团头鲂鱼体铁、铜、锰、锌含量与饲料镁、锰含量的相关性分析

■董娇娇 叶元土 蔡春芳 姚林杰 刘汉超 徐登辉

（苏州大学基础医学与生物科学学院江苏省水产动物营养重点实验室，江苏苏州215123）

饲料中矿物质元素的补充对于养殖鱼类的生长、发育具有重要的作用，尤其是对骨骼系统的生长具有重要意义。镁作为常量元素在养殖水产饲料及水产动物体组成中含量较高，对于水产动物骨骼生长和发育具有重要的作用。而锰作为微量元素，在水产动物体内参与多种生理代谢反应，也是骨骼生长、发育所需要的微量元素。饲料中的矿物质随着养殖鱼类的生长而在其体内逐渐沉积，饲料中的矿物质需要经过消化道进行消化和吸收，再经过血液循环而分布在不同的器官、组织，参与体内的不同代谢反应，或作为鱼体组成部分而沉积在鱼体不同器官组织中。值得注意的是，不同矿物质之间，在吸收、转运和参与体内代谢、在鱼体内沉积等不同环节具有相互协同、或相互抑制的作用，这是饲料矿物质营养需要研究的重要内容，其重要目的是寻求在饲料中保持不同矿物质之间适宜配合比例，以有利于养殖鱼类的生长率、对饲料利用率最大化。而养殖鱼类全鱼、不同器官组织中矿物质元素的沉积量或含量，可以有效反映养殖鱼类对饲料中矿物质元素的生物利用率，是饲料矿物质营养、尤其是矿物质之间比例关系平衡的重要依据。本文利用无机盐提供不同剂量的Mg和Mn，经过养殖后测定试验鱼全鱼、肌肉、鳞片、脊椎骨中Fe、Cu、Mn、Zn含量，并与饲料中不同剂量的Mg和Mn进行相关性分析，旨在探讨饲料中Mg和Mn与鱼体Fe、Cu、Mn、Zn含量的相互关系，为饲料中矿物质元素的平衡、需要量的确认提供依据。

1 材料和方法

1.1 试验鱼和饲养管理

团头鲂平均体重为(50.15±0.46)g，为池塘养殖的当年鱼种，经一周暂养后进行随机分组，共10个处理组，每组设4个重复，每个重复（网箱）放20尾鱼。

养殖试验在浙江一星饲料集团海盐试验基地的池塘网箱中进行，网箱体积1 m×1 m×1.5 m，以海盐县长山河河水为水源，两台1.5 kW叶轮式增氧机每天运行8 h，日投喂2次，每天8：00、15：00定时投喂，日投喂量为鱼体重的3%～5%。每两周根据估算的鱼体重增加量调整投喂量。正式养殖试验持续85 d。

采用北京桑普生物技术有限公司的“水博士”水质测试盒测定水质，每周测定水质一次。在整个养殖试验期间，水温21～32.9 ℃、溶氧＞7.0 mg/l、pH值7.0～7.4、氨氮0.20～0.30 mg/l、硫化物＜0.05 mg/l。

试验期间，测定池塘养殖水体中不同元素的含量为(mg/l)：Fe 0.031～0.033、Cu 0.029～0.031、Mn 0.002～0.003、Zn 0.035～0.037、Mg 0.101～0.109。

1.2 试验饲料

采用半纯化日粮配方，试验选用酪蛋白、鱼粉（秘鲁）为蛋白源，豆油、大豆磷脂为脂肪源，糊精和淀粉调节饲料的黏结性，用微晶纤维素平衡整个配方比例,基础饲料配方见表1。饲料原料经粉碎过60目筛，按配方比例称重，混匀，用绞肉机制成1.5 mm粗细的条状料，再切成2～3 mm长的颗粒，饲料置于阴凉处风干，将饲料放入-20℃冰柜保存。每次使用时，将饲料从冰柜取出后，自然升温到常温后再投喂。实际使用的饲料量按照干重计算。

