投喂頻率對大西洋鮭生長和生理指標的影響

劉淑蘭，孫國祥，李 杰，王振洋，韓厚偉，江 鑫

(1.山東東方海洋科技股份有限公司，山東 煙臺 264000； 2.山東金城生物藥業(yè)有限公司，山東 淄博 255000 )

投喂策略在魚類的養(yǎng)殖生產(chǎn)中占據(jù)重要地位，目前的研究多集中在其對養(yǎng)殖動物生長的影響及餌料利用率方面。而最新的研究顯示[1-3]，投喂策略是人工養(yǎng)殖條件下魚類主要脅迫因子之一，不適宜的投喂策略對動物的生長和健康均存在負面影響。

大西洋鮭(Salmosalar)是一種溯河魚類，因其肉質(zhì)細嫩、口感爽滑和顏色鮮艷而深受消費者歡迎。其養(yǎng)殖周期較長，幼魚在80～100 g降海后仍需要1年以上的養(yǎng)殖周期才能長為成魚。大西洋鮭投喂頻率的研究主要集中在其對幼魚和降海初期時魚生長的影響和飼料利用率方面[7-9]，而投喂頻率對較大規(guī)格魚體生長和抗氧化指標的影響研究較少。筆者在封閉循環(huán)水養(yǎng)殖條件下，探討不同投喂頻率對500～900 g大西洋鮭生長、消化率、激素和抗氧化指標的影響，旨在為該生長階段大西洋鮭的適宜投喂頻率提供科學(xué)依據(jù)和實踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計和試驗魚

試驗于2017年8—10月在山東東方海洋科技股份有限公司開發(fā)區(qū)分公司循環(huán)水試驗車間進行，投喂56 d。采用單因素試驗設(shè)計，設(shè)置5個投喂頻率組，分別為3次/d、2次/d、1次/d、1次/2 d、1次/3 d試驗組，每組2個重復(fù)。試驗魚購于山東東方海洋科技股份有限公司開發(fā)區(qū)分公司。選取300尾規(guī)格相近的大西洋鮭置于循環(huán)水系統(tǒng)中暫養(yǎng)2周，選擇270尾體表健康、體質(zhì)量相近(均質(zhì)量約500 g)的大西洋鮭，隨機分配到10套循環(huán)水養(yǎng)殖試驗系統(tǒng)，每池27尾。

1.2 養(yǎng)殖系統(tǒng)和管理

試驗系統(tǒng)為封閉循環(huán)水系統(tǒng)，主要構(gòu)成包括養(yǎng)殖池、物理過濾裝置(固液分離器和機械過濾器)、蛋白分離器、紫外消毒及生物濾器。養(yǎng)殖池直徑1 m，高50 cm，缸內(nèi)水體體積約為370 L。試驗期間溫度(15.0±0.8) ℃，鹽度28±1，pH 7.2～7.5，溶解氧>8.00 mg/L，光照周期12L∶12D。試驗設(shè)5個投喂頻率，分別為3次/d(投喂時間為8:00、14:00、20:00)，2次/d(8:00、20:00)，1次/d(8:00)，1次/2 d(8:00)，1次/3 d(8:00)，飽食投喂，記錄投喂量。試驗飼料為專用膨化飼料(干物質(zhì)93.60%、粗蛋白43.30%、粗脂肪22.20%、粗灰分9.81%、鈣5.21%、總磷1.40%)。投喂結(jié)束后排污并添加新水。

1.3 樣品采集及處理

試驗開始和結(jié)束時，停食1 d后稱量質(zhì)量。試驗開始時每缸取2尾魚，試驗結(jié)束時每缸取4尾魚，用間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽麻醉，麻醉劑量40 mg/L，麻醉時間60 s，尾靜脈取血置于10 mL離心管。血液于4 ℃冷藏過夜后離心，3000 r/min離心15 min，取上清液置于-80 ℃冰箱保存，用于測定激素水平和血漿指標。敲擊頭部致死，稱量質(zhì)量，冰盤上解剖，取出肝臟，剔出脂肪，預(yù)冷重蒸水(0～4 ℃)沖洗干凈，濾紙吸附水分。肝臟和0.9%生理鹽水以1∶9比例混合勻漿，3000 r/min離心15 min，取上清液置于-80 ℃冰箱保存，用于測定抗氧化指標。

