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Effects of alfalfa meal on growth, body composition and immune enzymes in Apostichopus japonicus

饲料添加苜蓿草粉对刺参幼参生长、体成分及免疫酶的影响



全 文 :书犇犗犐:10.11686/犮狔狓犫20150224 犺狋狋狆://犮狔狓犫.犾狕狌.犲犱狌.犮狀
宋坚,何舟,程龙,庞云龙,宁军号,常亚青.饲料添加苜蓿草粉对刺参幼参生长、体成分及免疫酶的影响.草业学报,2015,24(2):208214.
SongJ,HeZ,ChengL,PangYL,NingJH,ChangYQ.Effectsofalfalfamealongrowth,bodycompositionandimmuneenzymesin犃狆狅狊狋犻犮犺狅
狆狌狊犼犪狆狅狀犻犮狌狊.ActaPrataculturaeSinica,2015,24(2):208214.
饲料添加苜蓿草粉对刺参幼参生长、
体成分及免疫酶的影响
宋坚,何舟,程龙,庞云龙,宁军号,常亚青
(大连海洋大学水产与生命学院,农业部北方海水增养殖重点实验室,辽宁 大连116023)
摘要:为了探究紫花苜蓿草粉的适宜添加比例,研究了苜蓿草粉的添加水平依次为0(对照),5%(A1),10%(A2),
15%(A3)和20%(A4)的5种饲料对刺参幼参(3.16±0.66)g生长、体成分和免疫酶活性的影响。结果显示,刺参
特定生长率(SGR)的最大值(0.73%)和饵料系数(FCR)的最小值都出现在 A2 组。A2 组刺参的粗蛋白含量最高
(52.10%),显著高于A1 与A4 组(犘<0.05)。A4 组刺参的过氧化氢酶(CAT)活力值最高(142.28U/mL),显著
高于A0、A1 与A2 组(犘<0.05);A3 组刺参的超氧化物歧化酶(SOD)活力值最高(136.58U/mL),显著高于A0 组
(犘<0.05);A3 组刺参的溶菌酶(LZM)含量最高(1.92μg/mL),显著高于 A0、A1 与 A2 组(犘<0.05)。结果表
明,当苜蓿草粉的添加比例为10%左右时,实验刺参的养殖效果最佳。
关键词:紫花苜蓿;刺参;生长;体成分;免疫酶  
犈犳犳犲犮狋狊狅犳犪犾犳犪犾犳犪犿犲犪犾狅狀犵狉狅狑狋犺,犫狅犱狔犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀犪狀犱犻犿犿狌狀犲犲狀狕狔犿犲狊犻狀犃狆狅狊
狋犻犮犺狅狆狌狊犼犪狆狅狀犻犮狌狊
SONGJian,HEZhou,CHENGLong,PANGYunlong,NINGJunhao,CHANGYaqing
犆狅犾犾犲犵犲狅犳犉犻狊犺犲狉犻犲狊犪狀犱犔犻犳犲犛犮犻犲狀犮犲,犇犪犾犻犪狀犗犮犲犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔,犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犕犪狉犻犮狌犾狋狌狉犲犪狀犱犛狋狅犮犽犈狀犺犪狀犮犲犿犲狀狋犻狀犖狅狉狋犺
犆犺犻狀犪’狊犛犲犪,犕犻狀犻狊狋狉狔狅犳犃犵狉犻犮狌犾狋狌狉犲,犇犪犾犻犪狀116023,犆犺犻狀犪
犃犫狊狋狉犪犮狋:Todeterminetheappropriateproportionof犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪inthedietofJapaneseseacucumber
(犃狆狅狊狋犻犮犺狅狆狌狊犼犪狆狅狀犻犮狌狊),theeffectsoffivedietscontainingzero(A0),5% (A1),10% (A2),15% (A3)and
