日粮精赖比对克氏原螯虾幼虾生长、体成分及血清指标的影响

■龚杨帆 任晨茜 武佳玉 李向松 齐德生*

（1.华中农业大学动物科学技术学院，湖北武汉 430070；2.武汉正大水产有限公司，湖北武汉 430090）

克氏原螯虾是淡水虾，俗称红色沼泽小龙虾（简称小龙虾），原产于北美洲东部，因其肉质鲜美、营养物质丰富，自引进我国后受到越来越多人的喜爱，现已成为我国水产养殖业的重要组成部分[1]。随着克氏原螯虾养殖规模的不断扩大，也带动了克氏原螯虾配合饲料的发展。氨基酸是影响饲料品质的重要营养要素，其中，精氨酸为克氏原螯虾的必需氨基酸之一，对于克氏原螯虾的生长发育、免疫应激等方面均有重要作用。但精氨酸和赖氨酸均为碱性氨基酸，在陆生动物中存在着拮抗关系，但是在水生动物中相关报道不多[2]。在哺乳动物体内，可通过氮代谢经尿素循环产生大量的精氨酸，能够弥补饲料中精氨酸的不足，但鱼虾类为排氨型动物，体内不存在尿素循环，合成精氨酸能力较低，故对饲料中精氨酸的需求量可能更高[3]。关于克氏原螯虾配合饲料中适宜的精氨酸水平，还未见系统报道，为此，本试验在日粮中添加不同含量的L-精氨酸，配制成精氨酸和赖氨酸不同比例（精赖比）的配合饲料，通过饲养试验研究了日粮不同精氨酸水平对克氏原螯虾生长、体成分、血清生化指标的影响，以初步探明克氏原螯虾配合饲料中合适的精赖比，以便为克氏原螯虾配合饲料的科学配制提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

克氏原螯虾幼虾，由武汉正大水产有限公司虾蟹研究室提供。

L-精氨酸晶体（纯度≥99.5%），江苏省富盛德生物工程有限公司产品。

饲料原料经过粉碎后过60 目筛，按照小料到大料的顺序，逐步混合均匀后加水制粒熟化，60 ℃干燥后于-20 ℃冰箱保存，饲料粒径约为1.6 mm，长度约为9 mm，溶失率＜10%，每粒饲料平均质量约为0.013 g。

1.2 试验方法

选取体重为（3.51±0.01）g 的克氏原螯虾幼虾432 只，随机分成6组，每组6个重复，每个重复12尾，雌雄比例为1∶1。Ⅰ组为不额外添加L-精氨酸的基础日粮，日粮组成及营养水平参考了NRC（2012）营养需要，见表1。考虑到常规克氏原螯虾配合饲料的精氨酸水平，同时，参考了吴骏[4]及张微微[5]的研究，将基础日粮中的精赖比设置为1.2/1，通过额外添加L-精氨酸晶体，使得最终实际测得6 组饲料的精赖比分别为Ⅰ组1.2/1、Ⅱ组为1.3/1、Ⅲ组为1.4/1、Ⅳ组为1.5/1、Ⅴ组为1.6/1、Ⅵ组中为1.7/1。

表1 基础日粮组成及营养水平（干物质基础）

1.3 饲养管理

每天于8：00、16：00 和22：00 投喂3 次，自由采食，日投喂量为虾体重的5%左右，根据采食情况适当增减投喂量，在每天的8：00和16：00投喂前去除饲养缸中的残饵和粪便。试验周期为42 d。

养殖试验于湖北省武汉市汉南区正大水产虾蟹研究所养殖基地进行。试验缸（规格为120 cm×120 cm×120 cm）置于恒温的室内养殖基地中，水深60 cm，考虑到克氏原螯虾喜阴且领地意识强的特点，本研究在试验缸底铺设了12根PV管供其栖息蜕壳，每个试验缸里还铺设了12 株人工水草，进一步营造隐蔽的栖息点。采用微循环水系统养殖，养殖期间水温24～28 ℃，pH 7.0～7.5，水中溶解氧4.0 mg/L 以上，氨氮低于5 mg/L。

主要仪器设备：分析天平、恒温水浴锅，恒温干燥箱、日立L-8900型氨基酸分析仪等。

1.4 检测指标

1.4.1 生产性能

由于克氏原螯虾幼虾喜阴好斗，领地意识强的特点，为了避免取出称重造成虾苗蚕食影响试验成活率，在试验中期未进行称重。同时，由于虾类饲料的特殊性，本试验计算采食量是根据每日投喂前称重的饲料减去吸污后的残饵粒数乘以单个饵料的平均质量。

