饲料铁元素含量对拟穴青蟹幼蟹生长和体组成的影响

董兰芳，张琴，*，许明珠，童潼

(1. 广西壮族自治区海洋研究所，广西海洋生物技术重点实验室，广西 北海 536000; 2. 广西民族大学，海洋与生物技术学院，广西 南宁 530006)

拟穴青蟹(Scyllaparamamosain)属暖水广盐性海水肉食蟹类，是分布在我国东南沿海青蟹属(Scylla)的优势种[13]，是经济价值很高的海水养殖蟹类，但国内外对其营养需求研究和配合饲料的研究开发起步较晚，养蟹所用的饲料主要是天然低质鱼、虾、贝类等。该文开展饲料铁元素含量对拟穴青蟹存活、生长及体组成的研究，为拟穴青蟹人工配合饲料的开发提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验饲料配方与制作

试验用饲料主要由酪蛋白、明胶、鱼油、糊精、卵磷脂、褐藻酸钠、微晶纤维素、维生素预混料以及矿物质预混料组成，并用蛋氨酸铁来调节试验饲料中的铁元素含量。制作饲料之前，分别对各原料进行蛋白质、脂肪以及能值的测定，作为制定和调整饲料配方的依据。如表1所示，经测定，6种试验饲料中铁元素的实际含量分别为8.1、39.7、55.6、122.3、275.2、468.3 mg /kg。饲料制作过程为，先将主要原料粉碎过100目筛，按照添加量的多少从低至高逐级称重并混合均匀，与鱼油搓匀之后再加少量水搓匀，制成颗粒饲料后烘干，装袋标号备用。该饲料制作加工过程均参照Blair等[11]介绍的方法。

表1 试验饲料组成及营养水平(干物质)

注：① 维生素预混料为每kg饲料提供：VA112 50 IU，VD2.5 mg，VE150 IU，VK6.25 mg，生物素 1 mg，烟酸 100 mg，泛酸钙150 mg，VB630 mg，核黄素20 m，VB12187.5 mg，叶酸1.975 mg，肌醇1 g，胆碱1.5 g，硫胺素 9.75mg，Vc 50 mg；② 矿物质预混料为每kg饲料提供： CaCO3145 mg， K2HPO484 mg，MgSO4·7H2O 130 mg， Ca3(PO4)2115.5 mg，MnSO4·H2O 0.65 mg，KI 0.15mg，NaHSeO30.25 mg， CoCl2·6H2O 0.4 mg，ZnSO4·7H2O 2.5 mg，NaCl 12.5 mg，CuSO4·5H2O 2.5 mg，FeSO4·7H2O 6.55 mg。

1.2 试验设计与饲养管理

试验用拟穴青蟹幼蟹为广西海洋研究所自主培育的仔蟹Ⅰ期苗种。选取体质量相近、活力较好的幼蟹1440只，初始平均体质量38.26±0.11 mg，随机分成6个铁水平试验组。养殖试验在塑料桶(Φ25 cm×20 cm)内开展，将塑料桶置于阴凉处，桶底铺一层沙子(约0.5 cm厚)，为避免幼蟹互相残食，每个塑料桶放1只幼蟹，即1只幼蟹为一个重复，每个碳水化合物水平饲料设置240个重复，每80个重复作为一个样品组用于数据统计分析以及各项指标分析。每天在7：00和18：00进行投饵，投饵前先用吸管吸出残饵及粪便，控制好投喂量，以略有剩饵为宜。每2 d换1次水，换水量约为桶内水一半，每个星期彻底清洗塑料桶1次。饲养试验为期3周。试验期间，水温29～31 ℃，盐度20～25，溶氧大于5.0 mg/L。

1.3 样品收集与分析

3周饲养试验结束后，收集各个样品组塑料桶内的幼蟹，记录存活数量并称重，计算终末平均体质量(FBW)然后分装于两个离心管中，转入-20 ℃保存，分别用于常规营养成分和消化酶活性的分析。成活率(SR) 、增重率(WGR)和特定生长率(SGR)的计算公式如下：

SR(%)=终末幼蟹数量/初始幼蟹数量×100;

WGR(%)=(终末体质量-初始体质量) /初始体质量×100;

