戶國,郭佳祥,欒培賢
(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部淡水水產(chǎn)生物技術(shù)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150070)
林蛙是黑龍江、吉林、遼寧及內(nèi)蒙古自治區(qū)東部(以下簡稱“三省一區(qū)”)等東北林區(qū)水域和森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,是食藥同源的東北林區(qū)特產(chǎn)。明朝以來中醫(yī)將林蛙稱為“雪蛤”,滿語發(fā)音為“榲普額爾赫”,在清朝中后期滿、漢語言逐步融合過程中,林蛙形成了兼具滿漢語言特點(diǎn)的“哈士蟆”俗名[1]。由雌林蛙輸卵管炮制的哈士蟆油是名貴中藥材,自《本草綱目》到歷次修訂的《中國藥典》均有收錄。目前,在全面停止天然林商業(yè)采伐的形勢下,發(fā)展林蛙增殖產(chǎn)業(yè)可以部分滿足林區(qū)職工轉(zhuǎn)崗就業(yè)需求,對天然林蛙種群資源保護(hù)有積極促進(jìn)作用。
東北地區(qū)形成產(chǎn)量規(guī)模的林蛙增養(yǎng)殖對象主要有東北林蛙(Rana dybowskii)、黑龍江林蛙(R.amurensis)和中國林蛙(R.chensinensis)。但是,動物分類學(xué)界對東北林蛙獨(dú)立種有效性有較大爭議。有學(xué)者認(rèn)為,東北林蛙是中國林蛙長白山亞種的同物異名或者中國林蛙東北居群,也有分子遺傳學(xué)證據(jù)支持東北林蛙為獨(dú)立種[2]。2020 年5 月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家林業(yè)和草原局聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范蛙類保護(hù)管理的通知》(農(nóng)漁發(fā)〔2020〕15 號)中,以“中國林蛙(東北林蛙)”表述東北林蛙,擱置了學(xué)術(shù)爭議,也間接表明東北林蛙獨(dú)立種地位尚未得到各方充分認(rèn)可。
1970 年代以前,東北林蛙主要靠捕捉狩獵形式獲取,由于林蛙價格居高不下,僅靠捕捉逐漸不能滿足市場需求,并且只捕不補(bǔ)、涸澤而漁的方式也不可持續(xù),人工增養(yǎng)殖已成為林蛙產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。本文綜述了增養(yǎng)殖歷史概況、種質(zhì)資源、飼料營養(yǎng)、疾病和環(huán)境控制以及產(chǎn)品加工等現(xiàn)狀,分析了當(dāng)前制約林蛙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題,并提出了支撐林蛙產(chǎn)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展的對策建議。
1.1.1 產(chǎn)業(yè)規(guī)模
綜合專家提供和本團(tuán)隊多次調(diào)研數(shù)據(jù)推算,三省一區(qū)現(xiàn)有蛙農(nóng)近4 萬戶,從業(yè)人員約50 余萬。主要增養(yǎng)殖對象為東北林蛙,增殖放養(yǎng)約100 億只,回捕約15~20 億只,年產(chǎn)值約200 億元。其中,吉林省林蛙產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大,產(chǎn)業(yè)鏈也更完整。隨著主管部門和管理方式的轉(zhuǎn)變,林蛙資源面臨以保護(hù)為主轉(zhuǎn)為保護(hù)與利用并重的新局面,東北地區(qū)林蛙產(chǎn)業(yè)有望進(jìn)一步擴(kuò)大和加快發(fā)展。
