翟宏旭 ，陳桂芳 ，馬大川 ，劉恩 ，單春?jiǎn)?，劉艷

（1.大連三儀動(dòng)物藥品有限公司，遼寧 大連 116000；2.江蘇三儀生物工程有限公司，江蘇 邳州 221300）

海參（Sea Cucumber，Holothurians），屬于棘皮動(dòng)物門(mén)（Echinodermata），海參綱（Holothuroidea），是我國(guó)八大海珍產(chǎn)品之一，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和廣泛的藥用價(jià)值，是海洋中最常見(jiàn)的無(wú)脊椎動(dòng)物[1-2]。海參身體呈圓筒狀，成年海參體長(zhǎng)大約 10～20 cm，特大的可達(dá)30 cm，體色較暗，多肉刺[3]。我國(guó)主要的經(jīng)濟(jì)種類(lèi)有刺參、糙刺參、黑海參等。近年來(lái)隨著海參養(yǎng)殖集約化的發(fā)展，各種疾病及環(huán)境脅迫影響也愈漸顯著，給海參養(yǎng)殖帶來(lái)了巨大損失。隨著國(guó)家對(duì)抗生素禁用，無(wú)害無(wú)污染的生物制劑在海參養(yǎng)殖中的應(yīng)用成為人們研究的熱點(diǎn)。酶制劑作為一種綠色環(huán)保、無(wú)藥物殘留的新型飼料添加劑，其在家畜、家禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖中的效果得到了許多研究者的關(guān)注和認(rèn)可[4-7]。然而酶制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的研究多集中用于魚(yú)類(lèi)和蝦蟹類(lèi)，在海參中的應(yīng)用尚處于起步階段，作用機(jī)理和功能仍不明晰，需要進(jìn)行大量的研究。

該文從我國(guó)海參養(yǎng)殖現(xiàn)狀和其營(yíng)養(yǎng)需求出發(fā)，概述了海參的消化吸收特點(diǎn)，詳述了酶制劑在海參養(yǎng)殖中的作用，并對(duì)可能存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，最后對(duì)酶制劑在未來(lái)海參養(yǎng)殖中的應(yīng)用進(jìn)行了展望。

1 海參養(yǎng)殖現(xiàn)狀和營(yíng)養(yǎng)需求

1.1 我國(guó)海參養(yǎng)殖現(xiàn)狀

我國(guó)海參養(yǎng)殖業(yè)有著悠久的歷史，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)目前的刺參商品苗生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)位列世界首位。世界海參養(yǎng)殖以刺參和糙海參為主，中日韓為刺參的主要養(yǎng)殖國(guó)家，其他國(guó)家均以糙海參為主要養(yǎng)殖對(duì)象[8]。海參養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展，隨之也帶來(lái)很多問(wèn)題。我國(guó)的海參養(yǎng)殖技術(shù)不規(guī)范，無(wú)法滿(mǎn)足海參營(yíng)養(yǎng)需求；品種單一，無(wú)法適應(yīng)大規(guī)模的現(xiàn)代化養(yǎng)殖模式；高密度的養(yǎng)殖使餌料利用率降低，剩存餌料、生物殘留物、有害藻類(lèi)堆積，這些有機(jī)物經(jīng)過(guò)一系列的生理生化作用后，病菌大量繁殖，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，降低海參的安全性和品質(zhì)[9]。

消化酶是輔助海參消化食物的主要工具，目前在海參消化道中檢測(cè)出的消化酶種類(lèi)主要有蛋白酶、脂肪酶、糖苷酶（淀粉酶、纖維素酶、褐藻酸酶、二糖酶、蔗糖酶、幾丁質(zhì)酶）、酯酶和磷酸酶（酸性磷酸酶、堿性磷酸酶）等[10]。各種消化酶的活性受海參種類(lèi)和飲食組成的影響。Wen等[11]研究發(fā)現(xiàn)單獨(dú)飼喂海黍子的海參的胰蛋白酶活性顯著高于單獨(dú)飼喂龍須菜，而且飼喂混合藻類(lèi)的海參腸道中的淀粉酶和纖維素酶活性顯著高于飼喂單一藻類(lèi)。在刺參中蛋白酶活性最高，其次為淀粉酶活力，纖維素酶活力則低于蛋白酶和淀粉酶活力，而最低的則是脂肪酶，這可能是由于脂肪酶最適pH與腸道本身pH相差較大的原因。

