■苏琳 黄权
(吉林农业大学动物科技学院,吉林长春 130118)
卤虫是重要的生物饵料,广泛的应用在水产鱼虾蟹的幼苗培育过程中,所谓营养强化就是利用卤虫的非选择滤食性作为活载体,通过有目的饲喂特定营养丰富的食物给卤虫,再将强化后的卤虫投喂给鱼虾蟹苗;简单地说营养强化就是通过提高卤虫的营养价值传递给开口苗种的过程,以满足水产幼苗的营养需求,从而达到提高鱼虾蟹幼苗成活率,提高苗种的增长速率的一种营养传递的强化方式。卤虫的强化分为脂肪酸营养强化、磷脂的营养强化、维生素的强化、氨基酸的强化和预防药物的载体强化。目前人们于卤虫的营养强化取得一定的效果,在磷脂、维生素、氨基酸等营养的强化上均取得了一定的进展,特别是在多不饱和脂肪的营养强化做了大量的研究,取得了很好的效果,但近年来人们发现氨基酸的平衡对于鱼类同样重要,氨基酸不平衡同样制约水产动物的生长和发育。卤虫作为饲喂开口鱼苗常用的生物饵料,它体内的氨基酸并不平衡,特别是蛋氨酸的含量相对较少,是第一限制性氨基酸,蛋氨酸是常用的营养强化剂,人们已经用蛋氨酸作为饲料中营养添加剂对罗非鱼、军曹鱼、凡纳滨虾、大黄鱼仔稚鱼等鱼类的生长性能、鱼类生理、消化和免疫等方面做了大量的研究,但开口饵料与颗粒饲料相比无论从适口性、大小和营养价值方面都比颗粒饲料更适合作为仔稚鱼的开口料。卤虫作为仔稚鱼常用的开口料,氨基酸不平衡尤其是蛋氨酸缺乏,因此人们也开始关注蛋氨酸对卤虫的营养强化。
蛋氨酸是甲硫氨酸,是鱼类的必需氨基酸,同时也是鱼类的限制性氨基酸之一。蛋氨酸参与蛋白质的合成代谢,蛋氨酸的缺乏会导致水产动物体内蛋白质的合成受阻和影响水产动物的生长发育。蛋白质是鱼类的主要能源,对于鱼类而言饲料中氨基酸的平衡与否直接影响蛋白质的营养价值同时决定着饲料蛋白质利用率的高低,因此鱼类饵料中氨基酸的平衡十分重要[1],蛋氨酸是鱼类不可缺少的氨基酸。幼鱼早期阶段生长迅速,海洋鱼类开口苗对于蛋白质的需求相对较高[2-3],一旦蛋白质不足或氨基酸不平衡,仔稚鱼生长发育会受到严重的影响[4]。Ketola H G[5]研究表明饲料中缺乏蛋氨酸饲料会导致鱼体发生白内障。Schwarz等[6]研究发现,鲤鱼摄食缺乏蛋氨酸(蛋氨酸0.49%)饲料85 d后,增重降低40.56%,提高蛋氨酸水平后,鲤鱼的生产性能显著提高。Murthy等[7]研究表明,当饲料蛋白质水平提高后,印度鲤生长水平显著提高。大量试验证明,鱼类如果缺乏蛋氨酸会导致其生长发育受阻,采食量下降,饲料利用率降低。因此,氨基酸的平衡对于仔鱼来说更尤为重要。研究发现,动物生长主要是机体蛋白质的合成增加[8],如果蛋氨酸不足则会影响机体的多种消化代谢反应,蛋氨酸缺乏会导致蛋白质合成受阻,蛋白质分解代谢加快,这样的负平衡会引起动物的生长缓慢、生长缓慢的动物受大脑中枢神经的调控会引起采食量下降[9]。帅柯[10]研究表明,当蛋氨酸水平为1.0%时,幼建鲤的生长水平极显著高于对照组蛋氨酸缺乏组(Met 0.39%),蛋氨酸组的胰蛋白酶、糜蛋白酶和脂肪酶的活力也显著高于不添加蛋氨酸组,试验表明蛋氨酸能提高动物机体的生长、促进机体的蛋白质和脂肪的消化吸收代谢。于海瑞[11]分别用分别不同梯度的L-蛋氨酸饲料饲喂大黄鱼鱼苗,用饲喂卤虫无节幼体和桡足类浮游生物做对照,结果表明,随着蛋氨酸水平的升高,鱼苗的生长率、成活率、体蛋白分别有一定程度的升高,但均低于对照组。
