需要进一步提高斑节对虾环保配合饲料的研发,而目前对罗氏沼虾必需脂肪源需求量的研究还很少

核心提示:对近年来国内外学者关于斑节对虾营养研究结果进行综述,发现关于斑节对虾营养生理的研究还相对比较薄弱,需要进一步提高斑节对虾环保配合饲料的研发。
中国水产门户网报道

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对近年来国内外学者关于斑节对虾营养研究结果进行综述,发现关于斑节对虾营养生理的研究还相对比较薄弱,需要进一步提高斑节对虾环保配合饲料的研发。

目前看来,对罗氏沼虾营养学的研究还很少,多偏重在蛋白、脂类和碳水化合物这些大营养素方面,微量元素方面的研究还很少,很多研究也不够系统和完善罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)属长臂虾科,也称马来西亚大虾、金线虾、淡水长臂虾等,原产于印度洋、太平洋热带地区,生活于淡水或咸淡水水域。与国内其他养殖虾类相比,罗氏沼虾因为具有个体大、食性杂、生长快、易于养殖、肉质好、对饲料营养要求低等优点,是目前我国重要的水产经济虾类。本文就近年来国内外学者关于罗氏沼虾的营养研究结果进行综述,以期能为罗氏沼虾的营养生理、饲料配制以及今后相关研究提供科学参考。
1、蛋白质和必需氨基酸 1.1蛋白需求
蛋白质是包括虾类在内的所有有机体结构和功能必不可少的营养物质,在各类营养素中,具有特别重要的地位,它不仅是各组织器官可用于进行生长和修复的构成物质,也是酶、激素和抗体等生物活性物质的组成成分。同时,蛋白质也是饲料中最主要和昂贵的营养成分。因此,国内外研究者皆将饲料中最适的蛋白质水平作为动物营养的首要课题进行研究。Hari和MadhusoodanaKurup的研究认为罗氏沼虾饲料中的蛋白水平在30%时比较适宜。Mukhopadhyay等也建议罗氏沼虾饲料中可消化蛋白水平应高于30%。Chowdhury等认为当饲料中蛋白含量35%时,罗氏沼虾的生长和饲料转化最好。董云伟等则发现20.2-51.2%的蛋白水平对罗氏沼虾生长无显着影响,但是会显着影响其蛋白酶活性。这些研究结果都显示罗氏沼虾的蛋白需求可能相对较低。但朱雅珠和杨国华则认为罗氏沼虾需要高蛋白,当饲料蛋白水平50%时最好,考虑到生产需要,建议早期饲料蛋白水平40%,后期在35%比较适宜。这与李爱杰、郑述河和吴锐全等的研究结果相似(李爱杰和郑述河,2005;郑述河等,1994;吴锐全等,2000)。Pezzato等认为罗氏沼虾出苗后10周之内需要较高的蛋白水平,10周-20周之间时蛋白水平在41.38%时生长最好,且较高的蛋白水平能够显着降低罗氏沼虾的死亡率。Manush等也发现饲料中较高的蛋白水平能够显着提高罗氏沼虾的抗应激能力。可见,关于罗氏沼虾最适蛋白质需要量的研究结果存在较大的差异,其主要原因可能是由于实验动物对蛋白质的需要量依蛋白质品质、饲料中能量水平、实验动物规格、水温及养殖密度等而有所不同。
1.2蛋白能量比
饲料中蛋白质和能量应保持平衡,饲料可消化能不足或过高都会降低虾的生长。Goda研究发现在饲料蛋白30%,脂肪水平10%、蛋白能量比为17mg/KJ时存在“蛋白质节约效应”,罗氏沼虾的饲料利用率最好。而MohanakumaranNair和Sherief认为当蛋白水平38%时,22.7mg/KJ的蛋白能量比最为适宜。Clifford的研究则表明,当饲料中的脂肪与糖的比例为1:4,蛋白能量比为23.26mg/KJ时罗氏沼虾的生长最好。
1.3必需氨基酸
蛋白质是氨基酸的聚合物,因此,蛋白质营养实际上是氨基酸的营养,饲料中氨基酸不平衡容易导致氨基酸分解增加,饲料转化率和蛋白质效率下降。目前关于罗氏沼虾氨基酸需要的研究还很少,D’Abramo和Sheen认为精氨酸、蛋氨酸、赖氨酸是罗氏沼虾首要的限制性氨基酸。Reed和D’Abramo的研究发现饲料中氨基酸组成与虾体或虾尾肌肉组织中氨基酸的组成有一定的相关性。
1.4替代蛋白源
此外,以节约鱼粉用量为目标的蛋白源研究也是罗氏沼虾营养研究的热点。总体来看,罗氏沼虾对动物蛋白的利用要比植物蛋白好。贻贝粉、乌贼粉和虾粉是罗氏沼虾较好的蛋白源。Hari和MadhusoodanaKurup认为当饲料中植物蛋白和动物蛋白的比例为1:1时对罗氏沼虾的效果较好。董云伟和牛翠娟发现豆粕能够替代饲料中50%的鱼粉而不影响罗氏沼虾的生长,是植物蛋白中相对较好的蛋白源。但全脂豆粉不是罗氏沼虾适宜的蛋白源,随着使用量的增加虾的生长显着下降。此外,国外学者研究了椰肉粉、阿拉伯树叶粉、黄菠萝地板料等作为罗氏沼虾饲料原料的效果(Salvador等,1996;AQUACOP,1976)。
2、脂类 2.1脂肪需求
脂类是虾类生长发育过程中所必需的能量物质,它可提供虾类生长所需的必需脂肪酸、胆固醇及磷脂等营养物质。而饲料中脂肪缺乏或含量不足,可导致饲料蛋白质利用率下降,虾类代谢紊乱,同时还可发生脂溶性维生素和必需脂肪酸缺乏症。吴锐全等的研究表明罗氏沼虾饲料中的脂肪水平在5.1-9.0%之间时比较适宜。Hari和Kurup的研究也认为罗氏沼虾至少需要4.4%的脂肪,6-8%的脂肪水平时生长最好,但过高的脂肪水平时对罗氏沼虾的生长有负面效应。李爱杰和郑述河建议罗氏沼虾商业饲料中设定8%的脂肪水平比较适宜。
