饲料中添加雨生红球藻对红白锦鲤生长、体色及抗氧化能力的影响

赵子续，张宝龙，曲木，王云祥，翟胜利

（天津现代晨辉科技集团有限公司，天津 301800；天津市水族动物功能性饲料企业重点试验室，天津 301800）

雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）又称湖生红球藻或湖生血球藻，隶属于绿藻门（Chlorophyta）、团藻目（Volvocales）、红球藻科（Haematococcaceae）、红球藻属（Haematococcus）。雨生红球藻富含虾青素，其细胞内虾青素含量为1.5%～3.0%，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，呈深红色，具有促进养殖对象着色、抗氧化和增强免疫力等作用，能使一些鱼虾蟹等水生动物机体呈现红色或桔色橘色，能够提升水产品的营养和商业价值，同时也是此类水产动物正常生长所必需的营养物质[1]。富含虾青素的雨生红球藻既可以作为抗氧化饲料添加剂，也可以作为蛋白质的替代原料，对水产动物的存活、生长、繁殖和发育具有积极的作用，Ilyasov等[2]研究发现，喂食雨生红球藻源虾青素可以提高鲟鱼的生长速率，提升饲料转化率，显著降低饵料系数，并且能够提高鲟鱼免疫力，也有研究表明饲料中添加0.1%～1.0%雨生红球藻，可改善虹鳟的免疫系统和生理指标[3]；在虾青素作为观赏鱼饲料添加剂的研究中，张宝龙等[4]发现虾青素对红草金鱼生长和免疫力具有显著的促进作用，雨生红球藻源虾青素也可显著提高七彩神仙鱼的增重率和特定生长率[5]。雨生红球藻及其虾青素能够促进鱼类生长，提升鱼体免疫力并改善其生理功能，与此同时，也可促进色素在鱼体内的累积，具有良好的着色效果，王磊等[6]研究表明雨生红球藻虾青素可显著改善七彩神仙鱼体色；张晓红等[7]在饲料中添加虾青素也可有效改善血鹦鹉体色，且虾青素的增色效果显著强于螺旋藻。在观赏鱼养殖相关研究中发现雨生红球藻源虾青素的着色效果比其他着色剂产品更为显著且持久[8]。

锦鲤作为著名的观赏鱼，在我国观赏鱼贸易和消费中占大约30%的比例，即与数百种热带观赏鱼的总和相当，因此与金鱼、热带鱼并列为观赏鱼三大类，而且由于锦鲤是目前最适合户外养殖和观赏的鱼类，有不可替代的户外环境美化、装饰、观赏价值，目前，仅国内年销售总额就超过10亿元人民币，随着人们生活水平的提高，锦鲤的市场需求也越来越大。但随着大面积集约化养殖的发展，锦鲤体色退化、免疫力降低等现象层出不穷，严重影响锦鲤观赏性和商业价值。本试验以红白锦鲤（Cyprinus carpio haematopterus）为养殖对象，在饲料中添加不同水平雨生红球藻，探讨雨生红球藻对红白锦鲤生长、体色及抗氧化能力的影响。

1 材料与方法

1.1 试验饲料设计

本试验饲料制作过程中，在锦鲤基础饲料配方中添加雨生红球藻粉（购自西安天广源生物科技有限公司，虾青素有效含量为2%），添加量分别为5、15、25、35、45 g/kg，虾青素含量依次为100、300、500、700、900 mg/kg。利用环膜制粒机制成粒径2.5 mm颗粒饲料，各组依次标记为Diet 1、Diet 2、Diet 3、Diet 4、Diet 5，并以锦鲤基础饲料作为对照组，饲料配方如表1所示。

