不同饵料及投喂方式对中间球海胆生长及性腺发育的影响

丁玉龙　丁君　常亚青　丁文君　张伟杰

摘 要：为研究不同饵料模式及投喂方式对中间球海胆（Strongylocentrotus intermedius）生长及性腺发育的影响。采用不同饵料模式（M1：海带、M2：海带+贻贝、M3：南瓜、M4：胡萝卜）和不同投喂方式（RM1：饲喂南瓜75天后饲喂海带75天；RM2：饲喂胡萝卜75天后饲喂海带75天）两种实验方案，以M1模式为对照组，对中间球海胆生长指标及性腺性状进行测量并分析，实验周期150天。结果显示：不同饵料模式下，M1（57.84±3.25） mm、（72.58±11.07）g和M2（56.60±2.66） mm、（69.62±8.94）g模式的海胆壳径及活体重差异不显著（P>0.05），二者极显著（P<0.01）高于M3（53.10±2.28） mm、（57.31±8.18） g和M4（50.12±1.70） mm、（50.45±4.27） g模式；M2模式下雌、雄海胆的性腺指数（31.22±3.31）%、（30.92±2.76）%均极显著（P<0.01）高于其他3种饵料模式；M2模式下雄海胆的亮橙黄色差ΔE1和亮黄色差ΔE2均显著（P<0.05）优于对照组（M1模式），雌海胆ΔE1、ΔE2则与对照组差异不显著（P>0.05），表明：添加动物性蛋白（M2模式）对促进海胆性腺指数、性腺品质的提升效果显著（P<0.05），但对其生长影响不显著（P>0.05）。不同投喂方式下，RM1（55.46±2.19） mm模式的海胆壳径显著低于对照组（57.84±3.25） mm （P<0.05），活体重（68.63±7.39） g与对照组（72.58±11.07） g差异不显著（P>0.05），RM1和RM2模式下海胆在75～150天的壳径增长率（12.55±0.22）%、（12.68±1.78）%和增重率（29.60±4.20）%、（30.53±2.09）%均显著高于对照组（9.79±0.97）%、（19.86±4.86）%（P<0.05）；海胆性腺指数在不同性别不同模式间均差异不显著（P>0.05）；RM1和RM2模式下海胆的亮橙黄色差ΔE1和亮黄色差ΔE2均差异不显著（P>0.05），二者显著（P<0.05）优于对照组且在性别间表现一致，表明：饲喂南瓜75天后饲喂海带75天的投喂方式不会显著（P>0.05）影响海胆活体重的增加，且对海胆性腺指数及性腺品质的提升有一定的促进作用。本研究以期找到提高海胆生长及性腺品质的饵料投喂模式，为海胆工厂化养殖环节中替代饵料及投喂方式的选择提供参考。

关键词：中间球海胆；饵料模式；投喂方式；生长；性腺发育

中图分类号：S968.9 文献标志码：A 论文编号：2014-0144

Effects of Different Feeding Models and Feeding Ways on Growth， Gonad Development of

the Sea Urchins （Strongylocentrotus intermedius）

Ding Yulong， Ding Jun， Chang Yaqing， Ding Wenjun， Zhang Weijie

（Key Laboratory of Mariculture & Stock Enhancement in North Chinas Sea，

Ministry of Agriculture/ Dalian Ocean University， Dalian 116023， Liaoning， China）

Abstract： In order to study the effects of different feeding models and feeding ways on growth， gonad development of S.intermedius， the growth targets and gonad traits of S.intermedius were measured and analyzed in the experiment under different feeding models （M1： kelp， M2： kelp+mussel， M3： pumpkin， M4： carrot） and different feeding ways （RM1： feed kelp after feeding pumpkin for 75 days， RM2： feed kelp after feeding carrot for 75 days）. The results showed that on conditions of the different feeding models， theres no significant difference between M1（57.84±3.25） mm， （72.58±11.07） g and M2 （56.60±2.66） mm， （69.62±8.94） g on test diameter and weight of sea urchin（P>0.05）， both of them were significantly different with M3 （53.10±2.28） mm， （57.31±8.18） g and M4（50.12±1.70） mm， （50.45±4.27） g models （P<0.01）； the GI of M2（♀：31.22±3.31）%， （♂：30.92±2.76）% model was significantly higher than the other three models （P<0.01）； the light orange-yellow ΔE1 and light-yellow ΔE2 of female S.intermedius under M2 model were significantly better（P<0.05） than control group（M1 model）， which was not significantly different with control group in male S.intermedius （P>0.05）. The results suggested that： the bait added with animal protein has obvious promoting effects on the gonad index and the quality of the gonad （P<0.05）. On conditions of the different feeding ways， the test diameter of control group（57.84±3.25）mm was significantly higher than RM1 （55.46±2.19） mm model， and theres no significant difference （P>0.05） between RM1 （68.63±7.39） g model and control group（72.58±11.07）g on weight， the growth rate of diameter （12.55±0.22）%， （12.68±1.78）% and weight （29.60±4.20）%， （30.53±2.09）% under RM1 and RM2 models were significantly higher （P<0.05）than control group （9.79±0.97）%， （19.86±4.86）% during 75 days to 150day. Theres no significant difference （P>0.05）with the GI in different gender and feeding ways. Theres no significant difference in ΔE1 and ΔE2 of RM1 and RM2 models （P>0.05）， both of them were significantly better （P<0.05） than control group. The results suggested that： the feeding ways of feed kelp after feeding pumpkin for 75days could not significantly affect the weight of sea urchin， but also had obvious promoting effects on the gonad index and the quality of the gonad. This experiment aims to find suitable feeding models and feeding ways which can improve the growth and gonad quality of S. intermedius and provide certain reference for the selections of feeding models and feeding ways in the link of sea urchin cultivation.

