饲料中添加南极磷虾粉对银鲳幼鱼生长、非特异性免疫及抗氧化功能的影响

杨 程，高权新，张晨捷，彭士明，施兆鸿

（1.中国水产科学研究院东海水产研究所，农业部东海渔业资源开发利用重点实验室，上海 200090；2.上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306）

银鲳（Pampus argenteus）是我国沿海重要的经济鱼类之一，隶属于鲈形目（Perciformes），鲳科（Stromateidae），鲳属［1］，主要分布在东海北部和黄海南部［2］，其肉质鲜美，口味独特，深受人们的喜爱。市场上的银鲳主要源于海洋捕捞，但由于过度捕捞导致银鲳资源量减少，不能满足消费需求，所以近年来众多国内外学者积极开展了银鲳人工繁育研究，并取得了一系列的成果［3-8］。在水产饲料行业中，鱼粉是水产饲料中最常见的蛋白源，但由于水产养殖产业的迅猛发展，导致鱼粉产量供不应求。南极磷虾是世界海洋生物储备量最大的生物之一，生物量大约为（6.5～10）×108t，因其蛋白质含量丰富，且脂肪含量适度，被认为是一种理想的优质动物蛋白原料。截至目前，在水产养殖领域，南极磷虾粉已被尝试用于替代鱼粉，如研究发现，饲料中添加适量南极磷虾粉能够促进大菱鲆 （Scophthatmus maximus）［10］和 俄 罗 斯 鲟 （Acipenser gueldenstaedtii）［11］的生长性能，并且能够促进半滑舌鳎 （Cynoglossus semilaevis）［12］雄性亲鱼的繁殖性能和抗氧化能力。

银鲳是国内新兴的养殖品种，其饲料的制备亟需优良的蛋白源，但目前尚未见南极磷虾粉应用于鲳属鱼类养殖的研究报道。所以本研究通过在饲料中添加不同比例的南极磷虾粉，分析其对银鲳幼鱼生长性能、非特异性免疫以及抗氧化能力的影响，旨在为银鲳高效人工配合饲料的研制提供数据支持和理论指导。

1 材料与方法

1.1 实验饲料

以白鱼粉、去皮豆粕、小麦面筋粉作为蛋白源，鱼油作为脂肪源，南极磷虾粉分别替代饲料中鱼粉0%、10%、20%和40%，配制等氮等脂的4组配合饲料。各组饲料配方及饲料一般营养成分见表1。

表1 实验饲料组成Tab.1 Experimental feed composition

1.2 实验设计

本实验在福建福鼎东海水产研究所水产养殖基地进行，实验所用银鲳幼鱼为人工培育获得的种苗。根据1.1中南极磷虾粉的替代水平将实验设4个饲料组（其中0%添加为对照组），每组3平行，将同一批的大小均一、体格健壮的银鲳随机分配于12个水池中（直径4 m、深度1.6 m）饲养，每个水池中放养平均初始体质量为（12.93±0.48）g的试验鱼500尾。实验期间每天均饱食投喂两次（8∶00和16∶00），投喂量随摄食情况加以调整，每天换水量在30% ～50%，水温25～32℃，盐度25～30，溶氧含量保持在7 mg·L-1以上，养殖期间水体理化指标保持相对稳定，饲养周期60 d（2017年10—12月）。

1.3 样品采集

分别在实验开始和结束时称鱼体质量，期间记录投料量，用来计算相关生长数据和饲料利用情况。实验结束后，禁食24 h，称重每池鱼的总重，然后从每个水池中随机挑选3尾鳞片完整、活力良好的银鲳，冷休克法麻醉称量体质量、叉长。无菌注射器自尾静脉取血，采血后，将血液4℃静置24 h后，2 500 r·min-1离心10 min取血清，在碎冰上解剖取两侧肌肉、肝和肾组织，-80℃保存待测［12］。

