杂交鲷与黑鲷投喂频率的比较研究

2022-03-02仇玉燕张志勇陈淑吟倪可雯贾超峰张志伟汤晓建

南方水产科学 2022年1期

仇玉燕，张志勇，陈淑吟，倪可雯，贾超峰，孟乾，祝斐，张志伟，汤晓建

1.上海海洋大学/水产科学国家级实验教学示范中心，上海 201306

2.江苏省海洋水产研究所，江苏南通 226007

投喂频率对养殖鱼类的生长、发育有显著影响[1-2]。适宜的投喂频率可以最大程度地促进鱼体生长、降低个体分化差异、提高饵料利用率等[3-4]；反之则会对鱼类生长、代谢造成危害，由于关系到养殖效益及生态环境，对集约化鱼类养殖的影响尤为明显[5-6]；探究所饲鱼种的最优投喂频率关系到集约化养殖的成败。不同鱼类的最适投喂频率不同；每天3次的饱食投喂频率就可满足11～60 g的牙鲆 (Paralichthys olivaceus) 的最大生长性能[7]；而1～16 g的锯盖鱼 (Centropomus undecimalis) 幼鱼的最适投喂频率是每天4～6次[8]。最适投喂频率的确定还受到鱼体年龄、大小的影响，如点带石斑鱼(Epinephelus coioides) 个体规格越大，生长阶段越靠后，其最适宜投喂频率越低[9]。

大量研究表明，投喂频率与鱼体的生长发育[10-14]、消化代谢[15-19]和免疫应激[20-23]等显著相关。如投喂频率采用 1 次·2 d−1和 1 次·3 d−1的大西洋鲑(Salmo salar) 鱼体质量增加率较 3 次·d−1的分别降低了50%和75%[10]；(35.5±4.58) g的珍珠龙胆石斑鱼 (E.fuscoguttatus♀×E.lanceolatus♂) 幼鱼以2次·d−1投喂的增重率和特定生长率显著高于1 次·d−1的[11]；(55.25±0.61) g 彭泽鲫 (Carassius auratusvarpengze) 幼鱼以 3 次·d−1投喂的增重率、特定生长率和肥满度等生长指标较1次·d−1的显著升高了47%、37%和6.5%[12]。15 g的红鳍东方鲀(Takifugu rubripes) 幼鱼以 3 次·d−1投喂的消化酶活性显著高于 2 次·d−1和 4 次·d−1的[17]；(0.57±0.01) g的厚颌鲂 (Megalobrama pellegrini) 幼鱼以 3 次·d−1投喂的肠消化酶活性显著高于2次·d−1的[18]；(88.3±2.4) g金头鲷投喂频率超过1次·d−1时其胃蛋白酶活力显著下降[19]。(12.29±0.40) g的青鱼 (Mylopharyngodon piceus) 幼鱼以 3 次·d−1投喂时，其体脂肪含量与抗氧化酶活力显著升高[20]；(0.5±0.04) g的黄颡鱼幼鱼投喂频率从 1次·d−1升至 4次·d−1时，其肝脏超氧化物歧化酶和过氧化氢酶mRNA的表达量显著升高[21]；投喂频率为4次·d−1时，(4.14±0.74) g的长鳍篮子鱼 (Siganus canaliculatus) 幼鱼的谷草转氨酶、谷丙转氨酶活力显著升高[22]。因此，了解主要养殖鱼类的最适投喂频率及其生理响应情况，有助于开展持续、高效的养殖工作[2,4]。