20% (A4)犕.狊犪狋犻狏犪mealongrowth,bodycompositionandimmuneenzymeactivityin犃.犼犪狆狅狀犻犮狌狊(3.16±
0.66g)wereassessed.TheA2dietproducedthehighestgrowthrate(0.73%),feedconversionratio(FCR)
andcrudeproteincontent(52.10%),significantlyhigher(犘<0.05)thantheA1andA4diets.Theactivityof
catalaseinseacucumbersfromgroupA4(142.28U/mL)wassignificantlyhigherthanthoseingroupsA0,A1
andA2(犘<0.05).Superoxidedismutase(SOD)activityinA3(136.58U/mL)wassignificantlyhigherthan
theA0group(犘<0.05).Additionaly,lysozyme(LZM)contentintheA3group(1.92μg/mL)wassignifi
cantlyhigherthanthoseingroupsA0,A1andA2(犘<0.05).Theresultssuggestthattheoptimumproportion
of犕.狊犪狋犻狏犪in犃.犼犪狆狅狀犻犮狌狊dietsis10%.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪;犃狆狅狊狋犻犮犺狅狆狌狊犼犪狆狅狀犻犮狌狊;growth;bodycomposition;immuneenzymes
第24卷 第2期
Vol.24,No.2
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
2015年2月
Feb,2015
收稿日期:20131223;改回日期:20140313
基金项目:辽宁省农业攻关计划重大项目(2011203003)资助。
作者简介:宋坚(1971),男,山东青岛人,副研究员。Email:dlmel@163.com
通讯作者Correspondingauthor.Email:yqchang@dlou.edu.cn
刺参又名仿刺参(犃狆狅狊狋犻犮犺狅狆狌狊犼犪狆狅狀犻犮狌狊),属于棘皮动物门(Echinodermata)、海参纲(Holothuroidea)、仿
刺参属(犃狆狅狊狋犻犮犺狅狆狌狊),是温带海洋中常见的无脊椎动物之一。刺参具有很高的营养和药用价值,其经济价值可
称之为“参”中之冠,位列海产八珍之首[12]。在中国、日本和韩国,海参很早就被开发为重要的渔业资源[3]。紫花
苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)是一种多年生豆科牧草,具有产量高、营养丰富等特点,素有“牧草之王”之称。将草粉按
适宜比例加入饲料中,会对动物的生长性能、免疫机能及其产品品质等产生众多有益影响[46]。
目前,我国在刺参幼参阶段,其饵料主要包括海泥、人工配合饲料和大型海藻磨碎液。由于各种原因,鼠尾藻
(犛犪狉犵犪狊狊狌犿狋犺狌狀犫犲狉犵犻犻)等大型藻类的价格不断上涨,饲料开始成为限制刺参苗种与养殖产业发展的重要因素。
因此,寻求充足廉价的替代品已成为当务之急[79]。例如,现在不少研究者或单位采用浒苔(犈狀狋犲狉狅犿狅狉狆犺犪狆狉狅
犾犻犳犲狉犪)[7,10]、海带(犔犪犿犻狀犪狉犻犪犼犪狆狅狀犻犮犪)[7,11]和陆生植物淀粉[9,12]等进行了替代性研究。
到目前为止,关于苜蓿应用于牲畜家禽方面的研究很多[1316]。但在水生生物方面,仅在团头鲂[17]、草鱼[18]
