飼料中添加雨生紅球藻對紅白錦鯉生長、體色及抗氧化能力的影響

趙子續(xù)，張寶龍，曲木，王云祥，翟勝利

（天津現(xiàn)代晨輝科技集團有限公司，天津 301800；天津市水族動物功能性飼料企業(yè)重點試驗室，天津 301800）

雨生紅球藻（Haematococcus pluvialis）又稱湖生紅球藻或湖生血球藻，隸屬于綠藻門（Chlorophyta）、團藻目（Volvocales）、紅球藻科（Haematococcaceae）、紅球藻屬（Haematococcus）。雨生紅球藻富含蝦青素，其細(xì)胞內(nèi)蝦青素含量為1.5%～3.0%，是已知天然蝦青素合成生物體中積累量最高的生物。蝦青素是一種類胡蘿卜素，呈深紅色，具有促進養(yǎng)殖對象著色、抗氧化和增強免疫力等作用，能使一些魚蝦蟹等水生動物機體呈現(xiàn)紅色或桔色橘色，能夠提升水產(chǎn)品的營養(yǎng)和商業(yè)價值，同時也是此類水產(chǎn)動物正常生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì)[1]。富含蝦青素的雨生紅球藻既可以作為抗氧化飼料添加劑，也可以作為蛋白質(zhì)的替代原料，對水產(chǎn)動物的存活、生長、繁殖和發(fā)育具有積極的作用，Ilyasov等[2]研究發(fā)現(xiàn)，喂食雨生紅球藻源蝦青素可以提高鱘魚的生長速率，提升飼料轉(zhuǎn)化率，顯著降低餌料系數(shù)，并且能夠提高鱘魚免疫力，也有研究表明飼料中添加0.1%～1.0%雨生紅球藻，可改善虹鱒的免疫系統(tǒng)和生理指標(biāo)[3]；在蝦青素作為觀賞魚飼料添加劑的研究中，張寶龍等[4]發(fā)現(xiàn)蝦青素對紅草金魚生長和免疫力具有顯著的促進作用，雨生紅球藻源蝦青素也可顯著提高七彩神仙魚的增重率和特定生長率[5]。雨生紅球藻及其蝦青素能夠促進魚類生長，提升魚體免疫力并改善其生理功能，與此同時，也可促進色素在魚體內(nèi)的累積，具有良好的著色效果，王磊等[6]研究表明雨生紅球藻蝦青素可顯著改善七彩神仙魚體色；張曉紅等[7]在飼料中添加蝦青素也可有效改善血鸚鵡體色，且蝦青素的增色效果顯著強于螺旋藻。在觀賞魚養(yǎng)殖相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)雨生紅球藻源蝦青素的著色效果比其他著色劑產(chǎn)品更為顯著且持久[8]。

錦鯉作為著名的觀賞魚，在我國觀賞魚貿(mào)易和消費中占大約30%的比例，即與數(shù)百種熱帶觀賞魚的總和相當(dāng)，因此與金魚、熱帶魚并列為觀賞魚三大類，而且由于錦鯉是目前最適合戶外養(yǎng)殖和觀賞的魚類，有不可替代的戶外環(huán)境美化、裝飾、觀賞價值，目前，僅國內(nèi)年銷售總額就超過10億元人民幣，隨著人們生活水平的提高，錦鯉的市場需求也越來越大。但隨著大面積集約化養(yǎng)殖的發(fā)展，錦鯉體色退化、免疫力降低等現(xiàn)象層出不窮，嚴(yán)重影響錦鯉觀賞性和商業(yè)價值。本試驗以紅白錦鯉（Cyprinus carpio haematopterus）為養(yǎng)殖對象，在飼料中添加不同水平雨生紅球藻，探討雨生紅球藻對紅白錦鯉生長、體色及抗氧化能力的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料設(shè)計

本試驗飼料制作過程中，在錦鯉基礎(chǔ)飼料配方中添加雨生紅球藻粉（購自西安天廣源生物科技有限公司，蝦青素有效含量為2%），添加量分別為5、15、25、35、45 g/kg，蝦青素含量依次為100、300、500、700、900 mg/kg。利用環(huán)膜制粒機制成粒徑2.5 mm顆粒飼料，各組依次標(biāo)記為Diet 1、Diet 2、Diet 3、Diet 4、Diet 5，并以錦鯉基礎(chǔ)飼料作為對照組，飼料配方如表1所示。

