鹽度對瘤背石磺幼貝存活、生長性能和肌肉生化成分的影響

陳 威, 沈永龍, 黃金田, 李 強, 張明明

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鹽度對瘤背石磺幼貝存活、生長性能和肌肉生化成分的影響

陳 威1, 2, 沈永龍3, 黃金田1, 李 強1, 張明明1

(1. 鹽城工學院 江蘇省灘涂底棲生物重點實驗室, 江蘇 鹽城 224051; 2. 鹽城天邦飼料科技有限公司, 江蘇 鹽城 214000; 3. 鹽城市海洋與漁業局, 江蘇 鹽城 224000)

為探討鹽度對瘤背石磺() 幼貝生長和肌肉生化成分的影響, 用不同鹽度水平( 5、15、25、35和45)的人工海水飼養瘤背石磺幼貝 [干質量(2.96 ± 1.02) g] 60 d后測定瘤背石磺生長性能和肌肉營養成分。結果顯示: (1)瘤背石磺在鹽度25~45時生長良好, 成活率在90%以上。同時, 在鹽度25時增重率、特定生長率和蛋白質效率均顯著高于其余各鹽度組(<0.05), 而飼料系數也顯著降低(<0.05)。(2)隨著鹽度的升高, 瘤背石磺肌肉水分顯著降低(<0.05), 粗灰分呈先下降后上升趨勢, 但對肌肉鈣和磷含量影響差異不顯著(>0.05); 粗蛋白含量在鹽度25時最高, 為76.66%, 而粗脂肪在高鹽度時呈顯著上升趨勢(<0.05), 分別在鹽度25和45時含量最低和最高。(3)除了谷氨酸、天門冬氨酸和脯氨酸等呈味氨基酸受鹽度影響差異顯著外, 大多數氨基酸均隨著鹽度升高呈現先上升后下降的趨勢, 且在鹽度25最高, 但差異不顯著。(4)鹽度對于每一種脂肪酸的影響均差異顯著, 在鹽度5至35范圍內, n-3 PUFA和n-6 PUFA均呈現上升趨勢, 但n-3 PUFA/ n-6 PUFA值也逐漸升高。與大多數海水貝類不同的是, 瘤背石磺DHA含量遠低于EPA。試驗結果表明, 鹽度對瘤背石磺生長性能以及肌肉生化成分有顯著影響, 適宜的鹽度可改善瘤背石磺的肌肉品質和風味。

瘤背石磺(); 鹽度; 生長性能; 肌肉成分

鹽度對貝類來說是一個非常重要的影響因子, 貝類能量的10%甚至20%~50%都用于維持自身滲透壓調節上, 鹽度還通過直接影響攝食及消化率而影響貝類的生長。劉英杰等[1]對青蛤(Gmelin)、文海翔[2]對硬殼蛤()、潘魯青等[3]對縊蟶()、施祥元等[4]對毛蚶()的研究均表明鹽度過低或過高時, 攝食率和存活率明顯下降, 生長受阻。另外, 肌肉組織是機體蛋白質最終的沉淀場所和動物體內最大的氨基酸庫, 同時有研究表明氨基酸在甲殼類和貝類滲透調節中具有重要作用, 因此探索鹽度對瘤背石磺肌肉生化成分的影響也是探究瘤背石磺滲透壓調節機制的重要環節。

瘤背石磺()隸屬軟體動物門、腹足綱、肺螺亞綱, 是我國特有的經濟動物, 主要分布在江、浙、滬一帶海邊的高潮帶, 其味道鮮美, 營養豐富, 粗蛋白含量高達56%以上, 并且富含多種人體必需氨基酸、多不飽和脂肪酸、礦物元素和維生素。國內外關于瘤背石磺的報道較少且主要集中于繁殖生物學[5]、發育生物學[6]、神經生物學[7]及增養殖技術[8-9]等內容, 但關于瘤背石磺生長性能和營養價值調控等內容并未見報道。鑒于此, 本研究探討了鹽度對瘤背石磺生長和肌肉營養成分等指標的影響, 以便為其在規模化養殖上提供參考, 同時在反映瘤背石磺營養價值及健康狀況方面具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 試驗動物

試驗瘤背石磺為采自鹽城射陽河口區灘涂的同一批體質健康個體, 經過150 mg/L KMnO4水溶液消毒5 min后采用鋪設底泥、搭置瓦片等模擬自然環境的方式進行溫箱養殖, 暫養馴化2 d備用。

