短蛸對不同生物餌料利用的比較

趙捷杰 , 陳四清 常 青 徐大鳳 , 李鳳輝 , 張鵬飛

(1. 中國水產科學研究院 黃海水產研究所, 山東 青島 266071; 2. 上海海洋大學 水產與生命學院, 上海201306)

頭足類是重要的海洋經濟種類, 近年來由于漁獲量下降, 人工養殖頭足類的重要性日益顯著[1]。蛸類因其營養價值高、適口性好、需求量大等特點, 近年來受到越來越多的關注。目前, 由于蛸類幼體的繁育技術尚未達到產業化, 飼養個體主要依賴天然資源[2-3]。因此, 為了實現可持續的商業化養殖, 應采取有效的飼養方案, 并探討蛸類的生長和營養價值。除蛸類浮游幼體階段的高死亡率外, 人工飼料的開發也是蛸類商業化養殖亟待突破的瓶頸[4-5]。用人工飼料飼喂蛸類的研究已有報道, 但與飼喂天然餌料相比, 飼喂人工飼料的頭足類其生長性能差, 這可能是由于人工飼料的適口性低或營養不均衡, 尚不能滿足蛸類的營養需求[6-8]。

短蛸(Octopus ocellatus)隸屬于軟體動物門、頭足綱、八腕目、蛸科。它肉質鮮美, 生長快, 經濟價值高, 生命周期通常為1 年, 是開展人工養殖的優良品種[9]。但目前仍未有滿足要求的人工飼料用于短蛸,而天然餌料具有更大的生產潛力。短蛸喜食鮮活餌料, 主要是甲殼類動物、軟體動物或魚類等, 也可攝食蟹、魚的尸體等[10]。適口和廉價的餌料是商業水產養殖成功的基本要求[4]。故而, 在研制出可被短蛸接受的人工飼料之前, 尋求能使短蛸生長快、營養價值高的餌料, 是獲得高質量、低成本產品可行有效的辦法。

本實驗以4 種生物餌料分別飼喂短蛸, 探究不同餌料對其生長性能、肌肉成分和酶活性的影響, 以期為短蛸的規模化生產以及餌料飼料的應用開發提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗在煙臺市水產研究所科研中試基地進行,挑選 120 只體格健壯、規格一致、平均體質量為(8.2±1.49) g 的短蛸作為實驗材料。實驗用4 種生物餌料為南美白對蝦(Penaeus vannamei)、肉球近方蟹(Hemigrapsus sanguineus)、菲律賓蛤仔(Ruditapes philippinarum)和玉筋魚(Ammodytes personatu), 均購自附近水產市場。

1.2 實驗方法

將120 只實驗用短蛸隨機分配到12 個上口徑74 cm×下口徑59 cm×高72 cm 的塑料水桶內, 以直徑50 mm的PVC三通作為遮蔽物, 每種餌料設定3個重復組, 每組10 只。實驗開始前混合投喂菲律賓蛤仔和肉球近方蟹暫養1 周。養殖期間, 水溫控制在20～22℃, 鹽度為30～33, 光照強度為800～1 000 lx。實驗周期30 d,每日于08: 30 換水1 次, 17: 00 飽食投喂1 次, 南美白對蝦和玉筋魚投喂時解凍, 肉球近方蟹和菲律賓蛤仔鮮活投喂, 次日8: 00 清除殘餌。

1.3 樣品收集與分析

實驗結束后, 采樣前將實驗短蛸饑餓24 h, 對每組短蛸進行稱重, 以計算增重率(weight gain rate,WGR)。每組隨機取 3 只短蛸, 以 37.5 g/L 的MgCl·6H2O 麻醉, 解剖取內臟團和肝胰腺并稱重,以計算臟體比(viscerosomatic index, VSI)和肝體比(heaptosomatic index, HSI)。分離的肝胰腺用于谷丙轉氨酶(glutamic-pyruvictransaminase, GPT)、谷草轉氨酶(glutamic-oxaloacetic transaminase, GOT)、谷氨酸脫氫酶(glutamate dehydrogenase, GDH)和酸性磷酸酶(acid phosphatase, ACP)活性的測定。分離的胃用于測定胃蛋白酶(pepsin)活性。取腕部肌肉105℃烘至恒重, 測得水分含量[11]; 采用凱氏定氮法測得粗蛋白質含量[12]; 采用脂肪測定儀測得粗脂肪含量[13]; 將肌肉樣品在電爐上炭化至無煙后置于馬弗爐550℃灼燒完全測得粗灰分含量[14]。肝胰腺中GPT、GOT、GDH 和ACP 活性以及胃中的胃蛋白酶活性采用南京建成生物工程研究所提供的試劑盒進行測定。

