不同饵料对海蜇幼体生长、消化酶、抗氧化和免疫酶活力的影响

李世顺，乔雁冰，左然涛，常亚青

(大连海洋大学，农业农村部北方海水增养殖重点实验室，辽宁 大连 116023)

海蜇(Rhopilemaesculentum)俗称水母、石镜等，隶属刺胞动物门(Cnidaria)，钵水母纲(Scyphozoa)，根口水母目(Rhizostomeae)，海蜇属(Rhopilema)[1]。海蜇属于低等无脊椎动物，消化系统简单，饵料主要为贝类幼体、枝角类、端足类、介形类和桡足类等浮游动物[2]。海蜇育苗技术和人工养殖技术在20世纪后期得到突破[3]，促进海蜇养殖产业呈现逐年发展的趋势。据2020年中国渔业统计年鉴数据显示，2019年全国海蜇养殖总产量达到145 794 t，相比2018年降低了9.26%[4]。随着经济效益的升高，有关生物饵料影响海蜇生长发育的研究陆续展开。李晓东等[5]研究发现，轮虫密度对海蜇幼体的生长影响显著，以每升5.0×103～1.0×104个为宜。鲁男等[6]发现投喂卤虫无节幼体的频率为每天4～5次/h，能够促进海蜇的生长。郝振林等[7]认为浮游植物作为海蜇的间接饵料，是影响海蜇生长的重要因素。余训凯等[2]研究表明丰年虫(Artemiasalina)和小球藻(Chlorella vulgaris)混合投喂会显著提高海蜇的存活率。不同于生物饵料能够显著改善海蜇幼体的经济性状，配合饲料的效果较差。类比在海水仔稚鱼的研究[8]，推测是海蜇幼体胃腔消化酶活力较弱导致的。消化酶活力决定了动物对营养物质的消化能力，从而影响着动物的生长发育。有关消化酶活力在鱼类[9-12]、对虾[13]、棘皮动物[14]和贝类[15]等多个种类开展了大量的研究，结果表明不同饵料组成是影响动物消化酶活力的重要因素[16-18]。

动物体内的分子活力氧(ROS)能够诱导不饱和脂肪酸和蛋白质氧化的发生，破坏机体组织，从而影响动物的正常发育。抗氧化酶被证实能够通过提高生物的防御能力行使免疫机能[19]。综上所述，为保证饵料选择的科学性，抗氧化酶和免疫酶活力在越来越多的研究中被选为评价指标。目前有关不同饵料对海蜇免疫和抗氧化能力影响的研究甚少，因此，本实验通过摄食生长实验比较不同饵料对海蜇的生长、消化酶、抗氧化酶及非特异性免疫酶活力的影响，以期为海蜇的养殖及人工配合饲料开发提供理论依据。

1 材料方法

1.1 实验饵料

实验设置4种饵料：小球藻组、虾片组、混合组(虾片和卤虫无节幼体等比例混合)和卤虫无节幼体组，营养组成详见表1。其中，小球藻为实验室培养的三级藻液；虾片购买自博尚生技实业(湛江)有限公司(主要成分：鱼粉、乌贼肉粉、南极虾粉、虾红素、卵磷脂、EPA、DHA、综合氨基酸、综合维生素和综合矿物质)；卤虫无节幼体为孵化24 h的幼体，使用前用海水反复清洗去壳。

1.2 实验动物和养殖条件

海蜇购买自辽宁省丹东市某养殖场，选择个体均匀、无损伤且活力好的海蜇幼体作为实验材料，在实验室暂养一周。实验开始前对海蜇进行24 h饥饿处理，并选择10只暂养海蜇进行初始取样。喂养实验在300 L的水槽中进行，将暂养的海蜇[初始体重为(63.90±2.57) g]随机分为12组，每组40只，每种饵料随机选择3组海蜇进行投喂，饲料的投喂频率为4次/d，且每次都进行表观饱食投喂[20]，养殖实验周期为30 d。实验期间，光照强度为1 500 Lx[21]，光照周期为14 L∶10 D；水温为20～25 ℃，盐度为28～31，pH为7.8～8.2，溶解氧大于6 mg/L，每天吸底换水一次，换水量为50%。