Key words： Strongylocentrotus intermedius； Feeding Models； Feeding Ways； Growth； Gonad Development

0 引言

海胆属棘皮动物门，是一种营养价值和药用价值较高的经济海洋生物，2011年中国海胆养殖产量达6756.2 t[1]。中间球海胆（Strongylocentrotus intermedius）又称虾夷马粪海胆，1989年由大连海洋大学引进国内，因其性腺饱满、色泽优良、品质上佳，深受消费者喜爱。海胆的可食用部分仅为性腺，而饵料是影响海胆生长及性腺发育的重要因素[2-4]，因此，通过研究不同饵料及投喂方式对中间球海胆生长及性腺发育的影响对其品质的改良等具有重要意义。国内外学者针对饵料对海胆生长及性腺发育的影响进行了较详细的研究。常亚青等[5]、邱东等[6]、周海森等[7]研究发现，不同饵料对中间球海胆生长和性腺品质的影响存在显著差异；Gibbs等[8]研究了饲料中不同水平的磷脂含量对绿海胆稚胆生长和性腺产量的影响，认为不同水平的卵磷脂含量对海胆壳径和体重的影响存在显著差异；Senaratna等[9]、Azad等[10]研究了不同配合饲料对海胆性腺产量和性腺品质的影响，发现投喂不同饲料会显著影响海胆的生长及性腺发育；投喂方式方面，Siikavuopio等[11]研究发现不同水平的限量饲喂模式对海胆的生长存在显著影响；McCarron等[12]的研究了连续性和间歇性投喂方式对紫海胆生长和性腺发育的影响，认为间歇性投饵方式对其性腺发育存在负面影响。海带作为海胆的主要饵料，其获得受藻类分布和生长周期的限制。南瓜、胡萝卜作为常见的蔬菜，价格低廉、易于获得，而有关南瓜、胡萝卜作为海胆饵料及养殖过程中某一阶段的替代饵料的研究尚未见报道。因此，本研究在前期预实验的基础上，以南瓜、胡萝卜作为海胆饵料以及采用前期投喂南瓜、胡萝卜75天后投喂海带75天的投喂方式研究了不同饵料及投喂方式对中间球海胆生长及性腺发育的影响，以期找到提高海胆生长速度和性腺品质的饵料模式，为缓解海带季节性匮乏、价格高等问题造成的养殖压力以及海胆工厂化养殖环节中饵料及投喂方式的选择提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验用海胆为农业部北方海水增养殖重点实验室培育的2龄健康中间球海胆，壳高：（26.25±1.59） mm，壳径：（46.57±1.87） mm，体重：（44.27±4.91） g。

1.2 实验设计

不同饵料模式处理设置4种饵料模式：M1：饲喂海带组（对照组）；M2：饲喂海带+煮熟的紫贻贝组；M3：饲喂南瓜组；M4：饲喂胡萝卜组。每种饵料模式设3个重复，每个重复10枚海胆，即每种饵料模式下实验海胆30枚，共计120枚。

不同投喂方式处理设置3种投喂模式：M1：饲喂海带组（对照组）；RM1：前期饲喂南瓜75天后饲喂海带75天组；RM2：前期饲喂胡萝卜75天后饲喂海带75天组。

实验开始前对实验海胆于实验室暂养1周。整个实验过程保持各实验组环境因素与养殖密度相同，实验期间水温：12.47℃～19.01℃，pH （8.06±0.10）。实验期间保证饵料充足以自由采食，实验周期150天（2012年12月16日至2013年5月15日）。

