李心源,王 玲,李 瑶,李永树,鲁康乐,宋 凯,李学山,张春晓
(集美大学水产学院,厦门市饲料检测与安全评价重点实验室,福建 厦门 361021)
脂肪是水产动物三大营养物质之一,具有许多重要的生理功能。水产动物饲料中的脂肪源包括鱼油、陆生动物脂质和植物油等[1]。近年研究表明,脂肪具有一定的诱食效果,能够增加水产动物的摄食量,提高增重率,而且不同脂肪源对不同水产动物的诱食效果不尽相同。李婷婷等[2]以杂交鲟(Acipenserbaerii♀ ×Acipenserschrenckii♂)幼鱼为研究对象,发现与其他脂肪源相比,以棕榈油为脂肪源的饲料具有一定的诱食效果;罗江等[3]研究发现,鱼油对管角螺(Hemifusustuba)的诱食效果显著高于豆油;张媛媛等[4]研究发现,鱼油对异育银鲫(Carassiusauratusgibelio)的诱食效果显著低于豆油。因此,针对特定动物筛选合适的脂肪源可起到很好的诱食效果。
测定诱食效果的方法包括摄食量法、嗅味觉电生理法、行为观察法[5]。摄食量法的试验周期较长。嗅味觉电生理法已被证明是研究鱼类对刺激物嗅觉敏感程度的有效方法[6],但其需要借助专门的仪器设备,可操作性不强,且不适用于主要依靠视觉进行摄食的水产动物。行为观察法包括触球法[7]和迷宫法[8]等。触球法无法确定动物的啄咬行为是摄食行为还是攻击行为。而迷宫法可以直接观察动物的摄食行为,从而对比分析出不同诱食剂的诱食效果,它是水产动物筛选诱食剂的常用方法[5]。如刘稳等[9]以黄颡鱼(Pelteobargrusfulridraco)为研究对象,利用迷宫装置,比较出百里香酚的诱食效果显著好于肉桂酚和香芹酚;Nunes等[10]以凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)为研究对象,利用Y型迷宫装置,比较出血粉等诱食剂之间的诱食效果差异;Katsuhiko等[11]以黑鲍鱼为研究对象,利用迷宫装置观察摄食行为,分析得到多香果具有一定的诱食效果。与其他测定方法相比,迷宫法能够使动物仅依靠嗅觉进行摄食,减少试验过程中人为的干扰,能直接观察到动物的摄食行为,从而能直观地对比分析诱食剂的诱食效果。
牛蛙(Lithobatescatesbeiana)在分类学上属脊索动物门脊椎动物亚门两栖纲无尾目蛙科牛蛙属,因其肉质鲜美深受广大消费者的喜爱,近年来牛蛙养殖业发展迅猛,目前在我国江西、广东、浙江等省均有大规模养殖,是我国养殖产量最大的两栖动物。由于牛蛙视觉生理的特殊性,导致其对静止的物体视觉不敏感。因此,在生产上经常出现饲料未被捕食的现象,导致饲料浪费和环境污染。有关牛蛙饲料中诱食剂的研究尚未见报道,Zhang等[12]报道了饲料中添加不同脂肪源影响了牛蛙的摄食率,由此推测,不同脂肪源可能对牛蛙的诱食效果不同。为了提高牛蛙饲料的利用率,减少饲料浪费,降低养殖尾水中氮磷等元素的含量,本研究拟设计能够阻挡牛蛙视线的诱食迷宫装置,并选取动物饲料加工中常用的脂肪源——淡水鱼油、海水鱼油、大豆油、棕榈油、鸡油、猪油制作牛蛙饲料,以期筛选出牛蛙嗅觉敏感的脂肪源,为牛蛙诱食剂的开发及牛蛙饲料中脂肪源的选择提供依据。
试验牛蛙购于福建莆田某养殖场,于室内养殖池中暂养一周。挑选90只平均体重为(54.66±2.72)g的牛蛙,分别养殖于3个暂养池(P1、P2、P3)中,每池30只。每天分别于10:00,16:00饱食投喂两次,投喂牛蛙商业配合饲料(购自厦门嘉康饲料有限公司)。暂养期间,平均水温26 ℃,每天换水2次。
