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几种单胞藻对褶皱臂尾轮虫的营养强化研究



全 文 :第31卷第2期
2012年2月
水 产 科 学
FISHERIES SCIENCE
Vol.31No.2
Feb.2012
几种单胞藻对褶皱臂尾轮虫的营养强化研究
李 磊1,2,朱小明3,方 芳4,吴洪喜1,2
(1.浙江省海洋水产养殖研究所,浙江 温州 325005;2.浙江省近岸水域生物资源开发与
保护重点实验室,浙江 温州 325005;3.厦门大学 海洋与环境学院,福建 厦门 361005;
4.浙江省乐清市海洋与渔业局,浙江 乐清 325600)
摘 要:利用气相色谱法测定了小球藻、牟氏角毛藻、球等鞭金藻和投喂不同藻类后12h的褶皱臂尾
轮虫的脂肪酸含量。试验结果表明,不论是投喂单种藻类还是2种混合藻类,强化后的轮虫其体内的
脂肪酸含量均发生了明显变化,其中单链脂肪酸及低度不饱和脂肪酸的含量在投喂前后没有变化,各
种脂肪酸的含量界于未强化的轮虫和所投喂的单胞藻饵料含量之间。3种高度不饱和脂肪酸的含量,
除了二十二碳六烯酸因在牟氏角毛藻中含量较低,在单独投喂牟氏角毛藻后的轮虫中未检测出外,其
余均与其所投喂的单胞藻的脂肪酸一致;轮虫中被检出的3种高度不饱和脂肪酸的含量,在单种藻类
试验组中均低于所投喂藻类的含量;在2种藻类混合试验组中界于2种单胞藻含量之间。混合藻类比
单种藻类强化轮虫具有更加全面的营养效果。
关键词:饵料;褶皱臂尾轮虫;脂肪酸;营养强化
中图分类号:S963.214 文献标识码:A 文章编号:1003-1111(2012)02-0068-05
收稿日期:2011-03-16; 修回日期:2011-06-19.
基金项目:国家“863”计划项目(2007AA09Z419).
作者简介:李磊(1983-),男,研究实习员,硕士;研究方向:水产增养殖、海洋生物资源与环境.E-mail:leilizmri@163.com.通讯作
者:吴洪喜(1963-),男,研究员;研究方向:水产增养殖、海洋生物工程、海洋生物资源开发与利用.E-mail:whxchina@
126.com.
  褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis,简称轮
虫),因其具有大小适中、运动缓慢、易于培养等特
点,被广泛地应用为鱼虾蟹类育苗生产中幼体的开
口饵料[1]。水产动物幼体开口饵料中脂类物质,尤
其是C22:6n-3、C20:5n-3和C20:4n-6等高度不饱
和脂肪酸的组成和含量,对幼体正常的生长和存活
具有重要影响,故轮虫饵料的脂肪酸含量影响轮虫
的营养价值,进而影响水产动物的成活率和育苗效
益。通常,在水产育苗生产中,轮虫的需求量较大,
其培养用的饵料多为干酵母粉,但干酵母粉不含有
高不饱和脂肪酸,为了提高轮虫的营养价值,常常
在使用轮虫前投喂单胞藻,进行营养强化。
利用不同单胞藻强化轮虫的研究已有不少报
道[2-9]。陈立侨等[3-4]的研究显示,在选用的几种强
化饵料中,小球藻(Chlorella vulgarus)中二十碳五
烯酸含量较高,强化效果较好;赵明日等[5]则利用7
株富含二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸的海洋微藻
对轮虫进行营养强化,证实轮虫中的脂肪酸组成和
含量与所用饵料密切相关。笔者选用了小球藻、牟
氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)和球等鞭金藻(Is-
ochrysis galbana)在育苗生产中易于大量培养的藻
类,采取单独投喂和混合投喂方式,比较不同单胞
藻饵料和投喂这些饵料后的轮虫中高度不饱和脂
肪酸的含量的变化,分析了轮虫的营养强化效果,
为轮虫强化饵料的选择提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 轮虫来源和培养
褶皱臂尾轮虫种取自福建东瀚实业有限公司,
用1个2000L小型水泥池培养,轮虫饵料为广东
梅山-马力酵母有限公司生产的“梅山牌”干酵母,
日投喂3~4次,总投喂量60~120g/亿[10],培养超
过7d。
1.1.2 单胞藻培养
小球藻、牟氏角毛藻和球等鞭金藻均在光照培
养箱中用5000mL的三角烧瓶培养。培养液根据
f/2配方配制[11],培养条件为温度24~26℃、盐度
29~31。被投喂的饵料单胞藻细胞均处于指数生
长期。
1.2 试验设计
设置3个单种藻类组和3个混合藻类组。为
使各组藻细胞的生物量密度大致相同,根据不同种
