不同糖源對擬穴青蟹仔蟹的生長、體成分及消化酶的影響

許明珠，張 琴,2，董蘭芳，童 潼,2，謝 達，蘇 瓊

( 1.廣西壯族自治區(qū)海洋研究所，廣西海洋生物技術(shù)重點實驗室，廣西 北海 536000； 2.廣西民族大學(xué) 海洋與生物技術(shù)學(xué)院，廣西多糖材料與改性重點實驗室， 廣西高校微生物與植物資源利用重點實驗室，廣西 南寧 530006 )

擬穴青蟹(Scyllaparamamosain)俗稱青蟹，個體大，病害少，養(yǎng)殖周期短，經(jīng)濟效益高，是海水養(yǎng)殖的主要種類之一[1]。在北部灣地區(qū)，主要以擬穴青蟹與凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)或者遠海梭子蟹(Portunuspelagicus)(俗稱花蟹)池塘半粗放混養(yǎng)養(yǎng)殖模式為主，凡納濱對蝦使用飼料投喂，擬穴青蟹和遠海梭子蟹以低值貝類及冰凍野雜魚投喂。在這種模式下，擬穴青蟹養(yǎng)殖投入較高，水質(zhì)不易控制，不利于環(huán)境保護[2]。目前，筆者正在積極研究擬穴青蟹的營養(yǎng)需求，以開發(fā)出一種經(jīng)濟、環(huán)保、高效的擬穴青蟹人工配合飼料，促使擬穴青蟹養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)集約化。

糖類是水產(chǎn)動物需要的三大營養(yǎng)物質(zhì)之一，主要為水產(chǎn)動物提供必需的能量，可以部分代替作為能源物質(zhì)消耗的蛋白質(zhì)，起到節(jié)約蛋白質(zhì)的作用[3-4]，且糖類在水產(chǎn)動物機體內(nèi)三羧酸循環(huán)、糖異生作用、幾丁質(zhì)合成中起著重要作用[5]，同時糖還是配合飼料中很好的黏合劑。因此研究配合飼料中適宜糖源意義重大。

在自然環(huán)境中，水產(chǎn)動物對飼料糖源的利用有一定的限制，不能很好消化利用各種糖源飼料。以往的研究發(fā)現(xiàn)，黃鰭鯛(Sparuslatus)[6]幼魚和卵形鯧鲹(Trachinotusovatus)[7]對糊化玉米淀粉的利用率較高；凡納濱對蝦[8]對玉米淀粉和糊精的利用率較高；大黃魚(Pseudosciaenacrocea)[9]和雜交鱘(Acipenserbaeri♀×A.schrenckii♂)幼魚[10]對小麥淀粉和玉米淀粉的利用率較高；斑節(jié)對蝦(Penaeusmonodon)[11]則更適宜用蔗糖和小麥淀粉作飼料糖源。

筆者研究了葡萄糖、蔗糖、糊精、木薯淀粉、玉米淀粉、糊化木薯淀粉以及糊化玉米淀粉7種糖源的等氮等能飼料，對擬穴青蟹仔蟹的生長性能、體成分和消化酶的影響，以研發(fā)出適宜擬穴青蟹仔蟹的飼料糖源，為開發(fā)擬穴青蟹高效環(huán)保飼料提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料

將魚粉、豆粕等飼料原料烘干粉碎，測定其粗蛋白、粗脂肪、水分和粗灰分等含量，以魚粉、豆粕、干酪素為蛋白源，魚油為脂肪源，葡萄糖、蔗糖、糊精、木薯淀粉、玉米淀粉、糊化木薯淀粉以及糊化玉米淀粉為糖源，制成7種等氮等能微黏合顆粒飼料，飼料粒徑2 mm，裝袋，冰箱內(nèi)4 ℃保存?zhèn)溆肹12]。

表1 基礎(chǔ)飼料組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ)) %Tab.1 Ingredients and nutrient levels of basal diets (air-dry basis)

注：1.維生素預(yù)混料為每千克飼料提供 Vitamin premix provides the following per kg of diet：維生素D VD2400 IU,維生素E VE 100 mg,維生素K VK 1 mg,維生素C VC 70 mg,維生素B1VB10.5 mg, 維生素B2VB27 mg, 維生素B6VB66 mg, 維生素B12VB121 mg, D-泛酸鈣D-pantothenic acid 32.6 mg, 煙酸nicotinic acid 28 mg, 生物素 biotin 1 mg, 葉酸folic acid 7.5 mg, 肌醇inositol 440 mg. 2.礦物質(zhì)預(yù)混料為每千克飼料提供 Mineral premix provides the following per kg of diet：硫酸亞鐵FeSO4·7H2O 760 mg，硫酸銅CuSO4·5H2O 12 mg，硫酸鋅ZnSO4·7H2O 156 mg，硫酸鎂MnSO4·H2O 41 mg，氯化鈉NaCl 800 mg，亞硒酸鈉Na2SeO3·5H2O 0.9 mg，碘化鉀KI 0.8 mg.