1.2 海參養(yǎng)殖的營(yíng)養(yǎng)需求

海參屬于雜食性生物，是典型的沉積食性。攝食無(wú)選擇性，凡是在觸手上的食物都會(huì)被送入口中。海參的餌料主要是小型動(dòng)植物，例如藻類(lèi)、小型貝類(lèi)和有口蟲(chóng)等微小生物，以及動(dòng)植物碎屑與海底沉積物[12]。路晶晶等[13]研究，青苔和大葉藻作為飼料原料應(yīng)用于刺參飼料中是可行的，以生長(zhǎng)性能指標(biāo)為基礎(chǔ)，刺參生長(zhǎng)效果為青苔組＞大葉藻組＞海帶組。王維新[14]將紫花苜蓿替代海藻飼喂海參，發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿飼喂組海參的腸道消化酶活性均高于海藻飼喂組，在海參飼料中加入紫花苜蓿是可行的。楊寧等[15]海參基礎(chǔ)飼料中添加不同濃度的滸苔，結(jié)果表明，滸苔可以提高仿刺參的特定生長(zhǎng)率、消化酶活力及免疫力，滸苔的最適添加量為6%～9%。海參飼料多以藻粉、豆粕等植物性飼料原料為主，飼料中含有大量的纖維素和半纖維素，海參很難對(duì)其直接吸收利用。怎么樣提高海參對(duì)飼料的利用率，是海參養(yǎng)殖需要解決的問(wèn)題。

1.4 海參營(yíng)養(yǎng)需求

目前，關(guān)于海參營(yíng)養(yǎng)需求方面的研究尚處于摸索階段，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[16]。該方面的研究?jī)?nèi)容大多集中于海參對(duì)蛋白質(zhì)、能量、鈣、磷等主要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的需求，鮮見(jiàn)對(duì)微量養(yǎng)分需求的研究，更未見(jiàn)系統(tǒng)的以維持免疫水平最大化為目的的營(yíng)養(yǎng)需求的研究。王曉艷等[17]指出單胞藻、底棲硅藻、有機(jī)碎屑等天然餌料已經(jīng)不能滿(mǎn)足高密度海參的營(yíng)養(yǎng)需求，全價(jià)配合飼料的開(kāi)發(fā)和利用能夠明顯縮短養(yǎng)殖周期，增加海參養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益。李青等[18]研究結(jié)果表明，在刺參中添加一定比例的蚯蚓粉，可明顯提高刺參的增重率（P≤0.05）及堿性磷酸酶和酸性磷酸酶的活性；在餌料中添加一定比例的復(fù)方中草藥可大幅提高刺參的成活率及各種免疫活性。雖然學(xué)者們?cè)诖朔矫孀隽艘欢üぷ?，但積累的成果仍不足以制定海參營(yíng)養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)或飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，因此迫切需要加強(qiáng)研究。

2 酶制劑在海參養(yǎng)殖中的作用

2.1 分解抗?fàn)I養(yǎng)因子，降低腸道食糜粘度

目前海參飼料主要以植物性原料為主，如藻類(lèi)。植物性飼料中含有較多的NSP，如纖維素、阿拉伯木聚糖、α-半乳糖苷等。它們?cè)谀c道內(nèi)被部分溶解，易與纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)粘合，降低內(nèi)源酶活性，從而降低飼料轉(zhuǎn)化率[19]。秦搏等[20]研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加纖維素酶可以顯著提高刺參的特定生長(zhǎng)率、降低飼料系數(shù)，提高消化能力和非特異性免疫力。這與高春生等[21]研究飼料中添加纖維素酶對(duì)草魚(yú)影響的結(jié)果相一致。酶制劑能水解植物細(xì)胞壁，將植物纖維分解為容易被吸收利用的小分子多糖或葡萄糖。徐彬[22]在刺參幼參上的研究表明，植酸酶和纖維素酶復(fù)合預(yù)處理刺參飼料，能夠顯著提高幼參的生長(zhǎng)率和存活率。梁晶晶等[23]在刺參飼料中添加由淀粉酶、蛋白酶和纖維素酶等組成的水產(chǎn)專(zhuān)用酶能夠促進(jìn)刺參的生長(zhǎng)，增強(qiáng)刺參體腔液補(bǔ)體類(lèi)似物及溶菌酶的活性，提高刺參的增重率和存活率。因此，酶制劑在海參養(yǎng)殖過(guò)程中具有提高飼料利用率，促進(jìn)海參生長(zhǎng)，提高免疫能力等作用，是一種高效、價(jià)廉、無(wú)殘留的新型環(huán)保飼料添加劑。

2.2 補(bǔ)充外源消化酶，刺激內(nèi)源酶分泌

刺參腸道內(nèi)消化酶主要有蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等，消化酶活力是考察其消化能力的重要指標(biāo)，其活性高低能影響刺參對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和生長(zhǎng)狀況。作為一種低等的水生生物，消化系統(tǒng)發(fā)育不完善，自身消化酶分泌不足。飼料中外源添加酶制劑能起到有效補(bǔ)充外源酶和進(jìn)一步刺激內(nèi)源酶分泌的作用。戚傳利等[24]通過(guò)在刺參飼料中添加不同比例的復(fù)合酶制劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)復(fù)合酶制劑可提高刺參免疫酶和淀粉酶活性。

2.3 增強(qiáng)免疫性能，提高抗病能力

飼料添加酶制劑能顯著提高海參對(duì)蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的吸收利用，養(yǎng)分利用率的提高促進(jìn)了機(jī)體代謝水平和相關(guān)免疫因子的合成，同時(shí)能產(chǎn)生更多的O2-自由基，從而促進(jìn)海參免疫和抗氧化能力[25]。

