不同饲料对克氏原螯虾幼虾生长、肠道结构和消化能力的影响

晏明瑶，王 浩，黄小丽，魏 震，杨世勇，刘绍春，姜 俊*

（1.四川农业大学动物科技学院，成都 611130；2.四川省水产局，成都 610041；3.湖南渔美康生物技术集团有限公司，长沙 410300）

克氏原螯虾（Procambarus clarkii），俗称小龙虾，具有生长快、适应力强、养殖成本低，肉味鲜美等优点，是我国重要的淡水经济虾类。近10年，其全国养殖规模和产量持续快速增长，由2007年的26.55万t增长到2019年的208.96万t，增长了6.87倍，年均增长率57.25%[1]，已成为我国第六大淡水养殖品种，养殖产量仅次于鲫鱼的275.56万t[2]。然而随着克氏原螯虾产业持续发展，竞争加剧，现有“养繁一体”的主养模式存在养殖产量不稳、商品虾规格小和种质退化严重等问题日益突出，急需变革为“养繁分离，精准养殖”的新模式[1]。而优质虾苗足量稳定供应是“养繁分离，精准养殖”新模式的前提，实现养大虾、早上市，提高养殖产量和经济效益的关键。但目前我国大部分地区克氏原鳌虾秋季苗种繁育存在日照不足、水温偏低、水体清瘦和天然饵料供给不足，难以满足培育大量苗种的需要，虾苗摄食不足、生长慢和饥饿死亡，导致规格小、成活率低等问题，严重制约了新养殖模式的实现度。因此，克氏原螯虾苗种培育人工饲料研发已成为当前克氏原鳌虾产业转型过程中亟待攻克的关键问题。

生物发酵饲料是以配合饲料为原材料，经人工控制温度、水分等条件下，通过某种微生物代谢作用，转化为富含益生菌及其分解产物的饲料[3]。与传统饲料相比，发酵饲料可以转化饲料中大分子营养物质、降低抗营养因子含量，从而提高饲料适口性和可消化性，促进养殖动物生长[3]。有研究报道，发酵豆粕和玉米粕等原料可提高生长初期克氏原螯虾（6.75～21.0 g）的消化能力，促进生长[4]；饲料经植物乳杆菌和酿酒酵母发酵后，可以显著提高生长期克氏原螯虾（4.61～33.90 g）肝胰腺抗氧化能力和生长性能[5]；发酵浓缩料可提高生长期克氏原螯虾（5.24～11.64 g）消化酶活力和生长性能[6]。相对而言，发酵饲料在克氏原螯虾上的应用研究较少，其作用机制还需进一步探究。

因此，本文选择市售的颗粒饲料与发酵饲料进行养殖效果对比试验，并对其生长性能、肠道结构和消化能力等指标进行测定，以期为发酵饲料在克氏原螯虾幼虾培育上的应用和推广提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验虾选择平均体重为0.28 g的克氏原螯虾幼虾，在四川农业大学克氏原螯虾研究基地饲养孵化，水温保持25℃。硬颗粒饲料和发酵饲料购自市售某公司产品，将饲料粉碎过60目筛，制成2 mm沉性颗粒，风干密封于-20℃保存备用。试验饲料概略养分和氨基酸含量分别见表1和表2。

表1 试验饲料概略养分含量(风干基础)Table 1 Proximate nutrients content of experimental feed（air-dry basis）%

表2 试验饲料氨基酸含量分析(干物质基础)Table 2 Analysis of amino acid content of test feed（dry matter basis）

1.2 试验设计

试验选取初始体重为（0.28±0.01）g的体质健康、肢脚健全克氏原螯虾幼虾600尾，随机分成2个处理组，每个处理3个重复，每个重复100尾虾，分别饲喂硬颗粒饲料和发酵饲料，试验期32 d。

1.3 饲养管理

试验在四川农业大学克氏原螯虾研究基地进行。在水泥池（2 m×1.5 m×1.25 m）池底铺10 cm的土壤，种植1.5 m2水葫芦和水花生，并泵入池塘水。试验每天13：00定时定点投喂，日投喂量为30 kg/hm2。试验期池水深50 cm，微孔增氧，水温10～16℃，氨氮≤0.2 mg/L，亚硝酸盐≤0.01 mg/L，溶氧 7～8 mg/L，pH 7.8～8。

1.4 样品采集

试验结束后，试验虾禁食24 h，计数并称重。每组随机选取6尾幼虾，取中肠道用于制作石蜡切片；另外每组选取12尾虾，取其胃、肝胰腺和中肠，-20℃保存，用于酶活力测定。

1.5 分析测定

1.5.1 生长性能

存活率、增重率和特定生长率计算方法如下：

N0和Nt分别为试验开始和试验结束时的活虾数量（尾）；W0和Wt分别为试验开始和结束时虾的平均体重（g），t为试验时间（d），F为投饵量（g）。

1.5.2 肠道形态结构

将甲醛固定的肠道样品进行梯度乙醇脱水、二甲苯透明、石蜡包埋、切片、中性树胶封片、苏木精-伊红（HE）染色，显微镜下观察皱襞形态特征并拍照，用Digimizer软件测量肠皱襞的高度、宽度和横截面积。

