王 斐 彭 淇 吳 彬 譚亦珍 楊 芳 馮 健

(廣西大學海洋研究中心 南寧 530004)

一些水產(chǎn)動物品種在野生天然水域生長過程中,由于天然餌料的影響,在特定的機體組織中沉積特定的色素,從而形成特定的體色,如野生三文魚肌肉為橙紅色,野生蝦蟹類甲殼為青色,野生黃顙魚皮膚為黃色等。色素在這些水生動物種類的特定組織中沉積對于這些水生動物種類的健康狀況與品質(zhì)均具有重要意義(Halveret al,2002;冷向軍等,2006)。在人工養(yǎng)殖的條件下,由于餌料的改變,這些養(yǎng)殖品種難以從餌料獲得足夠的相關色素沉積在特定的機體組織中,其體色將與天然水域的同種野生動物品種不同,這將影響這些水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的健康與品質(zhì);也影響了消費市場對這些人工養(yǎng)殖的水產(chǎn)動物認同,降低了其商品價值(McFarlandet al,1994;冷向軍等,2006)。所以在這些水產(chǎn)養(yǎng)殖品種人工養(yǎng)殖時,在飼料中添加與其天然餌料中相同的色素,使這些人工養(yǎng)殖的水產(chǎn)動物達到天然野生動物相同的體色,有助于保證這些養(yǎng)殖品種的健康狀況,提高消費市場認同與商品價值,增加養(yǎng)殖經(jīng)濟效益和養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展(Folkestadet al,2008)。目前對人工養(yǎng)殖水產(chǎn)動物飼料色素研究,是水產(chǎn)營養(yǎng)學一個廣受關注的課題。

瓦氏黃顙魚(Pelteobagrus vachelliRichardson)隸屬于鲇形目(Siluriformes)、科(Bagridae)、黃顙魚屬(PelteobagrusBleeker)(伍獻文,1963),廣泛分布于我國主要水系,是近年來我國廣泛養(yǎng)殖的一種小型本土經(jīng)濟魚類。在天然水域,野生瓦氏黃顙魚體色多呈金黃、土黃、褐黃色等不同程度黃色;但在人工養(yǎng)殖環(huán)境下,投喂人工飼料養(yǎng)殖的瓦氏黃顙魚體色一般呈灰、黑色,嚴重影響其商品價值與消費市場認可(王武,2000)。目前關于在飼料中添加適宜色素改善人工養(yǎng)殖瓦氏黃顙魚體色的正式報道甚少。本文研究了在實用日糧中添加天然的葉黃素類色素(葉黃素)和化學合成的葉黃素類色素(角黃素)改善人工養(yǎng)殖瓦氏黃顙魚體色的效果,其目的在于了解在瓦氏黃顙魚飼料中使用適宜的色素與添加量,對保證養(yǎng)殖瓦氏黃顙魚的健康和品質(zhì)、提高消費市場認同具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗用魚與分組

試驗組瓦氏黃顙魚魚苗來自廣西水產(chǎn)良種繁殖場,在廣西大學水產(chǎn)養(yǎng)殖基地投喂人工飼料進行培育,試驗用魚共 330尾,分為 11個試驗組,每組 30尾魚平均體重為(10.0±0.3)g,體色為灰黑色至黑色。對照組魚為在廣西邕江南寧段捕獲的野生瓦氏黃顙魚,平均體重為(23.6±3.0)g,體色為褐黃、土黃色、少數(shù)為金黃色。

1.2 各試驗組基礎日糧組成與添加色素

基礎日糧組成見表1。其中蛋白質(zhì)、脂肪、糖的需要量按照作者此前的研究結果制備(黃鈞等,2009),復合維生素與復合礦物質(zhì)按照NRC(1993)斑點叉尾標準增加50%制備。試驗1—5組日糧在基礎飼料中分別添加0、0.125%、0.25%、0.5%、1%金黃素Y(廣州智特奇飼料科技有限公司出產(chǎn),葉黃素含量為20g/kg),折算成葉黃素添加量分別為0、25、50、100、200mg/kg日糧。6—11組日糧在基礎飼料中分別添加0.125%、0.25%、0.5%金黃素Y和0.025%、0.05%加麗素紅(廣州智特奇飼料科技有限公司出產(chǎn),角黃素含量為 10%),按 3×2因子設計,折算成日糧中葉黃素和角黃素添加量分別為(25+25)、(25+50)、(50+25)、(50+50)、(100+25)、(100+50)mg/kg。

