动物营养学报    2020, Vol. 32 Issue (5): 2361-2368    PDF    
不同饲料对小龙虾日摄食率、消化率、生长及肌肉品质的影响
黄春红1,2 , 梁洲勇1 , 陈蕴1 , 郭慧1 , 类延菊1     
1. 湖南文理学院生命与环境科学学院, 水产高效健康生产湖南省协同创新中心, 动物学湖南省高校重点实验室, 常德 415000;
2. 长沙理工大学化学与生物工程学院, 湖南省水生资源食品加工工程技术研究中心, 长沙 410004
摘要: 为开发小龙虾(Procambarus clarkii)饲料资源,采用消化试验研究了小龙虾对8大类共计30种饲料的日摄食率和消化率,并采用稻田养殖模式生长试验研究了日摄食率和消化率均较高的土豆、红薯、黄豆、黑米、猪肝和草鱼肝对小龙虾的养殖效果。消化试验结果表明:小龙虾对不同种类饲料的日摄食率由高到低依次为动物类、配合饲料类、水果类、谷类、根茎瓜类、豆类、叶菜类、野草类;对不同种类饲料的消化率由高到低则依次为水果类、根茎瓜类、动物类、谷类、叶菜类、配合饲料类、豆类、野草类。结果表明:土豆组、红薯组和黄豆组小龙虾存活率均在90%以上,而猪肝组和草鱼肝组存活率则低于80%;土豆组小龙虾特定生长率最高,其次为黄豆组,且二者均显著高于红薯组、黑米组、猪肝组和草鱼肝组(P < 0.05);黄豆组小龙虾含肉率最高(20.88%),草鱼肝组则最低(16.83%);小龙虾肌肉的硬度、胶黏性和咀嚼性均以黄豆组最高、猪肝组最低,且2组间差异显著(P < 0.05)。黄豆组小龙虾肠道组织结构及肌纤维密度均较好,而草鱼肝组则均相对较差。黑米组小龙虾肌肉中盐溶性蛋白质含量最高(7.70%),黄豆组其次(6.08%)。综合来看,黄豆、土豆对小龙虾的养殖效果相对较好。
关键词: 小龙虾    日摄食率    消化率    肌肉    盐溶性蛋白质    
Effects of Different Feeds on Daily Feeding Rate, Digestibility, Growth and Muscle Quality of Crayfish (Procambarus clarkii)
HUANG Chunhong1,2 , LIANG Zhouyong1 , CHEN Yun1 , GUO Hui1 , LEI Yanju1     
1. Key Laboratory of Zoology in Hunan Higher Education, Collaborative Innovation Center for Efficient and Health Production of Fisheries in Hunan Province, College of Life and Environmental Science, Hunan University of Arts and Science, Changde 415000, China;
2. Hunan Provincial Engineering Research Center for Food Processing of Aquatic Biotic Resources, School of Chemistry and Biological Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410004, China
Abstract: In order to develop feed resources for crayfish (Procambarus clarkii), daily feeding rate and digestibility of 30 kinds of feeds (8 categories) were studied by digestion trial, and the culture effects of potato, sweet potato, soybean, black rice, pork liver and grass fish liver on crayfish were studied by paddy field cultivation and growth trial. Results of digestion trial showed that the daily feeding rate of crayfish for different kinds of feeds from high to low were animal feed, compound feeds, fruits, grains, rhizome melons, beans, leafy vegetables and weeds, and the digestibility of crayfish for different kinds of feeds from high to low were fruits, rhizome melons, animals, grains, leafy vegetables, compound feeds, beans and weeds. Results from growth trial showed that the survival rate of crayfish fed potato, sweet potato or soybean was over 90%, while it was lower than 80% for crayfish fed pork liver or grass carp liver. The specific growth rate of crayfish fed potato was the highest and followed by soybean, both of them were significantly higher than those fed sweet potato, black rice, pork liver or grass carp liver (P < 0.05). The muscle ratio of crayfish fed soybean was the highest (20.88%), but it was the lowest (16.83%) when crayfish fed grass carp liver; muscle hardness, viscosity and chew ability of crayfish fed soybean and pork liver were the highest and the lowest, respectively, and significant difference was founded between them (P < 0.05). The intestinal morphology and muscle fiber density of crayfish fed soybean were better, but those of crayfish fed grass carp liver were worse. The salt soluble protein content (7.70%) in muscle of crayfish fed black rice was the highest, and followed by those fed soybean (6.08%). From the above, the culture effects of soybean and potato on crayfish are better than other feeds.
Key words: crayfish    daily feeding rate    digestibility    muscle    salt soluble protein    

