饵料种类对中华绒螯蟹脂肪酸组成及打斗行为的影响

2020-05-28 07:13刘汉堤李晓东曹萌代亮李艺蒋秋月耿丹
大连海洋大学学报 2020年3期
关键词:粗饲料性腺动物性

刘汉堤,李晓东、*,曹萌,代亮,李艺,蒋秋月,耿丹

(1.大连海洋大学 水产与生命学院,辽宁 大连 116023; 2.盘锦光合蟹业有限公司研发中心,辽宁省中华绒螯蟹育种重点实验室,辽宁 盘锦 124200; 3.沈阳农业大学 畜牧兽医学院,辽宁 沈阳 110866)

中华绒螯蟹Eriocheirsinensis,俗称河蟹、大闸蟹,其肉质鲜美、营养丰富,深受消费者喜爱[1]。饵料作为中华绒螯蟹生长过程中最重要的营养来源,其对生长和肝胰腺、性腺发育的影响一直被众多学者关注。由于雌蟹的可食部分含量及营养价值相对更高,因此,关于饵料对雌蟹育肥和发育等方面的研究也较多。常国亮等[2]研究了3种饵料对中华绒螯蟹雌蟹卵巢发育和育肥效果的影响,发现在育肥效果和卵巢发育方面,优质膨化饲料要优于冰鱼和传统硬颗粒饲料。阙有清等[3]、何杰等[4]、潘杰等[5]的研究也均发现,饵料在中华绒螯蟹生长过程中起着重要的作用。

中华绒螯蟹在自然界中为杂食性动物,动物性饵料有鱼、虾、螺、蚬等,植物性饵料有小麦、玉米等[1]。争食和好斗是中华绒螯蟹的天性,其经常为争夺食物互相格斗[1]。中华绒螯蟹之间的打斗不但会给蟹肢体带来损伤甚至死亡,也会消耗体能影响其生长,从而降低成活率,影响养殖经济效益。Sneddon等[6]通过在有无饵料的情况下对雄性岸蟹Carcinusmaenas之间的打斗进行研究发现,饵料存在时,蟹的注意力会更多地集中在争夺饵料上,打斗持续时间比没有饵料时显著缩短。陈翔宇等[7]研究了食性对克氏原螯虾Procambarusclarkii格斗行为的影响,结果发现,在配合饲料投喂下的螯虾打斗时长和打斗次数显著小于分别投喂鲫和生菜的组。秦浩等[8]研究了饵料种类对中国明对虾Fenneropenaeuschinensis行为的影响,结果显示,投喂卤虫比投喂配合饲料争斗激烈。但关于饵料种类对中华绒螯蟹打斗行为的研究目前尚未见报道。

刘超等[9-10]通过研究饵料中脂肪酸的含量及小鼠脑内C20∶5n3(EPA)和C22∶6n3(DHA)含量的不同,分析了其对小鼠攻击行为的影响,结果均发现,脂肪酸含量的不同与小鼠由应激所产生的攻击行为具有一定的因果关系。但关于脂肪酸对水生生物行为方面的影响尚未见报道。

本研究中,通过设计配合饲料、粗饲料及动物性饵料3种投喂模式,研究各投喂模式下中华绒螯蟹雌蟹的肝胰腺、性腺发育、脂肪酸组成的差异,以及对中华绒螯蟹打斗行为的影响,旨在为实际生产中中华绒螯蟹的饵料选择及科学投喂提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2018年9月在盘锦光合蟹业有限公司科技研发中心进行。试验用蟹为盘锦光合蟹业有限公司所培育的品种“光合1号”,根据甲壳长度、宽度及体质量,选取规格接近的无病害、肢体完整、同一家系(以排除遗传因素干扰)的中华绒螯蟹雌性成熟蟹150只,体质量为(55.00±3.09)g,体宽为(51.48±1.02)mm,体长为(47.79±1.42)mm。