表1 實驗基礎日糧組成和近似成分分析(%)1)Tab.1 Composition of the experimental base diets and main nutrients(%)

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗魚以 2.5%食鹽水消毒,馴化 1周以適應環(huán)境和試驗日糧,暫養(yǎng)期間投喂1%魚體重的基礎日糧。實驗期間,每組 30尾養(yǎng)殖于室外水泥池(180cm×150cm×120cm)中,池中設一個直徑為15cm、高3cm食臺,每天9:00與18:00投喂二次,每天投喂量為魚體重的3%—2%(覃志彪等,2011)。實驗期間采用循環(huán)微流水保持溶解氧充足,每天換水1/6。實驗期間進行水質(zhì)監(jiān)測(每天測水溫二次,每 10天測一次水質(zhì)),水溫為(26.0±3.6)°C,溶解氧為(8.13±0.63)mg/L,pH值為 8.06±0.30,氨氮為(0.99±0.10)mg/L,總硬度為(4.65±0.99)mmol/L,硝酸鹽為(0.01±0.00)mg/L,亞硝酸鹽為(0.49±0.62)mg/L。試養(yǎng)試驗進行60d。每天投喂兩次,投喂時間為9:00、18:00,投喂量以魚體重的 5%—3%稱料,平均分成兩次投喂,每次把飼料投入網(wǎng)箱中食臺內(nèi),觀察實驗魚的進食情況,投喂后3min后若飼料臺上有剩余的飼料,則結束投喂并撈出殘餌,記錄每次殘餌數(shù)量與每天余料。每2周稱重并調(diào)整投喂量。養(yǎng)殖實驗持續(xù) 60天,光周期為自然周期。

1.4 樣品的采集與檢測方法

1.4.1 實驗各組魚的存活率和特定生長率、投喂量和飼料效益 實驗開始與結束時,對實驗各組的魚記數(shù)、逐條稱重,計算其存活率和特定生長率。計算每天的余料和殘餌數(shù)量,計算其投喂量、飼料效益。相關計算公式如下(Halveret al,2002):

其中,Wi試驗開始時魚體重(g);Wf試驗結束時魚體重(g);t養(yǎng)殖試驗天數(shù)(d);FI攝食量。

1.4.2 實驗各組魚的肝體指數(shù)與腸脂指數(shù)、基礎飼料與魚體近似成分分析 從每個試驗組隨機各取 12尾魚,分別稱重,解剖,剝離肝臟稱重,計算肝體指數(shù),剝離腸脂稱重,計算腸脂指數(shù)。基礎飼料與魚體(每組6尾)中的近似成分分析(水分、粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量)按 AOAC(1990)有關標準方法測定,飼料總糖含量采用減量法(總干重減去蛋白質(zhì)、脂肪和灰分含量)計算而得。肝體指數(shù)與腸脂指數(shù)相關計算公式如下(Halveret al,2002):

其中,Wt魚體重;Wh試驗結束時魚體肝臟質(zhì)量;Wis試驗結束時魚體腸系膜脂肪質(zhì)量。

1.4.3 實驗各組魚體色大體觀察 分別以黑、灰、灰褐、褐黃、土黃、金黃描述試驗組與對照組魚魚體色。

1.4.4 實驗各組魚皮膚、肌肉、腸脂中的葉黃素測定實驗各組各取魚 20尾,剝?nèi)”巢科つw,分離背部肌肉與腸脂,每5尾魚背部皮膚、肌肉與腸脂制成一個混合樣本,每組4個混合樣本,進行背部皮膚、肌肉與腸脂葉黃素含量測定,測定方法參考 AOAC(1990)有關標準測定。將皮膚、肌肉樣品剪碎,盛于100mL容量瓶中,加入 30mL提取液(己烷︰丙酮︰無水乙醇︰甲苯 = 10︰7︰6︰7),塞上塞子旋轉(zhuǎn)振搖1min,加入 2mL 40% KOH-甲醇溶液,旋轉(zhuǎn)振搖 1min,于56°C水浴加熱20min,冷卻,于暗處置lh,加入30mL己烷,旋轉(zhuǎn)振搖1min,用10%硫酸鈉液定容至100mL,猛烈振搖lmin,于暗處置lh,取上清液于474nm波長下測定其吸光值,計算其葉黃素含量。

