海带在水产饲料中应用研究进展

王璐，蔡旺和，张文平，胡重华，余传启，周秋白

(江西农业大学动物科学技术学院，江西 南昌 330045)

海带又名海带菜、江白菜、昆布，为多年生冷温带大型底栖藻类。2020年，我国海带的养殖产量约165.2万吨，约占养殖海藻总产量的63.2%。目前，海带及海带提取物在饲料中的应用研究主要集中于畜禽动物，如改善乳品的品质、提高免疫和生产性能、维持精子的成活率等。与畜禽产品比，水产品具有低脂、高蛋白质、富含n-3多不饱和脂肪酸等更利于人体健康的优点。为满足人们对水产品的需求，大量的高密度精养得到推广。然而，饲料营养不均衡(Wang等，2021)、病原生物感染(黄洋洋，2020)、水环境恶化(Guardiola等，2013)等因素影响水产动物的健康，导致养殖产量降低、养殖户收益减少。海带作为饲料添加剂不仅具有改善水产品品质、诱食、提高机体免疫功能等作用，还能增加水产动物的体重、降低水产动物的死亡率，明显提高养殖户的经济效益。

一、海带的主要活性成分及功能

1.褐藻胶褐藻胶学名褐藻酸钠，由海带经过纯碱、氯化钙、盐酸等加工处理后制得性能稳定的褐藻酸盐的统称。褐藻胶经生物降解可得到由2～10个单糖通过糖苷键结合而成的低分子聚合物(寡糖)，研究表明，由褐藻胶降解得到的寡糖具有促进动物生长、抗菌、抗炎、抗氧化等多种功能(刘海超等，2020)。

2.褐藻糖胶褐藻糖胶又称岩藻糖胶、岩藻聚糖硫酸酯或褐藻多糖硫酸酯，是褐藻类植物中所特有的功能性多糖成分。现代研究表明，褐藻糖胶具有多种药理活性，如免疫调节、抗氧化、抗病毒、降血糖、减少肝脏脂质蓄积等。

3.褐藻淀粉褐藻淀粉又称海带淀粉、昆布素，是由葡萄糖通过1,3糖苷键链接而成的葡聚糖。有研究表明，褐藻淀粉具有多种有益药理活性，既可以作为食品，又可以作为治疗各种疾病的药物添加剂(范曼芳等，1988)。

4.褐藻多酚褐藻多酚是从褐藻中提取出的一类酚类化合物，结构为间苯三酚衍生物。研究表明，褐藻多酚具有抗氧化(郑丽杰等，2020)、抑菌(林超等，2006)、抗糖尿病综合征(Sharifuddin等，2015)等生物活性。由于褐藻多酚的多种生物活性与其复杂的结构有密切联系，所以对于褐藻多酚的研究仍处于初级阶段，但褐藻多酚拥有广阔的发展前景(Loshin等，2013)。

5.岩藻黄质岩藻黄质又称岩藻黄素、褐藻黄素，是类胡萝卜素中叶黄素类的一种天然色素，也是褐藻类特有的色素，可参与光合作用的光化学系统Ⅱ。据报道，岩藻黄质具有多种有益活性，如抗炎(冯金秀等，2020)和抗氧化(Yamamoto等，2011)等。此外，岩藻黄质的抗肥胖作用使其有望开发成为有前景的海洋药物和营养产品(Gammone等，2015)。

二、海带在水产饲料中的应用

海带作为一种大型海藻，在饲料中适当添加海带可提高水产动物的生长速度以及免疫和抗氧化能力(Niu等，2018；Kamunde等，2019)。但海带中含有较高比例的非淀粉多糖(NSP)，当饲料中海带添加量高于5%时，可降低饲料中有机物的消化率，从而抑制生长(Brugger等，2014)。

1.鱼饲料中添加适量(2.5%～10%)海带可改善鱼片品质、增强鱼体免疫力，还可通过促进细胞自噬、抑制脂质和胆汁酸合成，降低肝脏脂质蓄积，从而维持肝脏健康，同时通过刺激肌纤维变大、提高抗氧化能力，促进鱼体生长，这可能与海带中的多糖、多酚等活性物质有关。研究发现，饲料中添加3%～10%的海带粉增加了大西洋鲑的摄食量、改善其生长性能、提高其肝脏抗氧化能力，同时减轻温度等应激因素对鱼体的不利影响(Kamunde C等，2019)，这可能与海带中的褐藻糖胶、岩藻黄质、褐藻多酚等活性成分有关。Tuller等(2014)研究发现，与添加0%和0.5%的褐藻糖胶对比，饲料中添加1%的褐藻糖胶通过刺激肌肉中肌纤维变大而促进尖吻鲈的生长，相似的研究结果也在真鲷上有报道(Sony等，2019)。此外，岩藻黄质、褐藻多酚具有强抗氧化活性(Yuan等，2019)，研究表明，饲料中添加32～160毫克/千克岩藻黄质显著增加黄颡鱼血清中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性，同时显著减少丙二醛(MDA)的含量(Loshin等，2013)。周小秋等(2009)报道，鱼抗氧化能力与其生长也密切相关。

