投喂頻率對大西洋鮭生長和生理指標的影響

劉淑蘭，孫國祥，李 杰，王振洋，韓厚偉，江 鑫

(1.山東東方海洋科技股份有限公司，山東 煙臺 264000； 2.山東金城生物藥業有限公司，山東 淄博 255000 )

投喂策略在魚類的養殖生產中占據重要地位，目前的研究多集中在其對養殖動物生長的影響及餌料利用率方面。而最新的研究顯示[1-3]，投喂策略是人工養殖條件下魚類主要脅迫因子之一，不適宜的投喂策略對動物的生長和健康均存在負面影響。

大西洋鮭(Salmosalar)是一種溯河魚類，因其肉質細嫩、口感爽滑和顏色鮮艷而深受消費者歡迎。其養殖周期較長，幼魚在80～100 g降海后仍需要1年以上的養殖周期才能長為成魚。大西洋鮭投喂頻率的研究主要集中在其對幼魚和降海初期時魚生長的影響和飼料利用率方面[7-9]，而投喂頻率對較大規格魚體生長和抗氧化指標的影響研究較少。筆者在封閉循環水養殖條件下，探討不同投喂頻率對500～900 g大西洋鮭生長、消化率、激素和抗氧化指標的影響，旨在為該生長階段大西洋鮭的適宜投喂頻率提供科學依據和實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗設計和試驗魚

試驗于2017年8—10月在山東東方海洋科技股份有限公司開發區分公司循環水試驗車間進行，投喂56 d。采用單因素試驗設計，設置5個投喂頻率組，分別為3次/d、2次/d、1次/d、1次/2 d、1次/3 d試驗組，每組2個重復。試驗魚購于山東東方海洋科技股份有限公司開發區分公司。選取300尾規格相近的大西洋鮭置于循環水系統中暫養2周，選擇270尾體表健康、體質量相近(均質量約500 g)的大西洋鮭，隨機分配到10套循環水養殖試驗系統，每池27尾。

1.2 養殖系統和管理

試驗系統為封閉循環水系統，主要構成包括養殖池、物理過濾裝置(固液分離器和機械過濾器)、蛋白分離器、紫外消毒及生物濾器。養殖池直徑1 m，高50 cm，缸內水體體積約為370 L。試驗期間溫度(15.0±0.8) ℃，鹽度28±1，pH 7.2～7.5，溶解氧>8.00 mg/L，光照周期12L∶12D。試驗設5個投喂頻率，分別為3次/d(投喂時間為8:00、14:00、20:00)，2次/d(8:00、20:00)，1次/d(8:00)，1次/2 d(8:00)，1次/3 d(8:00)，飽食投喂，記錄投喂量。試驗飼料為專用膨化飼料(干物質93.60%、粗蛋白43.30%、粗脂肪22.20%、粗灰分9.81%、鈣5.21%、總磷1.40%)。投喂結束后排污并添加新水。

1.3 樣品采集及處理

試驗開始和結束時，停食1 d后稱量質量。試驗開始時每缸取2尾魚，試驗結束時每缸取4尾魚，用間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽麻醉，麻醉劑量40 mg/L，麻醉時間60 s，尾靜脈取血置于10 mL離心管。血液于4 ℃冷藏過夜后離心，3000 r/min離心15 min，取上清液置于-80 ℃冰箱保存，用于測定激素水平和血漿指標。敲擊頭部致死，稱量質量，冰盤上解剖，取出肝臟，剔出脂肪，預冷重蒸水(0～4 ℃)沖洗干凈，濾紙吸附水分。肝臟和0.9%生理鹽水以1∶9比例混合勻漿，3000 r/min離心15 min，取上清液置于-80 ℃冰箱保存，用于測定抗氧化指標。

試驗開始1周后，在排放過程中收集糞便，每周2次，連續收集8周。收集的糞便55 ℃恒溫烘干粉碎，用于測定表觀消化率。飼料和糞便營養成分采用常規方法測定：干物質采用105 ℃烘干至恒等質量法；粗蛋白質采用微量凱氏定氮法；粗脂肪采用索氏抽提法；粗灰分采用550 ℃灼燒法。

1.4 指標測定

1.4.1 生長指標

生長性能指標包括質量增加率、特定生長率、餌料系數、死亡率，按下式計算：

質量增加率/%=(mt-m0)/m0×100%

特定生長率/%·d-1=(lnmt-lnm0)/t×100%

餌料系數=mf/(mt-m0)

死亡率/%=(n0-nt)/n0×100%

式中，mt及m0分別為魚終末質量(g)和初始質量(g)，t為試驗時間(d)，mf為攝食量(g)，nt及n0分別為魚終末數量(尾)和初始數量(尾)。

1.4.2 消化率的測定

采用酸不溶性灰分(AIA)法測定常規營養物質的表觀消化率，按下式計算：

表觀消化率/%=100%-[(A1/A2)×(F2/F1)]×100%

式中，A1為飼料中酸不溶性灰分含量(%)，A2為糞便中酸不溶性灰分含量(%)，F1為飼料中營養成分含量(%)，F2為糞便中營養成分含量(%)。

1.4.3 血漿生化和激素指標的測定

血糖和乳酸脫氫酶的測定采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定。激素由北方生物技術研究所采用放射免疫方法測定。

