投喂频率对大西洋鲑生长和生理指标的影响

刘淑兰，孙国祥，李 杰，王振洋，韩厚伟，江 鑫

(1.山东东方海洋科技股份有限公司，山东 烟台 264000； 2.山东金城生物药业有限公司，山东 淄博 255000 )

投喂策略在鱼类的养殖生产中占据重要地位，目前的研究多集中在其对养殖动物生长的影响及饵料利用率方面。而最新的研究显示[1-3]，投喂策略是人工养殖条件下鱼类主要胁迫因子之一，不适宜的投喂策略对动物的生长和健康均存在负面影响。

大西洋鲑(Salmosalar)是一种溯河鱼类，因其肉质细嫩、口感爽滑和颜色鲜艳而深受消费者欢迎。其养殖周期较长，幼鱼在80～100 g降海后仍需要1年以上的养殖周期才能长为成鱼。大西洋鲑投喂频率的研究主要集中在其对幼鱼和降海初期时鱼生长的影响和饲料利用率方面[7-9]，而投喂频率对较大规格鱼体生长和抗氧化指标的影响研究较少。笔者在封闭循环水养殖条件下，探讨不同投喂频率对500～900 g大西洋鲑生长、消化率、激素和抗氧化指标的影响，旨在为该生长阶段大西洋鲑的适宜投喂频率提供科学依据和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验设计和试验鱼

试验于2017年8—10月在山东东方海洋科技股份有限公司开发区分公司循环水试验车间进行，投喂56 d。采用单因素试验设计，设置5个投喂频率组，分别为3次/d、2次/d、1次/d、1次/2 d、1次/3 d试验组，每组2个重复。试验鱼购于山东东方海洋科技股份有限公司开发区分公司。选取300尾规格相近的大西洋鲑置于循环水系统中暂养2周，选择270尾体表健康、体质量相近(均质量约500 g)的大西洋鲑，随机分配到10套循环水养殖试验系统，每池27尾。

1.2 养殖系统和管理

试验系统为封闭循环水系统，主要构成包括养殖池、物理过滤装置(固液分离器和机械过滤器)、蛋白分离器、紫外消毒及生物滤器。养殖池直径1 m，高50 cm，缸内水体体积约为370 L。试验期间温度(15.0±0.8) ℃，盐度28±1，pH 7.2～7.5，溶解氧>8.00 mg/L，光照周期12L∶12D。试验设5个投喂频率，分别为3次/d(投喂时间为8:00、14:00、20:00)，2次/d(8:00、20:00)，1次/d(8:00)，1次/2 d(8:00)，1次/3 d(8:00)，饱食投喂，记录投喂量。试验饲料为专用膨化饲料(干物质93.60%、粗蛋白43.30%、粗脂肪22.20%、粗灰分9.81%、钙5.21%、总磷1.40%)。投喂结束后排污并添加新水。

1.3 样品采集及处理

试验开始和结束时，停食1 d后称量质量。试验开始时每缸取2尾鱼，试验结束时每缸取4尾鱼，用间氨基苯甲酸乙酯甲磺酸盐麻醉，麻醉剂量40 mg/L，麻醉时间60 s，尾静脉取血置于10 mL离心管。血液于4 ℃冷藏过夜后离心，3000 r/min离心15 min，取上清液置于-80 ℃冰箱保存，用于测定激素水平和血浆指标。敲击头部致死，称量质量，冰盘上解剖，取出肝脏，剔出脂肪，预冷重蒸水(0～4 ℃)冲洗干净，滤纸吸附水分。肝脏和0.9%生理盐水以1∶9比例混合匀浆，3000 r/min离心15 min，取上清液置于-80 ℃冰箱保存，用于测定抗氧化指标。

试验开始1周后，在排放过程中收集粪便，每周2次，连续收集8周。收集的粪便55 ℃恒温烘干粉碎，用于测定表观消化率。饲料和粪便营养成分采用常规方法测定：干物质采用105 ℃烘干至恒等质量法；粗蛋白质采用微量凯氏定氮法；粗脂肪采用索氏抽提法；粗灰分采用550 ℃灼烧法。

1.4 指标测定

1.4.1 生长指标

生长性能指标包括质量增加率、特定生长率、饵料系数、死亡率，按下式计算：

质量增加率/%=(mt-m0)/m0×100%

特定生长率/%·d-1=(lnmt-lnm0)/t×100%

饵料系数=mf/(mt-m0)