目前,人们对于蛋氨酸强化卤虫的方法主要有晶体蛋氨酸强化和包膜蛋氨酸强化两种方式。Tonheim(2000)[12]用晶体蛋氨酸和包膜蛋氨酸强化卤虫,用未添加蛋氨酸作对照,包膜蛋氨酸是用两种不同的脂质体膜组合成的不同脂质体,分别采用纯化蛋黄磷脂中磷脂酰胆碱和粗蛋黄磷脂中磷脂酰胆碱和胆固醇结合成两种不同组成的脂质体来强化卤虫,结果表明,晶体蛋氨酸的卤虫体内蛋氨酸含量为(68.4±3.8)pmol/nauplius未强化蛋氨酸组体内蛋氨酸含量为(2.4±1.0)pmol/nauplius,蛋氨酸强化组比未强化组的含量要高出20~30倍,包膜纯化蛋黄磷脂中磷脂酰胆碱组卤虫体内蛋氨酸含量为(148.8±27.6)pmol/nauplius,比未添加蛋氨酸组要高出为强化组60倍,比直接强化蛋氨酸组多2倍左右。粗蛋黄磷脂中磷脂酰胆碱组卤虫体内蛋氨酸含量为(90.5±4.1)pmol/nauplius,也比直接强化组要高1倍多;在模拟饲喂大西洋比目鱼仔鱼8 h后卤虫体内的蛋氨酸强化后的卤虫体内的游离蛋氨酸含量仍能保留80%。KovenW.等[13](2001)用DHA含量高,而氨基酸含量不同的强化剂强化卤虫,强化后DHA/AA分别为3.7、4.6、25.8,用强化后的卤虫投喂真鲷鱼,35 d后,发现氨基酸的含量越高,鱼苗的成活率越高,鱼苗的应激能力逐渐增强,试验充分证明了,不光是DHA,氨基酸对于鱼类的生长和成活同样重要,在对于卤虫HUFA强化的同时,对于氨基酸的强化我们也同样要引起重视。Óscar Monroig(2007)[14]用脂质体包膜蛋氨酸强化卤虫,采用单层包膜或复层包膜的蛋氨酸强化卤虫,包膜脂质体主要是由大豆卵磷脂(SPC)或者二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC),两者结合胆固醇(CHO)作为膜稳定剂组成用来营养强化,晶体蛋氨酸作对照,单层包膜分别为LUVextM1(SPC∶CHO=1∶4)、LUVextM2(SPC∶CHO=1∶4;剂量为LU VextM1组2倍)、LUVextM3(DPPC∶CHO=1∶4)、复层包膜蛋氨酸 MLVM4(SPC∶CHO=1∶4)和SolutionM(晶体蛋氨酸)对照组。结果表明,18 h后MLVM4强化组体内蛋氨酸含量显著高于其他处理组,18~21 h期间除了LU vextM1组蛋氨酸含量有迅速上升的趋势外,其他组蛋氨酸含量微小的差异,有缓慢的上升,相反,21~24 h期间中可见5个处理组都呈现普遍下降的趋势,24 h达到最低点,18~24 h期间对照组蛋氨酸各个取样点蛋氨酸含量最低,试验结果说明,复层脂质体是一个提供蛋氨酸给卤虫无节幼体的有用的工具,复层脂质体与单层脂质体相比有更好的包裹蛋氨酸的能力,减少蛋氨酸的损失。
不同品系的卤虫的蛋氨酸的含量是不同的,我国六个产地的河北沧州、河北黄骅、山东无棣、新疆巴里坤湖、西藏措勒、内蒙锡林浩特无节幼体的蛋氨酸含量分别为0.82、0.88、0.86、0.91、0.93、0.85 g/100 g干重[15],可以看出不同产地的卤虫蛋氨酸含量不尽相同,因此对于卤虫的蛋氨酸强化需要因地制宜,这样能达到最佳的强化效果,减少浪费。
大量研究表明,游离蛋氨酸强化卤虫,卤虫体内的蛋氨酸含量都呈现先迅速升高再缓慢升高迅速下降,最后缓慢下降的一种趋势,因此,对于蛋氨酸强化卤虫,要寻找一个最佳的强化时间点,在该点卤虫的体内蛋氨酸的含量达到最高值,这个时间就是最佳强化时间,最佳时间点的选择决定着是否达到最佳强化效果。马静[16]用赖氨酸、裂壶藻、赖氨酸加裂壶藻组及空白做对照强化卤虫的试验,试验进行了16 h,16 h结束时赖氨酸组卤虫体内的游离赖氨酸显著高于其他3个组达到最大值,较强化前多了4倍之多,但裂壶藻组的含量相对较低。S.K.Tonheim[12]用蛋氨酸强化卤虫的实验,从强化开始到16 h,蛋氨酸在卤虫体内的含量随着强化时间的推移是呈逐渐升高的趋势,16 h后到18 h曲线缓慢降低,18~24 h迅速下降。16 h卤虫体内的蛋氨酸含量达到最高值。Naz等(2009)[17]的试验中,卤虫无节幼体的强化时间为16 h,综上所述,本文认为蛋氨酸强化卤虫的最佳时间应该为16 h。
