两种饵料和投喂频率对三疣梭子蟹生长、消化和免疫指标的影响

2022-01-12 08:36周景黄亚冬周旋杨家岳乔秀亭程镇燕通信作者
天津农学院学报 2021年4期
关键词:梭子蟹消化酶黑水

周景,黄亚冬,周旋,杨家岳,乔秀亭,程镇燕,通信作者

两种饵料和投喂频率对三疣梭子蟹生长、消化和免疫指标的影响

周景1,黄亚冬2,周旋1,杨家岳1,乔秀亭1,程镇燕1,通信作者

(1. 天津农学院 水产学院 天津市水产生态及养殖重点实验室,天津 300392;2. 天津市海升水产养殖有限公司,天津,300270)

为研究不同饵料和投喂频率对三疣梭子蟹生长、消化和免疫指标的影响,以初始体重(75.8±16.8)g的三疣梭子蟹为研究对象,采用双因素试验设计,选用蓝蛤、黑水虻幼虫为饵料,投喂频率分别为2次/d和3次/d,将36只三疣梭子蟹,随机分为4组,每组3个重复,每个重复3只,正式试验为期28 d。结果显示:投喂频率和饵料类型对三疣梭子蟹增重率、特定生长率均没有显著影响,投喂黑水虻对肝胰腺指数有显著提高(0.05);投喂频率和饵料类型对三疣梭子蟹蛋白酶活力、纤维素酶活力均存在显著影响(<0.05),投喂频率对淀粉酶活力也存在显著影响 (<0.05);投喂频率和饵料类型对三疣梭子蟹酸性磷酸酶()活力、总超氧岐化酶()活力都没有显著影响,饵料类型和投喂频率对碱性磷酸酶)活力产生影响显著(<0.05),饵料类型对过氧化氢酶()活力有显著影响,投喂黑水虻的处理组显著高于投喂蓝蛤的两组 (<0.05)。综上可知,投喂频率对三疣梭子蟹生长性能的影响差异不显著;相比投喂蓝蛤,投喂黑水虻幼虫对三疣梭子蟹生长性能没有显著影响,对非特异性免疫能力有促进作用,黑水虻幼虫替代蓝蛤投喂三疣梭子蟹具有一定可行性。

三疣梭子蟹;黑水虻;生长性能;消化酶;非特异性免疫

三疣梭子蟹(),隶属于节肢动物门(Arthropoda)、软甲纲(Malacostraca),十足目(Decapoda)、梭子蟹科(Portunidae)、梭子蟹属(),也被人们称为梭子蟹、海螃蟹、枪蟹等。三疣梭子蟹具有营养丰富、肉味鲜美等特点,是世界上最主要的海洋食用蟹之一,广泛分布于中国、朝鲜、日本及马来西亚群岛等大陆性海域[1]。目前,我国三疣梭子蟹养殖仍以冰鲜杂鱼和贝类等低价值生物饵料为主,这些饵料不仅会造成营养不均衡、饵料管理效率低下等问题,还会大大增加其养殖费用,引起水质污染,使得养殖的蟹易感染病原菌,引发疾病流行[2]。杨印蹼等[3]研究发现在梭子蟹营养方面人工配合饲料仍与投喂生物饵料有一定差距。鱼粉价格的高涨使得许多科研人员开始探究使用混合蛋白源代替鱼粉,SUN等[4]发现过量更换鱼粉会降低幼蟹的生长性能和营养积累,对生理代谢产生负面影响。成本高昂、易散化、营养不均衡等问题使人工配合饲料的研发陷入困境,种种问题制约了三疣梭子蟹养殖的持续发展。

黑水虻(L.)是一种分布广泛、繁殖速度快、营养丰富的腐生性水虻科昆虫,幼虫可充当优质饲料蛋白源[5-7],又可代替饵料直接投喂[8]。目前,利用黑水虻幼虫粉代替鱼粉等研究已开展,但用黑水虻幼虫直接代替饵料投喂方面的研究较少。本研究用冰鲜黑水虻幼虫直接代替蓝蛤投喂三疣梭子蟹,并进一步分析在这两种饵料投喂条件下,每天投喂两次和投喂三次对三疣梭子蟹的生长性能、消化能力和非特异免疫功能的影响,旨在为三疣梭子蟹的饵料选择、投喂策略及降低饵料成本方面提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计和养殖管理