1.5 實驗數(shù)據(jù)處理和分析

采用SPSS19.0數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件包對實驗各組間數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,試驗結果經(jīng)過一元方差分析(One-way ANOVA)后,用平均數(shù)±標準差表示。先進行方差齊性分析,方差齊性則運用 LSD法進行單因素方差多重比較,方差非齊性則采用Tamhane’s T2法進行單因素方差分析,顯著水平采用0.05。然后進行Duncan’s多重比較各實驗組間差異的顯著性,P＜0.05表示差異顯著。

2 結果

2.1 實驗各組魚的存活率、飼料攝食量、生長性能和飼料效率

在整個試驗期間,試驗各組魚的存活率、攝食量、特定生長率、飼料效率見表2。對照組為廣西邕江南寧段捕獲的野生瓦氏黃顙魚,平均體重為(23.6±3.4)g。各試驗組魚成活率為 90%—100%。試驗魚平均初始體重為(10.0±0.3)g,實驗結束時平均體重為(22.2±2.2)g,試驗組 1(未添加色素)魚的特定生長率最低,與試驗 3、4、5、8—11組魚有顯著性差異(P＜0.05),日糧中添加葉黃素 50mg/kg以上組魚生長較好,試驗組 1(未添加色素)魚的飼料效率也最低,日糧中添加葉黃素50mg/kg以上組魚較高。

2.2 實驗各組魚的肝臟指數(shù)和腸脂指數(shù)

實驗各組魚的肝體指數(shù)和腸脂指數(shù)見表3。試驗組 1(未添加色素)魚的肝體指數(shù)和腸脂指數(shù)最高,與試驗3、4、5、8—11組魚有顯著性差異(P＜0.05),日糧中添加葉黃素50mg/kg以上組魚肝體指數(shù)和腸脂指數(shù)較低。表明日糧中不添加或者添加葉黃素 25mg/kg時,瓦氏黃顙魚肝臟與腸脂中脂肪沉積較多。

表2 實驗各組魚的存活率、攝食量、特定生長率和飼料效率(n=30)Tab.2 The survival rate(SR),feed intake(FI),specific growth rate(SGR)and feed effectiveness rate(FER)in fish

表3 試驗各組魚的肝體指數(shù)和腸脂指數(shù)Tab.3 The viscerasomatic indices(VIS)and intestinalsomatic indices(ISI)in fish

2.3 實驗各組魚的近似成分分析

實驗各組魚的全魚魚體水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量見表4。各實驗組魚體的水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分含量、能量與能量蛋白比組間均無顯著性差異(P＞0.05)。主要原因是瓦氏黃顙魚魚體水分與蛋白質(zhì)含量較高,組間差異較小,而魚體脂肪含量較低。

2.4 實驗各組魚體色大體觀察

對照組野生瓦氏黃顙魚體色大多為褐黃、土黃色、少數(shù)為金黃色,體內(nèi)脂肪呈黃色,肌肉呈白色。實驗開始時,各試驗組瓦氏黃顙魚體色均為灰黑色。經(jīng)過60d養(yǎng)殖,試驗1組(葉黃素0mg/kg)魚體色為灰黑色,體內(nèi)脂肪與肌肉為白色;試驗 2組(葉黃素25mg/kg)魚體色為灰黃色,體內(nèi)脂肪與肌肉為白色;試驗 6、7組(葉黃素25mg/kg、角黃素25、50mg/kg)魚體大多為灰黃色、少數(shù)為褐黃色,體內(nèi)脂肪為淡黃色,肌肉為白色;試驗 3、8、9 組(葉黃素 50mg/kg、葉黃素50mg/kg和角黃素25、50mg/kg)魚體大多為褐黃、土黃色、少數(shù)為金黃色,體內(nèi)脂肪為黃色,肌肉為白色;試驗 4、5、10、11組(葉黃素 100、200mg/kg、葉黃素 100mg/kg和角黃素 25、50mg/kg)魚體大多為土黃、金黃色少數(shù)為褐黃色,體內(nèi)脂肪為黃色,肌肉為白色。試驗3、8、9組魚體色與對照組魚體色相似。

