鲟鱼营养研究进展（五）

译/魏洪城 薛敏

北京市鲟鱼、鲑鳟鱼创新团队专栏

六、维生素和矿物质

Hung and Deng（2002）综述报道以来，鲟鱼的维生素和矿物质需要量的相关信息不多。他们回顾了胆碱需求量的研究（Hung, 1989），西伯利亚鲟和杂交鲟维生素C的需求量研究（Moreau et al., 1996,1999a,b, Papp et al., 1995, 1999），纳氏鲟饲料中维生素C和维生素E交互作用的研究（Agradi et al., 1993），欧洲鳇对硒的需要量研究（Silas S.O. Hung，数据未发表）。

最近的关于鲟鱼维生素C需求量的报道是Falahatkar et al. （2006）, Xie et al.（2006）和Desimira et al.（2013）分别在欧洲鳇、西伯利亚鲟和闪光鲟（Acipenser stellatus）中所做的研究。Falahatkar et al.（2006）用分别含0、100mg/kg、200mg/kg、400mg/kg、800mg/kg或1600mg/kg维生素C（ASA）的饲料，饲喂5月龄欧洲鳇（IBW 38g）。结果发现饲料中ASA含量能够显著影响鲟鱼的末体重、BWI、血浆血红蛋白水平、全鱼脂肪和全鱼灰分，但各组均没有观察到坏血病的病征，即使是用不含ASA饲料饲喂的鲟鱼。然而，在此研究中，没有明确提出可供参考的维生素C添加量。Desimira et al.（2013）用分别含0、200mg/kg、400mg/kg或800mg/kg ASA的饲料饲喂初重155g的闪光鲟，为期30天。发现含200mg/kg和400mg/kg ASA维生素C的饲料处理组，SGR、FE和PER显著高于其余2组。上述2项报道的不足在于缺乏饲料配方的信息及关于材料和方法的信息，更重要的是，应该像Hua（2013）和Lee et al.（2014, 2016）的研究那样，使用更可靠的统计分析和实用的研究模型，以便为2种鲟鱼提供更明确的饲料ASA需求量。

Xie et al.（2006）用补充了0或者500mg/kg ASA的饲料饲喂西伯利亚鲟鱼（IBW 76g），为期2周，然后注射假单胞菌或嗜水气单胞菌脂多糖溶液，试验目的是模拟感染，探究饲料中补充ASA对鲟鱼细菌感染2天至8天后免疫反应的影响。饲喂2种饲料2周后和注射后2周，鲟鱼的特定生长速率和FE不受饲料ASA或注射处理的影响。没有补充ASA的饲料处理组溶菌酶浓度显著低于其他3个处理组。作者得出结论，饲喂含ASA的饲料增强了西伯利亚鲟鱼对细菌感染的免疫反应，鲟鱼体内内源性ASA可能不足以实现西伯利亚鲟的最佳或最大免疫应答。

Wen et al.（2008）和Fontagné et al.（2006）研究了施氏鲟和西伯利亚鲟维生素A的需求量及维生素A与氧化脂质交互作用对施氏鲟和西伯利亚鲟的影响。Wen et al.（2008）用分别含有10 IU/kg、258 IU/kg、510 IU/kg、1050 IU/kg、2020 IU/kg、4100 IU/kg或8300 IU/kg维生素A的饲料饲喂初重12g的施氏鲟，为期8周。他们发现施氏鲟BWI、FE和肝体指数（HSI）随着饲料维生素A的增加而增加，在含有1050 IU/kg维生素A的饲料处理组达到峰值。含有10 IU/kg维生素A的饲料处理组，鲟鱼食欲和活动能力差，BWI、FE、HSI显著降低。体增重和肝脏维生素A含量的折线回归分析表明，幼龄施氏鲟饲料维生素A最少需求量为923 IU/kg才能满足最大生长需要，饲料中维生素A含量为1981 IU/kg才能使维生素A最大限度地储存于肝脏。Fontagné et al.（2006）用含有0、4%和8%自然氧化的毛鳞鱼油，22500 IU/kg和772500 IU/kg维生素A的饲料（3×2因子）饲喂初重30mg的西伯利亚鲟，为期4周。作者发现西伯利亚鲟幼鱼饲喂含氧化毛鳞鱼油的饲料会增加机体氧化应激，进而导致生长不良、存活率低和更高的畸形率。西伯利亚鲟幼鱼摄食氧化油对抗氧化防御酶（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和硒依赖性谷胱甘肽过氧化物酶）没有明显影响。然而，摄食高水平的维生素A能够部分缓解西伯利亚鲟鱼因摄食氧化油产生的不利影响。

