飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶生長、體組成及養殖底質總氮的影響

呂 富，聶 慶，呂林蘭，於葉兵，劉 飛，趙衛紅

（鹽城工學院海洋與生物工程學院，江蘇省海洋灘涂生物化學與生物技術重點建設實驗室，江蘇省灘涂池塘養殖生態重點實驗室，鹽城 224051）

飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶生長、體組成及養殖底質總氮的影響

呂 富，聶 慶，呂林蘭，於葉兵，劉 飛，趙衛紅

（鹽城工學院海洋與生物工程學院，江蘇省海洋灘涂生物化學與生物技術重點建設實驗室，江蘇省灘涂池塘養殖生態重點實驗室，鹽城 224051）

以白魚粉為蛋白源，制備6種蛋白水平分別為25%、28%、31%、34%、37%和40%的等能飼料，飼養初始體重為（24.7±0.9）mg的雙齒圍沙蠶（Perinereis aibuhitensis），每種飼料設3個重復，每個重復100 ind沙蠶，連續飼養60 d，測定沙蠶生長性能、體組成及養殖底質的總氮。結果表明，雙齒圍沙蠶的存活率不受飼料蛋白水平影響；末均重和特定生長率先隨飼料蛋白水平顯著升高，而飼料系數和日攝食率則先隨飼料蛋白水平顯著下降，當飼料蛋白水平達到31%以上時均開始趨于穩定；蛋白質效率則始終隨飼料蛋白水平升高而顯著下降。沙蠶的粗蛋白先隨飼料蛋白水平顯著升高，當飼料蛋白含量達到31%以上時趨于穩定；體水分及灰分含量隨飼料蛋白水平顯著升高，而體脂含量隨飼料蛋白水平顯著下降。當飼料蛋白水平超過34%時，養殖底質總氮含量隨飼料蛋白水平顯著升高，并且飼料蛋白水平越高，養殖底質總氮的升幅越大。根據飼料蛋白水平與雙齒圍沙蠶特定生長率的折線方程分析，雙齒圍沙蠶飼料的最適蛋白含量為31.61%。

雙齒圍沙蠶；蛋白水平；生長性能；體組成；底質總氮

雙齒圍沙蠶（Perinereis aibuhitensis）隸屬于沙蠶科，圍沙蠶屬，是我國沿海潮間帶多毛類生態類型的主要代表和優勢種類［1］。由于其在醫療保健［2］、水產養殖及垂釣等方面具有重要的用途，國內外市場的需求量非常大。因長期過度捕撈，其自然資源日趨枯竭，遠遠無法滿足市場需求。近年來隨著其苗種繁育和養殖技術的突破，雙齒圍沙蠶迅速成為我國沿海重要的海水養殖經濟動物，但目前其人工養殖主要投喂餅粕及其它水產養殖動物（如對蝦）的配合飼料，由于這些飼料與雙齒圍沙蠶的營養需求不甚相符，常導致其生長緩慢、餌料轉化效率低，不僅養殖成本高，而且對養殖環境污染大，嚴重制約了我國雙齒圍沙蠶養殖產業的發展壯大。

筆者已經對雙齒圍沙蠶飼料脂肪的適宜水平進行了研究［3］，但目前有關其飼料蛋白需求的研究尚屬空白。蛋白質是動物體生命活動的物質基礎，飼料蛋白不僅為水產動物提供用于合成機體蛋白質的氨基酸［4］，而且也是水產動物體內代謝活性物質如激素、酶和免疫抗體等的主要成分［5］。飼料蛋白水平過低，不能滿足水產動物生長需要，而飼料蛋白水平過高則又會造成蛋白質的浪費，而且多余蛋白質代謝產生的氨會破壞養殖環境。本實驗研究了不同蛋白水平飼料對雙齒圍沙蠶生長性能、體組成和養殖底質總氮的影響，旨在了解和掌握雙齒圍沙蠶飼料的適宜蛋白水平，為研制其專用高效環保配合飼料提供科學依據和指導。

