范陳偉，姜曉東，何先林，吳旭干,

（1. 上海海洋大學水產(chǎn)與生命學院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部魚類營養(yǎng)和環(huán)境生態(tài)研究中心，上海 201306；2. 上海海洋大學水產(chǎn)與生命學院/上海水產(chǎn)養(yǎng)殖工程技術研究中心/水產(chǎn)科學國家級實驗教學示范中心，上海 201306）

【研究意義】脊尾白蝦（Exopalaemon carinicauda），又稱小白蝦、迎春蝦，具有繁殖力強 、抗逆性好、生長快和攝食廣的優(yōu)點，在我國沿海諸省廣泛養(yǎng)殖，是我國重要的經(jīng)濟養(yǎng)殖蝦類之一[1-2]。脊尾白蝦食性雜，在人工養(yǎng)殖條件下，可攝食動植物性餌料、有機碎屑和人工配合飼料，最喜食沙蠶、小蝦、小蟹、牡蠣和冰鮮雜魚等動物性餌料[2]。這些餌料資源有限，需耗費大量人力，而且攝食后殘留的餌料極易污染養(yǎng)殖水體引發(fā)病害，不僅影響?zhàn)B殖經(jīng)濟效益，還會對生態(tài)環(huán)境造成不良影響[3]。由于養(yǎng)殖習慣、餌料價格、營養(yǎng)需求研究滯后和推廣不足等原因，目前尚未有針對脊尾白蝦營養(yǎng)需求開發(fā)的專用配合飼料，常用其他水產(chǎn)動物飼料甚至畜禽配合飼料代替投喂，營養(yǎng)要素不均衡往往導致養(yǎng)殖對象生長緩慢、抗病能力低下、出肉率低等問題，因此迫切需要研發(fā)符合脊尾白蝦營養(yǎng)需求的人工配合飼料[4]。

【前人研究進展】蛋白質是決定蝦類生長發(fā)育及配合飼料性能的首要營養(yǎng)素[5]。飼料中蛋白水平對魚蝦類的生長有重要影響：當飼料中蛋白水平過低時，魚蝦類生長受阻，生長速度降低，若機體攝入蛋白長期不足，易引起消化機能障礙，甚至導致生命活動受阻；飼料蛋白水平過高，機體會承受更大的代謝負擔而不利于生長，且蛋白含量較高的殘餌易污染養(yǎng)殖水環(huán)境，進而影響魚蝦類正常生長[6-7]。因此，有必要開展脊尾白蝦飼料的適宜蛋白水平研究。曹梅等[8]研究發(fā)現(xiàn)，飼料中粗蛋白含量為45.05 %時脊尾白蝦生長速度最快。索帥[9]研究表明，蛋白水平為39%的飼料可以滿足脊尾白蝦的生長以及維持機體正常的非特異性免疫功能?！颈狙芯壳腥朦c】以上研究均為基于特定生長階段的室內(nèi)養(yǎng)殖試驗，試驗周期較短，并無包含脊尾白蝦的整個生長階段（包括受精卵階段）。因此試驗結果存在一定局限性?！緮M解決的關鍵問題】鑒于此，本研究在室外水泥池中投放相同質量與數(shù)量的親蝦，自行繁殖與養(yǎng)成，比較不同蛋白水平對脊尾白蝦生長、生化指標和體組成的影響，探究池塘養(yǎng)殖脊尾白蝦的飼料最適蛋白水平，進一步完善和補充脊尾白蝦生長階段對營養(yǎng)的需求，為適口餌料與高效配合飼料的開發(fā)提供參考和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 飼料配制

供試飼料以魚粉、豆粕和菜粕等作為主要蛋白源，以魚油、豬油和豆油作為主要脂肪源，采用面粉和纖維素調(diào)節(jié)飼料的總能量水平，配制蛋白水平分別為30%、34%、38%和42%的4種等脂等能飼料。所有飼料原料粉碎后過250 μm篩，按照表1的飼料配方稱取原料，混合機混合均勻，用小型膨化機制備粒徑分別為1.2 mm和2.0 mm、長約2.0 mm的沉性膨化飼料，室溫冷卻風干后，-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 試驗飼料配方和營養(yǎng)組成Table 1 Formulations and nutrition composition of the experimental diets（%）