1.1.2 主要增養(yǎng)殖模式
在21 世紀(jì)初期,林蛙養(yǎng)殖生產(chǎn)形成自然散放、全人工養(yǎng)殖和增殖等三種主要生產(chǎn)模式,其中以增殖模式為主[3,4],近10 余年增養(yǎng)殖技術(shù)沒有突破性進(jìn)展。自然散放模式中選擇符合林蛙棲息環(huán)境需求的河源溝溪封山育蛙,避免人員和畜禽干擾,使林蛙在自然狀態(tài)下完成生活史,然后按照合理規(guī)格采捕成蛙。全人工養(yǎng)殖模式中,建設(shè)模擬林蛙自然棲息地環(huán)境的設(shè)施條件,滿足林蛙生活史各階段的生活條件,所有養(yǎng)殖環(huán)節(jié)均在人工環(huán)境下完成。由于飼料、疫病防控等技術(shù)尚未完全突破,全人工養(yǎng)殖的商品成活率尚不穩(wěn)定,飼養(yǎng)成本也難以控制。當(dāng)前較大規(guī)模的養(yǎng)殖企業(yè)有黑龍江蛙之寶林蛙全人工繁育有限責(zé)任公司及黑龍江省伊春市鴻程林蛙人工養(yǎng)殖繁育有限公司采用該模式。增殖模式也稱半人工養(yǎng)殖,是一種養(yǎng)殖-增殖混合模式,即所謂的“人養(yǎng)蝌蚪天養(yǎng)蛙”的人工-自然環(huán)境接力式生產(chǎn)模式。增殖模式主要人工控制林蛙產(chǎn)卵、孵化、育苗、變態(tài),以及冬眠等,幼蛙、成蛙階段自然回歸山林發(fā)育生長(所謂“上山蛙”),然后秋季采用“旱亮子”、“水亮子”等工具捕撈下山冬眠的成蛙(所謂“下山蛙”),選留商品規(guī)格銷售,其余釋放進(jìn)入溪流自然冬眠。1975 年吉林藥材公司利用人工孵化林蛙蝌蚪飼養(yǎng)至變態(tài)后放養(yǎng)增殖至天然林地棲息生長的模式,取得了成功。20 世紀(jì)80 年代,沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)在海城縣進(jìn)行的半人工養(yǎng)殖模式通過了省級成果鑒定。1990 年代,該技術(shù)模式進(jìn)一步完善和提高,逐步推廣普及[5]。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)林蛙保護(hù)管理有關(guān)事項(xiàng)的通知》(農(nóng)辦漁〔2021〕2 號)規(guī)定,依據(jù)林蛙生活習(xí)性和產(chǎn)業(yè)實(shí)際情況,將林蛙產(chǎn)業(yè)按增殖漁業(yè)管理,對林蛙捕捉實(shí)行專項(xiàng)(特許)捕撈管理,且明確規(guī)定林蛙捕捉活動僅限于增殖群體。上述規(guī)定進(jìn)一步確認(rèn)了增殖模式為主養(yǎng)模式。
1.1.3 飼養(yǎng)環(huán)境控制
東北林蛙棲息于森林郁閉度很好的濕潤環(huán)境中,在一年中有兩個完全分離的水棲和陸棲生活階段,大體可分為5 個時期:出河期、上山期、林下生活期、下山期和冬眠期。每年10 月至第二年4 月中下旬河水解凍這一階段為冬眠期和出河期,在水中生活,而上山期、林下生活期和下山期均在陸地生活。一般雌蛙產(chǎn)卵后,還有可能進(jìn)入1~2 周的生殖休眠。東北林蛙增殖場通常選擇人跡罕至的林區(qū)腹地,在“兩山夾一溝”的地形,利用現(xiàn)有森林郁閉度高的天然山溪河溝等適宜棲息地建立看護(hù)房、孵化池、變態(tài)池(蝌蚪培育池)和越冬池(所謂“一房三池”)。東北地區(qū)林蛙增殖場規(guī)模非常多元化,小型專業(yè)戶和大型養(yǎng)殖場并存,承包經(jīng)營面積成百上千甚至數(shù)萬公頃皆有?;谏址阑鸷腿剂衔镔Y運(yùn)輸?shù)瓤紤],林蛙增殖場一般因地制宜設(shè)計節(jié)能溫室或臨時塘舍結(jié)構(gòu)。