表1 基础饲料配方

以MnSO4·H2O（化学纯）为Mn原料，按照等距离（48 mg/kg）设计原则，预混料中缺少Mn。设计饲料中补充的Mn含量分别为0、48、96、144、193 mg/kg共5个剂量梯度。以MgSO4·7H2O（化学纯）为Mg原料，按照等距离（194 mg/kg）设计原则，预混料中缺少Mg。设计饲料中补充的Mg含量分别为0、194、388、582、776 mg/kg共5个剂量梯度。试验组Mn、Mg实测值及其饲料常规营养成分实测值见表2。

1.3 样品采集

采用常规的解剖方法获取团头鲂的肌肉、鳞片样品、解剖取出脊椎骨，用开水除去肌肉，烘干得到脊椎骨样品。每个样品在每个试验网箱中各取2尾，每个处理组8尾样品。每个试验组取3尾具有代表性的鱼剪碎后作全鱼分析。

所有样品在70℃烘干至恒重，然后将样品磨碎。测定全鱼和各器官、组织的微量元素含量。

1.4 样品消化与元素测定

参照刘福岭(1987)的方法准确称取样品0.500 0 g,置于30 ml的瓷坩埚中，先于电炉上小心炭化，然后移入550℃的高温消化炉中灰化6 h。取出，冷却至室温后，加入硝酸与高氯酸的混合酸（4∶1）10 ml、放置5 h以上，然后在电炉上小心用小火加热，蒸煮30 min，使灰化样品溶解，但不使溶液蒸干，必要时可以滴加混合酸，直至炭化颗粒消失，再加10～20 ml的蒸馏水继续蒸煮15 min，使样品液中的混合酸除去。冷却后用25 ml的容量瓶定容、待测。以不加样品，用同样的方法获取的试液作空白。

表2 试验饲料中Mg、Mn元素和饲料常规营养成分实测值

采用原子吸收分光光度计（型号GGX-9，北京海光仪器公司）测定消化定容后的饲料、全鱼、肌肉、鳞片、脊椎骨等器官和组织的Mn、Mg含量。水体中矿物质元素的测定采用荧光原子吸收法。

1.5 数据处理

试验结果用SPSS 17.0软件进行统计分析，采用“平均值±标准差(mean±SD)”表示，在单因素方差分析的基础上，采用Duncan's多重比较法检验组间差异，以P＜0.05表示差异显著。

2 试验结果

2.1 饲料中Mn与团头鲂全鱼、肌肉、鳞片和脊椎骨中Fe、Cu、Mn、Zn含量的关系

2.1.1 团头鲂全鱼、肌肉、鳞片和脊椎骨中Fe、Cu、Mn、Zn含量与饲料中Mn含量的关系

将团头鲂全鱼、肌肉、鳞片和脊椎骨中Fe、Cu、Mn、Zn含量分别与饲料中Mn含量进行相关性分析，得到相关系数R值，见表3。

①Zn的相关性分析结果表现为：全鱼、鳞片、脊椎骨的R值均为负值，分别为-0.51、-0.95、-0.44，表明随着饲料中Mn含量的增加，全鱼、鳞片、脊椎骨中Mn含量有下降的趋势，而鳞片中Zn含量与饲料中Mn含量的负相关性更大；肌肉中R值虽然为正值，但相关性不强。表明饲料中Mn含量的增加，会导致全鱼、鳞片、脊椎骨中沉积的Zn含量降低。

② Fe的相关性分析结果表现为：全鱼、肌肉、鳞片的R值均为负值，分别为-0.71、-0.54、-0.13，而脊椎骨R值为正值0.47，表明饲料中Mn含量的增加，会导致团头鲂全鱼、肌肉、鳞片中Fe的沉积量有下降的趋势，并使脊椎骨中Fe沉积量有增加的趋势，其中全鱼的相关性更强。

③ Cu的相关性分析结果表现为：团头鲂全鱼、肌肉、脊椎骨的R值均为负值，分别为-0.23、-0.43、-0.06，而鳞片R值为0.27。结果表明，随着饲料中Mn含量的增加，团头鲂全鱼、肌肉、脊椎骨中沉积的Cu含量有下降的趋势，而鳞片中Cu含量有增加的趋势，但R值均较小，相关性均不强。

