五种诱食剂对中华绒螯蟹诱食效果的研究

2019-03-11程慧慧蒋广震郑肖川许晨远孙存鑫张定东刘文斌

水生生物学报 2019年2期

程慧慧蒋广震郑肖川许晨远孙存鑫张定东刘文斌

(南京农业大学动物科技学院, 江苏省水产动物营养重点实验室, 南京 210095)

中华绒螯蟹(Eriocher sinensis)是我国重要的经济养殖蟹类, 产量呈逐年上升趋势。据联合国粮农组织数据统计, 2014年中国中华绒螯蟹的产量已达到7.96×106kg[1]。冰鲜鱼曾作为蟹类养殖中的主要饵料来源。但是随着中华绒螯蟹养殖产业的发展,冰鲜鱼等传统的天然饵料由于资源数量下降、营养成分不均衡以及环境污染、携带病菌等原因已无法满足其养殖需求[2]。因此, 在养殖过程中人工配合饲料的研发与应用, 逐渐被广大养殖户所接受。然而中华绒螯蟹由于“抱食”的习性, 摄食速度缓慢, 饲料容易在水中溃散而造成浪费, 导致饲料利用率低, 并容易造成水体的污染。提高中华绒螯蟹摄食速度和摄食量, 有助于增加饲料利用率并能促进生长。因此, 中华绒螯蟹配合饲料除使用黏合剂以提高水稳性外, 还需要使用适宜的诱食剂, 以刺激动物食欲, 提高采食量, 促进生长。因此, 在中华绒螯蟹饲料中添加适宜的诱食剂已成为研究的热点[3]。

诱食剂是非营养性添加剂, 在水产饲料中适量添加能提高饲料的适口性, 保证水产动物有足量的营养摄入, 从而提高机体抵抗力, 减少患病几率或减轻某些疾病的侵害, 从而为健康养殖提供保障[3]。目前, 已有多种类型的物质被用作水产动物诱食剂,主要有氨基酸及小肽类、核苷酸及核苷类、甜菜碱以及动植物提取物(鱿鱼膏、大蒜素)等[4, 5]。但不同诱食剂对不同水产动物的诱食效果不尽相同,比如梁萌青等[6]研究发现甘氨酸对真鲷(Chrysophrys major)的诱食效果强于牡蛎提取物, 但其对红鳍东方鲀(Fugu rubripes)的诱食效果却弱于牡蛎提取物。因此, 用合适的筛选方法来筛选适宜特定动物的诱食剂就显得尤为重要。蔡春芳等[7]用色素指示法进行中华绒螯蟹诱食剂的筛选, 结果表明, 饲料颜色对中华绒螯蟹摄食行为无显著影响, 可作为其诱食剂筛选的一种实用方法。

因此, 本研究选用鱿鱼膏、酵母核苷酸、棉粕酶解肽、甜菜碱以及大蒜素, 运用色素指示法对中华绒螯蟹进行诱食剂筛选试验。首先检验饲料颜色对中华绒螯蟹摄食是否有影响; 然后用此法筛选出5种诱食剂的最适浓度; 之后, 选用每种诱食剂的最适浓度, 比较5种诱食剂对中华绒螯蟹的诱食效果, 以期筛选出适用于中华绒螯蟹的诱食剂。