1.2.1 種質(zhì)資源現(xiàn)狀
我國林蛙種質(zhì)資源豐富,分布區(qū)幾乎遍布全國。目前已發(fā)現(xiàn)并定名的林蛙種類有17 種,分別為中國林蛙、東北林蛙、黑龍江林蛙、桓仁林蛙(Rana huanrenensis)、寒露林蛙(R.hanluica)、徂徠林蛙(R.culaiensis)、昆崳林蛙(R.kunyuensis)、昭覺林蛙(R.chaochiaoensis)、中亞林蛙(R.asiatica)、阿爾泰林蛙(R.altaica)、峰斑林蛙(R.chevronta)、峨眉林蛙(R.omeimontis)、長肢林蛙(R.longicrus)、鎮(zhèn)海林蛙(R.zhenhaiensis)、高原林蛙(R.kukunoris)、貓兒山林蛙(R.amaoershanensis)和借母溪林蛙(R.jiemuxiensis)[6,7]。傳統(tǒng)中醫(yī)藥理論和實(shí)踐均認(rèn)為,只有東北林區(qū)出產(chǎn)林蛙是道地藥材,其他產(chǎn)區(qū)林蛙基本不具備藥用開發(fā)價值[8]。除動物分類學(xué)及演化生物學(xué)等基礎(chǔ)研究外[9],目前從增養(yǎng)殖角度對林蛙種質(zhì)資源的特征及形成機(jī)制研究相對不足,評價方法不夠系統(tǒng)深入,東北林蛙獨(dú)立種地位尚未得到科學(xué)證據(jù)扎實(shí)支撐。
1.2.2 遺傳育種現(xiàn)狀
水產(chǎn)動物主流育種方法一般以數(shù)量遺傳學(xué)理論為基礎(chǔ),利用以混合模型為基礎(chǔ)的遺傳評估技術(shù)和家系選育技術(shù)、BLUP 育種、雜交育種和配套系育種技術(shù),已廣泛應(yīng)用于魚、蝦、貝等主要水產(chǎn)動物育種中[10,11]。與其他水產(chǎn)動物相比,林蛙數(shù)十年來一直按照野生動物管理,幾乎沒有開展品種選育研究。林蛙繁育主要靠養(yǎng)殖者提供活餌、飼料和場地等輔助條件,以親本自主抱對產(chǎn)卵自然孵化為主,有限的選擇也僅限于體型外觀和體質(zhì)量規(guī)格等簡單的個體選擇為主[12-15]。主要經(jīng)濟(jì)性狀幾乎都沒有數(shù)量遺傳學(xué)參數(shù)。東北主要產(chǎn)區(qū)間的林蛙種質(zhì)資源評價及選育工作尚待開展。
牛蛙(Rana catesbeiana)是最主要的國際性養(yǎng)殖蛙類,規(guī)格大、出肉率高、肉質(zhì)滑嫩,適合烹飪,市場需求旺盛,近年來發(fā)展迅速。牛蛙蛋白質(zhì)、脂類、糖類和主要微量元素的營養(yǎng)需求和主要營養(yǎng)素代謝機(jī)制均已開展了較多研究,已開發(fā)出全價配合飼料[16]。黑斑側(cè)褶蛙(Pelophylax nigromaculatus)、棘胸蛙(Quasipaa spinosa)等產(chǎn)肉蛙類的養(yǎng)殖多借鑒牛蛙營養(yǎng)需求。但是,林蛙產(chǎn)品主要是輸卵管和卵。在冬眠和生殖休眠期間,林蛙完全不進(jìn)食,必須在有限的夏秋季節(jié)攝食獲取全年營養(yǎng)。蝌蚪階段的主要食物為人工配制的膨化或顆粒飼料,輔以煮爛的草類和糧食。但是,蛙類眼部特殊構(gòu)造,對靜止餌料幾乎無法識別;對東北林蛙誘食劑尚無深入研究,變態(tài)后的林蛙尚無法攝食人工配合飼料[17]。