試驗開始1周后，在排放過程中收集糞便，每周2次，連續(xù)收集8周。收集的糞便55 ℃恒溫烘干粉碎，用于測定表觀消化率。飼料和糞便營養(yǎng)成分采用常規(guī)方法測定：干物質(zhì)采用105 ℃烘干至恒等質(zhì)量法；粗蛋白質(zhì)采用微量凱氏定氮法；粗脂肪采用索氏抽提法；粗灰分采用550 ℃灼燒法。

1.4 指標測定

1.4.1 生長指標

生長性能指標包括質(zhì)量增加率、特定生長率、餌料系數(shù)、死亡率，按下式計算：

質(zhì)量增加率/%=(mt-m0)/m0×100%

特定生長率/%·d-1=(lnmt-lnm0)/t×100%

餌料系數(shù)=mf/(mt-m0)

死亡率/%=(n0-nt)/n0×100%

式中，mt及m0分別為魚終末質(zhì)量(g)和初始質(zhì)量(g)，t為試驗時間(d)，mf為攝食量(g)，nt及n0分別為魚終末數(shù)量(尾)和初始數(shù)量(尾)。

1.4.2 消化率的測定

采用酸不溶性灰分(AIA)法測定常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，按下式計算：

表觀消化率/%=100%-[(A1/A2)×(F2/F1)]×100%

式中，A1為飼料中酸不溶性灰分含量(%)，A2為糞便中酸不溶性灰分含量(%)，F(xiàn)1為飼料中營養(yǎng)成分含量(%)，F(xiàn)2為糞便中營養(yǎng)成分含量(%)。

1.4.3 血漿生化和激素指標的測定

血糖和乳酸脫氫酶的測定采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定。激素由北方生物技術(shù)研究所采用放射免疫方法測定。

1.4.4 抗氧化指標的測定

試驗選取丙二醛、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶、還原型谷胱甘肽、谷胱甘肽過氧化物酶及總抗氧化能力等指標，采用南京建成試劑盒(南京建成生物工程技術(shù)研究所)測定。

1.5 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示。采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件進行單因素方差分析，LSD法進行多重比較。

2 結(jié) 果

2.1 生長性能

投喂頻率對大西洋鮭生長性能的影響極為顯著(表1)。終末質(zhì)量、質(zhì)量增加率、特定生長率和攝食量均隨投喂頻率而降低，3次/d試驗組和2次/d試驗組差異不顯著(P>0.05)，1次/d、1次/2 d、1次/3 d試驗組顯著低于前兩組(P<0.05)，且組間差異顯著(P<0.05)，1次/3 d試驗組4個指標分別較3次/d試驗組低33%、75%、70%和71%。餌料系數(shù)呈現(xiàn)先降后升的趨勢，2次/d組顯著低于3次/d、1次/2 d、1次/3 d試驗組(P<0.05)，1次/3 d試驗組顯著高于其他組1.2～2.1倍(P<0.05)。死亡率與餌料系數(shù)變化相似，2次/d、1次/d試驗組顯著低于3次/d試驗組(P<0.05)。

表1 投喂頻率對大西洋鮭生長性能的影響

注：同一行數(shù)據(jù)右上角字母不同表示差異顯著(P<0.05)，下同.

2.2 消化率

投喂頻率對飼料基礎(chǔ)成分表觀消化率的影響比較一致(表2)。隨著投喂頻率的降低，營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率均呈現(xiàn)升高—降低—升高的變化趨勢，2次/d試驗組和1次/3 d試驗組顯著高于1次/2 d試驗組(P<0.05)，其蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、能量和干物質(zhì)分別較后者高約12%、11%、6%、14%和16%。3次/d和1次/d組與其他各組無顯著差異(P>0.05)。

2.3 血漿生化及激素指標

投喂頻率對大西洋鮭血漿指標具有顯著性影響(表3)。血漿生長激素和甲狀腺激素隨投喂頻率的降低先升后降，皮質(zhì)醇水平呈相反趨勢，2次/d試驗組具有極低值，1次/3 d試驗組較其他組高38%～478%；1次/2 d和1次/3 d試驗組四碘甲狀腺氨酸明顯低于其他3組，較3次/d試驗組和2次/d試驗組分別低約50%。葡萄糖和乳酸水平隨投喂頻率而降低，但變化幅度較小。