④Mn的相关性分析结果表现为：团头鲂全鱼、肌肉、鳞片和脊椎骨中R值均为正值，分别为0.83、0.84、0.88和0.99，均显示出正相关关系。表明随着饲料中Mn含量的增加，团头鲂全鱼、肌肉、鳞片和脊椎骨中沉积的Mn含量均增加，具有较强的相关性，其中以脊椎骨的相关性最强。

上述结果表明，随着饲料中Mn含量的增加，线性地导致鳞片中Zn、全鱼中的Fe含量下降，并且线性地导致团头鲂全鱼、肌肉、鳞片、脊椎骨中Mn含量增加。饲料中Mn含量增加对团头鲂鱼体Fe、Cu、Zn沉积量有一定的抑制作用。

2.1.2 Fe、Cu、Mn、Zn在团头鲂鱼体中的分布结果

如果依据不同器官组织中Fe、Cu、Mn、Zn含量的平均值，团头鲂全鱼中Fe的含量最高（318.21 mg/kg），其次为Zn（129.90 mg/kg），而Cu、Mn的含量均较低（分别为11.05、16.06 mg/kg），即使饲料中Mn含量最高达到245.54 mg/kg也没有导致全鱼中Mn含量达到很高的水平。

这个结果表明，团头鲂对于饲料中Fe、Zn的需求量较大，而对Cu、Mn的需求量相对较低。

Zn在鳞片中含量（351.32 mg/kg）显著高于其他组织，其次是脊椎骨，这是Zn在鱼体中沉积的主要部位；而Fe主要沉积在全鱼和鳞片中，Cu主要沉积在鳞片中，Mn主要沉积在脊椎骨中。

鳞片作为鱼体接触水域环境的保护层，对于微量元素中的Zn、Fe、Cu的沉积显示出重要性。这在以前的试验研究中鲜有报道，值得进一步的研究。

表3 饲料Mn含量与团头鲂全鱼、肌肉、鳞片和脊椎骨中Fe、Cu、Mn、Zn含量的关系（mg/kg）

2.2 饲料中Mg与团头鲂全鱼、肌肉、鳞片和脊椎骨中Fe、Cu、Mn、Zn含量的关系

2.2.1 团头鲂全鱼、肌肉、鳞片和脊椎骨中Fe、Cu、Mn、Zn含量与饲料中Mg含量的关系

将团头鲂全鱼、肌肉、鳞片和脊椎骨中Fe、Cu、Mn、Zn含量分别与饲料中Mg含量进行相关性分析，得到相关系数R值，见表4。

①Zn的相关性分析结果表现为：全鱼、脊椎骨中Zn含量与饲料中Mg含量显示出正相关关系，R值均为正值（分别为0.67、0.48），而肌肉和鳞片中R值均为负值（分别为-0.15、-0.70）。表明随着饲料中Mg含量的增加，全鱼、脊椎骨沉积的Zn含量有增加的趋势，而肌肉，尤其是鳞片中Zn含量有下降的趋势。

②Fe的相关性分析结果表现为：全鱼、肌肉中Fe含量有增加的趋势，而鳞片、脊椎骨中Fe含量有下降的趋势，以脊椎骨中Fe含量下降相关性更强（R值为-0.76）。

③Cu的相关性分析结果表现为：团头鲂全鱼、肌肉中Cu含量与饲料中Mg含量显示出正相关关系，尤其是以全鱼Cu含量的相关性更强（R值为0.88）；而鳞片、脊椎骨中Cu含量有下降的趋势（R值分别为-0.56、-0.66）。

④Mn的相关性分析结果表现为：团头鲂全鱼、肌肉中Mn含量与饲料中Mg含量增加具有正相关关系（R值分别为0.32、0.35），但相关性不强；而鳞片、脊椎骨中Mn含量则与饲料中Mg含量增加显示出负相关关系（R值分别为-0.50、-0.63），即饲料中Mg含量的增加具有导致鳞片、脊椎骨中Mn含量下降的趋势。