表1 锦鲤基础饲料

1.2 试验鱼及养殖管理

本试验以红白锦鲤作为养殖对象，试验鱼购自天津鱼之悦观赏鱼养殖专业合作社，试验在天津现代晨辉科技集团有限公司循环水实验室进行。试验鱼购买后杀菌消毒，暂养1周，挑选健康无伤、规格一致的红白锦鲤540尾，测得平均初始体长为（11±0.56）cm，随机分成5个处理组和1个对照组，每组3个重复，每个重复30尾鱼。每天分组投喂试验饲料，投喂量为试验鱼体重3%～4%，每天投喂两次，投喂时间为9:00和下午16:00，养殖周期为8周，试验开始前测定初始体重、体长、体色指标及饲料干重等。

1.3 指标测定

1.3.1 生长指标

养殖试验结束后禁食48 h，测定红白锦鲤最终体重、体长并解剖取其肝胰脏称重，用于测定增重率、特定生长率、饵料系数、肥满度、肝体指数，计算公式如下：

增重率(WGR,%)=100×(Wt－W0)/W0；

特定生长率(SGR,%/d)=100×(lnWt－lnW0)/t；

饵料系数(FCR)=F/(Wt－W0)；

肥满度(CF,%)=100×Wt/Lt3；

肝体指数(HSI,%)=100×Wg/Wt；

式中：Wt为终末体重(g)；W0为初始体重(g)；Lt为终末体长(cm)；t为试验天数(d)；F为饲料摄入量干重(g)；Wg为肝胰脏重(g)。

1.3.2 体色指标

利用色彩色差仪（Konica Minolta, Chroma Meter CR-400）测定并记录鱼体红色斑块L*值（亮度）、a*值（+a*红，-a*绿）、b*值（+b*黄，-b*蓝）数据。测定前先将色差仪调零，用纱布吸干鱼体表面水分，再将色差仪的探头紧贴于鱼体最宽处侧线以上的红色斑块测定，并记录L*、a*、b*值比较各组增色效果。

1.3.3 抗氧化指标

养殖试验结束后，每个养殖箱取红白锦鲤9条抽取血液，每3条鱼的血液混为一个样本，4 ℃条件下静置6 h后，4 000 r/min离心10 min，取上清液用于血清抗氧化指标测定。抽血后低温条件下解剖，取肝胰脏及肾脏将其剪碎，按组织：0.85%生理盐水=1：9的比例制成10%匀浆液后，4 000 r/min离心10 min，取上清液用于组织抗氧化指标测定。试验中总超氧化物歧化酶（T-SOD）、过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）指标均使用试剂盒测定，试剂盒购自南京建成生物科技研究所。

1.4 数据处理与分析

试验数据采用SPSS 18.0统计分析软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA）检验各试验组间差异显著性，若差异达到显著水平（P＜0.05），则进行Duncan氏法多重比较分析。试验数据以平均值±标准差（mean±SD）表示。

2 试验结果

2.1 雨生红球藻对红白锦鲤生长性能的影响

用添加雨生红球藻的饲料饲喂红白锦鲤56 d后，测得生长指标如表2所示，各试验组红白锦鲤的增重率和特定生长率得到显著提高且饵料系数显著降低，雨生红球藻添加量超过15 g/kg时红白锦鲤肥满度得到显著提升，添加量为25～35 g/kg时肝体脂数显著高于对照组（P＜0.05）。Diet 3试验组增重率、特定生长率、肥满度和肝体指数均达到最高值且饵料系数最低，Diet 3、Diet 4组各项生长指标均显著高于对照组（P＜0.05）且两组间差异不显著（P＞0.05）。

表2 饲料中添加雨生红球藻对红白锦鲤生长指标的影响

2.2 雨生红球藻对红白锦鲤体色的影响

试验结束后，测得各雨生红球藻添加组红白锦鲤体表红色斑块色度值见表3。随着雨生红球藻添加量的增加鱼体红色斑块的L*值（亮度）呈下降趋势，a*值（红色）和b*值（黄色）则随之升高，且各试验组a*值、b*值显著高于对照组（P＜0.05）。其中Diet 4组a*值达到最高；Diet 5组b*值最高且L*值最低，Diet 3、Diet 4和Diet 5三组红白锦鲤色度值没有显著差异（P＞0.05）。

