饲料蛋白水平对双齿围沙蚕生长、体组成及养殖底质总氮的影响

吕 富，聂 庆，吕林兰，於叶兵，刘 飞，赵卫红

（盐城工学院海洋与生物工程学院，江苏省海洋滩涂生物化学与生物技术重点建设实验室，江苏省滩涂池塘养殖生态重点实验室，盐城 224051）

饲料蛋白水平对双齿围沙蚕生长、体组成及养殖底质总氮的影响

吕 富，聂 庆，吕林兰，於叶兵，刘 飞，赵卫红

（盐城工学院海洋与生物工程学院，江苏省海洋滩涂生物化学与生物技术重点建设实验室，江苏省滩涂池塘养殖生态重点实验室，盐城 224051）

以白鱼粉为蛋白源，制备6种蛋白水平分别为25%、28%、31%、34%、37%和40%的等能饲料，饲养初始体重为（24.7±0.9）mg的双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis），每种饲料设3个重复，每个重复100 ind沙蚕，连续饲养60 d，测定沙蚕生长性能、体组成及养殖底质的总氮。结果表明，双齿围沙蚕的存活率不受饲料蛋白水平影响；末均重和特定生长率先随饲料蛋白水平显著升高，而饲料系数和日摄食率则先随饲料蛋白水平显著下降，当饲料蛋白水平达到31%以上时均开始趋于稳定；蛋白质效率则始终随饲料蛋白水平升高而显著下降。沙蚕的粗蛋白先随饲料蛋白水平显著升高，当饲料蛋白含量达到31%以上时趋于稳定；体水分及灰分含量随饲料蛋白水平显著升高，而体脂含量随饲料蛋白水平显著下降。当饲料蛋白水平超过34%时，养殖底质总氮含量随饲料蛋白水平显著升高，并且饲料蛋白水平越高，养殖底质总氮的升幅越大。根据饲料蛋白水平与双齿围沙蚕特定生长率的折线方程分析，双齿围沙蚕饲料的最适蛋白含量为31.61%。

双齿围沙蚕；蛋白水平；生长性能；体组成；底质总氮

双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis）隶属于沙蚕科，围沙蚕属，是我国沿海潮间带多毛类生态类型的主要代表和优势种类［1］。由于其在医疗保健［2］、水产养殖及垂钓等方面具有重要的用途，国内外市场的需求量非常大。因长期过度捕捞，其自然资源日趋枯竭，远远无法满足市场需求。近年来随着其苗种繁育和养殖技术的突破，双齿围沙蚕迅速成为我国沿海重要的海水养殖经济动物，但目前其人工养殖主要投喂饼粕及其它水产养殖动物（如对虾）的配合饲料，由于这些饲料与双齿围沙蚕的营养需求不甚相符，常导致其生长缓慢、饵料转化效率低，不仅养殖成本高，而且对养殖环境污染大，严重制约了我国双齿围沙蚕养殖产业的发展壮大。

笔者已经对双齿围沙蚕饲料脂肪的适宜水平进行了研究［3］，但目前有关其饲料蛋白需求的研究尚属空白。蛋白质是动物体生命活动的物质基础，饲料蛋白不仅为水产动物提供用于合成机体蛋白质的氨基酸［4］，而且也是水产动物体内代谢活性物质如激素、酶和免疫抗体等的主要成分［5］。饲料蛋白水平过低，不能满足水产动物生长需要，而饲料蛋白水平过高则又会造成蛋白质的浪费，而且多余蛋白质代谢产生的氨会破坏养殖环境。本实验研究了不同蛋白水平饲料对双齿围沙蚕生长性能、体组成和养殖底质总氮的影响，旨在了解和掌握双齿围沙蚕饲料的适宜蛋白水平，为研制其专用高效环保配合饲料提供科学依据和指导。

