雨生紅球藻在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

吳曉娟，劉海燕，顧繼銳，唐小平，羅國強

（通威股份有限公司，四川成都 610041）

雨生紅球藻中含有大量天然蝦青素，也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，具有促進(jìn)養(yǎng)殖對象著色、抗氧化和增強免疫力等作用，能使蝦、螃蟹、鱒魚和三文魚等水生動物機體呈現(xiàn)紅色或桔紅色，增加水產(chǎn)品的營養(yǎng)和商品價值，同時也是這些水產(chǎn)動物正常生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì)（陳峰和姜悅，1999）。此外，與其他類胡蘿卜素一樣，水產(chǎn)動物自身不能合成蝦青素，只能通過攝食富含蝦青素的微藻、浮游植物等水生生物才能獲得并在體內(nèi)積累（Britton等，1995）。大量研究表明，富含蝦青素的雨生紅球藻既可以作為著色劑和抗氧化劑的功能性飼料添加劑，也可以作為蛋白質(zhì)的替代原料，對養(yǎng)殖對象的著色、存活、生長、繁殖和發(fā)育、生理功能和營養(yǎng)價值具有積極的作用。本文介紹了雨生紅球藻中的蝦青素的特點和雨生紅球藻在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究進(jìn)展。

1 雨生紅球藻中的蝦青素

雨生紅球藻細(xì)胞內(nèi)的蝦青素含量為1.5%～3.0%，被認(rèn)為是自然界中生產(chǎn)天然蝦青素的最好生物。雨生紅球藻所含蝦青素以反式結(jié)構(gòu) （3S-3'S）為主，與鮭魚等水生動物所含的蝦青素構(gòu)型基本一致，而且其脂類配比（約5%的游離，25%的雙酯和70%的單酯）與動物體內(nèi)的蝦青素配比也極為相似，易被生物體吸收，這些優(yōu)勢是人工合成蝦青素和利用真菌等提取的蝦青素所不具備的（蔡明剛等，2003；Orosa 等，2001）。此外，作為一種天然蝦青素，雨生紅球藻中的蝦青素，在穩(wěn)定性、氧化活性、生物安全性、生物效價等方面都要優(yōu)于人工合成蝦青素（蔡明剛等，2003）。雨生紅球藻在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用方式，一種是直接投喂或在苗池中培養(yǎng)新鮮藻液；另一種是作為配合飼料的營養(yǎng)添加劑，直接添加雨生紅球藻藻粉或提取了絕大部分蝦青素的雨生紅球藻藻粉，或是從雨生紅球藻提取了蝦青素后應(yīng)用。

2 雨生紅球藻在魚類養(yǎng)殖中的應(yīng)用

2.1 促進(jìn)養(yǎng)殖魚類著色 在餌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)殖魚類的皮膚、肌肉呈鮮紅色，且肉味更為鮮美，效果比合成蝦青素明顯 （王銀東等，2008）。Sommer等（1992）對虹鱒投喂含有雨生紅球藻的飼料100 d后，發(fā)現(xiàn)魚肉的類胡蘿卜素、蝦青素的積累和著色效果明顯增強，魚肉顏色鮮艷。Chatzifotis等（2005）發(fā)現(xiàn)雨生紅球藻源蝦青素使赤鯛體表的類胡蘿卜素含量顯著增加，并使其體色達(dá)到野生赤鯛的水平，而β-胡蘿卜素和番茄紅素沒有明顯效果。Guerin和Hosokawa（2001）的研究結(jié)果也顯示，與合成蝦青素相比，雨生紅球藻源蝦青素使海鯛的體色更加鮮艷，并且40 mg/kg的2%的雨生紅球藻源蝦青素的著色效果為20 mg/kg的2%的雨生紅球藻源蝦青素或40 mg/kg合成蝦青素的2倍。Tejera等（2007）對赤鯛喂食不同來源的蝦青素4周后，相對于對照組（未添加蝦青素）的灰色體色，各試驗組的魚體色均為粉紅色，且0.0025%～0.005%的雨生紅球藻源蝦青素具有最好的著色效果，促進(jìn)了類胡蘿卜素和蝦青素的積累，降低了脂肪酸脂質(zhì)過氧化物水平。

此外，雨生紅球藻對觀賞魚也有很好的著色效果。衡量觀賞魚的市場價值的一個重要的評判標(biāo)準(zhǔn)就是體色。而類胡蘿卜素在魚體色彩中有著重要的作用，觀賞魚自身不能合成類胡蘿卜素，需要從外界獲得類胡蘿卜素從而表現(xiàn)出鮮艷的體色（Gouveia 和 Rema，2005）。 在觀賞魚養(yǎng)殖中，與其他著色劑產(chǎn)品相比，雨生紅球藻源蝦青素的著色效果最為顯著且持久（Lorenz 和 Cysewski，2000）。Ako等（1999）在紅劍尾魚、麗體魚、霓虹燕子的飼料中添加1.5%的螺旋藻粉和1%的雨生紅球藻藻粉，飼養(yǎng)3周后，觀賞魚的體表顏色顯著增強，所有添加了藻粉的試驗組觀賞魚的著色效果均顯著優(yōu)于未添加類胡蘿卜素或添加傳統(tǒng)類胡蘿卜素來源的試驗組。李艷艷等（2009）在錦鯉基礎(chǔ)餌料中添加0～5.5 g/kg雨生紅球藻蝦青素粉，飼養(yǎng)60 d后，添加雨生紅球藻蝦青素粉的試驗組的體組織色素沉積量顯著高于對照組，且添加量為3.5 g/kg時著色最顯著。Pan和Chien（2009）對火鶴魚投喂含雨生紅球藻的餌料8周后，該魚體的皮膚、魚鰭、肌肉中積累了大量的蝦青素，體表積累的蝦青素隨著藻粉添加量的增加而升高。