1.2 試驗飼料

以螺旋藻作為瘤背石磺的餌料, 使用前粉碎均過100目篩, 充分混合后作為飼料, 晾干保存于冰箱中備用。飼喂時以海泥作為填充物質, 海泥與螺旋藻粉按照5︰1比例拌飼投喂。

表1 試驗飼料配方和營養水平(%, 干物質基礎)

1.3 試驗設計與飼養管理

馴化結束后, 選擇個體均一的健康瘤背石磺個體1 200只, 干質量為(2.96 ± 1.02) g, 隨機分成5組, 分別用不同鹽度梯度(5、15、25、35和45)的人工海水飼養于特制的防逃養殖箱(長×寬×高為70 cm × 50 cm × 40 cm)中, 每組設置6個重復, 每個重復40只。飼養期間所用海泥均為過200目篩絹網的海邊高潮帶表層泥土, 將細海泥分別在不同鹽度梯度的海水中完全浸濕5 min后鋪設于養殖箱底部, 厚約3 cm, 然后將鋪有底泥的養殖箱傾斜30°放置, 形成斜坡。在每個箱中噴灑2 L相應鹽度梯度的海水, 使其在坡底具有一定的積水, 每日添加曝氣海水維持積水量和箱內濕度, 同時調節水體鹽度, 從而維持瘤背石磺生存環境中鹽度的穩定。

試驗期間箱內氣溫控制為24~25℃、箱內濕度控制在88%~90%, 每天兩次(07: 00和17: 00)用海泥與螺旋藻粉(質量比為5︰1)拌飼投喂于固定位置的玻璃食臺, 投飼率為2%。每次投喂前清潔養殖箱、食臺及瓦片, 投喂后1 h清除殘餌并向養殖箱中分別噴灑不同鹽度梯度的海水, 維持瘤背石磺體表濕潤和養殖箱內的濕度。觀察記錄攝食情況并檢查防逃設施是否完好。飼養60 d后, 從各處理組中隨機抽取瘤背石磺30只, 采集組織樣本測定相關指標, 取樣前禁食24 h。

1.4 指標測定及計算方法

1.4.1 生長指標

在試驗開始及結束時, 分別稱量體質量, 按下式計算增重率(weight gain rate, WGR)、飼料系數(feed conversion ratio, FCR)、蛋白質效率(protein efficiency ratio, PER)和特定生長率(specific growth rate, SGR)[10]:

增重率(WGR, %) = l00 ×(W–0) /0(1)

飼料系數(FCR) =/ (W–0) (2)

蛋白質效率(PER) = (W–0) / (×) (3)

特定生長率(SGR, %) = 100 × (lnW– ln0) /(4)

式中,W(g)為試驗末瘤背石磺體質量;0(g)為試驗初瘤背石磺體質量;(g)為攝入飼料量(干質量);為養殖天數;(%)為飼料中粗蛋白質含量。

1.4.2 肌肉成分測定

肌肉中粗蛋白、粗脂肪的測定分別采用凱氏定氮法和索氏提取法; 水分和粗灰分的測定參照AOAC[11]的方法; 磷和鈣的測定分別采用鉬黃分光光度比色法和EDTA滴定法; 氨基酸的含量采用日立 L-8900 氨基酸分析儀測定; 脂肪酸的含量采用氣象色譜儀分析, 其方法參照吳旭干等[12]脂類和脂肪酸的分析。

1.5 數據統計與分析

原始數據經Excel 2007初步整理后, 采用SPSS 17.0中的單因素方差分析(one-way ANOVA)對數據進行統計分析, 并進行Duncan氏多重比較。統計結果表示為平均值±標準誤(Mean±SE),<0.05認為差異顯著。

2 結果

2.1 鹽度對瘤背石磺成活率及生長性能的影響

從表2可以看出, 雖然瘤背石磺屬于廣鹽性貝類, 但鹽度對其成活率仍有顯著影響。試驗結果顯示鹽度35和45組的成活率最高, 鹽度15組的成活率最低, 顯著低于其余各組(<0.05)。另外, 鹽度對瘤背石磺的生長性能影響顯著(<0.05)。瘤背石磺肥滿度隨著鹽度的升高呈現先上升后下降趨勢, 鹽度水平15時肥滿度值較高, 顯著高于其他各組(<0.05), 鹽度35組的肥滿度值最低。鹽度對瘤背石磺增重率和特定生長率的影響具有相似性, 均在鹽度35時值最低, 且鹽度5和25組以及鹽度15和45組之間均無顯著差異(>0.05)。鹽度5組的飼料系數最高, 鹽度25組的最低, 其余各組飼料系數從大到小分別為鹽度35>鹽度15>鹽度45。另外, 鹽度對瘤背石磺的蛋白質效率也有顯著影響, 鹽度25組的蛋白質效率最高, 其次是鹽度35組, 兩組之間無顯著差異(>0.05), 但其余各組之間的蛋白質效率均差異顯著(<0.05), 且鹽度5組的蛋白質效率最低。