1 材料与方法

1.1 试验日粮及食用色素

基础日粮以鱼粉、豆粕、花生粕和菜粕为蛋白源, 豆油和鱼油为脂肪源, α-淀粉为唯一糖源, 配制成粗蛋白40%, 粗脂肪5.6%的配合饲料。饲料原料逐级混匀, 使用绞肉机制成直径4 mm, 长10 mm的颗粒, 室温阴干备用。本研究共分为3个部分: 首先, 在基础日粮中分别添加黑色、红色、绿色以及蓝色的食用色素, 基础日粮作为对照组, 每种颜色的饲料取相同颗粒数相同质量放入同一养殖箱的特定区域内(图 1), 观察饲料颜色对中华绒螯蟹摄食有无影响; 然后, 选用鱿鱼膏, 棉粕酶解肽, 酵母核苷酸, 甜菜碱和大蒜素5种诱食剂。在基础日粮的基础上, 甜菜碱分别添加0.25%、0.5%、0.75%和1%; 鱿鱼膏分别添加0.3%、0.6%、0.9%和1.2%; 酵母核苷酸分别添加0.2%、0.4%、0.6%和0.8%; 棉粕酶解肽分别添加0.2%、0.4%、0.6%和0.8%; 大蒜素分别添加0.03%、0.06%、0.09%和0.12%。同种诱食剂不同浓度的饲料分别添加黑色、红色、绿色以及蓝色的食用色素, 基础日粮不添加色素作为对照, 每种颜色的饲料取相同颗粒数相同质量放入同一养殖箱的特定区域内(图 1), 筛选出每种诱食剂的最适浓度; 之后, 选用5种诱食剂的最适浓度, 以基础日粮为对照, 含有鱿鱼膏、棉粕酶解肽、酵母核苷酸、甜菜碱和大蒜素的饲料分别添加黑色、红色、绿色、蓝色和黄色的食用色素, 采用同样方法, 比较其诱食效果。食用色素(购自美国味好美有限公司)使用黑色、红色、绿色、蓝色和黄色5种。食用色素无味, 在饲料中每种的添加量为0.1%。

1.2 试验中华绒螯蟹与养殖管理

图 1 养殖箱示意图Fig. 1 Schematic drawing of the device shows the layout of each concrete tankage

试验中华绒螯蟹来自于南京市浦口区南京农业大学水产养殖基地, 在正式试验开始前用商品料在1.2 m×1 m×0.34 m的养殖箱内驯养4周。试验时将均重为(26.4±0.17) g的中华绒螯蟹均分到20个养殖箱中, 每个养殖箱放养8只, 水位20 cm左右, 试验设4个重复。单个养殖箱示意图如图 1所示, 具体操作为: 每种颜色的饲料颗粒各取5粒, 在特定区域内投喂。保证饲料颗粒相对集中于直径10 cm左右的区域内。记录不同时间剩余饲料颗粒数, 若饲料被中华绒螯蟹拖至20 cm以外区域视为被摄食, 不计入剩余饲料中。用基础日粮作对照, 以确保筛选出来的诱食剂能充分体现诱食效果。每个试验试验期为7d, 于每天19:00进行, 在每次试验结束后, 清理掉残饵并换水。试验于室外进行, 水温平均为28—30℃, pH为 7.2—7.4, 溶解氧大于5.0 mg/L。

1.3 诱食效果评定

诱食效果大小用80min时(此时饲料有剩余)观察计算得到的诱食指数平均值表示。诱食指数计算公式为: 诱食指数=1-剩余饵料颗粒/投放饵料颗粒[7]。

1.4 数据处理

试验结果采用平均值±标准误(Means±SE)表示, 使用SPSS 22.0软件对数据进行单因子方差分析(One-Way ANONA)和Duncan多重检验,P＜0.05为处理组之间差异显著。

2 结果

2.1 饲料颜色对中华绒螯蟹摄食的影响

由表 1可知, 不同颜色的饲料对中华绒螯蟹的摄食无显著性影响(P＜0.05), 因此, 可以排除饲料颜色对中华绒螯蟹摄食的干扰, 用此方法进行中华绒螯蟹诱食剂的筛选。

2.2 不同诱食剂最适浓度筛选

由表 2可知, 添加0.3%鱿鱼膏组及0.09%大蒜素组的诱食指数最高且显著高于对照组(P＜0.05),而各试验组之间无显著差异; 添加0.6%酵母核苷酸及0.6%棉粕酶解肽的诱食指数显著高于对照组(P＜0.05); 而对于甜菜碱, 各试验组的诱食指数与对照组无显著差异(P＞0.05), 但诱食指数最高出现在1%甜菜碱组。

表 1 不同颜色的基础日粮对中华绒螯蟹的诱食效果(平均值±标准误)Tab. 1 The preference of different color-based feed on crab (Mean±SE)

表 2 不同水平的诱食剂对中华绒螯蟹的诱食效果(平均值±标准误)Tab. 2 The preference of different levels of attractants on crab(Mean±SE)

2.3 不同诱食剂诱食效果比较分析

由表 3可知, 棉粕酶解肽的诱食指数最高, 且显著高于除酵母核苷酸组外的其他各组(P＜0.05), 而与酵母核苷酸组差异不显著(P＞0.05), 鱿鱼膏诱食指数略高于大蒜素组显著高于甜菜碱组(P＜0.05)。