表4 實驗各組魚魚體水分、脂肪、蛋白質(zhì)與灰分含量(%)Tab.4 The contents of moisture,lipid,protein and ash in fish(%)

2.5 實驗魚皮膚、肌肉與腸脂中的葉黃素含量

實驗結束時,各實驗組瓦氏黃顙魚皮膚、肌肉和腸脂組織中葉黃素平均含量見表5。日糧中的2種色素主要沉積在瓦氏黃顙魚皮膚中。試驗 1、2、6、7組(添加0、25mg/kg葉黃素、25mg/kg葉黃素和25、50mg/kg角黃素)魚皮膚中葉黃素含量明顯低于對照組(野生瓦氏黃顙魚)魚(P＜0.05);試驗 3、8、9 組(添加50mg/kg葉黃素、50mg/kg葉黃素和25、50mg/kg角黃素)魚皮膚中葉黃素含量與對照組(野生瓦氏黃顙魚)魚差異不顯著(P＞0.05);試驗 4、5、10、11 組(添加100、200mg/kg葉黃素、100mg/kg葉黃素和25、50mg/kg角黃素)魚皮膚中葉黃素含量明顯高于對照組(野生瓦氏黃顙魚)魚(P＜0.05)。試驗組魚皮膚中的葉黃素含量主要受到日糧中葉黃素水平的影響,但當日糧中添加 100mg/kg葉黃素以上時,在瓦氏黃顙魚皮膚、肌肉與腸脂中的沉積率明顯下降;而日糧中角黃素水平對瓦氏黃顙魚皮膚、肌肉與腸脂中葉黃素含量影響較小,表明瓦氏黃顙魚將日糧中角黃素轉(zhuǎn)化為葉黃素的能力較低,所以在日糧中添加葉黃素對瓦氏黃顙魚的著色效果明顯較角黃素好。在日糧中添加 50mg/kg葉黃素組的瓦氏黃顙魚皮膚中葉黃素含量與野生瓦氏黃顙魚相似。試驗 4、5、10、11組魚肌肉、腸脂中葉黃素含量雖然明顯高于對照組魚(P＜0.05),但總沉積量仍較低。

表5 各實驗組瓦氏黃顙魚皮膚、肌肉組織中葉黃素含量(mg/kg)Tab.5 Contents of xanthophyll in skin and muscle of fish(mg/kg)

