目前看來,對(duì)羅氏沼蝦營養(yǎng)學(xué)的研究還很少,多偏重在蛋白、脂類和碳水化合物這些大營養(yǎng)素方面,微量元素方面的研究還很少,很多研究也不夠系統(tǒng)和完善
□文/中國海洋大學(xué)水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料學(xué)研究室 劉興旺
羅氏沼蝦(Macrobrachium rosenbergii)屬長臂蝦科,也稱馬來西亞大蝦、金線蝦、淡水長臂蝦等,原產(chǎn)于印度洋、太平洋熱帶地區(qū),生活于淡水或咸淡水水域。與國內(nèi)其他養(yǎng)殖蝦類相比,羅氏沼蝦因?yàn)榫哂袀(gè)體大、食性雜、生長快、易于養(yǎng)殖、肉質(zhì)好、對(duì)飼料營養(yǎng)要求低等優(yōu)點(diǎn),是目前我國重要的水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)蝦類。本文就近年來國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于羅氏沼蝦的營養(yǎng)研究結(jié)果進(jìn)行綜述,以期能為羅氏沼蝦的營養(yǎng)生理、飼料配制以及今后相關(guān)研究提供科學(xué)參考。
1、蛋白質(zhì)和必需氨基酸
1.1 蛋白需求
蛋白質(zhì)是包括蝦類在內(nèi)的所有有機(jī)體結(jié)構(gòu)和功能必不可少的營養(yǎng)物質(zhì),在各類營養(yǎng)素中,具有特別重要的地位,它不僅是各組織器官可用于進(jìn)行生長和修復(fù)的構(gòu)成物質(zhì),也是酶、激素和抗體等生物活性物質(zhì)的組成成分(NRC,1993)。同時(shí),蛋白質(zhì)也是飼料中最主要和昂貴的營養(yǎng)成分。因此,國內(nèi)外研究者皆將飼料中最適的蛋白質(zhì)水平作為動(dòng)物營養(yǎng)的首要課題進(jìn)行研究。Hari和Madhusoodana Kurup(2003)的研究認(rèn)為羅氏沼蝦飼料中的蛋白水平在30%時(shí)比較適宜。Mukhopadhyay等(2003)也建議羅氏沼蝦飼料中可消化蛋白水平應(yīng)高于30%。Chowdhury等(2008)認(rèn)為當(dāng)飼料中蛋白含量35%時(shí),羅氏沼蝦的生長和飼料轉(zhuǎn)化最好。董云偉等(2001)則發(fā)現(xiàn)20.2-51.2%的蛋白水平對(duì)羅氏沼蝦生長無顯著影響,但是會(huì)顯著影響其蛋白酶活性。這些研究結(jié)果都顯示羅氏沼蝦的蛋白需求可能相對(duì)較低。但朱雅珠和楊國華(1995)則認(rèn)為羅氏沼蝦需要高蛋白,當(dāng)飼料蛋白水平50%時(shí)最好,考慮到生產(chǎn)需要,建議早期飼料蛋白水平40%,后期在35%比較適宜。這與李愛杰、鄭述河和吳銳全等的研究結(jié)果相似(李愛杰和鄭述河,2005;鄭述河等,1994;吳銳全等,2000)。Pezzato等(1995)認(rèn)為羅氏沼蝦出苗后10周之內(nèi)需要較高的蛋白水平(50%左右),10周-20周之間時(shí)蛋白水平在41.38%時(shí)生長最好,且較高的蛋白水平能夠顯著降低羅氏沼蝦的死亡率。Manush等(2005)也發(fā)現(xiàn)飼料中較高的蛋白水平能夠顯著提高羅氏沼蝦的抗應(yīng)激能力。可見,關(guān)于羅氏沼蝦最適蛋白質(zhì)需要量的研究結(jié)果存在較大的差異,其主要原因可能是由于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的需要量依蛋白質(zhì)品質(zhì)、飼料中能量水平、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物規(guī)格、水溫及養(yǎng)殖密度等而有所不同。