表2 鹽度對瘤背石磺成活率和生長性能的影響

注: 數值用平均值±標準誤表示, 同行肩標不同字母表示差異顯著(<0.05)。下表同

2.2 鹽度對瘤背石磺肌肉常規營養成分的影響

從表3和圖1可以看出, 鹽度對瘤背石磺肌肉中水分、粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量有顯著影響(<0.05)。隨著鹽度的升高, 瘤背石磺肌肉中水分逐漸減少, 除了鹽度15、25和35組的瘤背石磺肌肉中水分含量差異不顯著外, 其余各組均差異顯著(<0.05)。通過對瘤背石磺肌肉中水分與鹽度的相關性分析得到= 81.295–0.0694,2= 0.9808,= –0.820, 說明瘤背石磺肌肉中水分含量與鹽度有顯著線性關系。鹽度15和25組的瘤背石磺肌肉粗蛋白含量最高, 顯著高于其他各組, 且其余各組之間粗蛋白含量無顯著差異(>0.05)。粗脂肪和粗灰分含量均分別在鹽度45和鹽度25時最高和最低, 且鹽度35組的粗脂肪和粗灰分含量與鹽度45組無顯著差異(>0.05)。另外, 鹽度對瘤背石磺肌肉中鈣和磷的含量也均無顯著影響(>0.05)。

表3 鹽度對瘤背石磺肌肉常規營養成分的影響

圖1 鹽度與瘤背石磺肌肉中水分含量的關系

2.3 鹽度對瘤背石磺肌肉氨基酸組成的影響

表4顯示了不同鹽度水平下瘤背石磺氨基酸組成, 除色氨酸未檢出外, 共檢出17種氨基酸, 包括8種必需氨基酸、2種半必需氨基酸和7種非必需氨基酸。在所測定的氨基酸中, 谷氨酸含量最高, 半胱氨酸最低。另外, 在必需氨基酸中, 除了蘇氨酸受鹽度影響差異顯著(<0.05)外, 其余必需氨基酸雖然隨著鹽度的升高呈現上升趨勢, 但差異不顯著(>0.05)。在非必需氨基酸中, 受鹽度影響差異顯著的均屬于呈味氨基酸, 包括天冬氨酸、谷氨酸和脯氨酸, 天冬氨酸和谷氨酸含量隨著鹽度提高均呈現先升高后下降趨勢, 且均在鹽度25時含量最大, 而脯氨酸除了在鹽度5時顯著低于其他鹽度組外, 其余各組均無顯著差異(>0.05)。從整體來看, 鹽度對瘤背石磺氨基酸總量、呈味氨基酸總量以及EAA/TAA比值影響均有顯著的差異(<0.05), 因此可以初步推斷瘤背石磺滲透壓調節相關的氨基酸主要是谷氨酸等呈味氨基酸。

表4 鹽度對瘤背石磺肌肉氨基酸含量的影響(%干質量, n=3)

注: 色氨酸由于在水解過程中被破壞, 因此未被檢出

2.4 鹽度對瘤背石磺肌肉脂肪酸組成的影響

由表5可知, 不同鹽度組中均檢測到23種脂肪酸, 其中含有6種飽和脂肪酸、7種單不飽和脂肪酸和10種多不飽和脂肪酸。鹽度對飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸的含量均差異顯著。在6種飽和脂肪酸中, C16︰0和C18︰0含量最高, 且基本均在鹽度15時含量最大。對于單不飽和脂肪酸來說, 除了C14︰n-7含量差異不顯著(>0.05)外, 其余MUFA均差呈現先上升后下降的趨勢, 且在鹽度15~25時含量最大, 雖受鹽度的影響差異顯著(<0.05), 但變化幅度較小。相對于SFA和MUFA, n-3 PUFA和n-6 PUFA總含量均在高鹽度時較高, 變化幅度較大的是EPA和ARA。與EPA不同, DHA在低鹽度時含量較高, 從而造成了DHA/EPA值隨鹽度的升高逐漸降低。

