蘇貴森,肖國強,蔡景波,張 翔,黃曉林,蔡西栗,蔡逸龍,柴雪良*
(1.上海海洋大學(xué)水產(chǎn)科學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心,上海 201306; 2. 浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所; 浙江省近岸水域生物資源開發(fā)與保護(hù)重點實驗室;溫州市海洋生物遺傳育種重點實驗室,浙江 溫州 325005; 3.平陽縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,浙江 溫州 325400)
擬穴青蟹(Scyllaparamamosain)簡稱青蟹,屬于甲殼綱(Crustacea),十足目(Detapoda),梭子蟹科(Portunidae),青蟹屬(Scylla)。2019年養(yǎng)殖產(chǎn)量超過16萬t,占海水養(yǎng)殖蟹類的一半以上[1]。在我國,青蟹養(yǎng)殖的種類主要是擬穴青蟹,其養(yǎng)殖產(chǎn)量占青蟹養(yǎng)殖產(chǎn)量的90%以上[2]。目前,我國青蟹的養(yǎng)殖模式仍以池塘養(yǎng)殖為主,因大量冰鮮餌料的投喂導(dǎo)致水域環(huán)境惡化。近年來,蟹公寓等集約化、高密度的設(shè)施化養(yǎng)殖方式開始出現(xiàn)。因設(shè)施化養(yǎng)殖可以實現(xiàn)環(huán)境調(diào)控,降低外部風(fēng)險,提高養(yǎng)殖效率,具有立體化、規(guī)?;⒓s化等優(yōu)點,因此是青蟹綠色高效養(yǎng)殖的發(fā)展方向。
傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式下擬穴青蟹配合飼料開發(fā)與替代的研究已有報道,例如,周凡等[3]的實驗結(jié)果證明了配合飼料在擬穴青蟹池塘養(yǎng)殖中具有可行性。董蘭芳等針對擬穴青蟹的配合飼料進(jìn)行了大量的水桶養(yǎng)殖實驗,得出了青蟹配合飼料中蛋白質(zhì)[4],碳水化合物[5],脂肪[6],鐵[7]等重要元素的適宜添加水平。王悅等[8]在循環(huán)水單體養(yǎng)殖條件下進(jìn)行青蟹蛋白質(zhì)和脂肪需求的研究,結(jié)果顯示青蟹飼料中最適蛋白質(zhì)和脂肪水平分別為42%~46%和6%~10%,對后續(xù)設(shè)施化條件下全價飼料的開發(fā)具有重要意義。
本研究以兩種配合飼料(青蟹配合飼料、鰻魚飼料)及常用動物性餌料(雜魚和縊蟶)投喂擬穴青蟹,在“蟹公寓”設(shè)施化條件下,比較不同餌料對其生長性能及消化酶活力的影響,為設(shè)施化條件下的青蟹養(yǎng)殖提供技術(shù)支撐。
1.1.1 實驗動物及養(yǎng)殖設(shè)施
實驗在浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所清江基地進(jìn)行。室內(nèi)組裝4棟蟹公寓,每棟蟹公寓由60個蟹盒組成。蟹盒尺寸為40 cm×30 cm×20 cm,每個蟹盒養(yǎng)殖一只青蟹。每棟蟹公寓獨立進(jìn)出水,進(jìn)水水質(zhì)保持一致。擬穴青蟹采自浙江省樂清市清江鎮(zhèn),平均質(zhì)量(52.9±4.9) g,于蟹公寓暫養(yǎng)1周。每日18時前換水,清理殘餌糞便;18時,投喂鮮活低值貝類;21時半至次日6時,開啟進(jìn)水閥門,保持常流水,水流速0.2 L·min-1;6時至18時靜水養(yǎng)殖,減少青蟹的應(yīng)激。暫養(yǎng)期間,水溫為23.9±1.2℃,pH 7.8±0.2,鹽度22.1±0.5,溶解氧7.8±0.3 mg L-1。每天觀察青蟹的攝食情況和活動情況。
1.1.2 餌料制備
