韓朝婕，陳屹洋，賀振楠，張嚴(yán)勻，周文禮，鄧宇彤，賈旭穎

( 天津農(nóng)學(xué)院 水產(chǎn)學(xué)院，天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點實驗室，天津 300384 )

凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)又稱南美白對蝦，因具有生長速度快、鹽度適應(yīng)范圍廣、低投入、高回報等優(yōu)勢，是目前世界上優(yōu)質(zhì)對蝦養(yǎng)殖中產(chǎn)量最高的品種[1-2]。然而，由于集約化高密度養(yǎng)殖的迅猛發(fā)展[3]，對蝦養(yǎng)殖過程中受到各種環(huán)境因子的應(yīng)激影響，養(yǎng)殖對蝦高生長速度、高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分下降的矛盾將會越來越尖銳，勢必會影響水產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4-5]。目前，在保證產(chǎn)量的前提下，提高人工養(yǎng)殖水產(chǎn)品的營養(yǎng)成分，是我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)尤其是集約化養(yǎng)殖業(yè)亟需解決的現(xiàn)實問題。通過在飼料中添加功能性添加劑提高凡納濱對蝦生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)積累是解決該問題的重要途徑之一[6]。

小球藻(Chlorellavulgaris)屬綠藻門，不僅營養(yǎng)價值高，而且富含多種生物活性物質(zhì)，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織將其列為21世紀(jì)人類綠色營養(yǎng)源健康食品[7]，而其中最令人關(guān)注的是小球藻生長因子，小球藻生長因子是小球藻獨有的細(xì)胞活性物質(zhì)[8]。研究發(fā)現(xiàn)：小球藻生長因子的主要成分中蛋白質(zhì)占56.6%(主要以短鏈蛋白、多肽存在)；氨基酸占42.59%(19種氨基酸，7種為人體必需氨基酸)，其中功能性氨基酸含量(精氨酸、脯氨酸、賴氨酸等)較高；核苷酸占6.8%(腺嘌呤核苷酸、次黃嘌呤核苷酸、胞嘧啶核苷酸、脫氧腺嘌呤核苷酸)；此外還含有維生素A、B以及生物素等；其主要成分及穩(wěn)定性見表1[9]。已有研究發(fā)現(xiàn)，小球藻生長因子不僅能夠增強機體免疫能力、提高機體抗氧化活性，而且能促進細(xì)胞生長、提高正常細(xì)胞再生能力[10-11]。小球藻生長因子中含有豐富的核蛋白，而核蛋白有助于細(xì)胞更新、修復(fù)及成長[12]，故能夠加快啤酒酵母菌和乳酸菌等有益菌的細(xì)胞分裂速度，促進其細(xì)胞生長，同時還能提高酵母在高鹽環(huán)境中的生存能力[11,13-14]。以前小球藻生長因子主要是從小球藻鮮活細(xì)胞或干粉中提取[15]，原料成本過高，應(yīng)用有限[16]。隨著微藻制油技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，小球藻生長因子的生產(chǎn)成本大幅降低，所以使得小球藻生長因子作為一種天然綠色的功能性添加劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中具有巨大的開發(fā)潛力[17]。但是目前尚未見小球藻生長因子在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究，筆者通過向飼料中添加不同水平的小球藻生長因子，進而研究小球藻生長因子對凡納濱對蝦生長性能、體成分和營養(yǎng)物質(zhì)的影響，從而為小球藻生長因子在凡納濱對蝦飼料中的應(yīng)用提供相關(guān)理論依據(jù)。

表1 小球藻生長因子的主要成分及穩(wěn)定性[9] %

1 材料與方法

1.1 飼料制備

試驗所用小球藻生長因子由天津東峰生物科技有限公司提供。對蝦基礎(chǔ)飼料主要由魚粉、花生粕、豆粕、烏賊膏、蝦殼粉、面粉等組成，基礎(chǔ)飼料配方見表2。將小球藻生長因子按質(zhì)量百分比0%(對照組)、0.5%、1.0%、5.0%、10.0%、15.0%添加于對蝦基礎(chǔ)飼料中，飼料中添加2%海藻酸鈉用于黏合，混勻后制成粒徑為1.2 mm的顆粒，各處理組營養(yǎng)水平見表3。避光晾干，密封冷凍保存?zhèn)溆谩?/p>

