周玮,曹芹,王祖峰,胡晓洁,张津源,刘剑波
(大连海洋大学 水产与生命学院,辽宁 大连 116023)
蛋氨酸硒对刺参生长及消化道指数的影响
周玮,曹芹,王祖峰,胡晓洁,张津源,刘剑波
(大连海洋大学 水产与生命学院,辽宁 大连 116023)
摘要:为研究蛋氨酸硒对刺参Apostichopus japonicus个体生长和消化道指数的影响,选用体质量为(45±5)g、体长为(10±1) cm的刺参270头,在基础饲料中添加不同量的蛋氨酸硒,使饲料中硒添加量分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/kg,分6组进行投喂试验,饲养60 d后测定刺参个体生长和消化道指数的变化情况。结果表明:在本试验条件下,随着硒添加量从0增加到1.0 mg/kg,刺参的体长特定增长率从0.11%/d提高到0.34%/d,体质量特定增长率从0.18%/d提高到0.46%/d,均呈上升趋势;肠质量从1.67 g提高到2.21 g;相对消化道质量从0.032 3提高到0.037 0;脏壁比从0.060 8下降到0.051 7。研究表明,蛋氨酸硒可明显促进刺参的消化、生长,且随着蛋氨酸硒含量的增加, 促进消化、生长的效果越好。
关键词:刺参;蛋氨酸硒;生长率;消化道指数
硒是动物体内必需的微量元素,是谷胱甘肽过氧化物酶的辅助因子,对动物的生长发育、消化生理发挥着重要作用[1-2]。在饲料中添加适当剂量的硒可以显著提高皱纹盘鲍[3]、草鱼[4]、异育银鲫[5]等经济水生动物的生长速度、成活率等,同时,摄食富硒水产品也可以提高人类的健康水平。近年来,中国海参养殖产业发展迅猛,2012年海参产业已超过传统的虾、蟹,成为单品产值最大、利润最高的养殖品种,尤其在中国北方沿海,海参已经成为无可替代的水产养殖种类[6]。研究和探讨海参的富硒技术可以进一步提高海参的产量和品质,增加海参体内硒含量,为人体高效补硒。
蛋氨酸硒是硒取代蛋氨酸中硫所得到的产物,其化学结构稳定、生物学效价高,具双重营养,既能提供氨基酸,又能提供硒,因而成为补硒首选[7]。研究表明,鲑[8]、刺参幼参[9]、斑点叉尾鮰[10]对蛋氨酸硒的利用率均高于硒粉和亚硒酸钠。
个体生长率和消化道指数是评价饲料效果最直接的指标[11]。在营养与饲料理论研究方面,通过生长率和消化道指数的研究,可以有效地分析水产动物的摄食状况、饵料的投喂效果、营养物质的利用情况等[12]。王吉桥等[13]、周玮等[14]在研究不同饲料对刺参及其幼参的饲喂效果时,通过刺参的生长率来判断饲料的优劣,认为生长率越高饲料就越好;郭娜[15]、李旭等[16]利用刺参相对消化道质量和脏壁比来研究刺参的摄食效果,相对消化道质量较大的个体摄食效果较好,脏壁比较低时刺参体壁生长较好。本研究中,分析了添加不同水平蛋氨酸硒的饲料对刺参体质量与体长生长率和消化道质量、相对消化道质量和脏壁比的影响,旨在了解蛋氨酸硒对刺参生长和摄食的影响,为开发和研制蛋氨酸硒刺参饲料提供科学依据。
1材料与方法
1.1材料
试验用刺参取自大连宝发海珍品有限公司的养殖池塘,体质量为(45±5)g,体长为(10±1) cm,经基础饲料驯养10 d后用于试验。
蛋氨酸硒(纯度98%)为成都格雷西亚化学技术有限公司产品,淀粉为红薯淀粉。基础饲料为市售海参配合饲料(含粗蛋白质15%,粗脂肪3.21%,粗灰分47.33%,硒0.298 1 mg/kg)。
1.2方法
1.2.2试验设计在室内养殖池分6组进行试验(每组使用一个网箱),每组设3个重复,每个网箱(90 cm×90 cm×100 cm)随机放入刺参15头,按对应组别投喂试验饲料。每天17:00视摄食情况,按刺参体质量的3.0%~5.0%进行投喂,试验共进行60 d。试验期间,水温为13 ℃,盐度为27,pH为8.1,每天换水1/3,连续充气,每10 d彻底清洗一次网箱。试验开始与结束时,测定刺参的各项生长指标;60 d后停食36 h,从各组随机抽取5头个体测定消化道指数。
1.2.3生长指标的测定取待测个体,自然伸展状态下测量其体长,然后用滤纸吸干体表水分,逐一称重。生长指标的计算公式如下:
成活率=成活数/总数×100%,
体质量特定生长率=100×(lnWt-lnW0)/t,
体长特定生长率=100×(lnLt-lnL0)/t。
其中:Wt和W0分别为终末体质量和初始体质量(g);Lt和L0分别为终末体长和初始体长(cm);t为试验时间(d)。
1.2.4消化道指数的测定与计算取待测个体,用沙滤海水冲洗干净,用剪刀沿刺参腹部剪开,在冰盘上取出完整的消化道,剔除呼吸树并清除肠内残留粪便,用滤纸吸干肠道表面的水分,分别称量肠质量和体壁质量。
消化道指数的计算公式如下:
[3][5]MaungMaung, ed., Aung San of Burma, The Hague: MartinusNijhoff, 1962, p.128, 112.