根据牛蛙的营养需求,以豆粕为主要蛋白源制作未添加脂肪源的豆粕型饲料,配方和化学组成见表1。饲料原料购于厦门嘉康饲料有限公司,粉碎后通过60目筛网,按照饲料配方逐级混合均匀,然后用水产饲料膨化机制成直径3.0 mm的膨化颗粒饲料。
表1 未添加脂肪源的豆粕型饲料配方及营养水平(干物质)Tab.1 Composition and nutrient levels of soybean meal diet without lipid sources (DM basis)
试验用脂肪源包括淡水鱼油、海水鱼油、大豆油、棕榈油、鸡油和猪油。分别以外喷的方式向每千克基础饲料中添加60 g的各种脂肪源,制作6组试验饲料,分别记为:淡水鱼油组、海水鱼油组、大豆油组、棕榈油组、鸡油组、猪油组。脂肪源和饲料充分混合均匀后放入70 ℃的烘箱中,烘干至水分约10%(质量分数)后置于-20 ℃冰箱中保存备用。
牛蛙诱食迷宫装置见图1~2。采用长方形敞口水箱为试验装置,分为A、B、C、D、E五个区域。C区和E区各以一段漂浮管将其分别分为C1、C2区和E1、E2区;B、C区与D、E区互不相通。其中A区是试验开始时牛蛙投放区域,B区和D区为过渡区,C1区和E1区为摄食观察区,C2区和E2区为饲料投放区(即摄食区)[13]。A、C区分别与B区有位置相对的孔作为通道,可供牛蛙通行;A、E区分别与D区也有位置相对的孔相通。孔的规格都为10.5 cm×5.3 cm。
采用未添加脂肪源的饲料和海水鱼油饲料,测试迷宫装置是否适用于牛蛙的诱食试验。具体方法如下:试验开始时,先向迷宫装置内加水至水深3.5 cm,然后关闭所有通道。从暂养池P1内随机选取8只牛蛙放入迷宫A区,待其适应5 min后,取两种饲料各40粒分别置于C2区和E2区。再过1 min后打开所有通道并开始计时、录像[14]。计时10 min后,记录C2区和E2区的被摄食饲料颗粒数;记录进入C区和E区的牛蛙数量。根据全程录像,记录牛蛙的运动轨迹。试验结束后换水并清除残饵。然后,交换两种饲料的位置,并从P2中随机选取8只牛蛙,重复上述操作。再次交换两种试验饲料的位置,从P3中随机选取8只牛蛙,重复以上操作。正式试验的操作方法与此相同。
先进行海水鱼油饲料分别与其他5种饲料的诱食效果的比较试验,每组做3次重复。诱食效果通过以下几个指标进行评价:摄食饲料颗粒的百分比(%,摄食的饲料颗粒数/投放的总饲料颗粒数×100%)、进入摄食区牛蛙的百分比(%,进入摄食区牛蛙的数量/投入牛蛙的总数量×100%)、第一只牛蛙进入的时间(min)和牛蛙的运动轨迹(试验开始后每只牛蛙每隔1 min的位置变化图)。经数据分析,初步获得比海水鱼油诱食效果好的脂肪源、比海水鱼油诱食效果差的脂肪源及与海水鱼油诱食效果相当的脂肪源。根据初步的诱食效果分别进行两两比较试验,依次推断出各脂肪源对牛蛙的诱食效果。
数据用SPSS 17.0统计软件进行配对样本T检验,统计学差异显著性水平设为P< 0.05。试验获得的数据用平均值±标准误表示。
图3为未喷油组和海水鱼油组摄食饲料颗粒百分数的对比结果。由图3可见,海水鱼油组摄食饲料颗粒的百分数显著高于未喷油组(P<0.05)。由图4可知,海水鱼油组10 min内进入摄食区牛蛙的百分数极显著高于未喷油组(P<0.01),且海水鱼油组第一只牛蛙进入摄食区的时间短于未喷油组。
2.2.1 牛蛙摄食饲料颗粒的比较
图4a为摄食饲料的颗粒百分数的两两比较结果。由图4a可知:淡水鱼油组和大豆油组均显著高于海水鱼油组(P<0.05);海水鱼油组与其他各组间差异不显著(P>0.05);大豆油组与淡水鱼油组差异不显著(P>0.05);鸡油、猪油和棕榈油各组间差异不显著(P>0.05)。但从平均值来分析,棕榈油组稍优于海水鱼油组,海水鱼油组稍优于鸡油组和猪油组。由此推断各脂肪源的诱食效果顺序是:淡水鱼油=大豆油>海水鱼油=棕榈油=鸡油=猪油。