1 材料与方法

1.1 实验饲料

以白鱼粉为蛋白源，鱼油为脂肪源，玉米淀粉为糖源，制备6种不同蛋白水平（25%、28%、31%、34%、37%和40%）的等脂等能饲料，具体成分及组成见表1。固体原料均单独粉碎过80目筛，称量配料并将微量组分逐步放大混合，使用实验室科研用小型混合机（SJF-30，中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所）混合，混合过程中逐渐添加氯化胆碱（溶于蒸馏水中）和鱼油，全部添加完成后再继续混合15 min，然后使用实验室科研用小型制粒机（SLP-45，中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所）在90～100℃条件下制成直径1 mm、长1 mm的颗粒饲料，晾干至含水量10%以下，用自封袋包装贮存在4℃冰箱中待用。

1.2 实验沙蚕及条件

实验所用双齿围沙蚕为本实验研究团队采用同一批受精卵在盐度24的过滤消毒海水中孵化培育而成的大规格沙蚕苗种，小心从泥土中挖出，置于盐度24的洁净海水中，排空肠道，挑选无伤残，初始体重（initial average weight，IAW）为（24.7±0.9）mg的沙蚕个体 1 800 ind用于饲料蛋白水平试验。

取滩涂潮间带土壤用自来水反复淘洗去除其中的盐分、有机质和杂物，晒干后粉碎过孔径1.65 mm的筛网，并置于60℃条件下烘烤8 h杀灭虫卵，将土壤分别置于61 cm×41 cm×25 cm的聚乙烯槽中，土层厚10 cm，用盐度24的过滤消毒海水充分浸泡土壤，然后排去海水，使土壤含饱和水，共制作18个沙蚕养殖槽。

每个养殖槽中放养100 ind沙蚕，随机分为6组，每组3个重复，分别投喂上述6种蛋白水平的饲料。每天分别于8∶00和19∶00时各投饵1次，投饵量分别为沙蚕鲜重的1%～2%和2%～3%，投饵时分别称取上述6种饲料均匀洒入各养殖槽中，同时向养殖槽中喷洒100～120 mL淡水补充蒸发的水分，并湿润软化颗粒饲料，投饵1.5～2 h后收集残饵。饲养期间室内光照周期为14∶10（光照时间 5∶30－19∶30），养殖槽中土壤温度变化范围维持在25～28℃。养殖实验在盐城工学院滩涂底栖生物饲养实验室进行，连续饲养60 d。

1.3 样品采集及指标测定

1.3.1 样品采集及生产性能计算

饲养实验结束后，停止饲喂24 h，小心挖出各养殖槽中的全部沙蚕，置于盐度为24的洁净海水中，排空肠道，吸干体表水分称重记录，计算各试验组沙蚕的末均重（final average weight，FAW）、存活率（survival rate，SR）、特定生长率（specific growth ratio，SGR）、日摄食率（daily feed intake，DFI）、饵料系数 （feed conversion ratio，FCR）和蛋白质效率（protein efficiency ratio，PER），具体计算公式如下：

存活率SR（%）＝100×Nf／Ni

特定生长率SGR（%／d）＝100×（Ln Wf－Ln Wi）／d

日摄食率 DFI（%·d－1） ＝100 × （F／ABW／d）

饲料系数 FCR＝F／（Wf－Wi）

蛋白质效率 PER＝（Wf－Wi）／（F×P）式中：Nf为实验末沙蚕的数量，Ni为实验初沙蚕的数量；Wf为实验末沙蚕重（g），Wi为实验初沙蚕重（g）；d为饲养天数（d）；F为摄入的饲料干重（g）；P为干饲料蛋白质含量（%）；ABW为实验末沙蚕重和实验初沙蚕重的平均值（g）＝（Wf＋Wi）／2。

1.3.2 饲料营养和沙蚕体组成测定及计算

根据AOAC［8］的方法测定饲料营养和沙蚕体成分。将样品在105℃条件下烘干至恒重，计算干物质或水分含量；然后分别取一定量干物质样品采用凯氏定氮法测定样品含氮量，再乘以6.25得样品粗蛋白含量；采用索氏抽提法测定粗脂肪含量；采用550℃马弗炉焚烧法测定灰分含量；采用酸碱消煮法测定饲料中粗纤维含量。