1 材料與方法

1.1 實驗飼料

以白魚粉為蛋白源，魚油為脂肪源，玉米淀粉為糖源，制備6種不同蛋白水平（25%、28%、31%、34%、37%和40%）的等脂等能飼料，具體成分及組成見表1。固體原料均單獨粉碎過80目篩，稱量配料并將微量組分逐步放大混合，使用實驗室科研用小型混合機（SJF-30，中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所）混合，混合過程中逐漸添加氯化膽堿（溶于蒸餾水中）和魚油，全部添加完成后再繼續混合15 min，然后使用實驗室科研用小型制粒機（SLP-45，中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所）在90～100℃條件下制成直徑1 mm、長1 mm的顆粒飼料，晾干至含水量10%以下，用自封袋包裝貯存在4℃冰箱中待用。

1.2 實驗沙蠶及條件

實驗所用雙齒圍沙蠶為本實驗研究團隊采用同一批受精卵在鹽度24的過濾消毒海水中孵化培育而成的大規格沙蠶苗種，小心從泥土中挖出，置于鹽度24的潔凈海水中，排空腸道，挑選無傷殘，初始體重（initial average weight，IAW）為（24.7±0.9）mg的沙蠶個體 1 800 ind用于飼料蛋白水平試驗。

取灘涂潮間帶土壤用自來水反復淘洗去除其中的鹽分、有機質和雜物，曬干后粉碎過孔徑1.65 mm的篩網，并置于60℃條件下烘烤8 h殺滅蟲卵，將土壤分別置于61 cm×41 cm×25 cm的聚乙烯槽中，土層厚10 cm，用鹽度24的過濾消毒海水充分浸泡土壤，然后排去海水，使土壤含飽和水，共制作18個沙蠶養殖槽。

每個養殖槽中放養100 ind沙蠶，隨機分為6組，每組3個重復，分別投喂上述6種蛋白水平的飼料。每天分別于8∶00和19∶00時各投餌1次，投餌量分別為沙蠶鮮重的1%～2%和2%～3%，投餌時分別稱取上述6種飼料均勻灑入各養殖槽中，同時向養殖槽中噴灑100～120 mL淡水補充蒸發的水分，并濕潤軟化顆粒飼料，投餌1.5～2 h后收集殘餌。飼養期間室內光照周期為14∶10（光照時間 5∶30－19∶30），養殖槽中土壤溫度變化范圍維持在25～28℃。養殖實驗在鹽城工學院灘涂底棲生物飼養實驗室進行，連續飼養60 d。

1.3 樣品采集及指標測定

1.3.1 樣品采集及生產性能計算

飼養實驗結束后，停止飼喂24 h，小心挖出各養殖槽中的全部沙蠶，置于鹽度為24的潔凈海水中，排空腸道，吸干體表水分稱重記錄，計算各試驗組沙蠶的末均重（final average weight，FAW）、存活率（survival rate，SR）、特定生長率（specific growth ratio，SGR）、日攝食率（daily feed intake，DFI）、餌料系數 （feed conversion ratio，FCR）和蛋白質效率（protein efficiency ratio，PER），具體計算公式如下：

存活率SR（%）＝100×Nf／Ni

特定生長率SGR（%／d）＝100×（Ln Wf－Ln Wi）／d

日攝食率 DFI（%·d－1） ＝100 × （F／ABW／d）

飼料系數 FCR＝F／（Wf－Wi）

蛋白質效率 PER＝（Wf－Wi）／（F×P）式中：Nf為實驗末沙蠶的數量，Ni為實驗初沙蠶的數量；Wf為實驗末沙蠶重（g），Wi為實驗初沙蠶重（g）；d為飼養天數（d）；F為攝入的飼料干重（g）；P為干飼料蛋白質含量（%）；ABW為實驗末沙蠶重和實驗初沙蠶重的平均值（g）＝（Wf＋Wi）／2。

