類的含量并用于刺參養(yǎng)殖，是一次大膽的新探索。本試驗中，用扇貝土和按一定比例混合螺旋藻粉的黃土替代刺參飼料中的海泥，通過測定刺參生長性能和免疫性指標，分析刺參對扇貝土和黃土的利用效果，旨在為刺參養(yǎng)殖飼料的開發(fā)和合理化使用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用刺參購自山東省安源水產(chǎn)有限公司。采用經(jīng)沉淀、過濾的秦皇島海域自然海水養(yǎng)殖刺參。

扇貝土采自昌黎大蒲河扇貝養(yǎng)殖區(qū) (晾曬、粉碎后過篩)，螺旋藻粉購自山東無棣縣，海泥和黃土取自秦皇島市，海帶購自秦皇島天橋海鮮市場。

1.2 方法

1.2.1 試驗飼料的制備 試驗中將海帶、海泥、黃土、扇貝土等主要原料經(jīng)粉碎機粉碎后，過60目篩，采用逐級混合法將各原料混合，再于攪拌機(HYJ-30，北京環(huán)亞天元機械技術(shù)有限公司)中充分混勻，制成3種試驗飼料，分別記為海泥組(SM)、扇貝土組 (SS)和黃土組 (YS)并保存于冰箱 (-20℃)中備用。飼料配方及其營養(yǎng)成分見表1。

表1 飼料配方及其營養(yǎng)成分 (干物質(zhì))Tab.1 Ingredients of trial diets(dry matter) w/%

1.2.2 飼養(yǎng)管理 試驗前將刺參在室內(nèi)水族玻璃缸 (0.4 m×0.5 m×0.6 m)中暫養(yǎng)兩周，以適應(yīng)養(yǎng)殖環(huán)境。隨機選取720頭 (平均體質(zhì)量為0.35 g)大小均勻、體色相近、健康無病的刺參幼參進行試驗。試驗共設(shè)置3組，每個組設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)隨機放80頭刺參，分別飼養(yǎng)在9個水族玻璃缸中。試驗期間，采用避光養(yǎng)殖，于每天10：00按刺參體質(zhì)量的3%～5%進行投喂。水溫為 (17±1)℃，鹽度為30.5～31.5，溶解氧保持在7 mg/L以上，pH值為8.0±0.2。每天定時吸底、換水，換水量為2/3～3/4。觀察刺參攝食及死亡情況并做好記錄。

1.2.3 樣品采集 飼養(yǎng)試驗結(jié)束后，對所有試驗刺參禁食24 h，并對各組刺參進行計數(shù)和稱重。從每個平行組取11頭刺參依次測量體長和稱重后，用2.5 mL針管于刺參腹部1/3處抽取體腔液，并解剖刺參取出完整的腸道，再依次測定其腸道長度、腸道質(zhì)量和體壁質(zhì)量，計算消化道指數(shù)和臟壁比。將刺參體腔液離心 (以2500 g)，取上清液于4℃下保存，用于免疫指標的測定；將腸道和體壁在液氮中迅速冷凍，取出后放于超低溫冰箱 (-80℃)中保存，用于刺參腸道消化酶指標和體壁營養(yǎng)成分的分析。

1.2.4 指標的測定與計算

(1)生長指標。刺參的增重率、特定生長率、蛋白質(zhì)效率、飼料系數(shù)、臟壁比、比腸長、比腸重計算公式分別為

增重率(WGR)＝(Wt-W0)/W0×100%，特定生長率(SGR)＝(ln Wt-ln W0)/t×100%，蛋白質(zhì)效率(PER)＝(Wt-W0)/(F×P)×100%，飼料系數(shù)(FC)＝F/(Wt-W0)，臟壁比＝Wv/Wb×100%，比腸重＝Wi/Wt，比腸長＝Li/L。

其中：W0、Wt分別為試驗開始和結(jié)束時刺參體質(zhì)量 (g)；Wv為內(nèi)臟質(zhì)量 (g)；Wi為腸道質(zhì)量 (g)，Wb為體壁質(zhì)量 (g)；Li為刺參腸道長度 (cm)；L為刺參體長 (cm)；F為飼料攝食量 (g)；P為飼料中蛋白質(zhì)含量 (%)；t為試驗時間 (d)。