實驗設(shè)置4種餌料(見表1):青蟹配合飼料(天邦全熟化配合飼料,crab compound feed,CF)、活縊蟶(Sinonovaculaconstricta,SC)、雜魚(鰱,Hypophthalmichthysmolitrix,HM)、鰻魚飼料(健馬牌幼鰻配合飼料,eel feed, EF)。根據(jù)擬穴青蟹幼蟹的攝食特點,飼料應(yīng)為粒徑≤3 mm的沉性顆粒飼料。將鰻魚飼料加水和羧甲基纖維素鈉,放入小型電動擠壓顆粒機,制成鰻魚飼料顆粒,之后放入烘箱60 ℃烘干至含水量小于10%,自然冷卻后密封冷藏備用。
表1 四種餌料的常規(guī)營養(yǎng)成分
1.2.1 實驗設(shè)計及養(yǎng)殖管理
選取規(guī)格相近、活力較好的擬穴青蟹240只(雄蟹120只,雌蟹120只),隨機分成4組,每組投喂1種餌料。每種餌料實驗組設(shè)3個重復(fù),每個重復(fù)20只青蟹,共計60只(雄蟹30只,雌蟹30只)。養(yǎng)殖管理同暫養(yǎng)期間一致。養(yǎng)殖于2019年9月7日開始,共進(jìn)行56 d。每天觀察青蟹的攝食情況和活動情況,記錄褪殼及死亡情況。
1.2.2 樣品收集與分析
8周的養(yǎng)殖試驗結(jié)束后,記錄每組的存活數(shù)及質(zhì)量。每個餌料組在每個重復(fù)中隨機各取4只蟹(2只雄蟹,2只雌蟹),共12只蟹。將蟹放置于解剖盤中,用酒精進(jìn)行體表消毒。用抗凝劑潤洗過的無菌注射器從第三步足基關(guān)節(jié)處取血,將血淋巴與抗凝劑1∶1混勻,4 ℃下8000 r/min離心10 min[12],取上清液用于血清生化指標(biāo)及SOD測定。解剖蟹體取肝胰腺、鰓及肌肉,液氮速凍后于-80 ℃保存,其中肝胰腺用于肝胰腺生化指標(biāo)及消化酶活力測定,鰓用于Na+K+-ATP酶活力測定。
生化酶活測定:胃蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性測定均按照試劑盒(南京建成生物工程研究所)操作步驟準(zhǔn)確測定。超氧化物歧化酶(SOD)和Na+K+-ATP酶采用索萊寶生物試劑盒,按照廠家提供的說明書進(jìn)行測定。 血清生化指標(biāo)及肝胰腺生化指標(biāo)采用邁瑞生化分析儀(邁瑞,BS390)進(jìn)行測定。
生長性能計算公式如下:
特定生長率(SGR,% ·d-1)=100×(lnWt-lnW0)/t
(1)
肝胰腺指數(shù)(HSI,%)=100×Wh/Wt
(2)
成活率(SR,%)=100×Nt/N0
(3)
式中,W0為初始平均質(zhì)量,g;Wt代表青蟹的終末平均質(zhì)量,g;N0代表青蟹初始數(shù)量;Nt代表青蟹的終末數(shù)量;t為實驗天數(shù),d。
采用SPSS 22.0對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,以單因素方差分析方法檢驗不同餌料投喂對擬穴青蟹生長、生理生化等指標(biāo)的差異顯著性,以Pearson方法分析相關(guān)性,取P<0.05為差異顯著。
不同餌料投喂56 d后,擬穴青蟹的特定生長率、肝胰腺指數(shù)及成活率結(jié)果見表2。在整個養(yǎng)殖期間,縊蟶組的特定生長率最大,為(1.15±0.12) %·d-1,顯著大于其他3組(P<0.05),其余3組之間無顯著差異。肝胰腺指數(shù)則是配合飼料組最高,4個餌料組之間無顯著差異。成活率則是雜魚組最高(55.00%),鰻魚飼料組(53.33 %)次之,縊蟶組(48.33%)和配合飼料組(48.33%)最低。各餌料組之間,青蟹的成活率無顯著差異。
表2 不同餌料對擬穴青蟹特定增長率、肝胰腺指數(shù)的影響
擬穴青蟹血清生化指標(biāo)測定結(jié)果顯示(表3),總蛋白(TP)含量雜魚組最高,其次是縊蟶組、配合飼料組、鰻魚飼料組,其中鰻魚飼料組的總蛋白含量顯著低于其他三組(P<0.05)。無機磷(P)含量,縊蟶組和鰻魚飼料組顯著高于雜魚組和配合飼料組(P<0.05)。鐵(Fe)、鎂(Mg)、白蛋白(ALB)和鈣(Ca)含量,各組之間無顯著差異(P>0.05)。
表3 不同餌料對擬穴青蟹血清生化指標(biāo)的影響