1.3.2 飼料營養和沙蠶體組成測定及計算

根據AOAC［8］的方法測定飼料營養和沙蠶體成分。將樣品在105℃條件下烘干至恒重，計算干物質或水分含量；然后分別取一定量干物質樣品采用凱氏定氮法測定樣品含氮量，再乘以6.25得樣品粗蛋白含量；采用索氏抽提法測定粗脂肪含量；采用550℃馬弗爐焚燒法測定灰分含量；采用酸堿消煮法測定飼料中粗纖維含量。

1.3.3 養殖底質總氮測定

沙蠶全部挖取后，將各養殖槽中的養殖底質攪拌混勻，每槽各取100 g底質，在105℃烘干至恒重后，參照袁靜等［9］的方法測定養殖底質中的總氮。

1.4 數據統計與分析

原始數據經Excel 2007初步整理后，采用SPSS 17.0軟件（SPSS Inc.USA）中的單因素方差分析（One-Way ANOVA）對數據進行統計分析，若達到顯著差異，則進行 Duncan’s多重比較。數據用平均值±標準誤（Mean±SE，n＝3）形式表示，P＜0.05認為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶生長性能和飼料利用的影響

圖1 飼料蛋白水平與特定生長率關系的折線模型分析Fig.1 Broken-linemodel analysis of the relationship between SGR and dietary protein level

由表2可知，飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶的存活率無顯著影響（P＞0.05），但對雙齒圍沙蠶的生長、日攝食率、飼料系數和蛋白質效率均有顯著影響（P＜0.05）。雙齒圍沙蠶的末均重和特定生長率隨飼料蛋白水平升高表現為先上升后平穩的趨勢，其特定生長率與飼料蛋白的關系符合折線方程如圖1所示，在本實驗條件下，當雙齒圍沙蠶的生長達到極大值時，其飼料的最適蛋白含量為31.61%；而飼料系數和日攝食率則隨飼料蛋白水平升高表現為先下降，當飼料蛋白水平達到31%以上時則開始維持平穩的態勢；蛋白質效率則隨飼料蛋白水平升高而顯著下降。

2.2 飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶體成分的影響

飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶的體水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量均有顯著影響（P＜0.05），具體如表3所示。隨飼料蛋白水平升高，沙蠶體水分升高，其中飼料蛋白水平為40%時沙蠶的體水分含量顯著高于飼料蛋白水平為25%時；沙蠶的粗蛋白先隨飼料蛋白水平升高而顯著升高，當飼料蛋白含量達到31%以上時，其體蛋白不再升高而趨于穩定；粗脂肪水平隨飼料蛋白水平升高而顯著下降，而其灰分含量則隨飼料蛋白水平升高不斷上升，飼料蛋白水平為40%時沙蠶的灰分含量顯著高于飼料蛋白水平為25%和28%時。

2.3 飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶養殖底質總氮的影響

飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶養殖底質總氮的影響如圖2所示，飼料蛋白水平在25%～31%范圍內，雙齒圍沙蠶的養殖底質總氮無顯著差異；當飼料蛋白水平升高至34%，其養殖底質總氮含量顯著高于飼料蛋白水平為25%時，與飼料蛋白水平為28%和31%的底質總氮相比略有升高，但差異不顯著；當飼料蛋白水平的含量超過34%時，養殖底質總氮隨飼料蛋白水平上升而急劇升高，且飼料蛋白水平從37%到40%時的底質總氮的升幅（變化斜率）遠大于飼料蛋白水平從34%到37%時的底質總氮的升幅。

圖2 飼料蛋白水平對養殖底質總氮的影響Fig.2 Effects of dietary protein level on the total nitrogen of cultural substances注：圖柱無相同上標字母表示差異顯著（P＜0.05）Note：Cylindrical not sharing a common letter are significantly different（P＜0.05）

表2 飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶生長性能和飼料利用的影響（平均值±標準誤）Tab.2 Effects of dietary p rotein level on grow th perform ance and feed utilization of P.aibuhitensis（m ean±SE）

表3 飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶體成分的影響（平均值±標準誤）Tab.3 Effects of dietary protein level on body composition of P.aibuhitensis（mean±SE）