上述结果表明，随着饲料中Mg含量的增加，会导致鳞片中Zn、脊椎骨中Fe、鳞片和脊椎骨中Cu、Mn含量下降的趋势，从而会导致全鱼中Zn、Cu含量增加的趋势。

表4 团头鲂全鱼、肌肉、鳞片和脊椎骨中Fe、Cu、Mn、Zn含量与饲料Mg含量的关系（mg/kg）

2.2.2 Fe、Cu、Mn、Zn在团头鲂鱼体中的分布结果

如果依据不同器官组织中Fe、Cu、Mn、Zn含量的平均值作为在不同器官组织分布情况，依然表现为团头鲂全鱼对Fe、Zn的含量较高，鳞片中Zn含量最高，脊椎骨中Fe含量最高，而Cu、Mn含量相对较低，表明团头鲂对于饲料中Fe、Zn的需求量较大，而对Cu、Mn的需求量相对较低。

Zn主要还是沉积在鳞片、脊椎骨中，Fe主要沉积在脊椎骨中，Cu在鳞片中含量最高，Mn在脊椎骨中含量最高。

3 讨论

本试验采用了半纯化饲料的配方方案，主要是尽量减少饲料原料中不同矿物质元素对试验的Mg、Mn不同水平的干扰，养殖试验则在池塘网箱中进行，可以更接近实际养殖环境，试验鱼类可以出于实际的生理、生长条件，从而获得更佳的生存环境。鱼类具有从水体中直接吸收可溶解的矿物质的能力，对本试验的试验元素Mg、Mn虽然有一定的影响，但由于本试验池塘水体中矿物质元素的含量均低，影响程度较小；同时，这也是实际水域环境难以避免的问题。

3.1 团头鲂鱼体Fe、Cu、Mn、Zn含量与饲料中Mn含量的关系

Mn通过动物体内酶的作用而参与碳水化合物、脂肪、蛋白质的代谢，Mn参与构成骨骼基质的硫酸软骨素的形成，硫酸软骨素是骨有机质——黏多糖的组成部分，对骨骼的生长发育起着非常重要的作用。矿物质元素之间具有相互协同或相互拮抗的作用，反映生物体内的微量元素之间既是相互联系，又是相互制约的。但是，在吸收、转运、体内沉积等不同的生理环节可能具有不同的表现结果。

饲料中Fe与Mn在肠道内具有共同的吸收位点，所以Fe与Mn在吸收环节具有相互竞争性抑制的作用。本试验中，随着饲料中Mn含量的增加，团头鲂全鱼、肌肉、鳞片中Fe含量均有下降的趋势，尤其是以全鱼的趋势更明显（R值为-0.71）；但是，脊椎骨中沉积的Fe的含量则有增加的趋势。在吸收环节，Mn是Cu的拮抗因子，不利于Cu的吸收，容易导致Cu缺乏。同时，Mn与Cu又都作为超氧化物歧化酶(SOD)的成分，参与机体的抗氧化体系。本试验中，随着饲料中Mn含量的增加，团头鲂全鱼、肌肉和脊椎骨中沉积的Cu含量均有下降的趋势，而鳞片中Cu则有增加的趋势，但相关系数均不高。Mn与Zn在吸收环节也存在拮抗关系，本试验中，随着饲料中Mn含量的增加，团头鲂全鱼、鳞片、脊椎骨中Zn含量均有下降的趋势，尤其是鳞片中Zn含量与饲料中Mn含量的负相关性更强（R值-0.95）。随着饲料中Mn含量的增加，团头鲂全鱼、肌肉、鳞片和脊椎骨中Mn含量均呈线性地增加，具有正相关性，尤其是以脊椎骨中Mn含量与饲料中Mn含量的相关更大（R值0.99），也显示Mn主要沉积于骨骼之中。

以前关于矿物质元素之间的相互关系在吸收环节研究较多，而本试验主要是通过鱼体中沉积的Fe、Cu、Mn、Zn含量变化来探讨与饲料中Mn含量变化的关系，得到一些有意义的结果。其结果表明，随着饲料中Mn含量的增加，导致团头鲂鱼体对Fe、Cu、Zn的沉积量有下降的趋势，全鱼中的含量均表现为负相关关系，显示饲料中过高的Mn含量会抑制鱼体对Fe、Cu、Zn的沉积量。饲料中Mn含量的增加，可以线性地导致鳞片中Zn、全鱼中的Fe含量下降，而线性地导致团头鲂全鱼、肌肉、鳞片、脊椎骨中Mn含量增加。饲料中Mn含量增加对团头鲂鱼体Fe、Cu、Zn沉积量有一定的抑制作用。