Amlashi et al.（2011）对欧洲鳇维生素E的需求量进行了研究，他用分别含有0、25mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、200mg/kg或400mg/kg维生素E的饲料在初重50g的欧洲鳇中进行为期8周的生长试验。结果表明，那些没有摄入维生素E的欧洲鳇幼鱼SGR、FE和PER显著低于那些摄入维生素E的幼鱼。他们发现，补充维生素E对欧洲鳇幼鱼全鱼体成分、血液学参数（红细胞压积、白细胞总数、淋巴细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和单核细胞）、渗透性红细胞脆性、血浆葡萄糖、皮质醇浓度和溶菌酶活性没有影响。作者建议在欧洲鳇饲料中补充一些维生素E以防止不利的生长效应。

Arshad et al.（2011）,Xu et al.（2011）,Jin et al.（2012）和Wang et al.（2016）报道了欧洲鳇、西伯利亚鲟、杂交鲟（欧洲鳇×施氏鲟）和俄罗斯鲟的矿物质（硒[Se]、磷[P]、铜[Cu]）需求量。Arshad et al.（2011）分别用硒含量为1.26mg/kg、2.44mg/kg、3.01mg/kg、5.37mg/kg、11.56mg/kg和20.26mg/kg的饲料饲喂欧洲鳇幼鱼（IBW 3.5g），为期8周。他们发现，鲟鱼摄食硒含量为1.26mg/kg和2.44mg/kg的饲料后SGR显著低于硒含量较高的饲料处理组，鲟鱼摄食含1.26mg/kg硒的饲料后FE显著低于硒含量高的饲料处理组。硒以硒代蛋氨酸的形式存在于机体内，作者建议幼龄欧洲鳇饲料硒的含量应在11.56 mg/kg～20.26mg/kg。未来的研究可以使用更实用的研究模型和可靠的统计方法来确定更精确的Se需求量，如最近Hua（2013）如Lee et al.（2014, 2016）所用的研究方法。

Xu et al.（2011）用磷（NaH2PO4）含量为0.12%、0.20%、0.29%、0.39%、0.48%、0.60%、0.69%、0.80%、0.99%或1.19%的饲料饲喂西伯利亚鲟（IBW 15g），为期8周。结果表明，饲料磷含量对SGR和FE有显著影响。基于BWI和全鱼磷含量的折线模型分析，作者认为，西伯利亚鲟幼鱼对磷的需求量在0.50%～0.87%之间。作者还报道了全鱼磷、灰分和钙、鳞片和脊椎中的磷含量、血浆钙磷含量以及碱性磷酸酶（ALP）活性明显受饲料中磷含量的影响。这些具有显著差异的结果可能是由于不科学的统计分析方法导致，试验中每个实验桶取了4尾鱼，每个处理共有3个重复实验桶，在分析的时候分别把这12尾鱼当做了12个重复。Jin et al.（2012）的报道在综述中没有提到，因为该研究的实验设计不合理，在进行生长养殖试验时，试验鱼的初始长度和初始体重差异太大。实验鱼的增重率受饲料磷含量的影响非常小（-1.7%～10.9%）使得他们的研究结果很受争议，并且作者没有说明饲料磷含量会影响“抗氧化防御体系和根除自由基，以减少抗氧化损伤”的生物学原理。因此，他们推荐0.63%～1.15%的饲料磷含量可以减少抗氧化损伤也是非常令人置疑。