1.2 蛋白能量比
飼料中蛋白質(zhì)和能量應(yīng)保持平衡,飼料可消化能(DE)不足或過高都會(huì)降低蝦的生長。Goda(2008)研究發(fā)現(xiàn)在飼料蛋白30%,脂肪水平10%、蛋白能量比為17mg/KJ時(shí)存在“蛋白質(zhì)節(jié)約效應(yīng)”,羅氏沼蝦的飼料利用率最好。而Mohanakumaran Nair和Sherief(1993)認(rèn)為當(dāng)?shù)鞍姿?8%時(shí),22.7mg /KJ的蛋白能量比最為適宜。Clifford(1979)的研究則表明,當(dāng)飼料中的脂肪與糖的比例為1:4,蛋白能量比為23.26mg/KJ時(shí)羅氏沼蝦的生長最好。
1.3 必需氨基酸
蛋白質(zhì)是氨基酸的聚合物,因此,蛋白質(zhì)營養(yǎng)實(shí)際上是氨基酸的營養(yǎng),飼料中氨基酸不平衡容易導(dǎo)致氨基酸分解增加,飼料轉(zhuǎn)化率和蛋白質(zhì)效率下降。目前關(guān)于羅氏沼蝦氨基酸需要的研究還很少,D'Abramo和Sheen(1994)認(rèn)為精氨酸、蛋氨酸、賴氨酸是羅氏沼蝦首要的限制性氨基酸。Reed和D'Abramo(1989)的研究發(fā)現(xiàn)飼料中氨基酸組成與蝦體或蝦尾肌肉組織中氨基酸的組成有一定的相關(guān)性。
1.4 替代蛋白源
此外,以節(jié)約魚粉用量為目標(biāo)的蛋白源研究也是羅氏沼蝦營養(yǎng)研究的熱點(diǎn)。總體來看,羅氏沼蝦對(duì)動(dòng)物蛋白的利用要比植物蛋白好(Nelson等,1977)。貽貝粉、烏賊粉和蝦粉是羅氏沼蝦較好的蛋白源(Mukhopadhyay等,2003)。Hari和Madhusoodana Kurup(2003)認(rèn)為當(dāng)飼料中植物蛋白和動(dòng)物蛋白的比例為1:1時(shí)對(duì)羅氏沼蝦的效果較好。董云偉和牛翠娟(2000)發(fā)現(xiàn)豆粕能夠替代飼料中50%的魚粉而不影響羅氏沼蝦的生長,是植物蛋白中相對(duì)較好的蛋白源。但全脂豆粉不是羅氏沼蝦適宜的蛋白源,隨著使用量的增加蝦的生長顯著下降(Du等,2003)。此外,國外學(xué)者研究了椰肉粉、阿拉伯樹葉粉、黃菠蘿地板料等作為羅氏沼蝦飼料原料的效果(Salvador等,1996;AQUACOP,1976)。
2、脂類
2.1 脂肪需求
脂類是蝦類生長發(fā)育過程中所必需的能量物質(zhì),它可提供蝦類生長所需的必需脂肪酸、膽固醇及磷脂等營養(yǎng)物質(zhì)。而飼料中脂肪缺乏或含量不足,可導(dǎo)致飼料蛋白質(zhì)利用率下降,蝦類代謝紊亂,同時(shí)還可發(fā)生脂溶性維生素和必需脂肪酸缺乏癥。吳銳全等(2000)的研究表明羅氏沼蝦飼料中的脂肪水平在5.1-9.0%之間時(shí)比較適宜。Hari和Kurup(2006)的研究也認(rèn)為羅氏沼蝦至少需要4.4%的脂肪,6-8%的脂肪水平時(shí)生長最好,但過高的脂肪水平(12-15%)時(shí)對(duì)羅氏沼蝦的生長有負(fù)面效應(yīng)。李愛杰和鄭述河(2005)建議羅氏沼蝦商業(yè)飼料中設(shè)定8%的脂肪水平比較適宜。
2.2 脂肪源和必需脂肪酸