1.3.3 养殖底质总氮测定

沙蚕全部挖取后，将各养殖槽中的养殖底质搅拌混匀，每槽各取100 g底质，在105℃烘干至恒重后，参照袁静等［9］的方法测定养殖底质中的总氮。

1.4 数据统计与分析

原始数据经Excel 2007初步整理后，采用SPSS 17.0软件（SPSS Inc.USA）中的单因素方差分析（One-Way ANOVA）对数据进行统计分析，若达到显著差异，则进行 Duncan’s多重比较。数据用平均值±标准误（Mean±SE，n＝3）形式表示，P＜0.05认为差异显著。

2 结果与分析

2.1 饲料蛋白水平对双齿围沙蚕生长性能和饲料利用的影响

图1 饲料蛋白水平与特定生长率关系的折线模型分析Fig.1 Broken-linemodel analysis of the relationship between SGR and dietary protein level

由表2可知，饲料蛋白水平对双齿围沙蚕的存活率无显著影响（P＞0.05），但对双齿围沙蚕的生长、日摄食率、饲料系数和蛋白质效率均有显著影响（P＜0.05）。双齿围沙蚕的末均重和特定生长率随饲料蛋白水平升高表现为先上升后平稳的趋势，其特定生长率与饲料蛋白的关系符合折线方程如图1所示，在本实验条件下，当双齿围沙蚕的生长达到极大值时，其饲料的最适蛋白含量为31.61%；而饲料系数和日摄食率则随饲料蛋白水平升高表现为先下降，当饲料蛋白水平达到31%以上时则开始维持平稳的态势；蛋白质效率则随饲料蛋白水平升高而显著下降。

2.2 饲料蛋白水平对双齿围沙蚕体成分的影响

饲料蛋白水平对双齿围沙蚕的体水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量均有显著影响（P＜0.05），具体如表3所示。随饲料蛋白水平升高，沙蚕体水分升高，其中饲料蛋白水平为40%时沙蚕的体水分含量显著高于饲料蛋白水平为25%时；沙蚕的粗蛋白先随饲料蛋白水平升高而显著升高，当饲料蛋白含量达到31%以上时，其体蛋白不再升高而趋于稳定；粗脂肪水平随饲料蛋白水平升高而显著下降，而其灰分含量则随饲料蛋白水平升高不断上升，饲料蛋白水平为40%时沙蚕的灰分含量显著高于饲料蛋白水平为25%和28%时。

2.3 饲料蛋白水平对双齿围沙蚕养殖底质总氮的影响

饲料蛋白水平对双齿围沙蚕养殖底质总氮的影响如图2所示，饲料蛋白水平在25%～31%范围内，双齿围沙蚕的养殖底质总氮无显著差异；当饲料蛋白水平升高至34%，其养殖底质总氮含量显著高于饲料蛋白水平为25%时，与饲料蛋白水平为28%和31%的底质总氮相比略有升高，但差异不显著；当饲料蛋白水平的含量超过34%时，养殖底质总氮随饲料蛋白水平上升而急剧升高，且饲料蛋白水平从37%到40%时的底质总氮的升幅（变化斜率）远大于饲料蛋白水平从34%到37%时的底质总氮的升幅。

图2 饲料蛋白水平对养殖底质总氮的影响Fig.2 Effects of dietary protein level on the total nitrogen of cultural substances注：图柱无相同上标字母表示差异显著（P＜0.05）Note：Cylindrical not sharing a common letter are significantly different（P＜0.05）

表2 饲料蛋白水平对双齿围沙蚕生长性能和饲料利用的影响（平均值±标准误）Tab.2 Effects of dietary p rotein level on grow th perform ance and feed utilization of P.aibuhitensis（m ean±SE）

表3 饲料蛋白水平对双齿围沙蚕体成分的影响（平均值±标准误）Tab.3 Effects of dietary protein level on body composition of P.aibuhitensis（mean±SE）