1.4.4 抗氧化指標的測定

試驗選取丙二醛、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶、還原型谷胱甘肽、谷胱甘肽過氧化物酶及總抗氧化能力等指標，采用南京建成試劑盒(南京建成生物工程技術研究所)測定。

1.5 統計分析

數據以平均值±標準差表示。采用SPSS 19.0統計分析軟件進行單因素方差分析，LSD法進行多重比較。

2 結 果

2.1 生長性能

投喂頻率對大西洋鮭生長性能的影響極為顯著(表1)。終末質量、質量增加率、特定生長率和攝食量均隨投喂頻率而降低，3次/d試驗組和2次/d試驗組差異不顯著(P>0.05)，1次/d、1次/2 d、1次/3 d試驗組顯著低于前兩組(P<0.05)，且組間差異顯著(P<0.05)，1次/3 d試驗組4個指標分別較3次/d試驗組低33%、75%、70%和71%。餌料系數呈現先降后升的趨勢，2次/d組顯著低于3次/d、1次/2 d、1次/3 d試驗組(P<0.05)，1次/3 d試驗組顯著高于其他組1.2～2.1倍(P<0.05)。死亡率與餌料系數變化相似，2次/d、1次/d試驗組顯著低于3次/d試驗組(P<0.05)。

表1 投喂頻率對大西洋鮭生長性能的影響

注：同一行數據右上角字母不同表示差異顯著(P<0.05)，下同.

2.2 消化率

投喂頻率對飼料基礎成分表觀消化率的影響比較一致(表2)。隨著投喂頻率的降低，營養物質的表觀消化率均呈現升高—降低—升高的變化趨勢，2次/d試驗組和1次/3 d試驗組顯著高于1次/2 d試驗組(P<0.05)，其蛋白質、脂肪、灰分、能量和干物質分別較后者高約12%、11%、6%、14%和16%。3次/d和1次/d組與其他各組無顯著差異(P>0.05)。

2.3 血漿生化及激素指標

投喂頻率對大西洋鮭血漿指標具有顯著性影響(表3)。血漿生長激素和甲狀腺激素隨投喂頻率的降低先升后降，皮質醇水平呈相反趨勢，2次/d試驗組具有極低值，1次/3 d試驗組較其他組高38%～478%；1次/2 d和1次/3 d試驗組四碘甲狀腺氨酸明顯低于其他3組，較3次/d試驗組和2次/d試驗組分別低約50%。葡萄糖和乳酸水平隨投喂頻率而降低，但變化幅度較小。

2.4 肝臟抗氧化指標

隨著投喂頻率的降低，肝臟抗氧化指標均表現出先降后升的趨勢，2次/d試驗組的大部分指標均最低，1次/3 d試驗組的大部分指標均較高；谷胱甘肽過氧化物酶的最高值出現在3次/d試驗組，較其他組高51%～96%；1次/3 d試驗組總抗氧化能力較3次/d試驗組和2次/d試驗組高24%。各組丙二醛無顯著差異(P>0.05)(表4)。

表2 投喂頻率對大西洋鮭消化率的影響 %

表3 投喂頻率對大西洋鮭血漿生化及激素的影響

表4 投喂頻率對大西洋鮭肝臟抗氧化指標的影響

3 討 論

投喂頻率和間隔時間主要受到飼料的胃排空速率影響，而飼料的胃排空速率又受魚的種類和飼料類型的影響[10-11]。魚類的飼料類型有粉狀飼料、顆粒飼料和膨化飼料，每種飼料的消化時間因原料成分、顆粒水溶性及其與消化酶的接觸面積而異，一般來說3種飼料的消化速度為粉狀>顆粒>膨化。每種魚類因其攝食習性的不同所需飼料的類型也不同。大西洋鮭為兇猛型水中攝食魚類，適用于緩沉性膨化飼料，其配方和加工技術在國外已經非常成熟[12]，尤其是北歐地區，90%以上的養殖戶均采用膨化飼料。