因此，饲料中微量元素的配伍一定要处理好各种微量元素的用量及其元素间合适的比例关系、添加方式，以降低或消除它们的毒性对机体所产生的不良影响，从而充分发挥微量元素的营养作用及其生物学功能。

3.2 团头鲂鱼体Fe、Cu、Mn、Zn含量与饲料中Mg含量的关系

动物体内的Mg主要沉积在骨骼中，是骨骼的重要组成元素之一。Mg也是酶的活化因子或直接参与酶组成，如磷酸酶、氧化酶、激酶、肽酶和精氨酸酶等，还可以参与DNA、RNA和蛋白质合成、也具有调节神经肌肉兴奋性,保证神经肌肉的正常功能。

Mg作为常量元素，饲料中过量添加对微量元素的生物利用也会产生一定的影响，在这方面的研究较少。本试验中，随着饲料中Mg含量的增加，团头鲂全鱼Zn、Cu、Mn、Fe的含量具有增加的趋势，其R值分别为0.67、0.88、0.32、0.05，尤其是以Zn、Cu的正相关关系更强。但是，对于肌肉、鳞片和脊椎骨中Fe、Cu、Mn、Zn含量的变化则具有差异性，例如，会引起鳞片中Zn（R值-0.70）、鳞片中Cu（R值-0.56）、鳞片中Mn（R值-0.50）、鳞片中Fe（R值-0.20）的含量具有下降的趋势；同样，也导致脊椎骨中Fe（R值-0.76）、脊椎骨中Cu（R值-0.66）、脊椎骨中Mn（R值-0.63）含量有较强的下降趋势。这个结果表明，饲料中Mg含量的增加会抑制团头鲂鳞片中Zn、脊椎骨中Fe、Cu、Mn的沉积量，这在实际的饲料生产中要特别注意。

3.3 团头鲂鳞片中的Fe、Cu、Mn、Zn含量及其与饲料中Mn、Mg含量的关系

鳞片作为鱼体接触水域环境的组织结构，成为有鳞鱼类的一个自然保护屏障。鳞片上有色素细胞的分布使鱼体具有不同的色泽，鱼体体表的黏液层也主要分布在鳞片上。这些结构和物质基础成为鱼体自我保护、免疫防御的一道屏障。而对于鳞片中矿物质元素的组成及其与饲料中矿物质元素之间的关系研究较少。在本试验中，Fe、Cu、Mn、Zn在鳞片中均具有较高的含量，且其中Zn、Cu含量高于全鱼、脊椎骨的含量。这是否预示着饲料中Fe、Zn、Cu的供给对于鱼体鳞片生长、功能具有重要意义还值得研究，但足以引起我们的关注。

随着饲料中Mn含量的增加，将导致鳞片中Zn（R值-0.95）、Fe（R值-0.13）含量有下降的趋势，而Mn（R值0.88）、Cu（R值0.27）含量有增加的趋势。随着饲料中Mg含量的增加，将导致鳞片中Zn（R值-0.70）、Cu（R值-0.56）、Mn（R值-0.50）、Fe（R值-0.20）含量有下降的趋势。表明饲料中高含量的Mg不利于团头鲂鳞片对于Fe、Cu、Mn、Zn的沉积，与饲料中Mg具有负相关关系。

4 结论

Fe、Zn是团头鲂鱼体中含量较高的微量元素，而Cu、Mn含量相对较低。团头鲂全鱼的Fe、Cu、Zn含量与饲料中Mn含量表现为负相关关系，其中鳞片中Zn、全鱼中的Fe含量与饲料中Mn含量的负相关性更强。团头鲂全鱼Zn、Cu、Mn、Fe的含量与饲料中Mg含量具有正相关关系，但鳞片、脊柱骨中Fe、Cu、Mn、Zn含量与饲料中Mg含量具有负相关关系。团头鲂鳞片中Fe、Zn含量较高，鳞片中Zn、Fe含量与饲料中Mn含量的关系，鳞片中Fe、Cu、Mn、Zn含量与饲料中Mg含量的关系均显示出较强的负相关关系。

（参考文献若干篇，刊略，需者可函索）