不同藻类对脊尾白虾生长及呈味氨基酸的影响

赵真慧，吕美琪，崔李伟，庞智予，张庆起，高 焕,3,4，阎斌伦,3,4

(1.江苏海洋大学 海洋科学与水产学院, 江苏省海洋生物技术重点实验室，江苏 连云港 222005；2.连云港赣榆佳信水产开发有限公司，江苏 连云港 222100; 3.江苏省海洋生物产业技术协同创新中心，江苏 连云港 222005； 4.江苏省农业种质资源保护与利用平台，江苏 南京 210014)

脊尾白虾(Exopalaemoncarinicauda)是一种近岸常见的广盐、广温、广分布的经济虾类，由于具有繁殖力强、养殖周期短、生长速度快以及肉质鲜美等特点，目前已经成为我国海水养殖虾类中的一个重要养殖品种[1-3]。该虾食性广，目前主要采用水产养殖池塘中投喂人工配合饲料的方式养殖。关于不同饵料对虾类影响的研究已有报道，如：高腾等[4]研究表明，在育苗后期，用蒙古裸腹溞(Moinamongolica)或微粒饵料替代卤虫培育罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)幼体，幼体生长发育更好；陈建华等[5]的研究则表明，脊尾白虾亲虾培育过程中，使用水丝蚓、沙蚕、牡蛎肉混合投喂可显著促进亲虾性腺的发育和成熟。目前，有关虾类所处的藻类环境对虾类养殖的影响尚未见报道。

在虾类养殖初期，微藻可以作为虾类开口饵料，其种类与含量会影响虾类的存活和生长，在维持虾类养殖中、后期水质稳定方面起关键作用[6]。藻类也可以作为轮虫和卤虫等生物饵料的营养强化剂[7]，虾摄食经不同藻类强化的生物饵料可以影响体内呈味氨基酸的含量，但直接摄食藻类对虾体内呈味氨基酸含量的影响研究尚未见报道。笔者选择绿藻类的海水小球藻 (Chlorella)、微拟球藻(Nannochloropsisoculata)，硅藻类的小新月菱形藻(Nitzschiaclosteriumminutissima)为试验藻类，探究在这些藻类环境下，脊尾白虾的生长状况及其肌肉中呈味氨基酸含量的变化特征，为后续进一步探究藻类对脊尾白虾体内其他风味物质的影响奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用脊尾白虾为本实验室自养，挑选活力好、附肢完整、尚未抱卵的虾，体质量(0.90±0.13) g，体长(4.43±0.47) cm。

试验用藻为海水小球藻、小新月菱形藻、微拟球藻，由江苏海洋大学藻种研究室提供藻种，在藻类培养室进行扩培。

试验用饲料为揭阳海大饲料有限公司生产的1.2 mm颗粒饲料，粗蛋白含量≥37%，粗脂肪含量≥3%。

1.2 方法

1.2.1 藻类培养及藻类环境设计

将高密度的100 mL原藻液用盐度为25的灭菌海水和10 mL的藻类培养基混合，扩大培养。绿藻在光照度5000 lx、25 ℃恒温条件下，3～4 d后得到高密度藻液；硅藻在光照度3500 lx、20 ℃恒温条件下，5～7 d后得到高密度藻液。

在55 cm×40 cm×30 cm养殖箱中加入40 L经过充分曝气的海水，再加入藻液混合均匀，在显微镜下用血球计数法计算藻类密度，将水中的藻类密度维持在106个/mL。试验设置海水小球藻、微拟球藻和小新月菱形藻3组藻类环境，对照组不添加藻液。

1.2.2 养殖管理

每个养殖箱中放40尾虾，每组设置3个平行。水温20～25 ℃，盐度25～28，pH 7.8～8.1。试验期间，每日8:00、18:00投喂饲料，投喂量为虾体质量的3%。每日下午投饵前换水1次，换水量为整个水体的1/4。每日在投饵前收集残饵，清除死虾，监测水质。每日投喂前计数藻类密度，并及时补充藻液至原藻类密度。每5 d测定1次水中总氨氮和亚硝态氮的含量。总氨氮的检测方法采用次溴酸钠法，亚硝态氮的检测方法采用萘乙二胺分光光度法(GB 17378.4—2007)。