3.1 投喂頻率對生長性能和消化率的影響

投喂頻率對水產動物生長的影響因個體大小、養殖環境等有所差異[13-14]，主要是通過影響動物的攝食率和飼料利用率實現的[4,15]。在一定范圍內增加投喂頻率確實能夠提高攝食量和特定生長率，但過高的投喂頻率并不能有效提高魚的攝食率[11,15]，如許氏平鲉(Sebatesschlegeli)的投喂頻率由3次/d增至4次/d時，生長性能無顯著差異[16]，對仿刺參(Apostichopusjaponicus)[17]和大菱鲆(Scophthalmusmaximus)[18]等的研究也得出相似的結論。大西洋鮭的消化系統具有發達的幽門盲囊，可以儲存大量飼料，這些飼料在該部位的消化時間約為4 h[19]，不需要短期內再次投喂。食物在腸道內駐留時間決定了腸道對于食物消化分解的速度和完整度，投喂間隔過短會縮短飼料駐留時間，導致營養成分尚未完全消化吸收就排出體外，使餌料系數升高；另一方面，投喂頻率過低導致魚體處于饑餓狀態，不僅會造成應激，還會增加攝入飼料作為機體維持能量的比例，同樣使飼料系數升高[20-21]。500～900 g大西洋鮭在投喂頻率由3次/d降至1次/3 d的過程中，質量增加率和飼料系數的變化與以上論述相符，在2次/d時具有最佳的生長性能。當投喂頻率降至1次/3 d時，各種營養物質的表觀消化率與2次/d時相似，達到最佳值，但其餌料系數卻表現出斷崖式升高，說明1次/3 d的投喂頻率已不能滿足該階段大西洋鮭正常的生長需求，攝入飼料作為維持能量的比例升高；另外，投喂頻率的減少使飼料在消化道中的停留時間和消化時間延長，另一方面，食物的短缺促使機體調整生理狀態，提高腸道消化酶活性，使飼料中營養物質被充分吸收[22]，因此在投喂嚴重不足時飼料的消化率反而提高。

3.2 投喂頻率對生長相關激素的影響

動物的生命活動受到神經和內分泌系統的調控。內分泌系統中，生長激素具有促進動物生長發育、加速營養代謝、調節免疫功能等作用，甲狀腺激素能夠影響魚類各項生命活動，在促生長方面與生長激素起協同作用，兩種激素均受到魚的種類、年齡、溫度和營養狀況等諸多因素的制約[23]。投喂策略變化對魚體營養狀況的影響造成激素分泌水平的變化，反之激素也會影響魚體的攝食活動[24]，但是關于投喂頻率與魚類激素分泌關系的研究較少，且多為長、短期禁食對激素代謝的影響方面研究。對北極紅點鮭(Salvelinusalpinus)[25]、虹鱒(Oncorhynchusmykiss)[26]、點帶石斑魚(Epinepheluscoioides)[27]和莫桑比克羅非魚(Oreochromismossambicus)[28]等的研究表明，長期的饑餓脅迫會抑制生長激素和甲狀腺激素的分泌。在投喂頻率由2次/d逐漸降低的過程中，大西洋鮭血漿生長激素和甲狀腺激素呈現降低趨勢，與該研究結果類似。

3.3 投喂頻率對魚體應激水平的影響

機體的氧化—抗氧化水平與其所處的應激狀態相關聯，抗氧化酶類和非酶類物質的水平與其所消除對應物質的水平處于動態平衡狀態。皮質醇是一種“應激激素”，在機體受到應激后分泌量增加[29]。投喂頻率對魚體抗氧化系統的影響主要是通過營養供給量影響生理代謝實現的。投喂量過低時魚體處于饑餓脅迫狀態，自由基增多誘導基因表達引起抗氧化酶的代償性升高，但是當脅迫程度加劇時，抗氧化系統不足以消除體內產生的自由基，抗氧化能力降低，脂質過氧化水平升高[30]。體質量為500 g的大西洋鮭投喂頻率由2次/d減少后，皮質醇水平和抗氧化指標表現出逐漸升高的趨勢，而丙二醛含量無明顯差異，表明魚體受到的應激程度加劇，但是在機體可調節范圍內，并未對機體造成明顯的損傷。竇艷君等[11]研究表明，日投喂1～3次對體質量為240 g的點帶石斑魚血漿丙二醛和總抗氧化能力的影響不明顯，與大西洋鮭肝臟中相應指標的結果相似。投喂頻率過高，投喂量過大，會對魚體消化系統造成損傷，形成慢性脅迫[31]。飼料攝入后需要啟動魚體消化系統和肝臟合成或運輸代謝系統，這些過程也會產生自由基，且在一定范圍內攝入量與生理代謝水平呈現正相關關系[32]，造成機體氧化或抗氧化水平的升高。大西洋鮭投喂頻率為3次/d的皮質醇水平和抗氧化指標明顯高于2次/d的，表明飼料攝入量過多，已經對魚體造成壓力。在實際生產中為了追求產能最大化，一般盡可能多的給予養殖對象飼料，對動物機體造成過飽食應激，腸道經常出現腸炎癥狀。

不同投喂頻率對大西洋鮭生長性能、消化率、激素水平和抗氧化指標等的影響研究表明，投喂頻率過高或過低均會導致大西洋鮭的消化率降低，死亡率、餌料系數和抗氧化水平升高，對魚體造成應激壓力；在本試驗條件下，500～900 g大西洋鮭的最佳投喂頻率為2次/d。