飼料鐵元素含量對擬穴青蟹幼蟹生長和體組成的影響

董蘭芳，張琴，*，許明珠，童潼

(1. 廣西壯族自治區(qū)海洋研究所，廣西海洋生物技術重點實驗室，廣西 北海 536000; 2. 廣西民族大學，海洋與生物技術學院，廣西 南寧 530006)

擬穴青蟹(Scyllaparamamosain)屬暖水廣鹽性海水肉食蟹類，是分布在我國東南沿海青蟹屬(Scylla)的優(yōu)勢種[13]，是經濟價值很高的海水養(yǎng)殖蟹類，但國內外對其營養(yǎng)需求研究和配合飼料的研究開發(fā)起步較晚，養(yǎng)蟹所用的飼料主要是天然低質魚、蝦、貝類等。該文開展飼料鐵元素含量對擬穴青蟹存活、生長及體組成的研究，為擬穴青蟹人工配合飼料的開發(fā)提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料配方與制作

試驗用飼料主要由酪蛋白、明膠、魚油、糊精、卵磷脂、褐藻酸鈉、微晶纖維素、維生素預混料以及礦物質預混料組成，并用蛋氨酸鐵來調節(jié)試驗飼料中的鐵元素含量。制作飼料之前，分別對各原料進行蛋白質、脂肪以及能值的測定，作為制定和調整飼料配方的依據。如表1所示，經測定，6種試驗飼料中鐵元素的實際含量分別為8.1、39.7、55.6、122.3、275.2、468.3 mg /kg。飼料制作過程為，先將主要原料粉碎過100目篩，按照添加量的多少從低至高逐級稱重并混合均勻，與魚油搓勻之后再加少量水搓勻，制成顆粒飼料后烘干，裝袋標號備用。該飼料制作加工過程均參照Blair等[11]介紹的方法。

表1 試驗飼料組成及營養(yǎng)水平(干物質)

注：① 維生素預混料為每kg飼料提供：VA112 50 IU，VD2.5 mg，VE150 IU，VK6.25 mg，生物素 1 mg，煙酸 100 mg，泛酸鈣150 mg，VB630 mg，核黃素20 m，VB12187.5 mg，葉酸1.975 mg，肌醇1 g，膽堿1.5 g，硫胺素 9.75mg，Vc 50 mg；② 礦物質預混料為每kg飼料提供： CaCO3145 mg， K2HPO484 mg，MgSO4·7H2O 130 mg， Ca3(PO4)2115.5 mg，MnSO4·H2O 0.65 mg，KI 0.15mg，NaHSeO30.25 mg， CoCl2·6H2O 0.4 mg，ZnSO4·7H2O 2.5 mg，NaCl 12.5 mg，CuSO4·5H2O 2.5 mg，F(xiàn)eSO4·7H2O 6.55 mg。

1.2 試驗設計與飼養(yǎng)管理

試驗用擬穴青蟹幼蟹為廣西海洋研究所自主培育的仔蟹Ⅰ期苗種。選取體質量相近、活力較好的幼蟹1440只，初始平均體質量38.26±0.11 mg，隨機分成6個鐵水平試驗組。養(yǎng)殖試驗在塑料桶(Φ25 cm×20 cm)內開展，將塑料桶置于陰涼處，桶底鋪一層沙子(約0.5 cm厚)，為避免幼蟹互相殘食，每個塑料桶放1只幼蟹，即1只幼蟹為一個重復，每個碳水化合物水平飼料設置240個重復，每80個重復作為一個樣品組用于數(shù)據統(tǒng)計分析以及各項指標分析。每天在7：00和18：00進行投餌，投餌前先用吸管吸出殘餌及糞便，控制好投喂量，以略有剩餌為宜。每2 d換1次水，換水量約為桶內水一半，每個星期徹底清洗塑料桶1次。飼養(yǎng)試驗為期3周。試驗期間，水溫29～31 ℃，鹽度20～25，溶氧大于5.0 mg/L。

1.3 樣品收集與分析

3周飼養(yǎng)試驗結束后，收集各個樣品組塑料桶內的幼蟹，記錄存活數(shù)量并稱重，計算終末平均體質量(FBW)然后分裝于兩個離心管中，轉入-20 ℃保存，分別用于常規(guī)營養(yǎng)成分和消化酶活性的分析。成活率(SR) 、增重率(WGR)和特定生長率(SGR)的計算公式如下：

SR(%)=終末幼蟹數(shù)量/初始幼蟹數(shù)量×100;