小龙虾(Procambarus clarkii),又名克氏原螯虾,其肉质鲜美,在中国被广泛养殖。随着克氏原螯虾养殖规模的扩大,饲料需求也相应增加。小龙虾属杂食性动物,其食性相当广泛。但是,当前淡水养殖的小龙虾以摄食人工配合饲料为主,其食物种类相对比较单一,这主要是因为目前已公开发表的有关小龙虾饲料和营养方面的研究,尤其是关于小龙虾对不同种类天然饲料的摄食率与消化率,以及不同种类饲料在小龙虾养殖中的应用效果评价等方面的研究还很缺乏。了解天然饲料在小龙虾养殖中的应用情况,进而促进天然饲料资源的开发与利用,确定小龙虾对不同饲料的摄食率和消化率,以及明确不同饲料对小龙虾生长和肉质等方面的影响显得十分重要。国外对小龙虾的研究主要以生物学特性[1-3]和虾体活性成分功能研究[4-6]较多,而国内则对小龙虾的人工养殖报道较多。目前,小龙虾主要有稻田、池塘、水库、湖泊单独养殖及虾、鱼、蟹等混合养殖2种模式[7]。小龙虾养殖面积和年产量近年来呈持续增长趋势,如近年来四大淡水虾类以小龙虾年平均增长率最高[8];2017年中国小龙虾总产量已达到112.97万t,较2016年增长了36.59%[9]。虽然国内已有少数学者观察和研究了小龙虾对伊乐藻、苦草、小浮萍、水芹菜、水花、玉米粒等植物性食物的选择性和摄食节律[10-12],以及配合饲料[13]和部分动物性食物[14-16]对小龙虾生长和免疫等方面的影响。但是,目前有关小龙虾饲料方面的研究涉及的饲料种类和研究指标都较少,研究内容也较浅。整体来看,小龙虾对不同种类天然饲料的日摄食率与消化率影响的研究,以及不同种类饲料对小龙虾存活、生长、肠道组织结构和肌肉品质等方面影响的研究都还很缺乏。鉴于此,本研究拟通过消化试验和生长试验明确小龙虾对不同种类天然饲料的摄食与应用效果,旨在开发小龙虾天然饲料资源,为小龙虾养殖企业或广大养殖户自主选择饲料提供参考依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 试验饲料

谷实类、豆类、叶菜类、根茎瓜类、水果类、猪肝、草鱼肝、小龙虾专用配合饲料等24种饲料从市场上购得;野草类、螺狮、蚯蚓等6种饲料从野外采集得到。

1.1.2 试剂及仪器

无水乙醇、二甲苯、苏木精、伊红、盐酸、氯化钠、考马斯亮蓝G250等均为分析纯,牛血清蛋白标准品购于国家标准物质网。试验仪器主要有DH-101型电热恒温干燥箱(天津中环)、BS-124型电子天平(德国赛多利斯)、YD-335型半自动石蜡切片机(上海之信)、2XC2 XSP-2C型连续变倍摄影显微镜(日本奥林巴斯)、TA.XT.plus型物性分析仪(英国SMS)、SYNERGY HTX型酶标仪(美国伯腾)等。

1.2 小龙虾对不同饲料日摄食率和消化率的测定方法

将来源相同且体质量相近的野生小龙虾[平均体质量(12.68±0.45) g]按饲料分组,每组3个重复,每个重复5尾虾。为避免小龙虾相互争斗和便于收集残饵与粪便,各重复的5尾小龙虾均单独养殖于长、宽、高分别为36、24、12 cm的养殖盆的5个隔室中,各隔室底面积约144 cm2。为保持饲料中水分,各盆注水50 mL。先对小龙虾进行3 d的预饲养,以适应试验饲料和养殖环境。预试期结束后空腹24 h,再采用饱饲法将新鲜饲料或已泡发好的豆类和谷类饲料投喂给小龙虾。正试期间投料5 d,残饵与粪便收集到第6天。每天08:30和18:00投料,17:30和次日08:00收集残饵,并采用全收粪法和虹吸管于投料2 h后开始收集粪便,之后每隔2 h集中收集1次粪便,直至每日22:00。每日观察试验虾健康状况,并于每日18:00投料前彻底清理养殖盆,并换注新水。残饵与粪便于70 ℃干燥箱中干燥至恒重。根据以下公式计算日摄食率和消化率(重量单位为g,均为风干基础):