SGR(%/day)=(ln终末体质量 - ln初始体质量) /试验天数×100。

饲料和幼蟹常规营养成分分析：采用105 ℃常压恒温烘干至恒重测定水分；采用凯氏定氮仪(Foss，Kjeltec 8400 Analyzer Unit，Sweden)测定粗蛋白；采用索氏抽提仪(Foss，Soxtec System 2050，Sweden)测定粗脂肪；采用马弗炉(天津市泰斯特仪器有限公司)于550 ℃灼烧12 h测定灰分。

1.4 数据统计分析

采用SPSS 19.0对所有数据进行单因素方差分析(One-Way ANOVA)，若差异达到统计学意义(P<0.05)则进行Tukey多重比较，结果表示为“平均值±标准误”(n=3)。

2 结果与分析

2.1 不同铁元素含量饲料对拟穴青蟹幼蟹生长的影响

由表2可知，饲料中铁元素含量对拟穴青蟹幼蟹的FBW、WGR及SGR有显著影响(P<0.05)。随着饲料中铁元素含量的增加，幼蟹的FBW、WGR和SGR呈先显著升高(P<0.05)后显著降低(P<0.05)的趋势，铁元素含量为55.6 mg/kg试验组，幼蟹FBW、WGR和SGR均达到最大，分别为122.64 mg、222.14%和5.85%/d。饲料铁元素含量对幼蟹的成活率没有显著影响(P>0.05)，各试验组幼蟹的成活率均在90%以上。

表2 饲料铁元素水平对青蟹生长的影响(平均值±标准误)1

注：表中数据上标含有不同字母代表差异具统计学意义(P<0.05);相同字母表示差异不具统计学意义(P>0.05)。

通过线性回归分析(见图1)。

图1 饲料铁元素含量与拟穴青蟹幼蟹增重率的回归分析

以铁元素含量51.80 mg为界，WGR(y1)可与饲料铁元素含量(x1：8.1、39.7、55.6 mg/kg)形成线性关系，其方程为y1=2.696 2x1+77.906(R2= 0.9869)；WGR(y2)可与饲料铁元素含量(x2：122.3、275.2、468.3 mg/kg)形成线性关系，其方程为y2=-0.298 8x2+ 233.04(R2=0.829 2)。两直线交汇处，即是WGR达到最大值(217.70%)时，饲料铁元素含量为51.80 mg/kg。

2.2 不同铁元素含量饲料对拟穴青蟹幼蟹体组成的影响

由表3可知饲料中不同铁元素含量对幼蟹的水分、粗蛋白和灰分含量没有显著影响(P>0.05)，但是对幼蟹的粗脂肪含量有显著影响(P<0.05)。生长率最高组，即铁元素含量为55.6 mg/kg的试验组粗脂肪含量最高，显著高于铁元素含量122.3 mg/kg、275.2 mg/kg、468.3 mg/kg试验组，而与铁元素含量8.1 mg/kg和39.7 mg/kg试验组没有差异。