WGR(%)=(終末體質量-初始體質量) /初始體質量×100;

SGR(%/day)=(ln終末體質量 - ln初始體質量) /試驗天數(shù)×100。

飼料和幼蟹常規(guī)營養(yǎng)成分分析：采用105 ℃常壓恒溫烘干至恒重測定水分；采用凱氏定氮儀(Foss，Kjeltec 8400 Analyzer Unit，Sweden)測定粗蛋白；采用索氏抽提儀(Foss，Soxtec System 2050，Sweden)測定粗脂肪；采用馬弗爐(天津市泰斯特儀器有限公司)于550 ℃灼燒12 h測定灰分。

1.4 數(shù)據統(tǒng)計分析

采用SPSS 19.0對所有數(shù)據進行單因素方差分析(One-Way ANOVA)，若差異達到統(tǒng)計學意義(P<0.05)則進行Tukey多重比較，結果表示為“平均值±標準誤”(n=3)。

2 結果與分析

2.1 不同鐵元素含量飼料對擬穴青蟹幼蟹生長的影響

由表2可知，飼料中鐵元素含量對擬穴青蟹幼蟹的FBW、WGR及SGR有顯著影響(P<0.05)。隨著飼料中鐵元素含量的增加，幼蟹的FBW、WGR和SGR呈先顯著升高(P<0.05)后顯著降低(P<0.05)的趨勢，鐵元素含量為55.6 mg/kg試驗組，幼蟹FBW、WGR和SGR均達到最大，分別為122.64 mg、222.14%和5.85%/d。飼料鐵元素含量對幼蟹的成活率沒有顯著影響(P>0.05)，各試驗組幼蟹的成活率均在90%以上。

表2 飼料鐵元素水平對青蟹生長的影響(平均值±標準誤)1

注：表中數(shù)據上標含有不同字母代表差異具統(tǒng)計學意義(P<0.05);相同字母表示差異不具統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

通過線性回歸分析(見圖1)。

圖1 飼料鐵元素含量與擬穴青蟹幼蟹增重率的回歸分析

以鐵元素含量51.80 mg為界，WGR(y1)可與飼料鐵元素含量(x1：8.1、39.7、55.6 mg/kg)形成線性關系，其方程為y1=2.696 2x1+77.906(R2= 0.9869)；WGR(y2)可與飼料鐵元素含量(x2：122.3、275.2、468.3 mg/kg)形成線性關系，其方程為y2=-0.298 8x2+ 233.04(R2=0.829 2)。兩直線交匯處，即是WGR達到最大值(217.70%)時，飼料鐵元素含量為51.80 mg/kg。

2.2 不同鐵元素含量飼料對擬穴青蟹幼蟹體組成的影響

由表3可知飼料中不同鐵元素含量對幼蟹的水分、粗蛋白和灰分含量沒有顯著影響(P>0.05)，但是對幼蟹的粗脂肪含量有顯著影響(P<0.05)。生長率最高組，即鐵元素含量為55.6 mg/kg的試驗組粗脂肪含量最高，顯著高于鐵元素含量122.3 mg/kg、275.2 mg/kg、468.3 mg/kg試驗組，而與鐵元素含量8.1 mg/kg和39.7 mg/kg試驗組沒有差異。

表3 飼料鐵元素水平對青蟹體成分的影響(平均值±標準誤)11

注：表中數(shù)據上標含有不同字母代表差異具統(tǒng)計學意義(P<0.05)；相同字母表示差異不具統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