2.4 促進(jìn)生長(zhǎng)，改善體成分

飼料添加酶制劑增強(qiáng)了海參消化機(jī)能，對(duì)提高營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)化率起到促生長(zhǎng)的作用。武明欣等[26]通過(guò)對(duì)刺參幼參飼料中分別添加木聚糖酶、纖維素酶、淀粉酶以及3種酶的復(fù)合酶制劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加木聚糖酶組體壁粗蛋白水平有顯著提高，添加纖維素酶、淀粉酶和復(fù)合酶顯著提高了體壁粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的含量。

3 酶制劑在海參養(yǎng)殖應(yīng)用中存在的問(wèn)題

大量研究表明，飼料中添加酶制劑能夠提高海參的生長(zhǎng)率和飼料消化利用率，其在海參養(yǎng)殖中的應(yīng)用價(jià)值也逐漸得到認(rèn)可。然而，酶制劑在海參養(yǎng)殖中的實(shí)際應(yīng)用仍存在許多問(wèn)題，問(wèn)題如下。

3.1 酶活標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

酶活力是評(píng)價(jià)酶制劑作用效果的重要指標(biāo)，而我國(guó)酶活單位沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，酶制劑的生產(chǎn)廠(chǎng)家對(duì)酶活的定義也不同，增加了使用者對(duì)酶制劑品質(zhì)優(yōu)劣的判斷難度，具體用量也無(wú)法確定，限制了酶制劑在海參養(yǎng)殖中的應(yīng)用。

3.2 酶活的穩(wěn)定性

海參生長(zhǎng)和生活與海水的溫度和鹽度密切相關(guān)，但飼用酶制劑的最適溫度為35～40℃，且耐鹽性較差，高溫、高鹽度的生活條件會(huì)使酶制劑失活，這對(duì)酶制劑的選擇與開(kāi)發(fā)提出了更高的要求。飼料制粒過(guò)程中溫度普遍較高，高溫、高濕的條件會(huì)破壞酶的活性，這就對(duì)制粒條件提出了嚴(yán)格的限制[27-28]。再者，酶制劑是否能夠在海參腸道中停留并發(fā)揮作用，也是影響酶活穩(wěn)定性的因素。

3.3 定性和定量研究不足。

酶制劑在水產(chǎn)飼料中的研究明顯弱于畜禽飼料，在海參中的應(yīng)用研究也弱于魚(yú)類(lèi)，酶制劑種類(lèi)、臨床應(yīng)用效果、作用機(jī)理和應(yīng)用方式在國(guó)內(nèi)外處于基礎(chǔ)研究階段，且前面的研究多以定性研究為主，隨著研究的深入，定量研究也應(yīng)該逐步開(kāi)展。研究表明，酶制劑用量過(guò)少對(duì)養(yǎng)殖動(dòng)物效果不明顯，而添加過(guò)多可能抑制內(nèi)源酶分泌，產(chǎn)生一些抑制生長(zhǎng)的副作用，均達(dá)不到最佳使用效果[28]。且研究表明，目前對(duì)抑制作用的機(jī)理研究不足。因此，對(duì)酶制劑應(yīng)用的研究需要定性研究和定量研究相結(jié)合。

針對(duì)上面的問(wèn)題，在篩選海參飼料用酶制劑的時(shí)候，需要同時(shí)考慮酶制劑的種類(lèi)、酶活、耐高溫和低溫及鹽度的特性，并結(jié)合海參自身消化吸收特點(diǎn)及腸道消化酶的規(guī)律，全面地、科學(xué)地進(jìn)行篩選。

4 展望

酶制劑是一種安全、無(wú)毒、無(wú)污染的生物制劑。它能夠促進(jìn)海參生長(zhǎng)繁殖，提高海參質(zhì)量增加率和飼料利用率，改善海參體成分，增強(qiáng)海參免疫性能和抗病能力。同時(shí)，海參養(yǎng)殖過(guò)程添加酶制劑能夠有效替代抗生素，減少藥物殘留和環(huán)境污染，保證海參質(zhì)量安全，緩解海參飼料不足的壓力。但是酶制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖尤其海參中的應(yīng)用還存在諸多問(wèn)題，需要人們深入研究。為了實(shí)現(xiàn)酶制劑在海參養(yǎng)殖中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，人們應(yīng)推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，綜合海參養(yǎng)殖環(huán)境和海參飼料生產(chǎn)工藝，研制出高酶活、耐高溫、耐低溫和耐鹽的酶制劑；統(tǒng)一酶活測(cè)定單位，建立酶活評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；定性和定量研究相結(jié)合，確定適合不同海參的酶制劑種類(lèi)和添加量；理論研究和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，使研究成果成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。隨著人們的技術(shù)進(jìn)步和研究的不斷深入，酶制劑作為抗生素替代品在海參養(yǎng)殖中廣泛使用指日可待。