1.2 試驗設計與養(yǎng)殖管理

試驗設4個處理，每個處理3次重復，每個重復1個室外水泥池塘（長×寬×深=14 m×12 m×1.2 m），養(yǎng)殖池位于上海海洋大學如東河蟹遺傳育種中心。脊尾白蝦繁殖周期較短，繁殖和養(yǎng)成均在同一池塘中進行，通常采用投放一定重量的親本讓其在池塘中自行繁殖和養(yǎng)成。本試驗按照生產(chǎn)性常規(guī)做法，在每個養(yǎng)殖池中放入市場購得的規(guī)格接近（平均2.5 g/尾）的脊尾白蝦親蝦1 kg，每池混合投放400尾，雌雄各半。

試驗期間，每天8:00和16:00進行投喂，投喂量約占體質量的3%～5%，上午投喂量占40%，下午投喂量占60%。具體投喂量須根據(jù)水溫、天氣和殘餌情況適當調(diào)整，每個池中放入1個食臺，投喂2 h后觀察和記錄殘餌情況。試驗于2018年7月中旬正式開始，至11月中旬結束，共持續(xù)4個月。7月中旬至8月底投喂1.2 mm粒徑飼料，9月上旬至11月中旬投喂2.0 mm粒徑飼料。養(yǎng)殖期間，水泥池水位為1.0～1.5 m，隨著養(yǎng)殖進程逐步加深水位。每周定期檢測水質指標，并根據(jù)水質情況不定期換水，每次換水10%～30%，使水體pH值為7.0～9.0、平均溶氧＞4 mg/L、亞硝酸濃度＜0.15 mg/L和氨氮＜0.5 mg/L。每15 d全池潑灑消毒劑或微生態(tài)制劑調(diào)節(jié)水質。采用溫度記錄儀每半小時自動記錄1次池塘水溫，根據(jù)池塘溶解氧情況適時開啟增氧機進行增氧。

1.3 樣品采集

試驗結束前停食1 d，每個池中隨機采集500 g左右的成蝦，用干毛巾擦干體表水分后，用電子天平（精確度0.01 g）稱重，然后計脊尾白蝦的個體數(shù)量，用于計算該池脊尾白蝦的平均體質量。隨后從每個池中隨機取40尾脊尾白蝦，取出其肝胰腺和肌肉后稱重，計算肝胰腺指數(shù)（hepatosomatic index，HSI，%）和出肉率（%）。另外從每個池隨機取100尾左右的個體，取出肝胰腺和肌肉樣品用于后續(xù)常規(guī)分析。所有肝胰腺和肌肉分別裝入自封袋后于-40 ℃冰箱中保存?zhèn)錅y。肝胰腺指數(shù)和出肉率計算公式如下所示：

1.4 生理指標測定

隨機合并每個池100尾脊尾白蝦的肝胰腺，稱取0.2 g左右的肝胰腺合并樣，加入1 mL預冷的生理鹽水后用T10B微型勻漿器（德國IKA公司）勻漿30 s，在4℃、12 000 r /min條件下離心20 min，取上層清液后再次離心，合并上清液用于后續(xù)分析。采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒測定谷丙轉氨酶（GPT）、谷草轉氨酶（GOT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、堿性磷酸酶（AKP）、酸性磷酸酶（ACP）的活性以及總蛋白（TP）、總游離氨基酸（TFAA）、尿素氮（BUN）、葡萄糖（Glu）、丙二醛（MDA）的含量。