2.2脂肪源和必需脂肪酸
李爱杰等认为鱼油是罗氏沼虾饲料中必需的营养物质,能够提高虾的成活率和增重率,而添加豆油则对生长无促进效果。Kamarudin和Roustaian用玉米油替代饲料中的鳕鱼肝油,发现33-67%的玉米油不会影响罗氏沼虾的生长,而单独使用玉米油作为脂肪源时罗氏沼虾的生长显着下降。Hien等也发现在罗氏沼虾稚虾阶段乌贼油与豆油相比有更好的营养价值。脂肪源的营养价值在很大程度上取决于脂肪酸的不饱和程度以及各种脂肪酸的比例,以上研究说明鱼油或乌贼油中的高不饱和脂肪酸对罗氏沼虾具有重要的营养价值。Louis等发现罗氏沼虾也缺乏将18碳脂肪酸转化成20碳PUFA的能力,因此20碳以上的n-3或n-6系列脂肪酸非常重要。而王冬梅等则认为亚油酸、亚麻酸、EPA和DHA都是罗氏沼虾的必需脂肪酸。而目前对罗氏沼虾必需脂肪源需求量的研究还很少,李爱杰等认为0.5%的鱼油就能够满足罗氏沼虾必需脂肪酸的需要,而Louis等认为当饲料中PUFA含量在0.075%以上时就能够满足罗氏沼虾的增重和存活。Hien等则建议在罗氏沼虾稚虾饲料中添加3%的乌贼油。
2.3磷脂和胆固醇
国内外很多研究发现罗氏沼虾饲料中不需要磷脂就能保持较好的生长(唐义武,1996;Cavalli等,2000),但Cavalli等建议在罗氏沼虾亲虾中需添加0.8%的磷脂。而Hien等则建议在罗氏沼虾稚虾阶段最好添加1.5%的磷脂。此外,研究发现罗氏沼虾与其他甲壳动物一样,不能够合成胆固醇,因此需要在饲料中补充胆固醇以促进其生长。
3、碳水化合物
早期的研究显示罗氏沼虾能够较好的利用率结构复杂的碳水化合物。郑述河等认为罗氏沼虾在不同发育阶段饲料中碳水化合物的适宜范围为22-30%。GomezDiaz和Nakagawa比较了几种糖源的效果,认为在不同糖源中效果最好的是马铃薯淀粉或水溶性淀粉,葡萄糖的利用率最差。Gonzalez-Pena等发现罗氏沼虾消化道中具有纤维素酶,能够消化一定的纤维素。但过高的纤维素水平会降低干物质和蛋白质的消化率。此外,研究发现饲料中的纤维素水平从0.4%上升到8%时,能够延长肠道的排空时间,从而提高罗氏沼虾的饲料效率和蛋白质效率,从而促进生长,因此建议罗氏沼虾饲料中的纤维素水平应控制在10%以下。
4、维生素
维生素是维持甲壳动物正常生理功能必需的营养素。维生素不同于氨基酸、脂类和糖类,需要量甚微,而且虾体自身基本不能合成,主要从饲料中摄入。目前,对罗氏沼虾维生素需求的研究非常少,且主要集中在维生素C需求方面。研究发现饲料中添加高水平的Vc能够提高罗氏沼虾的抗应激能力。D’Abramo等认为罗氏沼虾的Vc需求量为104mg/kg。而刘永坚等认为罗氏沼虾的Vc需求量为52.0mg/kg,Vc磷酸酯的适宜添加量为111.9mg/kg。吴锐全则认为Vc磷酸酯的适宜添加量为200mg/kg,而黄凯和郑述河等都建议饲料中添加300mg/kg的Vc磷酸酯才能够满足罗氏沼虾的需求。而Cavalli等建议在罗氏沼虾亲虾饲料中至少应添加60mg/kg的Vc和300mg/kg的Ve。这些结果差异可能是受罗氏沼虾发育阶段、饲料组成和品质、环境因素以及营养素间的相互关系等影响而造成的。此外,王素芬研究了罗氏沼虾饲料中维生素A、B1和B5的添加量分别为60mg/kg,60mg/kg,300mg/kg。郑述河等则建议罗氏沼虾饲料中维生素K3、泛酸钙、烟酸、生物素、叶酸和B12的添加量在20mg/kg、100mg/kg、300mg/kg、1mg/kg、20mg/kg和0.1mg/kg时最好。
5、微量元素
矿物质对虾类营养也十分重要,虽然虾能从水环境中通过鳃、体表、肠等直接吸收矿物质,但在集约化养殖模式下远远不能满足需要,许多元素必需从饲料中进一步中得到补充。罗氏沼虾虾体的灰分的含量高达体干重的15.9-21.3%,这说明无机盐和微量元素对其生命活动的重要性研究认为罗氏沼虾能够有效利用饲料中的铜,但需求量还不确切。此外,Rath和Dube研究认为罗氏沼虾饲料中最适锌的添加量为90mg/kg。黄凯等根据经验配制矿物质预混料发现该矿物质预混料的添加量在1%时效果最好,预混料中各元素含量分别为钙0.589%、钾8.79%、钠4.72%、铁0.09%、镁1.50%、锌0.230%、锰0.0477%、钴0.000005%、硒0.000025%、磷27.19%。目前,有关罗氏沼虾对各种矿物质需要量的实验资料还很少,因此,配制饲料时也可参考其它淡水虾的饲料添加量。
6、结语
目前来看,对罗氏沼虾营养学的研究还很少,过去的研究多偏重在蛋白、脂类和碳水化合物这些大营养素方面,微量元素方面的研究还很少,且很多研究也不够系统和完善。今后的研究应重点集中在以下方面:罗氏沼虾必需氨基酸需要量的研究,在此基础上开展动植物蛋白源替代鱼粉的研究;不同环境条件下矿物盐特别是微量矿物盐需求量的研究;新型免疫增强剂的开发、应用研究。此外,应及时将研究成果与生产实践结合起来,从而能够更快更好的为产业服务。

