四種飼料原料對刺參生長、體成分及消化生理的影響

■李 旭 章世元 陳四清 鄒安革 高 菲 孫慧玲 燕敬平 劉長琳

(1.揚(yáng)州大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇揚(yáng)州 225009；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所，山東青島 266071；3.山東安源水產(chǎn)股份有限公司，山東煙臺 265600)

刺參(Apostichopus japonicus)具有很高的營養(yǎng)、藥用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，已發(fā)展成為我國海水養(yǎng)殖業(yè)主要養(yǎng)殖的海珍品，其養(yǎng)殖規(guī)模日益擴(kuò)大。然而，刺參養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展造成了刺參的天然餌料——鼠尾藻等大型海藻的需求量不斷增加，繼而引起鼠尾藻資源的供應(yīng)不足，價(jià)格日益攀升，天然餌料資源已不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。加之對刺參營養(yǎng)需求、人工配合飼料及消化生理等研究工作相對滯后，飼料原料不足問題已成為阻礙刺參養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展的潛在因素。因此，研究開發(fā)新型刺參用飼料資源和全價(jià)配合飼料迫在眉睫。本試驗(yàn)研究比較了4種不同飼料原料對刺參幼參生長的影響，結(jié)合分析不同原料與刺參腸道消化酶活性的相互關(guān)系，以期選擇出較適合刺參生長需求的新型飼料原料，為刺參飼料資源的開發(fā)及全價(jià)配合飼料的研制提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)飼料

分別用海帶粉、脫膠海帶粉、苜蓿草粉和石莼粉4種原料為主成分配制試驗(yàn)飼料，飼料配方見表1。所有飼料原料粉碎粒度均達(dá)到150 μm，采用逐級混合法將各飼料原料混合均勻后裝袋，并保存于-20℃冰箱中備用。

表1 試驗(yàn)飼料配方（%）

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)用刺參由山東安源水產(chǎn)股份有限公司提供。隨機(jī)選取體質(zhì)量約為6.50 g/頭、大小均勻、體色相近、健康無病且活力強(qiáng)的刺參用于試驗(yàn)。試驗(yàn)共設(shè)4組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)40頭刺參，分別飼養(yǎng)于12個80 cm×60 cm×50 cm的白色塑料水槽中，水槽中垂直放入20片聚乙烯波紋板。養(yǎng)殖試驗(yàn)為45 d。

試驗(yàn)期間，采用避光養(yǎng)殖形式，水溫保持在14～18 ℃、鹽度為30.5～31.5，連續(xù)充氣，溶氧保持在5 mg/l以上，pH值為7.5～8.0。每天上午將各試驗(yàn)飼料和3倍量的海泥分別置于不同塑料杯中，加入適量海水，攪拌均勻靜置浸泡3～4 h；下午14∶00吸底換水1次，換水量為1/2～2/3，換水后將已發(fā)酵好的試驗(yàn)飼料和海泥混合均勻后進(jìn)行投喂。每天觀察刺參攝食與排便情況，及時調(diào)整飼喂量。

1.3 樣品采集及指標(biāo)測定

1.3.1 生長性能指標(biāo)測定

試驗(yàn)開始與結(jié)束時分別對各組刺參計(jì)數(shù)、稱重，計(jì)算成活率、增重率和特定生長率、飼料系數(shù)等指標(biāo)。稱重前將刺參停食饑餓36 h，于干凈毛巾上靜置30 s，待其體腔內(nèi)的水盡量排空后用感量為0.01 g的電子分析天平進(jìn)行稱重；測量體長時，將刺參放入盛有適量海水的塑料盆中靜置，待其自然伸展后進(jìn)行測量。刺參增重率（WGR）、特定生長率（SGR）、飼料系數(shù)（FC）、蛋白質(zhì)效率、存活率、臟壁比和消化道指數(shù)的計(jì)算公式如下：