成活率（%）=存活数（尾）/总数量（尾）×100

SGR（%/d）=（lnA-lnB）/d×100

式中：SGR——特定生长率（%/d）；

A——终末体质量（g）；

B——初始体质量（g）；

d——饲养天数（d）。

K（g/cm3）=C/D3×100

式中：K——肥满度（g/cm3）；

C——体重（g）；

D——体长（cm）。

末平均体重（g）=每个重复总体重/该重复存活尾数

增重率（%）=[（终末体质量-初始体质量）/初始体质量]×100

肉重率（%）=背部肌肉质量/总体质量×100

饲料系数=饲料消耗量/增重量

1.4.2 体成分

试验结束后，禁食24 h，称取终末体重，并统计成活率。每个试验缸中选取4尾于-20 ℃冰箱中保存，用于全虾体组成分析。每个试验缸中另取4尾虾置于冰盘中进行冰浴解剖，分离肌肉于-20 ℃冰箱中保存。

肌肉粗蛋白含量采用凯氏定氮法（全自动凯氏定氮仪8400）[6]测定；肌肉粗脂肪含量采用索氏抽提法（采用索氏脂肪抽提仪）[6]测定；肌肉氨基酸含量采用盐酸水解法（日立L-8900型氨基酸分析仪）[6]测定；虾壳中钙的含量采用GB/T 6436—2018《饲料中钙的测定》；虾壳中磷的含量采用GB/T 6437—2018《饲料中总磷的测定》。

1.4.3 血清生化

屠宰取样时，使用1 mL无菌注射器，于头胸甲后缘插入，从围心腔中抽取血淋巴于1.5 mL 离心管中，4 ℃冰箱静置过夜后，于4 ℃低温离心机3 500 r/min离心10 min制备血清，以备血清指标的测定。

将屠宰试验结束后取出的血清分别测定血清生化相关指标，检测指标包括碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase）、谷丙转氨酶（Alanine aminotransferase）、谷草转氨酶（Aspartate aminotransferase）、白蛋白（Albumin）、胆固醇（Cholesterol）、总蛋白（Total proteins）、总胆红素（Total bilirubin）、三酰甘油（Triglycerides）。测定仪器为Beckman Synchron CX4 PRO 全自动生化分析仪，测定步骤参考试剂盒（中生北控生物科技股份有限公司，北京）说明书。

血清中丙二醛（Malondialdehyde）及超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase）的测定试剂盒购于南京建成生物工程研究所有限公司，检测方法为分光光度法，具体方法参考试剂盒说明书进行。

1.5 数据统计分析

试验数据经过Excel 2019软件初步计算后，采用SPSS 20.0 软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA）后，采用Duncan’s 法进行多重比较，显著性水平为P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 日粮中不同精赖比对克氏原螯虾幼虾生长性能的影响（见表2、图1）

表2 日粮中不同精赖比对克氏原螯虾幼虾生长性能的影响

由表2 可知，Ⅳ组的采食量相对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ组显著增加（P＜0.05）。Ⅴ组肉重率显著高于Ⅱ、Ⅲ组和Ⅳ组，其他生长指标虽然都呈现先升高后下降的趋势，但是组间没有显著性差异（P＞0.05）。

以增重率为Y 轴，精赖比为X 轴，作图（见图1），并采用SPSS 20.0进行曲线估计，得到以下回归方程：

图1 克氏原螯虾幼虾增重率与日粮中精赖比的关系

Y=-1 017.789+1 746.726X-603.446X2（R2=0.947）

据此计算，得出克氏原螯虾配合饲料中适宜的精赖比为1.451/1。

2.2 日粮中不同精赖比对克氏原螯虾幼虾体组成的影响（见表3、表4）

由表3 可知，Ⅲ组背部肌肉中谷氨酸、甘氨酸含量显著高于Ⅳ组和Ⅵ组（P＜0.05），Ⅲ组异亮氨酸含量显著高于Ⅰ、Ⅱ组和Ⅳ组，Ⅱ组和Ⅲ组精氨酸含量显著高于Ⅳ组。同时，Ⅳ组背部肌肉中粗脂肪的含量显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ及Ⅵ组，背部肌肉粗蛋白含量各组无显著性差异（P＞0.05）。