表1 不同饵料的基本营养成分分析Tab.1 Basic nutrition component analysis of different diets %

1.3 指标测定和数据分析

1.3.1 生长指标测定和取样

实验结束后，采用计数的方法计算海蜇的成活率。海蜇体重的测定(饵料实验组全部的海蜇，n= 40；初始组为n= 10)方法为将其放置在湿毛巾上，吸取其表面水分后称重。每组随机选取3只用于酶活的测定。分别收集初始组和饵料实验组海蜇的口腕、棒状结构、胃丝及体腔液；用1 mL注射器抽取体腔液，在12 000 r/min的转速下离心16 min，分离获得上清液。所有样品收集在无菌离心管中，液氮速冻后放置在-80 ℃冰箱冷冻保存待用。

1.3.2 消化酶和抗氧化酶活力的测定

将待检测的组织样品在冰上解冻，按质量(g)∶体积(mL)=1∶9的比例加入生理盐水，在低温条件下机械匀浆，冷冻离心(4 ℃，2 500 r/min，10 min)获得上清液用于相关酶活测定。胃蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、总蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、溶菌酶(LZM)、丙二醛(MDA)和总抗氧化能力(T-AOC)的测定均采用试剂盒(南京)，利用Epoch酶标仪(美国Biotek公司生产)按照相关说明书进行操作。

1.3.3 数据分析

试验结果均以平均值±标准差(Mean ± SD)表示，采用Excel 2016和SPSS 22.0软件对数据进行分析及绘图，分析方法为Duncan法进行单因素方差分析，P<0.05为显著性水平。

海蜇的特定生长率(Specific growth rate，SGR)公式：

SGR(%/d)=(lnW2-lnW1)/t×100

式(1)

海蜇的增重率(Weight growth rate，WGR)公式：

WGR(%)=(W2-W1)/W1×100

式(2)

W1和W2分别为各组海蜇的初始和终末体重的平均值(g)；t为实验时间(d)。

2 实验结果

2.1 不同饵料对海蜇生长性能的影响

在实验过程中，各组海蜇的成活率为100%。不同饵料组海蜇的终末体重出现显著差异(P<0.05)，卤虫无节幼体组的增重率最高，显著高于小球藻组和虾片组(P<0.05)，但与混合组差异不显著(P>0.05)；虾片组和小球藻组相比无显著差异(P>0.05)。从特定生长率来看，卤虫无节幼体组最好，与混合组的差异不显著(P>0.05)，但两组均显著高于虾片组和小球藻组(P<0.05)(表2)。

2.2 不同饵料对海蜇不同部位消化酶活力的影响

如图1所示，胃蛋白酶在海蜇体内的分布有显著差异(P<0.05)。不同饵料对海蜇口腕和胃丝的胃蛋白酶均产生了显著影响(P<0.05)，而对棒状结构和体腔液中的胃蛋白酶未产生显著影响(P>0.05)，其中口腕中胃蛋白酶活力约为体腔液的3倍。在口腕中，初始组海蜇的胃蛋白酶活力显著低于其他饵料实验组(P<0.05)，但4个饵料组之间无显著差异(P>0.05)；在胃丝中，混合组显著高于小球藻组和虾片组(P<0.05)，但与卤虫无节幼体组相比无显著性差异(P>0.05)。

表2 不同饵料对海蜇生长的影响Tab.2 Effect of different diets on the growth performance of R. esculentum

图1 不同饵料对海蜇不同组织的蛋白酶活力影响同一组柱状图上方字母不同表示差异显著(P<0.05)。下同。Fig.1 Effect of different diets on pepsin activity in different tissues of R. esculentumDifferent letters on the column in the same cluster indicate significant difference(P<0.05). The same below.

如图2所示，淀粉酶活力在海蜇体内不同组织中差异显著，口腕中活力最高，其次是胃丝和棒状结构，体腔液中活力最低，其中口腕中淀粉酶活力约为体腔液中的7倍。不同饵料对海蜇口腕淀粉酶活力产生显著影响，其中虾片组显著高于其他各组(P<0.05)，混合组和初始组之间无显著差异(P>0.05)，但均显著高于小球藻组和卤虫无节幼体组(P<0.05)。

图2 不同饵料对海蜇不同组织的淀粉酶活力影响Fig.2 Effect of different diets on amylase activity in different tissues of R. esculentum

如图3所示，脂肪酶活力在海蜇的胃丝中最高，接近其他组织的2倍。胃丝和棒状结构中的脂肪酶活力有相同的变化趋势：各饵料实验组之间的脂肪酶活力没有显著差异，但显著高于初始组(P<0.05)；在海蜇的体腔液中，小球藻组脂肪酶活力显著低于卤虫无节幼体组(P<0.05)，但与虾片组和混合组无显著差异(P>0.05)。