三疣梭子蟹于2020年6月底取自天津海升水产养殖有限公司的养殖池塘,初始体重(75.8±16.8)g,精心挑选肢体健全、活力良好的亚成体蟹60只,在室内水泥池(长×宽×深为5.0 m×3.0 m×2.0 m)中进行暂养,暂养期间每日按照蟹体重的5%~10%投喂野杂鱼。试验用蟹暂养一周后,挑选36只肢体健全、活动较好的蟹用于试验,养殖于水箱(长×宽×高为0.50 m× 0.50 m×0.35 m,水深0.25 m)中,试验周期28 d。试验分为4组,分别为D1(黑水虻幼虫,2次/d)、D2(黑水虻幼虫,3次/d)、D3(蓝蛤,2次/d)、D4(蓝蛤,3次/d),每组设3个重复,每个重复放3只蟹,投喂冰鲜的黑水虻幼虫和蓝蛤(带壳投喂),日投喂量为体重8%,每天投喂两次的时间为6:30和18:30;每天投喂三次的时间设为6:30、12:30和18:30。试验期间为保证水质良好,每3 d测定一次水质指标,连续曝气,日换水量50%,水体盐度为 20±1,水温(26±2)℃,pH 8.0±0.2,溶氧含量大于5 mg/L,氨氮含量小于0.4 mg/L,亚硝酸盐含量小于0.15 mg/L。

1.2 样品采集与测定

1.2.1 样品采集

养殖试验结束后,饥饿24 h,记录每只蟹的体重。于第三或第四步足基部软膜处,抽取血淋巴,放入装有抗凝剂的离心管中,并于4 ℃、4 000 r/min离心15 min后取上清液,保存于-80 ℃冰箱中,解剖取出肝胰腺并准确称重,保存在-20 ℃冰箱中。

1.2.2 生长性能指标

增重率/%=100×(WW)/W

特定生长率/%·d-1=100×(LnW-LnW)/

肝胰腺指数/%=W/W×100

饵料系数=/(WW

式中:W为终体重;W为初体重;W为肝胰腺重量;为总投喂量(湿重);为试验天数。

1.2.3 酶活力测定

1.2.3.1 消化酶活力的测定方法

蛋白酶活力测定采用福林酚法,参考刘玉梅等[9]的方法进行测定;淀粉酶、纤维素酶活力测定参照《生化技术导论》中方法[10],并有所改进,通过系列预实验测得各反应最适pH和温度(淀粉酶:pH 7.0、温度55 ℃。纤维素酶:pH 6.0、温度60 ℃。蛋白酶:pH 7.0、温度50 ℃)。蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶活力单位定义为:在一定温度下,每分钟水解生成1 μg产物作为1个酶活力单位 (U/ gprotein)。

1.2.3.2 非特异免疫酶活力的测定方法

过氧化氢酶()、酸性磷酸酶()、碱性磷酸酶()、总超氧岐化酶(-)的活力测定均利用试剂盒(购自南京建成生物工程研究所)按其使用说明进行。

1.2.4 数据处理

所有数据采用平均值±标准差表示。采用SPSS 20.0软件对试验数据进行统计分析,用Levene法进行方差齐性检验,采用双因素方差分析(Two-way ANOVA)对试验结果进行分析,采用 Ducan’s进行多重比较,<0.05为差异显著。

2 结果

2.1 对生长性能的影响

由表1可知,两种饵料和投喂频率的交互作用对三疣梭子蟹生长性能没有显著影响(>0.05)。三疣梭子蟹终体重、增重率、特定生长率、饵料系数均不受饵料类型、投喂频率及两者交互作用的影响,但最高值均发生在D3(蓝蛤,2次/d)组。饵料类型对肝胰腺指数有显著影响,投喂黑水虻的D1和D2组梭子蟹肝胰腺指数均显著高于投喂蓝蛤的两组,而投喂频率及两者的交互作用对肝胰腺指数没有显著影响。

表1 两种饵料和投喂频率对三疣梭子蟹生长性能的影响

注:同列数据上标字母不同表示差异显著(<0.05)

2.2 对肝胰腺消化能力的影响

由图1可知,三疣梭子蟹的蛋白酶活力、纤维素酶活力均受两种饵料和投喂频率及两者交互作用的显著影响(<0.05),纤维素酶活力在D3组有最高值,投喂频率为2次/d的D1和D3组纤维素酶活力显著高于3次/d的两组。由图2可知,投喂频率对淀粉酶活力有显著影响,2次/d的D1和D3组显著低于3次/d的两组(<0.05),但饵料类型及两者的交互作用对淀粉酶活力没有显著影响(>0.05)。

注:标有不同大写字母者表示投喂频率组间有显著性差异(<0.05);不同小写字母者表示饵料类型组间有显著性差异(<0.05);标有相同大写字母或相同小写字母者表示组间无显著性差异(>0.05),下同