李愛杰等(1996)認(rèn)為魚油是羅氏沼蝦飼料中必需的營養(yǎng)物質(zhì),能夠提高蝦的成活率和增重率,而添加豆油則對(duì)生長無促進(jìn)效果。Kamarudin和Roustaian(2002)用玉米油替代飼料中的鱈魚肝油,發(fā)現(xiàn)33-67%的玉米油不會(huì)影響羅氏沼蝦的生長,而單獨(dú)使用玉米油作為脂肪源時(shí)羅氏沼蝦的生長顯著下降。Hien等(2005)也發(fā)現(xiàn)在羅氏沼蝦稚蝦階段烏賊油與豆油相比有更好的營養(yǎng)價(jià)值。脂肪源的營養(yǎng)價(jià)值在很大程度上取決于脂肪酸的不飽和程度以及各種脂肪酸的比例,以上研究說明魚油或?yàn)踬\油中的高不飽和脂肪酸(PUFA)對(duì)羅氏沼蝦具有重要的營養(yǎng)價(jià)值。Louis等(1998)發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦也缺乏將18碳脂肪酸轉(zhuǎn)化成20碳PUFA的能力,因此20碳以上的n-3或n-6系列脂肪酸非常重要。而王冬梅等(1998)則認(rèn)為亞油酸、亞麻酸、EPA和DHA都是羅氏沼蝦的必需脂肪酸。而目前對(duì)羅氏沼蝦必需脂肪源需求量的研究還很少,李愛杰等(1996)認(rèn)為0.5%的魚油就能夠滿足羅氏沼蝦必需脂肪酸的需要,而Louis等(1998)認(rèn)為當(dāng)飼料中PUFA含量在0.075%以上時(shí)就能夠滿足羅氏沼蝦的增重和存活。Hien等(2005)則建議在羅氏沼蝦稚蝦飼料中添加3%的烏賊油。
2.3 磷脂和膽固醇
國內(nèi)外很多研究發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦飼料中不需要磷脂就能保持較好的生長(唐義武,1996;Cavalli等,2000),但Cavalli等(2000)建議在羅氏沼蝦親蝦中需添加0.8%的磷脂。而Hien等(2005)則建議在羅氏沼蝦稚蝦階段最好添加1.5%的磷脂。此外,研究發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦與其他甲殼動(dòng)物一樣,不能夠合成膽固醇,因此需要在飼料中補(bǔ)充膽固醇以促進(jìn)其生長(Mukhopadhyay等,2003)。
3、碳水化合物
早期的研究顯示羅氏沼蝦能夠較好的利用率結(jié)構(gòu)復(fù)雜的碳水化合物(Mukhopadhyay等,2003)。鄭述河等(1994)認(rèn)為羅氏沼蝦在不同發(fā)育階段飼料中碳水化合物的適宜范圍為22-30%。Gomez Diaz和Nakagawa(1990)比較了幾種糖源的效果,認(rèn)為在不同糖源中效果最好的是馬鈴薯淀粉或水溶性淀粉,葡萄糖的利用率最差。Gonzalez-Pena等(2002a)發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦消化道中具有纖維素酶,能夠消化一定的纖維素。但過高的纖維素水平會(huì)降低干物質(zhì)和蛋白質(zhì)的消化率。此外,研究發(fā)現(xiàn)飼料中的纖維素水平從0.4%上升到8%時(shí),能夠延長腸道的排空時(shí)間,從而提高羅氏沼蝦的飼料效率和蛋白質(zhì)效率,從而促進(jìn)生長,因此建議羅氏沼蝦飼料中的纖維素水平應(yīng)控制在10%以下(Gonzalez-Pena等,2002b)。
4、維生素