3 討論

3.1 飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶生長性能和飼料利用的影響

蛋白質是水產動物配合飼料中最昂貴也是對水產動物生長影響至關重要的組分，因此水產動物的適宜蛋白需要量一直是水產配合飼料研究的首要課題。由于沙蠶人工規模化養殖起步晚，當前還沒有任何多毛類飼料蛋白的相關研究報道。本研究結果表明，飼料蛋白水平在25%～40%范圍內，雙齒圍沙蠶的存活率無顯著差異；其特定生長率與飼料蛋白水平之間的關系符合折線模型，即先隨飼料蛋白水平升高而顯著升高，當飼料蛋白水平達到31.61%時，其生長率不再隨蛋白水平上升，而是維持在較平穩的水平，這 與 花 鱸 （Lateolabrax japonicus）［10］、泥 鰍（Misgurnus anguillicaudatus）［11］、澳 洲 銀 鱸（Bidyanus bidyanus）［12］和星斑川鰈（Platichthys stellatus）［13］等一些水產動物的生長與飼料蛋白間的關系相似，而與雜交鱘（Acipenser baerii♀ ×A.Gueldenstaedtii♂ ）［14］、達 氏 鱘 （Acipenser dabryanus）［15］、 草 魚 （Ctenopharyngodon idellus）［16］和方格星蟲（Sipunculus nudus）［17］等的生長與飼料蛋白水平之間的關系符合二次曲線模型不同。分屬這兩種模型的水產動物對飼料蛋白的代謝與耐受能力可能不同，符合折線模型的水產動物對飼料蛋白的代謝和耐受能力相對較強，當飼料蛋白超過最適水平時，只是造成蛋白的浪費而不會抑制生長；而符合二次曲線模型的水產動物當飼料蛋白超過最適水平時，不僅造成飼料蛋白浪費而且會不利于生長，這可能與高蛋白引起其機體生理機能紊亂有關。

一些研究發現攝食率受飼料中能量水平的影響，如石斑魚（Epinephelus coioides）［18］和軍曹魚（Rachycentron canadum）［19］的攝食率隨著飼料中能量水平的升高而逐漸下降。本實驗中，飼喂不同蛋白含量的等能飼料，隨著飼料中粗蛋白含量的增加，雙齒圍沙蠶的攝食率也呈下降的趨勢，當飼料蛋白達到31%以上時趨于穩定，說明雙齒圍沙蠶攝食首先要盡可能滿足蛋白質的需要。這 與 星 斑 川 鰈［13］和 舌 齒 鱸 （Dicentrarchus labrax）［20］攝食率與飼料中的蛋白水平相關而非與能量水平相關的結果相似。隨著飼料粗蛋白含量的增加，餌料系數不斷下降，當蛋白水平達到機體最佳生長需求時便趨于穩定，這與花鱸［10］、泥鰍［11］、澳洲銀鱸［12］和星斑川鰈［13］飼料系數與飼料蛋白水平間的規律相似。但對達氏鱘［15］、草魚［16］、金頭鯛（Spqrus aurata）［21］和日本沼蝦（Macrobrachium nipponense）［22］的研究報道表明，餌料系數下降到蛋白水平滿足最佳生長效果后，便開始上升。本研究表明蛋白質效率隨飼料蛋白水平升高而下降，這與KIM等［23］對牙鲆（Paralichthys olivaceus）的研究結果一致。SANTIAGO等［24］研究認為由于等能的高蛋白水平飼料含有的非蛋白能量不足，會使部分飼料蛋白被作為能量消耗，從而導致蛋白質效率下降。