和鲤鱼[1920]等鱼类中有少量报道,刺参方面仅李旭等[21]以苜蓿草粉为主成分进行了饲喂刺参的试验,但苜蓿草
粉的使用效果及其最适添加量尚未确定。鉴于紫花苜蓿营养丰富且来源广泛易得,本研究通过探讨含不同比例
紫花苜蓿草粉的饲料对刺参幼参生长、体成分以及免疫酶影响,以确定对刺参的生长具有促进作用的苜蓿草粉的
适宜添加比例,并为刺参营养学和为生产海参专用配合饲料提供资料参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
实验用刺参:2013年9月购自辽宁省大连市鹤圣丰海产品养殖场,大小为(3.16±0.66)g。试验前,用弗苯
尼考溶液消毒,于1t水槽中驯化暂养2周。
实验用基础饲料:苜蓿草粉购自沈阳辉山乳业苜蓿草种植基地,海泥粉和幼参配合饲料购自大连海洋大学海
珍苗种培育基地。
1.2 试验设计和方法
1.2.1 试验分组与饲养管理  采用单因子随机化完全区组设计,设5个处理。每组设3个平行重复,每个水
槽(50.5cm×40.0cm×38.0cm)中饲养20头刺参。试验前将各基础原料成分过100目筛网,颗粒大小约0.15
mm,充分混合后配置成5种不同比例的饲料。饲料成分配比及主要营养成分见表1。将饲料制成长0.5cm、直
径3mm左右的颗粒,于4℃冰箱中保存备用,投喂时将其均匀地撒入水槽中。
实验用海水经过砂滤器过滤,盐度为28‰~30‰,pH值为8.1左右,水温变化范围为13~18℃,光照和黑暗
时间为12h∶12h。实验期间持续曝气,每天更换1/3~1/2的新鲜海水。每天16:00投喂,投喂的干饲料量为
刺参体重的8%左右,视刺参的摄食、体增重及水温变化等情况而及时调整,稍过量投喂。次日14:00收集残饵,
计算摄食量。每10d清底一次并用高锰酸钾消毒处理。正试期60d。
表1 不同处理组的饲料配方及营养成分
犜犪犫犾犲1 犇犻犲狋犪狉狔犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀犪狀犱犵犲狀犲狉犪犾狀狌狋狉犻狋犻狅狀犪犾犻狀犵狉犲犱犻犲狀狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊
项目Item 原料Ingredients
质量分数 Massfraction
CK(A0) A1 A2 A3 A4
饲料配方Dietarycomposition 海泥Seamudpower(%) 30 30 30 30 30
配合饲料Formulafeed(%) 70 65 60 55 50
苜蓿草粉犕.狊犪狋犻狏犪power(%) 0 5 10 15 20
营养成分 Generalnutritional
ingredients
粗蛋白Crudeprotein(%) 18.03 18.08 18.12 18.18 18.22
粗脂肪Crudelipid(%) 2.28 2.27 2.26 2.24 2.23
粗灰分Crudeash(%) 53.29 52.17 48.91 48.82 46.35
 注:饲料的粗蛋白、粗脂肪和灰分含量基于饲料的干重所得。
 Note:Contentsofprotein,lipidandashwereshownwiththeirpercentageindrydiet.
902第2期 宋坚 等:饲料添加苜蓿草粉对刺参幼参生长、体成分及免疫酶的影响
1.2.2 刺参特定生长率与饵料系数的测定  试验开始前及结束时测定刺参体重(bodymass),测定方法参照
Dong等[22]。残饵烘干24h后,称量和记录各试验组的摄食量(g)。按以下公式计算各试验组刺参的特定生长
率(specialgrowthrate,SGR)、日摄食率(ingestionrate,IR)和饵料系数(feedconversionratio,FCR):
犛犌犚=(ln犠2-ln犠1)/犜×100%
犐犚=犆/[犜×(犠1+犠2)/2]