1.4 指标检测

增重率（weight gain rate，WGR，%）＝100×［终末体质量（g）-初始体质量（g）］／初始体质量（g）

特定生长率（specific growth rate，SGR，% ·d-1）＝100×［Ln终末体质量（g）-Ln初始体质量（g）］／实验天数（d）

饲料系数（feed conversion ratio，FCR，%）＝100×饲料消耗量（g）／鱼体质量增加量（g）

成活率（survival rate，SR，%）＝100×终末尾数／初始尾数

血清、肝脏、肌肉和肾脏碱性磷酸酶（AKP）、酸性磷酸酶（ACP）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、溶菌酶（LZM）采用南京建成生物公司试剂盒进行测定，按照试剂盒说明书进行操作。

1.5 统计及分析

2 结果与分析

2.1 添加南极磷虾粉对银鲳幼鱼生长性能的影响

表2为南极磷虾粉替代鱼粉对银鲳幼鱼生长性能的影响。由表2可以看出，饲料中添加南极磷虾粉可明显提高银鲳的生长性能，银鲳增重率与特定生长率均显著高于对照组（P＜0.05）；而在添加不同比例南极磷虾粉的饲料组间，银鲳的增重率与特定生长率并未表现出显著性差异（P＞0.05）。生长性能较好的饲料组其对应的饲料系数相应较低；对照组的饲料系数最高，但与10%饲料组相比无显著性差异（P＞0.05），而显著高于20%与40%饲料组（P＜0.05）。各饲料组间成活率无显著性差异（P＞0.05）。

2.2 添加南极磷虾粉对银鲳幼鱼非特异性免疫指标的影响

2.2.1 碱性磷酸酶（AKP）

添加南极磷虾粉对银鲳血清、肾脏、肝脏和肌肉AKP活性的影响见图1。20%饲料组银鲳血清中AKP活性最高，但与对照组无显著性差异（P＞0.05）；40%饲料组肾脏 AKP活性显著高于其它饲料组（P＜0.05）；10%饲料组肝脏AKP活性显著高于其它饲料组（P＜0.05）。与对照组相比，10%、20%饲料组肌肉 AKP活性显著升高（P＜0.05），而40%饲料组肌肉AKP活性则呈现出明显下降的趋势，且显著低于10%、20%饲料组（P＜0.05）。2.2.2 酸性磷酸酶（ACP）

图1 添加南极磷虾粉对银鲳组织中AKP活性的影响Fig.1 Effects of Antarctic krill powder on tissue AKP activities of Pampus argenteus注：同一组织中，数据上方小写字母不同表示有显著性差异（P＜0.05），小写字母相同表示无显著性差异（P＞0.05）Note：Different lower-case letters between data within the same tissue indicate significant differences（P＜0.05），the same lowercase letters indicate no sifnificant difference（P＞0.05）

由图2可以看出，添加南极磷虾粉对银鲳肾脏、肝脏 ACP活性无显著性影响（P＞0.05）。20%饲料组血清 ACP活性最高，且显著高于40%饲料组，但与对照组相比无显著性差异。10%与20%饲料组肌肉ACP活性与对照组无显著性差异，40%饲料组肌肉ACP活性显著低于对照组（P＜0.05），10%、20%与 40%饲料组间肌肉ACP活性则无显著性差异。

表2 南极磷虾粉对银鲳幼鱼增重、特定生长率、饲料系数和成活率的影响Tab.2 Effects of Antarctic krill powder on the WGR，SGR，FCR and SR of juvenile Pampus argenteus

图2 添加南极磷虾粉替代鱼粉对银鲳组织中ACP活性的影响Fig.2 Effects of Antarctic krill powder on tissue ACP activities of Pampus argenteus注：同一组织中，数据上方小写字母不同表示有显著性差异（P＜0.05），小写字母相同或无字母表示无显著性差异（P＞0.05）Note：Different lower-case letters between data within the same tissue indicate significant differences（P＜0.05），the same lowercase letters or no letters indicate no significant difference（P＞0.05）