类藻类细胞的差别和预试验结果,设置各组藻细胞
密度分别为:小球藻8×106 个/mL;牟氏角毛藻2
DOI:10.16378/j.cnki.1003-1111.2012.02.002
×106 个/mL;球等鞭金藻2×106 个/mL;小球藻4
×106 个/mL+牟氏角毛藻1×106 个/mL;小球藻
4×106 个/mL+球等鞭金藻1×106 个/mL;牟氏
角毛藻1×106 个/mL+球等鞭金藻1×106 个/
mL。此外,试验设置1个投喂酵母的对照组。试
验组和对照组均设置3个平行。
强化试验在20L的圆柱形塑料桶中进行,水
体10L,试验开始时的轮虫密度均为100个/mL,
用于试验的轮虫均经过了12h的饥饿。试验条件:
自然光,微充气,水温24~26℃,盐度29~31。试
验进行12h后收集各组轮虫样品检测。
1.3 检测样品的准备和脂肪酸的测定
1.3.1 检测样品的准备
取单胞藻藻液4℃,4500r/min冷冻离心收集
藻泥,获取的藻泥连同Eppendorf管干燥后置于冰
箱中,-18℃贮存待测;将轮虫用300目筛绢过滤
收集并置于Eppendorf管中,干燥后置于冰箱中,
-18℃贮存待测。
1.3.2 脂肪酸的测定
采用 Agilent6850气相色谱仪,30m×0.22
mm×0.25μL SE-54弹性石英毛细管色谱柱。按
照廖启斌等[12]方法进行样品的水解和脂肪酸甲酯
的制备,利用气相色谱采用内标法进行定量分析,
脂肪酸甲酯标准品为美国Nu-chek公司生产,种类
为:C14:0;C16:1n-7;C16:0;C18:3n-3;C18:2n-
6;C18:1n-9;C18:0;C20:4n-6;C20:5n-3;C22:
6n-3,内标选用C19:0。
1.4 数据处理
所有数据以3个平行试验数据的平均值±标
准差表示。利用SPSS13.0对数据作单因素方差分
析,采用Duncan检验法比较平均值的差异显著性
(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 单胞藻脂肪酸含量
检测结果表明,小球藻中含量较高的脂肪酸是
C16:0、C20:5n-3和C16:1n-7;牟氏角毛藻含量较
高的脂肪酸是C16:1n-7和C16:0;球等鞭金藻中
含量较高的脂肪酸是C16:0、C18:1n-9和C14:0。
3种高不饱和脂肪酸中,小球藻中花生四烯酸和二
十碳五烯酸被检出,牟氏角毛藻和球等鞭金藻3种
均被检出。小球藻和牟氏角毛藻的二十碳五烯酸
含量均较高,分别为干质量的2.04%和0.50%,球
等鞭金藻的二十二碳六烯酸含量较高,为干质量的
0.60%;花生四烯酸在3种藻类中的含量均不高,
小球藻和牟氏角毛藻中的花生四烯酸分别为干质
量的0.28%和0.22%(表1)。
2.2 强化前后轮虫的脂肪酸含量
未经过单细胞藻类强化的轮虫中,C14:0、C16:
1n-7、C16:0、C18:3n-3、C18:2n-6、C18:1n-9 和
C18:0等7种脂肪酸均被检测出,含量最高的2种
是C16:1n-7和C18:1n-9,分别达到了细胞干质量
的1.61%和2.47%,随后依次为C18:2n-6、C16:0
和C18:0。但3种高度不饱和脂肪酸均未被检测
出(表2)。
表1  3种单胞藻的脂肪酸含量  (占干质量百分比/%)
脂肪酸种类 小球藻 牟氏角毛藻 球等鞭金藻
C14:0  0.72±0.04b  0.76±0.03b  1.17±0.03a
C16:1n-7  1.90±0.02a 1.78±0.05a 0.58±0.02b
C16:0 3.09±0.09a 1.16±0.04b  1.41±0.07b
C18:3n-3  0.02±0.00b  0.07±0.01a 1.01±0.03a
C18:2n-6  0.30±0.01a 0.07±0.01b  0.27±0.01a
C18:1n-9  0.47±0.02b  0.02±0.00c  1.36±0.04a
C18:0 0.08±0.01b  0.12±0.01ab  0.19±0.01a
C20:4n-6  0.28±0.03a 0.22±0.02a 0.03±0.00b
C20:5n-3  2.04±0.01a 0.50±0.04b  0.09±0.00c
C22:6n-3 - 0.01±0.00b  0.60±0.05a
HUFA  2.31±0.05a 0.74±0.04b  0.72±0.05b
SUM  8.89±0.15a 4.72±0.07b  6.71±0.07ab
注:HUFA为C20:4n-6、C20:5n-3和C22:6n-3含量之和;SUM
为测得的10种脂肪酸含量之和;“-”为未检测到.下同.