表3 饲料中添加雨生红球藻对红白锦鲤体色色度值的影响

2.3 雨生红球藻对红白锦鲤抗氧化能力的影响

2.3.1 雨生红球藻对红白锦鲤总超氧化物歧化酶（T-SOD）的影响

饲料中添加雨生红球藻饲喂红白锦鲤56 d后，测得各组织T-SOD活性如表4所示，添加量超过15 g/kg时能显著提高红白锦鲤肝胰脏、肾脏和血清的T-SOD活性（P＜0.05）。Diet 3和Diet 4组红白锦鲤肝胰脏、血清T-SOD活性显著高于其他组（P＜0.05），且两组间各组织T-SOD活性没有显著差异（P＞0.05），Diet 4组各组织T-SOD活性达到最高值。

2.3.2 雨生红球藻对红白锦鲤过氧化氢酶（CAT）的影响

饲料中添加雨生红球藻饲喂红白锦鲤56 d后，测得各组织CAT活性如表5所示，添加量超过15 g/kg时能显著提高红白锦鲤肝胰脏、肾脏和血清的CAT活性（P＜0.05）。其中Diet 3、Diet 4组肝胰脏和肾脏CAT活性显著高于其他组，且两组间各组织CAT活性差异不显著（P＞0.05），Diet 4肝胰脏和肾脏CAT活性最高，Diet 3血清CAT活性达到最高值。

2.3.3 雨生红球藻对红白锦鲤丙二醛（MDA）的影响

饲料中添加雨生红球藻饲喂红白锦鲤56 d后，测得各组织MDA含量如表6所示，雨生红球藻可显著降低红白锦鲤各组织MDA含量（P＞0.05）。各试验组MDA含量均显著低于对照组（P＞0.05），其中Diet 4组各组织MDA含量最低，但Diet 3、Diet 4和Diet 5三组红白锦鲤各组织MDA含量差异不显著（P＜0.05）。

表5 饲料中添加雨生红球藻对红白锦鲤CAT活性的影响

表6 饲料中添加雨生红球藻对红白锦鲤MDA含量的影响

3 讨论

3.1 雨生红球藻对红白锦鲤生长性能的影响

雨生红球藻所富含的虾青素可显著提升水产动物生长性能，可能是因为虾青素可以促进鱼体组织中维生素A的累积[9]，而维生素A是鱼类的生长发育和维持正常生理功能必不可少的营养素[10]。有研究表明，喂食雨生红球藻源虾青素可提高鲟鱼的生长速率，并降低其饵料系数，使饲料转化率提高30%[2]。Zatkova等[11]报道了在瓯鲶饲料中添加富含虾青素的微藻可以提高其特定生长率11%～58%。大西洋鲑[9]和虹鳟[12]在摄食添加虾青素的饲料时，平均体重相较于对照组得到显著提升。黄璞讳等[5]试验证得，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，当虾青素有效含量达到50 mg/kg时，可以满足七彩神仙鱼的生长需求。本试验结果表明，饲料中雨生红球藻添加量超过15 g/kg能显著提升红白锦鲤增重率、特定生长率、肥满度和肝体指数，降低饵料系数，本试验中雨生红球藻（虾青素有效含量2%）添加量为25 g/kg时红白锦鲤各项生长指标达到最高值，王磊等[6]在雨生红球藻对七彩神仙鱼生长性能的影响研究中发现，雨生红球藻（虾青素有效含量3%）添加量为9.99 g/kg时增重率显著高于其他组，且饵料系数最低，试验结果差异可能是养殖品种、养殖条件及雨生红球藻虾青素有效含量不同等多方面原因造成。雨生红球藻添加量超过25 g/kg时，红白锦鲤各项生长指标呈下降趋势，当添加量达到45 g/kg时增重率和肥满度显著降低，这与牟文艳等[13]和孔刘娟等[14]报道的高水平虾青素添加组可以抑制血鹦鹉生长结果类似，出现这种现象的原因尚不清楚，有待进一步研究。