3 討 論

鐵是動物機體最必需的微量元素之一，是血紅素和肌紅蛋白的組分，作為氧的載體保證組織內氧的正常輸送，鐵也是細胞色素酶和多種氧化酶的成分，與動物細胞生物氧化過程有密切關系[1，12]。鐵的缺乏與過量都對機體造成負面影響。隨著飼料中鐵含量從 285.3 mg/kg 增加到327.2 mg/kg， 美國紅魚的增重率和特定生長率顯著升高，而飼料中鐵含量達到443.7 mg/kg 之后，其增重率和特定生長率顯著降低，但成活率沒有顯著變化，回歸擬合分析表明美國紅魚飼料的最適鐵含量為330 mg/kg[7]；隨著飼料中鐵水平的上升，方格星蟲的增重率、特定生長率和成活率均呈先增加后降低的趨勢，以增重率為評價指標，方格星蟲飼料最佳鐵水平為115.6 mg/kg[8]；當飼料中鐵添加量從0～120 mg/kg時，團頭魴(Megalobramaamblycephala)終末體質量、增重率和特定生長率均顯著上升，從120～480 mg/kg則顯著下降，成活率在各組之間沒有統(tǒng)計學意義差異，回歸分析添加124.55 mg/kg鐵時得到最大特定生長率，此時飼料鐵實際含量為493.26 mg/kg[13]。然而在鐵含量為12 mg/kg的基礎飼料中添加0～80 mg/kg鐵，各試驗組南美白對蝦的增重率和成活率沒有統(tǒng)計學意義差異[4]；飼料添加0～320 mg/kg鐵元素對奧尼羅非魚(Oreochromisniloticus×O.aureus)的終末體質量、增重率和成活率都沒有顯著影響[14]。以上研究表明，不同水生物種對鐵的生理需要量及敏感程度有很大差異，而水生動物對鐵的利用率還受到試驗條件、鐵源、飼料組分等的影響[15]。該試驗中飼料中鐵元素含量對擬穴青蟹幼蟹的終末體質量、增重率和特定生長率有顯著影響，對其成活率沒有顯著影響，幼蟹的終末體質量、增重率和特定生長率呈先顯著升高后顯著降低的趨勢，與美國紅魚和團頭魴的變化趨勢相同。折線模型回歸分析表明，飼料鐵元素含量為51.80 mg/kg時，增重率達到最大值，即擬穴青蟹幼蟹飼料鐵元素的最適含量為51.80 mg/kg，低于軍曹魚(200 mg/kg)、美國紅魚(368.1 mg/kg)、牙鲆(373 mg/kg)、方格星蟲(115.6 mg/kg)、團頭魴(493.26 mg/kg)等物種的鐵需要量，稍高于斑點叉尾鮰(30 mg/kg)，而與皺紋盤鮑(60～70 mg/kg) 相近。

飼料添加蛋氨酸鐵對方格星蟲稚蟲影響的研究結果表明，不同鐵水平飼料對稚蟲的水分、粗蛋白質和粗灰分沒有影響，對其粗脂肪含量有顯著影響，鐵水平最低的兩個試驗組稚蟲的粗脂肪含量最低，原因可能在于脂肪代謝中脂肪酸的生物合成所需碳源全部來自乙酰輔酶A，而鐵對于維持和激活乙酰輔酶A活性有重大意義[8]。不同蛋氨酸鐵水平對軍曹魚魚體水分、粗蛋白質和灰分含量沒有顯著影響，但基礎飼料組魚體的粗脂肪含量顯著低于其它添加組，可能是因為基礎飼料組在養(yǎng)殖過程中，缺鐵造成了脂肪等營養(yǎng)物質的代謝紊亂[5]。該研究中，飼料中不同鐵含量對幼蟹的水分、粗蛋白和灰分含量沒有顯著影響，對幼蟹的粗脂肪含量有顯著影響，生長率最高的試驗組(鐵含量55.6 mg/kg)幼蟹的粗脂肪含量最高，這與方格星蟲和軍曹魚的研究結果類似。鐵是生物體內酶、激素、維生素等的重要組成部分，而這些酶、激素等物質在脂質代謝過程中發(fā)揮很大作用[16]，如鐵缺乏將導致內源性肉堿的生物合成，造成脂肪酸在細胞內積累，形成高脂血癥等血脂代謝紊亂疾病[17]；鐵超載會增加脂質氧化，尤其是游離脂肪酸的氧化，從而減少肌肉組織對葡萄糖的利用，增加肝臟的葡萄糖異生，導致胰島素抵抗[18]，因此，鐵元素與脂質代謝密切相關。而甘油三酯、磷脂、膽固醇等脂類是甲殼動物生長蛻殼過程的主要能量來源、細胞膜結構物質和蛻皮激素的前體[19]，尤其在幼蟹時期由于生長旺盛，脂類的代謝速度特別快，這可能是鐵元素含量能夠影響其脂肪沉積的一個重要原因，但鐵元素如何影響擬穴青蟹脂質代謝需進一步研究。

4 結 論

① 飼料鐵元素含量對擬穴青蟹幼蟹的終末體質量、增重率、特定生長率和粗脂肪含量有顯著影響，增重率和特定生長率最高試驗組幼蟹的粗脂肪含量也最高;② 以增重率為評價標準，青蟹幼蟹飼料中鐵元素的適宜含量為51.8 mg/kg。