1.2 方法

1.2.1 试验设计及饲养管理 将每只蟹单独养殖于直径为30 cm的聚乙烯塑料白桶中,养殖时间为45 d,试验所用水为曝气3 d以上的深井饮用水,自然光周期(12L∶12D),水温为20~22 ℃,pH为7.5,每天用充气泵连续充气,保持水中溶氧>5 mg/L,暂养期间每天18:00定时喂食,分组投喂粗饲料(A组)、动物性饵料(B组)及配合饲料(C组),每组设置5个平行,投喂量为中华绒螯蟹体质量的5%。第2天上午清理残饵、换水。粗饲料(玉米、豆粕、麦麸、微量元素等)由大连海洋大学重点实验室制作,动物性饵料(冰鲜杂鱼和蛤蜊,比例1∶1)购自盘锦市水产市场,配合饲料为沈阳禾丰水产饲料有限公司生产。3组饵料的基本营养成分见表1,脂肪酸组成见表2。

1.2.2 打斗行为学试验 养殖45 d后,根据饵料组内与饵料组间两两配对,共设6个处理组(AA、BB、CC、AB、AC、BC),每组试验设5个平行,共30组试验。使用无毒、无味树胶水彩对试验蟹进行标记,用以区别不同饵料组的蟹。打斗场所为120 L的水槽,水槽中放入直径为30 cm的聚乙烯管,底部铺有2 cm厚的沙子,模拟中华绒螯蟹的室外条件并为蟹提供附着力。将两只试验蟹放入聚乙烯管中,用两个不透明的容器将两只蟹分别扣住,待两只蟹适应水体10 min后将容器移走。水槽正上方为红外网络枪式摄像机(TL-IPC525C)连续拍摄3 h。打斗结束后通过视频观察试验蟹争斗发起方、争斗次数及争斗时长等指标,记录并进行统计分析。

表1 不同饵料的基本营养成分(干物质)

Tab.1 Proximate nutrients of different diets (dry mass) g/100 g

表2 不同饵料的脂肪酸组成Tab.2 Fatty acid composition of different diets %

1.2.3 样品的采集及指标的计算 打斗结束后,对AB、AC、BC组的试验蟹共30只全部取样,解剖取其性腺和肝胰腺并准确称重(精确到0.01 g),称重后将所有样品保存于-80 ℃冰箱中待生化测定,重复测定3次,取其平均值。肝胰腺指数(HSI)和性腺指数(GSI)计算公式为

HSI=肝胰腺质量/体质量×100%,

GSI=卵巢质量/体质量×100%。

1.2.4 脂肪酸组成测定 将氯仿甲醇法提取的粗脂肪溶解于0.76%的NaCl中,采用饱和甲醇的石油醚和饱和石油醚的甲醇进行甲酯化,使用气相色谱仪进行测定。色谱柱为AgIlent 6890-5973N毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)。升温程序:80 ℃保持1 min,阶升1∶14 ℃/min升温至220 ℃。进样口温度230 ℃,检测器温度285 ℃,气体流速为0.9 mL/min,分流比为100∶1,上样量为1 μL。

1.3 数据处理

试验结果采用平均值±标准差(mean±S.D.)表示。采用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析(One-way ANOVA)、Duncan多重比较,显著性水平设为0.05。

2 结果与分析

2.1 不同饵料投喂下中华绒螯蟹肝胰腺和性腺发育

从表3可见:在3种饵料组中,配合饲料组(A)的HSI指数最大,动物性饵料组(B)的HSI最小,但各组间HSI无显著性差异(P>0.05);动物性饵料组GSI指数显著高于粗饲料组(P<0.05),其他组间均无显著性差异(P>0.05)。

表3 不同饵料投喂下中华绒螯蟹的肝胰腺和性腺指数

注:同列中标有不同字母者表示组间有显著性差异(P<0.05),标有相同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 significantly different in the groups at the 0.05 probability level, and the means with the same letter within the same column are not significant differences, et sequentia