黑鲷 (Acanthopagrus schlegelii, ♀)×真鲷 (Pagrus major, ♂)的杂交F1在生长方面有优于黑鲷的表现[24-26]；以杂交F1为亲本，获得的杂交F2(暂定名为“杂交鲷”)，在早期发育阶段亦表现出明显的生长优势[27]；笔者有关杂交鲷与黑鲷生长相关基因的检测也得到了相似的结果 (另文发表)。目前尚未见杂交鲷与黑鲷幼鱼在不同投喂频率下生长、生理等方面的差异研究报道。本研究以黑鲷 (♀)×真鲷 (♂) 杂交F2和黑鲷幼鱼为研究对象，探讨比较了杂交鲷和黑鲷幼鱼在不同投喂频率下的生长性能、生理生化指标的差异表现，以期在改善生长性能的同时提高饲料利用率，为杂交鲷的投喂管理和新品种培育技术的开发提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 实验鱼来源及规格

实验在江苏省南通市海水种苗繁育及增养殖技术中心进行。选择相同规格的健康个体作为样本，杂交 F2体质量 (6.42±0.14) g，体长 (5.70±0.11) cm；黑鲷体质量 (6.52±0.23) g，体长 (5.86±0.14) cm。

1.2 实验设计

实验在室内4 m×3.2 m×3.2 m水泥池中进行。设置 4 个投喂频率组 (1T：1 次·d−1、2T：2 次·d−1、3T：3 次·d−1、4T：4 次·d−1) 。投喂时间设置为 1T组18:00，2T组 7:00、18:00，3T组 7:00、11:00、18:00 ，4T 组 7:00、11:00、15:00、18:00。采用定制的粗蛋白质量分数≥40.0%的海水鱼配合饲料。根据鱼体规格调整饲料粒径大小，前期投喂定制海水鱼1号配合饲料，后期改喂定制海水鱼2号配合饲料。饱食投喂，记录投喂量，每次持续投喂约40 min，而后回收并记录残饵量。

正式实验前，将实验鱼先暂养适应1周。同一投喂频率的两种鱼饲养于同一水泥池的不同网箱内，网箱尺寸为1 m×1 m×1.2 m，3个网箱并排为一组，即每个实验组设3个重复，2种鱼的放养密度均为每个网箱60尾。各实验组投喂管理一致，实验周期40 d。实验期间观察并记录死亡鱼尾数。

实验期间水质因子采用在线探头监测，水温22～29 ℃，pH 7.5～8.2，盐度29～30，氨氮质量浓度<0.2 mg·L−1。24 h持续充气，水中溶解氧质量浓度>6.0 mg·L−1。每天换水1次，日换水量超过50%，自然光照。

1.3 样品采集与指标测定

分别在养殖的第0 (实验开始)、第15、第30和第40天 (实验结束) 从每个网箱中随机取样6尾(N=6) 进行体长、体质量测量。实验结束 (第40天时)，实验鱼停止投喂24 h后开始采样。采样时，随机从每个网箱里取6尾鱼，快速解剖，取胃、肝脏等组织速冻于液氮中，后转移到−80 ℃冰箱冷冻保存。

1.3.1 生长指标测定

投喂实验结束后，根据杂交F2和黑鲷的体长、终末体质量 (Final body mass, FBM)，计算实验鱼的增重率 (Weight gain rate, WGR)、特定生长率(Special growth rate, SGR) 和肥满度 (Condition fact,CF)；解剖后称取肝脏和内脏质量，计算肝体指数(Hepatosomatic index, HSI)、脏体指数 (Viscera somatic index, VSI)；65 ℃烘干每次投喂结束后回收的残饵，称质量以计算摄食量 (Food intake, FI) 与饲料系数 (Feed conversion ratio, FCR)，测定残饵溶失率，校正摄食量 (称取与投喂量相同质量的饵料，40 min后收集，65 ℃ 干燥，称量并计算溶失率)；清算每个实验组的存活鱼尾数，计算成活率(Survival rate, SR)；以体质量样本标准差和样本平均数之比计算体质量变异系数 (Coefficient of variation, CV)。公式如下：

