1. 引言
投饲策略是水产养殖生产管理中的关键环节之一 [1]。投喂策略包括投喂量、投喂频率、投喂地点和投喂设备等;其中,以投喂量和投喂频率对鱼类生长和饲料利用的影响最为关键 [2] [3]。为养殖鱼类制定适宜的投喂量和投喂频率,对于提高养殖产量,降低养殖饲料和劳动力成本,减轻残饵和代谢废物排放对养殖环境的污染,推动养殖业的健康可持续发展,具有重要的指导意义。
大口黑鲈(Micropterus salmoides),俗称加州鲈,隶属鲈形目(Perciformes)、太阳鱼科(Cehtrachidae)、黑鲈属(Micropterus),具有适宜集约化养殖、营养丰富、肉质鲜美、价格稳定等特点 [4]。据《2019年中国渔业统计年鉴》,2018年全国加州鲈养殖产量43.2万吨,排名前三的广东、浙江和江苏等三省总产量占全国产量的80% [5],深受市场和消费者欢迎,是一种极具养殖前景的淡水特色鱼类。目前,大口黑鲈商业饲料市场价格普遍在1.1~1.3万元/吨,饲料成本占据养殖成本60%以上;而在池塘集约化养殖或循环流水“跑道”养殖模式中,也往往存在劳动力强度投入大、经验盲从等现象。因此,本试验基于室内循环水养殖系统,开展不同投喂频率和投喂量处理对大口黑鲈幼鱼生长性能、消化酶活性以及血液生理指标的影响研究,旨在为大口黑鲈的饲养投喂管理提供基础参考。
2. 材料与方法
2.1. 养殖试验系统
室内循环水养殖系统位于浙江省水产技术推广总站西坝综合试验基地(浙江,杭州)。养殖鱼缸材质为玻璃纤维缸,缸体直径为1.2 m、高度为0.7 m,有效养殖容积为500 L。每个鱼缸设有独立的进水口和排水口,水流速为2 L/min。养殖尾水经沉淀区、生物填料过滤区、增氧曝气区、紫外灯消毒区等环节处理之后,再由水泵重新泵回到养殖缸中使用。养殖系统采用室内日光灯作为光源,光周期为白天:黑夜 = 12:12。试验期间,定期向尾水处理系统的沉淀池中加注新水,每周对鱼缸清理和换水1次。养殖水质监测结果为:水温29℃ ± 2℃、溶氧 ≥ 6 mg/L、pH7.2~7.7,氨氮0.2 mg/L~0.5 mg/L,亚硝酸盐0.04 mg/L~0.20 mg/L。
2.2. 试验鱼和试验饲料
试验用鱼为湖州某规模化大口黑鲈苗种培育场。选取初始规格为20g左右的大口黑鲈幼鱼,用浓度为0.3 mg/L的聚维酮碘浸泡3~5 min后,在室内养殖系统中集中暂养2周后进行分组。本试验共设置2个梯度投喂频率、2个梯度投喂量共4个试验处理组(命名为T1~T4组)。其中,T1组为每日投喂2次,投喂量占试验鱼体重4% (2T4%);T2组为每日投喂2次,投喂量占试验鱼体重2% (2T2%);T3组为每日投喂3次,投喂量占试验鱼体重4% (3T4%);T4组为每日投喂3次,投喂量占试验鱼体重2% (3T2%)。每个处理组设置3个重复。共挑选规格整齐、表观健康、游动活跃的大口黑鲈幼鱼180尾,随机放养于12个养殖鱼缸中,每个鱼缸各15尾试验鱼(21.86 ± 0.27 g)。正式养殖试验持续8周。其中,一天2次的投喂时间分别为8:30和17:30;一天3次的投喂时间分别为8:30、12:00和17:30。每14天对试验鱼进行称重并计算调整投喂量。
试验选用的大口黑鲈专用膨化配合饲料购自浙江某水产饲料公司。以进口美国白鱼粉、大豆类蛋白、花生粕等为主要蛋白源,以鱼油、豆油等为主要脂肪源。饲料基本营养组成实测值为:粗蛋白质46.3%、粗脂肪8.3%、粗灰分12.6%、钙2.8%、总磷1.9%,赖氨酸为3.2%。
2.3. 采样与检测
8周养殖试验结束时,取样前禁食24 h,称量各缸鱼体重,测量体长,计算体增重和形体学等指标。从每缸随机选择6条大口黑鲈,以80 mg/L三氯叔丁醇麻醉后,用2 mL的一次性无菌注射器进行尾静脉取血,采用氟化钠–草酸钾(2%氟化钠 + 4%草酸钾)抗凝。血液样本以6000 r/min离心10 min后收集血清;每2尾鱼的血清合并为一个样本保存于−20℃冰箱中,待测血清的总蛋白含量、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性以及丙二醛含量。以上指标均使用南京建成生物工程研究所试剂盒进行测定。
