不同胆固醇和虾青素水平对三疣梭子蟹生长、体组成及色泽的影响

余小君，韩 涛，郑普强，詹秋羽，杨云霞，王骥腾

（浙江海洋大学水产学院，浙江舟山 316022）

三疣梭子蟹Portunus trituberculatus是我国重要的大型海洋经济蟹类，以其鲜嫩的口感和丰富的营养著称[1]。随着三疣梭子蟹养殖规模的日益扩大，消费者对其营养品质和色泽的需求也日渐提升。因此，通过在饲料中添加营养素（如虾青素和胆固醇）改善三疣梭子蟹品质的研究倍受重视。

作为甲壳类动物所必需的营养素，目前国内外学者对甲壳类动物胆固醇和虾青素需求的研究已有较多报道[2]。胆固醇是蜕皮激素、肾上腺素等生理活性物质的前体，具有促进甲壳类动物生长、增强机体免疫力等功能[3]。HOLME，et al[4]发现，饲料中适宜含量的胆固醇可以缩短锯缘青蟹Scylla serrata幼蟹的蜕壳周期，提高存活率。韩涛等[3]曾报道，三疣梭子蟹饲料中胆固醇的适宜添加量为0.6%。虾青素（Astaxanthin）属类胡萝卜素，是甲壳类动物的主要色素。以前的研究表明，在斑节对虾Penaeus monodon[5]和凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei[6]的饲料中添加虾青素，可显著加深其壳色。此外虾青素还是一种较强的抗氧化剂，可促进水生动物生长，提高其存活率[7]。HAN Tao，et al[8]发现，在三疣梭子蟹饲料中虾青素含量达0.03%即可显著加深其壳色。但先前关于三疣梭子蟹对胆固醇需要量的研究没有涉及其与虾青素之间潜在的交互作用。鉴于此，本研究旨在探讨虾青素和胆固醇是否存在交互作用以及对三疣梭子蟹生长、体组成及色泽的影响，以期为实用饲料的开发提供有价值的参考。

1 材料方法

1.1 饲料制作

本试验以进口鱼粉作为蛋白源，α-淀粉作为糖源，鱼油作为脂肪源，根据本实验室先前的研究结果[3，8]，设计了4种等氮等能的实验饲料（2×2）（表1），分别为未添加虾青素和胆固醇的对照组（D1），仅添加了0.03%虾青素的试验组（D2），仅添加了0.60%胆固醇的试验组（D3）以及添加了0.03%虾青素和0.60%胆固醇的试验组（D4）。各种干粉状饲料原料经粉碎机粉碎后均过60目筛，在混合机中充分混合15 min，依次添加油源和蒸馏水混合均匀，之后使用双螺杆挤条机制成直径为3.0 mm的颗粒饲料，40℃条件下烘干24 h后放入-20℃冰箱待用。

1.2 养殖管理

养殖实验在浙江省海水增养殖重点实验室进行。实验所用三疣梭子蟹幼蟹为该实验室自繁培育，使用暂养饲料喂养1周。实验开始前，挑选健康健全、规格一致的幼蟹放入长方形塑料筐（24 cm×18 cm×14.5 cm）中进行单独养殖以防止互相残杀，所有养殖筐均放置于一个水泥池中。放养幼蟹初始均重为（40.21±2.25）g，每组饲料设3个平行，每个平行15只个体。养殖实验持续8周。每天投喂2次（08：00和16：00），投饵率为6%～8%，每周称重1次以调整投喂量。每天记录死亡和蜕壳的情况。实验期间，每天换15%的池水，水温25.6±0.8℃，水中溶氧＞7 mg/L，pH 6.9～7.2，盐度24.1±0.6，自然光照。整个过程没有出现水质和病害问题。

表1 饲料配方组成Tab.1 Ingredient composition of the experimental diets

1.3 样品采集与分析方法

按照HAN Tao,et al[8]取样方法，在实验开始前，禁食24 h，随机取12只蟹冷冻保存在-75℃超低温冰箱中用于分析初始蟹体成分。养殖结束后，禁食24 h，进行计数、称重和测量壳长。每个平行随机选取2只蟹用于全蟹体成分分析，另取2只分别取出肝胰腺以计算肝胰腺指数，再取两只螃蟹放入沸水中煮5 min，在避光条件下用自来水冷却1 min后进行颜色测定。水分含量采用常压干燥法（105℃）测定，粗蛋白含量采用凯氏定氮法测定（K-355/K438，BUCHI，Swiss）、粗灰分含量采用马弗炉（550℃）灼烧法测定、粗脂肪含量采用索氏抽提法测定（E-816，BUCHI，Swiss），提取剂为石油醚。