表1 錦鯉基礎(chǔ)飼料

1.2 試驗魚及養(yǎng)殖管理

本試驗以紅白錦鯉作為養(yǎng)殖對象，試驗魚購自天津魚之悅觀賞魚養(yǎng)殖專業(yè)合作社，試驗在天津現(xiàn)代晨輝科技集團有限公司循環(huán)水實驗室進行。試驗魚購買后殺菌消毒，暫養(yǎng)1周，挑選健康無傷、規(guī)格一致的紅白錦鯉540尾，測得平均初始體長為（11±0.56）cm，隨機分成5個處理組和1個對照組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)30尾魚。每天分組投喂試驗飼料，投喂量為試驗魚體重3%～4%，每天投喂兩次，投喂時間為9:00和下午16:00，養(yǎng)殖周期為8周，試驗開始前測定初始體重、體長、體色指標(biāo)及飼料干重等。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 生長指標(biāo)

養(yǎng)殖試驗結(jié)束后禁食48 h，測定紅白錦鯉最終體重、體長并解剖取其肝胰臟稱重，用于測定增重率、特定生長率、餌料系數(shù)、肥滿度、肝體指數(shù)，計算公式如下：

增重率(WGR,%)=100×(Wt－W0)/W0；

特定生長率(SGR,%/d)=100×(lnWt－lnW0)/t；

餌料系數(shù)(FCR)=F/(Wt－W0)；

肥滿度(CF,%)=100×Wt/Lt3；

肝體指數(shù)(HSI,%)=100×Wg/Wt；

式中：Wt為終末體重(g)；W0為初始體重(g)；Lt為終末體長(cm)；t為試驗天數(shù)(d)；F為飼料攝入量干重(g)；Wg為肝胰臟重(g)。

1.3.2 體色指標(biāo)

利用色彩色差儀（Konica Minolta, Chroma Meter CR-400）測定并記錄魚體紅色斑塊L*值（亮度）、a*值（+a*紅，-a*綠）、b*值（+b*黃，-b*藍(lán)）數(shù)據(jù)。測定前先將色差儀調(diào)零，用紗布吸干魚體表面水分，再將色差儀的探頭緊貼于魚體最寬處側(cè)線以上的紅色斑塊測定，并記錄L*、a*、b*值比較各組增色效果。

1.3.3 抗氧化指標(biāo)

養(yǎng)殖試驗結(jié)束后，每個養(yǎng)殖箱取紅白錦鯉9條抽取血液，每3條魚的血液混為一個樣本，4 ℃條件下靜置6 h后，4 000 r/min離心10 min，取上清液用于血清抗氧化指標(biāo)測定。抽血后低溫條件下解剖，取肝胰臟及腎臟將其剪碎，按組織：0.85%生理鹽水=1：9的比例制成10%勻漿液后，4 000 r/min離心10 min，取上清液用于組織抗氧化指標(biāo)測定。試驗中總超氧化物歧化酶（T-SOD）、過氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）指標(biāo)均使用試劑盒測定，試劑盒購自南京建成生物科技研究所。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 18.0統(tǒng)計分析軟件進行單因素方差分析（one-way ANOVA）檢驗各試驗組間差異顯著性，若差異達(dá)到顯著水平（P＜0.05），則進行Duncan氏法多重比較分析。試驗數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（mean±SD）表示。

2 試驗結(jié)果

2.1 雨生紅球藻對紅白錦鯉生長性能的影響

用添加雨生紅球藻的飼料飼喂紅白錦鯉56 d后，測得生長指標(biāo)如表2所示，各試驗組紅白錦鯉的增重率和特定生長率得到顯著提高且餌料系數(shù)顯著降低，雨生紅球藻添加量超過15 g/kg時紅白錦鯉肥滿度得到顯著提升，添加量為25～35 g/kg時肝體脂數(shù)顯著高于對照組（P＜0.05）。Diet 3試驗組增重率、特定生長率、肥滿度和肝體指數(shù)均達(dá)到最高值且餌料系數(shù)最低，Diet 3、Diet 4組各項生長指標(biāo)均顯著高于對照組（P＜0.05）且兩組間差異不顯著（P＞0.05）。

表2 飼料中添加雨生紅球藻對紅白錦鯉生長指標(biāo)的影響

2.2 雨生紅球藻對紅白錦鯉體色的影響

試驗結(jié)束后，測得各雨生紅球藻添加組紅白錦鯉體表紅色斑塊色度值見表3。隨著雨生紅球藻添加量的增加魚體紅色斑塊的L*值（亮度）呈下降趨勢，a*值（紅色）和b*值（黃色）則隨之升高，且各試驗組a*值、b*值顯著高于對照組（P＜0.05）。其中Diet 4組a*值達(dá)到最高；Diet 5組b*值最高且L*值最低，Diet 3、Diet 4和Diet 5三組紅白錦鯉色度值沒有顯著差異（P＞0.05）。