1.3 取样与测量

分别于实验的0、25、50、75、100、125、150天测量各实验组海胆的壳径（mm）、体重（g），150天时，解剖各实验组海胆，测量性腺湿重、性腺颜色（亮度值L*、红度值a*、黄度值b*）。相关计算方法如下：

增长率及增重率计算分别见公式（1）～（2）。

增长率=[（Xf-Xi）/Xi]×100%…（1）

增重率=[（Wf-Wi）/Wi]×100%…（2）

Xi为性状（壳径）的初始均值，Xf为性状的终止均值；Wi为初始体重均值，Wf为终止体重均值。

性腺指数（GI）计算见公式（3）。

GI=[性腺湿重（g）/体湿重（g）]×100%…（3）

性腺颜色色差计算方法：以亮橙黄色（L*=68.9，a*=28.7，b*=60.4）和亮黄色（L*=74. 6，a*=28.7，b*=66.1）为标准色，计算亮橙黄色差ΔE1和亮黄色差ΔE2，计算公式采用CIEDE 2000标准[18]。

1.4 统计分析

利用SPSS 19.0软件，以不同饵料及投喂模式为影响因素，对各测量数据作单因素方差分析，对不同饵料及投喂方式间的差异作Duncan多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同饵料模式对中间球海胆生长的影响

4种不同饵料模式对中间球海胆壳径的影响见图1：实验开始时（0天），4种饵料模式下中间球海胆的壳径无显著差异（P>0.05），实验结束时（150天），M1模式下海胆壳径（57.84±3.25） mm与M2模式下海胆壳径（56.60±2.66） mm差异不显著（P>0.05），二者极显著高于M3模式下海胆壳径（53.10±2.28） mm和M4模式下海胆壳径（50.12±1.70） mm（P<0.01）。

4种不同饵料模式对中间球海胆体重的影响见图2，实验开始时（0天），4种饵料模式下中间球海胆的活体重无显著差异（P>0.05），实验结束时（150天），M1模式下海胆活体重（72.58±11.07） g与M2模式下海胆活体重（69.62±8.94） g差异不显著（P>0.05），二者极显著高于M3模式下海胆活体重（57.31±8.18） g和M4模式下海胆活体重（50.45±4.27） g （P<0.01）。

2.2 不同饵料模式对中间球海胆性腺指数的影响

4种不同饵料模式对中间球海胆性腺指数的影响见图3，实验结束时（150天），M2模式下雄性中间球海胆的性腺指数（30.92±2.76）%极显著高于M1模式（24.61±3.75）%、M3模式（25.88±1.64）%和M4模式下雄性海胆的性腺指数（19.87±2.46）%（P<0.01）；M2模式下雌性中间球海胆的性腺指数（31.22±3.31）%也极显著高于M1模式（24.76±4.15）%、M3模式（23.96±3.80）%和M4模式（19.86±3.43）%下雌性中间球海胆的性腺指数（P<0.01）。M4模式下雌、雄海胆的性腺指数均极显著（P<0.01）低于其他3组。

2.3 不同饵料模式对中间球海胆性腺品质的影响

4种不同饵料模式对中间球海胆性腺品质的影响见表1。性腺色泽是评价海胆性腺品质的重要指标，根据CIEDE 2000标准，ΔE1、ΔE2分别为亮橙黄色差和亮黄色差，ΔE1、ΔE2越低表明海胆性腺色泽与标准色越接近，性腺品质越高。由表1可知，M2模式下的雄性海胆亮橙黄色差ΔE1和亮黄色差ΔE2显著（P<0.05）低于M1模式，与M3和M4模式差异不显著（P>0.05）；M2模式下的雌性海胆ΔE1和ΔE2与M1模式差异不显著（P>0.05），与M3、M4模式差异显著（P<0.05）。

2.4 不同投喂方式对中间球海胆生长的影响

3种不同投喂方式对中间球海胆壳径的影响见图4，实验开始时（0天），3种不同投喂方式下中间球海胆的平均壳径无显著差异（P>0.05）；75天时，RM1（49.28±1.78） mm 和RM2（47.71±1.78） mm模式下海胆壳径均极显著（P<0.01）低于对照组（52.68±2.60） mm；实验结束时（150天），RM1（55.46±2.19） mm模式下海胆壳径与对照组（57.84±3.25） mm差异显著（P<0.05），RM2（53.76±2.43） mm模式下海胆壳径与对照组差异极显著（P<0.01）。