1.4 數據分析

用SPSS20.0 軟件進行數據分析, 以平均值±標準誤(mean±SE)表示。顯著性檢驗采用單因素方差分析(one way ANOVA), 并采用Duncan 多重比較檢驗,P<0.05 為差異顯著。

短蛸成活率、增重率、肝體比和臟體比按如下公式計算:

成活率(survival rate, SR, %)=100×實驗期末魚體總數/實驗期初魚體總數,

增重率(weight gain rate, WGR, %)=100×(期末平均體重–期初平均體重) /期初平均體重,

肝體比(heaptosomatic index, HSI, %)=100×肝胰腺重/實驗期末體重,

臟體比(viscerosomatic index, VSI, %)=100×內臟重/實驗期末體重。

2 結果

2.1 不同餌料對短蛸生長性能的影響

不同餌料對短蛸生長性能的影響見表1。四種餌料在實驗期間對短蛸的成活率無影響。肉球近方蟹組的增重率最高, 顯著高于其他各組(P<0.05)。南美白對蝦組臟體比最高, 顯著高于玉筋魚組(P<0.05),但與肉球近方蟹組和菲律賓蛤仔組的臟體比無顯著差異(P<0.05); 肉球近方蟹組、菲律賓蛤仔組和玉筋魚組的臟體比無顯著差異(P<0.05)。各餌料組短蛸的肝體比無顯著差異(P<0.05)。

表1 不同餌料對短蛸生長性能的影響Tab. 1 Effects of different diets on the growth performance of O. ocellatus

2.2 不同餌料對短蛸肌肉營養組成的影響

短蛸腕部肌肉的營養組成結果見表2。短蛸肌肉的水分含量為78.46%～79.63%, 各組間無顯著差異。各組餌料對短蛸肌肉中蛋白質和脂肪含量具有顯著影響(P<0.05), 肌肉的蛋白質和脂肪含量分別為70.68%～72.58%和2.04%～2.39%。南美白對蝦組和肉球近方蟹組蛋白含量無顯著差異(P<0.05), 顯著高于菲律賓蛤仔組和玉筋魚組蛋白含量(P<0.05); 肉球近方蟹組肌肉的脂肪含量最高, 顯著高于其余各組(P<0.05)。肌肉的灰分含量為8.07%～9.12%, 南美白對蝦組、肉球近方蟹組和菲律賓蛤仔組肌肉中灰分含量無顯著差異(P<0.05), 但顯著高于玉筋魚組(P<0.05)。筋魚組。南美白對蝦組、肉球近方蟹組和菲律賓蛤仔組的GDH 活性無顯著性差異(P<0.05), 且顯著高于玉筋魚組(P<0.05)。菲律賓蛤仔組的ACP 活性最高, 顯著高于其余各組(P<0.05), 肉球近方蟹組和玉筋魚組的ACP 活性無顯著差異(P<0.05), 且顯著高于南美白對蝦組(P<0.05)。不同餌料組的胃蛋白酶活性均有顯著性差異, 其中玉筋魚組的胃蛋白酶活性顯著高于其余各組(P<0.05)。

表2 不同餌料對短蛸肌肉一般營養成分的影響Tab. 2 Effects of different diets on the general nutritional components of O. ocellatus muscle

2.3 不同餌料對短蛸酶活性的影響

不同餌料對短蛸酶活性的影響見表3。南美白對蝦組的GPT 活性顯著高于其余各組(P<0.05), 菲律賓蛤仔組和玉筋魚組的 GPT 活性無顯著性差異(P<0.05), 且顯著高于肉球近方蟹組(P<0.05)。肉球近方蟹組的GOT 活性顯著高于其余各組(P<0.05),菲律賓蛤仔組GOT 活性顯著高于南美白對蝦組和玉筋魚組, 南美白對蝦組GOT 活性最低, 顯著低于玉