1.3 不同饲料对小龙虾养殖效果的评价方法 1.3.1 试验设计

根据小龙虾对不同饲料的日摄食率和消化率结果,再结合生产实际,从28种天然饲料中选出6种饲料进行养殖效果评价。将450尾小龙虾[平均体质量(14.07±0.74) g]随机分成6个组,每组3个重复,每个重复25尾虾,于2019年8—9月在稻田中采用围网养殖方法和饱饲法对小龙虾进行45 d的生长试验。试验前各组小龙虾空腹称重,试验结束的次日上午采集各组小龙虾,记录各组虾尾数,并分别称重,之后分离虾壳和虾肉,分别称重。各组选取6尾虾,分别切取前肠和同一部位虾肉,固定于4%的甲醛中,以制作肠道和虾肉石蜡组织切片;另取部位相同且长、宽、高均约为1 cm的虾肉,立即于质构仪上进行质构指标分析;各组剩余虾肉于-80 ℃保存,用于盐溶性蛋白质含量分析。

1.3.2 存活率、含肉率及特定生长率计算
1.3.3 肌肉质构指标测定

参考李高尚等[17]的方法和设定的参数,采用平底圆柱形探头P/36R和TPA模式对虾肉样品进行2次压缩以测定肌肉硬度和弹性等质构指标。测试前速率3 mm/s,测试速率2 mm/s,测试后速率2 mm/s,压缩程度为50%,停留间隔时间为5 s。每个检测指标均平行测试3次。

1.3.4 肠道及肌肉组织结构观察

参照文献[18],采用苏木精-伊红染色法制作石蜡组织切片,并于连续变倍摄影显微镜下观察和分析各组小龙虾肠道和肌肉组织结构变化。

1.3.5 肌肉中盐溶性蛋白质含量测定

参照文献[19]的方法提取肌肉中盐溶性蛋白质,采用考马斯亮蓝法测定其含量。

1.4 数据统计分析

试验结果采用平均值±标准差(mean±SD)表示,采用SPSS 19.0统计软件中的ANOVA过程进行单因子方差分析(one-way ANOVA)及Duncan氏法多重比较,显著性水平设为P < 0.05。

2 结果 2.1 不同饲料对小龙虾日摄食率和消化率的影响

表 1可知,日摄食率在1%以上的饲料有蚯蚓、香蕉、猪肝、黑米4种。4种野草类饲料的日摄食率则均低于0.2%。整体来看,小龙虾对不同种类饲料的日摄食率由高到低依次为动物类、配合饲料类、水果类、谷类、根茎瓜类、豆类、叶菜类、野草类;对不同种类饲料的消化率由高到低则依次为水果类、根茎瓜类、动物类、谷类、叶菜类、配合饲料类、豆类、野草类。除苋菜、大米、绿豆及4种野草类饲料的消化率低于90%外,其余23种饲料的消化率均在90%以上。

表 1 小龙虾对不同饲料的日摄食率及消化率(风干基础) Table 1 Daily feeding rate and digestibility of different feeds for crayfish (air-dry basis)  
2.2 不同饲料对小龙虾存活、生长及肠道组织结构的影响

表 2可知,小龙虾存活率以土豆组和红薯组最高(均为96%),猪肝组和草鱼肝组最低(均为76%)。小龙虾含肉率则以黄豆组最高(20.88%),草鱼肝组最低(16.83%)。小龙虾特定生长率以土豆组最高,黄豆组次之,黑米组最低,且土豆组与其他组间的特定生长率均存在显著差异(P<0.05)。