另有研究发现，饲料中添加2.5%的海带可显著促进黑鲷生长、提高背肌中多不饱和脂肪酸和总碘含量，从而改善鱼片品质，而当添加量增至10%时，黑鲷的生长受到显著抑制，这可能与显著降低的肠道蛋白酶活性有关(Yu等，2020)。摄食和消化过程是通过饲料改善鱼生长性能的决定性因 素(Ordonez-Grande等，2016；Volkoff等，2010)，同时，鱼消化道中的营养物质分解主要取决于消化酶活性(Ma等，2019)。研究表明，海带中高含量的非淀粉多糖会降低机体的消化酶活性(Brugger等，2014)；而饲料中添加0.5%～1.0%的海带粗多糖能显著改善斜带石斑鱼的生长性能，这可能与增强的消化道中蛋白酶、麦芽糖酶、乳糖酶活性有关(李文武等，2015)。这说明，海带中的非淀粉多糖抑制鱼消化道中的消化酶活性，海带中的其他多糖能增强消化酶活性，但直接添加过量的海带会抑制鱼消化酶活性，这可能与海带中的非淀粉多糖抑制消化酶活性作用强于其他多糖的增强消化酶活性有关。

此外，联合转录组与代谢组学分析发现，饲料中添加2.5%和10%的海带，可能通过促进细胞自噬、抑制脂质和胆汁酸合成来降低黑鲷肝脏脂质蓄积，而初级胆汁酸代谢通路可能是海带影响黑鲷肝脏健康的关键通路(Yu等，2021)。

2.软体动物相比鱼，软体动物可直接饲喂海带，且不会降低其消化功能。研究表明，用海带投喂养成期的中间球海胆，在促进其生长的同时，可有效改善海胆的性腺色泽(Loshin等，2013)。刘兴旺等(2006)报道，鲍鱼可分泌褐藻胶裂解酶，能充分利用海带中的褐藻胶作为其能量的来源。鲍鱼人工配合饲料中褐藻胶的添加量可达到20%～30%，并且随着饲料中褐藻胶含量的提高，饲料转化率和蛋白质效率也相应增加。此外，海带寡糖可促进海参生长、提高免疫相关酶活性、保护机体免受氧化损伤(仇哲，2015)。添加酶解海带寡糖可以提高海参体壁组织中免疫相关因子(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶)的活性，通过减少丙二醛的产生以保护机体免受氧化损伤(郭娜等，2019)。

3.甲壳类饲料中添加适量海带(1%～3%)可提高甲壳动物机体抗氧化能力，同时可能通过增强其消化率促进生长，最重要的是提高其成活率。芦雪(2014)的研究表明，饲料中添加适量的海带粉可促进斑节对虾生长，当海带粉的添加量小于2%时，斑节对虾的生长随着海带粉添加量的增加而显著增加；而当海带粉的添加量为3%～6%时，斑节对虾的生长无显著差异。刘立鹤等(2006)研究结果表明，随着饲料中海带粉含量的升高，粗蛋白质的表观消化率升高，凡纳滨对虾的增重率和饲料利用率均有提高的趋势，海带粉的添加量为3%左右时，幼虾增重率最高，然而过量的海带粉(3.2%～7%)会降低凡纳滨对虾饲料中的粗蛋白质表观消化率。杨维维等(2014)试验结果表明，在克氏原螯虾的饲料中分别添加0、0.5%、1.0%、2.0%、4.0%海带粉时，添加量为2%时虾的增重率达到最大，随着海带粉添加量的增加，虾的死亡率呈下降趋势，饵料系数在添加量为1.0%时最小；饲料中海带粉添加量为1.0%～2.0%时，克氏原螯虾肝胰脏的抗氧化能力显著提高。

综上可知，饲料中添加适量的海带均可促进鱼、软体动物、甲壳类的生长，维持其机体健康，添加量为甲壳类(1%～3%)＜鱼(2.5%～10%)＜软体动物(可直接饲喂海带)。

三、展望

海带在水产饲料中的应用价值在于其所含有的促进水产动物生长、维持机体健康、改善产品品质的活性成分，如褐藻糖胶、岩藻黄质、褐藻多酚、有机矿物质、维生素等。我国海带资源丰富、产量高、加工工艺成熟，随着科学研究的深入，海带、海带提取物作为环保型饲料添加剂将广泛应用于水产饲料中，促进水产养殖业健康可持续发展。