飼料碳水化合物與蛋白質水平對光裸星蟲稚蟲生長及體壁營養(yǎng)成分的影響

黃劍強，鐘如卓，楊創(chuàng)業(yè),2，王慶恒,2，廖永山,2

飼料碳水化合物與蛋白質水平對光裸星蟲稚蟲生長及體壁營養(yǎng)成分的影響

黃劍強1，鐘如卓1，楊創(chuàng)業(yè)1,2，王慶恒1,2，廖永山1,2

（1. 廣東海洋大學水產(chǎn)學院，廣東 湛江 524088；2. 廣東省海水養(yǎng)殖生物育種工程實驗室，廣東 湛江 524088）

【目的】探究不同碳水化合物與蛋白質水平配合飼料對光裸星蟲（）稚蟲生長及體壁營養(yǎng)成分的影響。【方法】以碳水化合物/蛋白質質量分數(shù)分別為39.46%/20.67%（EG1組）、34.97%/24.02%（EG2組）、30.48%/27.37%（EG3組）、25.99%/30.72%（EG4組）和21.50%/34.07%（EG5組）的飼料，飼喂體質量為（2.45±0.40）g的光裸星蟲稚蟲12周，測定稚蟲的生長指標及體壁一般營養(yǎng)成分及氨基酸組成。【結果】隨著碳水化合物水平降低、蛋白質水平升高，各飼料組光裸星蟲的增重率和特定生長率均呈先升后降的趨勢，其中EG2組的增重率和特定生長率顯著性高于其余4組（＜0.05）；EG2組的存活率顯著高于EG3組、EG5組（＜0.05），但與EG1組、EG4組差異不顯著（＞0.05）；不同碳水化合物蛋白質水平飼料會影響光裸星蟲稚蟲體壁的水分及其干物質的粗蛋白、粗脂肪、灰分、蛋氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、亮氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、酪氨酸和精氨酸的含量（＜0.05），而各組的其他氨基酸含量、必需氨基酸總量、呈味氨基酸總量、氨基酸總量則差異不顯著（＞0.05）。【結論】當飼料碳水化合物/蛋白質質量分數(shù)為34.97%/24.02%時，光裸星蟲增重率和特定生長率最高，且不會影響其體壁的氨基酸總量、必需氨基酸和呈味氨基酸含量。

光裸星蟲；碳水化合物水平；蛋白質水平；生長性能；營養(yǎng)成分

光裸星蟲（）俗稱“沙蟲”，隸屬于星蟲動物門，是一種高蛋白、低脂肪、味道鮮美的優(yōu)質海產(chǎn)品[1]，其提取物有促進皮膚傷口愈合和抗炎等藥用價值[2]，此外光裸星蟲主要以灘涂沉積物中有機碎屑為食，可降低沉積物的有機碳含量，從而降低增養(yǎng)殖向近岸的碳排放[3]。因此，光裸星蟲是一種具有較高經(jīng)濟價值和生態(tài)價值的物種，已逐漸發(fā)展為新的養(yǎng)殖對象，擁有廣闊的發(fā)展前景[4]。目前，廣東湛江、廣西北海和海南儋州等沿海地區(qū)以灘涂底播方式開展了光裸星蟲養(yǎng)殖，但其苗供不應求，尤其是大規(guī)格種苗較為稀缺，限制了光裸星蟲養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。雖然光裸星蟲人工育苗技術已有突破，但種苗中間培育環(huán)節(jié)缺乏營養(yǎng)適宜且可批量生產(chǎn)的飼料，大規(guī)格種苗培育受極大限制。已有光裸星蟲飼料蛋白質[5]、脂肪[6]、糖[7]的適宜添加水平研究，但未見光裸星蟲成品飼料。本課題組多年來從事光裸星蟲基礎生物學[8-11]及其健康養(yǎng)殖[12-14]相關研究，基于光裸星蟲的攝食習性試制了光裸星蟲飼料，應用實踐顯示可行。為優(yōu)化光裸星蟲人工配合飼料配方，本研究探討不同碳水化合物和蛋白質水平飼料對光裸星蟲稚蟲生長性能、常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸組成的影響，為降低光裸星蟲飼料生產(chǎn)成本及星蟲健康養(yǎng)殖提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗設計及飼養(yǎng)管理