2.2 不同饵料投喂下中华绒螯蟹脂肪酸组成

从表4可见:在3种饵料投喂下,中华绒螯蟹肌肉、肝胰腺及性腺中分别检测出11、15、17种脂肪酸,其中C18∶1n8、C18∶2n6c、C16∶0为中华绒螯蟹体内含量最高的脂肪酸;肌肉中主要脂肪酸为多不饱和脂肪酸(PUFA),而肝胰腺和性腺中主要脂肪酸为单不饱和脂肪酸(MUFA)。

肌肉中,各组间仅C18:1n9c含量无显著性差异(P>0.05);粗饲料组C20:4n6(ARA)、C20:5n3(EPA)和C22:6n3(DHA)含量显著低于配合饲料组和动物性饵料组(P<0.05),而配合饲料组含量略高于动物性饵料组(P>0.05);粗饲料组多不饱和脂肪酸(∑PUFA)含量显著低于动物性饵料组和配合饲料组(P<0.05),其他两组相差不大。

肝胰腺中,C18:2n6c是多不饱和脂肪酸(PUFA)中的主要脂肪酸,动物性饵料组C18:2n6c含量显著低于粗饲料组和配合饲料组(P<0.05),粗饲料组含量最高;配合饲料组C20:5n3(EPA)含量最高,但各组之间无显著性差异(P>0.05);动物性饵料组C22:6n3(DHA)含量显著高于粗饲料和配合饲料组(P<0.05);动物性饵料组多不饱和脂肪酸(∑PUFA)含量显著低于粗饲料和配合饲料组(P<0.05),粗饲料组含量最高。

性腺中,各组间仅C18:3n3和C20:4n6含量无显著性差异(P>0.05);配合饲料组C18:2n6c、C20:5n3(EPA)含量显著高于粗饲料组和动物性饵料组(P<0.05);各组间C22:6n3(DHA)含量有显著性差异(P<0.05),动物性饵料组C22:6n3(DHA)含量最高,粗饲料组含量最低;粗饲料组多不饱和脂肪酸(∑PUFA)含量显著低于动物性饵料组和配合饲料组(P<0.05),其中配合饲料组含量最高。

2.3 不同饵料投喂下中华绒螯蟹组内打斗行为

从表5可见:各饵料组内,中华绒螯蟹在第1 h内打斗次数和打斗时长最多,随着时间推移,打斗次数和打斗时长逐渐降低;配合饲料组内在第1 h内打斗次数最多且显著多于其他两组(P<0.05),粗饲料组内打斗次数最少;与打斗次数一样,配合饲料组内在第1 h内打斗时间最长且显著长于其他两组(P<0.05),动物性饵料组内打斗时长最短。

2.4 不同饵料投喂下中华绒螯蟹组间打斗行为

从表6可见:与同种饵料组内的打斗相似,不同饵料组中华绒螯蟹打斗次数和打斗时长在第1 h内最多,随着时间推移呈下降趋势;在第1 h和第2 h内,AB组打斗次数最多,BC组打斗次数最少,二者有显著性差异(P<0.05);在打斗时长方面,第1 h内,BC组打斗时间最长,AB组打斗时间最短,各组间无显著性差异(P>0.05),第2 h内,AB组打斗时间最长,BC组打斗时间最短且显著短于其他组(P<0.05)。

表4 不同饵料投喂下各组中华绒螯蟹脂肪酸组成Tab.4 Fatty acid composition of Chinese mitten handed crab fed different diets %

注:同行中标有不同字母者表示同一组织不同饲料组间有显著性差异(P<0.05),标有相同字母者表示组间无显著性差异(P>0.05)

Note:The means with different letters within the same line are significantly different in the same tissue in the different diet groups at the 0.05 probability level, and the means with the same letter within the same line are not significant differences

表5 不同饵料组内中华绒螯蟹打斗次数和打斗时长Tab.5 Fighting frequency and duration of the Chinese mitten handed carb in different diet groups

表6 不同饵料组间中华绒螯蟹打斗次数和打斗时长Tab.6 Fighting frequency and duration of the Chinese mitten handed crab among different diet groups