图3 不同饵料对海蜇不同组织的脂肪酶活力影响Fig.3 Effect of different diets on lipase activity in different tissues of R. esculentum

2.3 不同饵料对海蜇体腔液中的抗氧化和非特异性免疫酶活力的影响

如表3所示，除SOD外，混合组和卤虫无节幼体组的各抗氧化酶活力显著高于其他各组(P<0.05)。海蜇体腔液中SOD和CAT的活力在各饵料实验组显著高于初始组(P<0.05)，其中卤虫无节幼体组的活力显著高于小球藻组(P<0.05)。T-AOC活力和MDA在混合组和卤虫无节幼体组之间无显著差异(P>0.05)，但均显著高于其他各组(P<0.05)。混合组LZM活力显著高于虾片组、小球藻组和初始组(P<0.05)，但和卤虫无节幼体组相比无显著差异(P>0.05)。

表3 不同饵料对海蜇体腔液中抗氧化酶活力的影响Tab.3 Effect of different diets on the anti-oxidant enzyme activities in the Coelomic fluid of R. esculentum

3 讨论

卤虫无节幼体组和混合组海蜇的特定生长率显著高于虾片组和小球藻组，其中卤虫无节幼体组的特定生长率最高。该研究结果支持了黄权等[21]的研究，投喂卤虫无节幼体的黄颡鱼(Pelteobagrusfulvidraco)仔稚鱼比传统养殖方式生长更快。虽然鲜活卤虫无节幼体能够显著促进生物体的生长，但其成本相对较高。人工配合饲料具有营养全面等特点，但其投喂方式是融水混合后直接泼洒，过程中存在营养物质的溶失和饵料下沉导致海蜇不能及时摄食等问题，这可能是虾片组海蜇生长不佳的原因。另外，李旭鹏等[22]指出在生产实践中，采用生物饵料和人工饵料搭配，可使饵料营养更为全面，能够促进动物生长发育。综上所述，建议在海蜇幼体养殖过程中，采用混合生物饵料和人工饵料的方式进行投喂。

在本研究中，海蜇的不同组织均检测到了消化酶活力。饵料实验组口腕的蛋白酶活力显著高于初始组(P<0.05)，且小球藻组胃丝的蛋白酶活力显著低于其他实验组(P<0.05)，王重刚等[23]研究发现生物体蛋白酶含量与饵料中蛋白含量和种类息息相关，和本研究结果一致，在一定程度上说明不同类型的饵料会显著影响在生物体内的蛋白酶活力。饵料实验组海蜇胃丝及棒状结构的脂肪酶活力均显著高于对照组；在体腔液中，含高脂肪的卤虫无节幼体组脂肪酶活力最高，且显著高于小球藻组(P<0.05)。这与董云伟等[24]在罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)中的研究结果一致，脂肪酶活力和饵料中脂肪含量呈正相关[25]。淀粉酶在海蜇各组织中的活力均较低，且饵料的种类对淀粉酶的活力没有显著性影响，这说明淀粉酶不是海蜇幼体的主要消化酶。结合生长指标发现动物饵料组海蜇的生长性能较好，推测消化酶能够帮助该阶段的海蜇有效利用饵料中的蛋白和脂肪促进自身生长发育。

混合组和卤虫无节幼体组SOD、CAT、T-AOC的活力显著高于其他组，可能与饵料中包含的微量物质与营养成分更为全面有关。蒋琦辰等[26]研究发现，提高饲料中蛋白含量有助于提高甲壳动物的抗氧化能力。本研究中卤虫无节幼体组体腔液的抗氧化能力最高，这与唐媛媛等[27]在卵形鲳鲹(Trachinotusovatus)中的研究结果一致。溶菌酶是一种重要的非特异性免疫因子，广泛存在于生物体中[28]。本研究中，卤虫无节幼体组和混合组溶菌酶活力均较高，这可能与饵料中含有蛋白质的水平较高有关，说明海蜇的非特异性免疫酶活力在一定程度上受饵料中蛋白质水平的影响。该结果和在尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)中得研究结果一致，尼罗罗非鱼的肝脏溶菌酶含量随着其饲料蛋白质水平的升高而提高[29]。

综上所述，卤虫无节幼体组和混合组(虾片和卤虫无节幼体混合投喂)均可显著提高海蜇的生长，促进海蜇的抗氧化能力和非特异性免疫酶活力。此外，混合投喂不仅可以节省成本，降低劳动量，并能在一定程度上减低生物饵料供应不稳定、成本较高以及携带致病菌的风险。