2.2.3 溶菌酶（LZM）

如图3所示，各组间银鲳血清LZM活性差异不显著（P＞0.05）。10%、20%与40%饲料组银鲳肾脏LZM活性均显著高于对照组（P＜0.05），且10%饲料组肾脏LZM活性最高，并显著高于其它饲料组（P＜0.05）。与对照组相比，40%饲料组银鲳肝脏LZM活性显著升高（P＜0.05），但对照组、10%和20%饲料组间肝脏LZM活性无显著性差异。随着南极磷虾粉添加比例的升高，肌肉中LZM活性呈上升趋势，40%饲料组肌肉LZM活性显著高于其它各饲料组（P＜0.05）。

2.3 添加南极磷虾粉对银鲳幼鱼抗氧化指标的影响

2.3.1 超氧化物歧化酶（SOD）

图4为添加南极磷虾粉对银鲳组织SOD活性的影响。由图4可知，各组间血清、肾脏和肝脏SOD活性均无显著性差异（P＞0.05）。但肌肉SOD活性随饲料中南极磷虾粉替代鱼粉比例的升高呈现出逐渐增加的趋势，且40%饲料组肌肉SOD活性显著高于其它各饲料组（P＜0.05）。

图3 南极磷虾粉替代鱼粉对银鲳组织中LZM活性的影响Fig.3 Effects of Antarctic krill powder on tissue LZM activities of Pampus argenteus注：同一组织中，数据上方小写字母不同表示有显著性差异（P＜0.05），小写字母相同或无字母表示无显著性差异（P＞0.05）Note：Different lower-case letters between data within the same tissue indicate significant differences（P＜0.05），the same lowercase letters or no letters indicate no significant difference（P＞0.05）

图4 添加南极磷虾粉替代鱼粉对银鲳组织中SOD活性的影响Fig.4 Effects of Antarctic krill powder on tissue SOD activities of Pampus argenteus注：同一组织中，数据上方小写字母不同表示有显著性差异（P＜0.05），小写字母相同或无字母表示无显著性差异（P＞0.05）Note：Different lower-case letters between data within the same tissue indicate significant differences（P＜0.05），the same lowercase letters or no letters indicate no significant difference（P＞0.05）

2.3.2 过氧化氢酶（CAT）

饲料中南极磷虾粉替代鱼粉对银鲳组织CAT活性的影响见图5。由图5可知，饲料中南极磷虾粉替代鱼粉对肝脏CAT活性未呈现有显著性影响（P＞0.05）。血清CAT活性随着饲料中南极磷虾粉替代鱼粉比例的升高呈现出逐渐增加的趋势，且20%和40%饲料组血清CAT活性均显著高于对照组（P＜0.05），但10%、20%与40%饲料组间血清CAT活性无显著性差异（P＞0.05）。10%与20%饲料组肾脏 CAT活性与对照组无显著性差异，但40%饲料组肾脏CAT活性则显著高于其它各组（P＜0.05）。肌肉中CAT活性随着饲料中南极磷虾粉替代鱼粉比例的升高表现出逐渐升高的趋势，20%与40%饲料组肌肉CAT活性均显著高于对照组与10%饲料组（P＜0.05），但20%与40%饲料组间肌肉CAT活性无显著性差异（P＞0.05）。

图5 添加南极磷虾粉替代鱼粉对银鲳组织中CAT活性的影响Fig.5 Effects of Antarctic krill powder on tissue CAT activities of Pampus argenteus注：同一组织中，数据上方小写字母不同表示有显著性差异（P＜0.05），小写字母相同或无字母表示无显著性差异（P＞0.05）Note：Different lower-case letters between data within the same tissue indicate significant differences（P＜0.05），the same lowercase letters or no letters indicate no significant difference（P＞0.05）

