雨生红球藻在水产养殖中的应用

吴晓娟，刘海燕，顾继锐，唐小平，罗国强

（通威股份有限公司，四川成都 610041）

雨生红球藻中含有大量天然虾青素，也是已知天然虾青素合成生物体中积累量最高的生物。虾青素是一种类胡萝卜素，具有促进养殖对象着色、抗氧化和增强免疫力等作用，能使虾、螃蟹、鳟鱼和三文鱼等水生动物机体呈现红色或桔红色，增加水产品的营养和商品价值，同时也是这些水产动物正常生长所必需的营养物质（陈峰和姜悦，1999）。此外，与其他类胡萝卜素一样，水产动物自身不能合成虾青素，只能通过摄食富含虾青素的微藻、浮游植物等水生生物才能获得并在体内积累（Britton等，1995）。大量研究表明，富含虾青素的雨生红球藻既可以作为着色剂和抗氧化剂的功能性饲料添加剂，也可以作为蛋白质的替代原料，对养殖对象的着色、存活、生长、繁殖和发育、生理功能和营养价值具有积极的作用。本文介绍了雨生红球藻中的虾青素的特点和雨生红球藻在水产养殖中的应用研究进展。

1 雨生红球藻中的虾青素

雨生红球藻细胞内的虾青素含量为1.5%～3.0%，被认为是自然界中生产天然虾青素的最好生物。雨生红球藻所含虾青素以反式结构 （3S-3'S）为主，与鲑鱼等水生动物所含的虾青素构型基本一致，而且其脂类配比（约5%的游离，25%的双酯和70%的单酯）与动物体内的虾青素配比也极为相似，易被生物体吸收，这些优势是人工合成虾青素和利用真菌等提取的虾青素所不具备的（蔡明刚等，2003；Orosa 等，2001）。此外，作为一种天然虾青素，雨生红球藻中的虾青素，在稳定性、氧化活性、生物安全性、生物效价等方面都要优于人工合成虾青素（蔡明刚等，2003）。雨生红球藻在水产养殖中的应用方式，一种是直接投喂或在苗池中培养新鲜藻液；另一种是作为配合饲料的营养添加剂，直接添加雨生红球藻藻粉或提取了绝大部分虾青素的雨生红球藻藻粉，或是从雨生红球藻提取了虾青素后应用。

2 雨生红球藻在鱼类养殖中的应用

2.1 促进养殖鱼类着色 在饵料中添加富含虾青素的雨生红球藻可以使鲑鱼和鲟鱼等养殖鱼类的皮肤、肌肉呈鲜红色，且肉味更为鲜美，效果比合成虾青素明显 （王银东等，2008）。Sommer等（1992）对虹鳟投喂含有雨生红球藻的饲料100 d后，发现鱼肉的类胡萝卜素、虾青素的积累和着色效果明显增强，鱼肉颜色鲜艳。Chatzifotis等（2005）发现雨生红球藻源虾青素使赤鲷体表的类胡萝卜素含量显著增加，并使其体色达到野生赤鲷的水平，而β-胡萝卜素和番茄红素没有明显效果。Guerin和Hosokawa（2001）的研究结果也显示，与合成虾青素相比，雨生红球藻源虾青素使海鲷的体色更加鲜艳，并且40 mg/kg的2%的雨生红球藻源虾青素的着色效果为20 mg/kg的2%的雨生红球藻源虾青素或40 mg/kg合成虾青素的2倍。Tejera等（2007）对赤鲷喂食不同来源的虾青素4周后，相对于对照组（未添加虾青素）的灰色体色，各试验组的鱼体色均为粉红色，且0.0025%～0.005%的雨生红球藻源虾青素具有最好的着色效果，促进了类胡萝卜素和虾青素的积累，降低了脂肪酸脂质过氧化物水平。

此外，雨生红球藻对观赏鱼也有很好的着色效果。衡量观赏鱼的市场价值的一个重要的评判标准就是体色。而类胡萝卜素在鱼体色彩中有着重要的作用，观赏鱼自身不能合成类胡萝卜素，需要从外界获得类胡萝卜素从而表现出鲜艳的体色（Gouveia 和 Rema，2005）。 在观赏鱼养殖中，与其他着色剂产品相比，雨生红球藻源虾青素的着色效果最为显著且持久（Lorenz 和 Cysewski，2000）。Ako等（1999）在红剑尾鱼、丽体鱼、霓虹燕子的饲料中添加1.5%的螺旋藻粉和1%的雨生红球藻藻粉，饲养3周后，观赏鱼的体表颜色显著增强，所有添加了藻粉的试验组观赏鱼的着色效果均显著优于未添加类胡萝卜素或添加传统类胡萝卜素来源的试验组。李艳艳等（2009）在锦鲤基础饵料中添加0～5.5 g/kg雨生红球藻虾青素粉，饲养60 d后，添加雨生红球藻虾青素粉的试验组的体组织色素沉积量显著高于对照组，且添加量为3.5 g/kg时着色最显著。Pan和Chien（2009）对火鹤鱼投喂含雨生红球藻的饵料8周后，该鱼体的皮肤、鱼鳍、肌肉中积累了大量的虾青素，体表积累的虾青素随着藻粉添加量的增加而升高。