2.4 肝臟抗氧化指標

隨著投喂頻率的降低，肝臟抗氧化指標均表現(xiàn)出先降后升的趨勢，2次/d試驗組的大部分指標均最低，1次/3 d試驗組的大部分指標均較高；谷胱甘肽過氧化物酶的最高值出現(xiàn)在3次/d試驗組，較其他組高51%～96%；1次/3 d試驗組總抗氧化能力較3次/d試驗組和2次/d試驗組高24%。各組丙二醛無顯著差異(P>0.05)(表4)。

表2 投喂頻率對大西洋鮭消化率的影響 %

表3 投喂頻率對大西洋鮭血漿生化及激素的影響

表4 投喂頻率對大西洋鮭肝臟抗氧化指標的影響

3 討 論

投喂頻率和間隔時間主要受到飼料的胃排空速率影響，而飼料的胃排空速率又受魚的種類和飼料類型的影響[10-11]。魚類的飼料類型有粉狀飼料、顆粒飼料和膨化飼料，每種飼料的消化時間因原料成分、顆粒水溶性及其與消化酶的接觸面積而異，一般來說3種飼料的消化速度為粉狀>顆粒>膨化。每種魚類因其攝食習(xí)性的不同所需飼料的類型也不同。大西洋鮭為兇猛型水中攝食魚類，適用于緩沉性膨化飼料，其配方和加工技術(shù)在國外已經(jīng)非常成熟[12]，尤其是北歐地區(qū)，90%以上的養(yǎng)殖戶均采用膨化飼料。

3.1 投喂頻率對生長性能和消化率的影響

投喂頻率對水產(chǎn)動物生長的影響因個體大小、養(yǎng)殖環(huán)境等有所差異[13-14]，主要是通過影響動物的攝食率和飼料利用率實現(xiàn)的[4,15]。在一定范圍內(nèi)增加投喂頻率確實能夠提高攝食量和特定生長率，但過高的投喂頻率并不能有效提高魚的攝食率[11,15]，如許氏平鲉(Sebatesschlegeli)的投喂頻率由3次/d增至4次/d時，生長性能無顯著差異[16]，對仿刺參(Apostichopusjaponicus)[17]和大菱鲆(Scophthalmusmaximus)[18]等的研究也得出相似的結(jié)論。大西洋鮭的消化系統(tǒng)具有發(fā)達的幽門盲囊，可以儲存大量飼料，這些飼料在該部位的消化時間約為4 h[19]，不需要短期內(nèi)再次投喂。食物在腸道內(nèi)駐留時間決定了腸道對于食物消化分解的速度和完整度，投喂間隔過短會縮短飼料駐留時間，導(dǎo)致營養(yǎng)成分尚未完全消化吸收就排出體外，使餌料系數(shù)升高；另一方面，投喂頻率過低導(dǎo)致魚體處于饑餓狀態(tài)，不僅會造成應(yīng)激，還會增加攝入飼料作為機體維持能量的比例，同樣使飼料系數(shù)升高[20-21]。500～900 g大西洋鮭在投喂頻率由3次/d降至1次/3 d的過程中，質(zhì)量增加率和飼料系數(shù)的變化與以上論述相符，在2次/d時具有最佳的生長性能。當(dāng)投喂頻率降至1次/3 d時，各種營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率與2次/d時相似，達到最佳值，但其餌料系數(shù)卻表現(xiàn)出斷崖式升高，說明1次/3 d的投喂頻率已不能滿足該階段大西洋鮭正常的生長需求，攝入飼料作為維持能量的比例升高；另外，投喂頻率的減少使飼料在消化道中的停留時間和消化時間延長，另一方面，食物的短缺促使機體調(diào)整生理狀態(tài)，提高腸道消化酶活性，使飼料中營養(yǎng)物質(zhì)被充分吸收[22]，因此在投喂嚴重不足時飼料的消化率反而提高。