1.2.3 生长情况和存活率的计算

养殖周期为4周，每周测量虾体长、体质量变化，每组随机取5尾虾，测量后放回养殖箱。试验结束后计数存活个体数，按下式计算虾的存活率(RS)、质量增加率(wWGR)和特定生长率(RSG)。

(1)

(2)

(3)

式中，n0和nt分别为试验前、试验后脊尾白虾的存活数量(尾)，总数为40尾，m0和mt分别为试验前和试验后的脊尾白虾的体质量(g)，t为养殖时间(d)。

1.2.4 脊尾白虾胃内藻类的观察

养殖试验结束后，用显微镜(尼康90i)检查在脊尾白虾的胃中是否存在相应的藻体环境中的藻类。

1.2.5 肌肉呈味氨基酸含量的测定

养殖结束后，每组随机取3尾虾，剥去虾壳，取1 g肌肉，加入3 mL 10%磺基水杨酸，匀浆，4500 r/min离心(离心半径5.7 cm)15 min，取上清液过0.22 μm滤膜待测。氨基酸采用全自动氨基酸分析仪(Hitachi L-8900)测定。

1.2.6 显著性检验

数据用平均值±标准差表示，用SPSS 23.0软件进行分析，用单因素方差法分析试验组与对照组之间的差异，用Student-Newman-Keul′s检验法分析组间差异显著性，P<0.05表示差异显著。

2 结 果

2.1 不同藻类对脊尾白虾存活率的影响

经显微镜检查，3种藻类培养下的脊尾白虾胃中均发现了相应的藻类，证明试验藻类已被脊尾白虾摄食。

不同的藻类显著影响脊尾白虾的存活率(图1)。海水小球藻组脊尾白虾存活率最低，为(13.33±3.82)%；微拟球藻组下脊尾白虾的存活率最高，为(65.00±11.46)%，且高于对照组(40.00±6.61)%；小新月菱形藻组的存活率为(20.00±6.61)%，低于对照组；除海水小球藻组和小新月菱形藻组差异不显著外(P>0.05)，其余各组间均差异显著(P<0.05)。由此可见，微拟球藻的藻体环境对脊尾白虾的存活最有益，海水小球藻的环境不适宜脊尾白虾生存。

2.2 不同藻类对脊尾白虾生长的影响

海水小球藻组的质量增加率[(46.35±8.06)%]和特定生长率[(1.81±0.27)%/d]显著高于对照组(P<0.05)；微拟球藻组质量增加率[(29.26±2.33)%]和特定生长率[(1.22±0.09)%/d]高于对照组，但差异不显著(P<0.05)；小新月菱形藻组的质量增加率[(6.10±2.81)%]和特定生长率[(0.28±0.13)%/d]低于对照组[(24.50±9.70)%和(1.03

图1 不同藻类对脊尾白虾存活率的影响Fig.1 Effect of different algae on the survival rate of ridgetail white prawn E. carinicauda不同字母表示组间差异显著(P<0.05)，相同字母表示组间差异不显著(P>0.05).Means with different letters are significant difference between groups (P<0.05), while the means with the same letter are not significant difference between groups (P>0.05).

±0.37)%/d](表1)。两两组间的质量增加率和特定生长率均差异显著(P>0.05)。说明小新月菱形藻的藻体环境抑制了脊尾白虾的生长。海水小球藻和微拟球藻环境均可以促进脊尾白虾的生长，尤其是海水小球藻。

2.3 不同藻类对脊尾白虾养殖水体总氨氮和亚硝态氮的影响规律

各组水体总氨氮质量浓度均呈现上升趋势(图2)。微拟球藻组氨氮的积累速率明显低于其他3组；海水小球藻组氨氮的积累速率随着养殖时间的增长而逐渐加快，质量浓度在第30天达到最高，为(0.45±0.08) mg/L；对照组总氨氮在15～25 d迅速积累，质量浓度在第25天达到最高，为(0.57±0.06) mg/L，随后氨氮质量浓度开始降低；小新月菱形藻组在15～20 d内氨氮的积累速率相对较高，25 d后趋于平稳。总体上来看，藻类在脊尾白虾养殖水质调节方面具有一定的作用，尤其是微拟球藻。