式中：Wt为实验结束时的体质量 (g)；W0为实验开始的体质量 (g)；t为实验天数 (d)；Wh为肝脏质量；Wv为内脏质量；L为体长 (cm)；Nt为实验结束时鱼尾数 (尾)；N0为实验开始时鱼尾数(尾)；SD为体质量样本标准差；X为体质量样本平均数；F为摄食量 (g)。

1.3.2 生理生化指标测定

取胃、肝脏组织测定消化酶及抗氧化酶活力。胃蛋白酶 (Pepsin)、脂肪酶 (Lipase, LPS)、α-淀粉酶 (α-Amylase, AMS)、总超氧化物歧化酶 (TSOD)、过氧化氢酶 (CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛 (MDA)、谷丙转氨酶 (ALT)、谷草转氨酶 (AST) 及碱性磷酸酶 (AKP) 活力均采用南京建成生物工程研究所试剂盒进行测定，测定方法参照说明书。

1.4 数据统计与分析

实验数据采用Excel 2019和SPSS 22.0软件进行分析，以“平均值±标准误 (±SE)”表示，差异显著 (P<0.05) 时，再采用Duncan's 法进行组间差异的多重比较。

2 结果

2.1 杂交鲷与黑鲷的生长性能和形态指标

实验结束时测得杂交F2和黑鲷的生长、形态与生理指标 (表1)。投喂频率从1T升至2T时，杂交F2与黑鲷的FBW、WGR、SGR、HSI及SR等指标显著升高 (P<0.05)；投喂频率超过2T，两种鱼的F B W、W G R、S G R、S R无显著差异(P>0.05)，HSI、VSI显著降低 (P<0.05)。投喂频率对两种鱼的CF、CV、FI和FCR无显著影响 (P>0.05)。由此可得出，2T的饱食投喂频率无论对杂交F2还是黑鲷均可获得较好的养殖效果。

表1 不同投喂频率下杂交鲷与黑鲷生长性能和形态指标的变化差异Table 1 Difference of growth performance and morphological indexes of hybrid porgy of A.schlegelii ♀× P.major♂ and A.schlegelii with different feeding frequencies

相同投喂频率下，杂交F2在1T—3T组的FBW、WGR、SGR等指标均显著高于黑鲷 (P<0.05)。杂交F2在3T组中的CF、VSI和1T组中的HSI均显著高于黑鲷 (P<0.05)。杂交F2的饲料系数也有相对优于黑鲷的表现，其中2T组杂交F2的FCR为0.83±0.11，黑鲷为1.39±0.47。杂交F2的CV也优于黑鲷；相同频率下2种实验鱼的SR、FI等均无显著差异 (P>0.05)。

2.2 杂交鲷与黑鲷消化酶活力变化

投喂频率从1T升至2T时，杂交F2与黑鲷的胃蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶等消化酶活力显著升高 (P<0.05)；投喂频率超过2T，2种鱼的消化酶活力无显著变化 (P>0.05)。杂交F2在2T—4T组内的胃蛋白酶和2T组内的脂肪酶活力均显著高于黑鲷(P<0.05)，但2种鱼的α-淀粉酶活力无显著差异(P>0.05，图1)。

图1 不同投喂频率下杂交鲷与黑鲷消化酶活力比较Fig.1 Comparison of digestive enzyme activities of hybrid porgy of A.schlegelii ♀× P.major♂ and A.schlegelii with different feeding frequencies

2.3 杂交鲷与黑鲷肝脏抗氧化指标变化

当投喂频率从1T升至3T时，杂交F2的 CAT、T-SOD活力显著增加 (P<0.05)，GSH-Px活力无显著变化 (P>0.05)；继续升高投喂频率至4T时，杂交F2的GSH-Px、CAT、T-SOD活力均显著下降 (P<0.05)；但杂交F2的MDA活力不受投喂频率的影响。相同的投喂频率下，两种鱼的GSH-Px、MDA活力均无显著差异 (P>0.05)；而4T组内杂交F2的CAT、T-SOD活力显著高于黑鲷 (P<0.05，图2)。