图2 饵料类型和投喂频率对三疣梭子蟹肝胰腺淀粉酶活力的影响

2.3 对血淋巴非特异性免疫酶活力的影响

由表2可知,三疣梭子蟹的活力、活力均不受饵料类型和投喂频率及两者交互作用的影响(>0.05)。饵料类型和投喂频率及两者的交互作用对活力影响显著(<0.05),投喂频率为2次/d的D1和D3组显著高于3次/d的两组,并且投喂黑水虻D1和D2组显著低于投喂蓝蛤的两组。投喂频率对活力没有影响,而饵料类型及两者交互作用对活力有显著影响,投喂黑水虻D1和D2组显著高于投喂蓝蛤的两组。

表2 饵料类型和投喂频率对三疣梭子蟹血淋巴非特异性免疫酶活力的影响

3 讨论

3.1 对生长性能的影响

同一类型虾蟹不同时期在生长发育阶段对营养要求也会有所不同,通常亚成体阶段对蛋白质需求比较少,但对脂肪的需求相对较高[11-12],而黑水虻幼虫中粗脂肪占其干重31%左右,蓝蛤中粗脂肪占其干重8%左右[13-15]。

本研究发现三疣梭子蟹终体重、增重率、特定生长率、饵料系数均不受饵料类型、投喂频率及两者交互作用的影响(>0.05),说明用黑水虻幼虫投喂基本可以满足三疣梭子蟹亚成体生长的营养需求,这与石洪玥等[8]使用黑水虻幼虫活虫替代饲料直接投喂锦鲤的结果一致,而投喂黑水虻的两组增重率、特定生长率指标均略低于对应的投喂蓝蛤组,可能是因为试验时间较短,三疣梭子蟹未能更好适应此种饵料。投喂黑水虻的试验组肝胰腺指数显著高于投喂蓝蛤的两组(<0.05),可能与黑水虻幼虫脂类营养成分较蓝蛤高有关[13-15]。

3.2 对肝胰腺消化能力的影响

肝胰腺是三疣梭子蟹体内重要的消化酶分泌器官,消化酶很大程度上可以反映虾蟹类消化能力的强弱[16],饵料是影响甲壳动物消化酶活性的关键因素[17]。本研究发现蛋白酶活力、纤维素酶活力均受到饵料类型和投喂频率及两者交互作用的显著影响(<0.05)。就纤维素酶活力来说,各组与其增重率、特定生长率皆呈正相关,说明在三疣梭子蟹养成期间同样对纤维素有需求[18],D3(蓝蛤,3次/d)组显著高于其他组,可能与蓝蛤中纤维素含量高于黑水虻有关[15],而且投喂频率为2次/d时,三疣梭子蟹对纤维素有较好的消化能力。陈文霞等[19]研究发现投喂频率对凡纳滨对虾蛋白酶活力影响显著,张志东等[20]研究发现饵料类型对脊尾白虾蛋白酶活力、淀粉酶活力影响显著,谢苏明[21]研究发现投喂频率对大口黑鲈()淀粉酶活力影响显著,相似的,本研究发现增加投喂频率显著提高了三疣梭子蟹淀粉酶活力,同一投喂频率下,三疣梭子蟹蛋白酶活力与淀粉酶活力呈负相关,与董兰芳等[22]、邓慧芳等[23]研究的饵料类型对消化酶影响变化规律一致。淀粉酶活力明显高于蛋白酶活力和纤维素酶活力,可能因为单一饵料的动物性营养元素并不充分[15,24],需提高对淀粉的利用率来满足三疣梭子蟹对能量上的需求。整体而言,两种饵料和投喂频率对三疣梭子蟹消化酶的影响各有优缺点,可能与本试验周期时长和三疣梭子蟹昼伏夜出摄食习性有关[25]。

3.3 对血淋巴非特异性免疫酶活力的影响

甲壳类动物是通过体液中免疫因子或协助免疫细胞发挥免疫作用的[26],其中会在甲壳类动物血淋巴免疫反应中被释放,对入侵物质进行吞噬和包围化[27],能清除超氧化物,保护细胞免受氧化损伤,其活性和作用与生物的免疫能力水平有着密切的联系[28],能提高生物对体内物质的摄取和转运能力,进而在体内形成一种水解酶体系,破坏或消除这些侵入体内的异物,达到机体自我防御的目的[29],能除去体内的过氧化氢,从而使细胞免受过氧化氢的侵害,是生物防御体系的关键酶之一[30]。