實驗于2020年4月29日至7月29日在廣東省雷州市覃斗鎮(zhèn)后洪村實驗基地進行。根據(jù)光裸星蟲攝食習性和消化系統(tǒng)結構特點，以魚粉為主要蛋白源，以魚油為脂肪源，以淀粉和大型海藻粉為碳水化合物源，配制成5種等脂等能的飼料（分別記為EG1、EG2、EG3、EG4、EG5組），碳水化合物水平分別為39.46%、34.97%、30.48%、25.99%、21.50%，蛋白水平分別為20.67%、24.02%、27.37%、30.72%、34.07%，飼料組成、營養(yǎng)成分及制作方法見文獻[15]，自然晾干后用封口袋分裝備用。實驗用光裸星蟲稚蟲為本課題組選育的子一代，選取平均體質量為（2.45 ± 0.40）g、健康且規(guī)格一致的稚蟲450條，隨機分成5個組（每組設3個重復），將稚蟲放養(yǎng)于長×寬×高為117 cm × 100 cm × 100 cm的水泥池內(nèi)，養(yǎng)殖池鋪設方法參照文獻[16]。每天08:00、20:00分別投喂以上5種飼料，觀察稚蟲攝食情況以調整投喂量，以投喂前水清且沙面剩余少量殘餌為準，各重復組投喂量一致。實驗期間，水溫27 ～ 29 ℃，鹽度30 ～ 32，溶氧大于5 mg/L。

1.2 樣品采集及數(shù)據(jù)測定

1.2.1 生長指標測定 養(yǎng)殖實驗結束后，將光裸星蟲稚蟲轉移至裝有干凈海水、底部無沙的水桶中吐沙3 d，統(tǒng)計稚蟲數(shù)量，稱量質量，記錄終末體質量（terminal body weight, TBW），計算各組星蟲的存活率（survival rate, SR）、增重率（weight gain ratio, WGR）及特定生長率 (specific growth rate, SGR)。

SR (%) =N/0，

WGR (%) = (m–0) /0，

SGR (%) = (lnm–ln0) /0，

式中，0為初始蟲數(shù)，N為終末蟲數(shù)，0為稚蟲初始體質量，m為稚蟲終末體質量，為實驗時間（d）。

1.2.2 常規(guī)營養(yǎng)成分測定 光裸星蟲稚蟲和飼料樣品的常規(guī)營養(yǎng)成分測定包括水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分。其中，水分按照GB 5009.3-2016測定，粗蛋白按照GB 5009.5-2016測定，粗脂肪按照GB 5009.6-2016測定，灰分按照GB 5009.4-2016測定。

1.2.3 氨基酸含量測定 氨基酸含量用日立L-8900全自動氨基酸分析儀采用酸水解法（GB 5009.124-2016）測定，包括苯丙氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、甘氨酸、谷氨酸、精氨酸、賴氨酸、酪氨酸、亮氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、天冬氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、組氨酸共16種氨基酸。

1.3 數(shù)據(jù)處理

百分數(shù)值均經(jīng)反正弦轉換后再進行統(tǒng)計分析，用SPSS26.0軟件對所獲得的數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，并對數(shù)據(jù)間差異的統(tǒng)計學意義進行Duncan比較，＜0.05時差異有統(tǒng)計學意義，結果均用平均值±標準差表示。