犉犆犚=犆/(犠2-犠1)
式中,犠1 为刺参初始体重,犠2 为刺参最终体重,犜为饲养天数,犆为摄食量。
1.2.3 样品的采集及样品生化组成的测定  试验结束时,从各试验组随机选取15头刺参,将体壁表面的水吸
干后称量体重。用注射器抽取刺参体腔液,装入2mL离心管内,液氮冷冻后放入-80℃冰箱内保存,待测酶活。
然后,将其置于冰盘内,用剪刀沿刺参腹部剪开,取出消化道、呼吸树等组织,用液氮迅速将体壁冷冻,置于-80℃
冰箱中保存,待测。
饲料营养成分和刺参体成分的测定采用AOAC(1995)[7]的方法。分别用凯氏定氮法、索氏抽提法和马福炉
高温灼烧法测定粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量(国标GB9695.788)。将刺参体壁样品置于烘箱中,于105℃条件
下烘干24h以测定水分含量(国标GB9695.1588)[23]。
1.2.4 刺参体腔液免疫酶酶活性的测定  超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、过氧化氢酶(cata
lase,CAT)活力和溶菌酶(lysozyme,LZM)含量均采用南京建成生物技术公司生产的试剂盒,利用Epoch酶标
仪(美国Biotek公司生产)进行测定。其原理、测定方法及酶活力单位定义均参照试剂盒说明书。
1.3 数据处理与分析
对所测得的数据用平均值±标准差表示。利用SPSS19.0和Excel2007软件对所得数据进行统计分析。
所有数据进行单因子方差分析(onewayANOVA),并进行Duncan组间多重比较。如果犘<0.05,则认为统计
学上差异性显著。
2 结果与分析
2.1 不同饲料对刺参生长的影响
实验结束时,饲粮中添加苜蓿草粉对刺参的SGR、FCR和IR有显著影响(犘<0.05)(表2)。其中,A2 组刺
参的SGR达到了最大,显著高于A0 与A4 组(犘<0.05);不同试验组的FCR也各不相同,A2 组的FCR最小,显
著低于A0 和A4 组(犘<0.05);A4 组的IR值最低,显著低于A1、A2 与A3 组(犘<0.05)。
表2 不同饲料对刺参特定生长率(犛犌犚)、饵料系数(犉犆犚)和日摄食率(犐犚)的影响
犜犪犫犾犲2 犛狆犲犮犻犪犾犵狉狅狑狋犺狉犪狋犲(犛犌犚),犳犲犲犱犮狅狀狏犲狉狊犻狅狀狉犪狋犻狅(犉犆犚)犪狀犱犻狀犵犲狊狋犻狅狀狉犪狋犲(犐犚)
狅犳犃.犼犪狆狅狀犻犮狌狊犳犲犱狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犻犲狋狊
处理组
Treatments
0d
初始体重 W0
Initialbodyweight(g)
60d
终体重 Wt
Finalbodyweight(g)
特定生长率
SGR(%)
饵料系数
FCR
日摄食率
IR(g/g·d)
A0 3.16±0.67a 4.16±2.21b 0.46±0.17b 208.10±71.85a 0.86±0.06a
A1 3.21±0.67a 4.52±2.27ab 0.57±0.15ab 142.19±35.25ab 0.77±0.02b
A2 3.06±0.66a 4.74±0.10a 0.73±0.05a 111.03±8.97b 0.79±0.01b
A3 3.18±0.70a 4.39±1.81abc 0.54±0.09ab 151.50±26.42ab 0.79±0.01b
A4 3.20±0.63a 3.98±2.06c 0.36±0.08b 206.53±45.52a 0.73±0.03b
 注:同列不同字母表示差异显著(犘<0.05)。
 Note:Thedifferentlettersinthesamecolumnindicatestatisticalysignificantdifferencesat犘<0.05.