相对消化道质量(RGM)=Mg/M,
脏壁比(R)=Mg/Mw。
其中:Mg为肠道质量(g);M为刺参个体的体质量(g);Mw为刺参体壁质量(g)。
1.3数据处理
试验数据均以平均值±标准差表示,采用SPSS 17.0软件对数据进行统计分析,显著性水平设为0.05。
2结果与分析
2.1蛋氨酸硒对刺参生长率的影响
试验期间各组成活率均为100%,各组均呈现正增长。从表1可见:刺参的体长特定生长率随着蛋氨酸硒含量的增加呈逐渐增加的趋势;1.0 mg/kg硒浓度组最高,为0.34 %/d,显著高于其他组(P<0.05);0.2、0.4 mg/kg硒浓度组略高于对照组,但无显著性差异(P>0.05);0.6、0.8 mg/kg硒浓度组均显著高于对照组(P<0.05)。
从表1还可见:刺参的体质量特定生长率随着蛋氨酸硒含量的增加呈逐渐增加的趋势;1.0 mg/kg硒浓度组最高,为0.46 %/d,显著高于其他组(P<0.05);除0.2 mg/kg硒浓度组与对照组相近外,其余硒浓度组均显著高于对照组(P<0.05)。
表1蛋氨酸硒对刺参体长、体质量特定生长率的影响
Tab.1Effects of dietary mehtionine selenium on specific growth rate in body lentgh and body weight of sea cucumberApostichopusjaponicus
组别group硒添加量/(mg·kg-1)additionofselenium体长bodylength初始/cminitial终末/cmfinal特定增长率/(%·d-1)specificgrowthrate体质量bodyweight初始/ginitial终末/gfinal特定增长率/(%·d-1)specificgrowthrateA(对照)09.85±1.0810.50±1.16a0.11±0.04a46.53±4.0551.97±6.22ab0.18±0.06aB0.29.78±1.1210.48±0.99a0.12±0.06a44.46±3.6149.73±4.95a0.18±0.04aC0.49.96±0.8810.93±1.31a0.15±0.05a45.44±3.4652.45±6.07ab0.23±0.08bD0.610.41±1.1011.92±1.37b0.22±0.04b48.18±4.0058.36±9.88c0.30±0.14cE0.810.12±1.1911.83±1.35b0.26±0.11b45.40±3.1656.10±9.98bc0.33±0.18cF1.010.78±1.3213.20±1.09c0.34±0.08c45.09±3.2660.07±10.21c0.46±0.16d
注:同列中标有不同小写字母者表示组间有显著性差异(P<0.05),标有相同小写字母者表示组间无显著性差异(P>0.05),下同
Note:The means with different letters within the same column are significant differences at the 0.05 probability level, and the means with the same letters within the same column are not significant differences, et sequentia
2.2蛋氨酸硒对刺参消化道指数的影响
2.2.1刺参肠质量从图1可见:刺参肠质量随硒浓度的增加呈逐渐增加的趋势;1.0 mg/kg硒浓度组最高(2.21 g),显著高于其他组(P<0.05);除0.2 mg/kg硒浓度组与对照组相近(P>0.05)外,其他硒浓度组均显著高于对照组(P<0.05)。
2.2.2刺参相对消化道质量从图2可见:刺参相对消化道质量随硒浓度的增加呈逐渐增加的趋势; 0.8、1.0 mg/kg硒浓度组均较高,分别为0.036 7、0.037 0,二者无显著性差异(P>0.05),均显著高于其他组(P<0.05);各硒浓度组均显著高于对照组(P<0.05)。
注:标有不同小写字母者表示组间有显著性差异(P<0.05),下同Note:The means with different letters are significant differences at the 0.05 probability level, et sequentia图1 蛋氨酸硒对刺参肠质量的影响Fig.1 Gut mass of sea cucumber Apostichopus japonicus fed the diets containing various doses of methionine selenium
图2 蛋氨酸硒对刺参相对消化道质量的影响Fig.2 Relative gut mass of sea cucumber Apostichopus japonicus fed the diets containing various doses of methionine selenium
2.2.3刺参脏壁比从图3可见:刺参的脏壁随着饲料中硒浓度的增加呈逐渐降低的趋势; 1.0 mg/kg硒浓度组脏壁比最低,为0.051 7,均显著低于其他各组(P<0.05);各硒浓度组均显著低于对照组(P<0.05)。
3讨论
图3 蛋氨酸硒对刺参脏壁比的影响Fig.3 Viscera-somatic ratios of sea cucumber Apostichopus japonicus fed the diets containing various doses of methionine selenium