图2 不同投喂频率下杂交鲷与黑鲷肝脏抗氧化指标比较Fig.2 Comparison of liver antioxidant indexes of hybrid porgy of A.schlegelii ♀× P.major♂ and A.schlegelii with different feeding frequencies

2.4 杂交鲷与黑鲷肝功能指标变化

4种不同投喂频率下，杂交F2与黑鲷的ALT、AST和AKP等主要肝功能指标均无显著变化(P>0.05)。且在同一投喂频率下，杂交F2与黑鲷的肝功能指标也无显著性差异(P>0.05，图3)。

图3 不同投喂频率下杂交鲷与黑鲷肝功能指标比较Fig.3 Comparison of liver function indexes of hybrid porgy ofA.schlegelii ♀×P.major♂ and A.schlegelii with different feeding frequencies

3 讨论

3.1 生长与饲养效果分析

投喂与摄食直接关系到鱼类的生长与代谢。WGR和SGR为反映鱼类生长效果的重要指标。本实验中，杂交F2与黑鲷的生长性能等主要指标，在投喂频率从1T升至2T时显著升高，在投喂频率大于2T时不再升高并趋于稳定，表明两种鱼2次·d−1的投喂频率可以得到相对较好的养殖效果。对杂交鲂 (M.terminalis♀×Erythroculter ilishaeformis♂)[28]、卵形鲳鲹 (Trachinotus ovatus)[29]、鲻鱼 (Mugil liza)[30]及许氏平鲉 (Sebastes schlegeli) 幼鱼[31]的投喂频率研究也得出，在一定范围内升高投喂频率，鱼类的生长性能随之增加，继续升高投喂频率，其生长性能不再增加并逐渐趋于稳定。然而，在90～120 d内大口黑鲈 (Micropterus salmoides) 在2T组的WGR和SGR显著优于其他高投喂频率组[32]。这可能是因为过高的投喂频率导致喂食间隔变短，胃肠中的饲料还未排空又摄入了新的食物，使得胃排空率加快，肠胃负荷加大，进而影响食物中营养的充分吸收。此外，在本实验4个投喂频率组中，杂交F2的FBW、WGR、SGR均高于黑鲷，且在1T—3T组有显著差异；同样的饱食投喂2T，杂交F2的WGR (552.13±11.25)和SGR(4.67±0.32) 分别比黑鲷高 60% (344.48±47.69)和25% (3.72±0.26) 以上，表明杂交F2具有比亲本黑鲷更好的生长优势。

HSI、VSI可以衡量鱼体的能量状态[33]。本实验中，投喂频率超过2 T时，杂交F2与黑鲷的HSI、VSI均显著降低，说明超过一定范围后，继续升高投喂频率，鱼体的营养和能量积累并不会随之增大，甚至还会受到负面影响。对鲤 (Cyprinus carpio)[34]、黄颡鱼 (Pelteobagrus fulvidraco)[35]的研究也得出了类似结论。但对花羔红点鲑 (Salvelinus malma)[36]、大口黑鲈 (Micropterus salmoides)[32]和花鲈 (Lateolabrax maculatus) 幼鱼[37]的研究发现，升高投喂频率，HSI或VSI也随之增加。这可能与投喂频率升高使得鱼体的能量状态得到改善有关。而升高投喂频率，瓦氏黄颡鱼 (P.vachelli) 幼鱼的HSI却无显著变化[38]。另一方面，杂交F2在1T组的HSI、3T组的VSI显著高于黑鲷，这可能与杂交F2摄食与生长速度高于黑鲷有关，因此其肝脏等内脏中积累的脂肪较多，造成了肝体比、脏体比增大。

