日粮不同碳源和碳氮比对罗非鱼生长性能、肠道形态和非特异性免疫的影响

张 雯，崔宝禄，邹 溪，韦玲冬，张玉明，陈 志

（贵州省都匀市黔南民族师范学院，贵州都匀 558000）

罗非鱼是世界上最有发展前途的鱼种之一，其具有耐高盐度、耐低氧、抗病性和抗逆性强、生长速度快、市场可接受性强等特点，被广泛养殖。生物絮凝技术是支持罗非鱼集约化生产的技术之一。生物絮凝技术是在有限的水资源和空间利用率下提高水产养殖生产力的一种新途径，这项技术的基础是吸收废弃的营养物质，并将其转化为微生物利用，而微生物或其代谢物又可以作为水产动物的天然食物来源，尤其是那些具有有害习惯的水产物种，如罗非鱼和虾（De Schryver等，2008）。营养废物的同化可以使培养基中有毒废物维持在较低水平，使水分交换最小化，从而提高水利用效率和更高的生物安全性（Ekasari等，2014）。Haridas等（2017）发现，微生物絮体系统对罗非鱼的生长发育、消化酶和抗氧化酶分泌及体液非特异性免疫反应具有正向影响。生物絮体系统是通过控制水中碳氮比形成的微生物集合体，培养基中增加碳氮比可以刺激异养菌的生长和增殖，加速无机氮同化过程，促进有机物的利用（Ferreira等，2015）。碳氮比值可以通过向水中添加额外的有机碳源或通过增加饲料中的碳水化合物与蛋白质的比值来控制。因此，本研究旨在评价不同碳源和两种碳氮比生物絮体系统对罗非鱼饲养系统水质、生长性能、饲料利用率、肠道形态特征和免疫反应的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计 试验采用5×2因子设计，即5种不同的碳源和两个碳氮比，由10个生物絮体系统和一个清水系统（对照组）构成。试验选择330条（2.7±0.4）g的罗非鱼，分为10组。试验用5种不同的有机碳源，其中糖蜜逐步被小麦粉取代，包括100%糖蜜、75%糖蜜+25%面粉、50%糖蜜+50%面粉、25%糖蜜+75%面粉和100%面粉，这些组合应用于两个碳氮比，即15∶1和20∶1（表1）。整个微生物絮体系统的设计参考Crab等（2012）的研究方法。

表1 试验处理

1.2 水质分析和生长性能 在试验过程中测量各处理的水质参数，包括水温、溶解氧、电导率和pH，分别用氧气仪、电导率仪和便携式pH仪测定。每周采用分光光度计法测定总氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐。试验8周后，罗非鱼饥饿24 h称重，根据采食量、体重分析其生长性能。

1.3 肠道形态和免疫性能 肠道形态学采用显微镜法进行测定，肠道切片和着色后，用光学显微镜（放大100倍）观察并记录，每组均取前肠三横截面进行形态学分析，测定不同处理组鱼的肠绒毛长度、绒毛直径、肠腔直径。试验结束后进行采血，分离血清，用试剂盒测定血清总蛋白、白蛋白、球蛋白含量，参考Ellis（2001）的方法分析血清溶菌酶和溶血活性。

1.4 统计分析 数据采用SPSS软件进行分析，所有数据以 “平均数±标准误差”表示，对所有百分比数据进行反正弦变换，实现统计分析前方差齐性。采用两因素方差分析方法分析碳源和碳氮比及其相互作用对罗非鱼水质理化参数、生长性能、微生物絮体及罗非鱼体成分和免疫反应，采用Turkey法进行多重比较，P＜0.05作为差异显著。

2 结果与分析

2.1 水质 由表2可知，时间效应对3个参数均有显著性影响，说明3个参数均存在显著周变化（P＜0.05）。同时时间和碳氮比以及时间和碳源对各指标的影响均有显著交互效应（P＜0.05）。水中亚硝酸盐和硝酸盐浓度受碳氮比、碳源组成及其相互作用的显著影响（P＜0.05），而生物絮凝体组中总氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐浓度随碳氮比值的增加而增加。

表2 不同碳源不同生物絮体系统的水含氮参数及           碳氮比 56 d 的数据分析      mg/L

2.2 水理化特性 由表3可知，试验过程水温维持稳定（27.9～ 28.9℃）（P＞ 0.05），其他物理化学参数（包括pH、电导率和溶解氧）受试验处理的显著影响（P＜0.05）。随碳氮比的下降，水的pH显著下降（P＜0.05）。

表3 不同碳源不同生物絮体系统的水理化特性

2.3 生长性能 由表4可知，处理组较对照组罗非鱼有更好的生长性能和饲料利用率（P＜0.05）。与对照组相比，处理组的鱼体重增加约71.8%～319.9%。与其他组相比，T5组罗非鱼增重（519%）、特定生长率（3.3%）、丰满度（1.7%）表现最高（P＜0.05），料重比表现最低（1.0）（P＜0.05），其中碳氮比为15∶1以及以面粉替代糖蜜作为碳源的生长性能最佳。同时随着面粉替代比例的增加，料重比改善显著（P＜0.05）。