从图1可见:在AB和AC组,粗饲料组中华绒螯蟹争斗发起次数显著高于动物性饵料组和配合饵料组(P<0.05);在BC组,配合饲料组蟹争斗发起次数显著高于动物性饵料组(P<0.05)。

3 讨论

3.1 饵料种类对肝胰腺和性腺发育的影响

肌肉、肝胰腺及性腺是中华绒螯蟹的主要可食部分,其中肝胰腺和性腺是最具有营养价值的部分。肝胰腺是中华绒螯蟹雄的脂类吸收和贮存器官,受饵料中脂肪含量的影响较大[3]。本研究表明,在不同饵料投喂下中华绒螯蟹的肝胰腺指数无显著性差异,但肝胰腺指数的变化(表3)与饵料中的脂肪含量(表1)基本呈正相关,因此,选择高脂肪含量的饵料可以促进中华绒螯蟹的肝胰腺发育。Sui等[11]研究表明,中华绒螯蟹发育期肝胰腺指数及肝胰腺中的脂类成分会随着性腺指数和性腺中的脂肪含量升高而降低。本研究中,在动物性饵料投喂下中华绒螯蟹的性腺指数最高,且性腺指数大于肝胰腺指数,说明投喂动物性饵料对中华绒螯蟹性腺的发育有促进作用,可以加快其性腺发育。

3.2 饵料种类对脂肪酸组成的影响

蟹类机体的脂肪酸含量组成与饵料脂肪酸含量具有显著相关性[12-13]。本试验结果显示,中华绒螯蟹肌肉中EPA,肝胰腺中C15∶0、C16∶0及∑SFA,性腺中C16∶0、∑SFA及EPA等(表4)与饵料中脂肪酸(表2)的含量具有显著相关性。可食部位中的脂肪酸和氨基酸的组成及含量是评价蟹类营养品质的重要指标[14]。与畜禽动物相比,水产动物的多不饱和脂肪酸(PUFA)含量较高,故脂肪酸营养价值也更高[15]。本试验中,中华绒螯蟹肌肉中的多不饱和脂肪酸(PUFA)含量最高,占总脂肪酸的37.34%~42.80%。有研究指出,中华绒螯蟹性腺快速发育期需要大量的 PUFA 才能保证性腺的正常发育[16]。本试验结果显示,性腺中配合饲料组的PUFA含量要高于粗饲料组和动物性饵料组,这可能是由于配合饲料中含有较多的PUFA成分,对性腺的发育具有促进作用,进而可能会提高中华绒螯蟹的繁殖能力[3]。

肝胰腺是中华绒螯蟹脂类存储和代谢中心,对性腺发育过程中的脂类积累具有重要影响[17]。脂肪在机体中发挥作用主要是通过脂肪酸来完成的,尤其是虾蟹类在生长过程中要完成蜕皮、产卵等过程,对脂肪酸的需求就更加明显。投喂3种饵料下,在中华绒螯蟹肌肉、肝胰腺和性腺中分别检测出11、15、17种脂肪酸。因此,不同饵料对肌肉脂肪酸含量影响较小,而对性腺和肝胰腺脂肪酸含量影响较大,这可能是因为中华绒螯蟹性腺和肝胰腺的脂肪酸周转代谢相对于肌肉较快造成的结果[13,18]。

本研究中,投喂不同饵料组中华绒螯蟹肌肉中的n-3 PUFA与n-6 PUFA比值(n-3/n-6)为0.71~1.21, 高于 FAO/WHO[19]推荐值(食物中n-3/n-6的比例至少在0.1~0.2), 而n-3/n-6值越高, 具有的营养价值就越高[20]。 本研究中还发现, 配合饲料组蟹肌肉的n-3/n-6值(1.21±0.08)显著高于粗饲料组和动物性饵料组(P<0.05), 相对具有更高的脂肪酸营养价值。

