螺旋藻在水產養殖中的應用

曲木 辛蕊 趙子續 張寶龍 趙學倩 翟勝利

水產養殖業的發展十分迅速，隨著產量的急劇增長，水產飼料的需求量也顯著提升，但優質飼料原料的產量無法保障需求，從而阻礙了水產養殖業的可持續發展。螺旋藻的繁殖較快，營養價值高，對水產動物的生長具有促進作用，不僅可以提高水產動物的抗病能力、繁殖率和成活率，還可以改善水產動物的品質和體色。螺旋藻的藻體十分微小，其活體可直接用作水產動物的開口或幼苗餌料，現將螺旋藻制成干粉來投喂水產動物的應用更為廣泛，螺旋藻也可以作為飼料添加劑制成顆粒餌料。螺旋藻制成的顆粒餌料具有易上浮、不凝集、不影響水質等優點，是一種理想的飼料原料。螺旋藻可開發成蛋白質、氨基酸、維生素和抗氧劑的專用飼料添加劑，并可針對無機元素難以透過腸壁而被動物吸收的特點，通過富集的方法開發螺旋藻有機元素添加劑。

隨著在水產品需求量的日益增加，螺旋藻越來越受到重視，作為蛋白飼料可以節省魚粉的消耗，極大的降低了養殖成本，增加了養殖戶收益，在水產養殖業發揮著十分重要的應用價值。

1、螺旋藻生物學特性

螺旋藻（Spirulina）是一類低等原核生物，隸屬于藍藻門（Cyanophyta），藍藻綱（Cyanophyceae），顫藻目（Oscillaoriales），顫藻科（Oscillatoriaceae），螺旋藻屬（Spirulina），亦稱節旋藻、藍細菌，多數分布于堿性鹽湖。螺旋藻通常由多細胞構成的單鏈絲狀體，體長200-500 μm之間，寬5-10 μm之間，呈疏松或緊密的規則螺旋狀彎曲，藻絲兩端略細，末端細胞鈍圓或頂端細胞壁增厚呈具帽狀結構。螺旋藻含有葉綠素，可以進行光合自養繁殖，其最佳生長溫度為35-37℃，耐熱性較好，適宜PH范圍是7.2-9.0，適宜生存于高堿、陽光豐裕且礦物質含量高的環境中。螺旋藻的生長會受光照強度的影響，還會因色值的差異而有不同的反應。目前國內外應用和研究的螺旋藻主要有原產于非洲乍得湖的鈍頂螺旋藻（S.platensis）和原產于南美洲墨西哥的極大螺旋藻（S.maxina）。

2、螺旋藻的營養成分

螺旋藻體內富含多種營養素，其中蛋白質含量高達60-70%，是大豆的2倍，牛肉的3.5倍，雞蛋的4倍。螺旋藻的蛋白質中含有18種氨基酸，且必需氨基酸含量均較高，氨基酸的組成均衡合理，能夠滿足水產動物的氨基酸需求，是一種優質的蛋白源。螺旋藻因其細胞壁主要由蛋白質構成，且大部分為水溶性蛋白質，容易被水產動物消化吸收，其蛋白消化率大概為75%，非常適合作為水產動物的開口或幼苗餌料。

螺旋藻脂肪含量為5%-9%左右，其中70%-80%為不飽和脂肪酸，尤其是γ-亞麻酸等必需脂肪酸含量相當高。螺旋藻中的的碳水化合物占干重的15%-25%，其中的螺旋藻多糖是天然無毒的水溶性化合物，是螺旋藻中的重要生物活性成分，約占干重14%-16%，主要成分為動物淀粉性多糖，其特殊的生物活性可以提高機體的免疫力。螺旋藻的維生素種類多達13種，其類胡蘿卜素和葉黃素含量顯著高于其他植物，類胡蘿卜素組成的色素系統可以在動物體內轉化成蝦青素，從而改善魚類的體色。螺旋藻中超氧化物歧化酶（SOD）的含量為2-6萬U/100g，明顯高于其他動植物，SOD可以清除機體內氧自由基，平衡氧化還原機制，從而避免體內氧自由基過剩引起不良反應。螺旋藻還含有豐富的鈉、鉀、鎂、鈣、鐵、錳、硫等礦物質和微量元素。