3 讨论

3.1 南极磷虾粉对银鲳幼鱼生长性能的影响

有报道指出南极磷虾粉替代适量的鱼粉对鱼类生长具有一定的促进作用［9-12］，然而，亦有研究表明南极磷虾粉替代鱼粉比例过高或全部替代鱼粉可能导致鱼类的生长性能下降［13-14］。JULSHAMN等［15］和 MOREN等［16］分别将南极磷虾粉应用于大西洋鲑（Salmo salar）和大西洋鳕（Gadus morhua）养殖，发现南极磷虾粉对养殖鱼类的生长性能并无显著影响。本研究发现南极磷虾粉替代10%～40%的鱼粉可显著提高银鲳幼鱼的增重率与特定生长率，从而显著促进银鲳幼鱼的生长，这与龚洋洋等［11］报道的对俄罗斯鲟的研究所得出的结果一致，即饲料中南极磷虾粉替代鱼粉同样可明显促进俄罗斯鲟的生长性能。此外，在本研究中，饲料中添加南极磷虾粉在明显提高了银鲳增重率的同时，其饲料系数与对照组相比也表现出了显著降低的趋势，这表明饲料中添加南极磷虾粉显著提高了银鲳对饲料的利用效率。银鲳饲料利用率的提高可能通过优化消化酶的活力而实现，因为有关南极磷虾粉在促进鱼类消化酶活性方面的研究已在多种养殖鱼类上得到证实，如郑建明等［17］在对圆斑星鲽（Verasper variegatus）的研究中发现，南极磷虾粉替代10%～50%鱼粉对其消化酶活性均具有较好的促进效果。

YOSHITOMI等［18］在虹鳟饲料中用不同比例的南极磷虾粉替代鱼粉（替代比例分别为0.0%、7.7%、15.4%、30.8%、46.2%和 100.0%），结果显示随着南极磷虾粉添加比例的升高，虹鳟的采食量、饲料效率、比生长率和肝胆指数均无明显变化（P＞0.05）；然而本研究却发现，随着饲料中南极磷虾粉含量的升高，银鲳生长性能亦随之升高，但并未表现出一直显著升高的趋势，这与SUONTAMA等［19］、HASEN等［20］、OLSEN等［21］和黄艳青等［22］的研究结果相似。这表明，尽管南极磷虾粉对鱼类可能具有促生长的效果，但这种促生长效果并不会随着饲料中南极磷虾粉含量的升高而一直升高，存在一定的适宜替代比例，其中具体的生理机制尚需进一步的研究。基于本研究的实验结果和文献分析，认为饲料中南极磷虾粉替代鱼粉的最佳比例应为20%。

3.2 南极磷虾粉对银鲳幼鱼非特异性免疫的影响

非特异性免疫是鱼类免疫系统中不可或缺的一部分。LZM、AKP和ACP都是非常重要的免疫因子，其中LZM能够破坏细胞壁中的肽聚糖，使细菌细胞分解［22］，其活性大小在一定程度上可以反映机体抵御细菌侵袭的能力［24］。本研究中添加南极磷虾粉的饲料组银鲳肾脏LZM活性均显著高于对照组，随着南极磷虾粉添加比例的升高，肌肉LZM活性也呈现出上升趋势，说明南极磷虾粉替代鱼粉可以提高银鲳幼鱼的LZM活性。在严俊丽等［25］对圆斑星鲽的研究中同样发现，南极磷虾粉替代鱼粉饲喂圆斑星鲽幼鱼，能够提高其LZM活性，本研究结果与之一致。AKP和ACP是非特异性磷酸水解酶，其中ACP主要参与磷酸酯的代谢调节、信号传导以及能量转化等［26］。本研究中20%饲料组血清ACP活性略高于对照组，但40%饲料组ACP活性则显著低于对照组，这说明饲料中的南极磷虾粉含量过高可能会降低银鲳幼鱼ACP活性，这与孔凡华等［10］在对大菱鲆的饲料研究中所得出的结果一致，即饲料中较高含量的南极磷虾粉饲料组大菱鲆血清中ACP活性在实验后期阶段出现出了下降趋势，产生此种现象的具体生理原因仍需进一步研究确定。AKP是一种膜结合蛋白，可维持体内适宜的钙磷比例［27］，并且可直接参与生物体磷酸基团的转移和代谢［28-29］，本研究发现20%饲料组血清AKP活性比其它各组高，且40%饲料组肾脏AKP活性显著高于其它各组，10%、20%饲料组肌肉AKP活性显著高于对照组，这说明适量的南极磷虾粉对于银鲳幼鱼AKP活性具有一定的促进作用，进而提高了银鲳鱼体的非特异性免疫，这有可能是因为南极磷虾粉中富含虾青素［30］。已有的研究也已证实，虾青素可明显促进鱼类免疫功能及其抵抗疾病的能力［31-32］，由于本文并未针对银鲳组织中虾青素含量进行分析，因此确切的原因尚需进一步的研究确定。在本实验条件下，结合银鲳幼鱼非特异性免疫相关酶活性的分析，认为南极磷虾粉替代鱼粉的适宜比例为10%～20%。