1.5 常規(guī)生化分析

隨機取每個池50尾脊尾白蝦的肝胰腺和肌肉合并為1個肝胰腺樣品和1個肌肉樣品，凍干后用于常規(guī)生化分析。采用冷凍干燥法測定飼料、肝胰腺和肌肉中的水分含量，采用凱氏定氮法測定樣品中的粗蛋白含量，550 ℃灼燒法測定樣品中的灰分含量[10]；參考Folch等[11]的方法，采用氯仿∶甲醇＝2∶1（體積比）提取總脂并測定其含量。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用 SPSS 17.0軟件統(tǒng)計分析試驗數(shù)據(jù)。采用Levene法檢驗所有數(shù)據(jù)的方差齊性，當不滿足齊性方差時對百分比數(shù)據(jù)進行反正弦或平方根處理。采用ANOVA對試驗結果進行方差分析，采用Duncan's法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 飼料蛋白水平對脊尾白蝦體質量、肝胰腺指數(shù)和出肉率的影響

由表2可知，各飼料組脊尾白蝦的生長性狀無明顯差異。隨著飼料中蛋白水平的提高，脊尾白蝦體質量和出肉率分別穩(wěn)定在2.33 g和49.00%左右，其中2#飼料組個體的肝胰腺指數(shù)比其他各組高20.72%～30.84%，但差異不顯著。

2.2 飼料蛋白水平對脊尾白蝦肝胰腺、肌肉常規(guī)生化組成的影響

測定結果（表3）顯示，各飼料組脊尾白蝦肝胰腺中水分和粗蛋白含量相對穩(wěn)定，平均值分別為65.50%和14.00%。1#飼料組個體肝胰腺中粗脂肪含量高于4#飼料組個體（26.58%），但顯著不差異。此外，3#飼料組個體肝胰腺中的灰分含量顯著高于1#、2#飼料組，并大體表現(xiàn)出隨著蛋白水平的提高而逐漸增加的趨勢。

各飼料組肌肉中的水分和粗蛋白含量也較為穩(wěn)定，平均值分別為77.50%和20.40%。飼料中不同蛋白水平對肌肉中粗脂肪和灰分含量影響較大，隨著飼料中蛋白水平的增加，肌肉中粗脂肪含量呈下降趨勢，而灰分含量呈上升趨勢，其中2#飼料組個體肌肉中粗脂肪含量顯著高于4#飼料組，3#飼料組個體肌肉中灰分含量顯著高于1#飼料組。

表2 飼料蛋白水平對脊尾白蝦體質量、肝胰腺指數(shù)和出肉率的影響Table 2 Effects of dietary protein levels on body weight, HSI and fillet yield of Exopalaemon carinicauda

表3 飼料蛋白水平對脊尾白蝦肝胰腺、肌肉常規(guī)生化組成的影響（%，濕重）Table 3 Effects of dietary protein levels on biochemical compositions in hepatopancreas and muscle of Exopalaemon carinicauda（%, wet weight）

2.3 飼料蛋白水平對脊尾白蝦肝胰腺生理代謝指標的影響

表4顯示，不同飼料組脊尾白蝦肝胰腺中GOT和SOD活性均表現(xiàn)顯著差異，隨著飼料中蛋白水平的增加，GOT與SOD活性均呈下降趨勢，且2#飼料組GOT與SOD的活性均明顯高于3#飼料組。2#飼料組肝胰腺中TFAA含量以及GPT、GOT、SOD、AKP和ACP活性均高于其他飼料組。

3 討論

3.1 飼料蛋白水平對脊尾白蝦生長及組織系數(shù)的影響

蛋白質是水生動物生長發(fā)育過程中重要的營養(yǎng)物質[12-13]。蝦蟹類甲殼動物蛻殼周期短，生長速度快，飼料中一旦缺乏蛋白質就會導致其生長緩慢及體質量降低；但如果飼料蛋白含量過高，除了增加養(yǎng)殖成本外，還會增大養(yǎng)殖對象的機體負擔，最終影響其生長與發(fā)育[14]。大部分探討甲殼動物飼料最適蛋白水平的研究表明，蝦類生長性能隨著飼料中粗蛋白水平一定范圍內(nèi)的逐漸增加而呈上升趨勢，生長性能達到最大值后隨著飼料粗蛋白水平的增加而下降[8,15-16]。一些研究表明，當飼料蛋白的添加量在一定范圍內(nèi)時，養(yǎng)殖對象的生長差異不顯著，但當?shù)鞍姿降陀诨虺^該范圍時，其生長性能快速下降[17]。在本試驗中，不同飼料組脊尾白蝦的最終體質量無顯著差異，可能是本試驗設計的蛋白梯度在脊尾白蝦的適宜水平范圍內(nèi)，說明30%的蛋白水平即可滿足脊尾白蝦的生長需求。