斑节对虾,俗称鬼虾、草虾、花虾、大虎虾等,自然分布于大平洋至印度洋沿岸,是世界上重要的海水经济虾类。自上世纪80年代开始,斑节对虾成为我国台湾、福建、广东等省最重要的海水养殖对虾之一,其营养学及饲料配制技术方面的研究也得到广泛的重视。本文就近年来国内外学者关于斑节对虾营养研究结果进行综述,以期为斑节对虾营养生理、饲料配制以及今后的相关研究提供科学参考。

中国海洋大学水产动物营养与饲料学研究室刘兴旺

1、蛋白与能量

蛋白质需要量是指能够满足对虾氨基酸需求并获得最大生长的最少饲料蛋白含量。斑节对虾蛋白质的需求较高,Mohiuddin等研究认为斑节对虾的蛋白质需要量在39.9%-45.3%之间,商业饲料平均蛋白水平在43.6%左。Burford等在室外养殖水体中的研究发现当饲料蛋白为35%和40%时,斑节对虾的生长无显着差异,但生长显着好于30%蛋白组。这主要是因为斑节对虾在室外池塘中可以摄食天然的藻类,因此可以尝试在商业饲料中降低5%-10%的蛋白水平,不但可以降低饵料成本,也可以减轻对水质的污染。

