投喂配合飼料和冰鮮雜魚對黃姑魚生長性能、飼料利用、生長相關基因表達和養殖水質的影響

曾延清，王立改，徐冬冬，譚朋，陳睿毅，竺奇慧

(1.浙江海洋大學水產學院，浙江舟山 316022；2.浙江海洋大學海洋與漁業研究所，浙江省海洋水產研究所，浙江省海水增養殖重點實驗室，浙江舟山 316021)

黃姑魚Nibea albiflora屬鱸形目、石首魚科、黃姑魚屬，分布于中國東海及日本南部海域。近年來由于過度捕撈，環境污染等，野生資源明顯下降，黃姑魚養殖大量興起[1]。在中國東南沿海地區，網箱養殖黃姑魚發展規模十分迅速，福建和浙江作為黃姑魚主要的養殖地區，年產量超過60 000 t[2-3]。黃姑魚具有易于養殖、生長迅速、抗病性強、營養豐富的特點，是海水養殖的優良品種[3-4]。

目前，黃姑魚的養殖主要依賴冰鮮雜魚和其他魚用配合飼料。然而，投喂冰鮮雜魚不僅飼料系數較高，且易帶入病原體，污染養殖環境；投喂其他魚配合飼料，因其配方不是專門針對黃姑魚的營養生理需求所研發，不能達到黃姑魚生長最優化的目的。隨著黃姑魚養殖業的不斷擴大，迫切需要提供能滿足其生長發育需求的專用配合飼料。本實驗室系統開展了黃姑魚飼料中蛋白質、脂肪和維生素等主要營養素的需求量研究[5-7]，并通過魚粉魚油替代研究進一步優化了飼料配方，開發了黃姑魚專用配合飼料。在其他魚類中配合飼料和冰鮮雜魚的養殖效果對比試驗已有相關報道，用配合飼料和鮮雜魚分別投喂烏鱧Ophiocephalus argusCantor，結果表明配合飼料投喂的烏鱧營養價值更優[8]；大口黑鱸Micropterus salmoides[9]養殖試驗表明，配合飼料組大口黑鱸體長、體質量的特定生長率大于冰鮮雜魚組；半滑舌鰨Cynoglossus semilaevisGunther[10]養殖試驗結果表明利用顆粒飼料進行投喂，既能提高其餌料利用率，又利于養成階段的半滑舌鰨健康生長。本試驗使用本實驗室所開發的黃姑魚專用配合飼料和冰鮮雜魚投喂黃姑魚，通過檢測2 種餌料對黃姑魚的生長性能、飼料利用、生長相關基因表達和養殖水質的影響，用以評價配合飼料和冰鮮雜魚對黃姑魚的品質以及營養狀況的效果差異，試驗結果可為黃姑魚健康綠色養殖提供技術支撐，并可降低黃姑魚養殖對冰鮮雜魚的依賴，對促進海水魚養殖業的健康發展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

1.1.1 試驗魚管理

試驗在舟山市金馬水產養殖有限公司進行，試驗魚來自該公司，試驗魚采用網箱養殖，養殖網箱大小為4 m×4 m×4 m，為期66 d。將6 000 尾初始體重為74.82±1.62 g 黃姑魚隨機分為2 組，每組3 個重復，每個重復1 000 尾黃姑魚，分別全程投喂配合飼料(配合飼料組)和冰鮮雜魚(冰鮮雜魚組)。試驗期間每天2次(07：00 和16：00)飽食投喂。養殖試驗期間，水溫為27±2 ℃，水體pH 為7.8～8.0，鹽度為28～29，溶氧量＞6.0 mg·L-1。

1.1.2 試驗魚飼料

黃姑魚幼魚配合飼料委托山東康科潤海洋科技有限公司代加工，表1 列出了配合飼料的原料組成，表2為配合飼料與冰鮮雜魚營養水平。

表1 黃姑魚配合飼料組成Tab.1 Composition of compound feed for N.albiflora

表2 配合飼料和冰鮮雜魚的營養成分(%干物質)Tab.2 Nutrients contents of compound feed and chilled trash fish (% dry matter)