3.2 雨生红球藻对红白锦鲤体色的影响

鱼体呈现丰富的颜色主要是类胡萝卜素、嘌呤、黑色素以及养殖环境等多种因素共同作用的结果，其中类胡萝卜素起到关键作用，但鱼体不具备合成相关类胡萝卜素的能力[15]，只能通过外源色素影响其色斑的形成和体色变化。目前主要是通过在饲料中添加一些色素来调节水产品动物体色，在饲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皮肤颜色更鲜红，肉质更鲜美，也可使红鹦鹉、七彩神仙鱼和红草金等观赏鱼体色更鲜艳，且天然虾青素增色效果明显优于人工合成虾青素[16]。有研究表明，随着饲料中色素添加量的增加鱼类的体色并非持续加深，当色素添加量超过一定限度后，鱼体中沉积的色素量会随饲料中色素添加量的增加而呈现下降趋势[17]。而张晓红等[7]在饲料中添加虾青素饲喂血鹦鹉，发现添加量超过500 mg/kg时虾青素的增加对体色的影响不显著。本试验中也出现类似情况，饲料中雨生红球藻添加量超过25 g/kg时，红白锦鲤的体色各项色度值没有显著提高，相对低添加量（5～25 g/kg）的雨生红球藻能够逐渐改善红白锦鲤体色。因此增色角度来看，红白锦鲤饲料中雨生红球藻的建议添加量为25 g/kg。

3.3 雨生红球藻对红白锦鲤抗氧化能力的影响

雨生红球藻所富含的虾青素是一种很强大的抗氧化剂，其抗氧化活性主要体现在清除自由基、抑制促氧化剂、还原能力和抑制脂质的氧化降解等方面[18]。体外试验表明，天然虾青素淬灭单线态氧、清除自由基的能力强于叶黄素和玉米黄质[19]。饲料中适量添加雨生红球藻，能显著增强水产品的抗氧化能力，有养殖试验表明，饲料中添加一定量的雨生红球藻粉可以显著提高七彩神仙鱼的机体抗氧化能力[6]。但雨生红球藻源虾青素添加量过高，其抗氧化效果反而不明显，主要因为虾青素含量过高，额外的代谢会消耗鱼类的体能，虾青素在鱼体内积累有一定限度，超过此限度后多余的虾青素会以代谢的方式排出体外，以此维持鱼体内的动态平衡[20]。本试验结果与上述学者研究结论类似，饲料中添加不同水平的雨生红球藻饲喂红白锦鲤，试验发现，雨生红球藻虾青素可显著提高红白锦鲤各组织SOD活性和CAT活性，且显著降低MDA含量，雨生红球藻添加量为25～35 g/kg时红白锦鲤各组织抗氧化能力较强，但添加量超过35 g/kg各项抗氧化指标呈下降趋势。

4 结论

雨生红球藻可有效的提高红白锦鲤生长性能，改善其体色并提高其抗氧化能力。在本实验条件下，饲料中添加雨生红球藻（虾青素有效含量为2%）添加量为25 g/kg时增重率、特定生长率、肥满度和肝体指数均达到最高值且饵料系数最低；雨生红球藻添加量超过25 g/kg时鱼体红色斑块的L*值呈下降趋势，a*值和b*值则随之升高，添加量为35 g/kg时a*值达到最高；饲料中雨生红球藻添加量超过15 g/kg，可显著提高红白锦鲤肝胰脏、肾脏、血清的SOD活性和CAT活性，且显著降低各组织中MDA含量，雨生红球藻添加量为25～35 g/kg时红白锦鲤各组织抗氧化能力最高。红白锦鲤饲料中雨生红球藻的建议添加量为25～35 g/kg。