林蛙主要以蚯蚓、蠅蛆、黃粉蟲、蟋蟀等昆蟲活餌為主[4,17]。這類飼料的能量消化率、氨基酸代謝率、礦物元素和維生素等主要飼料成分效價數(shù)據(jù)尚無公認(rèn)參數(shù)。同時,我國幅員遼闊,不同地域來源的活餌成分差異大,通用性不好。野生狀態(tài)下,林蛙每公頃僅數(shù)十只,高密度人工養(yǎng)殖會造成密度脅迫。林蛙皮膚抵抗病原微生物感染的能力弱。攝食活餌也導(dǎo)致林蛙有機(jī)會接觸尚不明確的病原體。養(yǎng)殖林蛙主要疾病及其病原體尚無明確結(jié)論,致病機(jī)理、感染機(jī)制、抗原變異規(guī)律、耐藥機(jī)理等亟待研究。
東北林蛙雌蛙又稱“母豹子”,傳統(tǒng)產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)哈士蟆油,也有少部分用于鮮食及干制品。雄蛙個體較小,又稱“公狗子”,藥用價值有限,一般只限于鮮食。傳統(tǒng)制藥工藝對雌蛙輸卵管以外部位有較多浪費(fèi),雄蛙無法入藥。林蛙深加工和副產(chǎn)品高值化利用一直是林蛙產(chǎn)品加工領(lǐng)域關(guān)注的重要問題之一。近年發(fā)現(xiàn),林蛙皮膚中含有大量的高效抗菌肽,深加工獲得林蛙皮膚活性多肽是提高林蛙經(jīng)濟(jì)附加值的有效途徑之一[18]。哈士蟆油可深加工成為高附加值且方便消費(fèi)者服用的口服液或水解沖劑。林蛙腦可制備多糖抗凝血保健品[19,20]。
為提高資源管理可控性和穩(wěn)定性,研究林蛙全人工養(yǎng)殖仍有必要。林蛙全價配合飼料、關(guān)鍵疫病防控等技術(shù)短板亟待突破。相對成熟的增殖模式下,獲得育幼期、育成期高質(zhì)量昆蟲活餌仍有困難。也沒有針對全人工環(huán)境、高密度養(yǎng)殖及攝食人工餌料等進(jìn)行林蛙選育改良。與人參、鹿制品等東北山珍生產(chǎn)和食品加工相比,林蛙加工業(yè)薄弱。林蛙初加工產(chǎn)品多,精深加工產(chǎn)品少,各種新技術(shù)、新工藝應(yīng)用程度很低。
東北地區(qū)林蛙資源調(diào)查和評價缺乏規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,各種統(tǒng)計資料中數(shù)據(jù)質(zhì)量和評價方法參差不齊,不同種質(zhì)之間的生物學(xué)指標(biāo)和藥用特性缺乏可比性。林蛙增殖大多在林區(qū)核心區(qū)開展,管理權(quán)劃轉(zhuǎn)漁業(yè)部門后,林業(yè)部門對野生林蛙監(jiān)管力度逐漸減弱,漁業(yè)部門執(zhí)法力量不足,且不便進(jìn)入林區(qū)巡查執(zhí)法。蛙農(nóng)養(yǎng)殖技術(shù)水平參差不齊,有些缺乏林蛙養(yǎng)殖管理經(jīng)驗(yàn),盲目選址和建場,造成投資損失和資源浪費(fèi)。還一些養(yǎng)殖戶誠信意識淡薄,以封溝養(yǎng)蛙為名獲得養(yǎng)殖許可證后,不按規(guī)定建場,不按標(biāo)準(zhǔn)投入,靠捕捉野生蛙獲利,包溝亂捕、只捕不養(yǎng)、明養(yǎng)暗捕等現(xiàn)象仍然未能有效禁絕。
目前,仍有部分媒體對林蛙增殖產(chǎn)業(yè)缺乏基本認(rèn)識,制造錯誤輿論導(dǎo)向,鼓動所謂動物保護(hù)組織干擾正常林蛙生產(chǎn),嚴(yán)重打擊了產(chǎn)業(yè)信心。哈士蟆油價格長期保持較高水平,部分投機(jī)者高價兜售所謂“高效全人工養(yǎng)殖技術(shù)”進(jìn)行欺詐營銷,嚴(yán)重破壞了林蛙養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展?,F(xiàn)階段林蛙增養(yǎng)殖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和林蛙增養(yǎng)殖管理規(guī)定尚需逐步細(xì)化。宣傳科普工作仍有必要加強(qiáng),提高社會公眾對林蛙產(chǎn)業(yè)認(rèn)知。在加工和貿(mào)易環(huán)節(jié),僅有吉林樺甸北藥林蛙產(chǎn)業(yè)科技示范園區(qū)等少數(shù)林蛙專業(yè)科技園區(qū)從事藥品、食品、保健品等林蛙系列產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)加工,尚未形成行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)品牌。