2.2 提高养殖鱼类的生长和繁殖性能 雨生红球藻及其虾青素能够提高养殖鱼类免疫力和存活率，促进养殖鱼类生长和繁殖，改善其生理功能。Ilyasov和Golovin（2003）发现喂食雨生红球藻源虾青素使鲟鱼的白细胞和淋巴细胞的数量增加，提高了其免疫力，并提高鲟鱼的生长速率，降低饵料系数，使饲料转化率提高30%。Sheikhzadeh等（2012）研究表明，投喂含有0.1%～1%雨生红球藻的饲料30 d后，虹鳟的免疫系统和某些生理指标得到有效改善。Ansari等（2011）发现使用添加雨生红球藻的饲料，可以明显增加虹鳟鱼的产卵率、受精率、发眼率、孵化率，藻粉添加量越高，效果越好；与添加合成虾青素的试验组相比，雨生红球藻组可以更好地增强虹鳟的繁殖性能和鱼卵质量。黄璞讳等（2011）试验表明，雨生红球藻源虾青素可显著提高七彩神仙鱼的增重率和特定生长率，且50 mg/kg虾青素就能满足七彩神仙鱼的生长需求。

3 雨生红球藻在虾养殖中的应用

3.1 促进对虾着色 虾青素可与蛋白质结合形成复合体，使甲壳类动物呈现不同的颜色，是目前最好的对虾体表着色物质（Lorenz和Cysewski， 2000）。在对虾喂养中使用雨生红球藻，可以使其获得更好的着色效果和更多的虾青素积累 （Ju等，2012）。 Chien和 Shiau（2005）投喂对虾雨生红球藻后发现，虾壳和虾肉的虾青素含量分别提高了75.5%和66.4%，虾壳和虾肉中的虾青素含量和着色程度随着雨生红球藻粉含量的升高而提高。

3.2 提高对虾的存活率、生长速率和繁殖性能雨生红球藻作为对虾饲料添加剂，可提高对虾的存活率，促进对虾的生长和繁殖发育。Darachai等（1998）比较了雨生红球藻源虾青素和合成虾青素对斑节对虾幼体三个生活阶段的存活率和生长的影响。发现在蚤状幼体期，投喂含有雨生红球藻源虾青素（82.5%）、自然食物（82%）、无虾青素（74%）的试验组的存活率显著高于投喂合成虾青素的试验组（27.8%）；在糠虾幼虫期，投喂含有雨生红球藻源虾青素（69.7%）或自然食物（76.7%）的试验组的存活率显著高于无虾青素（57.3%）或投喂合成虾青素（58.1%）的试验组；而在仔虾期，投喂含有雨生红球藻源虾青素的试验组的存活率、生长速率、类胡萝卜素含量显著高于其他试验组，且对于低盐环境具有更高的忍受力。Chien和Shiau（2005）通过饲喂对虾不同雨生红球藻水平的饵料9周后发现，与未添加藻粉的对照组相比，饲喂了藻粉的对虾的存活率、对低氧环境的耐受力得到显著提高。裴素蕊等（2009）将雨生红球藻源虾青素，以不同质量浓度添加到凡纳滨对虾的饲料中，投喂7周后结果显示，藻源虾青素可显著提高凡纳滨对虾的特定生长率、总抗氧化能力和存活率，存活率由对照组的78.3%提高到90%，虾青素的最适添加量及最佳投喂时间分别为80 mg/kg和4周。不论利用藻源虾青素还是提取了虾青素的雨生红球藻藻粉，对对虾均能起到良好的效果。Ju等（2012）使用提取了虾青素的副产品雨生红球藻藻粉，替代太平洋白对虾日粮中12.5%的鱼粉蛋白，喂养8周后，与对照组相比（未添加藻粉），添加藻粉的试验组显著提高了虾的生长速率，降低了饵料系数。

4 小结

水产动物本身不能合成虾青素，必须从饵料中获得。相对于合成虾青素，天然虾青素来源的雨生红球藻在生物效价、功能、安全性等方面均具有一定优势，且无毒、无害、无副作用，不会造成环境污染，是一种安全、环保型添加剂。然而目前国际市场上的雨生红球藻及其虾青素价格昂贵，相信随着雨生红球藻培养技术的不断进步，虾青素产量的提高和成本的降低，雨生红球藻及其虾青素在水产养殖中的应用将更加广泛。

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