2.2.2 10 min进入摄食区牛蛙的百分数
由图4b所示的10 min内进入摄食区牛蛙百分数知:淡水鱼油组显著高于海水鱼油组(P<0.01);大豆油组和棕榈油组高于海水鱼油组,但差异不显著(P>0.05);鸡油组显著低于海水鱼油组(P<0.05);猪油组和鸡油组均低于海水鱼油组,但差异不显著(P>0.05);其他各组之间差异均不显著(P>0.05)。由此推断各脂肪源的诱食效果顺序是:淡水鱼油=大豆油>海水鱼油≥棕榈油≥鸡油≥猪油。
2.2.3 第一只牛蛙进入摄食区的时间的比较
由图4c第一只牛蛙进入摄食区的时间可见:海水鱼油组显著早于鸡油组(P<0.05);其他组与海水鱼油组差异不显著(P>0.05),但淡水鱼油、大豆油和棕榈油组的平均值小于海水鱼油组;鸡油组显著小于猪油组(P<0.01);其余各组之间第一只蛙进入的时间无显著差异(P>0.05)。由此推断各脂肪源的诱食效果顺序是:大豆油≥淡水鱼油>海水鱼油=棕榈油≥鸡油>猪油。
2.2.4 牛蛙运动轨迹
图5a为海水鱼油组和大豆油组试验期间牛蛙的运动轨迹图。一共有6只牛蛙从A区经过B区到达大豆油组所在的C2区;有2只牛蛙经过D区到达海水鱼油组所在的E2区;有1只牛蛙进入D区后返回A区。由此推测,大豆油较海水鱼油诱食效果好。
图5b为淡水鱼油组和大豆油组试验期间牛蛙的运动轨迹图。有4只牛蛙从A区经过B区进入到大豆油组所在的C2区,其中1只牛蛙进入C2区后返回A区;有6只牛蛙从A区经过D区进入到淡水鱼油组所在的E区,其中4只进入E2区,1只进入E1区。由此推测,大豆油与淡水鱼油诱食效果相近。
图5c为淡水鱼油组和海水鱼油组试验期间牛蛙的运动轨迹图。一共有8只牛蛙从A区经过B区进入到淡水鱼油组所在的C2区,而海水鱼油组所在的E2区没有牛蛙进入。由此推测,淡水鱼油较海水鱼油诱食效果好。
图5d为海水鱼油组和鸡油组试验期间牛蛙的运动轨迹图。一共有4只牛蛙从A区经过B区进入到海水鱼油饲料所在的C2区;只有1只牛蛙从A区经过B区进入鸡油饲料所在的E2区。由此推测,海水鱼油较鸡油诱食效果好。
图5e为海水鱼油组和棕榈油组试验期间牛蛙的运动轨迹图。一共有5只牛蛙从A区经过B区进入棕榈油组所在的C2区,有2只牛蛙从A区进入B区后返回A区;有4只牛蛙从A区经过D区进入到海水鱼油组所在的E2区,有1只牛蛙从A区进入D区后返回A区。由此推测,海水鱼油与棕榈油的诱食效果相近。
图5f为鸡油组和猪油组试验期间牛蛙的运动轨迹图。一共有4只牛蛙从A区经过B区进入鸡油组所在的C2区;有4只牛蛙从A区经过D区进入猪油组所在的E2区。由此推测,鸡油和猪油的诱食效果相近。
图5g为猪油组和海水鱼油组试验期间牛蛙的运动轨迹图。只有1只牛蛙从A区经过B区进入猪油组所在的C2区;有8只牛蛙从A区经过D区进入猪油组所在的E2区。由此推测,海水鱼油较猪油的诱食效果好。
图5h为猪油组和棕榈油组试验期间牛蛙的运动轨迹图。一共有3只牛蛙从A区经过B区进入猪油组所在的C2区;有6只牛蛙从A区经过D区进入棕榈油组所在的E2区。可见,棕榈油较猪油的诱食效果好。
由牛蛙运动轨迹推断,各脂肪源的诱食效果顺序为:淡水鱼油=大豆油>海水鱼油≥棕榈油≥鸡油>猪油。
综合牛蛙摄食饲料的颗粒数、10 min进入摄食区牛蛙的百分数、第一只牛蛙进入摄食区的时间和牛蛙运动轨迹,推测六种脂肪源对牛蛙的诱食效果顺序为:淡水鱼油=大豆油>棕榈油=海水鱼油>鸡油>猪油。
