鱘魚營養(yǎng)研究進展（五）

譯/魏洪城 薛敏

北京市鱘魚、鮭鱒魚創(chuàng)新團隊專欄

六、維生素和礦物質(zhì)

Hung and Deng（2002）綜述報道以來，鱘魚的維生素和礦物質(zhì)需要量的相關(guān)信息不多。他們回顧了膽堿需求量的研究（Hung, 1989），西伯利亞鱘和雜交鱘維生素C的需求量研究（Moreau et al., 1996,1999a,b, Papp et al., 1995, 1999），納氏鱘飼料中維生素C和維生素E交互作用的研究（Agradi et al., 1993），歐洲鰉對硒的需要量研究（Silas S.O. Hung，數(shù)據(jù)未發(fā)表）。

最近的關(guān)于鱘魚維生素C需求量的報道是Falahatkar et al. （2006）, Xie et al.（2006）和Desimira et al.（2013）分別在歐洲鰉、西伯利亞鱘和閃光鱘（Acipenser stellatus）中所做的研究。Falahatkar et al.（2006）用分別含0、100mg/kg、200mg/kg、400mg/kg、800mg/kg或1600mg/kg維生素C（ASA）的飼料，飼喂5月齡歐洲鰉（IBW 38g）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)飼料中ASA含量能夠顯著影響鱘魚的末體重、BWI、血漿血紅蛋白水平、全魚脂肪和全魚灰分，但各組均沒有觀察到壞血病的病征，即使是用不含ASA飼料飼喂的鱘魚。然而，在此研究中，沒有明確提出可供參考的維生素C添加量。Desimira et al.（2013）用分別含0、200mg/kg、400mg/kg或800mg/kg ASA的飼料飼喂初重155g的閃光鱘，為期30天。發(fā)現(xiàn)含200mg/kg和400mg/kg ASA維生素C的飼料處理組，SGR、FE和PER顯著高于其余2組。上述2項報道的不足在于缺乏飼料配方的信息及關(guān)于材料和方法的信息，更重要的是，應(yīng)該像Hua（2013）和Lee et al.（2014, 2016）的研究那樣，使用更可靠的統(tǒng)計分析和實用的研究模型，以便為2種鱘魚提供更明確的飼料ASA需求量。

Xie et al.（2006）用補充了0或者500mg/kg ASA的飼料飼喂西伯利亞鱘魚（IBW 76g），為期2周，然后注射假單胞菌或嗜水氣單胞菌脂多糖溶液，試驗?zāi)康氖悄M感染，探究飼料中補充ASA對鱘魚細菌感染2天至8天后免疫反應(yīng)的影響。飼喂2種飼料2周后和注射后2周，鱘魚的特定生長速率和FE不受飼料ASA或注射處理的影響。沒有補充ASA的飼料處理組溶菌酶濃度顯著低于其他3個處理組。作者得出結(jié)論，飼喂含ASA的飼料增強了西伯利亞鱘魚對細菌感染的免疫反應(yīng)，鱘魚體內(nèi)內(nèi)源性ASA可能不足以實現(xiàn)西伯利亞鱘的最佳或最大免疫應(yīng)答。

Wen et al.（2008）和Fontagné et al.（2006）研究了施氏鱘和西伯利亞鱘維生素A的需求量及維生素A與氧化脂質(zhì)交互作用對施氏鱘和西伯利亞鱘的影響。Wen et al.（2008）用分別含有10 IU/kg、258 IU/kg、510 IU/kg、1050 IU/kg、2020 IU/kg、4100 IU/kg或8300 IU/kg維生素A的飼料飼喂初重12g的施氏鱘，為期8周。他們發(fā)現(xiàn)施氏鱘BWI、FE和肝體指數(shù)（HSI）隨著飼料維生素A的增加而增加，在含有1050 IU/kg維生素A的飼料處理組達到峰值。含有10 IU/kg維生素A的飼料處理組，鱘魚食欲和活動能力差，BWI、FE、HSI顯著降低。體增重和肝臟維生素A含量的折線回歸分析表明，幼齡施氏鱘飼料維生素A最少需求量為923 IU/kg才能滿足最大生長需要，飼料中維生素A含量為1981 IU/kg才能使維生素A最大限度地儲存于肝臟。Fontagné et al.（2006）用含有0、4%和8%自然氧化的毛鱗魚油，22500 IU/kg和772500 IU/kg維生素A的飼料（3×2因子）飼喂初重30mg的西伯利亞鱘，為期4周。作者發(fā)現(xiàn)西伯利亞鱘幼魚飼喂含氧化毛鱗魚油的飼料會增加機體氧化應(yīng)激，進而導致生長不良、存活率低和更高的畸形率。西伯利亞鱘幼魚攝食氧化油對抗氧化防御酶（超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和硒依賴性谷胱甘肽過氧化物酶）沒有明顯影響。然而，攝食高水平的維生素A能夠部分緩解西伯利亞鱘魚因攝食氧化油產(chǎn)生的不利影響。