2.2 提高養(yǎng)殖魚類的生長和繁殖性能 雨生紅球藻及其蝦青素能夠提高養(yǎng)殖魚類免疫力和存活率，促進(jìn)養(yǎng)殖魚類生長和繁殖，改善其生理功能。Ilyasov和Golovin（2003）發(fā)現(xiàn)喂食雨生紅球藻源蝦青素使鱘魚的白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的數(shù)量增加，提高了其免疫力，并提高鱘魚的生長速率，降低餌料系數(shù)，使飼料轉(zhuǎn)化率提高30%。Sheikhzadeh等（2012）研究表明，投喂含有0.1%～1%雨生紅球藻的飼料30 d后，虹鱒的免疫系統(tǒng)和某些生理指標(biāo)得到有效改善。Ansari等（2011）發(fā)現(xiàn)使用添加雨生紅球藻的飼料，可以明顯增加虹鱒魚的產(chǎn)卵率、受精率、發(fā)眼率、孵化率，藻粉添加量越高，效果越好；與添加合成蝦青素的試驗組相比，雨生紅球藻組可以更好地增強虹鱒的繁殖性能和魚卵質(zhì)量。黃璞諱等（2011）試驗表明，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，且50 mg/kg蝦青素就能滿足七彩神仙魚的生長需求。

3 雨生紅球藻在蝦養(yǎng)殖中的應(yīng)用

3.1 促進(jìn)對蝦著色 蝦青素可與蛋白質(zhì)結(jié)合形成復(fù)合體，使甲殼類動物呈現(xiàn)不同的顏色，是目前最好的對蝦體表著色物質(zhì)（Lorenz和Cysewski， 2000）。在對蝦喂養(yǎng)中使用雨生紅球藻，可以使其獲得更好的著色效果和更多的蝦青素積累 （Ju等，2012）。 Chien和 Shiau（2005）投喂對蝦雨生紅球藻后發(fā)現(xiàn)，蝦殼和蝦肉的蝦青素含量分別提高了75.5%和66.4%，蝦殼和蝦肉中的蝦青素含量和著色程度隨著雨生紅球藻粉含量的升高而提高。

3.2 提高對蝦的存活率、生長速率和繁殖性能雨生紅球藻作為對蝦飼料添加劑，可提高對蝦的存活率，促進(jìn)對蝦的生長和繁殖發(fā)育。Darachai等（1998）比較了雨生紅球藻源蝦青素和合成蝦青素對斑節(jié)對蝦幼體三個生活階段的存活率和生長的影響。發(fā)現(xiàn)在蚤狀幼體期，投喂含有雨生紅球藻源蝦青素（82.5%）、自然食物（82%）、無蝦青素（74%）的試驗組的存活率顯著高于投喂合成蝦青素的試驗組（27.8%）；在糠蝦幼蟲期，投喂含有雨生紅球藻源蝦青素（69.7%）或自然食物（76.7%）的試驗組的存活率顯著高于無蝦青素（57.3%）或投喂合成蝦青素（58.1%）的試驗組；而在仔蝦期，投喂含有雨生紅球藻源蝦青素的試驗組的存活率、生長速率、類胡蘿卜素含量顯著高于其他試驗組，且對于低鹽環(huán)境具有更高的忍受力。Chien和Shiau（2005）通過飼喂對蝦不同雨生紅球藻水平的餌料9周后發(fā)現(xiàn)，與未添加藻粉的對照組相比，飼喂了藻粉的對蝦的存活率、對低氧環(huán)境的耐受力得到顯著提高。裴素蕊等（2009）將雨生紅球藻源蝦青素，以不同質(zhì)量濃度添加到凡納濱對蝦的飼料中，投喂7周后結(jié)果顯示，藻源蝦青素可顯著提高凡納濱對蝦的特定生長率、總抗氧化能力和存活率，存活率由對照組的78.3%提高到90%，蝦青素的最適添加量及最佳投喂時間分別為80 mg/kg和4周。不論利用藻源蝦青素還是提取了蝦青素的雨生紅球藻藻粉，對對蝦均能起到良好的效果。Ju等（2012）使用提取了蝦青素的副產(chǎn)品雨生紅球藻藻粉，替代太平洋白對蝦日糧中12.5%的魚粉蛋白，喂養(yǎng)8周后，與對照組相比（未添加藻粉），添加藻粉的試驗組顯著提高了蝦的生長速率，降低了餌料系數(shù)。

4 小結(jié)

水產(chǎn)動物本身不能合成蝦青素，必須從餌料中獲得。相對于合成蝦青素，天然蝦青素來源的雨生紅球藻在生物效價、功能、安全性等方面均具有一定優(yōu)勢，且無毒、無害、無副作用，不會造成環(huán)境污染，是一種安全、環(huán)保型添加劑。然而目前國際市場上的雨生紅球藻及其蝦青素價格昂貴，相信隨著雨生紅球藻培養(yǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步，蝦青素產(chǎn)量的提高和成本的降低，雨生紅球藻及其蝦青素在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用將更加廣泛。

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