蛋白質(zhì)效率(%)=總增重/(攝食量×飼料蛋白含量)×100；

存活率(%)=成活頭數(shù)/總頭數(shù)×100；

臟壁比=內(nèi)臟質(zhì)量/體壁質(zhì)量；

比腸重=腸重/體重；

比腸長=腸長/體長。

式中：Wt——試驗(yàn)刺參的終末體質(zhì)量（g）；

W0——試驗(yàn)刺參的初始體質(zhì)量（g）；

t——飼養(yǎng)時間（d）；

C——刺參攝食量（g）。

1.3.2 體壁營養(yǎng)成分及消化酶活性測定

隨機(jī)選取各試驗(yàn)組刺參樣品于冰盤上解剖，取出消化道，剔除與消化道相連的呼吸樹及脂肪組織，迅速保存于液氮中帶回實(shí)驗(yàn)室，轉(zhuǎn)移至-80℃超低溫冰箱中保存，用于胃蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性的測定。體壁保存于-20℃冰箱中用于營養(yǎng)成分分析。

飼料和刺參體壁粗蛋白用凱氏定氮法測定，粗脂肪用索氏抽提法測定，粗灰分用微波馬福爐550℃下灼燒法測定，水分用烘箱(105℃)烘干法測定。腸道蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性均用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒測定，酶活以比活力表示。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。采用SPSS 16.0進(jìn)行單因素方差分析，如有顯著差異，再進(jìn)行Dun?can's多重比較以P＜0.05作為顯著性差異標(biāo)準(zhǔn)。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 4種主成分原料對刺參生長及飼料利用效果的影響

2.1.1 4種主成分原料對刺參生長的影響(見表2)

表2 4種主成分原料對刺參生長的影響

由表2可知，45 d的飼喂試驗(yàn)結(jié)束時，4種主成分原料對刺參的增重效果依次為脫膠海帶粉＞石莼粉≈海帶粉＞苜蓿草粉。其中脫膠海帶粉組的增重率達(dá)到79.38%，特定生長率達(dá)到1.30%/d，均顯著高于其它試驗(yàn)組（P＜0.05），而其它3組之間彼此沒有顯著差異（P＞0.05）；另外，4個試驗(yàn)組刺參的臟壁比均為0.08左右，存活率均達(dá)到96.67%以上，彼此之間沒有顯著差異（P＞0.05）。

2.1.2 4種主成分原料對刺參飼料利用效果的影響（見表3）

表3 4種主成分原料對刺參飼料利用效果的影響

由表3可知，4種主成分原料對飼料系數(shù)和蛋白質(zhì)效率有影響。脫膠海帶粉組的飼料系數(shù)最低(1.75)，而蛋白質(zhì)效率最好的是海帶粉組，其次為脫膠海帶粉組、石莼粉組，最差的是苜蓿草粉組。

2.2 4種主成分原料對刺參體壁營養(yǎng)成分的影響（見表4）

表4 4種主成分原料對刺參體壁營養(yǎng)成分的影響(%)

由表4可知，刺參體壁中水分含量最高，高達(dá)91.18%以上，其次為粗蛋白、粗灰分，粗脂肪的含量最低，不足2.00%，且4種主成分原料對刺參體壁營養(yǎng)成分有不同程度的影響。刺參體壁粗蛋白和粗脂肪含量以石莼粉組的最高，且顯著高于其它3組（P＜0.05）；而刺參體壁中水分和灰分含量在不同試驗(yàn)組中沒有顯著變化（P＞0.05）。

2.3 4種主成分原料對刺參消化生理的影響

2.3.1 4種主成分原料對刺參消化道指數(shù)的影響（見表5）

表5 4種主成分原料對刺參消化道指數(shù)的影響

由表5可知，刺參的消化道重占體重的3%，各試驗(yàn)組的比腸重沒有顯著差異（P＞0.05），消化道長是刺參體長的2.58倍之多，以海帶粉組的最大，其次依次為脫膠海帶粉組、石莼粉組和苜蓿草粉組。

2.3.2 4種主成分原料對刺參腸道消化酶活性的影響（見表6）

表6 4種主成分原料對刺參消化酶活性的影響

由表6可知，4種主成分原料對刺參腸道消化酶活性有不同程度的影響。刺參消化道胃蛋白酶活性不受飼料原料的影響，保持在0.60 U/mg以上；淀粉酶活性受飼料的影響，從高到低依次為海帶粉組、脫膠海帶粉組、石莼粉組和苜蓿草粉組；脂肪酶活性以海帶粉組和石莼粉組的脂肪酶活性較高，且高于其它兩組（P＜0.05）。