3 討論

3.1 鹽度對瘤背石磺成活率及生長性能的影響

鹽度是海洋貝類養殖中重要的環境因子, 不同貝類有不同的鹽度適應范圍, 燕敬平[13]等報道顯示雜色鮑的適宜鹽度為28~35, 陳昌生等[14]認為九孔鮑的最適鹽度25~35。鹽度脅迫對貝類的正常代謝有顯著影響, 主要表現為貝類存活率、攝食率以及運動能力下降等。本試驗研究結果顯示, 在環境鹽度低于35時, 隨著鹽度的升高, 瘤背石磺存活率顯著提高, 說明瘤背石磺對低鹽的耐受能力顯著低于高鹽度。同時, 在鹽度25時, 瘤背石磺的增重率、特定生長率和蛋白質效率均是最高的, 且飼料系數最低, 因此我們推斷瘤背石磺最適鹽度在15~25。

表5 鹽度對瘤背石磺肌肉脂肪酸組成的影響

3.2 鹽度對瘤背石磺肌肉常規營養成分的影響

不同鹽度條件下, 水產動物對生境進行滲透調節和離子調控的適應性反應從而引起了水產動物各組織成分的差異[11, 15]。本試驗瘤背石磺肌肉常規營養指標與黃金田等[16]報道的有一定差異, 主要表現為瘤背石磺肌肉粗蛋白含量均較高, 這可能與飼喂瘤背石磺的餌料——螺旋藻有關。同時, 也有報道顯示餌料營養成分的比例若更適合水產動物的營養需要, 則可使水產動物的生長速度提高或者顯著影響肌肉蛋白質含量等[17-19]。鹽度對瘤背石磺肌肉常規營養指標的影響主要表現在肌肉水分、粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量的變化。與其他研究結果一致, 肌肉水分與環境鹽度呈負相關。同時, 可能是因為在鹽度脅迫條件下, 瘤背石磺的滲透調節和代謝耗能影響了蛋白質和脂肪的沉積, 因此本試驗瘤背石磺肌肉粗蛋白和粗脂肪含量并不與環境鹽度呈現一定的相關性, 粗蛋白隨著環境鹽度的升高呈現先升高后下降的趨勢, 而粗脂肪在高鹽度時也隨著鹽度升高而升高, 且兩者均在鹽度25時取得最大和最小值。由此我們可以推斷, 在低鹽度脅迫時, 瘤背石磺通過消耗蛋白質和脂肪作為能量的來源, 而在高鹽度時, 主要通過調控蛋白質的代謝來適應鹽度的脅迫。

3.3 鹽度對瘤背石磺肌肉氨基酸組成的影響

機體氨基酸組成與水產動物的個體大小、季節差異、餌料種類和生長環境等密切相關[20-23]。本試驗不同鹽度下瘤背石磺氨基酸含量與肌肉蛋白質含量一致, 均隨著鹽度的升高呈現先上升后下降的趨勢。但隨著鹽度升高, 瘤背石磺氨基酸含量差異顯著, 主要包括天門冬氨酸、谷氨酸和脯氨酸等呈味氨基酸。另外, 許多學者認為貝類和甲殼類的滲透壓調節機制具有相似性, 他們均認為廣鹽性的甲殼類和貝類體內有一個游離氨基酸庫, 環境鹽度處于脅迫狀態時, 生物機體通過氨基酸的代謝來提供能量或調節體內的滲透壓。沈永龍等[24]對瘤背石磺的血淋巴液和腹腔液中的Na+、K+和Cl–進行了研究發現, 隨著鹽度的升高, 血淋巴液以及腹腔液中Na+、K+和Cl–濃度均沒有隨著鹽度的升高呈現上升趨勢, 說明瘤背石磺可能也存在一個這樣的氨基酸庫用于滲透壓的調節。結合本試驗可以推斷, 瘤背石磺用于形成膠體滲透壓的氨基酸可能就是天門冬氨酸、谷氨酸和脯氨酸等, 這些呈味氨基酸不僅在滲透調節中起到重要作用, 同時也改善了瘤背石磺肌肉的風味, 這與凡納濱對蝦[25]、日本囊對蝦[26]等研究結論相似。