1.2 試驗取樣

養殖試驗結束后，黃姑魚禁食24 h，統計每個網箱黃姑魚的數量，計算存活率；從每個網箱隨機抽取50 尾黃姑魚進行稱重，計算增重率；從每個網箱中隨機取10 尾黃姑魚，用于營養成分測定；從每個網箱隨機取5 尾黃姑魚，分離背肌于-20 ℃保存，用于氨基酸組成測定；另取肌肉和肝臟浸入裝有RNA 保存液的凍存管并迅速置于液氮中速凍，然后將樣品保存于-80 ℃冰箱，用于測定基因表達；從6 個網箱分別取養殖水樣，用于養殖水質中無機氮的測定。

1.3 生長參數相關計算

計算公式為：

1.4 常規營養成分測定

水分采用105 ℃恒溫烘干法(GB 5009.3-2010)測定；粗蛋白采用凱氏定氮法(GB 5009.5-2010)測定；粗脂肪采用索氏抽提法(GB 5009.6-2003)測定；粗灰分采用馬弗爐灼燒法(GB 5009.4-2010)測定。肌肉氨基酸采用HP1100 高效液相色譜法(HPLC 1100，CA，美國)測定。

1.5 生長相關基因相對表達量測定

以持家基因β-actin 為內參基因，根據黃姑魚IGF-1 和IGF-1R 基因全長序列來設計熒光定量引物，引物由上海生工生物工程有限公司合成。內參基因引物和熒光定量引物如表3 所示。

表3 熒光定量引物Tab.3 Fluorescence quantitative primers

1.6 水質參數檢測

養殖水中無機氮分別采用以下方法測定：氨氮采用萘氏試劑比色法測定，硝酸鹽采用鋅鎘還原法測定，亞硝酸鹽采用堿性過硫酸鉀紫外分光光度法測定。

1.7 數據統計分析

試驗所得數據使用SPSS 19.0 軟件對結果進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，組間差異P＜0.05時，進行Duncan 氏多重比較。數據用平均值±標準差(mean±SE)的形式來表示。

2 結果

2.1 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對黃姑魚生長性能及飼料系數的影響

生長參數及飼料系數如表4 所示。配合飼料組黃姑魚在終末均重、存活率及特定生長率與冰鮮雜魚組無顯著差異(P＞0.05)；配合飼料組黃姑魚飼料系數顯著低于冰鮮雜魚組黃姑魚(P＜0.05)。

表4 投喂配合飼料和冰鮮雜魚對黃姑魚生長性能及飼料系數的影響Tab.4 Effect of compound feed and chilled trash fish on the growth performance and feed conversion rate of N.albiflora

2.2 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對黃姑魚體成分的影響

2.2.1 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對黃姑魚全魚營養成分的影響

2 組黃姑魚全魚營養成分如表5 所示。配合飼料組黃姑魚與冰鮮雜魚組黃姑魚水分含量差異不顯著(P＞0.05)；配合飼料組黃姑魚粗蛋白、粗灰分顯著高于冰鮮雜魚組黃姑魚(P＜0.05)，粗脂肪含量顯著低于冰鮮雜魚組(P＜0.05)。

表5 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對黃姑魚全魚營養成分的影響(%濕重)Tab.5 Effect of feeding compound feed and chilled trash fish on wet body proximate composition of N.albiflora (%wet matter)

2.2.2 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對黃姑魚肌肉營養成分的影響

2 組黃姑魚肌肉營養成分如表6 所示。配合飼料組黃姑魚肌肉水分和粗灰分顯著低于冰鮮雜魚組(P＜0.05)，而肌肉粗蛋白和粗脂肪顯著高于冰鮮雜魚組(P＜0.05)。

表6 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對黃姑魚肌肉營養成分的影響(%濕重)Tab.6 Effect of feeding compound feed and chilled trash fish on muscle nutrient composition of N.albiflora (%wet matter)