擬穴青蟹肝胰腺生化指標(biāo)測定結(jié)果顯示(表4),總蛋白(TP)、葡萄糖(Glu)及鎂(Mg)含量各組之間無顯著差異。白蛋白含量鰻魚飼料組最低,為0.64 g·L-1,顯著低于其余3組(P<0.05)。總膽固醇(TC)含量也是鰻魚飼料組最低,顯著低于雜魚組(P<0.05),其余各組之間差異不顯著(P>0.05)。甘油三酯(TG)含量,鰻魚飼料組顯著低于其余3組(P<0.05)。無機磷(P)含量,縊蟶組和配合飼料組顯著高于雜魚組(P<0.05);鐵離子(Fe)含量,雜魚組顯著低于其他3個養(yǎng)殖組(P<0.05)。
表4 不同餌料對擬穴青蟹肝胰腺生化指標(biāo)的影響
不同餌料對擬穴青蟹SOD和Na+-K+-ATP酶活力的影響見圖1,圖2??O蟶組SOD酶活力顯著高于雜魚組(P<0.05),其余各組之間差異不顯著(P>0.05)??O蟶組Na+-K+-ATP酶活力顯著高于鰻魚飼料組(P<0.05),其余各組之間差異不顯著(P>0.05)。
圖1 不同餌料對擬穴青蟹超氧化物歧化酶活力的影響
圖2 不同餌料對擬穴青蟹Na+K+-ATP酶活力的影響
對擬穴青蟹肝胰腺消化酶活力測定后發(fā)現(xiàn)(圖3),縊蟶組胃蛋白酶(Protease)活力最高,但各組之間差異不顯著(P>0.05)。脂肪酶活力(LPS),雜魚組最高,其余三組依次為縊蟶組、鰻魚飼料組、配合飼料組,其中雜魚組脂肪酶活力顯著高于其他各組(P<0.05)。雜魚組淀粉酶(AMS)活力最高,但各組之間差異不顯著(P>0.05)。
圖3 不同餌料對擬穴青蟹蛋白酶(a)、脂肪酶(b)及淀粉酶(c)活力的影響
表5列出各組胃蛋白酶與特定生長率的相關(guān)性指數(shù)。雜魚組特定生長率與胃蛋白酶活力之間存在顯著相關(guān)性(R=0.767,P<0.05),其余各組特定生長率和消化酶之間均無顯著相關(guān)性(P>0.05)。
表5 胃蛋白酶與特定生長率的相關(guān)性分析
縊蟶組的擬穴青蟹特定生長率最高,這與養(yǎng)殖期間縊蟶組擬穴青蟹的攝食情況與營養(yǎng)輸入相吻合??O蟶組的蛋白質(zhì)攝入量較高,使得擬穴青蟹生長較快。但肝胰腺指數(shù)則是青蟹配合飼料組和鰻魚飼料組較高,可能是因為青蟹配合飼料和鰻魚飼料脂肪水平較高,促進(jìn)了肝胰腺的脂肪積累,這與楊麗麗[13]的研究結(jié)果相似,即高蛋白質(zhì)的餌料能促進(jìn)擬穴青蟹生長,但肝胰腺脂肪儲存較低,肝胰腺指數(shù)偏低。雖然雜魚的蛋白質(zhì)含量較高[11],但其適口性較差,導(dǎo)致雜魚組的攝食量較低,這可能是雜魚組青蟹生長較慢的重要原因之一。
有研究表明,不同餌料會對動物的血清血清生化指標(biāo)造成影響[14-15]。血清中TP、ALB含量升高是機體蛋白質(zhì)代謝旺盛的表現(xiàn)[16]??O蟶組與雜魚組血清中的TP及ALB含量較高,表明這兩組青蟹蛋白質(zhì)代謝旺盛,結(jié)合其生長情況及餌料營養(yǎng)成分,我們認(rèn)為縊蟶組與雜魚組的情況不同:縊蟶組將更多的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為自身營養(yǎng),而白鰱的碳水化合物含量很低,蛋白質(zhì)更多用于能量代謝,這也比較符合各組青蟹的生長情況。有研究表明,水生甲殼動物血淋巴中的糖類、脂類和總蛋白(TP)等代謝水平會對其離子轉(zhuǎn)運供能產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響滲透壓[17];對三疣梭子蟹的研究也顯示,血清Glu、TG及TP均與滲透壓調(diào)節(jié)密切相關(guān)[18]。本研究中,鰻魚飼料組血清TP含量顯著低于其余各組,表明該組的滲透壓調(diào)節(jié)可能受到影響。