3.2 投喂頻率對生長相關(guān)激素的影響

動物的生命活動受到神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)控。內(nèi)分泌系統(tǒng)中，生長激素具有促進動物生長發(fā)育、加速營養(yǎng)代謝、調(diào)節(jié)免疫功能等作用，甲狀腺激素能夠影響魚類各項生命活動，在促生長方面與生長激素起協(xié)同作用，兩種激素均受到魚的種類、年齡、溫度和營養(yǎng)狀況等諸多因素的制約[23]。投喂策略變化對魚體營養(yǎng)狀況的影響造成激素分泌水平的變化，反之激素也會影響魚體的攝食活動[24]，但是關(guān)于投喂頻率與魚類激素分泌關(guān)系的研究較少，且多為長、短期禁食對激素代謝的影響方面研究。對北極紅點鮭(Salvelinusalpinus)[25]、虹鱒(Oncorhynchusmykiss)[26]、點帶石斑魚(Epinepheluscoioides)[27]和莫桑比克羅非魚(Oreochromismossambicus)[28]等的研究表明，長期的饑餓脅迫會抑制生長激素和甲狀腺激素的分泌。在投喂頻率由2次/d逐漸降低的過程中，大西洋鮭血漿生長激素和甲狀腺激素呈現(xiàn)降低趨勢，與該研究結(jié)果類似。

3.3 投喂頻率對魚體應(yīng)激水平的影響

機體的氧化—抗氧化水平與其所處的應(yīng)激狀態(tài)相關(guān)聯(lián)，抗氧化酶類和非酶類物質(zhì)的水平與其所消除對應(yīng)物質(zhì)的水平處于動態(tài)平衡狀態(tài)。皮質(zhì)醇是一種“應(yīng)激激素”，在機體受到應(yīng)激后分泌量增加[29]。投喂頻率對魚體抗氧化系統(tǒng)的影響主要是通過營養(yǎng)供給量影響生理代謝實現(xiàn)的。投喂量過低時魚體處于饑餓脅迫狀態(tài)，自由基增多誘導(dǎo)基因表達引起抗氧化酶的代償性升高，但是當(dāng)脅迫程度加劇時，抗氧化系統(tǒng)不足以消除體內(nèi)產(chǎn)生的自由基，抗氧化能力降低，脂質(zhì)過氧化水平升高[30]。體質(zhì)量為500 g的大西洋鮭投喂頻率由2次/d減少后，皮質(zhì)醇水平和抗氧化指標表現(xiàn)出逐漸升高的趨勢，而丙二醛含量無明顯差異，表明魚體受到的應(yīng)激程度加劇，但是在機體可調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，并未對機體造成明顯的損傷。竇艷君等[11]研究表明，日投喂1～3次對體質(zhì)量為240 g的點帶石斑魚血漿丙二醛和總抗氧化能力的影響不明顯，與大西洋鮭肝臟中相應(yīng)指標的結(jié)果相似。投喂頻率過高，投喂量過大，會對魚體消化系統(tǒng)造成損傷，形成慢性脅迫[31]。飼料攝入后需要啟動魚體消化系統(tǒng)和肝臟合成或運輸代謝系統(tǒng)，這些過程也會產(chǎn)生自由基，且在一定范圍內(nèi)攝入量與生理代謝水平呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系[32]，造成機體氧化或抗氧化水平的升高。大西洋鮭投喂頻率為3次/d的皮質(zhì)醇水平和抗氧化指標明顯高于2次/d的，表明飼料攝入量過多，已經(jīng)對魚體造成壓力。在實際生產(chǎn)中為了追求產(chǎn)能最大化，一般盡可能多的給予養(yǎng)殖對象飼料，對動物機體造成過飽食應(yīng)激，腸道經(jīng)常出現(xiàn)腸炎癥狀。

不同投喂頻率對大西洋鮭生長性能、消化率、激素水平和抗氧化指標等的影響研究表明，投喂頻率過高或過低均會導(dǎo)致大西洋鮭的消化率降低，死亡率、餌料系數(shù)和抗氧化水平升高，對魚體造成應(yīng)激壓力；在本試驗條件下，500～900 g大西洋鮭的最佳投喂頻率為2次/d。