Wang et al. （2016）用含有0、1mg/kg、2mg/kg、4mg/kg、6mg/kg、8mg/kg和16mg/kgCu （CuSO4·5H2O）的半纯化饲料（实际含有0.3mg/kg、1.5mg/kg、2.4mg/kg、4.4mg/kg、6.2mg/kg、8.3mg/kg和16.1mg/kgCu，用电感耦合等离子体原子发射分光光度计测定）在俄罗斯鲟幼鱼（IBW 11.8g）中进行为期8周的生长养殖试验。作者发现试验鱼BWI、FE、全鱼和肝脏的Cu含量的明显受饲料Cu含量的影响，鲟鱼的CuZn超氧化物歧化酶（CuZn SOD）活性、总抗氧化能力和肝脏中丙二醛浓度以及血清铜蓝蛋白活性也受饲料Cu含量的显著影响。BWI、全鱼Cu含量和肝CuZn SOD活性的折线回归分析表明，俄罗斯鲟幼鱼半纯化饲料的Cu需求量为7mg/kg～8mg/kg。

七、未来研究

前面提到的部分研究用到的方法和提出的概念存在争议，它们的可靠性非常值得考究。强烈建议读者查阅Gropp and Tacon（1994）和NRC（2011）以判断前人的试验设计是否是基于健全的生物学概念和可靠的方法。在试验设计或方法中需要考虑的重要因素包括鱼的大小、水温、鱼的密度、试验日粮的配方和制做、重复数量、每个重复鱼的数量、试验周期、统计分析等。

表3 不同鲟鱼的维生素需求量

迫切需要使用氨基酸、脂肪酸、葡萄糖和其他营养成分含量合理的饲料来维持鲟鱼的良好生长。传统的鲟鱼必需营养素剂量反应生长试验和生化试验，为我们定性和定量明确饲料中营养素的需求量提供了信息和参考，这些信息能让我们更好地了解鲟鱼营养代谢的生化过程，更重要的是，它将为我们设计饲料配方时提供一个最重要的基本指标。此外，这些信息肯定会帮助鲟鱼养殖户提高其盈利能力，因为饲料成本通常超过鱼场运营成本的50%。

未来的研究也应该使用更现代“流行”试验技术，如蛋白质组学、代谢组学和脂质组学，除了传统的单一剂量生长反应或生化方法外，更全面的试验数据，可以更好地帮助我们了解鲟鱼的营养需求和利用。同时，未来的试验设计应更系统，应该考虑到物种内和物种之间的联系和差异，如Vaz et al.（2015）的研究，这些目标可以通过应用不同的建模技术整合不同研究中的数据来实现，以此获得鲟鱼不同物种之间更全面的知识。最后，未来的研究应该采用具有多因素（因子）和多数据（结果）的系统方法，在多个层次多结构的系统生物试验中将传统生化试验方法和现代分子生物学技术相结合，并用计算机进行建模（Thornley and France, 2007；France and Kebreab, 2008）。例如，多因素（因子）可以包括不同的营养素及其在饲料中的含量、摄食率、水温和氧水平、放养密度和光周期，并且数据（表型）除了传统的生长性能和生化测量结果，还包括现代分子生物学测量结果，如基因组、蛋白质组学和代谢组学数据。这类实验无疑会产生来自不同生物学层次的大量数据，即基因、蛋白质、细胞、器官、组织、鲟鱼机体。这些数据最好通过计算机建模处理，以建立不同组织或物质的在生物学上的联系，现在软件建模如R（R Core Team, Vienna, Austria,2015）的应用也越来越广泛。此外，这种类型的研究非常复杂，最好鱼类生物学家、生态学家、营养学家、基因组学家、蛋白质学家、代谢学家和计算机建模师之间能够进行合作，这样将有助于我们更好更真实更全面地理解鲟鱼的营养利用和生长的机制，进而更好地管理野生鲟鱼资源，并持续有效的进行鲟鱼人工养殖。