1.2 飼養(yǎng)試驗

2016年8—9月，取同一批人工孵化的擬穴青蟹仔蟹，平均體質(zhì)量為(0.012±0.00) g，頭胸甲寬為(0.23±0.03) cm，頭胸甲長為(0.17±0.02) cm，蟹苗活力好，無損傷，在廣西壯族自治區(qū)海洋研究所海水增養(yǎng)殖實驗基地進行為期3周的養(yǎng)殖試驗。養(yǎng)殖容器為直徑20 cm的塑料水桶，水深20 cm，桶底鋪1～2 cm厚的細沙，桶底部邊緣放一個面積約5 cm2的瓦片，供試驗仔蟹棲息。擬穴青蟹為單獨養(yǎng)殖，以避免相互殘殺。每個試驗組3個平行，每個平行養(yǎng)殖擬穴青蟹仔蟹60尾。每日7:00和18:00投喂2次，投喂前先吸出剩餌，投喂量按擬穴青蟹仔蟹生長速度及時調(diào)整。換水1次/2 d，每星期徹底清理試驗水桶。飼養(yǎng)采用自然光照周期，無充氧，水溫維持在26～30 ℃，鹽度維持在18～22。

1.3 樣品測定及數(shù)據(jù)分析

養(yǎng)殖結(jié)束后計數(shù)每個平行的擬穴青蟹仔蟹，稱量質(zhì)量。計算各試驗組的下列指標(biāo)：

成活率/%=nt/n0×100%

質(zhì)量增加率/%= (mt-m0)/m0×100%

特定生長率/%·d-1=(lnmt-lnm0)/t×100%

式中，m0和mt分別為擬穴青蟹仔蟹初始和終末體質(zhì)量(g)；t為試驗時間(d)；nt和n0分別為終末和初始擬穴青蟹仔蟹數(shù)量(尾)。

采用AOAC[13]的方法分析測定飼料成分和試驗青蟹的體組成。105 ℃烘箱中烘干至恒定質(zhì)量測定水分含量；凱氏定氮法(Kjeltec 8400,Sweden)測定粗蛋白含量；索氏抽提法(Soxtec 2050,Switzerland)測定粗脂肪含量；550 ℃高溫灼燒法測定灰分含量。

消化酶的測定：每個平行隨機取5尾仔蟹作為消化酶檢測樣品，將所有待測樣品均置于冰箱4 ℃解凍，分次加入2倍于樣品質(zhì)量的pH=7的磷酸緩沖溶液，然后在玻璃勻漿器(置于冰水混合物中)整體勻漿，勻漿液于4 ℃，4000 r/min離心20 min，取上清液測定消化酶活性。蛋白酶活性的測定采用Folin-酚法；脂肪酶和淀粉酶活性用南京建成生物

工程研究所研制的試劑盒測定；酶液蛋白含量以牛血清蛋白作標(biāo)準(zhǔn)，用考馬斯亮藍法測定；酶活力用比活力(U/mg)表示。

采用SPSS 19.0對所得數(shù)據(jù)進行方差分析，若差異達到顯著，則進行Tukey多重比較，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié) 果

2.1 不同糖源對擬穴青蟹仔蟹生長性能的影響

不同飼料糖源顯著影響擬穴青蟹仔蟹的質(zhì)量增加率和特定生長率(P<0.05)(表2)。7種糖源的質(zhì)量增加率和特定生長率依次為糊化木薯淀粉>糊化玉米淀粉>木薯淀粉>玉米淀粉>糊精>蔗糖>葡萄糖；糊化木薯淀粉試驗組仔蟹的質(zhì)量增加率和特定生長率最大，分別為1348.72%和13.37%/d，葡萄糖試驗組最小，分別為318.40%和7.01%/d。7種糖源飼料中葡萄糖組成活率最低，顯著低于其余各組(P<0.05)，其余各組均超過94.07%。

表2 不同糖源對擬穴青蟹仔蟹生長性能的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Tab.2 Effects of dietary carbohydrate source on growth performance of juvenile green crab S.paramamosain (mean±SD)

注：同列數(shù)據(jù)后標(biāo)相同字母或無字母表示差異不顯著(P>0.05)，標(biāo)不同小寫字母的平均值間差異顯著(P<0.05)，下同.

