日本醫蛭早期發育階段的生長性能與生長模型分析

魯增輝　石萍　游華建

摘要[目的]研究日本醫蛭的生長性能及生長發育規律。[方法]對人工繁育的日本醫蛭攝食習性及生長性能進行了分析，并利用Logistic、Gompetz、Von Bertallanffy 3種非線性生長模型對日本醫蛭體重生長情況進行曲線擬合。[結果]日本醫蛭的特定生長率隨生長時間的延長而逐漸下降，幼蛭孵化后4 d喂食，生長率達到最高（10.99%/d），日本醫蛭的體重隨著投喂次數、日齡、攝食量的增加呈現上升趨勢。3種生長曲線模型均能較好地擬合日本醫蛭的生長曲線，其中以Gompertz曲線的擬合度最好（R2=0.999）。[結論]曲線模型對日本醫蛭生長曲線的擬合和分析是可行的。通過生長曲線的擬合分析可及時掌握日本醫蛭的生長發育規律，發現飼養管理中存在的問題。

關鍵詞日本醫蛭；生長性能；生長曲線；模型

中圖分類號R931.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2018）25-0075-03

Analysis of Growth Performance and Fitting Growth Curve of Hirudo nipponia in Early Developmental Stage

LU Zenghui1，2，SHI Ping1，2，YOU Huajian1，2 et al

（1.Chongqing Academy of Chinese Materia Medica，Chongqing 400065；2.Chongqing Subcenter of National Resource Center for Chinese Materia Medica，China Academy of Chinese Medical Science，Chongqing 400065）

Abstract[Objective] To study the growth performance and growth laws of Hirudo nipponia.[Method] The feeding habit and growth performance of H.nipponia in artificial breeding were analyzed.And the growth situations of H.nipponia were fitted and analyzed by using three nonlinear regression models（Logistic，Gompertz and Von Bertalanffy）.[Result] The specific growth rate of H.nipponia gradually declined with the increase of time，the highest specific growth rate reached 10.99%/d when H.nipponia larvae were fed after hatching 4 d.The body weight of H.nipponia increased with the feeding number ，dayage and feeding amount.Three growth curve models all could fit the growth curve of H.nipponia better，and the fitting degree of Gompertz curve model was the best（R2=0.999）.[Conclusion]The curve models were feasible for fitting the growth curve of H.nipponia.The growth laws of H.nipponia could be grasped timely by fitting the growth curves.

Key wordsHirudo nipponia；Growth performance；Growth curve；Model

日本醫蛭（Hirudo nipponia Whitman，1886）是中國藥典（2015年版）收錄的唯一吸食動物血液的水蛭藥材基源，含有迄今為止發現的最強凝血酶天然抑制劑水蛭素[1-2]，具有極好的抗凝、抗血小板聚集作用，此外還能改善微循環、改善腦部缺氧、抗纖維化及抑制腫瘤細胞等作用，臨床上廣泛用于腦血栓、冠心病、腦水腫等的治療[3]。用新鮮日本醫蛭冷凍、干燥、研磨成粉末的脈血康膠囊具有抑制血小板聚集、調節血脂、減低血液粘稠度、降低三酰甘油及膽固醇等作用，對心腦血管疾病具有良好的治療作用[4-6]。目前日本醫蛭棲息地大面積縮減，野生水蛭資源量急劇下降，規模化的人工養殖是挽救這一寶貴中藥資源直接有效的途徑[7]。然而，關于日本醫蛭人工養殖生長性能尚未見報道，不利于日本醫蛭集約化養殖工作的開展。

動物養殖生長曲線的分析和擬合是研究養殖動物生長發育規律的重要手段，目前養殖動物生長上常用Logistic、Gompetz、Bertallanffy 3種生長曲線模型擬合[8-10]。通過對動物生長曲線的擬合分析，不僅可以動態了解動物的生長過程、預測動物的生長規律，而且可以指導飼養管理，為選育適合不同要求的動物品種提供依據。筆者對日本醫蛭早期發育階段生長性能與生長曲線模型進行了研究，以期為日本醫蛭的集約化養殖提供基礎資料。

1材料與方法

1.1試驗材料試驗所用日本醫蛭幼蛭均為重慶市中藥研究院藥用動物研究組長期飼養，人工繁殖、孵化獲得的個體。未攝食初孵幼蛭養殖于自制養殖玻璃容器，水量為200 mL，養殖用水為充分曝氣的自來水。每隔1 d換水1次，單次換水量為200 mL。自然水溫為18～25 ℃，溶解氧（DO）≥5 mg/L，pH為（7.0±0.2），光照∶黑暗周期控制在12 h∶12 h。

1.2試驗方法

1.2.1特定生長率及餌料系數。

根據投喂餌料量、生長時間等，計算特定生長率（SGR）和餌料系數（FCR）。

SGR=（lnW2-lnW1）/t×100%（1）

FCR=A/（W2-W1）（2）

式中，W1為初始體質量（g）；W2為終末體質量（g）；t為養殖時間（d）；A為飼料投喂量（g）。

1.2.2擬合曲線模型。采用3種常用的生長模型，即Logistic模型、Gompertz模型和Von Bertalanffy模型，模型表達式及相關參數見表1。其中，A為極限生長量，k為瞬時相對生長率，B為調節參數，t為日齡。

2結果與分析

2.1日本醫蛭的生長性能

日本醫蛭歷經卵期孵化后，體重隨著日齡的增加及投喂頻率的增高而迅速生長。由表2可知，隨著喂食次數及生長周期的增加，日本醫蛭的特定生長率隨生長時間的增長而逐漸下降，幼蛭孵化后4 d喂食，特定生長率最高（10.99%/d），其次為14、24 d，均達到9.16%/d。34、44 d特定生長率相對較低，分別為7.47%/d和1.25%/d。隨著日齡及投喂次數的增加，日增重率逐漸增大，從第1次喂食到第5次喂食后，日增重率增加近10倍。4 d日本醫蛭餌料系數為1.99，14、24、34 d餌料系數相近，分別為2.11、2.08和2.09，44 d餌料系數最高，為3.57。