3.2 飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶體成分的影響

本研究結果表明，雙齒圍沙蠶的體蛋白隨飼料蛋白水平表現為先上升后平穩的趨勢，當飼料蛋白含量小于31%時沙蠶體蛋白隨飼料蛋白水平增加而升高，當飼料蛋白水平達到31%以上時沙蠶的體蛋白即保持平穩態勢，不再隨飼料蛋白增加而升高。這與陳壯等［10］、YANG等［12］、丁立云等［13］及 KIM等［23］分別對花鱸、澳洲銀鱸、星斑川鰈和牙鲆的研究結論相似。但也有一些水產動物如胡子鯰（Ictalurus punctatus）［25］、條紋鱸（Morone saxatilis）［26］和棕鱒（Salmo trutta）［27］等的體蛋白含量與飼料蛋白水平無相關性。ZEITLER等［27］認為這種差異可能與水產動物的種類、養殖環境、飼料組成、飼養方法等有關。本研究中，雙齒圍沙蠶的粗脂肪含量隨飼料蛋白質水平的增加呈逐漸下降的趨勢，這與一些水產動物如花鱸［10］、星斑川鰈［13］、方格星蟲［17］和東北六須鯰的研究結果相似。可能原因是由于蛋白質水平較低的飼料中碳水化合物含量較高，這些水產動物攝食碳水化合物較高的飼料時會將未被作為能量消耗的碳水化合物轉變為脂肪積存于體內。雙齒圍沙蠶的體水分變化與其體脂肪變化相反，表現為隨飼料蛋白升高逐漸升高，筆者研究雙齒圍沙蠶適宜飼料脂肪水平時也發現其體水分與體脂肪負相關［3］，石斑魚［18］、軍曹魚［19］和美國紅魚（Sciaenops ocellatus）［30］的體水分和體脂肪也呈現負相關，本研究結果與其規律一致。此外，本研究還發現，雙齒圍沙蠶的灰分含量隨飼料蛋白水平升高而升高，這可能與高蛋白飼料本身含有更多的灰分及礦質元素有關，本實驗以魚粉為唯一蛋白源，蛋白水平高的飼料中魚粉用量多，而魚粉中含有較高的灰分及鈣、磷等。

3.3 飼料蛋白水平對雙齒圍沙蠶養殖底質總氮的影響

水產養殖過程中，底質中的總氮主要來源于養殖動物的排泄和糞便及飼料和殘餌，除此以外，死亡個體和養殖環境中的硝化反應也會增加底質中的總氮含量。但本實驗采用無蓄水飽和濕土方法養殖，避免餌料浸泡于水中而導致氮溶解釋放到環境中，并且投餌1.5～2 h后及時收集殘餌，因此可以忽略餌料及殘餌生成的氮。本實驗中，各處理組均有少量的個體死亡（無顯著差異），由于死亡的沙蠶個體都在洞穴中，無法確切知道何時死亡及死亡的個體規格，因此無法計算死亡個體對底質總氮的影響。雙齒圍沙蠶除了攝食飼料外，還會吞食底質中泥土吸收利用其中的有機質，其對底質中有機質的利用能力很強，生產中常利用雙齒圍沙蠶處理凈化其它水產動物的殘餌和糞便［31－32］，因此死亡個體的有機質大部分也會被活沙蠶重新利用，由此可見本實驗中底質總氮主要來源于沙蠶的糞便和代謝排泄。本研究結果發現，當飼料蛋白水平超過34%時，養殖底質中總氮含量隨飼料蛋白水平升高而顯著上升。此種現象表明，當飼料蛋白水平達到34%時已經超過雙齒圍沙蠶的適宜需求，超過機體生長構建需要的氨基酸在脫氨基作用下，含氮部分生成氨氮排出體外釋放到環境中，當飼料中超過需求的蛋白質越多，排泄到環境中的氮就越多。

4 小結

綜上所述，在本實驗條件下，飼料中粗蛋白水平為31.61%時，不僅可使初始體重為（24.7±0.9）mg的雙齒圍沙蠶獲得最佳的生長效果，而且其轉化利用效率高，對養殖環境的污染低。因此，今后在雙齒圍沙蠶養殖中應盡快使用飼料蛋白水平為31.61%左右的沙蠶專用配合飼料替代那些高蛋白的餅粕及對蝦配合飼料。