在一定蛋白水平下,适当提高能量能够提高蛋白和饲料的利用率。Hajra研究认为碳水化合物有一定的蛋白质节约效应,且在斑节对虾饲料蛋白为46%时,适宜能量水平为412.6kcal/100g。而Shiau和Chou则认为在饲料粗蛋白36%时,能量在330kcal/100g时斑节对虾生长最好,而当饲料蛋白为40%时,320kcal/100g的能量即可满足斑节对虾的需要。Chuntapa等经过试验发现斑节对虾饲料中适宜的蛋白能量比为150mg蛋白/kcal,当饲料蛋白水平为33%-44%时,其适宜的能量水平在263-331cal/100g之间。

2、 必需氨基酸

Richard等发现饲料蛋白质和蛋氨酸水平对斑节对虾鳃中谷氨酸脱氢酶活性有交互作用。当饲料中蛋氨酸缺乏时,对虾鳃中DDH水平升高了四倍。Millamena等研究初始体重21mg的仔虾的蛋氨酸需求,认为在含0.41%胱氨酸情况下,饲料中0.89%的蛋氨酸能够满足斑节对虾需求。Gopal等在初始体重0.81g的对虾中的研究结果则认为饲料中其蛋氨酸需求为蛋白含量的1.64%。

在以豆粕为主要蛋白源的饲料中补充赖氨酸能够显着促进斑节对虾的生长,Millamena等研究认为斑节对虾对赖氨酸的需求量为2.08%。饲料中补充精氨酸也能促进斑节对虾的生长,Chen等研究发现斑节对虾的精氨酸需求为2.5%,该研究结果与Millamena等的研究结果相似。

此外,对Millamena等报告斑节对虾的苏氨酸需求量为1.45%,缬氨酸需求量为1.35%。而Millamena等在斑节对虾仔虾上的研究发现以饲料为单位,斑节对虾仔虾对组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和色氨酸的需求量分别为0.8%、1.01%、1.7%、1.4%和0.2%(分别占蛋白的2.2%、2.7%、4.3%、3.7%和0.5%)。

3、动植物蛋白比例

Laohabanjong等认为斑节对虾对鱼粉的新鲜度要求很高,鱼粉脂肪氧化或制作过程时不添加抗氧化剂会显着抑制斑节对虾的生长。此外,由于鱼粉价格不断攀升,寻找斑节对虾饲料中可替代鱼粉的适宜蛋白源成为众多研究的热点之一。Sudaryono等发现扇贝废弃物和虾头混合时替代鱼粉的效果很好,而Jose和Josekutty则认为海洋酵母是斑节对虾优质的蛋白源,其营养价值甚至比虾粉都好,这是因为其中富含较高的多不饱和脂肪酸、维生素和矿物元素。

植物蛋白源源方面,Akiyama分别用20%、30%、40%、50%的豆粕替代相应的鱼粉蛋白并补充其他营养元素,在室外池塘中进行养殖,发现在补充其他营养元素条件下,豆粕能替代相当数量的鱼粉而不影响对虾的生长。

Piedad-Pascual等则认为当饲料中含有35%的豆粕和16%的鱼粉最为适宜。Paripatananont等用0%、8.75%、17.5%、26.25%和35%的大豆浓缩蛋白替代0%、25%、50%、75%和100%的鱼粉蛋白,发现大豆浓缩蛋白替代50%以下的鱼粉对其摄食和生长无不良影响,因此建议饲料中可以添加17.5%的大豆浓度蛋白以替代相应鱼粉。

此 外,Bautista-Teruel等
用豌豆粉蛋白源替代相应的豆粕,发现豌豆粉可以完全替代饲料中的豆粕而不会对斑节对虾造成不利影响。Smith等则在饲料中分别添加0-1142mg/kg的禾胺,投喂斑节对虾50天,发现对斑节对虾的摄食、存活、生长及消化道组织都未造成不利影响,因此推测羽扇豆粉也可以在斑节对虾饲料中应用。而Boonyaratpalin等则在饲料中添加不同水平的黄曲霉毒素B1投喂给斑节对虾,结果发现对虾摄食黄曲霉素B1后血细胞数和酚氧化酶水平显着上升,肝胰腺组织发生病变。过高的黄曲霉素B1不但抑制了斑节对虾生长,还显着降低了对虾的存活率。因此在斑节对虾中使用花生类蛋白源时,应特别关注原料中黄曲霉素含量不应超过控制标准。

二、脂类

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