表1 不同藻类对脊尾白虾生长的影响

图2 不同藻类对脊尾白虾养殖水体总氨氮的影响Fig.2 The effect of different algae on the concentration of NH4-N in the water of ridgetail white prawn E. carinicauda culture

各组亚硝态氮质量浓度总体呈上升趋势，0～5 d亚硝态氮的变化趋势相对接近(图3)。5～10 d海水小球藻组亚硝态氮质量浓度迅速增至(0.064±0.005) mg/L，并且在10～20 d质量浓度居高不下；对照组亚硝态氮的质量浓度在20～30 d上升较快，在第30 天达到最高值(0.186±0.008) mg/L。

2.4 不同藻类对脊尾白虾肌肉中呈味氨基酸含量的影响

海水小球藻组脊尾白虾肌肉中呈味氨基酸总量为(30.84±0.12)%、微拟球藻组为(28.65±0.44)%、小新月菱形藻组为(29.15±0.70)%，海水小球藻组和小新月菱形藻组显著高于对照组(P<0.05)，说明添加海水小球藻和小新月菱形藻可以提高脊尾白虾肌肉中呈味氨基酸的含量，海水小球藻的作用尤为显著。海水小球藻组的天冬氨酸[(7.58±0.55)%]、谷氨酸[(8.86±0.07)%]、甘氨酸[(5.56±0.48)%]、丙氨酸[(3.98±0.18)%]这4种呈现鲜味和甜味的氨基酸含量均高于其他3组，而呈现苦味的酪氨酸[(2.39±0.34)%]和苯丙氨酸[(2.49±0.43)%]的含量与其他3组均无显著差异，且海水小球藻组呈味氨基酸总量显著高于其他组，因此可以在理论上说明海水小球藻组的脊尾白虾口味较好，海水小球藻是脊尾白虾积累呈味氨基酸最适宜的藻体环境(表2)。除微拟球藻组甘氨酸含量[(5.24±0.06)%]和小新月菱形藻组甘氨酸含量[(5.37±0.13)%]外，微拟球藻组、小新月菱形藻组的其他呈味氨基酸含量与对照组均无显著差异，说明不添加藻液与添加微拟球藻、小新月菱形藻对脊尾白虾体内积累呈味氨基酸的影响不大。

图3 不同藻类对脊尾白虾养殖水体亚硝态氮的影响Fig.3 Effect of different algae on concentration of NO2-N in water of ridgetail white prawn E. carinicauda culture

表2 不同藻类对脊尾白虾肌肉中呈味氨基酸含量的影响 %

3 讨 论

3.1 不同藻类对脊尾白虾生长存活的影响

目前有关藻类对虾类生长影响的相关研究较少，笔者比较了不同门类的硅藻和绿藻类对脊尾白虾生长存活的影响。结果显示，绿藻对于脊尾白虾存活率和质量增加率的影响高于硅藻。这与前期的一些研究结果相似。王盛林等[8]对微藻饵料的研究指出，硅藻作为对虾的开口饵料极为合适，但作为幼虾阶段的饵料，绿藻更合适。刘建国等[9]的研究结果也表明，微拟球藻可以作为虾类的饵料，而海水小球藻因自身细胞壁较厚，不易消化，不适合作为虾类的饵料[10]。而本试验结果也再次印证了这些结论，表明绿藻更宜作为脊尾白虾幼虾的饵料。