1.4 色差测定

采用WSC-S测色色差计（上海精密科学仪器有限公司）测定蟹体外壳 L*，a*，b*值。L*代表亮度，a*代表红绿饱和度（-a*为绿，+a*为红），b*代表蓝黄饱和度（-b*为蓝，+b*为黄）。考虑到颜色在蟹壳不同部位的变化，所有颜色参数均在每个壳层的4 个位置测量（图 1）。

图1 三疣梭子蟹外壳L*、a*、b*值测定位点Fig.1 Measure points of carapace L*,a*,b*values of swimming crab P.trituberculatus.

1.5 计算公式

成活率SR（%）=100×终末只数/初始只数；

增重率WG（%）=100×（终末均重-初始均重）/初始均重；

蜕壳频率（MF）=∑（蜕壳阶段×相应阶段蜕壳螃蟹数）/不同蜕壳阶段螃蟹总数[9]；

肝体比（HSI）=100×肝胰腺重量/体重。

1.6 数据分析

实验数据表示为平均值±标准差，采用SPSS 19.0（SPSS，IL，USA）软件对数据进行统计学分析，采用ANOVA对数据进行方差分析，若有显著差异再进行Duncan’s多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 饲料处理对生长及体组成的影响

表2显示了不同饲料处理组对三疣梭子蟹生长和生物学指标的影响。各处理组间的存活率、增重率、壳长、蜕壳频率等指标均无显著差异（P＞0.05）。但是D1组三疣梭子蟹的肝体比显著高于D2组（P＜0.05），D3组肝体比低于D4组，但无显著差异（P＞0.05）。表3给出了不同饲料处理组对蟹体和肌肉成分的影响。结果表明，在两个不同胆固醇水平饲料中添加虾青素对三疣梭子蟹的体组成无显著影响（P＞0.05）。4个处理组之间蟹体的水分含量、粗蛋白含量、脂肪含量、灰分水平无显著差异（P＞0.05）。

2.2 饲料处理对色泽的影响

各组三疣梭子蟹的色泽指标见表4。D2组A、B、C和D各部位的a*值最高，D2组和D4组A、C部位的a*值均高于D1组和D3组，且与D1组差异显著（P＜0.05），D2和D4组之间无显著差异（P＞0.05）。D1组各部位有最高的L*值，与D2组、D3组差异显著（P＜0.05），而D1组各部位之间的L*值差异不显著（P＞0.05）。4个处理组之间各部位b*值均无显著差异（P＞0.05）。

表2 不同饲料处理组对三疣梭子蟹生长和生物学指标的影响Tab.2 Effects of different feed treatments on growth and biological parameters of swimming crab P.trituberculatus

表3 不同饲料处理组对蟹体及肌肉成分的影响Tab.3 Effects of different feed treatments on crab body andmuscle composition

表4 不同饲料处理组对三疣梭子蟹色泽的影响Tab.4 Effects of different feed treatment groups on the color of swimming crab P.trituberculatus

3 讨论

3.1 对三疣梭子蟹生长性能及体组成的影响

一般认为在甲壳动物研究中存活率达到80%左右即为较好的结果[3]。本实验中存活率在72.22%～92.59%，存活率较好。增重率、壳长增加、蜕壳频率、肝体比是衡量三疣梭子蟹生长的重要指标，在本实验中各个组之间这些指标均无显著差异。与此不同，DALY,et al[10]发现在堪察加帝王蟹Paralithodes camtschaticus的饲料中添加一定量的虾青素可以有效促进其生长并提高存活率。关于这一原因，有研究指出像虾青素之类的抗氧化剂只有在应激条件下，如拥挤[11]，氧化损伤[12]和在高脂饲料[13]中才会明显影响动物的生长表现。在本研究中，各个处理组之间的生长没有显示出统计学差异可能与三疣梭子蟹有相对较好的健康状况有关，但是虾青素添加组的增重率数值还是明显高于未添加组。在本试验中，添加胆固醇也没有明显表现出对生长促进的作用。WADE,et al[14]指出，在实验中动物生长表现的可变性与健康、饲料成分质量、实验设计等因素有关。在本实验的检测饲料中所使用的是实用饲料原料，可能鱼粉和鱼油等组分中所含的胆固醇含量本底值已能满足三疣梭子蟹生长所需。