表3 不同天然餌料對短蛸酶活性的影響Tab. 3 Effects of different diets on the enzymatic activity of O. ocellatus

3 討論

3.1 不同餌料對短蛸生長性能的影響

餌料的蛋白質水平影響特定生長率, 從而影響增重率, 當餌料中的蛋白質接近水生動物所需的理想水平時, 動物的日增重最高, 蛋白質的沉積量最大[15]。蛸類以蛋白質為主要的能量來源, 對脂類的消化率很低, 有研究表明當餌料脂肪含量較高時, 真蛸生長較慢[4]。García 等[2]研究了不同飼料對真蛸生長和營養利用的影響, 結果表明飼喂低蛋白質高脂肪飼料的真蛸生長較差。以東方對蝦、三疣梭子蟹、菲律賓簾蛤和玉筋魚的蛋白質含量為參照, 其含量分別為18.6%、15.9%、7.5%和17.2%[16]。本實驗肉球近方蟹組短蛸的增重率最高, 其原因可能是菲律賓蛤仔蛋白質含量低, 故增重率較低; 而南美白對蝦和玉筋魚的蛋白質含量雖然高于肉球近方蟹, 但可能超出了短蛸的生長需求, 故也不能很好的促進生長。這與徐云等[17]對三疣梭子蟹及汪元等[18]對擬目烏賊的研究結果基本一致。王鵬帥等[19]也指出飼料中蛋白質水平對烏賊生長有顯著性影響。

頭足類喜食甲殼類動物, 與以魚類為食相比,以甲殼類動物為食增長更快[20-21]。蛸類養殖中常以鮮活的蝦蟹、貝類等為餌料, 在長蛸養殖中, 誘食性為蟹類>貝類>小雜魚, 短蛸喜食蟹類和小型貝類[22-23]。本實驗肉球近方蟹組短蛸的增重率顯著高于南美白對蝦組、菲律賓蛤仔組及玉筋魚組。這與Cagnetta等[24]的研究結果一致, 即蛸類對蟹類的攝食量顯著大于魚類, 以蟹類為食表現出最佳生長和增重。Rosas 等[9]研究結果也表明, 與高脂干顆粒飼料相比,用冷凍蟹類飼喂瑪雅蛸 (Octopus maya)獲得了較高的生長速率。在自然條件下生存的真蛸群體中, 其餌料組成中蟹類占62%～80%, 而魚類只占12%～30%,在人工養殖條件下, 相比較魚類, 蛸類也更偏食甲殼類動物[25-26]。Cerezo 等[7]也指出生長不僅與餌料的營養特性有關, 而且還與對餌料的偏好有關。

3.2 不同餌料對短蛸肌肉營養組成的影響

短蛸是典型的肉食性軟體動物, 蛋白質和脂肪的含量是評價動物體營養價值的重要依據[15,27]。本研究中, 各組對短蛸的蛋白質和脂肪含量有顯著影響, 這可能與實驗所用四種餌料在蛋白質和脂肪含量上的差異有關。適宜的蛋白質水平能促進水生動物蛋白質的合成, 抑制脂肪蓄積, 但當飼料蛋白質水平過低或過高時, 都會影響水生動物的體脂沉積[18]。據王光亞[16]報道, 東方對蝦、玉筋魚、三疣梭子蟹和菲律賓簾蛤的蛋白質含量順序為, 東方對蝦>玉筋魚>三疣梭子蟹>菲律賓簾蛤(18.6%>17.2%>15.9%>7.5%), 脂肪含量為東方對蝦<菲律賓簾蛤<三疣梭子蟹<玉筋魚(0.8%<2.2%<3.1%<5.6%), 因此與蛤蜊和魚相比, 蝦蟹是典型的高蛋白質低脂肪餌料。南美白對蝦組和肉球近方蟹組短蛸的蛋白質含量顯著高于菲律賓蛤仔和玉筋魚組, 而肉球近方蟹組短蛸的脂肪含量顯著高于其余各組, 這可能是因為南美白對蝦和肉球近方蟹均能滿足短蛸對蛋白質的營養需求,有利于促進短蛸蛋白質的合成; 但南美白對蝦的脂肪含量低于肉球近方蟹, 因此肉球近方蟹組短蛸的脂肪含量高。這與李正等[28]關于不同餌料對曼氏無針烏賊幼體體成分影響的研究相一致。汪元等[18]研究也表明, 擬目烏賊肌肉粗蛋白質和粗脂肪含量受飼料蛋白質水平影響顯著, 過低和過高的飼料蛋白質水平均會導致擬目烏賊肌肉脂肪含量的升高。王鵬帥等[19]也指出飼料蛋白質含量可以影響烏賊肌肉蛋白質含量, 而蛋白質水平對其脂肪含量的影響,不同物種表現不同。