3 讨论

3.1 饲料蛋白水平对双齿围沙蚕生长性能和饲料利用的影响

蛋白质是水产动物配合饲料中最昂贵也是对水产动物生长影响至关重要的组分，因此水产动物的适宜蛋白需要量一直是水产配合饲料研究的首要课题。由于沙蚕人工规模化养殖起步晚，当前还没有任何多毛类饲料蛋白的相关研究报道。本研究结果表明，饲料蛋白水平在25%～40%范围内，双齿围沙蚕的存活率无显著差异；其特定生长率与饲料蛋白水平之间的关系符合折线模型，即先随饲料蛋白水平升高而显著升高，当饲料蛋白水平达到31.61%时，其生长率不再随蛋白水平上升，而是维持在较平稳的水平，这 与 花 鲈 （Lateolabrax japonicus）［10］、泥 鳅（Misgurnus anguillicaudatus）［11］、澳 洲 银 鲈（Bidyanus bidyanus）［12］和星斑川鲽（Platichthys stellatus）［13］等一些水产动物的生长与饲料蛋白间的关系相似，而与杂交鲟（Acipenser baerii♀ ×A.Gueldenstaedtii♂ ）［14］、达 氏 鲟 （Acipenser dabryanus）［15］、 草 鱼 （Ctenopharyngodon idellus）［16］和方格星虫（Sipunculus nudus）［17］等的生长与饲料蛋白水平之间的关系符合二次曲线模型不同。分属这两种模型的水产动物对饲料蛋白的代谢与耐受能力可能不同，符合折线模型的水产动物对饲料蛋白的代谢和耐受能力相对较强，当饲料蛋白超过最适水平时，只是造成蛋白的浪费而不会抑制生长；而符合二次曲线模型的水产动物当饲料蛋白超过最适水平时，不仅造成饲料蛋白浪费而且会不利于生长，这可能与高蛋白引起其机体生理机能紊乱有关。

一些研究发现摄食率受饲料中能量水平的影响，如石斑鱼（Epinephelus coioides）［18］和军曹鱼（Rachycentron canadum）［19］的摄食率随着饲料中能量水平的升高而逐渐下降。本实验中，饲喂不同蛋白含量的等能饲料，随着饲料中粗蛋白含量的增加，双齿围沙蚕的摄食率也呈下降的趋势，当饲料蛋白达到31%以上时趋于稳定，说明双齿围沙蚕摄食首先要尽可能满足蛋白质的需要。这 与 星 斑 川 鲽［13］和 舌 齿 鲈 （Dicentrarchus labrax）［20］摄食率与饲料中的蛋白水平相关而非与能量水平相关的结果相似。随着饲料粗蛋白含量的增加，饵料系数不断下降，当蛋白水平达到机体最佳生长需求时便趋于稳定，这与花鲈［10］、泥鳅［11］、澳洲银鲈［12］和星斑川鲽［13］饲料系数与饲料蛋白水平间的规律相似。但对达氏鲟［15］、草鱼［16］、金头鲷（Spqrus aurata）［21］和日本沼虾（Macrobrachium nipponense）［22］的研究报道表明，饵料系数下降到蛋白水平满足最佳生长效果后，便开始上升。本研究表明蛋白质效率随饲料蛋白水平升高而下降，这与KIM等［23］对牙鲆（Paralichthys olivaceus）的研究结果一致。SANTIAGO等［24］研究认为由于等能的高蛋白水平饲料含有的非蛋白能量不足，会使部分饲料蛋白被作为能量消耗，从而导致蛋白质效率下降。