表2 基礎(chǔ)飼料配方(干物質(zhì)基礎(chǔ)) %

表3 添加不同比例小球藻生長因子飼料營養(yǎng)水平 %

1.2 試驗蝦及養(yǎng)殖管理

養(yǎng)殖試驗在天津農(nóng)學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院天津市水產(chǎn)生態(tài)與養(yǎng)殖重點實驗室循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進行，試驗用凡納濱對蝦購自天津市海樂養(yǎng)殖合作社。養(yǎng)殖系統(tǒng)由規(guī)格60 cm×30 cm×50 cm的玻璃缸組成，試驗用水為砂濾海水和曝氣后的自來水。試驗開始前暫養(yǎng)14 d，暫養(yǎng)期間投喂基礎(chǔ)飼料。暫養(yǎng)結(jié)束禁食24 h后開始試驗。選取初始平均體質(zhì)量為(0.85±0.05) g的凡納濱對蝦幼蝦900尾，隨機分為6組，每組設(shè)3個平行，每個平行50尾，分別投喂添加比例為0(對照組)、0.5%、1.0%、5.0%、10.0%、15.0%的小球藻生長因子試驗飼料，試驗周期為45 d。試驗期間日投喂4次(8:00，12:00，17:00和21:00)，飽食投喂，日投喂量為體質(zhì)量的7%～8%，根據(jù)蝦苗的攝食情況隨時調(diào)整投喂量。每次投喂后1.0～1.5 h，用虹吸法吸出殘餌和糞便，并補充1/3水體，監(jiān)測水質(zhì)并及時調(diào)整，使溶解氧、pH、氨氮質(zhì)量濃度等水質(zhì)指標(biāo)維持在正常水平，收集殘餌烘干并測定其干質(zhì)量。每日19:00固定換水，換水量為水體的1/2。試驗期間關(guān)注凡納濱對蝦健康情況，記錄死亡數(shù)。試驗期間持續(xù)充氣培養(yǎng)，水溫28～30 ℃，水體鹽度18～20，溶解氧質(zhì)量濃度>6 mg/L，pH 7.6～8.1，氨氮質(zhì)量濃度<0.1 mg/L，光照周期12L∶12D。

1.3 樣品采集

養(yǎng)殖試驗結(jié)束禁食24 h后計數(shù)、稱量質(zhì)量，用于計算存活率(RS，%)、質(zhì)量增加率(wWGR，%)、特定生長率(RSG，%/d)、飼料系數(shù)(RFC)，生長性能計算公式如下：

RS=nt/n0×100%

wWGR=(m2-m1)/m1×100%

RSG=(lnm4-lnm3)/t×100%

RFC=m5/(m4-m3)

式中，n0、nt為每個平行凡納濱對蝦初始數(shù)量(尾)和終末數(shù)量(尾)，m1、m2為試驗開始時每尾蝦的平均體質(zhì)量(g)和試驗結(jié)束時每尾蝦的平均體質(zhì)量(g)，m3、m4為初始體質(zhì)量(g)和終末體質(zhì)量(g)，m5為養(yǎng)殖試驗中每尾蝦平均攝食總量(g)，t為養(yǎng)殖試驗時間(d)。

另外每組取6尾全蝦測定基礎(chǔ)體成分，另取6尾冰盤解剖取肌肉用于脂肪酸、氨基酸成分的測定。

1.4 測定方法

采用GB 5009.3—2010烘干法測定肌肉樣品的水分，采用GB 6432—1986微量凱氏定氮法測定肌肉樣品的粗蛋白質(zhì)，粗脂肪含量采用索氏抽提法，脂肪酸和氨基酸采用液相色譜儀測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計使用SPSS 17.0軟件，采用單因素方差分析和鄧肯多重比較進行數(shù)據(jù)的差異顯著分析，使用Excel繪圖，所有數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié) 果