3.1.1 做好林蛙資源現(xiàn)狀調(diào)查
應(yīng)盡快對東北林區(qū)林蛙資源的數(shù)量、分布以及開發(fā)利用情況進(jìn)行全面系統(tǒng)調(diào)查,準(zhǔn)確測定各品種或地理居群生長、繁殖、抗病、藥用特性等重要性狀,系統(tǒng)評估并全面掌握不同地理區(qū)系林蛙自然分布、生物資源量、性比、生長發(fā)育規(guī)律、繁殖生物學(xué)(懷卵量、性成熟時間等)和有害物質(zhì)蓄積等情況,構(gòu)建信息齊全、準(zhǔn)確的林蛙資源數(shù)據(jù)庫。
3.1.2 保護(hù)林蛙自然棲息地現(xiàn)狀
在林蛙的生命周期中,需要經(jīng)歷從變態(tài)發(fā)育期的水生陸生轉(zhuǎn)換,從林下捕食生長期到水下冬眠的轉(zhuǎn)換。因此,林蛙自然棲息地的氣象條件、森林植被結(jié)構(gòu)、餌料生物和水體規(guī)模等生態(tài)環(huán)境狀況直接影響林蛙資源量。加強(qiáng)調(diào)查林蛙“三場”(越冬場、產(chǎn)卵場、孵化場)等重要棲息地生態(tài)環(huán)境狀況,評估林蛙增養(yǎng)殖容量等重要增養(yǎng)殖參數(shù),保護(hù)林蛙重要棲息地完整性,有效保護(hù)林蛙野生資源。
3.1.3 開展林蛙種質(zhì)資源監(jiān)測、評價與利用
林蛙的生活習(xí)性特點(diǎn)使其難以大范圍遷徙,隨著林業(yè)生態(tài)碎片化逐漸形成不同獨(dú)立的林蛙地理居群。探清東北地區(qū)林蛙重要地理居群遺傳多樣性水平、遺傳結(jié)構(gòu)和近交水平,針對重要地理居群建立DNA 指紋圖譜,為林蛙產(chǎn)地溯源、長期性遺傳資源監(jiān)測和種質(zhì)評估建立科學(xué)數(shù)據(jù)支持。針對一些數(shù)量較少或處于瀕危狀態(tài)的品種或地理居群,在補(bǔ)充完善活體保種場和建設(shè)棲息地保護(hù)區(qū)基礎(chǔ)上,通過建立生殖細(xì)胞庫和基因庫的方法,在細(xì)胞和基因水平上開展遺傳資源保存工作。需對遠(yuǎn)距離引種行為做出嚴(yán)格限制,以免在增殖放養(yǎng)階段,造成外來物種或者地理居群入侵對引種地生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面作用。
3.1.4 開展林蛙新品種選育
挖掘林蛙優(yōu)良和特色基因資源,對重要基因開展功能研究,探討林蛙耐寒特性及藥用價值的分子機(jī)制。開展懷卵量、輸卵管干重、抗病評定指標(biāo)的遺傳參數(shù)估計與遺傳評定方法研究,并應(yīng)用于良種培育。建立快速、準(zhǔn)確、無損傷性的林蛙經(jīng)濟(jì)性狀測定及遺傳評估體系,針對全人工環(huán)境、高密度養(yǎng)殖及攝食人工餌料等,開展養(yǎng)殖林蛙專用品種選育。
3.2.1 科學(xué)制定增殖捕撈規(guī)范