2.4 生物絮体及罗非鱼体成分 由表5可知，试验结束时，不同处理组生物絮体系统蛋白质含量为23%～36.7%，其中碳氮比、碳源及其交互效应对生物絮体系统蛋白质、脂肪和灰分含量具有显著影响（P＜0.05），随着碳氮比的升高，蛋白质和脂肪含量降低，灰分含量升高。

表5 不同碳源和碳氮比对生物絮体系统成分的影响 %

表4 不同碳源不同生物絮体系统对罗非鱼生长性能的影响

由表6可知，碳源和碳氮比对罗非鱼机体蛋白质含量均无显著影响（P＞0.05），但处理组蛋白质含量较对照组高，而对照组脂肪含量显著高于处理组（P＜0.05）。微生物絮体碳氮比和碳源对罗非鱼水分和脂肪含量（P＜0.05）。

表6 不同碳源和碳氮比对罗非鱼体成分的影响 %

2.5 肠道形态 由表7可知，处理组较对照组显著提高了绒毛高度和绒毛直径（P＜0.05），但对照组肠腔直径显著升高（P＜0.05）。此外，随着碳氮比和面粉替代糖蜜水平的升高，绒毛高度显著升高（P＜0.05）。

表7 不同碳源和碳氮比对罗非鱼肠道形态的影响                                      μm

2.6 血清免疫参数 由表8可知，与对照组相比，处理组提高了血清总蛋白、白蛋白、球蛋白含量及溶菌酶和溶血性活力，其中血清总蛋白含量显著提高（P＜0.05）。

表8 不同碳源和碳氮比对罗非鱼血清 免疫参数的影响

3 讨论

一般来说，水体中硝酸盐和亚硝酸盐浓度分别高于5和60 mg/L时对鱼的生长会产生有害影响（Qiao等，2006）。Luo等（2014）发现，水质总氨氮含量波动可能是由于含氮微生物细胞分解，氮以氨氮的形式释放，导致溶解的氨与絮凝体之间的重复循环。本研究中，生物絮凝剂处理组总氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐浓度较高可能是由于与对照相比，水分交换减少，导致有机质积累和矿化率升高，同时也可能是由于处理组中发生硝化作用，导致无机氮浓度较高。本研究中，随着碳氮比升高，水的pH显著下降。造成pH下降的原因可能与微生物群落的生长、呼吸频率升高，二氧化碳浓度增加有关。对照组（清水）具有相对较高的溶解氧浓度，但其电导率较低，可能是由于生物絮凝剂的蒸发和零水交换导致盐浓度增加（Effendy等，2016）。

Avnimelech和Kochba（2009）报道，罗非鱼每天从生物絮凝剂中吸收的微生物蛋白约为该物种正常蛋白日摄入量的25%，生物絮凝体不仅富含高必需氨基酸和高可消化蛋白，而且含有必需脂肪酸、维生素、矿物质、类胡萝卜素和植物类固醇等生物活性成分。本试验研究结果表明，微生物絮体组比对照组具有更好的生长性能和饲料利用率。此外，微生物絮体组的饲料效率提高，与鱼肠道形态特征的改变（如绒毛长度和直径的增加）相吻合，这可能导致这些组的营养物质吸收更高。微生物絮体和益生菌一样，可能会增加绒毛杯状细胞的数量，如果每个绒毛包含额外的侧向分支表明绒毛上皮细胞在增生，从而增加营养物质的吸收，造成肠内腔直径减少（Ali等，2015）。微生物絮体系统是藻类和细菌的复杂混合物，用于不同的应用，如抗生素、益生菌和益生元，其可以通过改善肠黏膜结构增加肠道吸收面积，提高生长性能和饲料利用率。

本试验结果显示，处理组较对照组提高了血清总蛋白、白蛋白和球蛋白水平，以及血清溶菌酶和溶血活动。免疫刺激作用，生物絮凝体的高营养品质及有益菌群（如芽孢杆菌或乳酸菌）的存在均可促进培养菌种的免疫能力（Zhao等，2016）。溶菌酶作为一种天然抗生素，通过刺激补体系统和吞噬细胞对革兰氏阳性菌细胞壁具有直接裂解活性，对革兰氏阴性菌具有间接杀菌活性（Saurabh和Sahoo，2008）。此外，研究结果表明，血清溶菌酶活性随面粉添加水平的增加而增加，这与Ahmad等（2016）的研究结果一致。

4 结论

综上所述，本研究结果表明，生物絮体系统可以提高罗非鱼的生长性能、饲料利用率和免疫性能。碳氮比和碳源组成对生物絮体系统的水质及鱼生长和健康性能都有影响。在不同的生絮体组中，碳氮比为15∶1和完全以面粉作为碳源组罗非鱼生长性能最好。此外，建议采用碳氮比为15∶1、面粉替代糖蜜量75%～100%作为碳源作为罗非鱼的饲养系统。