3.2 饲料蛋白水平对双齿围沙蚕体成分的影响

本研究结果表明，双齿围沙蚕的体蛋白随饲料蛋白水平表现为先上升后平稳的趋势，当饲料蛋白含量小于31%时沙蚕体蛋白随饲料蛋白水平增加而升高，当饲料蛋白水平达到31%以上时沙蚕的体蛋白即保持平稳态势，不再随饲料蛋白增加而升高。这与陈壮等［10］、YANG等［12］、丁立云等［13］及 KIM等［23］分别对花鲈、澳洲银鲈、星斑川鲽和牙鲆的研究结论相似。但也有一些水产动物如胡子鲶（Ictalurus punctatus）［25］、条纹鲈（Morone saxatilis）［26］和棕鳟（Salmo trutta）［27］等的体蛋白含量与饲料蛋白水平无相关性。ZEITLER等［27］认为这种差异可能与水产动物的种类、养殖环境、饲料组成、饲养方法等有关。本研究中，双齿围沙蚕的粗脂肪含量随饲料蛋白质水平的增加呈逐渐下降的趋势，这与一些水产动物如花鲈［10］、星斑川鲽［13］、方格星虫［17］和东北六须鲶的研究结果相似。可能原因是由于蛋白质水平较低的饲料中碳水化合物含量较高，这些水产动物摄食碳水化合物较高的饲料时会将未被作为能量消耗的碳水化合物转变为脂肪积存于体内。双齿围沙蚕的体水分变化与其体脂肪变化相反，表现为随饲料蛋白升高逐渐升高，笔者研究双齿围沙蚕适宜饲料脂肪水平时也发现其体水分与体脂肪负相关［3］，石斑鱼［18］、军曹鱼［19］和美国红鱼（Sciaenops ocellatus）［30］的体水分和体脂肪也呈现负相关，本研究结果与其规律一致。此外，本研究还发现，双齿围沙蚕的灰分含量随饲料蛋白水平升高而升高，这可能与高蛋白饲料本身含有更多的灰分及矿质元素有关，本实验以鱼粉为唯一蛋白源，蛋白水平高的饲料中鱼粉用量多，而鱼粉中含有较高的灰分及钙、磷等。

3.3 饲料蛋白水平对双齿围沙蚕养殖底质总氮的影响

水产养殖过程中，底质中的总氮主要来源于养殖动物的排泄和粪便及饲料和残饵，除此以外，死亡个体和养殖环境中的硝化反应也会增加底质中的总氮含量。但本实验采用无蓄水饱和湿土方法养殖，避免饵料浸泡于水中而导致氮溶解释放到环境中，并且投饵1.5～2 h后及时收集残饵，因此可以忽略饵料及残饵生成的氮。本实验中，各处理组均有少量的个体死亡（无显著差异），由于死亡的沙蚕个体都在洞穴中，无法确切知道何时死亡及死亡的个体规格，因此无法计算死亡个体对底质总氮的影响。双齿围沙蚕除了摄食饲料外，还会吞食底质中泥土吸收利用其中的有机质，其对底质中有机质的利用能力很强，生产中常利用双齿围沙蚕处理净化其它水产动物的残饵和粪便［31－32］，因此死亡个体的有机质大部分也会被活沙蚕重新利用，由此可见本实验中底质总氮主要来源于沙蚕的粪便和代谢排泄。本研究结果发现，当饲料蛋白水平超过34%时，养殖底质中总氮含量随饲料蛋白水平升高而显著上升。此种现象表明，当饲料蛋白水平达到34%时已经超过双齿围沙蚕的适宜需求，超过机体生长构建需要的氨基酸在脱氨基作用下，含氮部分生成氨氮排出体外释放到环境中，当饲料中超过需求的蛋白质越多，排泄到环境中的氮就越多。

4 小结

综上所述，在本实验条件下，饲料中粗蛋白水平为31.61%时，不仅可使初始体重为（24.7±0.9）mg的双齿围沙蚕获得最佳的生长效果，而且其转化利用效率高，对养殖环境的污染低。因此，今后在双齿围沙蚕养殖中应尽快使用饲料蛋白水平为31.61%左右的沙蚕专用配合饲料替代那些高蛋白的饼粕及对虾配合饲料。

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Effects of dietary protein level on grow th performance，body composition of Perinereis aibuhitensis and total nitrogen in cultural substances