3 討論

3.1 4種主成分原料對刺參生長性能的影響

適口性及營養(yǎng)成分是餌料影響動物生長的關(guān)鍵因素之一。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，以脫膠海帶粉為主成分配制而成的飼料對刺參的生長效果最好，且顯著高于其它3組，海帶粉和石莼粉對刺參的生長效果作用相近，而苜蓿草粉的促生長作用相對較低，但與海帶粉和石莼粉之間沒有顯著差異。造成這種差異可能與4種原料的適口性和所含營養(yǎng)成分的不同以及刺參消化生理特點(diǎn)和食性等方面有關(guān)。

脫膠海帶是海帶經(jīng)過堿處理，提取了褐藻膠、碘、甘露醇等成分后制得，其中的蛋白質(zhì)含量和膳食纖維含量均高于鮮海帶。且脫膠海帶中蛋白質(zhì)所含必需氨基酸水平相對較高，達(dá)到41%[1]。甘純璣等(1994)[2]對福建產(chǎn)的脫膠海帶粉進(jìn)行分析指出，其中的粗蛋白含量約為20%(以干物質(zhì)計(jì))，且蛋白質(zhì)組成中的蛋氨酸、精氨酸、賴氨酸和半胱氨酸含量較高，分別達(dá)到4.0%、12.7%、13.4%和13.9%。可滿足刺參幼參生長所需的蛋白質(zhì)含量[3-4]，從而表現(xiàn)出良好的生長效果。另有研究表明，消化道相對較短的雜食性魚類能有效利用脫膠海帶中的蛋白質(zhì)，提高蛋白質(zhì)消化利用率[5-7]。刺參在自然海區(qū)內(nèi)主要以泥沙中的原生動物、細(xì)菌、單細(xì)胞藻類、海藻碎片和腐殖質(zhì)等動植物及其碎屑為食，因此，刺參可能與雜食性魚類相似，能較好地利用脫膠海帶中的蛋白質(zhì)等營養(yǎng)供自身生長所需。

海帶富含豐富的多糖、維生素、微量元素、膳食纖維和未知促生長素等多種營養(yǎng)物質(zhì)，其中礦物質(zhì)和微量元素大多以有機(jī)態(tài)的形式存在，不易發(fā)生氧化，便于動物的消化吸收，且還具有維持酸堿平衡、抗氧化和提高免疫力等多種營養(yǎng)生理作用[8]，在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖中取得了較好的效果。有研究表明，在飼料中添加適量的海帶粉可提高異育銀鯽、凡納濱對蝦、羅氏沼蝦等水產(chǎn)動物的生長性能[9-11]。本試驗(yàn)中，海帶粉在刺參養(yǎng)殖中沒有表現(xiàn)出很好的生長效果，這與朱建新等（2007）[12]、唐黎等（2007）[13]、Liu 等（2009）[14]和郭娜等（2011）[15]的研究結(jié)果基本一致，其主要原因可能與海帶粉自身蛋白質(zhì)含量較低[8]，不能滿足刺參的生長需求以及刺參腸道內(nèi)褐藻酸酶活力較低而無法消化吸收富含褐藻酸的海帶粉中的營養(yǎng)物質(zhì)等方面有關(guān)，有待今后進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

石莼是另外一種資源豐富的大型海藻，含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物和多種微量元素，在蛋雞、對蝦幼體和幼鮑等畜禽水產(chǎn)動物養(yǎng)殖中的應(yīng)用取得了較好效果[16]。朱建新等（2007）[12]使用鮮石莼磨碎液投喂體重為(2.76±0.39)g的刺參，其生長效果好于使用鮮海帶磨碎液的飼喂效果，且成活率也高。本試驗(yàn)用石莼干粉為主成分配制的飼料來投喂刺參，其生長效果與海帶干粉組的相當(dāng)，與朱建新等（2007）[12]的研究結(jié)果不同，其原因可能是由于本試驗(yàn)使用的石莼和海帶為干粉，與新鮮的原料磨碎液相比，其適口性和營養(yǎng)成分存在差異。此外，石莼粉對刺參生長效果促進(jìn)作用雖然沒有脫膠海帶粉的效果好，但能增加刺參體壁營養(yǎng)物質(zhì)粗蛋白和粗脂肪的含量。因此，在刺參用配合飼料的配置中可以考慮適當(dāng)添加石莼粉以提高刺參的營養(yǎng)價(jià)值。