试验结果表明，在水中添加微拟球藻可以提高脊尾白虾的存活率，这与前期的研究结果也相同。彭聪聪等[11]指出，绿藻类形成的藻相相对稳定，能够保持水色优良，更适宜养殖。在微拟球藻环境下脊尾白虾的生长和存活较好，还可能与绿藻可以提高水体pH、吸收氨氮和亚硝态氮、促进对虾免疫酶活性以及增强对虾免疫力有关[12-13]。赵阳国等[14]研究指出，微拟球藻可以有效去除水体中的氨氮，去除率可达95.69%，这与本试验的结论一致。微拟球藻组的总氨氮和亚硝态氮的含量最低，脊尾白虾的存活率最高。硅藻在水体中的作用主要是作为对虾的饵料，对于水质的调控作用并不强[15]。但是同为绿藻的海水小球藻，可能对养殖水体中氨氮的吸收调控作用相对有限，水体中氨氮不断积累，因此养殖后期海水小球藻组的总氨氮含量逐渐升高。

养殖水体中过高的氨氮含量会影响水生生物的生长速度，损害组织器官，降低免疫能力，甚至导致水生生物的死亡[16]。降低水体氨氮含量是水产养殖水质调控的重要环节，也是增产增收的必要保证，本试验结果可以说明微拟球藻在降低水体氨氮含量、维持虾类存活方面具有很好的效果。

3.2 不同藻体环境对脊尾白虾肌肉中呈味氨基酸含量的影响

本试验中，主要分析6种呈味氨基酸：天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸[17]，这6种氨基酸在虾肉中是最典型的呈味氨基酸。其中，谷氨酸和天冬氨酸是2种主要的能够呈现鲜味和酸味的游离氨基酸，它们与谷氨酸钠的作用一致，能够呈现鲜味[18]。甘氨酸和丙氨酸呈现甜味，酪氨酸和苯丙氨酸则呈现苦味[19-20]。

研究表明，摄食不同藻类的脊尾白虾以上6种呈味氨基酸在肌肉中的积累量显著不同。谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸在肌肉中的积累量显著高于酪氨酸和苯丙氨酸，说明这4组虾肌肉整体上呈现鲜味和甜味。海水小球藻组呈味氨基酸总量显著高于其他3组，其中甜味和鲜味氨基酸含量在所有组中最高；对照组的酪氨酸和苯丙氨酸与海水小球藻组无显著差异，但其他4种呈味氨基酸的含量均低于海水小球藻组。这说明摄食不同藻类可以提高脊尾白虾肌肉中呈味氨基酸的含量，且不同的藻类对虾肌肉中呈味氨基酸含量的影响也不同。这一结果在其他甲壳类物种中也得到证实，王慧等[21]在研究饲料对三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)雌体不同部位滋味的影响中也得出同样结论，不同的饲料投喂三疣梭子蟹，其体内的呈味氨基酸种类和含量均有所差异。类似的结果在鱼类的研究中也有证实，如谢少林等[22]指出，在饲料中添加螺旋藻(Spirulina)可以显著提高彭泽鲫(Carassiusauratus)体内鲜味氨基酸的含量，进一步验证了微藻饵料对提高水生动物体内呈味氨基酸含量有一定的作用。因此，笔者所探究的不同藻类对虾类体内呈味氨基酸的影响具有重要意义。

本试验结果表明：在水环境中添加微拟球藻可提高脊尾白虾的存活率；在水中添加海水小球藻可显著提高脊尾白虾的质量增加率和特定生长率，也可促进呈味氨基酸在肌肉中的积累等。在生产实践中，既要求虾类的产量高，也要求虾肉的质量高，可考虑将海水小球藻和微拟球藻混合用于脊尾白虾养殖。有关单胞藻混合添加的研究已有报道，如张辉等[23]研究指出，在水体中添加混合单胞藻比在水体中添加单种单胞藻对日本囊对虾(Marsupenaeusjaponicus)幼虾的生长存活更有利。因此，应进一步将海水小球藻和微拟球藻混合添加到养殖水体中，探索虾生长及肌肉呈味氨基酸的变化，为提高虾类经济效益提供指导和帮助。

4 结 论

就3种藻类而言：在养殖水体中添加微拟球藻，脊尾白虾的存活率最高，可达65.00%；添加海水小球藻可以显著提高脊尾白虾的质量增加率和特定生长率，促进呈味氨基酸在脊尾白虾肌肉中的积累。