表3 日粮中不同精赖比对克氏原螯虾幼虾背部肌肉氨基酸组成的影响（%）

由表4可知，Ⅲ组和Ⅴ组虾壳中钙含量显著高于其他4组，Ⅱ组和Ⅳ组显著低于其他4组，虾壳中磷的含量差异不显著（P＞0.05）。

表4 日粮中不同精赖比对克氏原螯虾虾壳中钙磷含量的影响（%）

2.3 日粮中不同精赖比对克氏原螯虾幼虾血清生化指标的影响（见表5）

由表5 可知，Ⅳ、Ⅴ组和Ⅵ组血清中超氧化物歧化酶活力显著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组，血清中丙二醛及其他生化指标无显著性差异（P＞0.05）。

表5 日粮中不同精赖比对克氏原螯虾幼虾血清生化指标的影响

3 讨论

3.1 日粮中不同精赖比对克氏原螯虾幼虾生长性能的影响

精氨酸是水产动物生长的必需氨基酸，它通过精氨酸酶、一氧化氮合酶、精氨酸-甘氨酸转移酶以及精氨酸脱羧酶催化后广泛参与机体代谢：如蛋白质合成、鸟氨酸产生、肌酸和多巴胺合成以及谷氨酸和脯氨酸的代谢[5]。由于精氨酸和赖氨酸都是碱性氨基酸，其在猪以及其他动物体内存在相互颉颃的现象，但是关于水产动物体内是否存在精氨酸与赖氨酸的相互作用的研究结果并不明确[7-8]。周小秋等[9]研究了日粮精氨酸水平对鳖的影响，结果发现，精氨酸和赖氨酸存在明显颉颃现象，但不影响鳖的生产性能和蛋白质沉积。另有报道研究了精氨酸和赖氨酸对虹鳟、斑点叉尾鮰、黄鲈及奥利亚罗非鱼的影响，证明他们并不存在颉颃问题[10-12]。

本试验中，不同精赖比的日粮对于克氏原螯虾的特定生长率虽然没有显著性影响，但是呈现先上升再下降的趋势，这与罗氏沼虾的相关研究基本相同。在罗非鱼（Nile tilapia）和遮目鱼（Chanos chanos）以及虹鳟（Onchorhynchus mykiss）的研究中，饲料中过量的精氨酸会对试验鱼的生长有显著的抑制作用[13-15]，结果与本试验类似。另外，本试验中关于克氏原螯虾的肥满度和饲料系数，结果没有呈现显著性差异，这和吴骏等[4]的研究结果相同。另外，随着日粮中精赖比逐渐升高，本试验日粮对克氏原螯虾的采食量以及肉重率产生了显著性影响，且均呈现先上升再下降的趋势，这可能是由于日粮中精氨酸和赖氨酸的比例逐渐达到了适宜状态，再额外添加精氨酸反而会造成氨基酸比例失调，阻碍了克氏原螯虾对于其他氨基酸的吸收利用，从而影响生长[16]。本试验证明在克氏原螯虾配合饲料中保持适当的精赖比是必要的，以1.45/1为宜。

3.2 日粮中不同精赖比对克氏原螯虾幼虾体组成的影响

日粮组成与动物体成分有一定关系。有研究表明[17]，日粮中添加精氨酸可以降低动物的脂肪沉积，促进脂肪分解。程炜轩等[18]研究发现在饲喂高含量的L-精氨酸日粮后，尼罗罗非鱼的肝脏脂肪的蓄积会减少，起到保护肝脏的作用。本试验结果表明，日粮中适宜精赖比可以提高克氏原螯虾幼虾背部肌肉粗脂肪的含量，随着精赖比继续上升，粗脂肪含量下降。这可能是由于精氨酸的需要量达到适宜后，再添加精氨酸便会促进脂肪的分解，降低肌肉粗脂肪含量。