3.3 南极磷虾粉对银鲳幼鱼抗氧化功能的影响

正常情况下生物体内的自由基处在动态平衡中，若产生过多的自由基会攻击生物大分子，造成一系列的氧化损伤，从而导致机体的病变［33］。生物体在长期进化中，形成了一整套完整的抗氧化体系来清除体内过多的自由基［34］，从而维持机体正常的新陈代谢。评价鱼类抗氧化性能的指标有很多，如SOD、CAT、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）、谷胱甘肽转硫酶（GST）、谷胱苷肽还原酶（GR）等，本文重点从SOD和CAT的变化来分析南极磷虾粉对银鲳抗氧化性能的影响。SOD和CAT这两类酶在生物体抗氧化体系中占据着非常重要的地位，反映着机体的抗氧化能力［35］。其中SOD是机体清除自由基的关键酶，本研究发现肌肉中20%、40%饲料组SOD活性高于对照组，且40%饲料组SOD活性显著性高于对照组。这表明，饲料中添加一定比例南极磷虾粉可有效提高银鲳的抗氧化能力。已有研究表明，在饲料中添加南极磷虾粉饲喂大菱鲆［9］，能够促进清除鱼体内的活性氧自由基，提高鱼体的SOD活性，也进一步印证了本研究的结果。在本研究中，试验组血清、肾脏和肌肉CAT活性均高于对照组，其中40%饲料组血清、肾脏和肌肉CAT活性均显著高于对照组，这与赵敏等［12］在半滑舌鳎的研究中发现南极磷虾粉可以提高鱼体的抗氧化能力结果一致，说明饲料中添加南极磷虾粉可以提高银鲳幼鱼的抗氧化能力。

4 小结与展望

1）南极磷虾粉替代鱼粉可以提高银鲳幼鱼的生长性能，替代水平在20%时生长性能最佳。

2）南极磷虾粉替代水平在10%～20%能够提高银鲳幼鱼组织中LZM、AKP和ACP的活性，进而提高银鲳幼鱼的非特异性免疫。

3）南极磷虾粉替代10%～40%的鱼粉可显著提高银鲳幼鱼组织中SOD和CAT的活性，说明适量的南极磷虾粉可以提高银鲳幼鱼的抗氧化能力。

综合来看，国内外的专家学者普遍认为南极磷虾粉可以替代鱼粉；本研究也推荐将南极磷虾粉用于银鲳养殖。然而南极磷虾粉的推广使用需要进行更全面的安全和健康检测，其生产加工工艺水平也需要进一步提高。HANSEN等［36］指出，南极磷虾粉可以取代鱼粉成为唯一的蛋白源，但是需要对南极磷虾粉进行脱壳处理，因为其发现未去壳的南极磷虾粉可降低鲑鱼的生长速度，同时降低消化酶活力和饲料脂肪的消化率，并有轻度的肾中毒现象；但是去壳可以克服南极磷虾粉的这些缺陷，并呈现出与鱼粉相同的促生长效果。MOREN等［16］亦指出，南极磷虾粉替代鱼粉会增加鱼类饲料中Cu的含量，导致全价料中Cu的含量超过欧盟规定的上限。所以南极磷虾粉中的某些有害有毒元素可能严重影响其质量，只有完善南极磷虾粉的加工技术才能充分发挥南极磷虾粉的营养价值。