1.5.3 酶活测定

胃、肠道和肝胰腺消化酶活力及抗氧化指标均采用南京建成生物研究所生产的试剂盒测定。

1.6 数据处理

使用Excel 2016软件对数据进行整理分类，数据分析使用SPSS 20.0软件，试验结果均以“平均数±标准误”表示，作图使用GraphPad Prism 6.0软件。

2 结果与分析

2.1 不同饲料对克氏原螯虾幼虾生长性能的影响

不同饲料对克氏原螯虾幼虾生长性能的影响见表3，发酵饲料组幼虾的末重、增重率和特定生长率显著高于硬颗粒饲料组（P＜0.05），其中发酵饲料组幼虾的末重、增重率和特定生长率分别比硬颗粒饲料组提高10.3%、18.4%和9.2%。发酵饲料组幼虾的存活率比硬颗粒饲料组提高了6.3%，但差异不显著（P＞0.05），发酵饲料组饵料系数显著低于硬颗粒饲料组（P＜0.05）。

表3 不同饲料对克氏原螯虾幼虾生长性能的影响Table 3 Effects of different feeds on growth performance of juvenile Procambarus clarkii

2.2 不同饲料对克氏原螯虾幼虾消化能力的影响

2.2.1 肠道形态结构

不同饲料对克氏原螯虾幼虾肠道形态结构的影响见图1和表4。从图1可以看出，与硬颗粒饲料组相比，发酵饲料组虾肠皱襞高度和宽度更高，梅花状分支结构更发达。从表4的定量分析可以看出发酵饲料组虾肠皱襞高度和横截面积显著高于硬颗粒饲料组（P＜0.05），其中皱襞高度和横截面积分别较硬颗粒饲料组提高了17.7%和13.1%。肠皱襞宽度也有提高趋势，但二者差异不显著（P＞0.05）。

图1 不同饲料对克氏原螯虾幼虾肠道形态结构的影响（n=3）Figure 1 Effects of different feeds on intestinal morphology and structure of juvenile Procambarus clarkii（n=3）

表4 不同饲料对克氏原螯虾幼虾肠道形态结构的影响Table 4 Effects of different feeds on intestinal morphology and structure of juvenile Procambarus clarkii

2.2.2 消化酶活力

不同饲料对克氏原螯虾幼虾消化酶活力的影响见图2。克氏原螯虾胃组织中淀粉酶活力发酵饲料组与硬颗粒饲料组差异显著（P＜0.05),但胃蛋白酶和脂肪酶活力差异不显著（P＞0.05)：肝胰腺组织中胰蛋白酶和淀粉酶活力发酵饲料组与硬颗粒饲料组差异极显著（P＜0.001),但脂肪酶活力差异不显著（P＞0.05);肠道组织中胰蛋白酶活力发酵饲料组与硬颗粒饲料组差异极显著（P＜0.01),但淀粉酶和脂肪酶活力差异不显著（P＞0.05)。

图2 不同饲料对克氏原螯虾幼虾消化酶活力的影响Figure 2 Effects of different feeds on digestive enzymes activity of juvenile Procambarus clarkii

2.3 不同饲料对克氏原螯虾幼虾肝胰腺抗氧化能力的影响

不同饲料对克氏原螯虾幼虾肝胰腺抗氧化参数的影响见表5。发酵饲料组虾肝胰腺丙二醛（MDA）和蛋白质羰基（PC）含量显著低于硬颗粒饲料组（P＜0.05）；总谷胱甘肽（T-GSH）含量，总超氧化物歧化酶（T-SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽硫转移酶（GST）活力均显著高于硬颗粒饲料组（P＜0.05）。

表5 不同饲料对克氏原螯虾幼虾肝胰腺抗氧化能力的影响Table 5 Effects of different feeds on hepatopancreas antioxidant parameters of juvenile Procambarus clarkii

3 讨论

3.1 不同饲料对克氏原螯虾幼虾生长性能的影响

研究表明，优质饲料可以促进动物消化器官的生长发育，从而提高养殖动物的消化能力[7]，虾苗的健康成长同样也需要适时地投放适宜的饲料[8]，克氏原螯虾孵化出膜后，如果能及时得到适口且营养丰富的饲料，其生长速度将得到很大提升。本试验发现，相较于硬颗粒饲料，发酵饲料显著提高了克氏原螯虾幼虾的末体重、增重率和特定生长率，并且饵料系数显著降低，发酵饲料可以提高幼虾存活率但影响不显著。许晨远等[9]研究也发现补充投喂适量发酵饲料可以显著提高中华绒螯蟹幼蟹的特定生长率和增重率。表明在本试验条件下，发酵饲料促进幼虾的生长。饲料经发酵后其诱食性和适口性得以提高，促进动物摄食[10]，且饲料在发酵过程中，一些大分子物质如蛋白质等在一系列生化反应下被分解成小分子，更易于吸收[11]，因此，相比于硬颗粒饲料，发酵饲料具有更高的营养价值和易消化性[12]，这可能是发酵饲料促进幼虾生长的原因。本试验所用的发酵饲料中粗蛋白含量略高于硬颗粒饲料。蛋白质水解后，发酵饲料中氨基酸总量低于硬颗粒饲料。有研究发现，豆渣经发酵处理后提高了总游离氨基酸含量[13]。表明，发酵饲料可能通过提高游离氨基酸含量，提高克氏原螯虾对营养物质的吸收能力，促进其生长。虾的生长提高与其消化能力有着密不可分的联系。杨奇慧等[14]研究指出，在凡纳滨对虾幼体整个发育过程中，胃蛋白酶和类胰蛋白酶活力呈上升趋势，表明消化酶活力与中肠腺的发育程度有一定的关系。因而我们进一步研究了不同饲料对幼虾肠道形态和消化酶活力的影响。