表 2 不同饲料对小龙虾存活率、含肉率及特定生长率的影响 Table 2 Effects of different feedstuffs on survival rate, muscle ratio and specific growth ratio of crayfish

综合小龙虾的肠绒毛密度、长度和宽度来看,土豆组、黄豆组及黑米组肠绒毛较长、较宽、形态也较好;红薯组和猪肝组肠道组织染色较浅,且肠绒毛相对较短,形态也相对较差;草鱼肝组肠绒毛虽然相对较长,但组织染色明显较其他组异常,可能肠道组织存在损伤和病变(图 1)。

图 1 不同饲料对小龙虾肠道组织结构的影响 Fig. 1 Effects of different feeds on intestinal morphology of crayfish (200×)
2.3 不同饲料对小龙虾肌肉品质的影响

表 3可知,小龙虾肌肉的弹性和凝聚性各组间差异均不显著(P>0.05);肌肉的硬度、胶黏性和咀嚼性则均以黄豆组最高、猪肝组最低,且2组间存在显著差异(P<0.05);肌肉的回复性则以黑米组最好,猪肝组最差,且2组间存在显著差异(P<0.05)。

表 3 不同饲料对小龙虾肌肉质构指标的影响 Table 3 Effects of different feeds on muscle texture indices of crayfish  

各组小龙虾肌肉组织结构排列均较整齐有序,肌纤维密度和直径无明显差别,但以红薯组及黄豆组较好,黑米组其次。土豆组、猪肝组及草鱼肝组肌纤维间隙相对较大,肌纤维密度相对较其他组略低(图 2)。

图 2 不同饲料对小龙虾肌肉组织结构的影响 Fig. 2 Effects of different feeds on muscle morphology of crayfish (400×)

图 3可知,小龙虾肌肉中盐溶性蛋白质含量以黑米组最高,土豆组最低,且前者约为后者的4.2倍,并且黑米组显著高于其他各组(P<0.05);黄豆组虾肉中盐溶性蛋白质含量仅次于黑米组,显著高于猪肝组、草鱼肝组和土豆组(P<0.05)。

数据肩标相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同字母表示差异显著(P<0.05)。 Values with the same letter superscripts mean no significant difference (P > 0.05), while with different letter superscripts mean significant difference (P < 0.05). 图 3 不同饲料对小龙虾肌肉中盐溶性蛋白质含量的影响 Fig. 3 Effects of different feeds on salt soluble protein content in muscle of crayfish
3 讨论 3.1 不同饲料对小龙虾日摄食率和消化率的影响

董育朝等[20]报道,小龙虾对水蚯蚓和鱼肉等动物性饲料的摄食率明显高于一般植物性饲料,这与本研究结果类似。本研究中小龙虾对几种动物性饲料的日摄食率较高,且消化率也高,对水果类饲料的日摄食率仅低于动物类饲料和配合饲料,但对几种野草类饲料的日摄食率和消化率则均很低,原因可能与动物性饲料富含腥味物质和水果类食物甜度较高,适口性较野草类好有关,但小龙虾对腥味和甜味是否有偏好则还需进一步研究。除野草类饲料以外,小龙虾对不同种类饲料的消化率差异不是很大,但是对不同种类饲料的日摄食率差异较大。据报道,饲料的物理性状会影响小龙虾的摄食率,例如,有研究表明小龙虾对玉米和配合饲料的日摄食率分别与玉米粒浸泡时间及配合饲料的形状等有关[12, 21]。24 ℃水温条件下,平均体重为24.5 g的小龙虾对配合饲料的日摄食率达4.6%[22],分别远高于本研究中的0.73%和0.95%,这可能也与小龙虾体重规格、水温及配合饲料的营养水平和加工质量差异较大等因素有关。