本实验中，投喂频率频从1T升至2T时，杂交F2和黑鲷的成活率显著增加；继续升高投喂频率，两种实验鱼的成活率无显著变化，其原因可能是1T的投喂频率不能够满足杂交F2和黑鲷生存和生长所需的食物供给，饥饿胁迫使得鱼体间抢食、自相残杀的概率加大，成活率降低。这种现象在养殖实验中也得到了证实。另外，投喂频率对两种鱼的CF、CV和FCR均无显著影响。这与杂交鲟(Acipenser schrenckiiBrandt♀×A.baeriBrandt♂) 的研究结论一致[39]，却与大黄鱼 (Larimichthys crocea)的结果不同[40]，这些不同的结果可能受到鱼的食性及养殖环境等的影响。而在相同投喂频率下，杂交F2的FCR与CV相对优于黑鲷，表明杂交F2的饲料利用率相对较高，个体差异相对较小，具有较好的品种优势潜力。

3.2 消化能力分析

消化酶活力反映了鱼类的消化能力，投喂频率的改变会引起鱼类消化酶活力的变化[41-42]。本研究通过分析胃蛋白酶、脂肪酶和α-淀粉酶等消化酶发现，低于2T的投喂频率显著影响了杂交F2和黑鲷的消化酶活力，2种鱼1T组的消化酶活力显著高于其他3组，且这3组间无显著差异。结合生长性能的变化趋势，说明在投喂频率较低、食物较少时，鱼体会提高其自身消化能力，达到充分吸收和利用食物的目的，降低因营养摄入不足所带来的生长差异；而在投喂频率较高、食物充足时，其消化酶活力仅维持在正常甚至较低水平便可满足生长和代谢所需[43]。这与许氏平鲉幼鱼[31]、黄斑篮子鱼(S.oramin) 幼鱼[44]的研究结果相似。因此，在饱食状态下，2T的投喂频率完全可以满足实验鱼的正常生长代谢所需。另外，与黑鲷相比，2T组杂交F2的胃蛋白酶、脂肪酶活力均有显著高表达，说明杂交F2的消化吸收营养能力较强，且与个体生长速度较快有关。

3.3 肝脏抗氧化能力与肝脏健康

鱼体内产生的活性氧 (Reactive oxygen species,ROS) 未及时清除时，会使组织和机体产生氧化损伤[45]。SOD 主要催化超氧阴离子 (·O−2) 生成过氧化氢 (H2O2)，CAT、GSH-Px主要催化机体内的H2O2分解成CO2和H2O[32,46]，MDA为SOD过氧化反应的产物[36]。对于杂交F2与黑鲷，CAT、T-SOD和GSH-Px活力随着投喂频率的增加呈先升高后降低的趋势，这表明机体在应激反应后通过自身的调节恢复平衡，未对机体造成不可逆损伤。这与卵形鲳鲹[47]的实验结果相似。不同的是，在大口黑鲈[25]中，随着投喂频率的升高CAT和T-SOD活力显著降低；而在花羔红点鲑[36]、异育银鲫 (C.auratus gibelio)[42]、大黄鱼[48]中，升高或降低投喂频率，CAT、SOD和GSH-Px活力不发生改变。此外，结合生长性能分析，在适宜的范围内升高投喂频率，抗氧化能力会维持在一个较高且相对稳定的状态，对生长有促进作用；超出此范围后，过低或过高的投喂频率均会使抗氧化能力显著降低，对生长产生抑制作用[46,49]。本实验中，2种鱼MDA活力不受投喂频率的影响。许多研究得出了类似结论[9-10,32]，但升高投喂频率，团头鲂 (M.amblycephala) MDA活力显著增加[50]。在4 T组，杂交F2的CAT、T-SOD活力显著高于黑鲷，说明杂交F2的抗氧化能力更强。一般认为，当肝脏病变或受损时，AST和ALT活力升高[51-52]。本实验中，增加投喂频率，杂交F2和黑鲷的肝脏ALT、AST和AKP活力无显著变化，表明本实验所设置的投喂频率未对2种鱼的肝脏造成严重且不可逆损伤。