2.2.3 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對黃姑魚肌肉氨基酸的影響

2 組黃姑魚肌肉氨基酸含量如表7 所示。2 組黃姑魚均檢出16 種氨基酸，冰鮮雜魚組黃姑魚肌肉中各種氨基酸含量均高于配合飼料組，氨基酸比例前三的分別為谷氨酸，賴氨酸和亮氨酸。數據統計結果表明，2 組黃姑魚肌肉氨基酸含量沒有顯著差異(P＞0.05)。

表7 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對黃姑魚肌肉氨基酸含量的影響(%)Tab.7 Effect of feeding compound feed and chilled trash fish on the amino acid content in the muscle of N.albiflora (%)

2.3 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對黃姑魚生長相關基因(IGF-1 和IGF-1R)表達的影響

2.3.1 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對IGF-1 在肌肉和肝臟中表達的影響

投喂不同飼料對IGF-1 在配合飼料組與鮮雜魚組黃姑魚肌肉和肝臟中表達量，結果如圖1 所示。IGF-1 在配合飼料組黃姑魚肌肉中的表達量組顯著高于冰鮮雜魚組(P＜0.05)；在肝臟中配合飼料組IGF-1表達量同樣顯著高于冰鮮雜魚組(P＜0.05)。

圖1 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對IGF-1 在黃姑魚肌肉和肝臟中表達的影響Fig.1 Effect of compound feed and chilled trash fish on the relative mRNA expression of IGF-1 in the muscle and liver of N.albiflora

2.3.2 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對IGF-1R 在肌肉和肝臟中表達的影響

投喂不同飼料對IGF-1R 在配合飼料組與鮮雜魚組黃姑魚肌肉和肝臟中表達量，結果如圖2 所示。IGF-1R 在配合飼料組黃姑魚肌肉中表達量顯著低于冰鮮雜魚組(P＜0.05)；在肝臟中，配合飼料組IGF-1R同樣顯著低于冰鮮雜魚組(P＜0.05)。

圖2 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對IGF-1R 在黃姑魚肌肉和肝臟中表達的影響Fig.2 Effect of compound feed and chilled trash fish on the relative mRNA expression of IGF-1R in the muscle and liver of N.albiflora

2.4 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對黃姑魚養殖水質中無機氮的影響

2 組黃姑魚養殖水質中3 種形態無機氮檢測結果如表8 所示。2 組黃姑魚養殖水中氨氮含量差異不顯著(P＞0.05)，配合飼料組養殖水中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量均顯著低于冰鮮雜魚組(P＜0.05)。

表8 投喂配合飼料與冰鮮雜魚對黃姑魚的養殖水質無機氮的影響Tab.8 Effect of feeding compound feed and chilled trash fish on inorganic nitrogen in water quality of N.albiflora

3 討論

3.1 投喂不同飼料對黃姑魚生長性能和飼料利用的影響

不同飼料的組成成分不同，對魚的生長性能及飼料利用有一定的影響。本研究結果顯示配合飼料組和冰鮮雜魚組的黃姑魚在生長性能方面無顯著差異，但是配合飼料組的飼料系數顯著低于冰鮮雜魚組。冰鮮雜魚營養不平衡，水分含量高，直接投喂轉化率較低，在滿足自身營養需求的情況下，黃姑魚會攝食更多質量的冰鮮雜魚來滿足自身生長發育，因此冰鮮雜魚飼料系數顯著高于配合飼料[11]。然而，近年來由于漁業資源的匱乏，海洋中作為餌料魚類越來越少，開發難度越來越大，成本也隨之升高。小雜魚的大量減少也會對海洋自然生態造成一定程度的破壞。王廣軍等[12]研究表明，投喂冰鮮下雜魚會增加養殖水質中有機污染程度。另外，冰鮮雜魚本身攜帶一定的病原，誘發病害，且高溫季節極易導致脂肪酸腐敗變質，不新鮮的雜魚會導致養殖魚類的腸道疾病，加劇病害的發生。因此黃姑魚專用配合飼料的開發可以降低黃姑魚養殖對冰鮮雜魚的依賴，對促進海水養殖健康發展具有重要意義。