3、螺旋藻在水產養殖中的應用

（1）螺旋藻可以促進水產動物生長

螺旋藻可以促進水產養殖動物的生長。螺旋藻的營養成分豐富，作為飼料添加劑可以完善飼料的營養成分，使得水產動物攝取的營養合理均衡，從而有利于水產動物的生長發育。

孫學亮等通過在基礎飼料中添加不同水平鈍頂螺旋藻的方法，探究鈍頂螺旋藻對異育銀鯽生長、抗氧化及非特異性免疫指標等方面的影響，試驗結果表明鈍頂螺旋藻可以促進異育銀鯽的生長，并且鈍頂螺旋藻在基礎飼料中添加的比例為3.2 %時異育銀鯽的各項生長指標均有明顯提升。羅萍為研究螺旋藻對建鯉生長發育的影響，采用向基礎飼料中添加不同含量螺旋藻粉的方法，試驗發現螺旋藻對建鯉的生長具有促進作用，可以不同程度的提高建鯉的成活率和增重率。譚肖英等利用螺旋藻代替不同含量的魚粉來探究其對仿刺參生長狀況的影響，發現用螺旋藻替代25%的魚粉投喂的仿刺參生長狀況達到最佳狀態，其增重率及特定生長率均達到最高，隨著螺旋藻替代魚粉含量的增加生長性能反而與全魚粉沒有發生明顯的差異，這表明只有采用適宜的比例替代魚粉才能促進仿刺參的生長。國內外諸多報道均表明螺旋藻可以促進水產動物的生長發育，提高生長性能，但螺旋藻的添加量不是越高效果越好，只有添加合適劑量的螺旋藻才能發揮出最佳效益。

（2）螺旋藻可以提高水產動物成活率

螺旋藻的營養成分豐富，作為飼料可以補充水產動物缺失的營養，從而提高水產動物的出苗率，加大成活率。易建華研究不同開口餌料對胭脂魚存活率的影響時，發現添加一定量的螺旋藻可以提高胭脂魚的成活率，飼料+螺旋藻組的成活率可以提高到24.99±5.3 %。張華等研究螺旋藻對脊尾白蝦存活率及生長率等方面的影響時，發現隨著飼料中螺旋藻粉的增加，存活率也隨之提高。對于蟹的養殖，投喂螺旋藻干粉或單純螺旋藻鮮藻體的蟹幼體成活率分別為53%和50%，均顯著高于投喂鹵蟲加蛋黃的幼體成活率。關于珍貴海產品鮑魚，近年來我國采用自產的螺旋藻自配養鮑餌料，不僅極大的提高了鮑魚的成活率，還解決了餌料依賴進口和大幅降低了養殖成本等問題。國內外諸多研究均表明螺旋藻不僅可以提高水產動物的成活率，還可以提高出苗率，為養殖戶帶來了經濟效益。

（3）螺旋藻可以加強水產動物的免疫力

水產養殖業發展迅速，但高密度的養殖、過于頻繁的投飼率及水體污染導致水產動物患病幾率升高。這時通過營養調控來增強水產動物的免疫力成了熱門研究議題。有研究指出影響魚類免疫力的營養素主要包括蛋白質、氨基酸、脂肪酸、維生素、微量元素和碳水化合物等。螺旋藻就可以進行很好的營養調控，其營養成分全面且均衡，含有藻藍蛋白、多糖、γ-亞麻酸、β-胡蘿卜素和超氧化物歧化酶等多種活性物質，可直接激活免疫反應，提高動物的免疫力。

何金星等在飼料中添加4%的螺旋藻，發現克氏原螯蝦的SOD活性顯著提升，這說明螺旋藻對其免疫功能極大的加強。虞為等在花鱸飼料中添加不同水平的螺旋藻進行研究，隨著螺旋藻添加量的增加，花鱸的溶菌酶活性增強、免疫球蛋白M和補體4濃度均增加，同樣說明了螺旋藻可以加強機體的非特異性免疫。蔡春芳等通過向基礎飼料中添加抗病促生長劑來探究其對銀鯽生長和免疫力的影響，試驗結果顯示螺旋藻組血清中的溶菌酶和超氧化物歧化酶的活性均顯著高于對照組，說明螺旋藻可以提高銀鯽的免疫力。