3 討論

水生動物的色素主要是類胡蘿卜素,類胡蘿卜素為脂溶性化合物,根據(jù)其分子中是否含有氧,可分為兩大類:一類為不含氧的胡蘿卜素類,包括α-、β-和γ-胡蘿卜素等,呈色效果較差;另一類為含氧的葉黃素類,如葉黃素、玉米黃質(zhì)、黃體素、蝦青素和角黃素等,是水產(chǎn)動物主要的呈色色素。類胡蘿卜素以游離形式在中腸被吸收,在血液中以與脂蛋白結合的方式轉(zhuǎn)運;肝臟是類胡蘿素代謝的主要器官,以游離、酯化或者與蛋白質(zhì)結合態(tài)存在魚體內(nèi)(Schiedt,1985)。所有水生動物均不具備自身合成葉黃素類色素的能力,必需從餌料中攝取。一般認為,天然水域中,藻類等水生植物中的色素經(jīng)過食物鏈傳遞至水生動物,從而呈現(xiàn)出特有的體色;但是在人工養(yǎng)殖條件下,一些養(yǎng)殖的水生動物往往由于不能攝取足夠的的色素,原有的天然體色就將消褪(Matthewset al,2006)。天然水域中,野生瓦氏黃顙魚的餌料以水生植物和水生昆蟲等為主,將天然餌料中獲得的色素轉(zhuǎn)化為魚體的色素(主要為葉黃素)沉積在皮膚中表現(xiàn)為黃色體色。但在養(yǎng)殖條件下,由于人工飼料中所含有的葉黃素類色素較少,使得在人工養(yǎng)殖的瓦氏黃顙魚一般體色為灰變黑。這樣不但影響人工養(yǎng)殖瓦氏黃顙魚的商業(yè)品質(zhì),也影響人工養(yǎng)殖瓦氏黃顙魚健康狀況。因為類胡蘿卜素(包括β-胡蘿卜素、蝦青素、葉黃素和角黃素等)在水生動物體內(nèi)不僅是色素,也是有效的抗氧化劑,它們與維生素E對機體起到協(xié)同抗氧化作用,對保護水生動物健康狀況與商業(yè)品質(zhì)具有重要作用(Simpon,1981;Bakeret al,2002;Graydonet al,2012)。本實驗發(fā)現(xiàn),當日糧中不添加色素時(試驗組 1),瓦氏黃顙魚的特定生長率和飼料效率均明顯降低(表2),其肝臟指數(shù)和腸脂指數(shù)顯著高于野生和其他添加 50mg/kg葉黃素日糧組瓦氏黃顙魚(表3),表明養(yǎng)殖瓦氏黃顙魚的飼料中缺少色素,將對瓦氏黃顙魚的健康形成危害。另外類胡蘿卜素對水生動物的繁殖影響較大,能夠提高卵子的質(zhì)量,阻止紫外線和其他環(huán)境中的過氧化劑的破壞效果(Johnstonet al,2006;Pratoomyotet al,2008)。大西洋鮭卵黃囊幼魚中蝦青素水平影響上浮的魚苗與幼魚成活率(Forsberget al,2006)。因此,在瓦氏黃顙魚的人工飼料中添加葉黃素類色素,使其體色達到天然野生瓦氏黃顙魚水平,對保持養(yǎng)殖瓦氏黃顙魚的健康狀況與提高其商業(yè)品質(zhì)均十分必要。

含氧的葉黃素類中的葉黃素、玉米黃質(zhì)、黃體素、蝦青素和角黃素是水產(chǎn)動物目前主要的呈色色素。其中飼料中添加蝦青素主要使養(yǎng)殖的水生動物皮膚呈青色或肌肉呈紅色,玉米黃質(zhì)主要使肌肉呈色,葉黃素與角黃素主要使皮膚呈黃色。要使養(yǎng)殖水生動物達到理想的著色,必需根據(jù)其野生個體的色素組成和對色素的代謝能力選用適宜色素種類(Katayma,1978)。在天然水域中的野生瓦氏黃顙魚肌肉與腸脂為白色,皮膚呈不同程度黃色,所以養(yǎng)殖瓦氏黃顙魚飼料中可以添加葉黃素與角黃素。研究表明天然色素在動物體內(nèi)的沉積率比人工合成的色素要高(Quackenbushet al,1972;Chaumontet al,1995)。本試驗所用葉黃素是從萬壽菊中提取的天然色素,而角黃素是采用化學合成法制成(梁明振等,2002)。本實驗結果表明,日糧中的葉黃素在瓦氏黃顙魚皮膚中的沉積率明顯高于角黃素,所以在養(yǎng)殖瓦氏黃顙魚飼料中添加葉黃素是適宜的色素。當日糧中添加100mg/kg葉黃素以上時,瓦氏黃顙魚皮膚中沉積率明顯下降,這可能是因為瓦氏黃顙魚魚體存在對日糧葉黃素最大沉積量的限制。由于日糧中添加50mg/kg葉黃素時,養(yǎng)殖的瓦氏黃顙魚皮膚中葉黃素含量達到野生瓦氏黃顙魚水平,體色也與野生瓦氏黃顙魚基本一致,所以養(yǎng)殖瓦氏黃顙魚飼料中葉黃素的建議添加量為50mg/kg。

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