死亡率/%=(n0-nt)/n0×100%

式中，mt及m0分别为鱼终末质量(g)和初始质量(g)，t为试验时间(d)，mf为摄食量(g)，nt及n0分别为鱼终末数量(尾)和初始数量(尾)。

1.4.2 消化率的测定

采用酸不溶性灰分(AIA)法测定常规营养物质的表观消化率，按下式计算：

表观消化率/%=100%-[(A1/A2)×(F2/F1)]×100%

式中，A1为饲料中酸不溶性灰分含量(%)，A2为粪便中酸不溶性灰分含量(%)，F1为饲料中营养成分含量(%)，F2为粪便中营养成分含量(%)。

1.4.3 血浆生化和激素指标的测定

血糖和乳酸脱氢酶的测定采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定。激素由北方生物技术研究所采用放射免疫方法测定。

1.4.4 抗氧化指标的测定

试验选取丙二醛、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、还原型谷胱甘肽、谷胱甘肽过氧化物酶及总抗氧化能力等指标，采用南京建成试剂盒(南京建成生物工程技术研究所)测定。

1.5 统计分析

数据以平均值±标准差表示。采用SPSS 19.0统计分析软件进行单因素方差分析，LSD法进行多重比较。

2 结 果

2.1 生长性能

投喂频率对大西洋鲑生长性能的影响极为显著(表1)。终末质量、质量增加率、特定生长率和摄食量均随投喂频率而降低，3次/d试验组和2次/d试验组差异不显著(P>0.05)，1次/d、1次/2 d、1次/3 d试验组显著低于前两组(P<0.05)，且组间差异显著(P<0.05)，1次/3 d试验组4个指标分别较3次/d试验组低33%、75%、70%和71%。饵料系数呈现先降后升的趋势，2次/d组显著低于3次/d、1次/2 d、1次/3 d试验组(P<0.05)，1次/3 d试验组显著高于其他组1.2～2.1倍(P<0.05)。死亡率与饵料系数变化相似，2次/d、1次/d试验组显著低于3次/d试验组(P<0.05)。

表1 投喂频率对大西洋鲑生长性能的影响

注：同一行数据右上角字母不同表示差异显著(P<0.05)，下同.

2.2 消化率

投喂频率对饲料基础成分表观消化率的影响比较一致(表2)。随着投喂频率的降低，营养物质的表观消化率均呈现升高—降低—升高的变化趋势，2次/d试验组和1次/3 d试验组显著高于1次/2 d试验组(P<0.05)，其蛋白质、脂肪、灰分、能量和干物质分别较后者高约12%、11%、6%、14%和16%。3次/d和1次/d组与其他各组无显著差异(P>0.05)。

2.3 血浆生化及激素指标

投喂频率对大西洋鲑血浆指标具有显著性影响(表3)。血浆生长激素和甲状腺激素随投喂频率的降低先升后降，皮质醇水平呈相反趋势，2次/d试验组具有极低值，1次/3 d试验组较其他组高38%～478%；1次/2 d和1次/3 d试验组四碘甲状腺氨酸明显低于其他3组，较3次/d试验组和2次/d试验组分别低约50%。葡萄糖和乳酸水平随投喂频率而降低，但变化幅度较小。

2.4 肝脏抗氧化指标

随着投喂频率的降低，肝脏抗氧化指标均表现出先降后升的趋势，2次/d试验组的大部分指标均最低，1次/3 d试验组的大部分指标均较高；谷胱甘肽过氧化物酶的最高值出现在3次/d试验组，较其他组高51%～96%；1次/3 d试验组总抗氧化能力较3次/d试验组和2次/d试验组高24%。各组丙二醛无显著差异(P>0.05)(表4)。

表2 投喂频率对大西洋鲑消化率的影响 %

表3 投喂频率对大西洋鲑血浆生化及激素的影响

表4 投喂频率对大西洋鲑肝脏抗氧化指标的影响

3 讨 论

投喂频率和间隔时间主要受到饲料的胃排空速率影响，而饲料的胃排空速率又受鱼的种类和饲料类型的影响[10-11]。鱼类的饲料类型有粉状饲料、颗粒饲料和膨化饲料，每种饲料的消化时间因原料成分、颗粒水溶性及其与消化酶的接触面积而异，一般来说3种饲料的消化速度为粉状>颗粒>膨化。每种鱼类因其摄食习性的不同所需饲料的类型也不同。大西洋鲑为凶猛型水中摄食鱼类，适用于缓沉性膨化饲料，其配方和加工技术在国外已经非常成熟[12]，尤其是北欧地区，90%以上的养殖户均采用膨化饲料。