2.1 飼料中添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦生長性能的影響

凡納濱對蝦的終末平均體質(zhì)量、質(zhì)量增加率、特定生長率、飼料系數(shù)和存活率見表4。飼料中添加小球藻生長因子顯著影響凡納濱對蝦終末平均體質(zhì)量、質(zhì)量增加率、特定生長率、飼料系數(shù)和存活率(P<0.05)。凡納濱對蝦存活率在1.0%組達(dá)到最高，顯著高于除10.0%組外的其他處理組(P<0.05)，15.0%組存活率最低。與對照組相比，飼料中添加0.5%～10.0%的小球藻生長因子能夠顯著提高凡納濱對蝦的終末平均體質(zhì)量、質(zhì)量增加率和特定生長率(P<0.05)，各指標(biāo)均在1.0%處理組達(dá)到最大值。飼料添加小球藻生長因子后飼料系數(shù)顯著降低(P<0.05)，其在1.0%組最低，顯著低于除0.5%以外的其他處理組。

表4 飼料中添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦生長性能的影響

2.2 飼料中添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦基礎(chǔ)體成分的影響

飼料中添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分的影響見表5。飼料中添加小球藻生長因子對水分、粗蛋白、灰分均有顯著影響(P<0.05)。飼料添加小球藻生長因子后對蝦水分顯著降低(P<0.05)，飼料中添加小球藻生長因子對粗脂肪無顯著影響(P>0.05)。飼料添加1.0%小球藻生長因子能夠顯著提高對蝦粗蛋白含量(P<0.05)。粗脂肪和灰分則隨著小球藻生長因子添加比例的升高而呈現(xiàn)出先降后升的趨勢，均在1.0%組達(dá)到最低。

表5 飼料中添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦體成分的影響 %

2.3 飼料中添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦肌肉營養(yǎng)成分的影響

飼料添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦肌肉脂肪酸和氨基酸含量的影響見表6。凡納濱對蝦的肌肉脂肪酸總量及飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸含量在飼料添加不同比例的小球藻生長因子后發(fā)生顯著變化(P<0.05)，隨著小球藻生長因子添加量的升高均出現(xiàn)先降后升的趨勢。同時，隨著小球藻生長因子添加量的升高，飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸占比出現(xiàn)先降后升的趨勢，多不飽和脂肪酸占比則呈現(xiàn)升高趨勢，其中1.0%組飽和脂肪酸占比最低，顯著低于對照組(圖1)。飼料添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦必需氨基酸含量和肌肉氨基酸總量均產(chǎn)生顯著影響(P<0.05)，飼料中添加不同比例小球藻生長因子后，除10.0%組外，其余各處理組氨基酸總量和必需氨基酸含量均顯著高于對照組，其中1.0%和5.0%組兩指標(biāo)均顯著高于其他處理組(P<0.05)(表6)。

表6 飼料中添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦脂肪酸和氨基酸含量的影響 mg/kg

圖1 飼料中添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦肌肉各類脂肪酸占比的影響Fig.1 Effects of dietary CGF on the proportions of various fatty acids in muscle of Pacific white shrimp L. vannamei