表4 飼料蛋白水平對脊尾白蝦肝胰腺生理代謝指標的影響Table 4 Effects of dietary protein levels on physiological metabolic indexes in hepatopancreas of Exopalaemon carinicauda

肝胰腺指數(shù)和出肉率等組織系數(shù)是評價甲殼動物食用價值的重要指標，且在一定程度上可以反映甲殼動物的營養(yǎng)儲存狀況[18]。本試驗中，雖然34%蛋白組個體的肝胰腺指數(shù)比其他組高20.72%～30.84%，但各組間差異不顯著，并且各組出肉率均穩(wěn)定在49.00%左右，與南美白對蝦（Litopenaeus vannamei）和克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）的研究結果類似[19-20]，表明飼料中蛋白水平對甲殼動物肝胰腺指數(shù)和出肉率的影響較小。

3.2 飼料蛋白水平對脊尾白蝦生理代謝指標的影響

肝胰腺是甲殼動物氨基酸代謝的主要場所，含有多種有關氨基酸合成代謝的重要酶類[21-22]。谷草轉氨酶（GOT）和谷丙轉氨酶（GPT）是參與甲殼動物肝胰腺內(nèi)氨基酸合成與分解過程的兩種重要轉氨酶，其活性可以反映甲殼動物氨基酸的代謝強度，衡量肝功能的健康程度[23]。對脊尾白蝦肝胰腺轉氨酶活性分析表明，隨著飼料蛋白水平在適宜范圍內(nèi)升高，肝胰腺中GOT和GPT的活力也隨之增加，且均在飼料蛋白水平為34%時達到最大，表明脊尾白蝦體內(nèi)蛋白質的代謝能力增強。但當飼料蛋白水平高于34%后，二者活性均明顯下降，與已有部分魚類上的研究結果相一致[24-25]，說明在攝食低蛋白水平飼料時，為了提高蛋白質的吸收利用率，脊尾白蝦通過增強肝胰腺中轉氨酶活性來促進氨基酸代謝，從而提高機體對氨基酸吸收利用。當飼料蛋白水平過高時，長期的高蛋白攝入量對魚蝦體肝臟代謝產(chǎn)生壓力，導致肝受損，大量GOT和GPT滲入血液中，肝胰腺中的GOT、GPT含量降低，因此本試驗脊尾白蝦出現(xiàn)肝胰腺 GPT 和GOT 含量在高蛋白組（38%～42%）持續(xù)降低的現(xiàn)象[26]。

總蛋白（TP）含量反映了飼料中蛋白質的營養(yǎng)水平以及機體對蛋白質的消化吸收效率[27]。飼料中蛋白含量從30%增加至34%后，肝胰腺TP小幅上升，但飼料中蛋白含量從34%增加至42%期間，肝胰腺TP幾乎保持不變，說明蛋白水平超過需要量時，脊尾白蝦不能對其有效消化吸收，總蛋白TP含量并不增高[28]。有研究表明，尿素氮（BUN）含量的高低可以反映動物體內(nèi)蛋白質代謝和氨基酸之間的平衡狀況，較低的尿素氮含量表明氨基酸平衡好，機體中合成蛋白質的效率高[29]。本試驗中，34%蛋白組尿素氮的濃度最低，表明脊尾白蝦對該水平的蛋白質利用效率較高，這與該組肝胰腺中總游離氨基酸（TFAA）含量最低相吻合。