饲料中添加适量的蛋氨酸硒会在提高鱼类[17]、虾类[18]、贝类[3]等养殖成活率的同时促进个体生长,这是因为蛋氨酸硒是硒取代蛋氨酸中硫的位置得到的产物,蛋氨酸硒能被机体很快吸收,既能补充氨基酸,直接参与机体代谢,促进生物体生长,又能补充生物机体所必需的硒。研究表明,硒可提高脱磺酸酶和谷胱甘肽过氧化物酶的生物学活性,从而提高养殖动物的消化酶和免疫酶活力,促进养殖对象的生长和成活率[19]。本试验中,随着蛋氨酸硒添加量的增加,刺参体长与体质量特定增长率均呈现上升趋势,这与投喂适量蛋氨酸硒能够提高刺参幼参对饵料的消化与吸收能力,有效促进刺参幼参生长的研究结论[20]一致。从水产生物硒的剂量效应角度研究分析,本研究条件下生长效应与蛋氨酸硒的投喂量具有正相关性,硒浓度最高组(1.0 mg/kg)的体长、体质量指标均达到最大值;从剂量效应曲线的走势分析(表1),本试验条件下硒的最佳效应剂量可能高于1.0 mg/kg。此结果高于梁萌青等[17]关于硒对鲈鱼、王安利等[21]关于硒对中国对虾等促进生长方面的研究结论,即硒在0.4~1.0 mg/kg剂量区间时生长最佳,也高于王吉桥等[20]关于幼参(1.30~1.68 g)饲喂0.6 mg/kg的蛋氨酸硒为最佳效应剂量的试验结果。究其原因,可能与蛋氨酸硒溶解于水的物理性质有关,本试验条件为生产用养殖水池,这种开放的大水体环境无法保证饵料即投即食,常常造成硒元素的溶失;或与蛋氨酸硒的最适剂量因海参种类和个体大小而异[20]有关,相关问题尚需进一步研究。
消化道是刺参消化和吸收营养物质的主要组织,饲料的营养状况通过消化道组织和生物体的增长效果,直接反应到消化道指数的变化[11]。在对鱼类的研究中[22-23],RGM值较高的个体摄食活跃,R值较低的个体增长较快。对刺参的研究表明[15-16],RGM值较高的刺参个体,摄食效果较好,R值较低的个体,体壁部分生长更快——体壁所占的比例高。本试验条件下,随着蛋氨酸硒添加量的增加,刺参的RGM逐渐增大,表明蛋氨酸硒的添加提高了刺参的摄食效果;而R值随蛋氨酸硒添加量的增加而下降,表明蛋氨酸硒的投喂提高了刺参体壁的有效增长。本试验条件下,硒添加量为最大值(1.0 mg/kg)时,RGM和R值达到最佳,但从RGM和R走势分析(图2、图3),硒的最佳效应剂量可能高于1 mg/kg,因此,相关问题仍需进一步研究。此外,关于蛋氨酸硒对刺参消化道指数的影响目前未见报道,其具体的影响机制笔者也尚未研究,有待进一步试验研究。
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Effect of dietary methionine selenium on growth and digestive
index of sea cucumberApostichopusjaponicus
ZHOU Wei, CAO Qin, WANG Zu-feng, HU Xiao-jie, ZHANG Jin-yuan, LIU Jian-bo
(College of Fisheries and Life Science, Dalian Ocean University, Dalian 116023, China)
Abstract:Juvenile sea cucumber Apostichopus japonicus with body weight of (45±5)g and body length (10±1) cm was fed the diets containing methionine selenium at a rate of 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0 mg/kg diet at water temperature of 13 ℃ and a salinity of 27 for 60 days to study the impact of selenium methionine on growth and digestive index of the sea cucumber. The results showed that the specific growth rate in body length was shown to be increased from 0.11%/d to 0.34%/d, specific growth rate in body weight increased from 0.18%/d to 0.46%/d, gut mass increased from 1.67 g to 2.21 g, relative gut mass increased from 0.032 3 to 0.037 0, and the viscera-somatic ratio decreased from 0.060 8 to 0.051 7 under the test conditions with the increase in dietary methionine selenium from 0 mg/kg to 1.0 mg/kg. The findings indicate that dietary methionine selenium lead to improve the growth and digestibility of sea cucumber, with better effects at higher dose of dietary methionine selenium within the limit in present study.
Key words:Apostichopus japonicus; methionine selenium; growth rate; digestive index
作者简介:周玮(1963—), 男, 教授。E-mail:zhouwei@dlou.edu.cn
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划项目(2011BAD13B03)
收稿日期:2014-06-12
中图分类号:S965.112
文献标志码:A
文章编号:2095-1388(2015)02-0181-04
DOI:10.3969/J.ISSN.2095-1388.2015.02.013