水产动物摄食行为的测定,受试验动物种类和试验方法等多种因素制约[15]。潘训彬等[16]研究发现,嗅觉能接受化学信号的刺激,且灵敏度高、范围广。诱食迷宫装置中设计遮蔽物遮挡动物的视线,动物主要依靠嗅觉和味觉进行觅食,因此,可以根据其摄食情况和运动轨迹分析诱食剂的诱食效果。牛蛙主要依靠视觉进行摄食,为了更好地分析促摄食物质对牛蛙的诱食效果,采用遮挡视线的迷宫法较合适。
本试验设计的牛蛙诱食迷宫装置可遮挡牛蛙视线,使牛蛙仅依靠嗅觉进行选择性摄食,据此测定牛蛙的嗅觉在其摄食中的作用,并用此装置进行诱食剂的开发和筛选。当牛蛙处于有诱食剂存在的迷宫中时,其依靠嗅觉所表现出的选择性吞食可以代表诱食剂的诱食效果。通过录制视频,观察牛蛙在试验过程中的运动轨迹可以分析出牛蛙对诱食剂的选择性,更好地体现诱食剂对牛蛙的嗅觉诱食效果。通过牛蛙诱食迷宫装置的试验结果,证明了:本装置用于测定诱食剂对牛蛙的诱食效果是可行的;牛蛙的嗅觉对其摄食有帮助;脂肪源对牛蛙有诱食作用。与本试验方法类似,Hashimoto等[8]通过观察凡纳滨对虾在Y形迷宫中的行为反应,能够有效地对多种诱食剂进行评价;Katsuhiko等[11]通过设计的迷宫观察并记录每组黑鲍鱼进入和离开每一个隔间的时间,以及停留在隔间中的个数,对诱食剂进行评价;Hashimoto等[8]设计的试验水槽中,将日本鳗鲡(Anguillajaponica)集中于一室,放入试验液一段时间后,检查集鱼室中试验鱼的尾数,以集鱼数作为试验液诱食效果的指标;林坤龙等[17]的VTMAS试验装置是将预先配好的刺激液悬挂在试验槽两端,通过计算机软件的记忆和分析功能记录鱼体在水槽中的活动轨迹,若鱼在某刺激液滴定区域的停留时间达50%以上,即判定该刺激物具有引诱性,在整个试验过程中,可以完全避免操作者的人为干扰。本试验过程中保证光照、温度、水位等因素一致,并全程录像以便分析牛蛙摄食运动轨迹,能更好地比较不同脂肪源的诱食效果。
脂肪是水产动物饲料的主要营养成分和脂溶性维生素载体[4]。近年来也有试验表明脂肪对水产动物具有一定的引诱作用[18]。胆固醇[19]能够提高斑节对虾(Penaeusmonodon)的摄食、生长和存活。溶血卵磷脂可提高罗非鱼幼鱼[20]和异育银鲫[21]的生长性能。
本试验以海水鱼油组为基准分别与其他5种饲料进行分组比较试验,以饲料被摄食颗粒的百分数、进入摄食区牛蛙的百分数、第一只牛蛙进入的时间和牛蛙的运动轨迹为指标,对诱食效果进行评价。由试验结果推测,脂肪源对牛蛙有一定的诱食效果,且不同脂肪源的诱食效果存在差异,大豆油和淡水鱼油的诱食效果最好,其次是海水鱼油和棕榈油,再者是鸡油,猪油的效果最差。这与Zhang等[12]对牛蛙配合饲料中脂肪源的研究结果相符,与鸡油和猪油相比,鱼油(海水鱼油)、大豆油和棕榈油,更能促进牛蛙摄食率。此外,随着饲料脂肪水平的增加,牛蛙的摄食率显著升高,说明脂肪对牛蛙有很好的促摄食作用,并且鱼油、大豆油和棕榈油是牛蛙的优质脂肪源,鸡油和猪油次之。鱼油因富含多种不饱和脂肪酸,是水产动物理想的脂肪源[22],因此,脂肪源中鱼油的诱食效果最好。淡水鱼油对牛蛙的诱食效果优于海水鱼油,可能与牛蛙在淡水中的生活习性有关。大豆油中富含十八碳系列高度不饱和脂肪酸[23],可能是促进牛蛙诱食的主要原因;而棕榈油中脂肪酸的饱和度较高,因此其诱食效果低于大豆油。鸡油和猪油中富含高度不饱和脂肪酸,这可能是其对牛蛙诱食结果较差的主要原因。本试验结果中鸡油对牛蛙的诱食效果优于猪油,可能是因为鸡油和猪油的脂肪酸组成不同[24]。而不同脂肪源对牛蛙的诱食结果不同,导致诱食结果差异的具体原因还需进一步研究。
本试验设计的诱食迷宫装置可以用于牛蛙诱食剂的筛选;脂肪源对牛蛙有诱食效果;6种脂肪源的诱食效果顺序为:淡水鱼油=大豆油>棕榈油=海水鱼油>鸡油>猪油。