表3 飼料中添加雨生紅球藻對紅白錦鯉體色色度值的影響

2.3 雨生紅球藻對紅白錦鯉抗氧化能力的影響

2.3.1 雨生紅球藻對紅白錦鯉總超氧化物歧化酶（T-SOD）的影響

飼料中添加雨生紅球藻飼喂紅白錦鯉56 d后，測得各組織T-SOD活性如表4所示，添加量超過15 g/kg時能顯著提高紅白錦鯉肝胰臟、腎臟和血清的T-SOD活性（P＜0.05）。Diet 3和Diet 4組紅白錦鯉肝胰臟、血清T-SOD活性顯著高于其他組（P＜0.05），且兩組間各組織T-SOD活性沒有顯著差異（P＞0.05），Diet 4組各組織T-SOD活性達(dá)到最高值。

2.3.2 雨生紅球藻對紅白錦鯉過氧化氫酶（CAT）的影響

飼料中添加雨生紅球藻飼喂紅白錦鯉56 d后，測得各組織CAT活性如表5所示，添加量超過15 g/kg時能顯著提高紅白錦鯉肝胰臟、腎臟和血清的CAT活性（P＜0.05）。其中Diet 3、Diet 4組肝胰臟和腎臟CAT活性顯著高于其他組，且兩組間各組織CAT活性差異不顯著（P＞0.05），Diet 4肝胰臟和腎臟CAT活性最高，Diet 3血清CAT活性達(dá)到最高值。

2.3.3 雨生紅球藻對紅白錦鯉丙二醛（MDA）的影響

飼料中添加雨生紅球藻飼喂紅白錦鯉56 d后，測得各組織MDA含量如表6所示，雨生紅球藻可顯著降低紅白錦鯉各組織MDA含量（P＞0.05）。各試驗組MDA含量均顯著低于對照組（P＞0.05），其中Diet 4組各組織MDA含量最低，但Diet 3、Diet 4和Diet 5三組紅白錦鯉各組織MDA含量差異不顯著（P＜0.05）。

表5 飼料中添加雨生紅球藻對紅白錦鯉CAT活性的影響

表6 飼料中添加雨生紅球藻對紅白錦鯉MDA含量的影響

3 討論

3.1 雨生紅球藻對紅白錦鯉生長性能的影響

雨生紅球藻所富含的蝦青素可顯著提升水產(chǎn)動物生長性能，可能是因為蝦青素可以促進魚體組織中維生素A的累積[9]，而維生素A是魚類的生長發(fā)育和維持正常生理功能必不可少的營養(yǎng)素[10]。有研究表明，喂食雨生紅球藻源蝦青素可提高鱘魚的生長速率，并降低其餌料系數(shù)，使飼料轉(zhuǎn)化率提高30%[2]。Zatkova等[11]報道了在甌鯰飼料中添加富含蝦青素的微藻可以提高其特定生長率11%～58%。大西洋鮭[9]和虹鱒[12]在攝食添加蝦青素的飼料時，平均體重相較于對照組得到顯著提升。黃璞諱等[5]試驗證得，雨生紅球藻源蝦青素可顯著提高七彩神仙魚的增重率和特定生長率，當(dāng)蝦青素有效含量達(dá)到50 mg/kg時，可以滿足七彩神仙魚的生長需求。本試驗結(jié)果表明，飼料中雨生紅球藻添加量超過15 g/kg能顯著提升紅白錦鯉增重率、特定生長率、肥滿度和肝體指數(shù)，降低餌料系數(shù)，本試驗中雨生紅球藻（蝦青素有效含量2%）添加量為25 g/kg時紅白錦鯉各項生長指標(biāo)達(dá)到最高值，王磊等[6]在雨生紅球藻對七彩神仙魚生長性能的影響研究中發(fā)現(xiàn)，雨生紅球藻（蝦青素有效含量3%）添加量為9.99 g/kg時增重率顯著高于其他組，且餌料系數(shù)最低，試驗結(jié)果差異可能是養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖條件及雨生紅球藻蝦青素有效含量不同等多方面原因造成。雨生紅球藻添加量超過25 g/kg時，紅白錦鯉各項生長指標(biāo)呈下降趨勢，當(dāng)添加量達(dá)到45 g/kg時增重率和肥滿度顯著降低，這與牟文艷等[13]和孔劉娟等[14]報道的高水平蝦青素添加組可以抑制血鸚鵡生長結(jié)果類似，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因尚不清楚，有待進一步研究。