表3 饲料铁元素水平对青蟹体成分的影响(平均值±标准误)11

注：表中数据上标含有不同字母代表差异具统计学意义(P<0.05)；相同字母表示差异不具统计学意义(P>0.05)。

3 讨 论

铁是动物机体最必需的微量元素之一，是血红素和肌红蛋白的组分，作为氧的载体保证组织内氧的正常输送，铁也是细胞色素酶和多种氧化酶的成分，与动物细胞生物氧化过程有密切关系[1，12]。铁的缺乏与过量都对机体造成负面影响。随着饲料中铁含量从 285.3 mg/kg 增加到327.2 mg/kg， 美国红鱼的增重率和特定生长率显著升高，而饲料中铁含量达到443.7 mg/kg 之后，其增重率和特定生长率显著降低，但成活率没有显著变化，回归拟合分析表明美国红鱼饲料的最适铁含量为330 mg/kg[7]；随着饲料中铁水平的上升，方格星虫的增重率、特定生长率和成活率均呈先增加后降低的趋势，以增重率为评价指标，方格星虫饲料最佳铁水平为115.6 mg/kg[8]；当饲料中铁添加量从0～120 mg/kg时，团头鲂(Megalobramaamblycephala)终末体质量、增重率和特定生长率均显著上升，从120～480 mg/kg则显著下降，成活率在各组之间没有统计学意义差异，回归分析添加124.55 mg/kg铁时得到最大特定生长率，此时饲料铁实际含量为493.26 mg/kg[13]。然而在铁含量为12 mg/kg的基础饲料中添加0～80 mg/kg铁，各试验组南美白对虾的增重率和成活率没有统计学意义差异[4]；饲料添加0～320 mg/kg铁元素对奥尼罗非鱼(Oreochromisniloticus×O.aureus)的终末体质量、增重率和成活率都没有显著影响[14]。以上研究表明，不同水生物种对铁的生理需要量及敏感程度有很大差异，而水生动物对铁的利用率还受到试验条件、铁源、饲料组分等的影响[15]。该试验中饲料中铁元素含量对拟穴青蟹幼蟹的终末体质量、增重率和特定生长率有显著影响，对其成活率没有显著影响，幼蟹的终末体质量、增重率和特定生长率呈先显著升高后显著降低的趋势，与美国红鱼和团头鲂的变化趋势相同。折线模型回归分析表明，饲料铁元素含量为51.80 mg/kg时，增重率达到最大值，即拟穴青蟹幼蟹饲料铁元素的最适含量为51.80 mg/kg，低于军曹鱼(200 mg/kg)、美国红鱼(368.1 mg/kg)、牙鲆(373 mg/kg)、方格星虫(115.6 mg/kg)、团头鲂(493.26 mg/kg)等物种的铁需要量，稍高于斑点叉尾鮰(30 mg/kg)，而与皱纹盘鲍(60～70 mg/kg) 相近。

饲料添加蛋氨酸铁对方格星虫稚虫影响的研究结果表明，不同铁水平饲料对稚虫的水分、粗蛋白质和粗灰分没有影响，对其粗脂肪含量有显著影响，铁水平最低的两个试验组稚虫的粗脂肪含量最低，原因可能在于脂肪代谢中脂肪酸的生物合成所需碳源全部来自乙酰辅酶A，而铁对于维持和激活乙酰辅酶A活性有重大意义[8]。不同蛋氨酸铁水平对军曹鱼鱼体水分、粗蛋白质和灰分含量没有显著影响，但基础饲料组鱼体的粗脂肪含量显著低于其它添加组，可能是因为基础饲料组在养殖过程中，缺铁造成了脂肪等营养物质的代谢紊乱[5]。该研究中，饲料中不同铁含量对幼蟹的水分、粗蛋白和灰分含量没有显著影响，对幼蟹的粗脂肪含量有显著影响，生长率最高的试验组(铁含量55.6 mg/kg)幼蟹的粗脂肪含量最高，这与方格星虫和军曹鱼的研究结果类似。铁是生物体内酶、激素、维生素等的重要组成部分，而这些酶、激素等物质在脂质代谢过程中发挥很大作用[16]，如铁缺乏将导致内源性肉碱的生物合成，造成脂肪酸在细胞内积累，形成高脂血症等血脂代谢紊乱疾病[17]；铁超载会增加脂质氧化，尤其是游离脂肪酸的氧化，从而减少肌肉组织对葡萄糖的利用，增加肝脏的葡萄糖异生，导致胰岛素抵抗[18]，因此，铁元素与脂质代谢密切相关。而甘油三酯、磷脂、胆固醇等脂类是甲壳动物生长蜕壳过程的主要能量来源、细胞膜结构物质和蜕皮激素的前体[19]，尤其在幼蟹时期由于生长旺盛，脂类的代谢速度特别快，这可能是铁元素含量能够影响其脂肪沉积的一个重要原因，但铁元素如何影响拟穴青蟹脂质代谢需进一步研究。

4 结 论

① 饲料铁元素含量对拟穴青蟹幼蟹的终末体质量、增重率、特定生长率和粗脂肪含量有显著影响，增重率和特定生长率最高试验组幼蟹的粗脂肪含量也最高;② 以增重率为评价标准，青蟹幼蟹饲料中铁元素的适宜含量为51.8 mg/kg。