3.2 不同饲料对小龙虾存活、生长及肠道组织结构的影响

小龙虾存活率和特定生长率是影响小龙虾养殖效益的2个极为重要的指标。本研究中各组小龙虾的特定生长率均在1%/d以下,明显低于邓慧芳[23]和鲁耀鹏等[24]报道的小龙虾特定生长率分别为1.38%/d~1.87%/d和2.50%/d~3.20%/d的研究结果。不同研究者关于小龙虾特定生长率的研究结果存在较大差异,这除了与小龙虾饲料中营养成分含量、养殖密度、养殖环境、生长阶段等不同有关外,可能还与小龙虾属异速生长动物[25],以及5—7月为小龙虾快速生长期,8月以后其体重增长趋缓的生长规律有关[26]。本研究中小龙虾生长试验在8—9月开展,故小龙虾的特定生长率相对较低。尽管小龙虾对猪肝和草鱼肝的日摄食率较高,但由于生长试验是在平均气温35 ℃以上的高温季节进行,饱饲条件下投喂的新鲜动物性饲料极易残余并引发腐败变质,从而恶化养殖环境和滋生病原菌,这应该是导致猪肝组和草鱼肝组小龙虾死亡率高和特定生长率低,以及草鱼肝组肠道组织结构异常的主要原因。目前,有关饲料对小龙虾肠道组织结构影响的研究很少,有研究表明,饲料中添加0.3%的大豆皂甙可明显改善大菱鲆幼鱼肠道菌群,有利于促进肠道健康[27],但肠道胰蛋白酶的活性则随大豆皂甙添加量的升高而显著下降[28],本试验中黄豆组小龙虾肠道组织结构和含肉率均较好,但特定生长率不如土豆,可能与黄豆中富含皂甙类物质有密切关系。总之,为提高高温季节小龙虾存活率,给小龙虾投喂动物性饲料时需控制好投喂量,确保投喂的动物性饲料能够在较短时间内被摄取且基本无残饵。相对于猪肝和草鱼肝,土豆和红薯淀粉含量较高,蛋白质含量低,且不易变质,虾存活率和特定生长率反而更高。黑米组小龙虾存活率也较低,其原因还有待深入研究。

3.3 不同饲料对小龙虾肌肉品质的影响

本研究中,6种不同饲料养殖的小龙虾,其肌肉质构指标中除凝聚性与田娟等[29]对洞庭湖小龙虾的研究结果相近以外,其余5项指标均不同程度地高于田娟等[29]的研究结果。黄豆组小龙虾肌肉的硬度、胶黏性和咀嚼性均最好,较其他组更能改善小龙虾的肉质,更符合消费者偏爱坚实质地的市场需求,这与刘永涛等[30]饲喂黄豆的小龙虾在口感方面更具优势的研究结果类似,其中原因可能与黄豆中多肽类、低聚糖、皂甙类等活性成分含量较丰富有关[31]。对罗非鱼的研究表明,罗非鱼饲料中添加蚕豆和大豆提取物可以一定程度上脆化和改善肉质,且改善肉质的作用跟豆类中皂甙类成分有密切关系[32]。总体来看,本试验中不同饲料对小龙虾肌纤维的影响均不大,这可能与养殖时间相对较短有关。目前,有关外源因素对小龙虾肌肉组织显微结构影响的研究仍很欠缺。由于虾肉在脱水和透明处理过程中极易发散和发脆,不利于制作石蜡组织切片,本研究又仅制作了虾肉纵向石蜡切片,故还不能充分说明不同饲料对小龙虾肌肉品质的影响程度。为了能更好地体现不同饲料对小龙虾肌肉组织显微结构的影响,除了延长小龙虾的养殖周期以外,还应采用电镜切片技术研究肌肉的组织结构。盐溶性蛋白质是影响水产品加工特性的一个重要指标,以鱼糜为例,鱼肉中盐溶性蛋白质含量越高,鱼糜的凝胶强度越大、弹性越好,即鱼糜的凝胶强度与盐溶性蛋白质含量呈极显著正相关。本试验中小龙虾肌肉中盐溶性蛋白质含量以黑米组最高,但仍明显低于草鱼、鲫鱼、鳙鱼、鲢鱼4种淡水鱼类鱼肉中盐溶性蛋白质含量(9%~11%)[33]

4 结论

① 小龙虾对不同种类饲料的日摄食率由高到低依次为动物类、配合饲料类、水果类、谷类、根茎瓜类、豆类、叶菜类、野草类。

② 小龙虾对不同种类饲料的消化率由高到低依次为水果类、根茎瓜类、动物类、谷类、叶菜类、配合饲料类、豆类、野草类。

③ 综合来看,黄豆、土豆对小龙虾的整体养殖效果较好。

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