2 結果

2.1 飼料碳水化合物和蛋白質水平對星蟲稚蟲生長性能的影響

由表1可知，EG2組存活率顯著高于EG3、EG5組（＜0.05），EG5組的存活率顯著低于其他組（＜0.05），而EG2組與EG1、EG4組差異不顯著（＞0.05），EG3組與EG1、EG4組差異不顯著（＞0.05）。光裸星蟲稚蟲的增重率和特定生長率均隨著飼料中蛋白質水平升高、碳水化合物水平降低呈先升后降的趨勢，其中EG2組的增重率和特定生長率顯著高于其余4組（＜0.05）。

表1 飼料碳水化合物和蛋白質水平對星蟲稚蟲生長性能的影響

說明：數(shù)據(jù)為平均值±標準差；同列有一個相同字母代表差異不顯著（＞0.05）。

Notes: The data are mean±standard deviation, and the data with one same letter in the same column indicate no significant difference between them (> 0.05).

2.2 飼料碳水化合物和蛋白質水平對星蟲稚蟲體成分的影響

由表2可知，EG5組體壁含水量顯著高于EG1、EG3、EG4組（＜0.05），與EG2組無顯著差異（＞0.05），其余各組間均無顯著差異（＞0.05）。EG5組體壁粗蛋白含量顯著高于EG1組（＜0.05），與EG2、EG3、EG4組無顯著差異（＞0.05），其余各組間均無顯著差異（＞0.05）。EG1、EG2組體壁粗脂肪含量顯著低于EG3、EG4組（＜0.05）。EG2組體壁灰分含量最高（＜0.05），EG4組次之（＜0.05），其余各組間均無顯著差異（＞0.05）。

2.3 氨基酸組成分析

光裸星蟲稚蟲體壁氨基酸組成見表3。隨著飼料中蛋白質水平升高、碳水化合物水平降低，各組間光裸星蟲體壁苯丙氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、甘氨酸、脯氨酸、絲氨酸、組氨酸以及氨基酸總量均無顯著差異（＞0.05）；EG3組蛋氨酸含量顯著低于EG1、EG4、EG5組（＜0.05），其余各組間均無顯著差異（＞0.05）；EG4、EG5組亮氨酸含量均顯著低于EG1、EG2、EG3組（＜0.05）；EG5組異亮氨酸含量顯著高于EG1、EG2、EG3組（＜0.05），EG4組顯著高于EG2組（＜0.05）；EG3組纈氨酸含量顯著低于EG1、EG5組（＜0.05），其余各組間均無顯著差異（＞0.05）；EG5組丙氨酸含量顯著高于EG3組（＜0.05），其余各組間均無顯著差異（＞0.05）；EG1組天冬氨酸含量均顯著高于EG3、EG4、EG5組（＜0.05），EG2組顯著高于EG3組（＜0.05）；EG1組谷氨酸和精氨酸含量均顯著高于EG3組（＜0.05），其余各組間均無顯著差異（＞0.05）；EG2組酪氨酸含量顯著低于EG4、EG5組（＜0.05），與其他組無顯著差異（＞0.05）。

表2 各組光裸星蟲稚蟲的體成分質量分數(shù)

說明：粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量為光裸星蟲稚蟲干基的含量。

Note: Crude protein, crude lipid and ash contents were contents in dry basis of．

由表3可知，各組光裸星蟲體壁中必需氨基酸和呈味氨基酸含量均無顯著差異（＞0.05），EG1組非必需氨基酸含量顯著高于EG3組（＜0.05），其余各組間均無顯著差異（＞0.05）；EG1、EG2組必需氨基酸占總氨基酸比例和必需氨基酸占非必需氨基酸比例顯著低于EG3、EG4、EG5組（＜0.05）；EG1、EG2組呈味氨基酸占總氨基酸比例顯著高于EG3、EG4、EG5組（＜0.05）。

表3 各組光裸星蟲稚蟲氨基酸質量分數(shù)（干基）及組成特征

注：同行數(shù)據(jù)中，凡含一個相同字母則表示差異不顯著（＞0.05）；*表示必需氨基酸，**表示非必需氨基酸，***表示半必需氨基酸

Notes: The data in the same row with one same letter indicate that the difference is not significant (> 0.05); * indicates essential amino acid, ** indicates non-essential amino acid, and *** indicates semi-essential amino acid.