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Effects of dietary protein level on grow th performance，body composition of Perinereis aibuhitensis and total nitrogen in cultural substances

LV Fu，NIE Qing，LV Lin-lan，YU Ye-bing，LIU Fei，ZHAOWei-hong
（Jiangsu Key Laboratory of Biochemistry and Biotechnology of MarineWetland and Key Laboratory of Aquaculture and Ecology of Coastal Pool in Jiangsu Province，College of Marine and Bioengineering，Yancheng Institute of Technology，Yancheng 224051，China）

The clamworm Perinereis aibuhitensis，a commercially important marine benthic polychaetes in intertidal zones，is in the greatest demand in domestic and foreign markets.Due to over-harvesting and deteriorated environment，the natural resource of P.aibuhitensis has been exhausted gradually and can not meetmarket demands.With the development ofmodern breeding technology，P.aibuhitensis has become an important aquacultural species in the coastal areas of China.The optimal level of dietary protein in diets is important for the growth of aquatic animals and maintenance of good aquacultural environment.However，to date，there has been no reports on specific protein feed demand of P.aibuhitensis.The purpose of this study is to estimate the optimal dietary protein level for P.aibuhitensis to provide scientific basis and guidance for the developmentof its special，efficientand environmental-friendly compound feed.The P.aibuhitensis larvae used were obtained from one batch of fertilized eggs hatched in seawater（salinity 24‰）.The larvaewere dug out from sediments and placed in clean seawater（salinity 24‰）to empty their guts.Finally，1 800 healthy individualswith an average weight of（24.7±0.9）mg were selected and randomly distributed to 18 polyethylene tanks（61 cm×41 cm×25 cm，culture tanks）with soil for feeding experiments.The soil in each culture tank was 10 cm thick，and the soil was collected from the intertidal zone and washed with tap water to remove salts，organicmatter and other impurities and then immersed with seawater（salinity 24‰）to become water-saturated soil.The white fishmealwas used as only protein source to formulate six isoenergetic dietswith various protein levels（25%，28%，31%，34%，37%and 40%）.The larvae were fed twice daily（8∶00 am and 19∶00 pm），each diethad 3 replicates.The feeding amountwas equal to 1% －2%and 2% －3%of the body weight，respectively.While feeding，100-120 ml of fresh water was spread on the surface of the soil to replenish the evaporated water and soften the feed.After 1.5－2 hours，the feed residue was cleaned up.The light period was 14 hours：10 hours（light：dark），and the temperature wasmaintained at25－28℃.After60 days of culture，the growth performance，body composition of the clamworms and total nitrogen in cultural substance were studied.The results showed that there was no significant difference in survival rate（SR）of clamworms among six treatments（P＞0.05）.With increasing dietary protein from 25%to 31%，the final average weight（FAW）and specific growth rate（SGR）were significantly improved，whearas daily feed intake（DFI）and feed conversion ratio（FCR）decreased significantly（P＜0.05）.Protein efficiency ratio（PER）decreased significantly with increasing dietary protein levels（P＜0.05）.Crude protein of clamworms upgraded significantly when dietary protein levels increased from 25%to 31%and then kept stable（P＜0.05）.Moisture and ash of clamworms elevated significantly with the increase in dietary protein level（P＜0.05）.Crude fat content of clamworms showed a reverse trend compared to body moisture content.Total nitrogen in cultural substances increased significantly when the dietary protein exceeded 34%，and the higher the dietary protein content，the greater the increasing extend of cultural substances total nitrogen.According to the broken-line model analysis based on SGR and dietary protein level，it is indicated that dietary protein requirement for clamworms is 31.61%.

Perinereis aibuhitensis；growth performance；body composition；substance total nitrogen

1004－2490（2017）06－0665－09

S 968.9

A

2017－04－28

江蘇省農業科技支撐項目（BE2014346）；江蘇省蘇北科技專項（BN2015121）

呂 富（1971－），男，江蘇東臺人，副教授，在讀博士，主要從事水產健康養殖及營養與飼料研究。E-mail：lvfuycit＠163.com