Note： means with no letter or the same letter superscripts in the same column are no significant difference (P>0.05), while means with different letter superscripts are significant difference (P<0.05)，et sequentia.

2.2 不同糖源對擬穴青蟹仔蟹體成分的影響

飼料糖源對擬穴青蟹仔蟹的水分和灰分含量的影響不顯著(P>0.05)，而對粗蛋白和粗脂肪含量的影響顯著(P<0.05)(表3)。糊化木薯淀粉試驗組擬穴青蟹粗蛋白含量最高，顯著高于其余各組(P<0.05)；葡萄糖和糊精試驗組粗蛋白含量最低，兩組間差異不顯著，但顯著低于其余各組(P<0.05)；木薯淀粉和玉米淀粉試驗組組間差異不顯著(P>0.05)。葡萄糖試驗組擬穴青蟹仔蟹粗脂肪含量最高，高達10.44%，顯著高于其余各組(P<0.05)；其他雙糖、寡糖和多糖試驗組的粗脂肪含量之間沒有顯著差異(P>0.05)。各試驗組擬穴青蟹仔蟹的水分含量為77.87%～78.87%；灰分含量為44.00%～44.42%。

表3 不同糖源對擬穴青蟹仔蟹體成分的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差) %Tab.3 Effects of dietary carbohydrate sources on body composition of juvenile green crab S.paramamosain (mean±SD)

注：此表中的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、灰分含量為擬穴青蟹仔蟹的干質(zhì)量含量.

Note: CP, EE and ash content are expressed by dry weight content of juvenile green crabS.paramamosain.

2.3 不同糖源對擬穴青蟹仔蟹消化酶活性的影響

7種飼料糖源顯著影響擬穴青蟹仔蟹蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的活性(P<0.05)(表4)。葡萄糖試驗組的蛋白酶活性最低，顯著低于其余各組(P<0.05)；寡糖和多糖試驗組的蛋白酶活性差異不顯著(P>0.05)，但顯著高于單糖和雙糖試驗組(P<0.05)。蔗糖試驗組的淀粉酶活性顯著高于其余各組(P<0.05)，葡萄糖和兩種糊化淀粉試驗組的淀粉酶活性較低，組間差異不顯著(P>0.05)。木薯淀粉試驗組擬穴青蟹仔蟹脂肪酶的活性顯著高于其余各組(P<0.05)，蔗糖和糊精試驗組脂肪酶活性差異不顯著(P>0.05)；兩組糊化淀粉試驗組脂肪酶活性差異亦不顯著(P>0.05)。

表4 不同糖源對擬穴青蟹仔蟹消化酶活性的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Tab.4 Effects of dietary carbohydrate sources on digestive enzyme activities of juvenile green crab S.paramamosain (mean±SD)