3.4 鹽度對瘤背石磺肌肉脂肪酸組成的影響

貝類脂肪酸組成的影響因素很多, 除了物種差異以外, 還包括環境因素、季節差異和餌料種類等[27-29]。對于瘤背石磺來說, 不同組織中的脂肪酸組成也有很大的差異[11], 這是因為貝類攝食的脂肪主要通過肝胰腺進行消化吸收, 而EPA和DHA等重要PUFA則被轉運至性腺和肌肉中供性腺發育和生長使用, 這與本試驗的研究結果一致, 即肌肉中PUFA的含量高于SFA含量。另外, 鹽度對瘤背石磺脂肪酸含量影響差異顯著, 有報道顯示鹽度可以通過調控脂肪酸去飽和酶及延長酶基因的表達和蛋白酶的活性來影響HUFA的合成代謝, 改變細胞膜中脂肪酸的種類及含量以調整膜的通透性, 從而調節水產動物機體滲透壓[30]。隨著鹽度的升高, 瘤背石磺為適應環境鹽度的變化, 可以通過調整體內脂代謝, 增加體內 HUFA 生物合成, 改變細胞膜的通透性, 鹽度除了直接影響HUFA合成, 還可以通過影響一些激素, 如皮質醇和生長素等間接調控HUFA合成[31]。但鹽度過低或過高都會抑制脂肪酸的合成, 這可能是因為瘤背石磺處于鹽度脅迫狀態時, 需要消耗大量的脂肪提供能量用以維持滲透壓穩定。

另外, 有研究表明水產動物機體內高含量的ARA有利于增強其抗逆境能力、促進生長和提高免疫功能[32]。本研究發現在一定鹽度范圍內, 瘤背石磺肌肉中的ARA含量在鹽度25時較低, 高于或低于這個鹽度時, 其ARA含量也將增多, 這也進一步說明鹽度15~25是瘤背石磺最適鹽度。另外, 值得注意的是, 瘤背石磺與與絕大多數海洋貝類不同, 其肌肉中DHA的含量遠低于EPA, 與大部分淡水和陸生貝類的脂肪酸組成比較接近[33], 這一研究結果與吳旭干等[11]研究結論一致, 可能與生活環境的影響相關。

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(本文編輯: 梁德海)

Effects of salinity on survival, growth performance, and bio-che-mical composition of muscle in juvenile

CHEN Wei1, 2, SHEN Yong-long3, HUANG Jin-tian1, LI Qiang1, ZHANG Ming-ming1

(1. Key Laboratory of Benthic Biology of Shoals of Jiangsu Province, Yancheng Institute of Technology, Yancheng 224051, China; 2. Yancheng Tianbang Feed Technology Co., Ltd, Yancheng 214000, China; 3. Ocean and Fisheries Bureau of Yancheng, Yancheng 224000, China)

To investigate the effects of salinity on growth and the biochemical components of muscle in juvenile, in this study, we cultured individuals [wet weight (2.96 ± 1.02) g] with artificial seawater at different salinity levels (5, 15, 25, 35 and 45) for 60 days, and then determined the growth performance and nutritional composition of the muscle. The results indicate that: (1)grows well in a salinity range of 25–45, with a survival rate over 90%. The rate of weight gain, specific growth rate, and protein efficiency ratio at a salinity of 25 was significantly higher than those at other salinity levels (< 0.05) and the feed conversion ratio was also decreased significantly (< 0.05). (2) With an increase in salinity, the muscle moisture ofdecreased significantly (< 0.05), crude ash showed an increasing trend after an initial decrease, and the effect on muscle of the calcium and phosphorus content was not significantly different (> 0.05). The crude protein content was highest at a salinity of 25, or 76.66%, and the crude fat content increased significantly in high salinity (< 0.05) and had the lowest and highest at salinity levels of 25 and 45, respectively. (3) Most amino acids showed a decreasing trend after an initial increase with an increase in salinity. We observed the highest level at a salinity of 25, although the difference was not significant. The amino acid flavor of glutamic acid, aspartic acid, and proline were significantly affected by salinity. (4) The effect of salinity on every type of fatty acid was significantly different, and the n-3 PUFA and n-6 PUFA increased over a salinity range of 5 to 35, whereas the n-3 PUFA/ n-6 PUFA values gradually increased. Unlike most seawater shellfish, the DHA content ofis far lower than the EPA content. These test results indicate that salinity has a significant effect ongrowth performance and the biochemical composition of muscle, and that the appropriate salinity level can improvemuscle quality and flavor.

; salinity; growth performance; muscle composition

[National Natural Science Foundation of China, Respiratory Mechanism & Structure and Expression of Hemocyanin Gene of, No.31470130]

Nov. 23, 2016

S 966.9

A

1000-3096(2017)08-0016-08

10.11759/hykx20140110001

2016-11-23;

2017-01-30

國家自然科學基金項目 (31470130)

陳威(1988-), 女, 助理工程師, 研究方向為水產動物飼料營養及繁育, E-mail: 929173804@qq.com; 黃金田,通信作者, 男, 教授, 研究方向為水產養殖及繁育, E-mail: hjt@ycit.cn