3 討 論

3.1 飼料中添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦生長的影響

微藻中含有豐富的氨基酸、糖類、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，已有研究表明，在水產(chǎn)動物飼料中直接加入微藻對提升水產(chǎn)動物生長性能有顯著影響[18-19]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，用小球藻喂養(yǎng)的輪蟲投喂尖吻鱸(Latescalcarifer)、卵形鯧鲹(Trachinotusovatus)、眼斑擬石首魚(Sciaenopsocellatus)仔魚，能夠顯著提高其存活率[20]；用小球藻混合動物性餌料[鹵蟲(Artemiasalina)、臂尾輪蟲(Brachionusplicatilis)]投喂泥鰍(Misgurnusanguillicaudatus)仔魚，能夠同時提高泥鰍仔魚特定生長率和存活率[21]；在魚類仔苗培育與水產(chǎn)飼料中，小球藻的應(yīng)用效果表明，其含有魚類仔魚生長所需的促生長因子。在基礎(chǔ)飼料中添加1%小球藻能夠顯著提高凡納濱對蝦的存活率并提高其生長性能和飼料效率[22]；在飼料中添加小球藻乙醇提取物對黃顙魚(Peltobagrusfulvidraco)幼魚的生長性能有明顯的提高作用，其最佳添加量為1.5%[23]；鯽(Carassiusauratus)的養(yǎng)殖試驗結(jié)果表明，小球藻作為蛋白源替代魚粉，不僅促進鯽的生長，而且在適宜范圍內(nèi)對其攝食率有顯著提高，降低飼料系數(shù)[24]。小球藻生長因子是小球藻特有并含較高營養(yǎng)價值的活性物質(zhì)，其主要成分為蛋白質(zhì)、氨基酸，特別是核苷酸、功能性氨基酸和多種維生素[7]。由于小球藻生長因子是多種生物活性物質(zhì)的復(fù)合物，所以也含有這些活性物質(zhì)所具備的生物活性功能。大量基礎(chǔ)和臨床研究發(fā)現(xiàn)，小球藻生長因子不僅能夠增強機體免疫能力，提高機體抗氧化活性，而且能夠促進細(xì)胞生長、提高正常細(xì)胞再生能力。小球藻生長因子中含有豐富的核蛋白，有助于細(xì)胞更新、修復(fù)及生長，能促進生物的生長，提高生產(chǎn)性能，降低飼料消耗，增加機體免疫力[17]。為了高效充分地利用細(xì)胞內(nèi)豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可以通過高壓熱水提取法、超聲水提法和酶解法等對藻細(xì)胞進行破壁，使其釋放出胞內(nèi)物質(zhì)后，再經(jīng)多次萃取和離析濃縮從而得到富含較高營養(yǎng)價值的活性物質(zhì)，能夠被動物體消化利用[25]。但目前國內(nèi)外有關(guān)小球藻生長因子的研究主要集中在家禽與小鼠等方面，研究發(fā)現(xiàn)，小球藻生長因子對肉雞和小鼠生長有促進作用[26-27]，在水產(chǎn)研究應(yīng)用中尚未見報道。本試驗結(jié)果表明，飼料添加小球藻生長因子能夠有效提高凡納濱對蝦幼蝦的存活率、質(zhì)量增加率和特定生長率，而降低其飼料系數(shù)，說明小球藻生長因子含有促進凡納濱對蝦生長的物質(zhì)；隨著小球藻生長因子添加量的升高，對蝦生長性能呈先升高后回落的趨勢，各指標(biāo)在1.0%組達(dá)到最佳，在高添加量組(10.0%～15.0%)中并未表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，可能是由于過高的蛋白含量會抑制凡納濱對蝦生長速度[28]，使其肝胰腺的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，存活率降低[29]，也可能與小球藻生長因子中含有過高的植物蛋白有關(guān)，動物攝取過高的植物蛋白會產(chǎn)生不適[30-32]。因此飼料中適量添加小球藻生長因子可以提高凡納濱對蝦幼蝦的生長性能。