超氧化物歧化酶（SOD）是生物體內(nèi)重要的一種抗氧化酶，可以讓氧自由基失去活性，使各組織不受損傷[30]。酸性磷酸酶（ACP）和堿性磷酸酶（AKP）是兩種重要的非特異性磷酸水解酶，在參與蛋白和脂質代謝、免疫防御和抗氧化過程中具有重要作用[31-32]，因此，測定SOD、AKP和ACP的活性可以整體反映脊尾白蝦的免疫及抗氧化性能。一般認為適當提高配合飼料中蛋白水平可提高甲殼動物免疫抗氧化性能，而蛋白過量會影響機體代謝和各種酶的合成，阻礙其發(fā)揮免疫抗氧化功能[9]。夏蘇東等[33]研究發(fā)現(xiàn)，凡納濱對蝦血清中SOD活性隨飼料蛋白水平的增加而增加，并在47%時達到最大；謝國駟等[34]研究表明，日本沼蝦（Macrobrachium nipponense）肝胰腺中AKP活力同樣隨著蛋白質的增加先上升后下降。本研究脊尾白蝦肝胰腺中SOD、AKP和ACP活力均隨著飼料蛋白的增加而上下波動，且均為34%蛋白水平時活力最高，說明34%的蛋白含量可以誘導激活脊尾白蝦抗氧化系統(tǒng)[9]，增強機體免疫力。丙二醛 （MDA） 是脂質發(fā)生過氧化反應的代謝產(chǎn)物之一，其含量高低反映了氧化脅迫和過氧化反應，含量過高則反映機體免疫力下降[35]。本研究發(fā)現(xiàn)，34%蛋白組脊尾白蝦肝胰腺中的MDA含量相對較低，表明該組肝胰腺中的脂質過氧化程度較小，與該組免疫抗氧化能力較好相吻合。

3.3 飼料蛋白水平對脊尾白蝦組織常規(guī)生化組成的影響

肝胰腺和肌肉等可食組織的常規(guī)組成是評價脊尾白蝦營養(yǎng)價值的重要指標[36]，雖然本試驗中不同蛋白水平飼料對脊尾白蝦可食組織的水分和蛋白含量沒有顯著影響，但對其粗脂肪和灰分含量影響顯著。隨著飼料蛋白水平的升高，脊尾白蝦肝胰腺中灰分含量大體呈上升趨勢，說明適宜的蛋白水平有利于殼質形成與鈣質沉積[15]。與之相反，脊尾白蝦肝胰腺中粗脂肪含量隨著飼料蛋白含量的增加一直處于下降趨勢，這一結果與光倒刺鲃（Spinibarbus hollandi Oshima）[37]、臺灣泥鰍（Taiwan Loach）[38]和異齒裂腹魚（Schizothorax）[39]等魚類的研究結果一致。劉立鶴等[40]研究表明，在較高蛋白水平（36%～52%）下，隨著蛋白水平提升，南美白對蝦蝦體的粗脂肪含量呈降低趨勢。張琴等[41]在方格星蟲（Sipunculus nudus）的研究中發(fā)現(xiàn)，低蛋白水平飼料組通過提高糖含量達到能量平衡，飼料中含糖量越高，機體脂含量也越高。這可能是本試驗脊尾白蝦肝胰腺中粗脂肪含量與飼料蛋白水平呈負相關的原因。

4 結論

綜上所述，本試驗對脊尾白蝦在不同蛋白梯度下的生長、生理以及體組成進行了研究，雖然設定的蛋白梯度未對脊尾白蝦的生長性狀產(chǎn)生明顯影響，但發(fā)現(xiàn)脊尾白蝦在34%的蛋白水平下表現(xiàn)出最佳的生理狀況及免疫抗病性能，超氧化物歧化酶（SOD）、谷草轉氨酶（GOT）等抗氧化和蛋白代謝指標的活力高于其他3個蛋白梯度，隨蛋白水平的增加，生理代謝指標并沒有顯著增長的趨勢。因此，研究初步認為，池塘養(yǎng)殖條件下脊尾白蝦飼料中適宜的蛋白含量為34%左右。