3.3 不同餌料對短蛸酶活性的影響

蛋白質代謝以氨基酸為核心, 飼料或餌料中的蛋白質都要降解為氨基酸才能被機體利用, GPT 和GOT 主要存在于肝臟中, 其活性與氨基酸代謝強弱有著密切聯系, 是反映肝臟功能正常與否的重要指標[18,29-30]。當肝細胞受到損傷時, GPT 和GOT 會從肝細胞中釋放出來, 進入血液, 使肝組織中的酶活性下降[18]。本實驗不同餌料對短蛸肝胰腺的GPT 和GOT 活性有顯著影響。南美白對蝦組短蛸的GPT 活性顯著高于其余各組, 這可能與餌料的蛋白質水平有關, 南美白對蝦蛋白質含量高于肉球近方蟹, 可以提高GPT 活性。汪元等[18]研究表明, 隨著飼料蛋白質水平增加, 烏賊肝臟中GPT 含量先上升后穩定。肉球近方蟹組的GOT 活性最高, 而南美白對蝦組GOT 活性最低, 這可能是因為南美白對蝦中蛋白質含量超過了短蛸的需要量, 過剩的蛋白質經消化吸收分解為氨基酸, 氨基酸經過脫氨基作用, 不含氮部分進一步合成脂肪, 并在肝胰腺中積累進而造成損傷, 導致肝胰腺中的GOT 出現外溢現象, 使得GOT 含量降低[18,30]。GDH 是動物體內最重要的脫氫酶, 是非必需氨基酸合成的關鍵酶, 其活性與蛋白質的合成與分解有密切關系[29-30]。本實驗玉筋魚組短蛸GDH 活性顯著低于其他各組, 表明與其他三種餌料相比, 投喂玉筋魚對短蛸蛋白質代謝的影響更為顯著。ACP 由肝臟產生, 是軟體動物溶酶體酶的重要組分, 在體內直接參與磷酸基團的轉移和代謝,作為代謝調控酶在免疫反應中發揮重要作用[18]。菲律賓蛤仔組短蛸的ACP 活性顯著高于其余各組, 這與Rosa 等[9]實驗4 的研究結果一致, 即飼喂蛤蜊的瑪雅蛸(Octopus maya)體內有較高的ACP 活性, 飼喂鮮蟹肉的含量較低。

胃蛋白酶是關系到水生動物蛋白質消化吸收的主要消化酶, 其活性與餌料種類及餌料中營養成分的種類和含量有密切關系[18,31]。玉筋魚組的胃蛋白酶活性最高, 這可能是因為與其他餌料相比玉筋魚的蛋白含量較高, 刺激了短蛸的胃蛋白酶分泌。楊奇慧等[32]也指出, 胃蛋白酶活性在不同的試驗條件下變化較大。研究表明, 水生動物會根據飼料的不同營養水平, 來調節蛋白酶的分泌, 且蛋白酶活性的變化與餌料的蛋白質含量有關[18,33-34]。Rosas 等[35]表明馬雅蛸具有調節消化酶以適應不同的餌料和蛋白質水平的能力, 這與蛸類的生長機制密切相關, 也取決于餌料是否滿足其營養需求。茍妮娜等[36]研究不同蛋白質水平的飼料對凡納濱對蝦蛋白酶的影響, 結果表明胃蛋白酶活性對蛋白含量的變化較為敏感。

4 結論

本研究發現投喂肉球近方蟹可以顯著提高短蛸的增重率; 不同餌料對短蛸肌肉的蛋白質、脂肪和灰分含量有影響, 對其肝胰腺功能和胃蛋白酶活性也有顯著影響。