3种不同投喂方式对中间球海胆体重的影响见图5，实验开始时（0天），3种不同投喂方式下中间球海胆的平均体重无显著差异（P>0.05）；75天时，RM1（53.04±5.58） g和RM2（47.32±4.93） g模式下海胆体重极显著（P <0.01）低于对照组（60.54±8.35） g；实验结束时（150天），RM1（68.63±7.39） g模式下海胆体重与对照组（72.58±11.07） g差异不显著（P>0.05），RM2（61.77±8.37） g模式下海胆体重与对照组差异极显著（P<0.01）。

3种不同投喂方式对中间球海胆壳径和体重增长率的影响见表2，RM1和RM2模式下海胆0～75天的壳径增长率和增重率均极显著（P<0.01）低于对照组（M1模式）；饵料替代阶段（75～150天），RM2模式与RM1模式下海胆的壳径增长率及增重率均差异不显著（P>0.05），且二者显著（P<0.05）高于对照组海胆壳径增长率及增重率。

2.5 不同投喂方式对中间球海胆性腺指数的影响

3种不同投喂方式对中间球海胆性腺指数的影响见图6，实验结束时（150天），RM1模式下雄性海胆性腺指数（28.25±1.82）%最高，且3种模式下的性腺指数均差异不显著（P>0.05）；RM1模式下雌性海胆性腺指数（26.81±0.96）%显著高于RM2模式（22.79±3.24）%（P<0.05），二者与对照组海胆性腺指数（24.76±4.15）%差异不显著（P>0.05）。

2.6 不同投喂方式对中间球海胆性腺品质的影响

3种不同投喂方式对中间球海胆性腺品质的影响见表3，RM2模式下的海胆亮橙黄色差ΔE1和亮黄色差ΔE2均最小，与RM1模式差异不显著（P>0.05），二者均显著（P<0.05）优于对照组海胆的亮橙黄色差ΔE1和亮黄色差ΔE2，且在性别间表现一致。

3 结论

不同饵料模式对中间球海胆生长及性腺发育的影响结果表明：M1和M2模式下海胆壳径与体重差异不显著，二者均显著高于M3和M4模式。M2模式下雌、雄海胆性腺指数均极显著高于M1模式、M3模式和M4模式。M2模式下雄海胆亮橙黄色差ΔE1和亮黄色差ΔE2显著低于M1模式，与M3和M4模式差异不显著；M2模式下雌海胆ΔE1和ΔE2与M1模式差异不显著，显著低于M3、M4模式。

不同投喂方式对中间球海胆生长及性腺发育的影响结果表明：RM1投喂方式下海胆壳径与对照组差异显著，体重与对照组差异不显著；RM2投喂方式下海胆壳径与体重均极显著低于对照组。RM1投喂方式下雌海胆性腺指数显著高于RM2模式，与对照组差异不显著；3组间雄海胆性腺指数均差异不显著。RM1和RM2投喂方式下海胆亮橙黄色差ΔE1和亮黄色差ΔE2差异不显著，二者均显著优于对照组。

实验通过研究不同饵料及投喂方式对中间球海胆生长及性腺发育的影响，以期找到提高海胆生长及性腺发育的饵料模式及投喂方式，为海胆工厂化养殖环节中替代饵料及投喂方式的选择提供一定的参考。

4 讨论

4.1 不同饵料模式及投喂方式对中间球海胆生长的影响

饵料是海胆生长发育的物质基础，是影响海胆生长的重要因素[5，10]。本研究发现：动物性蛋白对海胆壳径及体重的促进作用较弱，添加动物性蛋白组和对照组海胆壳径与体重基本相似，这与Senaratna等[9]、Lawrence等[19]、Eddy等[20]发现饵料中添加动物性蛋白对海胆生长及性腺产量的提高具有促进作用的研究结果不一致，推测导致这种结果的原因是由于海带+紫贻贝饵料模式下海胆自由采食，其摄取食物中蛋白质含量变化较大以及不同季节海带中蛋白质含量不同造成的；此外，海胆壳物质的组成成分主要为石灰质而非蛋白质，海带+紫贻贝的饵料模式虽然可以提供较多的蛋白质以促进中间球海胆的性腺发育，但对中间球海胆壳性状的增长无明显促进作用也可能是造成上述研究结果的原因之一。周海森等[7]、Kennedy等[21]的研究结果表明：单独投喂海带的饵料模式在促进海胆壳性状增长上的效果优于添加动物性蛋白的饵料模式，与本研究结果一致。南瓜和胡萝卜饵料模式下海胆壳径和体重生长均极显著低于海带和海带+紫贻贝模式，结果表明单独投喂南瓜和胡萝卜在促进海胆生长方面远不及海带，不适宜长期作为中间球海胆的替代饵料。