Amlashi et al.（2011）對歐洲鰉維生素E的需求量進行了研究，他用分別含有0、25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、200mg/kg或400mg/kg維生素E的飼料在初重50g的歐洲鰉中進行為期8周的生長試驗。結(jié)果表明，那些沒有攝入維生素E的歐洲鰉幼魚SGR、FE和PER顯著低于那些攝入維生素E的幼魚。他們發(fā)現(xiàn)，補充維生素E對歐洲鰉幼魚全魚體成分、血液學參數(shù)（紅細胞壓積、白細胞總數(shù)、淋巴細胞、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和單核細胞）、滲透性紅細胞脆性、血漿葡萄糖、皮質(zhì)醇濃度和溶菌酶活性沒有影響。作者建議在歐洲鰉飼料中補充一些維生素E以防止不利的生長效應(yīng)。

Arshad et al.（2011）,Xu et al.（2011）,Jin et al.（2012）和Wang et al.（2016）報道了歐洲鰉、西伯利亞鱘、雜交鱘（歐洲鰉×施氏鱘）和俄羅斯鱘的礦物質(zhì)（硒[Se]、磷[P]、銅[Cu]）需求量。Arshad et al.（2011）分別用硒含量為1.26mg/kg、2.44mg/kg、3.01mg/kg、5.37mg/kg、11.56mg/kg和20.26mg/kg的飼料飼喂歐洲鰉幼魚（IBW 3.5g），為期8周。他們發(fā)現(xiàn)，鱘魚攝食硒含量為1.26mg/kg和2.44mg/kg的飼料后SGR顯著低于硒含量較高的飼料處理組，鱘魚攝食含1.26mg/kg硒的飼料后FE顯著低于硒含量高的飼料處理組。硒以硒代蛋氨酸的形式存在于機體內(nèi)，作者建議幼齡歐洲鰉飼料硒的含量應(yīng)在11.56 mg/kg～20.26mg/kg。未來的研究可以使用更實用的研究模型和可靠的統(tǒng)計方法來確定更精確的Se需求量，如最近Hua（2013）如Lee et al.（2014, 2016）所用的研究方法。

Xu et al.（2011）用磷（NaH2PO4）含量為0.12%、0.20%、0.29%、0.39%、0.48%、0.60%、0.69%、0.80%、0.99%或1.19%的飼料飼喂西伯利亞鱘（IBW 15g），為期8周。結(jié)果表明，飼料磷含量對SGR和FE有顯著影響。基于BWI和全魚磷含量的折線模型分析，作者認為，西伯利亞鱘幼魚對磷的需求量在0.50%～0.87%之間。作者還報道了全魚磷、灰分和鈣、鱗片和脊椎中的磷含量、血漿鈣磷含量以及堿性磷酸酶（ALP）活性明顯受飼料中磷含量的影響。這些具有顯著差異的結(jié)果可能是由于不科學的統(tǒng)計分析方法導致，試驗中每個實驗桶取了4尾魚，每個處理共有3個重復(fù)實驗桶，在分析的時候分別把這12尾魚當做了12個重復(fù)。Jin et al.（2012）的報道在綜述中沒有提到，因為該研究的實驗設(shè)計不合理，在進行生長養(yǎng)殖試驗時，試驗魚的初始長度和初始體重差異太大。實驗魚的增重率受飼料磷含量的影響非常?。?1.7%～10.9%）使得他們的研究結(jié)果很受爭議，并且作者沒有說明飼料磷含量會影響“抗氧化防御體系和根除自由基，以減少抗氧化損傷”的生物學原理。因此，他們推薦0.63%～1.15%的飼料磷含量可以減少抗氧化損傷也是非常令人置疑。