本研究发现饵料类型和投喂频率及两者的交互作用对活力没有显著影响(>0.05),孙学亮等[31]研究发现,全用黑水虻幼虫投喂与全用饲料投喂鹦鹉鱼对活力影响不显著,与本研究结果一致。陈文霞等[19]发现投喂频率2次/d组、3次/d组、4次/d组与5次/d组、6次/d组间对凡纳滨对虾活力差异显著,贲玲芝等[32]研究发现配合饲料与冰鲜鱼的投喂对三疣梭子蟹活力影响显著,本研究发现饵料类型和投喂频率及两者的交互作用对活力影响显著(<0.05),可能一方面与机体内的钙磷代谢有关[33],另一方面蓝蛤易坏发臭引起水质败坏,进而引起三疣梭子蟹细胞和溶酶体破裂,磷酸酶渗出[34]。而投喂黑水虻的两组,三疣梭子蟹、活力均小于投喂蓝蛤的两组,说明黑水虻幼虫对三疣梭子蟹造成胁迫损伤比蓝蛤更小。本研究发现,饵料类型、投喂频率及两者交互作用对活力无显著影响。相似的,黄文庆等[35]研究表明,使用黑水虻幼虫粉代替鱼粉投喂草鱼对血清活性的影响不显著;仇登高等[36]研究表明投喂频率对鞍带石斑鱼、活力均无显著影响。值得一提的是,投喂黑水虻的两组三疣梭子蟹的、活力均大于投喂蓝蛤的两组,说明相对于蓝蛤,黑水虻幼虫对三疣梭子蟹的、活性更具促进作用,从而减少氧化物质对机体造成的损伤。整体而言,投喂黑水虻更能提高非特异免疫能力,更好抵御有害物质入侵,而投喂频率对非特异免疫酶活力的影响各有优缺点。

4 结论

本试验中,相比投喂蓝蛤,投喂黑水虻幼虫对三疣梭子蟹的生长性能没有显著差异,而对非特异性免疫功能有一定促进作用,用黑水虻幼虫替代蓝蛤直接投喂三疣梭子蟹具有一定的可行性。

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Effects of two kinds of diets and feeding frequency on growth, digestion and immune response of

Zhou Jing1, Huang Yadong2, Zhou Xuan1, Yang Jiayue1, Qiao Xiuting1, Cheng Zhenyan1,Corresponding Author

(1. Tianjin Key Lab of Aqua-Ecology and Aquaculture, College of Fisheries, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300392, China; 2. Tianjin Haisheng Aquaculture Co., Ltd., Tianjin 300270, China)

A 28 d feeding trial was conducted to study the effects of different diets and feeding frequency on the growth, digestion and immune indexes ofA two-factor experimental design was adopted with Aloididae aloidis and black soldier fly larvae as baits and the feeding frequency set as twice/d and 3 times/d, respectively. 36 crabswith an initial weight of (75.8±16.8) g were randomly divided into 4 groups with 3 replicates in each group and 3 crabs in each replicate. The results showed that feeding frequency and diet type did not significantly affect the weight gain rate and specific growth rate of. Feeding black soldier fly significantly increased the hepatopancreas index(<0.05). The protease and cellulase activity of crab were significantly influenced by feeding frequency and diet type(<0.05), and the feeding frequency also affected the amylase activity(<0.05). The feeding frequency and diet type did not influence the acid phosphatase()and total superoxide dismutase()activity of crab, but showed a significant effect on the activity of alkaline phosphatase()(<0.05). Also, the diet type showed a significant effect on the Catalase()activity, which was higher in crab fed with black soldier fly than that fed with aloididae aloidis(<0.05). In conclusion, feeding frequency did not significantly affect the growth performance of. There was no significant effect on the growth performance ofno matter when fed with black soldier fly larvae or Aloididae aloidis. However, the non-specific immunity of crab fed with black soldier fly larvae improved. Generally, it was possible in practice to feedwith Black soldier fly larvae instead of Aloididae aloidis.

; black soldier fly; growth performance; digestive enzymes; non-specific immunity

1008-5394(2021)04-0041-06

10.19640/j.cnki.jtau.2021.04.010

S963.21

A

2021-04-08

天津市科技局优秀特派员项目(20ZYCGSN00360)

周景(1997—),男,本科在读,主要从事水产动物营养与饲料的研究。E-mail:z.jing.1997@qq.com。

黄亚冬(1986—),男,工程师,硕士,从事虾蟹苗种繁育及养殖工作。E-mail:yadong6666@126.com。

程镇燕(1981—),女,副教授,博士,主要从事水产动物营养与饲料方面的研究。E-mail:chengzhenyan2005@126.com。

责任编辑:张爱婷

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