将采血之后的样品鱼置于冰盘上,取其背部肌肉装自封袋于−20℃冰箱保存待测;随后对内脏团及胃、肠道和肠系膜脂肪团进行解剖与分离。将胃和消化道内容物剔除后,用去离子水冲洗干净并剪成小块,按样品重的9倍加入预冷去离子水配制成的缓冲液,在高速组织匀浆机中冰浴匀浆,10,000 r/min,4℃离心30 min,取上清液置于−80℃冰箱中保存。使用南京建成生物工程研究所试剂盒分别检测胃和前肠的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性。饲料和肌肉的常规营养成分依照国标方法检测:水分用常压干燥法测定(GT/T6435-2014);粗蛋白用凯氏定氮法测定(GB/T6433-2006);粗脂肪用索氏抽提法测定(GB/T6433-2006);灰分用马弗炉灼烧法测定(GB/T6438-2007)。
2.4. 指标测算
本试验相关指标计算公式如下 [6] [7] :
存活率(SR, %) = 100 × (结束时试验鱼数量/初始时试验鱼数量);
肥满度(CF, g/cm3) = 100 × 末体重(g)/末体长(cm)3;
脏体比(VSI, %) = 100 × 内脏团质量)/末体重(g);
肝体比(HIS, %) = 100 × 肝脏重(g)/末体重(g);
肠脂比(IPR, %) = 肠系膜脂肪团质量(g)/末体重(g);
增重率(WG, %) = 100 × (末重g − 初重g)/初重(g);
特定生长率(SGR, %/day) = 100 × [Ln末均重(g) − Ln初均重(g)]/投喂天数(day);
饲料系数(FCR) = 100 × 饲料摄入量(g)/(末体重g − 初体重g);
蛋白质效率(PER) = (末体重g − 初体重g)/(饲料摄入量g × 饲料蛋白水平)。
2.5. 数据处理与统计
采用Excel2013和SPSS16.0统计软件对本试验所得的试验数据进行分析和处理。利用方差分析(One-way ANOVA)进行显著性检验,并用Turkey多重比较法检验组间差异的显著性,P < 0.05为差异显著。试验结果以平均值±标准差(Mean ± SD)表示。
3. 结果
经过8周的养殖试验后,大口黑鲈幼鱼的整体健康状态良好,存活率在91.11%以上,其中T4组显著低于T1和T3组(P < 0.05) (表1)。四个投喂处理组试验鱼的肥满度、肝体比和肠脂比等3种形态指标均无显著性差异(P > 0.05)。增重率的最高值出现在T1组,显著高于T2和T4组(P < 0.05);T3组的增重率显著高于T4组(P < 0.05),与其他两组无显著差异(P > 0.05)。各试验处理组的特定生长率变化趋势与增重率一致。饲料系数的最高值和最低值分别出现在T4组和T1组(P < 0.05),其他各处理组间无显著差异(P > 0.05)。蛋白质效率呈现出和饲料系数相反的变化趋势,T1组指标显著高于T4组(P < 0.05),其他各组差异不显著(P > 0.05) (表1)。
表2所示为不同试验处理组养殖的大口黑鲈背肌基本营养组成。肌肉水分最高水平出现在T4组,显著高于除T2组以外的其他两组(P < 0.05)。然而T4组试验鱼肌肉的粗蛋白和粗脂肪含量明显降低,均显著低于T1组和T3组(P < 0.05),但与T2组差异不明显(P > 0.05)。不同处理组试验鱼的肌肉灰分含量相对稳定,组间差异不显著(P > 0.05) (表2)。
大口黑鲈的胃和前肠消化酶活性变化情况如表3所示。其中,各试验处理组间的胃蛋白酶活性没有显著性变化(P > 0.05)。T1和T3组胃脂肪酶活性显著高于T2和T4组(P < 0.05),两两组别之间酶活性差异不显著(P > 0.05)。淀粉酶活性最高值出现在T1组,显著高于T2和T4组(P < 0.05),其他3组之间无显著差异(P > 0.05)。由表3可知,前肠蛋白酶活性以T1组最高(P < 0.05);T2组和T4组还显著低于T3组(P < 0.05),但两组相互间无显著差异(P > 0.05)。前肠脂肪酶和淀粉酶活性均不受试验投喂策略的影响(P > 0.05)。