Wang et al. （2016）用含有0、1mg/kg、2mg/kg、4mg/kg、6mg/kg、8mg/kg和16mg/kgCu （CuSO4·5H2O）的半純化飼料（實際含有0.3mg/kg、1.5mg/kg、2.4mg/kg、4.4mg/kg、6.2mg/kg、8.3mg/kg和16.1mg/kgCu，用電感耦合等離子體原子發(fā)射分光光度計測定）在俄羅斯鱘幼魚（IBW 11.8g）中進行為期8周的生長養(yǎng)殖試驗。作者發(fā)現(xiàn)試驗魚BWI、FE、全魚和肝臟的Cu含量的明顯受飼料Cu含量的影響，鱘魚的CuZn超氧化物歧化酶（CuZn SOD）活性、總抗氧化能力和肝臟中丙二醛濃度以及血清銅藍蛋白活性也受飼料Cu含量的顯著影響。BWI、全魚Cu含量和肝CuZn SOD活性的折線回歸分析表明，俄羅斯鱘幼魚半純化飼料的Cu需求量為7mg/kg～8mg/kg。

七、未來研究

前面提到的部分研究用到的方法和提出的概念存在爭議，它們的可靠性非常值得考究。強烈建議讀者查閱Gropp and Tacon（1994）和NRC（2011）以判斷前人的試驗設(shè)計是否是基于健全的生物學概念和可靠的方法。在試驗設(shè)計或方法中需要考慮的重要因素包括魚的大小、水溫、魚的密度、試驗日糧的配方和制做、重復(fù)數(shù)量、每個重復(fù)魚的數(shù)量、試驗周期、統(tǒng)計分析等。

表3 不同鱘魚的維生素需求量

迫切需要使用氨基酸、脂肪酸、葡萄糖和其他營養(yǎng)成分含量合理的飼料來維持鱘魚的良好生長。傳統(tǒng)的鱘魚必需營養(yǎng)素劑量反應(yīng)生長試驗和生化試驗，為我們定性和定量明確飼料中營養(yǎng)素的需求量提供了信息和參考，這些信息能讓我們更好地了解鱘魚營養(yǎng)代謝的生化過程，更重要的是，它將為我們設(shè)計飼料配方時提供一個最重要的基本指標。此外，這些信息肯定會幫助鱘魚養(yǎng)殖戶提高其盈利能力，因為飼料成本通常超過魚場運營成本的50%。

未來的研究也應(yīng)該使用更現(xiàn)代“流行”試驗技術(shù)，如蛋白質(zhì)組學、代謝組學和脂質(zhì)組學，除了傳統(tǒng)的單一劑量生長反應(yīng)或生化方法外，更全面的試驗數(shù)據(jù)，可以更好地幫助我們了解鱘魚的營養(yǎng)需求和利用。同時，未來的試驗設(shè)計應(yīng)更系統(tǒng)，應(yīng)該考慮到物種內(nèi)和物種之間的聯(lián)系和差異，如Vaz et al.（2015）的研究，這些目標可以通過應(yīng)用不同的建模技術(shù)整合不同研究中的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)，以此獲得鱘魚不同物種之間更全面的知識。最后，未來的研究應(yīng)該采用具有多因素（因子）和多數(shù)據(jù)（結(jié)果）的系統(tǒng)方法，在多個層次多結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)生物試驗中將傳統(tǒng)生化試驗方法和現(xiàn)代分子生物學技術(shù)相結(jié)合，并用計算機進行建模（Thornley and France, 2007；France and Kebreab, 2008）。例如，多因素（因子）可以包括不同的營養(yǎng)素及其在飼料中的含量、攝食率、水溫和氧水平、放養(yǎng)密度和光周期，并且數(shù)據(jù)（表型）除了傳統(tǒng)的生長性能和生化測量結(jié)果，還包括現(xiàn)代分子生物學測量結(jié)果，如基因組、蛋白質(zhì)組學和代謝組學數(shù)據(jù)。這類實驗無疑會產(chǎn)生來自不同生物學層次的大量數(shù)據(jù)，即基因、蛋白質(zhì)、細胞、器官、組織、鱘魚機體。這些數(shù)據(jù)最好通過計算機建模處理，以建立不同組織或物質(zhì)的在生物學上的聯(lián)系，現(xiàn)在軟件建模如R（R Core Team, Vienna, Austria,2015）的應(yīng)用也越來越廣泛。此外，這種類型的研究非常復(fù)雜，最好魚類生物學家、生態(tài)學家、營養(yǎng)學家、基因組學家、蛋白質(zhì)學家、代謝學家和計算機建模師之間能夠進行合作，這樣將有助于我們更好更真實更全面地理解鱘魚的營養(yǎng)利用和生長的機制，進而更好地管理野生鱘魚資源，并持續(xù)有效的進行鱘魚人工養(yǎng)殖。