比较强化前后各组轮虫的脂肪酸含量,其中碳
链≤18的各种脂肪酸的含量在投喂前后没有变化,
各种脂肪酸的含量也基本上介于未强化的轮虫和
所投喂的单胞藻饵料所对应的脂肪酸含量之间。3
种高度不饱和脂肪酸的含量,除因二十二碳六烯酸
在牟氏角毛藻中含量只有0.01%,在单独投喂后的
轮虫中未检测出外,其余均与其所投喂单胞藻的脂
肪酸含量相一致。轮虫中被检出的3种高度不饱
和脂肪酸的含量,在单种藻类试验组中,均低于所
投喂藻类中的含量;在2种藻类混合试验组中,介
于2种单胞藻含量之间。
2.3 饵料与强化后轮虫中高不饱和脂肪酸含量的
关系
几种高不饱和脂肪酸在饵料单胞藻及其被投
喂后轮虫中含量的变化情况见图1,对饵料及摄食
相应饵料后轮虫中高不饱和脂肪酸含量进行的回
归分析见图2。由图1、图2可以看出,酵母培育轮
虫中几种高不饱和脂肪酸的组成和含量,主要取决
于强化时所投喂的单胞藻饵料,其含量略低于所投
喂的单胞藻中对应的脂肪酸的含量,其中花生四烯
酸和二十碳五烯酸在轮虫与其强化饵料中的含量
关系呈线性关系,且拟合效果较好。
96第2期 李 磊等:几种单胞藻对褶皱臂尾轮虫的营养强化研究
表2 利用不同饵料强化后轮虫的脂肪酸含量 (占干质量百分比/%)
脂肪酸种类
轮虫来源
未强化 小球藻强化 牟氏角毛藻强化 球等鞭金藻强化
(小球藻+牟氏
角毛藻)强化
(小球藻+球
等鞭金藻)强化
(牟氏角毛藻+球
等鞭金藻)强化
C14:0  0.15±0.01  0.51±0.03  0.35±0.01  0.74±0.01  0.52±0.02  0.70±0.02  0.70±0.01
C16:1n-7  1.60±0.04  2.10±0.07  1.48±0.08  1.14±0.02  1.73±0.02  1.32±0.06  1.23±0.02
C16:0  0.83±0.02  1.95±0.04  1.11±0.04  1.21±0.05  1.52±0.04  1.65±0.02  1.19±0.02
C18:3n-3  0.24±0.01  0.03±0.00  0.30±0.00  0.58±0.00  0.12±0.00  0.45±0.01  0.50±0.00
C18:2n-6  0.93±0.01  0.48±0.02  1.46±0.02  0.40±0.00  0.78±0.01  0.39±0.03  0.61±0.01
C18:1n-9  2.47±0.05  1.22±0.05  1.39±0.02  1.43±0.07  1.05±0.06  1.33±0.03  1.22±0.04
C18:0  0.69±0.01  0.71±0.00  0.47±0.02  0.37±0.01  0.49±0.02  0.71±0.01  0.60±0.03
C20:4n-6 - 0.18±0.00  0.16±0.01  0.02±0.00  0.18±0.01  0.10±0.00  0.09±0.00
C20:5n-3 - 1.30±0.02  0.42±0.01  0.05±0.00  0.92±0.01  0.56±0.01  0.21±0.00
C22:6n-3 - - - 0.45±0.03 - 0.39±0.01  0.31±0.00
HUFA - 1.47±0.02  0.59±0.03  0.53±0.03  1.10±0.03  1.05±0.02  0.61±0.00
SUM  6.93±0.07  8.48±0.12  7.14±0.06  6.40±0.06  7.31±0.11  7.60±0.09  6.66±0.07
07 水 产 科 学 第31卷
3 讨论
3.1 轮虫营养强化的饵料
在海水养殖苗种生产过程中,轮虫虽然是良好
的适口饵料[13-15]。但轮虫需求量大,一般不可能投
入大量的人力和财力培养单胞藻作为轮虫的饵料,
而用价廉的干酵母粉来替代,仅在使用轮虫前用单
胞藻强化一下以提高其高不饱和脂肪酸的含量,所
以合适的单胞藻选择是关键。二十碳五烯酸、二十
二碳六烯酸和花生四烯酸是海产仔稚鱼和虾蟹幼
体的必需脂肪酸,而用干酵母粉培养而成的轮虫,
这几种高不饱和脂肪酸含量一般很低。本试验检
测结果表明,小球藻和牟氏角毛藻含量较高的二十
碳五烯酸和少量的花生四烯酸,可以用来提高轮虫
的二十碳五烯酸含量;球等鞭金藻含有较高的二十
二碳六烯酸,可以用来提高轮虫的二十二碳六烯酸
含量。且这几种微藻分布广,容易大量培养,是轮
虫强化的良好饵料。
许多研究表明[16-20],饵料微藻中的含量及其比
例直接影响到轮虫的强化效果。单种藻类强化后
的轮虫,小球藻组和牟氏角毛藻组二十二碳六烯酸
均未检出,球等鞭金藻组花生四烯酸和二十碳五烯
酸含量很低,分别只有干质量的0.03%和0.05%,