3.2 投喂不同飼料對黃姑魚營養成分的影響

配合飼料與冰鮮雜魚的營養水平不同，對黃姑魚的全魚營養成分影響較大。蛋白質是維持魚類健康生長的重要營養素，可以提供魚體生長的各種氨基酸，亦可作為能源物質，但飼料蛋白質含量過高時，魚類則無法充分利用。本試驗中，冰鮮雜魚蛋白質含量高達61.24%，遠遠超過黃姑魚蛋白質需求量[8,13]。研究表明，當飼料蛋白水平過高時，蛋白質沉積效率降低[14]。從飼料的干物質看，鮮雜魚粗蛋白含量遠大于配合飼料，然而，試驗結果卻顯示配合飼料組黃姑魚粗蛋白含量顯著高于冰鮮雜魚組，高出7.41%，表明冰鮮雜魚組黃姑魚蛋白沉積效率較低。相似的結果也出現在軍曹魚Rachycentron canadum[15]，美洲鰻Anguilla rostrata[16]。脂肪為水產動物提供機體所需的脂肪酸，膽固醇，磷脂[17-18]。本研究中，配合飼料組的粗脂肪含量顯著高于冰鮮雜魚，然而，配合飼料組黃姑魚全魚粗脂肪含量顯著低于冰鮮雜魚組黃姑魚，這與在日本黃姑魚Nibea japonica[19]和脊尾白蝦Exopalaemon carinicauda[20]上的試驗結果一致，說明飼料的脂肪含量與魚體的脂肪含量不具有一致性。珍珠龍膽石斑魚Epinephelus fuscoguttatus♀×E.lanceolatus♂[21]，白甲魚Onychostoma simus[22]，黑帶石斑魚Epinephelus malabaricus[23]，日本黃姑魚[24]試驗皆表明飼料脂肪水平升高會導致魚體脂肪水平升高，這與本試驗結果不一致，這可能與魚的種類或飼料配方不同有關。

肌肉常規營養成分含量受到飼料、性別、生長階段等因素的影響，其中，飼料影響最顯著[25]，因而飼料對魚類肌肉品質至關重要。本試驗中，配合飼料組黃姑魚肌肉粗脂肪含量顯著高于冰鮮雜魚組黃姑魚，是冰鮮雜魚組的3.7 倍。烏鱧[26]相關試驗也表明配合飼料投喂組比冰鮮魚投喂組肌肉粗脂肪含量要高。有研究表明，魚肉肌間脂肪沉積多，其口感較好[27]。魚肉作為優質的食物蛋白來源之一，其蛋白質不僅含量高，而且消化率高，攝食配合飼料的黃姑魚肌肉粗蛋白含量高于攝食冰鮮雜魚的黃姑魚，這在2 組黃姑魚全魚粗蛋白上也有體現，與大口黑鱸[25]和大黃魚Pseudosciaena croceaRichardson[28]的研究結果一致。

魚肉是優質的蛋白食物，其營養價值取決于其肌肉氨基酸的組成[25]。本試驗結果顯示配合飼料組和冰鮮雜魚組黃姑魚肌肉氨基酸無顯著性差異，表明黃姑魚能夠較好地利用配合飼料中的蛋白質，與褐牙鲆Paralichthys olivaceus[29]，瓦氏黃顙魚Pelteobagrus vachelli[30]和刀鱭Coilia nasusSchlegel[31]等魚類中的研究結果一致。然而，在珍珠龍膽石斑魚E.lanceolatus♂×E.fuscoguttatus♀[32]上的研究表明，飼料組肌肉氨基酸含量顯著高于冰鮮組，這與本試驗結果不一致，這可能與魚種、養殖環境及飼料配方等因素有關。