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Table 1. The effects of different feeding strategy on growth performance and feed efficiency of M. salmoides
表1. 不同投喂策略对大口黑鲈生长性能和饲料利用的影响
注:表中同行数据标注不同小写字母表示存在显著差异(P < 0.05) (n = 3)。下表同。
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Table 2. The effects of different feeding strategy on dorsal muscle composition of M. salmoides
表2. 不同投喂策略对大口黑鲈背肌营养组成的影响
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Table 3. The effects of different feeding strategy on digestive enzymes activities of M. salmoides
表3. 不同投喂策略对大口黑鲈消化酶活性的影响
表4所示为大口黑鲈血清生化指标受试验处理的影响。血清总蛋白含量以T4组最低,显著低于T1和T3组(P < 0.05),其他三组之间无显著差异(P > 0.05)。谷草转氨酶水平最高值出现在T4组(P < 0.05),T1组和T3组的酶活性还显著低于T2组(P < 0.05);各组间的谷丙转氨酶活性无显著差异(P > 0.05)。超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性变化趋势基本一致,以T1和T3组的两种抗氧化酶的活性相对较高,T2和T4组相对较低(P < 0.05)。T2和T4组试验鱼的血清丙二醛含量显著高于T1和T3组(P < 0.05),两两组别之间则无显著差异(P > 0.05)。
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Table 4. The effects of different feeding strategy on serum parameters of M. salmoides
表4. 不同投喂策略处理对大口黑鲈血液生化指标的影响
4. 讨论
本试验的结果发现在室内循环水养殖系统中,投喂频率以每天2次、投喂量以占鱼体质量4%的投喂处理养殖大口黑鲈效果最佳;但其生长性能与对饲料利用效率与每天3次、投喂量以占鱼体质量4%的投喂处理的试验鱼无显著差异。目前已有关于投喂频率和投喂量对鱼类影响研究的报道结果并不一致,对杂交鲈 [8] 、虹鳟 [9] 、彭泽鲫 [10] 、团头鲂 [11] 等鱼类的研究发现,增加投喂频率,可以获得更好体增重率;而对珍珠龙胆石斑鱼 [1] 、日本黄姑鱼 [12] 和斑点叉尾鮰 [13] 等鱼类的研究则表明,高投喂频率不能进一步提升生长性能。另外,对鲮鱼 [14] 、大盖巨脂鲤 [15] 、鞍带石斑鱼 [16] 等鱼类的试验结果却发现试验鱼的生长表现和饲料效率不受饲料投喂策略的影响。这可能与不同鱼类的自身生理结构、摄食特性、消化道排空时间、饲料类型、营养与代谢需求的差异有关 [17] [18]。汪福保等 [19] 观察在到20℃水温条件下,大口黑鲈的胃排空时间大于8小时,建议可以适当降低投喂频率并以饱食法投喂。本试验日投喂2次试验组的投料时间点分别为8:30和17:30,投喂时间间隔9小时,与上述研究报道相近。
已有研究表明,投喂频率对饲料系数的影响主要有3种 [8] :一是饲料系数随着投喂频率的增加而增加;二是鱼类体增重随投喂频率增加而提高的同时,饲料系数也随之下降;三是体增重随投喂频率改变,但饲料系数不相关。本试验观察到大口黑鲈的体增重不仅受低投喂量(2%)的显著影响,在该投喂水平上再增加投喂次数,试验鱼对饲料和蛋白质的利用效率均显著下降;这可能是投喂量偏低情况下高投喂频率导致大口黑鲈需要动用更多的能量用于摄食游动和进食过程,饲料摄入用于鱼体增重的比例下降,而用于能耗支出增加,因而抑制了生长和饲料利用率。这与在大菱鲆 [3] 、尼罗系吉富罗非鱼 [20] 和长吻鮠 [21] 等研究中观察到的结果相似。