3 討論

蛋白質為動物生命活動所必須的營養(yǎng)物質，碳水化合物不僅是能源物質，還可極大提高水生生物飼料在水中的穩(wěn)定性[17]。本研究以淀粉為光裸星蟲飼料的主要碳水化合物源，飼料蛋白質量分數(shù)從34.07%降至24.02%，而碳水化合物質量分數(shù)從21.50%升至34.97%時，星蟲的增重率、特定生長率均顯著提高，說明在飼料中添加一定量的碳水化合物可部分替代用于提供能源的蛋白質，從而提高蛋白質利用率，達到節(jié)約蛋白效果[18]。光裸星蟲的生長性能隨著飼料碳水化合物水平降低蛋白水平升高呈先升后降的變化趨勢，說明在一定范圍內(nèi)提高飼料的碳水化合物水平能促進星蟲的生長，與單環(huán)刺螠（）[19]、仿刺參（）[20]等海洋底棲動物的研究類似。光裸星蟲與刺參同為雜食性，在自然環(huán)境下以攝食底棲硅藻、細菌及有機碎屑為主[21]，對飼料蛋白質需求量較低；同時光裸星蟲無消化腺，消化能力較弱[10]，所以飼料蛋白過高可能會加重星蟲代謝負擔，消耗大量能量，降低生長速度[22]。已有研究表明，水產(chǎn)動物對蛋白質的需求量隨著生長發(fā)育會降低[23]，偏向草食性的水產(chǎn)動物對碳水化合物的利用能力比肉食性更強[24]，從經(jīng)濟效益角度考慮，在光裸星蟲養(yǎng)殖過程中添加適量的碳水化合物，不僅能降低養(yǎng)殖成本，還能減少含氮排泄物對養(yǎng)殖水環(huán)境的污染。

本研究顯示，飼料蛋白質量分數(shù)20.67%組星蟲體壁中蛋白質平均含量最低，34.07%組體壁蛋白質平均含量最高；24.02%組體壁蛋白質平均含量僅次于34.07%組，與27.37%、30.72%、34.07%組差異不顯著，說明光裸星蟲體壁蛋白質含量與飼料蛋白質含量不顯示正相關，這與刺參[25]的研究結果相似。隨著飼料蛋白水平的提高，24.02%組體壁中的粗脂肪平均含量低于其余飼料蛋白水平高的組，可能是光裸星蟲對飼料蛋白質的利用有限，超過最適需求后，飼料中過多的蛋白質會分解轉化為脂肪儲存在體內(nèi)[26]。

氨基酸種類及含量決定蛋白質營養(yǎng)價值，必需氨基酸含量及組成是評價水產(chǎn)品營養(yǎng)品質重要指標[27]。本研究中，各組光裸星蟲體壁干品必需氨基酸總量及氨基酸總量均差異不顯著，說明飼料中蛋白質水平與碳水化合物水平不會影響水產(chǎn)品肌肉中的氨基酸總量，與李玉娟等[28]的研究一致；其必需氨基酸總量與羅少杰等[1]檢測到廣東湛江、廣西北海、福建漳州等4個星蟲主產(chǎn)區(qū)野生群體的結果相近，而氨基酸總量則略高于野生群體，表明產(chǎn)地、養(yǎng)殖方式的不同會不同程度地影響光裸星蟲的氨基酸組成及含量。水產(chǎn)品鮮美度主要取決于呈味氨基酸的組成和含量，其中谷氨酸和天冬氨酸為呈鮮味氨基酸，甘氨酸和丙氨酸為呈甘味氨基酸[29]。本研究顯示，各組光裸星蟲體壁干品氨基酸的呈味氨基酸總量差異不明顯，且飼料蛋白為24.02%組的谷氨酸和甘氨酸含量與最高蛋白組無差異，甚至天冬氨酸的含量略高于高蛋白組，說明呈味氨基酸的含量并不會隨著飼料碳水化合物水平下降、蛋白質水平升高而升高，表明飼料蛋白水平不是越高越好，與夏蘇東等[25]對刺參的研究成果相似。