这表明单种藻类强化后的轮虫体内高不饱和脂肪
酸的含量难以满足水产苗种的营养需求。因此,选
用合适的2种或2种以上的藻类对轮虫营养强化,
可以在相当程度上解决单种饵料微藻营养强化时
的高不饱和脂肪酸不均衡、不全面的问题,效果更
为显著。
3.2 轮虫营养强化的效果
赵明日等[5]认为,轮虫中的脂肪酸含量与所用
饵料密切相关,尤其是二十碳五烯酸、二十二碳六
烯酸等高不饱和脂肪酸,主要取决于这些脂肪酸在
饵料微藻中的含量。本试验结果表明,轮虫摄食含
有高不饱和脂肪酸的单胞藻饵料后,高不饱和脂肪
酸含量迅速增加,且花生四烯酸和二十碳五烯酸的
增加幅度与其在单胞藻饵料中的含量直接相关,这
与赵明日等[5]的研究结果相一致,这也是通过营养
强化可以提高轮虫高不饱和脂肪酸含量的理论依
据。而由表2可见,将含有不同种类的高不饱和脂
肪酸(花生四烯酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯
酸)的单胞藻饵料按一定比例搭配强化轮虫,强化
后的轮虫中几种高不饱和脂肪酸含量也会相应改
变,因此,可以将不同种类的单胞藻按一定比例搭
配来对轮虫进行强化,以满足不同海水养殖苗种生
产的需要。
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Enrichment of Rotifer Brachionus plicatilis by Several Unicelular Algae
LI Lei 1,2,ZHU Xiao-ming3,FANG Fang4,WU Hong-xi 1,2
(1.Zhejiang Mariculture Research Institute,Wenzhou 325005,China;2.Zhejiang Key Laboratory of Exploitation
and Preservation of Coastal Bio-resources,Wenzhou 325005,China;3.Colege of Oceanography and Environmental
Science,Xiamen University,Xiamen 361005,China;4.Yueqing Ocean and Fisheries Bureau,Yueqing 325600,China)
Abstract:The fatty acid composition and contents were analyzed in several fresh microalgae and the roti-
fer Brachionus plicatilis fed the microalgae for 12hours by gas chromatography.The results showed that
there was significant change in fatty acid levels in the rotifer fed single or mixed microalgae.The contents
of short-chain and low unsaturated fatty acids were found relatively stable in enriched or unenriched roti-
fers.The enriched rotifers had the same type of HUFAs with the microalgae,except that for DHA in the
rotifers enriched by Chaetoceros muelleri only,as DHA in this type of algae was very lowly.The contents
of the three types of HUFAs were lower in the enriched rotifers than those in the microalgae,indicating
that HUFAs were not synthesized by rotifer.The rotifers enriched by the mixed microalgae had more bal-
anced fatty acid composition and higher contents than the rotifers enriched by a single alga did.
Key words:food;Brachionus plicatilis;fatty acid;nutrition enrichment
27 水 产 科 学 第31卷