012 草 业 学 报 第24卷
2.2 不同饲料对刺参体成分的影响
本实验中,粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量是以刺参干重为基础测定的。饲粮中添加苜蓿草粉对刺参体壁的粗
脂肪、粗灰分和水分含量没有显著影响(犘>0.05),但适宜的草粉添加量提高了粗蛋白的含量。从表3可以看
出,A2 组刺参的粗蛋白含量达到了52.10%,显著高于A1 组(犘<0.05);A4 组刺参的粗灰分含量最低,但各组间
刺参的粗脂肪和粗灰分含量差异均不显著。
表3 不同饲料对刺参体成分的影响
犜犪犫犾犲3 犅狅犱狔犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狅犳犃.犼犪狆狅狀犻犮狌狊犳犲犱狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犻犲狋狊 %
处理组Treatments A0 A1 A2 A3 A4
粗蛋白Crudeprotein 50.22±2.33ab 46.26±0.80a 52.10±0.52b 50.51±2.68ab 50.30±1.38ab
粗脂肪Crudelipid 2.71±0.26a 2.42±0.02a 2.87±0.06a 2.45±0.23a 3.10±0.10a
粗灰分Crudeash 28.20±0.20a 28.71±0.36a 27.68±1.50a 28.50±0.47a 26.37±3.03a
水分 Moisture 90.54±0.49a 90.58±1.13a 90.29±1.07a 90.53±1.01a 90.48±0.79a
 注:同行不同字母表示差异显著(犘<0.05)。
 Note:Thedifferentlettersinthesamelineindicatestatisticalysignificantdifferencesat犘<0.05.
2.3 不同饲料对刺参体腔液免疫酶的影响
图1 刺参体腔液犆犃犜、犛犗犇活力
犉犻犵.1 犜犺犲犮犺犪狀犵犲狅犳犪犮狋犻狏犻狋犻犲狊狅犳犆犃犜犪狀犱
犛犗犇犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊
   不同小写字母代表差异显著(犘<0.05)Thedifferentlettersindicate
significantdifferencesat犘<0.05.下同Thesamebelow.
图2 刺参体腔液犔犣犕含量
犉犻犵.2 犜犺犲犮狅狀狋犲狀狋狅犳犔犣犕犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊
在饲粮中添加苜蓿草粉对刺参体腔液中的
SOD、CAT活力及LZM含量影响显著(犘<0.05)。
其中,A4 组的CAT值最高(142.28U/mL),显著
高于A0、A1 与 A2 组(犘<0.05)(图1);A3 组的
SOD活力值最高(136.58U/mL),显著高于A0 组
(犘<0.05)(图1);A3 组的LZM 含量最高(1.92
μg/mL),显著高于 A0、A1 和 A2 组(犘<0.05)(图
2)。
3 讨论
3.1 不同饲料对刺参生长的影响
朱伟等[24]研究表明实验刺参的最佳蛋白质和
脂肪需要量分别为18.21%~24.18%和5%。Sun
等[25]报道饵料中蛋白含量在21.49%时刺参生长较
好。本研究中,A2 组饲料中的粗蛋白和粗脂肪含量
分别为18.12%和2.26%。与前者研究结果相比,
其蛋白含量有些偏低,这也许是本试验中刺参的生
长速度较慢的原因之一。另外,造成刺参生长较慢
的原因可能还与颗粒饲料有关。与传统的投喂方式
相比,颗粒可能不利于刺参的摄食。
一些海洋食草动物对营养含量越低的饵料摄食
的频率越大。摄食模式显示:采食者会通过优化其
摄入的能量或限制某些过度营养化的营养素,以便