2.2投喂次數、日齡、攝食量對日本醫蛭體質量的關系

由表3可知，

人工養殖日本醫蛭攝食量及體重隨投喂次數、日齡的增加呈現上升趨勢。日本醫蛭幼蛭攝食量，在前2次喂食期間無顯著差異。隨著投喂次數及日齡的增加，攝食量大幅度增加，試驗組間存在顯著差異（P<0.05）。日本醫蛭首次喂食后平均體重為（0.020±0.013）g，投喂1次和2次日本醫蛭的體重無顯著差異。隨投喂次數的增加，日本醫蛭的體重顯著增加（P<0.05）。攝食5次后，日本醫蛭的平均體重達到（0.377±0.170）g，即能達到性成熟，可用于作為第2年繁殖用的親蛭。

回歸分析表明，在日本醫蛭早期發育階段，日本醫蛭體重與投喂次數呈冪函數增長，其回歸方程為y=0.017 9 x1.858 5（R2=0.989 8）；日本醫蛭體重與生長日齡呈二次函數增長關系，其回歸方程為y=0.000 2 x2+0.001 3 x+0.009（R2=0.997 9）。日本醫蛭的體重與攝食量存在冪函數增長關系，其回歸方程為y=0.995 9x1.032 5（R2= 0.997 9）。

2.3生長方程

Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy 3種生長曲線模型對日本醫蛭的生長發育規律進行數學模擬的擬合參數估計值及擬合度（R2），結果見表4。從表4可以看出，Gompertz和Von Bertalanffy曲線模型能很好地模擬日本醫蛭幼蛭的生長曲線，擬合度均在0.99以上。其中，Gompertz曲線模型的擬合度最好，達到0.999，高于VonBertalanffy和Logistic模型。

用Gompertz和Von Bertalanffy模型擬合的日本醫蛭幼蛭各日齡體重值與實際曲線均較為吻合，但Gompertz模型擬合精度更高，在估計日本醫蛭早期體重方面更優。3種曲線的擬合生長值與實際生長值曲線的生長曲線走勢見圖1。從圖1可以看出，Logistic擬合生長曲線與實際生長曲線偏離較大，說明Logistic生長曲線并不適宜于擬合日本醫蛭早期發育階段的體重。

3討論與結論

3.1日本醫蛭的生長性能

關于水蛭生長性能方面的文獻報道較少，主要集中于菲牛蛭[11]、寬體金線蛭[12]、南美水蛭[13]等少數物種。該研究首次報道了日本醫蛭生長性能研究，并分析了特定生長率及餌料系數等數據，為開展規模化日本醫蛭人工養殖奠定基礎。研究發現日本醫蛭體重增加速度較快，呈現跳躍式生長，與已報道的其他水蛭相一致[13-14]。幼蛭孵化后4 d喂食，生長率能高達10.99%/d，喂食5次后日本醫蛭的平均體重是喂食1次平均體重的19倍左右。初孵日本醫蛭在攝食5次后即能達到性成熟，平均體重為（0.377±0.170） g，單個體生物量遠低于已報道的菲牛蛭[15]、歐洲醫蛭[16]、寬體金線蛭[17]。生物量小加上自身繁殖效率低下[18]，是限制日本醫蛭藥材產量的兩個重要因素。

該研究發現日本醫蛭生長初期，攝食量較小，平均攝食量為（0.022±0.013） g，生長卻十分迅速，餌料系數也相應較小，而第5次喂食后餌料系數明顯增加，可能與日本醫蛭本身生長發育特點有關，也可能與第5次喂食期間外界環境溫度降低有所關聯。日本醫蛭的體質量與投喂次數、日齡、攝食量均有較大關系，回歸方程分別為y=0.017 9x1.858 5（R2=0.989 8）、y=0.000 2x2+0.001 3 x+0.009（R2=0.997 9）和y=0.995 9x1.032 5（R2= 0.997 9）。因此，日本醫蛭規模化養殖過程中，應該充分考慮投喂次數、日齡、攝食量等因素的影響。

3.2日本醫蛭最適生長方程比較日本醫蛭生長發育3種模型中，Gompertz曲線模型以及Von Bertalanffy曲線模型均能較好的吻合日本醫蛭早期發育階段的實際生長曲線，擬合生長方程分別為Y=0.964e-4.829exp（-0.037x）（R2=0.999）和Y=2.602（1-0.876e-0.014x）3（R2=0.998），其中以Gompertz曲線模型最佳。Gompertz模型曲線擬合結果表明日本醫蛭早期發育階段曲線拐點時間分別為42.558 d，即在日本醫蛭早期發育在43 d達到生長拐點，拐點體重為0.355 g，體重增長速度從越來越快變為越來越慢。Logistic模型擬合生長曲線與實際生長曲線有較大偏差，說明Logistic生長曲線并不適宜于擬合日本醫蛭早期發育階段的體重。

該研究運用Logistic、Gompertz、Von Bertalanffy 3種模型對日本醫蛭早期發育階段生長曲線擬合及分析，為及時了解日本醫蛭的生長發育規律提供了參考。在實際規模化養殖中，可以根據模擬生長模型對日本醫蛭的生長趨勢進行預測，也可以根據不同的生長發育階段提供不同的營養標準，以滿足其生長發育需要，用以提高日本醫蛭的生產性能，滿足日本醫蛭藥材的市場巨大需求。

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