肥满度、肝体比等形体学参数是评价鱼类营养生理状况的常用指标 [22]。提高投喂率可增加了鱼体营养物质的积累,提高养成鱼的肥满度;而肝脏作为鱼类的营养物质代谢的主要器官,过多的饲料摄入会使部分转化为脂肪而蓄积,造成了肝脏重量增加,进而肝体比提高 [23]。本实验中观察到投喂量为4%的两个试验处理组(T1和T3)鱼的肥满度和肝体比要高于投喂量为2%的两个试验处理组(T2和T4),但无显著差异;表明4%的投喂量是一个较为适宜的水平,既能保障鱼体得到正常生长和生理所需,又不会引起肝脏等的代谢负担,避免造成过多体脂的蓄积。
投喂策略会对鱼类的体成分组成产生显著影响。对彭泽鲫 [8] 、星斑川鲽 [24] 的研究发现,随着投喂频率的增加,肌肉粗蛋白含量明显增加;吉富罗非鱼 [25] 、条石鲷 [26] 等鱼类鱼体粗脂肪含量随着投喂频率的增加而呈现上升趋势,水分含量则呈现相反的趋势;这与本试验中大口黑鲈的肌肉粗蛋白、粗脂肪和水分的组成变化基本相似。
本试验中各试验处理组大口黑鲈的消化酶活性变化趋势基本与饲料利用效率变化一致,这也体现在了试验鱼的生长性能差异上,类似的结果在黄鳝 [27] 、虎斑乌贼 [28] 等品种的研究中有相似报道。日投喂 2次、投喂量4%的试验组的大口黑鲈胃脂肪酶、淀粉酶活性以及肠蛋白酶活性均明显较高;而投喂量为2%的两个试验组的酶活相对较低,直接导致了对饲料利用效率下降,并造成生长相对缓慢。此外,T3试验组鱼前肠蛋白酶活性也显著低于T1试验组,说明在适宜投喂量前提下,投喂频率的增加会一定程度影响消化能力。有研究指出,有胃鱼的胃中可以容纳较多的食物,反复多次饲喂会使消化道内含物反射性急速移动,在未消化的情况下被排掉 [29] [30]。此外,因为膨化饲料相对颗粒饲料更容易产生饱腹感;随着投喂频率的增加,致使食欲恢复时间变短,可能会导致饲料未能进行充分消化,降低饲料利用效率 [31]。这可能也是本试验中以4%投喂量、日投喂2次处理组大口黑鲈生长性能和饲料利用效率较好的原因。
血液生化指标对于研究水产动物的机体新陈代谢和健康状况具有重要意义。转氨酶活性是判断鱼体肝脏器官是否损伤的指标,同时也反映了蛋白质合成和分解代谢状况 [32]。鱼体在正常情况下,血清中转氨酶活性值也会维持一定水平;只有在肝脏组织细胞遭到破坏和损害时,通透性增加,细胞内的转氨酶大量释放出来进入血液,造成谷草转氨酶活性增强。本试验观察到生长速度较慢的T4组试验鱼的谷草转氨酶水平显著高于投喂4%的两组(T1和T3);投喂量下降或饥饿状态同样造成南方鲇 [33] 、尼罗罗非鱼 [34] 等鱼类血液中转氨酶活性上升,生长速度下降。丙二醛是体内所有氧化反应的最终产物,血液中的含量高低可以反映活性氧自由基的含量及组织细胞脂质过氧化的强度;而超氧化物歧化酶和过氧化氢酶等抗氧化酶则是动物机体内清除氧自由基的重要酶,对动物机体的氧化与抗氧化平衡有重要的作用 [35]。其中,超氧化物歧化酶主要负责清除体内的氧自由基,将其转化为H2O2;过氧化氢酶则主要在微粒体、胞浆及线粒体基质中清除H2O2。本试验结果显示,大口黑鲈血清中的丙二醛含量和抗氧化酶活性呈负相关,随着养殖时间的延长,较低水平投喂量使得大口黑鲈体内氧化反应增强,抗氧化能力下降,对试验鱼的健康状况造成负面影响,最终反映在T4组试验鱼最低的成活率和最差的生长表现。
5. 结论
综上所述,在本试验条件下,以生长性能、饲料利用效率、消化酶活性及血清生理等指标进行综合评估,大口黑鲈幼鱼以4%的投喂量,每天上午和傍晚共投喂2次的投喂方式为宜。该试验结果为大口黑鲈循环水集约化养殖制定科学养殖管理策略提供了参考。
基金项目
浙江省重点科技研发项目(2019C02060)、国家特色淡水鱼产业技术体系(CARS-46)、浙江省2020~2021年农业协同创新推广专项——大口黑鲈项目、浙江省农业农村厅“三农六方”科技协作项目(2019SNLF022)、浙江省水产动物营养与饲料科技服务团队。