保证自身的健康生长[26]。因此,高补偿性摄食可能
是导致A0 组刺参IR值高的主要原因。这与Liu
112第2期 宋坚 等:饲料添加苜蓿草粉对刺参幼参生长、体成分及免疫酶的影响
等[27]的研究结果相同,其认为当混合饵料中海藻的比例降低时,刺参的IR值增长显著。而A4 组刺参的IR值最
低,这可能是因为苜蓿中粗纤维含量较高,而刺参的消化道容积有限,并且刺参对粗纤维的消化能力较弱,提高草
粉用量增加了饲料中的粗纤维含量,从而降低了刺参的摄食量[19]。另一方面,欧阳克蕙等[28]的研究表明,苜蓿
草中的苜蓿黄酮能够显著降低崇仁麻鸡母雏生长后期的平均日采食量,提高了日增重和饲料报酬。摄食量的减
小可能与苜蓿黄酮有关,对于刺参的影响有待于进一步研究验证。
3.2 不同饲料对刺参体成分的影响
纤维物质是一把“双刃剑”。首先,其可以刺激动物的胃肠蠕动,促进消化酶的分泌,进而提高动物对蛋白质
的吸收效率等。然而,其对饲料中蛋白质的消化和吸收还有一定的阻碍作用。过高的纤维素含量会加快蛋白质
在消化道中的排空速度,这势必会缩短蛋白质在肠道中被消化吸收的作用时间和几率等[17]。本试验中,10%的
苜蓿草粉添加比例对刺参来说较为适宜。其不仅能刺激消化酶的产生,以促进对各种营养物质的消化和吸收。
同时蛋白质的排空速度也较为适宜,提高了蛋白质的沉积率。此时刺参体壁的粗蛋白含量达到最大值。而随着
草粉添加比例的增大,可能由于过高的纤维含量加快了粗蛋白质的排空速度,故刺参体壁粗蛋白质含量有所下
降。这与胡喜峰等[17]的研究结果相似,其认为在一定范围内,在团头鲂饲粮中添加苜蓿草粉有助于提高其鱼肉
品质,提高了团头鲂的商品性能。
从表3可知,与对照组相比添加苜蓿草粉对刺参体壁的粗灰分含量影响不显著。但A2 和A4 试验组粗灰分
含量相对于对照组有降低趋势,这可能是由于这两组刺参的蛋白质、粗脂肪含量较高,相应地使粗灰分所占份额
有所降低。同样,A2 和A4 试验组刺参体壁的水分含量也相应地稍有降低。
3.3 不同饲料对刺参体腔液免疫酶的影响
棘皮动物的防御反应是由细胞免疫和体液免疫共同完成的,酶活力的高低表明了机体的免疫状态[29]。CAT
和SOD是机体抗氧化、清除自由基的主要酶类,它们能与过氧化氢体结合,将细胞代谢产生的 H2O2 分解为
H2O和O2,防止羟基自由基的形成。因此,动态CAT和SOD的变化能反映出机体内自由基的代谢及组织氧化
损伤情况,这对判断机体的健康状况及免疫防御能力具有重要价值。SOD属于金属蛋白酶,能阻断脂质过氧化
作用,也是抗氧化系统中关键性酶[29]。本实验结果显示,随着苜蓿草粉比例的增加,各组刺参的CAT活力值呈
现出了逐渐增大的规律性;而SOD活力值呈先增大后减小的趋势,当添加比例达到15%时达到最大。说明添加
15%的苜蓿草粉可以提高刺参体腔液的SOD活性,增强刺参的免疫机能。
LZM是一种碱性蛋白酶,广泛存在于生物体各组织和体液中,其作用机制主要在于它能有效地水解构成肽
聚糖的N乙酰胞壁酸的1碳和N乙酰葡糖胺的4碳间的β1,4糖苷键,从而使细菌因肽聚糖细胞壁“散架”而死
亡,从而担负起机体防御的功能,其是无脊椎动物非特异性免疫的主要成分之一[30]。本实验结果显示,当苜蓿草
粉的添加比例为15%时,LZM的含量最高。
4 结论
综上所述,添加10%左右苜蓿草粉的饲料,刺参的饵料系数最低,同时特定生长率最高。添加比例低于或高
于10%,刺参的饵料系数都会增加,特定生长率也会降低。10%左右的添加量提高了刺参的摄食率,从而提高了
刺参的特定生长率,降低了饵料系数,同时添加10%左右苜蓿草粉后刺参体成分中的粗蛋白含量明显增加,表明
适当比例的苜蓿草粉能够促进刺参的生长,而且可提高刺参的商品性能,其可作为刺参饲料辅助性成分原料。研
究为刺参营养学和为生产刺参专用的配合饲料提供了资料参考。
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