3.1 投喂频率对生长性能和消化率的影响

投喂频率对水产动物生长的影响因个体大小、养殖环境等有所差异[13-14]，主要是通过影响动物的摄食率和饲料利用率实现的[4,15]。在一定范围内增加投喂频率确实能够提高摄食量和特定生长率，但过高的投喂频率并不能有效提高鱼的摄食率[11,15]，如许氏平鲉(Sebatesschlegeli)的投喂频率由3次/d增至4次/d时，生长性能无显著差异[16]，对仿刺参(Apostichopusjaponicus)[17]和大菱鲆(Scophthalmusmaximus)[18]等的研究也得出相似的结论。大西洋鲑的消化系统具有发达的幽门盲囊，可以储存大量饲料，这些饲料在该部位的消化时间约为4 h[19]，不需要短期内再次投喂。食物在肠道内驻留时间决定了肠道对于食物消化分解的速度和完整度，投喂间隔过短会缩短饲料驻留时间，导致营养成分尚未完全消化吸收就排出体外，使饵料系数升高；另一方面，投喂频率过低导致鱼体处于饥饿状态，不仅会造成应激，还会增加摄入饲料作为机体维持能量的比例，同样使饲料系数升高[20-21]。500～900 g大西洋鲑在投喂频率由3次/d降至1次/3 d的过程中，质量增加率和饲料系数的变化与以上论述相符，在2次/d时具有最佳的生长性能。当投喂频率降至1次/3 d时，各种营养物质的表观消化率与2次/d时相似，达到最佳值，但其饵料系数却表现出断崖式升高，说明1次/3 d的投喂频率已不能满足该阶段大西洋鲑正常的生长需求，摄入饲料作为维持能量的比例升高；另外，投喂频率的减少使饲料在消化道中的停留时间和消化时间延长，另一方面，食物的短缺促使机体调整生理状态，提高肠道消化酶活性，使饲料中营养物质被充分吸收[22]，因此在投喂严重不足时饲料的消化率反而提高。

3.2 投喂频率对生长相关激素的影响

动物的生命活动受到神经和内分泌系统的调控。内分泌系统中，生长激素具有促进动物生长发育、加速营养代谢、调节免疫功能等作用，甲状腺激素能够影响鱼类各项生命活动，在促生长方面与生长激素起协同作用，两种激素均受到鱼的种类、年龄、温度和营养状况等诸多因素的制约[23]。投喂策略变化对鱼体营养状况的影响造成激素分泌水平的变化，反之激素也会影响鱼体的摄食活动[24]，但是关于投喂频率与鱼类激素分泌关系的研究较少，且多为长、短期禁食对激素代谢的影响方面研究。对北极红点鲑(Salvelinusalpinus)[25]、虹鳟(Oncorhynchusmykiss)[26]、点带石斑鱼(Epinepheluscoioides)[27]和莫桑比克罗非鱼(Oreochromismossambicus)[28]等的研究表明，长期的饥饿胁迫会抑制生长激素和甲状腺激素的分泌。在投喂频率由2次/d逐渐降低的过程中，大西洋鲑血浆生长激素和甲状腺激素呈现降低趋势，与该研究结果类似。

3.3 投喂频率对鱼体应激水平的影响

机体的氧化—抗氧化水平与其所处的应激状态相关联，抗氧化酶类和非酶类物质的水平与其所消除对应物质的水平处于动态平衡状态。皮质醇是一种“应激激素”，在机体受到应激后分泌量增加[29]。投喂频率对鱼体抗氧化系统的影响主要是通过营养供给量影响生理代谢实现的。投喂量过低时鱼体处于饥饿胁迫状态，自由基增多诱导基因表达引起抗氧化酶的代偿性升高，但是当胁迫程度加剧时，抗氧化系统不足以消除体内产生的自由基，抗氧化能力降低，脂质过氧化水平升高[30]。体质量为500 g的大西洋鲑投喂频率由2次/d减少后，皮质醇水平和抗氧化指标表现出逐渐升高的趋势，而丙二醛含量无明显差异，表明鱼体受到的应激程度加剧，但是在机体可调节范围内，并未对机体造成明显的损伤。窦艳君等[11]研究表明，日投喂1～3次对体质量为240 g的点带石斑鱼血浆丙二醛和总抗氧化能力的影响不明显，与大西洋鲑肝脏中相应指标的结果相似。投喂频率过高，投喂量过大，会对鱼体消化系统造成损伤，形成慢性胁迫[31]。饲料摄入后需要启动鱼体消化系统和肝脏合成或运输代谢系统，这些过程也会产生自由基，且在一定范围内摄入量与生理代谢水平呈现正相关关系[32]，造成机体氧化或抗氧化水平的升高。大西洋鲑投喂频率为3次/d的皮质醇水平和抗氧化指标明显高于2次/d的，表明饲料摄入量过多，已经对鱼体造成压力。在实际生产中为了追求产能最大化，一般尽可能多的给予养殖对象饲料，对动物机体造成过饱食应激，肠道经常出现肠炎症状。

不同投喂频率对大西洋鲑生长性能、消化率、激素水平和抗氧化指标等的影响研究表明，投喂频率过高或过低均会导致大西洋鲑的消化率降低，死亡率、饵料系数和抗氧化水平升高，对鱼体造成应激压力；在本试验条件下，500～900 g大西洋鲑的最佳投喂频率为2次/d。