3 討 論

3.1 不同糖源對擬穴青蟹仔蟹生長性能的影響

飼料糖源的研究表明，大部分甲殼動物對大分子糖類的利用率較高，對小分子單糖的利用率較低。以玉米淀粉、糊精、蔗糖、葡萄糖為飼料糖源時，中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)對玉米淀粉的利用率最高，其成活率、質(zhì)量增加率、特定生長率均最高；糊精次之，葡萄糖最差[14]。Niu等[11]報道，以小麥淀粉、蔗糖、土豆淀粉、玉米淀粉、糊精、麥芽糖和葡萄糖為糖源養(yǎng)殖斑節(jié)對蝦74 d，葡萄糖組和麥芽糖組在養(yǎng)殖的前14 d即全部死亡；蔗糖組和小麥淀粉組的質(zhì)量增加率最高，糊精組的質(zhì)量增加率最低；3種淀粉試驗組和蔗糖組的成活率組間無差異，但顯著高于糊精組(P<0.05)。凡納濱對蝦以葡萄糖、果糖、葡萄糖+果糖(1∶1)、蔗糖、麥芽糖、玉米淀粉和糊精為糖源時，養(yǎng)殖56 d后，多糖組的質(zhì)量增加率和蛋白質(zhì)效率顯著高于其他各組，而葡萄糖組最低[8]。墨吉對蝦(P.merguiensis)和印度白蝦(P.idicus)以淀粉和麥芽糖為飼料糖源比葡萄糖更能促進生長[15]。本試驗的結(jié)果與上述研究結(jié)果相似，在相同的養(yǎng)殖條件下，固定飼料基礎(chǔ)組成及糖水平，擬穴青蟹仔蟹生長的差異主要是由飼料糖源不同造成。7種糖源的質(zhì)量增加率和特定生長率依次為糊化木薯淀粉>糊化玉米淀粉>木薯淀粉>玉米淀粉>糊精>蔗糖>葡萄糖；葡萄糖組成活率最低，顯著低于其余各組(P<0.05)。擬穴青蟹仔蟹對大分子糖源(多糖)的利用率要優(yōu)于小分子糖源(單糖和雙糖)。其原因可能是：葡萄糖是一種單糖，能直接被腸道消化吸收，較快吸收使得血糖升高速度快，而異常的高血糖使體內(nèi)的運輸系統(tǒng)失衡，持續(xù)超負(fù)荷運作，影響生長[16]；其次，水產(chǎn)動物對葡萄糖的儲存能力有限，吸收進入體內(nèi)的過量葡萄糖可能還來不及被仔蟹吸收利用就被循環(huán)系統(tǒng)排出體外了[17]；還有研究證實，飼料添加葡萄糖使得誘食性變差[18]，還會影響氨基酸的吸收[19]。而大分子糖源需要進一步水解或磷酸解成葡萄糖才能被吸收，這樣血糖的提升速度慢致使血糖峰值出現(xiàn)較晚，與胰島素出現(xiàn)峰值較為接近而能被更好地吸收利用[20-21]；同時隨著糖源分子的增大，消化速度更慢，血液中葡萄糖作為仔蟹能量利用更為徹底，更有利于飼料中蛋白和脂肪的消化吸收[22]。

本試驗中，糊化淀粉試驗組擬穴青蟹仔蟹的質(zhì)量增加率和特定生長率高于普通淀粉試驗組。這與方格星蟲(Sipunculusnudus)[17]、瓦氏黃顙魚(Pelteobagrusvachelli)[23]、凡納濱對蝦[24]的研究結(jié)果一致。淀粉糊化是指將不溶于水的淀粉在高溫下溶脹、分裂形成均勻糊狀溶液，這個過程破壞了淀粉中的酶抑制因子，縮短了淀粉結(jié)構(gòu)鏈[25]，提高了淀粉的利用率，這可能是糊化木薯淀粉組和糊化玉米淀粉組質(zhì)量增加率和特定生長率較高的原因。不同仔蟹對不同淀粉源的利用率不同，原因是不同來源的淀粉結(jié)構(gòu)鏈不同，仔蟹體內(nèi)的淀粉酶對其作用位點、時間和含量不同，影響了仔蟹的吸收利用[24]。

3.2 不同糖源對擬穴青蟹仔蟹體成分的影響

不同結(jié)構(gòu)糖源影響飼養(yǎng)動物的體成分。宋嬌等[10]研究表明，雜交鱘幼魚攝食以葡萄糖、蔗糖、糊精、玉米淀粉、小麥淀粉為糖源的飼料時，肌肉的水分和粗灰分含量無顯著變化(P>0.05)，但粗蛋白和粗脂肪含量變化顯著(P<0.05)。以糊精、小麥淀粉、玉米淀粉、α-淀粉(糊化玉米淀粉)、蔗糖、葡萄糖為糖源，對達氏鱘(A.dabryanus)幼魚肌肉的水分和粗灰分含量無顯著影響(P>0.05)，對其粗蛋白和粗脂肪含量有顯著影響(P<0.05)[26]。不同糖源顯著影響凡納濱對蝦粗脂肪含量(P<0.05)，其中葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖組粗脂肪含量較高，顯著高于多糖試驗組(P<0.05)，幾種糖源對其粗蛋白、灰分和水分含量無顯著影響(P>0.05)[8]；中華絨螯蟹幼蟹攝食葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、糊精及可溶性淀粉時，水分、粗蛋白及灰分無顯著變化(P>0.05)[27]。