甘氨酸和谷氨酸是呈味氨基酸，适宜的精氨酸和赖氨酸含量可以增加这些氨基酸的含量，可改善虾类肌肉风味[4]。本试验结果也证明，日粮不同精赖比可改变虾体背部肌肉中谷氨酸、甘氨酸含量，可能进而影响虾肉风味。但精赖比不同，影响的趋势有差异，当精赖比为1.4/1时可以提高背部肌肉中谷氨酸、甘氨酸、异亮氨酸和精氨酸含量，而在1.3/1 及1.4/1时升高然后逐渐下降。这可能是由于精赖比已经达到适宜条件，再增高反而会造成氨基酸利用不平衡，影响氨基酸合成和代谢[19-22]。日粮中不同精赖比会对克氏原螯虾幼虾的肌肉中异亮氨酸和精氨酸的含量有显著影响，这和吴骏等[4]关于罗氏沼虾的适宜精赖比的研究结果相同，都呈现先上升再下降的趋势。在日粮赖氨酸水平一致的情况下，逐渐提高精氨酸的水平，只会对克氏原螯虾幼虾肌肉中精氨酸产生显著性影响，对赖氨酸没有产生显著性影响，这和张微微[5]的研究结果类似。有研究表明，部分水产动物产生精氨酸赖氨酸拮抗的现象，是由于它们均为碱性氨基酸，共用碱性氨基酸转运载体，从而产生竞争性抑制[23]。本研究中，同为碱性氨基酸的组氨酸、赖氨酸和精氨酸变化趋势相同，随着精赖比从1.2/1 增加至1.7/1，克氏原螯虾背部肌肉3 种氨基酸含量变化趋势相同，均先上升再下降，且含量最高的组别均为1.4/1 组，从肌肉氨基酸的含量方面分析，并没有出现竞争性抑制的情况，这可能是由于试验动物生长阶段、饲养条件等方面不同造成的。

有研究表明，人体口服L-精氨酸会使血浆中钙离子的浓度降低[24-25]，本试验也发现，日粮中精赖比可明显影响虾壳中钙含量。克氏原螯虾属于甲壳纲动物，壳中钙的含量对其健康有重要影响，因此，在日粮配置时，设定适宜的精赖比是必要的。关于精赖比不同造成虾壳中钙含量差异的原因，可能与精氨酸通过一氧化氮途径影响钙的离子浓度有关，具体机制还需要进一步研究。

3.3 日粮中不同精赖比对克氏原螯虾幼虾血清生化指标的影响

血清生化指标可以综合反映机体健康状态。血清中的超氧化物歧化酶是反映机体抗氧化能力的一项指标，具有清除自由基的功能，在防止生物分子损伤以及机体防御方面具有很重要的作用，它的活性可以反映虾体的抗应激能力[26]。Buentello 等[27]和吴俊光等[28]的研究分别发现饲料中的精氨酸水平能显著提高斑点叉尾鮰和杂交鲟血清的超氧化物歧化酶活力。本试验中，Ⅳ、Ⅴ组和Ⅵ组血清中超氧化物歧化酶活力显著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组，证明当精赖比大于1.4/1 时，虾体抗氧化、抗应激的能力下降。

谷丙转氨酶和谷草转氨酶是动物体内重要的氨基酸转移酶，参与机体蛋白质的代谢，是肝细胞生理状况的关键指标。在正常情况下，血清中相关转氨酶的活力处于较低的水平，只有当肝细胞受损导致其细胞膜通透性变强时，它们才会大量渗透到血液中，同时导致肝脏中两种转氨酶的活性明显降低[29]。本试验中克氏原螯虾血清中谷丙转氨酶和谷草转氨酶变化没有显著性差异，但是精赖比最低和最高组的两种转氨酶活力均较高，表明当饲料中精赖比过低或者过高都可能过量分解氨基酸，使得蛋白质代谢出现异常，并表现出生长方面的抑制。

对于其他指标，如血清中酸性磷酸酶、碱性磷酸酶以及丙二醛，在相关研究中已经表明，它们与机体健康状况有关[30-31]，结果无显著性差异，表明在此试验条件下，对于虾体的健康状况无显著影响。试验的其他血清指标，如总蛋白、白蛋白以及三酰甘油等，结果差异较小，这可能是由于采样时间的问题，因为虾自身调节能力较强，饥饿24 h 后，各项生化指标可能已经趋于稳定。

4 结论

①配合饲料中精赖比不同会影响克氏原螯虾幼虾的采食量和肉重率等生产指标，以增重率为评价指标，克氏原螯虾幼虾配合饲料中适宜的精赖比为1.45/1。

②配合饲料中精赖比不同会影响克氏原螯虾幼虾的肌肉中粗脂肪含量和氨基酸沉积，还会影响虾壳中钙的含量。

③饲喂不同精赖比的日粮未发现对克氏原螯虾幼虾健康产生不良影响。