水产动物的营养成分主要受环境(温度、盐度、饵料的种类与密度等)和遗传因素(基因结构、发育阶段等)等多方面的影响[21]。本试验中,不同饵料投喂下,中华绒螯蟹各组织内的脂肪酸含量相对稳定,不同于银鲑Oncorhynchuskisutch[22]和欧洲扇贝Pectenmaximus[23]等在相同养殖条件下,其体内脂肪酸含量之间存在很大差异,作者认为是本试验中采用的是同一家系的中华绒螯蟹,具有相同的遗传品质,因此,在相同的养殖环境下,中华绒螯蟹体内的脂肪酸含量相对比较稳定。

3.3 饵料种类对中华绒螯蟹打斗行为的影响

在不同饵料组间的打斗中,由于粗饲料发起攻击次数显著高于动物性饵料组和配合饲料组,因此,AB、AC组的总打斗次数和打斗时长高于BC组,从一般营养成分来看,主要是由于配合饲料和动物性饵料中含有较多的蛋白质和脂肪,这些营养成分需要一定的时长消化和吸收,因此,减少了中华绒螯蟹的活动。同时获得食物和能量等资源也是打斗发生的原因之一,而配合饲料和动物性饵料较高的营养成分可以满足中华绒螯蟹对于食物的需求,这可能是其打斗行为减弱的原因之一。

魏鸿擎等[24]和 Kravitz[25]关于神经生物学的研究认为, 5-羟色胺(5-HT)是水生生物重要的单胺类神经递质, 与争斗性行为密切相关。5-HT广泛地分布在甲壳动物中枢和外周神经组织, 作为神经递质或神经调质或激素物质调控许多重要的生理功能[26]。研究表明,适当提高5-HT含量能够降低中华绒螯蟹互残的残肢率,从而提高成活率[27],对锯缘青蟹打斗行为起到抑制作用[28]。而n-3 PUFAs含量与中枢5-HT浓度变化有一定的关联度[29]。Kodas等[30]对小鼠的研究中证实,饵料中缺乏n-3 PUFAs能够降低其神经系统的5-TH浓度。关于n-3 PUFAs如何影响5-HT的功能,Hibbeln等[31]认为,n-3 PUFAs缺乏可能通过新陈代谢和分解代谢的调低而降低 5-HT功能。本试验显示,粗饲料投喂组中华绒螯蟹肌肉、肝胰腺和性腺中n-3 PUFAs含量均为最低,结合不同饵料组间打斗次数、打斗时长及争斗发起方发起攻击次数,认为可能是因为n-3 PUFAs的缺乏导致粗饲料组的中华绒螯蟹相对更具有攻击性。

刘超等[10]研究了小鼠脑内EPA和DHA对攻击行为的影响,发现通过食物降低小鼠体内的EPA和DHA含量,可显著增加小鼠的攻击行为。在不同饵料组间打斗中,粗饲料组表现出更具有攻击性,比较3组饵料的脂肪酸组成,粗饲料中的EPA和DHA含量低于动物性饵料和配合饲料组(表2),同时用其投喂下的中华绒螯蟹体内EPA和DHA含量也低于动物性饵料和配合饲料组(表4),认为这可能是导致其攻击性增强的主要原因。这为实际养殖过程中采取在饵料中添加一定量的高度不饱和脂肪酸策略提供了参考。

4 结论

不同饵料投喂下,投喂配合饲料组性腺中的PUFA含量要高于粗饲料组和动物性饵料组,对性腺的发育具有促进作用,进而可提高中华绒螯蟹的繁殖能力。配合饲料投喂下的n-3/n-6值显著高于粗饲料和动物性饵料,相对具有更高的脂肪酸营养价值。粗饲料投喂下,中华绒螯蟹体内的n-3PUFA含量较低,但与动物性饵料和配合饲料组相比,其更具有攻击性。因此,在实际的养殖过程中,建议投喂配合饲料和动物性饵料来提高中华绒螯蟹的营养品质,同时又能减少其因为打斗造成的机械损伤,从而提高中华绒螯蟹的成活率和能量转化效率。

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