4 結論

當飼料碳水化合物/蛋白質質量分數(shù)為34.97%/24.02%時，光裸星蟲增重率和特定生長率最高，且不會影響星蟲體壁氨基酸總量、必需氨基酸和呈味氨基酸含量。

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Effects of Dietary Carbohydrate and Protein Levels on Growth and Body Wall Nutrients of Juvenile Peanut Worm

HUANG Jian-qiang1, ZHONG Ru-zhuo1, YANG Chuang-ye1,2, WANG Qing-heng1,2, LIAO Yong-shan1,2

（1.,,524088,; 2.,524088,）

【Objective】 To explore the effects of different carbohydrate and protein levels on the growth and body wall nutrients of juvenile. 【Method】juveniles (2.45 ± 0.40g) were fed with the feeds with different carbohydrate/protein levels, namely 39.46%/20.67% (EG1), 34.97%/24.02% (EG2), 30.48%/27.37% (EG3), 25.99%/30.72% (EG4) and 21.50%/34.07% (EG5), for 12 weeks, and the growth index and nutrients in its body wall were counted or determined. 【Results】With the decrease of carbohydrate levels and the increase of protein levels, the weight gain rate and specific growth rate ofin each feed group increased initially and then decreased. Among the tested feeds, the weight gain rate and specific growth rate of the EG2 group were significantly higher than the other 4 groups (＜0.05); the survival rate of EG2 group was significantly higher than that of EG3 and EG5 groups (＜0.05), but it was not significantly different from EG1 and EG4 groups (＞0.05); different carbohydrate/protein level feed will affect the moisture, crude protein, crude fat, ash, methionine, isoleucine, valine, leucine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, tyrosine and arginine content of the dry weight of the body wall of the juvenile, while the content of other amino acids, the total amount of essential amino acids, the total amount of flavored amino acids, and the total amount of amino acids were not significantly different (＞0.05). 【Conclusion】When the feed carbohydrate/protein level is 34.97%/24.02%, the weight gain rate and specific growth rate ofare the highest and will not affect the total amount of amino acids, essential amino acids and flavored amino acids in its body wall.

; carbohydrate; protein; growth performance; nutrient composition

S963.7；Q959.197

A

1673-9159（2022）01-0001-06

10.3969/j.issn.1673-9159.2022.01.001

黃劍強，鐘如卓，楊創(chuàng)業(yè)，等. 飼料碳水化合物與蛋白質水平對光裸星蟲稚蟲生長及體壁營養(yǎng)成分的影響[J]. 廣東海洋大學學報，2022，42（1）：1-6.

2021-08-19

廣東省科技計劃“光裸星蟲高效健康養(yǎng)殖關鍵技術集成與應用示范”(2016A020209010)、“光裸星蟲（沙蟲）全人工繁育技術產(chǎn)業(yè)化應用與示范”(2020A04009)、“光裸星蟲（沙蟲）優(yōu)質苗種規(guī)模化繁育技術研究與示范”(163-2019-XMZC-0009-02-0059)；廣東省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目“光裸星蟲卵子發(fā)生關鍵因子的篩選和功能研究”(201810566049)

黃劍強（1995―），男，碩士研究生，研究方向為海水無脊椎動物。E-mail: 1204987259@qq.com

楊創(chuàng)業(yè)（1990―），男，博士, 講師，研究方向為無脊椎動物增養(yǎng)殖。E-mail: yangcy@gdou.edu.cn

（責任編輯：劉慶穎）