3.3 投喂不同飼料對黃姑魚生長相關基因(IGF-1 和IGF-1R)表達的影響

胰島素樣生長因子-1(IGF-1)是一種主要由肝細胞合成和分泌的生長刺激因子[33]，其在動物的生長發育，新陳代謝和細胞增殖有重要的意義[34]。研究表明，在硬骨魚中IGF-1 的表達量受營養水平影響[35]，在大口黑鱸[36]和幼年鯉魚Cyprinus carpio[37]的試驗中，禁食或營養不足都會導致組織中IGF-1 表達量下降，且大口黑鱸的生長與肝臟IGF-1 表達量水平呈正相關。在本試驗中，配合飼料組黃姑魚肝臟和肌肉中的IGF-1 表達量均高于冰鮮雜魚組黃姑魚，并與其生長狀況保持一致。其原因可能是因為2 種飼料的營養狀況不同相關，冰鮮雜魚營養較為單一，配合飼料營養配比較均衡，因此更有利于黃姑魚的生長以及肌肉和肝臟中IGF-1 的合成與分泌，這與鯉魚[37]，銀大麻哈魚Oncorhynchus kisutch[38]和鰻魚Anguilla japonica[39]的研究結果一致。

胰島素樣生長因子受體1R(IGF-1R)是IGF-1 主要作用的下游受體，IGF-1 與靶組織膜上IGF-1R 結合發揮作用，對調控細胞生長，分化和凋亡有著非常重要的作用[40]。胡沈玉[41]研究表明，在黃姑魚幼魚中IGF-1 在各器官中的表達量肝臟中最高，IGF-1R 的表達量在肌肉中最高，這與本試驗中，2 組黃姑魚肌肉中IGF-1R 表達量均顯著高于肝臟中的表達量結果一致。有研究表明，IGF-1 能夠下調褐鱒Salmo trutta心肌細胞中IGF-1R 數量[42]。這與本試驗中IGF-1 在配合飼料組黃姑魚肌肉和肝臟中表達量較高，而IGF-1R 卻在冰鮮雜魚組黃姑魚肌肉和肝臟中高有相同的趨勢。

3.4 投喂配合飼料和冰鮮雜魚對黃姑魚養殖水質中無機氮的影響

海水作為海水魚類賴以生存的的環境，水質在養殖過程中顯得尤為重要，飼料殘餌和魚類的代謝產物是引起養殖水質惡化的主要成因。冰鮮雜魚利用率低，散失率高，且冰鮮雜魚本身蛋白質含量高，在黃姑魚的代謝過程中會產生更多的氨氮[43]，增加水體污染。本試驗中水質結果也發現冰鮮雜魚組硝酸鹽含量和亞硝酸鹽含量均顯著高于配合飼料組。研究表明，高濃度硝酸鹽會導致大菱鲆Psetta maxima[44]，斑馬魚Danio rerio[45]生長性能和存活率降低；在非洲鯰魚Clarias gariepinus[46]的研究中發現，高濃度硝酸鹽組的特定生長率和餌料系數均顯著低于對照組。亞硝酸鹽的相關研究表明：隨著亞硝酸鹽的濃度升高，子二代中華鱘Acipenser sinensis[47]，吉富羅非魚Oreochromis niloticus[48]，虹鱒Oncorhynchus mykiss[49]的增重率，特定生長率，成活率降低；同時，亞硝酸鹽會將血紅蛋白中的Fe2+氧化成Fe3+，魚類需消耗能量來解毒，用于生長儲存的會減少[50]。這些結果與本試驗冰鮮雜魚組養殖水中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量高而相應的生長性能降低、餌料系數差的結果一致，表明配合飼料對養殖過程中養殖水質的污染更小，更加適合黃姑魚規模化，集約化的養殖。

4 結論

本試驗條件下，2 組黃姑魚的生長性能無顯著差異，配合飼料組黃姑魚粗蛋白含量顯著高于冰鮮雜魚組，2 組黃姑魚肌肉各氨基酸含量無顯著差異；配合飼料組黃姑魚粗脂肪顯著低于冰鮮雜魚組，而配合飼料組黃姑魚肌肉粗脂肪含量顯著高于冰鮮雜魚組；配合飼料系數顯著低于鮮雜魚，養殖水質污染更小。因此，黃姑魚專用配合飼料具有很大的優勢，但若要完全取代冰鮮雜魚進行黃姑魚的健康綠色養殖，其配方還需要進一步優化。