3.2 不同饲料对克氏原螯虾幼虾消化能力的影响

肠道吸收面积可以反映动物的营养吸收能力，对动物的生长至关重要。肠皱襞的高度、宽度以及横截面积是肠道吸收面积的3个重要指标[15]。本试验发现，发酵饲料组虾肠皱襞高度和横截面积显著高于硬颗粒饲料组。关于发酵饲料对克氏原螯虾肠道形态影响的研究还未见报道。在陆生动物上，发酵饲料可以提高猪和鹅的十二指肠绒毛高度[16-17]，鸡的空肠和回肠的绒毛高度、隐窝深度比率和肠道微绒毛密度[18-19]。因此，发酵饲料可能通过提高克氏原螯虾幼虾的肠道吸收面积，从而提高其对营养物质的吸收能力，促进其生长。其原因可能是饲料经发酵处理后，降低抗营养因子含量，提高饲料营养物质利用率[20]；优化肠道菌群结构，改善肠道形态结构[18]。

消化酶活力是动物消化能力的重要指标。克氏原螯虾消化液中含有蛋白水解酶、脂肪酶、淀粉酶、麦芽糖酶和蔗糖酶，其中胰蛋白酶和淀粉酶活力最高[21]。本试验发现，发酵饲料提高了克氏原螯虾幼虾胃和肝胰腺组织的淀粉酶活力，肝胰腺和肠道组织的胰蛋白酶活力。王天神等[22]发现发酵饲料显著提高了克氏原螯虾（5.91 g）肠道的胰蛋白酶活力，与本试验的结果相似。表明发酵饲料可能通过提高克氏原螯虾幼虾淀粉酶和胰蛋白酶活力，提高其对淀粉和蛋白质的消化能力，从而促进其生长。

3.3 不同饲料对克氏原螯虾幼虾肝胰腺抗氧化能力的影响

肝胰腺是虾体的代谢中心器官[23]，极易受到自由基的攻击，导致氧化损伤[24]。MDA是脂质过氧化产物，能够反映机体组织器官脂质过氧化损伤程度[25]；PC则可以反映机体组织器官蛋白质氧化损伤程度[26]。本试验发现，发酵饲料组幼虾肝胰腺的MDA和PC含量显著低于硬颗粒饲料组。郭坤等[5]研究同样发现饲料经发酵处理后可以降低克氏原螯虾肝胰腺MDA含量。表明发酵饲料能降低脂质和蛋白的氧化损伤程度。GSH是一种含巯基的三肽，将H2O2和脂质过氧化物等有毒物质分解为无害物质，具有抗氧化和解毒作用[27]。本试验发现，幼虾肝胰腺中的TGSH含量显著高于硬颗粒饲料组。表明发酵饲料可以通过提高幼虾肝胰腺中的T-GSH含量，将H2O2有害物质转变为无毒的羟基化合物，从而保护幼虾肝胰腺免受过氧化物的损伤。SOD、CAT、GST是生物体重要的抗氧化酶类，在保护机体组织器官免受氧化损伤中发挥着重要的作用[28]。SOD是减少机体氧化损伤的关键酶，在克氏原螯虾的抗氧化及免疫系统中起着重要作用[29]。CAT可以保护生物体细胞和器官免受H2O2诱导的氧化损伤[29]。GST可以催化H2O2的分解，从而清除自由基[30]。本试验发现，发酵饲料组幼虾肝胰腺中的T-SOD、CAT和GST活力均高于硬颗粒饲料组。与郭坤等[5]报道发酵饲料提高了克氏原螯虾肝胰腺SOD和CAT活力一致。表明发酵饲料可以通过提高幼虾肝胰腺中的T-SOD、CAT和GST活力，提高其抗氧化能力，保护肝胰腺免受氧化损伤。

4 结论

综上所述，在本试验条件下，发酵饲料可以提高幼虾肠皱襞高度和横截面积，增加肠壁与食物的接触面积；提高幼虾肝胰腺中抗氧化酶活力和非酶物质含量，增强肝胰腺抗氧化能力，降低脂质和蛋白质氧化损伤，保护肝胰腺健康，促进肝胰腺消化酶分泌，提高消化酶活力，从而提高幼虾肠道和肝胰腺的消化吸收能力，促进其生长。