裂殖壶藻在水产养殖中的应用

曾 娟， 刘海燕， 顾继锐， 罗国强

（通威股份有限公司，四川成都 610041）

裂殖壶藻（Schizochytrium），又名裂殖壶菌、裂壶藻，属于真菌门、卵菌纲、水霉目、破囊壶菌科的一类海洋真菌，单细胞、球形（Nakahara和Yokochi，1996）。裂殖壶藻细胞富含大量对人体有用的活性物质，如油脂、色素、角鲨烯等。对裂殖壶藻营养成分研究分析表明，其生化组分主要为脂类、蛋白和总糖，其中脂肪含量可占细胞干重50%以上，而ω-3不饱和脂肪酸DHA就高达 20%以上（李美玉等，2012；朱路英等，2007）。裂壶藻能够在异养条件下培养，易于大规模商业化生产，还可通过培养基及发酵工艺的调整来控制细胞内的DHA含量，是一种富含DHA的重要资源。

1 裂殖壶藻在水产养殖中的应用途径

研究表明，保证饲料中充足的DHA，可显著提高鱼、虾、蟹等水产动物对环境变化的忍耐力，降低白化病发病率，从而提高存活率，并促进生长发育。国内一些裂殖壶藻产品的生产企业也相继开展了一系列裂殖壶藻DHA的应用试验，主要是在水产饲料中的添加效果方面，表明裂殖壶藻DHA对改善虹鳟、鲟鱼、石斑鱼的鱼卵孵化率，以及鱼苗成活率、肉质、肉色、饵料系数、鱼肉DHA含量等均具有良好的效果。

1.1 直接投喂新鲜藻液 裂殖壶藻体型微小 （4～13 μm），可作为水产动物苗种的直接开口饵料，其富含DHA且易于培养、产量高。直接投喂，相当于婴儿母乳，可作为一种高DHA含量的优良强化饵料，提高苗种生长性能和成活率。大量研究表明，多数虾蟹贝及部分鱼类的幼体阶段大多以植物性饵料为食，单细胞藻类的种类、数量与质量直接决定其人工育苗的成败（王维娜等，2000）。孙杰等（2008）通过微藻与西施舌混养不仅降低了水体中氨氮质量浓度，而且提高了幼贝的成活率及生长量。朱路英等（2009）研究表明，裂殖壶藻可作为海水仔稚鱼、牡蛎等贝类的一种高DHA含量的优良强化饵料。

1.2 作为配合饲料的营养添加剂 规模化培养富含DHA的裂殖壶藻，经过处理可作为仔鱼等基础饲料的营养强化添加剂，即微藻 DHA饲料。焦建刚等（2014）研究表明，在对虾基础饲料中0.5%的裂殖壶藻发酵粉可明显促进其生长，降低饲料系数 （FCR）3.4%，同时提高了肌肉中蛋白（约2%）及DHA（约1%）的含量，从而改善对虾品质。Matthew等（2007）研究表明，在大西洋鲑鱼的饮食中用裂殖壶藻油替代鱼油可显著提高鱼肉组织中的DHA含量。Ganuza等（2008）也指出了裂殖壶藻作为鱼油DHA替代资源在金头海鲷养殖上的巨大潜力。Li等（2009）通过在斑点叉尾鮰饲料中添加裂殖壶藻粉的研究表明，其可增加鱼的体重及饲料转化率 （FCR），2%的添加量可显著提高肌肉中的DHA和总ω-3长链多不饱和脂肪酸（LC-PUFAs）水平。黄亮华等（2014）研究发现，饲料中添加裂殖壶藻粉能提高刺参的生长性能，并可明显提高其体腔液中超氧化物歧化酶 （SOD）、 酸性磷酸酶 （ACP）、 碱性磷酸酶（AKP）、溶菌酶（LZM）等的活性；1.25%的添加量可显著提高肠道蛋白酶、淀粉酶的活性，刺激其生长。

1.3 对动物性水产饵料进行营养强化 一些用于投喂鱼虾等幼体的动物性饵料如轮虫、卤虫、桡足类和枝角类等水产养殖次级饵料生物，相当于婴儿食品，其本身缺乏足量的DHA，但在投喂之前，可先用富含PUFA的裂殖壶藻进行营养强化，提高次级饵料的营养值，从而达到促进鱼虾生长、提高存活率等效果（Takashi Yamasaki等，2007）。以经过裂殖壶藻强化的卤虫喂养半滑舌鳎稚鱼的研究发现，其体长、体重、碱性磷酸酶和类胰蛋白酶活力以及T3和T4水平等都显著优于对照组（马静等，2012）。通过采用裂殖壶藻对褶皱臂尾轮虫进行营养强化研究也表明，添加量为80 mg/L时，12 h后轮虫体内的DHA/FA值为13.44%，干燥轮虫粉中DHA含量为8.14 mg/g，与对照组相比轮虫密度增长了132%，可明显促进轮虫的生长和发育，显著提高轮虫体内的DHA含量（宋晓金等，2007）。