3.2 雨生紅球藻對紅白錦鯉體色的影響

魚體呈現(xiàn)豐富的顏色主要是類胡蘿卜素、嘌呤、黑色素以及養(yǎng)殖環(huán)境等多種因素共同作用的結(jié)果，其中類胡蘿卜素起到關(guān)鍵作用，但魚體不具備合成相關(guān)類胡蘿卜素的能力[15]，只能通過外源色素影響其色斑的形成和體色變化。目前主要是通過在飼料中添加一些色素來調(diào)節(jié)水產(chǎn)品動物體色，在飼料中添加富含蝦青素的雨生紅球藻可以使鮭魚和鱘魚等養(yǎng)殖魚類皮膚顏色更鮮紅，肉質(zhì)更鮮美，也可使紅鸚鵡、七彩神仙魚和紅草金等觀賞魚體色更鮮艷，且天然蝦青素增色效果明顯優(yōu)于人工合成蝦青素[16]。有研究表明，隨著飼料中色素添加量的增加魚類的體色并非持續(xù)加深，當(dāng)色素添加量超過一定限度后，魚體中沉積的色素量會隨飼料中色素添加量的增加而呈現(xiàn)下降趨勢[17]。而張曉紅等[7]在飼料中添加蝦青素飼喂血鸚鵡，發(fā)現(xiàn)添加量超過500 mg/kg時蝦青素的增加對體色的影響不顯著。本試驗中也出現(xiàn)類似情況，飼料中雨生紅球藻添加量超過25 g/kg時，紅白錦鯉的體色各項色度值沒有顯著提高，相對低添加量（5～25 g/kg）的雨生紅球藻能夠逐漸改善紅白錦鯉體色。因此增色角度來看，紅白錦鯉飼料中雨生紅球藻的建議添加量為25 g/kg。

3.3 雨生紅球藻對紅白錦鯉抗氧化能力的影響

雨生紅球藻所富含的蝦青素是一種很強大的抗氧化劑，其抗氧化活性主要體現(xiàn)在清除自由基、抑制促氧化劑、還原能力和抑制脂質(zhì)的氧化降解等方面[18]。體外試驗表明，天然蝦青素淬滅單線態(tài)氧、清除自由基的能力強于葉黃素和玉米黃質(zhì)[19]。飼料中適量添加雨生紅球藻，能顯著增強水產(chǎn)品的抗氧化能力，有養(yǎng)殖試驗表明，飼料中添加一定量的雨生紅球藻粉可以顯著提高七彩神仙魚的機體抗氧化能力[6]。但雨生紅球藻源蝦青素添加量過高，其抗氧化效果反而不明顯，主要因為蝦青素含量過高，額外的代謝會消耗魚類的體能，蝦青素在魚體內(nèi)積累有一定限度，超過此限度后多余的蝦青素會以代謝的方式排出體外，以此維持魚體內(nèi)的動態(tài)平衡[20]。本試驗結(jié)果與上述學(xué)者研究結(jié)論類似，飼料中添加不同水平的雨生紅球藻飼喂紅白錦鯉，試驗發(fā)現(xiàn)，雨生紅球藻蝦青素可顯著提高紅白錦鯉各組織SOD活性和CAT活性，且顯著降低MDA含量，雨生紅球藻添加量為25～35 g/kg時紅白錦鯉各組織抗氧化能力較強，但添加量超過35 g/kg各項抗氧化指標(biāo)呈下降趨勢。

4 結(jié)論

雨生紅球藻可有效的提高紅白錦鯉生長性能，改善其體色并提高其抗氧化能力。在本實驗條件下，飼料中添加雨生紅球藻（蝦青素有效含量為2%）添加量為25 g/kg時增重率、特定生長率、肥滿度和肝體指數(shù)均達(dá)到最高值且餌料系數(shù)最低；雨生紅球藻添加量超過25 g/kg時魚體紅色斑塊的L*值呈下降趨勢，a*值和b*值則隨之升高，添加量為35 g/kg時a*值達(dá)到最高；飼料中雨生紅球藻添加量超過15 g/kg，可顯著提高紅白錦鯉肝胰臟、腎臟、血清的SOD活性和CAT活性，且顯著降低各組織中MDA含量，雨生紅球藻添加量為25～35 g/kg時紅白錦鯉各組織抗氧化能力最高。紅白錦鯉飼料中雨生紅球藻的建議添加量為25～35 g/kg。