本研究中，在不含胆固醇的2个处理组中虾青素的添加降低了三疣梭子蟹的肝体比，而在含有胆固醇的两个处理组中虾青素的添加增加了三疣梭子蟹的肝体比。有研究报道，饲料中添加抗氧化剂可以有效降低肝体比[15]，这与肝胰腺中脂质过氧化产物的浓度降低有关[16]。此外还有研究指出，胆固醇的氧化与虾青素的降解有关[2]，这可能是导致本研究中不同处理组之间肝体比产生差异的原因之一。

本实验中饲料处理对三疣梭子蟹的全蟹水分、灰分、脂肪、蛋白含量和肌肉中水分、脂肪、蛋白含量均无显著影响，且基于双因素方差分析，胆固醇和虾青素不存在交互作用。

3.2 对三疣梭子蟹体色的影响

甲壳类色泽变化的机制虽然尚不明确，但是饲料处理可以改变其色泽，这说明甲壳类的色泽是可变的，而并非完全由遗传因子决定[10]。在甲壳类动物中色泽主要由类胡萝卜素等物质产生[17]，其中最为主要的是虾青素。L*、a*、b*值是评价甲壳类动物色泽的重要指标。在本实验中，三疣梭子蟹的体色受不同饲料处理的显著影响，添加虾青素在不同处理组对所取4个部位的L*值和a*值都产生了显著地影响（P＜0.05），而对b*值的影响没有统计学差异；胆固醇处理对上述值没有显著性影响存在；胆固醇与虾青素的交互作用也仅限于A和C点的b*值，以及B点的L*值，但所有处理组的各个取样点的b*值都没有显著性差异存在。

虾青素是一种主要的红橙色色素，可用于生成此类色泽[18]。虾青素作为甲壳类的主要类胡萝卜素物质，从消化道吸收直至被运送到表皮，从而加深甲壳类的色泽[19]。然而张娟娟等[20]指出甲壳类动物无法通过自身合成此类物质，只能从外界获取。在本实验中，不论胆固醇的水平，添加虾青素的处理组的三疣梭子蟹色泽更鲜艳，其所取4个部位的a*值明显高于未添加组，且在低胆固醇水平时，呈现出显著性的差异（P＜0.05）。这与在斑节对虾[5]和凡纳滨对虾[6]的研究中发现的结果一致，a*值随着饲料中虾青素含量的升高而上升。DALY,et al[10]发现，给堪察加帝王蟹饲喂添加了虾青素的饲料，能促使其产生比野生蟹更深的色素沉积。

与a*值的表现不同，L*值呈现相反的变化，在本研究中，虾青素添加组的L*值明显低于未添加组，且在低胆固醇水平有显著差异（P＜0.05）。在对虹鳟Oncorhynchus mykiss和大西洋鲑Salmo salar的研究中也发现L*值随着饲料中虾青素水平的升高而降低[21]。但JU Zhiyong,et al[6]在凡纳滨对虾的研究中发现L*值不受饲料中虾青素添加的影响，而b*值却显著提高。与此不同的是，本研究中b*值在各组之间没有显著差异。叶黄素和玉米黄素是两种最为主要的黄色色素，甲壳类动物体内其含量越高则体色黄色饱和度就越高。有研究发现一些水生动物可以将一种类胡萝卜素转化成另一种色素[18]，但从本研究所得结果来看，三疣梭子蟹对黄色色素的转化能力有限。

色泽是消费者挑选三疣梭子蟹考虑的一个重要因素，本实验结果表明可通过在饲料中添加一定含量的虾青素加深其壳色从而提高经济价值。综上所述，我们认为在饲料中添加虾青素可以改善三疣梭子蟹色泽，从而满足消费者需求，但是对生长和体组成的相关影响还有待进一步研究。