表 3 不同诱食剂对中华绒螯蟹的诱食效果(平均值±标准误)Tab. 3 The preference of different attractants on crab (Mean±SE)

3 讨论

3.1 不同诱食剂筛选方法的比较研究

目前水产动物诱食剂的筛选方法主要有电生理法、行为学法、摄食生长法等。电生理法是通过记录嗅觉神经和味觉神经受刺激后产生的电脉冲数量来衡量诱食剂诱食效果的方法。这种方法比较快捷, 但是需要专门的仪器设备, 且实验结果与实际应用的距离较大, 因此目前很少使用[3, 8]。行为学法包括触球法、迷宫法[8, 9]等。触球法主要用于鱼类诱食剂的筛选, 相较于其他方法较为客观,但不能确定刺激物所引起的啄咬为摄食行为还是攻击行为; 迷宫法这个系统解决了很多其他系统的缺点, 比如流速不稳定和记录不连贯等。虽然这个系统很适合用于促摄食物质的研究, 但是其装置过于复杂, 不利于大量应用; 摄食生长法[8, 10]以精确的摄食量为指标来评价诱食物质的好坏。这种方法实验周期相对较长, 以周和月计。目前应用较多的都是长期实验, 但是长期实验由于周期长, 不适合用于筛选实验。

色素指示法[3, 7]是用于中华绒螯蟹诱食剂筛选的一种方法, 即用食用色素将含不同诱食剂的饲料制成不同颜色并放入养殖箱的特定区域内进行筛选。中华绒螯蟹有抱食的习性, 因此被拖出特定区域20 cm以外(即以投饵区中心为圆点, 直径20 cm区域外)的饲料视为被摄食, 不计入剩余饵料中。此方法简单直观, 不需要特殊或复杂的仪器设备,而且可以同时进行多种诱食剂的筛选, 使筛选时间从数日至数月缩短至2h左右, 从而节约了筛选时间并降低了试验成本, 实用性强, 具有较好的应用前景。对于摄食不受饲料颜色影响的动物来说是一个很好的诱食剂筛选方法。本试验结果也表明饲料颜色对中华绒螯蟹摄食行为无显著影响, 排除了饲料颜色对其摄食选择性的干扰。同样地, 柳旭东等[11]研究表明, 饲料颜色对星斑川鲽幼鱼(Platichthys stellatusPallas)的摄食行为以及摄食量没有影响。蔡春芳等[7]用色素指示法进行中华绒螯蟹诱食剂的筛选, 结果表明, 饲料颜色对中华绒螯蟹摄食行为无显著影响。因此本试验运用色素指示法, 将同种诱食剂不同浓度的饲料或含有不同诱食剂的饲料放入同一养殖箱的特定区域中, 根据中华绒螯蟹对含不同颜色饲料的选择性, 更能较好的比较不同诱食剂的诱食效果。

3.2 不同诱食剂的添加量对中华绒螯蟹摄食的影响

本研究结果显示, 鱿鱼膏、酵母核苷酸、棉粕酶解肽、甜菜碱以及大蒜素对中华绒螯蟹都有一定的诱食性。但需添加适宜的浓度才能表现出较好的诱食效果。

鱿鱼膏富含较高成分的具有诱食作用的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等游离氨基酸, 可提高饲料的适口性[12]。在本研究中, 添加0.3%的鱿鱼膏显著提高了日粮对中华绒螯蟹的诱食性, 这与孙存鑫等[10]在中华鳖(Pelodiscus sinensis)上的研究结果相一致,鱿鱼膏显著提高了低鱼粉日粮的诱食性。但据Xue等[13]研究发现, 在短期试验中, 饲料中添加0.1%鱿鱼膏可提高异育银鲫(Carassius auratus gibelio)的摄食速度, 但在长期试验中, 其摄食速度与对照组无显著差异。这可能是因为诱食剂在前期试验中诱食效果比较明显, 后期由于适应性而导致效果不显著。Toften等[14]也报道, 在饲料中添加鱿鱼膏并没有提高大西洋鲑鱼(Salmo salar)的采食量, 这可能与动物种类、研究方法、添加量或基础日粮的适口性有关。