(2)刺參體壁營養(yǎng)成分。分別采用105℃烘干恒重法、馬弗爐灼燒法 (550℃)、微量凱氏定氮法和索氏抽提法測定水分、粗灰分、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量。

(3)刺參消化、免疫指標。采用南京建成生物工程生產(chǎn)的試劑盒分別測定淀粉酶 (碘-淀粉比色法)、脂肪酶 (比濁法)、胃蛋白酶 (福林試劑比色法)、胰蛋白酶 (BAEE法)、溶菌酶 (LZM，自身對照法)、過氧化物酶 (POD，酚比色法)、谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-Px，二硫雙硝基苯甲酸法)、超氧化物歧化酶 (SOD，黃嘌呤氧化酶法)、磷酸酶 (ALP和ACP，鐵氰化鉀法)和總抗氧化能力 (T-AOC，F(xiàn)RAP法)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗結(jié)果采用平均數(shù)±標準差 (mean±S.D.)表示，使用SPSS 17.0軟件進行單因子方差分析(One-way ANOVA)，若組間有顯著性差異，采用LSD法進行多重比較，顯著性差異水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同飼料對刺參生長性能的影響

從表2可見：SS組和YS組刺參與對照組SM組刺參相比，在成活率、增重率、特定生長率、攝食量、蛋白質(zhì)效率等指標均呈現(xiàn)SS組＞YS組＞SM組的趨勢，而飼料系數(shù)則呈現(xiàn)SS組＜YS組＜SM組的趨勢，各組間無顯著性差異 (P＞0.05)；YS組刺參臟壁比顯著低于SM組和SS組 (P＜0.05)。

2.2 不同飼料對刺參體壁營養(yǎng)成分的影響

從表3可見，僅YS組刺參體壁水分含量顯著高于SM組和SS組 (P＜0.05)，各組刺參體壁粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分等含量均無顯著性差異(P＞0.05)。

表2 不同飼料對刺參生長性能的影響Tab.2 Effects of different diets on growth performance in sea cucumber

表3 不同飼料對刺參體壁營養(yǎng)成分的影響 (干物質(zhì))Tab.3 Effects of different diets on body wall compositionin sea cucumber(dry matter) w/%

2.3 不同飼料對刺參消化道指數(shù)的影響

從表4可見：僅YS組刺參比腸重顯著低于SM組 (P＜0.05)：SS組和YS組刺參比腸長略高于SM組，但無顯著性差異 (P＞0.05)。

表4 不同飼料對刺參消化道指數(shù)的影響Tab.4 Effects of different diets on intestine-somatic indices in sea cucumber

2.4 不同飼料對刺參腸道消化酶指標的影響

從表5可見：僅SS組刺參腸道淀粉酶活力顯著高于YS組 (P＜0.05)；SS組刺參體腔液中脂肪酶活力和胰蛋白酶活力均最高，YS組胃蛋白酶活力最高，但與其他組均無顯著性差異 (P＞0.05)。

表5 不同飼料對刺參腸道消化酶指標的影響Tab.5 Effects of different diets on activities of digestive enzymes in sea cucumber

2.5 不同飼料對刺參體腔液非特異性免疫指標的影響

從表6可見：SS組刺參體腔液中GSH-Px活力顯著高于YS組刺參 (P＜0.05)，二者均顯著高于SM組 (P＜0.05)；SM組LZM、SOD、ALP活力均高于SS和YS組，而POD、T-AOC活力均低于SS和 YS組，但組間均無顯著性差異 (P＞0.05)。