2 裂殖壶藻在产品开发中面临的问题

目前裂殖壶藻产品主要有微藻DHA粉、微藻DHA油及微藻粉，在水产养殖中以微藻粉的应用为主。而在裂殖壶藻发酵产DHA的市场方面全球都在高速发展，但主要技术和市场却被少数公司占据，并且成果转化艰难，如生物量、藻油产率、质量、DHA纯度等。虽然目前裂殖壶藻发酵及生产DHA已取得一定的进展，但在工业生物技术领域，多数观点认为两年是一个更新换代的门槛，如果没有技术支持，很快被新升级产品所超越。想要进一步占领市场，降低成本是一个重要因素。就目前市场上裂殖壶藻发酵生产DHA而言，原料占据成本很大一部分，寻找廉价高效的原料可以大幅降低生产成本。同时，重视稳定、高产DHA的裂殖壶藻选育，优化生产工艺，缩短发酵周期，加强主流代谢，改进适合裂殖壶藻发酵生产LC-PUFAs的新型生物反应器，提升菌种的产率，也是提高产品市场竞争力的主要手段。

3 展望

随着水产养殖业的迅速发展及养殖技术水平的提高，新型营养强化剂得到越来越深入的研究和广泛的应用，其需求量也将大幅增加。作为大部分商业化养殖水产动物所必需脂肪酸中效果最显著的一种，DHA已经成为一些饲料的理想营养强化剂和营养价值评价的重要指标。随着生态环境破坏和污染的加剧，海洋资源不断匮乏，传统的DHA来源已远远不能满足市场的需求，寻求可替代资源已成为必须。目前一些发达国家在富含DHA裂殖壶藻的工业化生产和应用方面已经趋于成熟，但在我国发展较晚，尚处于市场导入阶段，虽然速度迅速，但受制于发酵技术和高成本的限制，导致市场并未完全开发，尤其在饲料中的应用尚处于起步阶段，未实现产业化，目前国内仅有少数企业取得裂殖壶藻的生产批号。全球水产养殖业迅速发展，作为水产养殖大国，我国政府对渔业发展的投入在不断增加，因此裂殖壶藻的市场生产规模和需求量将呈持续上升的趋势，市场前景十分乐观。

[1]焦建刚，Kathy Y，Clémentine T，等.裂殖壶藻发酵粉对南美白对虾生长性能和肌肉营养成分的影响[J].上海海洋大学学报，2014，23（4）：523～527.

[2]李美玉，李健，陈萍，等.维生素E和裂壶藻对中国对虾生长及TLR/NF-κB 表达水平的影响[J].中国渔业质量与标准，2012，2（2）：37 ～ 44.

[3]黄亮华，李浩洋，李彬，等.裂壶藻对刺参生长、免疫及消化酶的影响[J].渔业科学进展，2014，35（3）：91～97.

[4]马静，秦帮勇，于朝磊，等.卤虫无节幼体的营养强化对半滑舌鳎稚鱼生长、消化酶及相关激素水平的影响[J].渔业科学进展，2012，33（6）：35 ～ 43.

[5]宋晓金，张学成，朱路英，等.用富含DHA的裂殖壶菌对轮虫进行营养强化的研究[J].海洋科学，2007，31（12）：43 ～ 46.

[6]孙杰，庄惠如，高如承.固定化海洋微藻在西施舌（Coelomactra antiquata）人工育苗中的应用[J].福建师范大学学报（自然科学版），2008，24（6）：4 ～ 77.

[7]王维娜，王安利，胡俊荣，等.水中饵料生物的种类和数量对虾蟹繁育率的影响[J].河北大学学报（自然科学版），2000，20（4）405 ～ 409.

[8]朱路英，张学成，宋晓金，等.碳、氮源浓度和培养时间对裂殖壶菌生长和脂肪酸组成的影响[J].中国海洋大学学报，2007，37（2）：293 ～ 298.

[9]朱路英，张学成，王淑芳，等.一种海洋真菌—裂殖壶菌的营养成分分析[J].食品科学，2009，30（24）：272 ～ 275.

[10]Ganuza E，Benítez-Santana T，Atalah E，et al.Crypthecodinium cohnii and Schizochytrium sp.as potential substitutes to fisheries-derived oils from seabream（Sparus aurata）microdiets[J].Aquaculture，2008，277：109 ～ 116.

[11]LiM H，Edwin H，Robinson C S，etal.Effectsofdried algae Schizochytrium sp.，a rich source of docosahexaenoic acid，on growth，fatty acid composition，and sensory quality of channel catfish Ictalurus punctatus[J].Aquaculture，2009，292（3/4）：232 ～ 236.

[12]Matthew R M，Peter D N，Chris G C.Replacement of fish oil with thraustochytrid Schizochytrium sp.L oil in Atlantic salmon parr（Salmo salar L.）diets[J].Comp Biochem Physiol A，2007，148：382 ～ 392.

[13]Nakahara T，Yokochi T.Production of docosahexaenoic and docosapexaenoic acids by Schizochytrium sp.isolated from Yap Islands[J].J Am Oil Chem Soc，1996，73（11）：1421 ～ 1426.

[14]Takashi Y，Tsunehiro A，Yuhsuke M，et al.Nutritional Enrichment of Larval Fish Feed with Thraustochytrid Producing Polyunsaturated Fatty Acids and Xanthophylls[J].J BIOSCI BIOENG，2007，104（3）：200 ～ 206.