Siikavuopio等[11]研究了限量投喂方式对海胆生长和饲料转化率的影响，发现不同水平的限量投喂模式对海胆的生长存在显著影响。McCarron等[12]、Zhao等[22]研究了连续性和间歇性投喂方式对紫海胆和中间球海胆生长及性腺发育的影响，发现连续性投喂方式下海胆体重及性腺指数显著高于间歇性投喂方式，上述研究结果表明不同投喂方式对海胆生长具有显著的影响。本研究发现：饲喂南瓜75天后饲喂海带75天（RM1）的投喂方式虽然显著降低了海胆壳径的增长，但对中间球海胆体重的影响不明显，海胆壳径明显低于对照组但体重与对照组差异不显著的结果间接反映出RM1投喂方式对海胆性腺发育具有一定的促进作用。因此，南瓜适宜作为中间球海胆生长过程中某一阶段的替代饵料，RM1投喂方式不仅可在一定程度上缓解因海带季节性匮乏对海胆生长产生的影响，还可促进海胆的性腺发育，这也为南瓜及其加工产物在饲料中的研究提供一定的参考。此外，RM1投喂方式下中间球海胆在饵料替代阶段（75～150天）的壳径增长率及增重率均显著高于对照组，这体现出中间球海胆具有一定的补偿效应。综上所述：饲喂南瓜75天后饲喂海带75天的投喂方式适用于中间球海胆，其不仅不会明显降低海胆活体质量，还能在一定程度上促进海胆性腺发育、缓解海带季节性匮乏以及价格高等问题造成的养殖压力。

4.2 不同饵料模式及投喂方式对中间球海胆性腺指数及性腺品质的影响

海胆的可食用部分仅为性腺，其性腺指数的高低和性腺品质的优劣是影响海胆市场价格的关键因素之一[23]，而饵料是影响海胆性腺指数和性腺品质的重要因素[2-3]。Senaratna等[9]、Lawrence等[19]研究发现饵料中添加动物性蛋白对海胆性腺产量的提高具有显著的促进作用。本研究发现，虽然海带+紫贻贝饵料模式下中间球海胆的壳径及体重略低于对照组，但性腺指数却显著高于其他3组，表明：海带+紫贻贝饵料模式可显著提高中间球海胆的性腺指数，对促进中间球海胆的性腺发育具有显著的促进作用，这与Lawrence等[19]、Senaratna等[9]、He?in等[24]的研究结果一致。不同投喂方式下中间球海胆性腺发育研究结果显示，虽然RM1投喂方式下中间球海胆的生长性状劣于对照组，但性腺指数与对照组差异不显著，且略高于对照组和饲喂胡萝卜75天后饲喂海带75天（RM2）组，表明RM1投喂方式可提高中间球海胆性腺指数，对海胆性腺发育具有有一定的促进作用，该投喂方式是提高中间球海胆性腺指数较适宜的饵料投喂方式。

性腺色泽是海胆性腺品质评价的重要指标，通常认为鲜丽的芒果色和橘黄色为最佳颜色[13-15]。Symonds等[25]、Suckling等[17]研究发现海胆酮作为海胆性腺中最主要的类胡萝卜是决定性腺颜色的主要色素，总海胆酮含量水平与性腺颜色品质相关。本研究中海带+紫贻贝饵料模式下中间球海胆的性腺亮橙黄色差ΔE1和亮黄色差ΔE2均明显低于对照组，表明：添加动物性蛋白的饵料模式对海胆性腺品质的提高有一定的促进作用，而Phillips等[2]、Senaratna等[9]的研究结果均表明饲料中添加动物性蛋白会降低海胆的性腺品质，本研究结果与其不一致，推测造成这种结果的原因是海带+紫贻贝饵料模式是在海带为饵料的基础上添加动物性蛋白，此饵料模式下海胆自由采食海带或紫贻贝，而添加动物性蛋白的配合饲料则导致海胆无法自主选择采食。单独投喂南瓜和胡萝卜的饵料模式可提升雄性海胆性腺品质，但降低雌性海胆性腺品质，其对中间球海胆性腺品质的影响在性别间表现不一致。RM1和RM2投喂方式下中间球海胆性腺色泽与标准色的亮橙黄色差ΔE1、亮黄色差ΔE2无显著差异，均优于对照组，表明：前期饲喂南瓜和胡萝卜75天后饲喂海带75天的投喂方式对中间球海胆性腺品质的提升有明显的促进作用，为提高海胆性腺品质的饵料投喂方式的选择提供一定的参考。

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