目前,人们用蛋氨酸强化主要有两种强化方式,一种是用晶体蛋氨酸直接强化法,另一种是用包膜蛋氨酸强化卤虫,两种强化方式的区别是包膜蛋氨酸用化学材料包被,难以被卤虫吸收利用,减少蛋氨酸参与代谢反应,而晶体蛋氨酸强化卤虫,晶体蛋氨酸被卤虫吸收后,会参与体内代谢反应,蛋氨酸会转化生成其他含硫化合物,与包膜蛋氨酸相比体内的蛋氨酸含量相对较少,因此包膜蛋氨酸强化卤虫比蛋氨酸直接强化卤虫有更好的强化效果。因此包膜蛋氨酸在卤虫强化的实验效果较好。
卤虫是作为鱼苗的开口活饵料,它自身的营养价值高低决定着鱼苗所摄食的营养是否全面,强化后的卤虫可能不能立即饲喂仔稚鱼,在卤虫转移或保存的过程中,存在着营养成分的损失。介质中盐度的变化,温度的变化和强化后饥饿时间的长短都会影响卤虫体内蛋白质、脂肪酸等营养成分的代谢,为了使代谢的损失达到最小,所以在卤虫强化后,它保存的介质中的温度、盐度和强化后饥饿的时间是十分重要的。J.O.Evjemo[18]研究表明,在温度达到30℃的高温时,强化后的卤虫无节幼体饥饿1 d DHA的损失率达到92%,但在12℃时强化后的卤虫每天DHA的损失率为51%,在相同温度下(12℃)强化后卤虫无节幼体饥饿每天EPA、其他n-3多不饱和脂肪酸的总量和总油脂的减少率分别为15%、30%和11%。卤虫体内的蛋白质在最低温度(5~8℃)时是相对比较稳定的几乎没有损失,但随着温度的升高,当温度达到26℃时,卤虫无节幼体每天蛋白质的损失率增长达到28%。这说明,在卤虫营养强化后未饲喂鱼苗前,卤虫保存时间和保存的温度十分重要,对于强化后的卤虫要低温保存,卤虫强化后应尽早饲喂鱼苗减少卤虫的营养价值的损失。
Cláudia Aragão[19]在不同盐度的条件下用扁藻强化卤虫无节幼体24 h,4种盐度分别为15%、25%、35%和45%,结果表明,盐度对于总氨基酸含量的影响相对较小,但蛋氨酸有显著性变化,蛋氨酸从盐度15%到30%再到35%逐渐减少。Fyhn[20]发现盐度与桡足类体内的必需氨基酸含量有强烈的相关性,Helland(2000)[21]表明,饲养的盐度对于卤虫无节幼体内的必需氨基酸成一定的相关性。但对于目前的研究,没有发现这种相关性,但是Helland等[21]对于卤虫盐度的研究相对于目前的研究盐度比较广(5%~75%)盐度对于浮游生物必需氨基酸的组成是有影响的,必需氨基酸是主要的细胞内溶质在海洋无脊椎动物,与无机离子不同的是,这些化合物作为渗透剂的使用不会影响蛋白质的功能[22],事实表明,尽管卤虫对盐度有很高的耐受性,但卤虫似乎更适应高盐度与低盐度相比[23]。
卤虫是仔稚鱼优良的开口饵料,由于卤虫的大小适宜、适口性好、营养丰富,常常作为仔稚鱼的开口饵料,由于仔稚鱼时期十分敏感,生长迅速,对营养的需求很高,卤虫作为开口饵料,卤虫的营养价值决定着仔稚鱼苗的成活率和其生长状态,因此,卤虫的营养就意味着仔稚鱼的成活率的高低和生长发育的快慢。然而卤虫营养并不全面,其中氨基酸不平衡,尤其是蛋氨酸缺乏,为其第一限制氨基酸,同时也是鱼类的限制性氨基酸,人们采用蛋氨酸强化卤虫就是增加其营养,使其营养更加全面,来饲喂鱼苗,通过饵料传递的方式把营养物质传递给仔稚鱼,达到提高养殖水平,扩大养殖规模。
随着社会的不断发展、经济的不断进步,人们对于水产品的需求越来越大,水产养殖的规模不断扩大发展的过程中,提高水产品苗种的成活率,迅速繁殖,水产幼苗的快速增长,缩短水产幼苗的生长周期是我们当前的首要任务,因此,卤虫作为开口饵料,卤虫的营养是否均衡对于鱼苗的生长,加快鱼苗的生长代谢起着重要的作用,然而对于卤虫的氨基酸不平衡尤其是蛋氨酸含量较少,蛋氨酸强化卤虫也就引起人们的广泛关注,氨基酸强化卤虫近年来国内外都有一些研究,但是对于蛋氨酸强化的研究还不是很全面,添加量没有具体的研究,卤虫内体氨基酸的代谢机理也没有具体的研究,因此,本文主要是综述蛋氨酸的强化的一些进展,希望通过本文能够引起人们对于蛋氨酸的关注能够加强对于氨基酸强化卤虫多方面的研究,同时也希望能够对于水产苗种的养殖提供帮助。