3.2 飼料中添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦基礎(chǔ)體成分的影響

蝦體成分能反映對蝦蝦體對養(yǎng)分的沉積狀況，是判定試驗飼料營養(yǎng)狀態(tài)優(yōu)劣的方式之一。已有研究表明，在凡納濱對蝦飼料中添加植物性或動物性蛋白源添加劑，凡納濱對蝦取得了很好的生長效果[33]。同時，通過改變飼料中蛋白源、脂肪源等營養(yǎng)成分或添加飼料添加劑對凡納濱對蝦肌肉質(zhì)構(gòu)與脂肪酸、膠原蛋白等營養(yǎng)成分有一定的改善作用[34-36]。在飼料中添加乳酸菌后，凡納濱對蝦肌肉中水分含量有所減少，而粗蛋白含量顯著提升，表明飼料中添加乳酸菌對凡納濱對蝦幼蝦肌肉營養(yǎng)成分有一定的調(diào)節(jié)作用[37]。在飼料中添加海水螺旋藻(Spirulina)粉對凡納濱對蝦的粗脂肪含量無顯著影響，但能夠明顯提高其肌肉中粗蛋白含量[38]。褐牙鲆(Paralichthysolivaceus)在喂食添加小球藻粉的飼料后其機體粗蛋白質(zhì)含量提高，且粗脂肪含量降低[39]。在飼料中添加6%的滸苔(Enteromorphaprolifera)能夠顯著提高凡納濱對蝦肌肉膠原蛋白含量，并且降低失水率[40]。小球藻替代魚粉作為飼料，在添加量為43.6%時，對蝦肌肉中粗蛋白含量顯著性提高[24]。小球藻乙醇提取物也對黃顙魚幼魚有顯著影響，能夠顯著降低幼魚肌肉水分含量[23]。同時蔡榮等[41]也發(fā)現(xiàn)，在魚粉中添加小球藻乙醇提取物投喂花鱸(Lateolabraxmaculatus)，對花鱸體成分有顯著影響，不僅降低了花鱸肌肉中水分的含量，同時還提高了蛋白效率，從而能夠進一步提升花鱸肌肉中蛋白質(zhì)含量。本試驗結(jié)果顯示，在飼料中添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦的水分、粗蛋白和灰分均有顯著影響，其中小球藻生長因子添加量為1.0%時，對蝦粗蛋白含量顯著提高，水分明顯降低。粗蛋白含量是研究肌肉品質(zhì)的指標(biāo)，而水分是反映凡納濱對蝦肌肉品質(zhì)的重要品質(zhì)之一，水分含量越低，蛋白質(zhì)和灰分含量越高。一般而言，水分含量高，粗蛋白、粗脂肪含量就會相對減少，動物肉質(zhì)的品質(zhì)就差；反之則肥嫩味美，口感好，品質(zhì)好[42]。由此可知，小球藻生長因子添加量1.0%組凡納濱對蝦的肌肉品質(zhì)最好，這可能是因為小球藻生長因子中蛋白質(zhì)含量高，解決了普通魚粉飼料中蛋白質(zhì)不足等問題，進而提高了凡納濱對蝦的肌肉品質(zhì)。這表明飼料中添加1.0%的小球藻生長因子，對凡納濱對蝦的體成分最為適宜，能夠有效降低凡納濱對蝦水分，提升對蝦肌肉品質(zhì)。這可能是因為小球藻生長因子是一種易于被機體吸收且營養(yǎng)價值較高的活性物質(zhì)，能夠在凡納濱對蝦生長的各項指標(biāo)中產(chǎn)生積極影響，提高其生長速度，降低其水分含量，提升其蛋白質(zhì)含量，從而進一步提高其肌肉品質(zhì)。

3.3 飼料中添加小球藻生長因子對凡納濱對蝦肌肉營養(yǎng)成分的影響

水產(chǎn)品肌肉中營養(yǎng)成分的組成狀況及其含量直接反映產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，也是衡量水產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)和依據(jù)，也是感官評價中定性產(chǎn)品風(fēng)味參數(shù)差異的指標(biāo)，其中多不飽和脂肪酸在肌肉脂肪的加熱過程中能夠顯著增加其香味，也能夠反映肌肉的多汁性[43]。對于甲殼動物幼體來說，其體內(nèi)必需脂肪酸含量對其具有重要的生理意義，與其存活、生長發(fā)育具有密切關(guān)系[44]。本試驗中，添加高比例小球藻生長因子能夠明顯促進對蝦脂肪酸的積累，而添加適宜比例(1.0%～5.0%)的小球藻生長因子能夠顯著降低飽和脂肪酸的比例，從而提高多不飽和脂肪酸的比例，表明飼料添加適宜比例小球藻生長因子的養(yǎng)殖對蝦在脂質(zhì)方面具有較高的食用價值與保健作用。氨基酸的組成和含量是評價蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)[45-47]，同時在決定蝦肉味道鮮美程度的因素里，氨基酸的組成和含量起到?jīng)Q定性作用[48]。研究發(fā)現(xiàn)，小球藻生長因子除了含有豐富的氨基酸，并且必需氨基酸含量占總氨基酸含量的20%[9]。本試驗中，飼料添加不同比例小球藻生長因子可以提高對蝦肌肉氨基酸總量、必需氨基酸含量，其中1.0%添加組必需氨基酸含量均顯著高于對照組和其他添加組，表明飼料添加1.0%小球藻生長因子最有利于對蝦肌肉蛋白質(zhì)品質(zhì)的提升。

4 結(jié) 論

飼料中添加一定量的小球藻生長因子能夠提高凡納濱對蝦存活率和生長性能，降低水分、脂肪、灰分比例，提高蛋白比例。飼料中添加小球藻生長因子能夠提高對蝦脂肪酸含量、氨基酸總量、必需氨基酸含量，降低其飽和脂肪酸比例，最佳添加量為1.0%。