維生素是維持甲殼動(dòng)物正常生理功能必需的營養(yǎng)素。維生素不同于氨基酸、脂類和糖類,需要量甚微,而且蝦體自身基本不能合成,主要從飼料中攝入。目前,對(duì)羅氏沼蝦維生素需求的研究非常少,且主要集中在維生素C(Vc)需求方面。研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加高水平的Vc能夠提高羅氏沼蝦的抗應(yīng)激能力(Pezzato等,1995)。D'Abramo等(1993)認(rèn)為羅氏沼蝦的Vc需求量為104mg/kg。而劉永堅(jiān)等(1998)認(rèn)為羅氏沼蝦的Vc需求量為52.0mg/kg,Vc磷酸酯的適宜添加量為111.9mg/kg。吳銳全(2000)則認(rèn)為Vc磷酸酯的適宜添加量為200mg/kg,而黃凱和鄭述河等都建議飼料中添加300mg/kg的Vc磷酸酯才能夠滿足羅氏沼蝦的需求(黃凱等,1999;鄭述河等,2000)。而Cavalli等(2003)建議在羅氏沼蝦親蝦飼料中至少應(yīng)添加60mg/kg的Vc和300mg/kg的Ve。這些結(jié)果差異可能是受羅氏沼蝦發(fā)育階段、飼料組成和品質(zhì)、環(huán)境因素以及營養(yǎng)素間的相互關(guān)系等影響而造成的。此外,王素芬(2004)研究了羅氏沼蝦飼料中維生素A、B1和B5的添加量分別為60mg/kg,60mg/kg,300mg/kg。鄭述河等(1994)則建議羅氏沼蝦飼料中維生素K3、泛酸鈣、煙酸、生物素、葉酸和B12的添加量在20mg/kg、100mg/kg、300mg/kg、1mg/kg、20mg/kg和0.1mg/kg時(shí)最好。
5、微量元素
礦物質(zhì)對(duì)蝦類營養(yǎng)也十分重要,雖然蝦能從水環(huán)境中通過鰓、體表、腸等直接吸收礦物質(zhì),但在集約化養(yǎng)殖模式下遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要,許多元素必需從飼料中進(jìn)一步中得到補(bǔ)充。羅氏沼蝦蝦體的灰分的含量高達(dá)體干重的15.9-21.3%,這說明無機(jī)鹽和微量元素對(duì)其生命活動(dòng)的重要性(唐義武,1996)。唐義武(1996)研究認(rèn)為羅氏沼蝦能夠有效利用飼料中的銅,但需求量還不確切。此外,Rath和Dube(1995)研究認(rèn)為羅氏沼蝦飼料中最適鋅的添加量為90mg/kg。黃凱等(1998)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)配制礦物質(zhì)預(yù)混料發(fā)現(xiàn)該礦物質(zhì)預(yù)混料的添加量在1%時(shí)效果最好,預(yù)混料中各元素含量分別為鈣0.589 %、鉀8.79 %、鈉4.72 %、鐵0.09 %、鎂1.50 %、鋅0.230 %、錳0.0477 %、鈷0.000005 %、硒0.000025 %、磷27.19 %。目前,有關(guān)羅氏沼蝦對(duì)各種礦物質(zhì)需要量的實(shí)驗(yàn)資料還很少,因此,配制飼料時(shí)也可參考其它淡水蝦的飼料添加量。
6、結(jié)語
目前來看,對(duì)羅氏沼蝦營養(yǎng)學(xué)的研究還很少,過去的研究多偏重在蛋白、脂類和碳水化合物這些大營養(yǎng)素方面,微量元素方面的研究還很少,且很多研究也不夠系統(tǒng)和完善。今后的研究應(yīng)重點(diǎn)集中在以下方面:(1)羅氏沼蝦必需氨基酸需要量的研究,在此基礎(chǔ)上開展動(dòng)植物蛋白源替代魚粉的研究;(2)維生素營養(yǎng)需求量的研究;(3)不同環(huán)境條件下礦物鹽特別是微量礦物鹽需求量的研究;(4)新型免疫增強(qiáng)劑的開發(fā)、應(yīng)用研究。此外,應(yīng)及時(shí)將研究成果與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合起來,從而能夠更快更好的為產(chǎn)業(yè)服務(wù)。
參考文獻(xiàn)(略)