肝胰腺指標(biāo)中,TP和ALB則是青蟹配合飼料組最高。膽固醇(TC)是性激素、蛻皮激素腎上腺皮質(zhì)類固醇激素及維生素D等活性物質(zhì)的前體,在維持甲殼動物生長發(fā)育、內(nèi)分泌及生殖中發(fā)揮重要作用。甘油三酯(TG)是青蟹幼體的主要脂類組成,是幼體能量儲存和利用的主要形式[19]。在本試驗中,青蟹配合飼料組的TG含量最高,這與肝胰腺指數(shù)的測定結(jié)果一致,從另一個方面也說明配合飼料能促進(jìn)青蟹肝胰腺脂類的積累,這可能與青蟹配合飼料的脂肪酸含量及脂肪源有關(guān)。肝胰腺是大部分海洋蟹類的鈣儲存器[20],三疣梭子蟹的肝胰腺在鈣儲存及蛻殼后的殼硬化中起重要作用[21]。從實驗結(jié)果看,縊蟶組青蟹的肝胰腺鈣含量最高,這可能與青蟹對縊蟶殼的攝食有關(guān)。
SOD可以清除生物體內(nèi)多余的自由基,保證動物機體內(nèi)部的穩(wěn)態(tài),還在抗衰抗炎方面有重要作用[22]。Na+和Cl-是廣鹽性蟹類血淋巴滲透壓形成的主要物質(zhì)[23],而Na+-K+-ATP酶是轉(zhuǎn)運Na+的重要酶類。從實驗結(jié)果看,雜魚組的SOD活力最低,說明其血清清除自由基的能力較弱,而該組Na+-K+-ATP酶活力卻較高,說明了雜魚組擬穴青蟹的免疫功能可能受到抑制。鰻魚飼料組Na+-K+-ATP酶活力最低,說明鰻魚飼料可能影響了擬穴青蟹的滲透壓調(diào)節(jié)機制,與血清TP指標(biāo)的結(jié)果一致,但具體原因尚不清楚。
消化酶活力是反應(yīng)蟹類對營養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收能力的重要指標(biāo),可以間接反應(yīng)蟹類的生理狀態(tài)。餌料作為蟹類營養(yǎng)物質(zhì)的主要來源,是消化酶活力的重要影響因素[24-26]。有研究表明,在餌料營養(yǎng)成分在一定范圍內(nèi)時,蟹類蛋白酶會隨餌料蛋白質(zhì)水平的升高而升高[27-28]。本研究中的縊蟶組、鰻魚飼料組和青蟹配合飼料組的蛋白酶活力較高,推斷可能是由于這幾種餌料的蛋白質(zhì)水平較高引起的。雖然雜魚組的蛋白酶活力也很高,但該實驗組的原因與其他幾組不同,結(jié)合雜魚組殘餌較多的情況,可能是由于適口性差,導(dǎo)致青蟹攝食的蛋白質(zhì)較少,無法滿足青蟹的生長發(fā)育需求,青蟹需要提高蛋白酶活力以從餌料中攝入更多的蛋白質(zhì)。在草魚[29]、日本囊對蝦[30]中也有類似發(fā)現(xiàn),比如在日本囊對蝦研究中,鹵蟲無節(jié)幼體的蛋白質(zhì)含量高于角毛藻,而投喂角毛藻的日本囊對蝦幼體胰蛋白酶活力比投喂鹵蟲無節(jié)幼體的高出6倍以上。
脂肪酶方面,雜魚組脂肪酶活力顯著高于其他各組(P<0.05)。但對比各個餌料組的脂肪投喂水平,與蛋白質(zhì)相似,雜魚組攝入的脂肪較少,因此推斷可能較高的脂肪酶活力是對低脂肪餌料的一種適應(yīng),以提高餌料脂肪的利用率。
一般來說,蟹類消化酶活力中,肝胰腺蛋白酶活性最高,淀粉酶活力高于纖維素酶,脂肪酶活力最低[31-33]。但本研究中消化酶活力的絕對值與之不同,具體表現(xiàn)在脂肪酶活力較高與淀粉酶活力較低。在十足類卵巢發(fā)育期間,肝胰腺儲存的脂肪,可能用于卵巢發(fā)育[34]??紤]到取樣時,青蟹性腺開始發(fā)育,肝胰腺中的脂肪可能用于性腺的發(fā)育,所以肝胰腺脂肪酶活力較高。而淀粉酶活力較低則可能是因為水溫開始降低,青蟹作為變溫動物,水溫的降低使其代謝降低,對糖類的需求降低,使得淀粉酶活性較低。脂肪酶和淀粉酶活力的變化也說明,蟹類消化酶的活力與其生理代謝過程和營養(yǎng)物質(zhì)需求密切相關(guān)。
本研究中,雜魚組特定生長率與胃蛋白酶活力呈顯著正相關(guān),結(jié)合該組胃蛋白酶活力及特定生長率數(shù)據(jù),進(jìn)一步說明雜魚組擬穴青蟹的蛋白質(zhì)攝入不足,蛋白質(zhì)的攝入量已經(jīng)成為決定雜魚組擬穴青蟹特定生長率的重要因素。
結(jié)合生長性能、生化酶活力等參數(shù),縊蟶投喂的效果最好;鰻魚飼料及雜魚會對擬穴青蟹的部分血清生化指標(biāo)及酶活力造成負(fù)面影響。青蟹配合飼料具有來源穩(wěn)定、質(zhì)量可控及保存方便等優(yōu)勢且在肝胰腺指數(shù)及肝胰腺TG含量方面的優(yōu)勢較大。本研究為蟹公寓養(yǎng)殖擬穴青蟹的餌料選擇提供了參考。