（4）螺旋藻可以提高養分消化利用率

有報道指出螺旋藻作為飼料添加劑投喂水產動物，可以降低其餌料系數，并且可以提高養分的消化率。蛋白質效率是飼料蛋白質轉化為動物體的一項重要指標，因此大量關于飼料的研究中均對蛋白質效率進行了測定。劉立鶴等報道指出在凡納濱對蝦飼料中添加螺旋藻能促進對蝦生長，并且研究表明螺旋藻的添加水平為0.8 %時其蛋白質效率較高。楊為東在研究飼料中添加不同水平的螺旋藻對錦鯉養分消化率的影響時，發現在適宜范圍內螺旋藻含量越高，錦鯉的養分消化率越高，而且其對飼料干物質的消化率也隨之提高，結果表明螺旋藻作為飼料添加劑可以促進魚體對營養物質的消化吸收。董學興等在研究螺旋藻對異育銀鯽夏花消化率及體成分等方面影響時指出，在基礎日糧中添加不同含量的螺旋藻會對其蛋白質表觀消化率有不同程度的提高。

（5）螺旋藻可以改善水產動物體色

一般認為觀賞魚的美學價值主要體現在體色、花紋、體形和特異性等方面。魚類體色是由色素細胞決定，色素細胞的類型、數量及分布部位的不同都會影響體色的呈現。魚類的基本色素細胞有四種：即黑色素細胞、虹彩細胞，又稱鳥糞素細胞、紅色素細胞、和黃色素細胞。目前關于魚類體色的研究較多，王旭霞等在觀賞魚體色研究現狀中指出添加劑對于改變或者改善觀賞魚體色有顯著的作用。螺旋藻含有十分豐富的色素，其中的類胡蘿卜素可在動物體內代謝成蝦青素，從而使體色更加的鮮艷。

王桂芹等在野鯉飼料中分別添加螺旋藻、肉堿觀察其對野鯉的體色和肉質等方面影響中均發現飼料中添加螺旋藻可以明顯的改善野鯉的體形、體色及肉質。方春林等研究飼料添加劑對金魚體色的影響，發現添加7%螺旋藻對金魚的紅色的加深及光澤的增強效果最好。張飲江等在對中華絨螯蟹的研究中，用不同含量的螺旋藻餌料喂養成蟹，使中華絨螯蟹體色加深，螺旋藻質量分數在0.06時其體色的增加值為最大值。現大量報道均指出螺旋藻可以改善水產動物的體色，從而大大提高了養殖品種的品質。

在水產養殖中，螺旋藻具有十分重要的作用。作為天然飼料資源，螺旋藻在水產養殖中，尤其是水產育苗中的飼喂效果十分明顯。螺旋藻能為水產動物提供均衡的營養物質，可以促進水產動物的生長發育，提高存活率和免疫能力，還具有改善水產動物體色和提高養分消化率的效果。

螺旋藻確實可以為水產養殖帶來諸多益處，但其存在的問題不容小覷。我國水域遼闊，可以為螺旋藻的規模化養殖提供方便，然而在螺旋藻的養殖中會受到諸多因素的影響，從而導致螺旋藻的產量不高，生產成本卻偏高，限制了其產業化的發展，也阻礙了其在水產養殖業發揮應有的價值。螺旋藻產業化生產的關鍵在于養殖成本的控制和有效利用率等方面。有研究指出可以利用養殖廢水培養螺旋藻，不僅可以降低養殖成本，而且螺旋藻在生長繁殖過程中還可以凈化水質，從而使得水產養殖廢水可循環利用或達到排放標準;用螺旋藻粉作為水產養殖飼料時，可以選擇螺旋藻粉和其它低成本的飼料原料、提取物進行水產飼料的優化配比，推出相應的功能性飼料，從而降低產出成本。目前關于如何降低養殖成本的方法還未完善，如利用養殖廢水培養出來的螺旋藻是否能夠達到蛋白質含量的要求，培育的水質條件是否可以保證產量等均需要進一步研究。

螺旋藻資源的潛力尚未充分發揮，所以需要加大對螺旋藻養殖的研究力度，利用先進的生物學技術選育適應性強，營養價值高的優良品種，為螺旋藻的開發應用提供技術保障，使得螺旋藻的產量加大，生產成本降低，從而推動螺旋藻在水產養殖中的應用。

（作者單位：301800天津現代晨輝科技集團有限公司，天津市水族動物功能性飼料企業重點實驗室）