苜蓿草是我國廣泛分布的重要陸生牧草資源，素有“牧草之王”之稱，富含蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素和未知生長因子等，具有營養(yǎng)豐富、易于消化等特點(diǎn)[17]，可被看作潛在的水產(chǎn)飼料蛋白原料。目前，有關(guān)苜蓿草粉在畜禽養(yǎng)殖中應(yīng)用廣泛，且效果良好，但在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用報(bào)道較少。張春梅等（2005）[18]在黃河鯉魚飼料中添加5%的苜蓿草粉不僅能提高鯉魚的生產(chǎn)性能，而且也有助于提高魚肉品質(zhì)，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。何云等（2008）[19]在團(tuán)頭魴飼料中添加苜蓿草粉后可顯著改善其生長性能，添加量以16%為宜。趙華林等（2011）[20]認(rèn)為，苜蓿草粉在草魚日糧中的最適添加量為3.5%，適宜添加量為7.8%，最多可以添加到日糧的10%。本試驗(yàn)中以苜蓿草粉為主成分的飼料飼喂刺參的生長性能效果最差，其原因可能是由于苜蓿草粉為陸生植物粉，其適口性和蛋白質(zhì)質(zhì)量不如脫膠海帶、海帶和石莼等海藻粉適合刺參的攝食與消化吸收，不宜在刺參等水產(chǎn)動物飼料中大量添加使用，而本試驗(yàn)的苜蓿草粉在飼料中的含量達(dá)到50%之多，從而引起刺參生長受阻。因此，苜蓿草粉在刺參飼料中的使用效果及其最適添加量有待今后進(jìn)一步研究確定。

3.2 4種主成分原料對刺參消化生理的影響

動物的消化道是其消化食物、吸收養(yǎng)分的重要場所，具有很強(qiáng)的可塑性，對飼料組成、攝食狀況和代謝狀態(tài)等變化具有一定的適應(yīng)性[21]。不同食性魚類的腸長度存在差異。一般情況下，草食性魚類的腸較長，可達(dá)其體長的2～5倍，甚至15倍，而肉食性魚類的腸僅為其體長的1/3～3/4[22]。本試驗(yàn)中刺參消化道長度是自身體長的2.58～3.04倍，與草食性魚類腸道相仿，與刺參自身攝食食性相關(guān)。海帶粉組的刺參比腸長最大，可能是由于海帶粉組飼料營養(yǎng)成分不足，刺參靠增加消化道的長度來提高自身的攝食量，延長食物在腸道內(nèi)的停留時間，使食物與腸道消化酶充分反應(yīng)，從而提高食物中營養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收，滿足刺參生長的營養(yǎng)需求。

刺參沒有特化的消化腺，腸道起到相應(yīng)的消化腺作用，可分泌蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等多種消化酶來促進(jìn)飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收[23]。因此，刺參腸道各種消化酶活性的高低對所攝食飼料營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率的大小至關(guān)重要。有研究表明，動物消化酶活力會隨飼料種類和成分的變化而變化，其變化規(guī)律一般為飼料中某營養(yǎng)成分的增加，會引起消化該營養(yǎng)成分的消化酶活力的增加，而其它消化酶活力也會隨之發(fā)生相應(yīng)的變化[24]。郭娜(2011)[21]認(rèn)為，刺參可以通過調(diào)節(jié)其消化道的生理功能和消化酶活力來適應(yīng)不同來源的食物，刺參在攝食不同來源的飼料后，其腸道內(nèi)各消化酶活性在不同攝食時期的變化趨勢存在著差異。本試驗(yàn)中，4種飼料蛋白質(zhì)含量的不同并未對刺參腸道胃蛋白酶活性產(chǎn)生顯著影響，其原因可能是由于本試驗(yàn)飼喂天數(shù)較短而使刺參腸道胃蛋白酶的分泌不足以完全適應(yīng)飼料的變化，其活性也沒有達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)。另外，本試驗(yàn)的海帶粉組刺參腸道淀粉酶和脂肪酶活性均最高，可能與海帶粉的營養(yǎng)成分和性質(zhì)有關(guān)。