本試驗的研究結(jié)果與上述研究結(jié)果基本一致，7種不同糖源對擬穴青蟹仔蟹的粗脂肪和粗蛋白含量有顯著影響(P<0.05)，對其水分和粗灰分含量無顯著影響(P>0.05)。7種糖源中以葡萄糖試驗組的蛋白質(zhì)含量最低，顯著低于其余各組(P<0.05)。大分子糖源試驗組擬穴青蟹的蛋白質(zhì)含量高于小分子糖源組，究其原因可能為，飼料中糖為能源物質(zhì)，有節(jié)約蛋白質(zhì)效應(yīng)[4]。葡萄糖吸收速度過快，利用率較低，可能使部分飼料蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì)消耗。反之大分子糖源吸收速度緩慢，利用率升高，飼料蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì)消耗的可能性小。飼料中葡萄糖含量過高，占據(jù)了大量腸道中氨基酸的吸收位點，也影響了蛋白質(zhì)的沉積[19]；飼料中葡萄糖含量較高會造成生物體內(nèi)肝糖原、肌糖原和血糖含量較高，促使糖酵解反應(yīng)進行，而糖酵解過程中會生成磷酸二羥丙酮，它還原之后生成的3-磷酸甘油與丙酮酸脫氫之后生成的乙酰輔酶A是合成脂肪的重要原料。這可能是葡萄糖試驗組脂肪含量最高的原因之一[5]。葡萄糖吸收速度快也會大量轉(zhuǎn)化生成膽固醇和甘油三酯[28]。本試驗并未測定糖酵解相關(guān)酶活性和肝糖原等，因此擬穴青蟹對飼料糖的利用和在體內(nèi)轉(zhuǎn)化還有待進一步研究。

3.3 不同糖源對擬穴青蟹仔蟹消化酶的影響

消化酶活性反映水產(chǎn)動物對飼料營養(yǎng)的吸收能力，活性越高吸收能力越強，對飼料的利用率越高[20]。糖類消化的酶為淀粉酶，飼料糖水平和糖源均影響淀粉酶活性[29-30]。張琴等[31]研究發(fā)現(xiàn)，以葡萄糖、蔗糖、糊精、木薯淀粉、土豆淀粉、玉米淀粉、糊化玉米淀粉為飼料糖源時，方格星蟲淀粉酶活性在蔗糖組最高，顯著高于其余各組(P<0.05)，在葡萄糖組和糊化玉米淀粉組最低，顯著低于其余各組(P<0.05)。董蘭芳等[32]用幾種不同糖源喂養(yǎng)卵形鯧鲹56 d，蔗糖組淀粉酶活性最高，葡萄糖組和糊化玉米淀粉組活性最低。本試驗結(jié)果與上述研究結(jié)果一致，幾種糖源飼料喂養(yǎng)下，蔗糖組淀粉酶活性最高，葡萄糖和兩種糊化淀粉組活性最低,顯著低于其余各組(P<0.05)。其原因可能是：(1)葡萄糖可以直接在腸道內(nèi)被擬穴青蟹仔蟹吸收，不需要適應(yīng)性分泌淀粉酶。(2)改變飼料成分能引起魚適應(yīng)性分泌消化該成分的酶，使物質(zhì)發(fā)生變化[33]。糊化淀粉相對未糊化的淀粉結(jié)構(gòu)較松散，以單分子形式存在，具有更大的表面積有利于消化，可能使得適應(yīng)性分泌的淀粉酶較少[30]。(3)蔗糖為雙糖，水解后為一分子葡萄糖和一分子果糖。目前未見研究報道甲殼類動物體內(nèi)存在蔗糖酶，蔗糖的非還原性末端連接鍵為α,β-1,2糖苷鍵，腸道中沒有專一分解蔗糖的酶，因此蔗糖通過甲殼動物消化道的時間較長，使仔蟹血糖濃度升高緩慢，可能會導(dǎo)致仔蟹適應(yīng)性分泌更多淀粉酶來提高血糖濃度[8]。

本研究中葡萄糖試驗組的蛋白酶活性同淀粉酶活性一樣，顯著低于其余各組(P<0.05)；寡糖和多糖試驗組的蛋白酶活性差異不顯著(P>0.05)，但顯著高于單糖和雙糖試驗組(P<0.05)；大分子糖源脂肪酶活性顯著高于小分子糖源。這種現(xiàn)象同樣出現(xiàn)在方斑東風(fēng)螺(Babyloniaaerolata)[20]、方格星蟲[29]、卵形鯧鲹[30]等研究中。有研究表明，消化酶之間有一定的協(xié)同作用，可能導(dǎo)致消化酶活性同步升高或降低[20]。不同糖源與飼料中蛋白和脂肪的結(jié)合方式不同，對消化腺的刺激作用也不同，從而影響仔蟹對飼料蛋白和脂肪的消化吸收[30]。

4 結(jié) 論

(1)擬穴青蟹仔蟹對大分子糖源(淀粉、寡糖)的利用能力顯著優(yōu)于雙糖(蔗糖)和單糖(葡萄糖)，對糊化淀粉的利用率高于非糊化淀粉。

(2)在本試驗條件下，糊化木薯淀粉為擬穴青蟹仔蟹的最適糖源。