酵母核苷酸中含有小肽、氨基酸和核苷酸等多种物质, 可作为诱食剂使用[15]。棉粕酶解肽是棉粕酶解后的产物, 其中的可溶性蛋白、游离氨基酸和小肽等的含量均有所增加[16], 可改善饲料的适口性, 增加采食量。在本研究中发现, 酵母核苷酸对中华绒螯蟹具有诱食作用。相似的, 尹子煜等[17]研究发现异育银鲫偏好选择含有1%酵母提取物的饲料。在日粮中添加0.1%的核苷酸混合物对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)起到诱食的作用[18]。在日粮中添加0.4%的5种核苷酸混合物可显著提高凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的摄食量[19]。蔡春芳等[20]研究表明在饲料中添加4%的虾蛄蛋白浆(富含氨基酸、小肽等)对中华绒螯蟹有诱食作用, 可显著提高其摄食量。氨基酸复合物诱食效果往往优于单一氨基酸[21, 22]。在本研究结果中, 棉粕酶解肽对中华绒螯蟹表现出较好的诱食效果。可能是棉粕酶解肽中的某种或多种游离氨基酸或者小肽对其味觉或嗅觉神经起到一定的刺激作用, 从而促进其采食。具体原因有待进一步的研究。

甜菜碱是从甜菜加工的副产品中所提取的, 可选用其作为甲基供体及作为促摄食物质[23]。比如作为尼罗罗非鱼[23]、南亚黑鲮(Labeo rohita)[24]和罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)[25]等水产动物的诱食剂, 甜菜碱可以缩短其摄食时间, 促进快速摄食, 与本试验甜菜碱对中华绒螯蟹具有诱食性的结果相一致。但并不是日粮添加甜菜碱就一定起诱食作用。比如0.5%甜菜碱可显著提高罗氏沼虾[25]和黄颡鱼(Pseudobagrus fulvidraco)的摄食量,而2.5%甜菜碱则抑制黄颡鱼摄食[26]。这说明甜菜碱需添加适宜的浓度才能起到诱食作用。

大蒜素是从蒜的球形鳞茎中提取的挥发性油状物, 含有丰富的有机营养成分, 可在鲜大蒜中直接提取[27, 28]。其中的蒜香味能够通过浓烈的气味吸引动物使之产生食欲, 从而提高采食量[28]。大蒜素的气味对绝大多数动物、特别是鱼类有较强的诱食效果[27]。本研究结果表明, 在饲料中添加大蒜素可在一定程度上改善饲料适口性, 促进中华绒螯蟹摄食。这和杨学华[3]在中华绒螯蟹上的研究结果一致。对于黄颡鱼, 0.5%的大蒜素促进其摄食, 但添加5%却抑制其摄食[26]。这可能是因为大蒜素添加超过一定量其浓烈的蒜香味会使其产生回避现象。

3.3 不同诱食剂对中华绒螯蟹诱食效果的比较

本研究选用5种诱食剂的最适浓度, 在其诱食效果的比较中, 棉粕酶解肽对中华绒螯蟹表现出最好的诱食性, 且棉粕酶解肽和酵母核苷酸的诱食性显著高于鱿鱼膏, 甜菜碱和大蒜素。诱食剂混合物的诱食效果要高于单一的诱食剂[29], 但不同诱食剂的混合物会出现不同的诱食效果。这可能是因为不同诱食剂之间有不同的协调增效的作用[30]。比如在异育银鲫的摄食偏好研究中, 酵母提取物以及鱿鱼膏比甜菜碱表现出更好的诱食效果[17, 31]; 鱼粉水解物对塞内加尔鳎鱼(Solea senegalensis)的诱食效果显著高于鱿鱼粉[32]。对于凡纳滨对虾, 氨基酸混合物对其诱食效果要好于甜菜碱[33], 而且核苷酸与氨基酸的复合应用比单独添加核苷酸或氨基酸能显著提高凡纳滨对虾的摄食量[34]; 与单独添加相比, 复合诱食剂(40%甜菜碱+20%氧化三甲胺+20%二甲基-b-丙酸噻亭+20%大蒜素)可显著提高克氏原螯虾(Procambarus clarkia)的摄食率[35]; 3种氨基酸混合在一起对5种海水虾蟹的促摄食作用均比单一物质强[36]。但也有研究报道氨基酸混合物或核苷酸混合物并没有明显的诱食效果[29]。但是对绝大多数诱食剂来说, 诱食剂混合物要好于单一诱食剂。