LV Fu，NIE Qing，LV Lin-lan，YU Ye-bing，LIU Fei，ZHAOWei-hong
（Jiangsu Key Laboratory of Biochemistry and Biotechnology of MarineWetland and Key Laboratory of Aquaculture and Ecology of Coastal Pool in Jiangsu Province，College of Marine and Bioengineering，Yancheng Institute of Technology，Yancheng 224051，China）

The clamworm Perinereis aibuhitensis，a commercially important marine benthic polychaetes in intertidal zones，is in the greatest demand in domestic and foreign markets.Due to over-harvesting and deteriorated environment，the natural resource of P.aibuhitensis has been exhausted gradually and can not meetmarket demands.With the development ofmodern breeding technology，P.aibuhitensis has become an important aquacultural species in the coastal areas of China.The optimal level of dietary protein in diets is important for the growth of aquatic animals and maintenance of good aquacultural environment.However，to date，there has been no reports on specific protein feed demand of P.aibuhitensis.The purpose of this study is to estimate the optimal dietary protein level for P.aibuhitensis to provide scientific basis and guidance for the developmentof its special，efficientand environmental-friendly compound feed.The P.aibuhitensis larvae used were obtained from one batch of fertilized eggs hatched in seawater（salinity 24‰）.The larvaewere dug out from sediments and placed in clean seawater（salinity 24‰）to empty their guts.Finally，1 800 healthy individualswith an average weight of（24.7±0.9）mg were selected and randomly distributed to 18 polyethylene tanks（61 cm×41 cm×25 cm，culture tanks）with soil for feeding experiments.The soil in each culture tank was 10 cm thick，and the soil was collected from the intertidal zone and washed with tap water to remove salts，organicmatter and other impurities and then immersed with seawater（salinity 24‰）to become water-saturated soil.The white fishmealwas used as only protein source to formulate six isoenergetic dietswith various protein levels（25%，28%，31%，34%，37%and 40%）.The larvae were fed twice daily（8∶00 am and 19∶00 pm），each diethad 3 replicates.The feeding amountwas equal to 1% －2%and 2% －3%of the body weight，respectively.While feeding，100-120 ml of fresh water was spread on the surface of the soil to replenish the evaporated water and soften the feed.After 1.5－2 hours，the feed residue was cleaned up.The light period was 14 hours：10 hours（light：dark），and the temperature wasmaintained at25－28℃.After60 days of culture，the growth performance，body composition of the clamworms and total nitrogen in cultural substance were studied.The results showed that there was no significant difference in survival rate（SR）of clamworms among six treatments（P＞0.05）.With increasing dietary protein from 25%to 31%，the final average weight（FAW）and specific growth rate（SGR）were significantly improved，whearas daily feed intake（DFI）and feed conversion ratio（FCR）decreased significantly（P＜0.05）.Protein efficiency ratio（PER）decreased significantly with increasing dietary protein levels（P＜0.05）.Crude protein of clamworms upgraded significantly when dietary protein levels increased from 25%to 31%and then kept stable（P＜0.05）.Moisture and ash of clamworms elevated significantly with the increase in dietary protein level（P＜0.05）.Crude fat content of clamworms showed a reverse trend compared to body moisture content.Total nitrogen in cultural substances increased significantly when the dietary protein exceeded 34%，and the higher the dietary protein content，the greater the increasing extend of cultural substances total nitrogen.According to the broken-line model analysis based on SGR and dietary protein level，it is indicated that dietary protein requirement for clamworms is 31.61%.

Perinereis aibuhitensis；growth performance；body composition；substance total nitrogen

1004－2490（2017）06－0665－09

S 968.9

A

2017－04－28

江苏省农业科技支撑项目（BE2014346）；江苏省苏北科技专项（BN2015121）

吕 富（1971－），男，江苏东台人，副教授，在读博士，主要从事水产健康养殖及营养与饲料研究。E-mail：lvfuycit＠163.com