需經(jīng)科學(xué)評估制定增殖捕撈規(guī)范,確定增殖投放量、捕撈規(guī)格、捕撈限額和回捕率等參數(shù)。不同區(qū)系的林蛙個體生物學(xué)特征(生長速度、性成熟年齡和規(guī)格、懷卵量等)、棲息地生態(tài)容量和保護(hù)水平存在差異,都將影響增殖捕撈參數(shù)。制定林蛙增殖捕撈規(guī)范時,要充分考慮不同地理區(qū)系實(shí)際情況,科學(xué)設(shè)定增殖捕撈參數(shù),使林蛙達(dá)到放-捕動態(tài)平衡,實(shí)現(xiàn)林蛙產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
3.2.2 研發(fā)林蛙增養(yǎng)殖關(guān)鍵技術(shù)
林蛙人工配合飼料、疾病防控和養(yǎng)殖成本控制等是制約林蛙全人工養(yǎng)殖的關(guān)鍵問題。加強(qiáng)林蛙飼料營養(yǎng)價值評定方法學(xué)研究,制訂科學(xué)的評價規(guī)范,系統(tǒng)開展林蛙飼料營養(yǎng)評定,盡快建立、完善東北林蛙飼料營養(yǎng)價值數(shù)據(jù)庫。盡快開展林蛙配合飼料替代活餌研究,讓飼料“活”起來,確定主要飼料原料的飼用價值和穩(wěn)定供應(yīng)來源,研發(fā)優(yōu)質(zhì)、安全、高效的林蛙各階段全價配合飼料。應(yīng)結(jié)合各省區(qū)實(shí)際經(jīng)濟(jì)社會條件及氣候特點(diǎn),研究適合于中、小規(guī)模公司加農(nóng)戶等不同標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖模式。將蛙場布局和塘舍設(shè)施形成標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計,建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的林蛙應(yīng)激監(jiān)測、預(yù)警和調(diào)控方案,將營養(yǎng)與飼料、環(huán)境控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)等綜合利用,提高管理信息化水平,實(shí)現(xiàn)生態(tài)增養(yǎng)殖。
3.3.1 建立全程質(zhì)量安全控制技術(shù)體系
目前,我國尚無明確規(guī)定林蛙生產(chǎn)加工過程中實(shí)行HACCP(Hazard Analysis Critical Control Point)質(zhì)量安全追溯體系。但是,林蛙產(chǎn)品主要形式為高級食品、保健品和藥品,應(yīng)前瞻謀劃建立產(chǎn)品加工的標(biāo)準(zhǔn)體系,加強(qiáng)生產(chǎn)過程控制技術(shù)研究,建立生產(chǎn)過程中信息采集、貯存、轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范和具有消費(fèi)者信任度的國家級的產(chǎn)品質(zhì)量可追溯網(wǎng)絡(luò)平臺,逐步建立產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯體系。
3.3.2 建立產(chǎn)品市場流通可追溯管理體系
在HACCP 基礎(chǔ)上,建立市場流通領(lǐng)域可追溯和標(biāo)識管理系統(tǒng),規(guī)范林蛙及其產(chǎn)品流通行業(yè),對林蛙及蛙產(chǎn)品實(shí)施標(biāo)識管理,方便辨析增養(yǎng)殖種群和野外種群,讓政府和公眾放心。通過可追溯和標(biāo)識管理,進(jìn)一步形成蛙類行業(yè)甚至蛙產(chǎn)品細(xì)分品類的品牌,利于在公眾中推廣蛙類,同時與企業(yè)品牌結(jié)合,形成蛙類推優(yōu)平臺。在此基礎(chǔ)上,加強(qiáng)行業(yè)自律和市場監(jiān)管,樹立產(chǎn)品地理標(biāo)志和品牌形象。