3 討論

3.1 扇貝土和黃土對刺參生長及體成分的影響

在本研究中，扇貝土和黃土組刺參的成活率、增重率、特定生長率、攝食量、蛋白質(zhì)效率等指標略高于海泥組，而飼料系數(shù)略低于海泥組，但無顯著性差異。這與Liu等[5]和金波昌[7]用黃泥等量替代海泥投喂刺參，刺參特定生長率無顯著性差異的試驗結(jié)果一致。本研究中扇貝土組刺參臟壁比略低于海泥組，但混合螺旋藻的黃土組顯著低于海泥組和扇貝土組，即黃土更有利于刺參體壁的增長。除黃土組體壁水分顯著高于海泥組和扇貝土組外，各組刺參體壁粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分含量無顯著性差異。因此，從影響生長的指標分析，扇貝土和黃土完全替代海泥飼料在實踐上是可行的。

表6 不同飼料對刺參體腔液非特異性免疫的影響Tab.6 Effects of different diets on nonspecific immunity in sea cucumber

3.2 扇貝土和黃土對刺參消化道指數(shù)和消化酶指標的影響

刺參缺乏專門的消化器官和消化腺，而海洋生物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收與其腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，結(jié)構(gòu)越完整，小腸絨毛越稠密，對食物的吸收越好[8-9]。本研究中發(fā)現(xiàn)，黃土組刺參比腸重顯著低于海泥組和扇貝土組，而后兩組間無顯著性差異；各組比腸長值無顯著性差異。推測海泥和扇貝土可能有增粗刺參腸道的作用。一方面原因可能是，扇貝土和海泥在通過機械攪拌、摩擦切割藻類碎片過程中形成的物質(zhì)，直接刺激刺參腸道，增加腸道中微生物的附著面積；另一方面原因可能是，通過海泥和扇貝土中微生物的間接刺激，增大與腸道的接觸面積。這與魏國重等[2]研究海泥在刺參苗種培育的應(yīng)用試驗中的推論一致。本研究中對消化酶的研究表明，扇貝土組刺參腸道淀粉酶活力顯著高于黃土組，且該組脂肪酶活力和胰蛋白酶活力也較其他兩組略高。消化酶活性是反映刺參消化機能的一項重要指標，其活性的高低決定著刺參對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力，對生長速度有著決定性作用[10-12]。在本研究中，綜合比較刺參消化酶活力，結(jié)果為扇貝土組刺參消化酶活力最佳，推測扇貝土可能一方面促進刺參消化道自身分泌消化酶，另一方面促進某些微生物進入刺參腸道分泌外源性消化酶，兩者協(xié)同促進消化道對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。

3.3 扇貝土和黃土對刺參非特異性免疫的影響

刺參不具備專門的免疫組織和器官，主要靠細胞免疫和體液免疫組成的非特異性免疫系統(tǒng)來防御疾病。POD、GSH-Px、SOD等抗氧化酶和磷酸酶、溶菌酶等免疫酶在刺參體液非特異性免疫系統(tǒng)中具有重要的作用[13-16]。本研究中發(fā)現(xiàn)，扇貝土組刺參體腔液中GSH-Px活力顯著高于黃土組，二者均顯著高于海泥組；扇貝土組和黃土組刺參體腔液POD、T-AOC活力要略高于海泥組，各組刺參的SOD、LZM和ALP活力均無顯著性差異。有研究表明，扇貝殼提取物具有抗皮膚氧化損傷、抗衰老和促進脂質(zhì)代謝的作用[17-19]；螺旋藻中的水溶性螺旋藻多糖含有較高的糖醛酸基團、酚羥基團等酸性基團，他們通過電子轉(zhuǎn)移和氫傳遞等作用清除機體產(chǎn)生的自由基和過氧化物，從而防止過氧化發(fā)生，提高抗氧化能力[20]。這與本試驗中扇貝土組和黃土組刺參體腔液GSH-Px和POD等抗氧化酶活性較高的結(jié)果相一致。因此，推測扇貝土組中的扇貝和黃土組中的螺旋藻成分對于刺參抗氧化能力的增強起到了積極促進作用。

綜上所述，在本試驗條件下，綜合考慮刺參生長、消化性能、非特異性免疫等指標，扇貝土和黃土均可以作為新資源完全替代海泥飼料，且以扇貝土為最優(yōu)。

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