头足类是重要的海洋经济种类, 近年来由于渔获量下降, 人工养殖头足类的重要性日益显著^[1]。蛸类因其营养价值高、适口性好、需求量大等特点, 近年来受到越来越多的关注。目前, 由于蛸类幼体的繁育技术尚未达到产业化, 饲养个体主要依赖天然资源^[2-3]。因此, 为了实现可持续的商业化养殖, 应采取有效的饲养方案, 并探讨蛸类的生长和营养价值。除蛸类浮游幼体阶段的高死亡率外, 人工饲料的开发也是蛸类商业化养殖亟待突破的瓶颈^[4-5]。用人工饲料饲喂蛸类的研究已有报道, 但与饲喂天然饵料相比, 饲喂人工饲料的头足类其生长性能差, 这可能是由于人工饲料的适口性低或营养不均衡, 尚不能满足蛸类的营养需求^[6-8]。

短蛸(Octopus ocellatus)隶属于软体动物门、头足纲、八腕目、蛸科。它肉质鲜美, 生长快, 经济价值高, 生命周期通常为1年, 是开展人工养殖的优良品种^[9]。但目前仍未有满足要求的人工饲料用于短蛸, 而天然饵料具有更大的生产潜力。短蛸喜食鲜活饵料, 主要是甲壳类动物、软体动物或鱼类等, 也可摄食蟹、鱼的尸体等^[10]。适口和廉价的饵料是商业水产养殖成功的基本要求^[4]。故而, 在研制出可被短蛸接受的人工饲料之前, 寻求能使短蛸生长快、营养价值高的饵料, 是获得高质量、低成本产品可行有效的办法。

本实验以4种生物饵料分别饲喂短蛸, 探究不同饵料对其生长性能、肌肉成分和酶活性的影响, 以期为短蛸的规模化生产以及饵料饲料的应用开发提供参考依据。

1 材料与方法 1.1 实验材料

实验在烟台市水产研究所科研中试基地进行, 挑选120只体格健壮、规格一致、平均体质量为(8.2±1.49) g的短蛸作为实验材料。实验用4种生物饵料为南美白对虾(Penaeus vannamei)、肉球近方蟹(Hemigrapsus sanguineus)、菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)和玉筋鱼(Ammodytes personatu), 均购自附近水产市场。

1.2 实验方法

将120只实验用短蛸随机分配到12个上口径74 cm×下口径59 cm×高72 cm的塑料水桶内, 以直径50 mm的PVC三通作为遮蔽物, 每种饵料设定3个重复组, 每组10只。实验开始前混合投喂菲律宾蛤仔和肉球近方蟹暂养1周。养殖期间, 水温控制在20~22℃, 盐度为30~33, 光照强度为800~1 000 lx。实验周期30 d, 每日于08: 30换水1次, 17: 00饱食投喂1次, 南美白对虾和玉筋鱼投喂时解冻, 肉球近方蟹和菲律宾蛤仔鲜活投喂, 次日8: 00清除残饵。

1.3 样品收集与分析

实验结束后, 采样前将实验短蛸饥饿24 h, 对每组短蛸进行称重, 以计算增重率(weight gain rate, WGR)。每组随机取3只短蛸, 以37.5 g/L的MgCl·6H₂O麻醉, 解剖取内脏团和肝胰腺并称重, 以计算脏体比(viscerosomatic index, VSI)和肝体比(heaptosomatic index, HSI)。分离的肝胰腺用于谷丙转氨酶(glutamic-pyruvictransaminase, GPT)、谷草转氨酶(glutamic-oxaloacetic transaminase, GOT)、谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase, GDH)和酸性磷酸酶(acid phosphatase, ACP)活性的测定。分离的胃用于测定胃蛋白酶(pepsin)活性。取腕部肌肉105℃烘至恒重, 测得水分含量^[11]; 采用凯氏定氮法测得粗蛋白质含量^[12]; 采用脂肪测定仪测得粗脂肪含量^[13]; 将肌肉样品在电炉上炭化至无烟后置于马弗炉550℃灼烧完全测得粗灰分含量^[14]。肝胰腺中GPT、GOT、GDH和ACP活性以及胃中的胃蛋白酶活性采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒进行测定。

1.4 数据分析

用SPSS20.0软件进行数据分析, 以平均值±标准误(mean±SE)表示。显著性检验采用单因素方差分析(one way ANOVA), 并采用Duncan多重比较检验, P < 0.05为差异显著。

短蛸成活率、增重率、肝体比和脏体比按如下公式计算:

成活率(survival rate, SR, %)=100×实验期末鱼体总数/实验期初鱼体总数,

增重率(weight gain rate, WGR, %)=100×(期末平均体重–期初平均体重) /期初平均体重,

肝体比(heaptosomatic index, HSI, %)=100×肝胰腺重/实验期末体重,

脏体比(viscerosomatic index, VSI, %)=100×内脏重/实验期末体重。

2 结果 2.1 不同饵料对短蛸生长性能的影响

不同饵料对短蛸生长性能的影响见表 1。四种饵料在实验期间对短蛸的成活率无影响。肉球近方蟹组的增重率最高, 显著高于其他各组(P < 0.05)。南美白对虾组脏体比最高, 显著高于玉筋鱼组(P < 0.05), 但与肉球近方蟹组和菲律宾蛤仔组的脏体比无显著差异(P < 0.05);肉球近方蟹组、菲律宾蛤仔组和玉筋鱼组的脏体比无显著差异(P < 0.05)。各饵料组短蛸的肝体比无显著差异(P < 0.05)。

2.2 不同饵料对短蛸肌肉营养组成的影响

短蛸腕部肌肉的营养组成结果见表 2。短蛸肌肉的水分含量为78.46%~79.63%, 各组间无显著差异。各组饵料对短蛸肌肉中蛋白质和脂肪含量具有显著影响(P < 0.05), 肌肉的蛋白质和脂肪含量分别为70.68%~72.58%和2.04%~2.39%。南美白对虾组和肉球近方蟹组蛋白含量无显著差异(P < 0.05), 显著高于菲律宾蛤仔组和玉筋鱼组蛋白含量(P < 0.05);肉球近方蟹组肌肉的脂肪含量最高, 显著高于其余各组(P < 0.05)。肌肉的灰分含量为8.07%~9.12%, 南美白对虾组、肉球近方蟹组和菲律宾蛤仔组肌肉中灰分含量无显著差异(P < 0.05), 但显著高于玉筋鱼组(P < 0.05)。

2.3 不同饵料对短蛸酶活性的影响

不同饵料对短蛸酶活性的影响见表 3。南美白对虾组的GPT活性显著高于其余各组(P < 0.05), 菲律宾蛤仔组和玉筋鱼组的GPT活性无显著性差异(P < 0.05), 且显著高于肉球近方蟹组(P < 0.05)。肉球近方蟹组的GOT活性显著高于其余各组(P < 0.05), 菲律宾蛤仔组GOT活性显著高于南美白对虾组和玉筋鱼组, 南美白对虾组GOT活性最低, 显著低于玉筋鱼组。南美白对虾组、肉球近方蟹组和菲律宾蛤仔组的GDH活性无显著性差异(P < 0.05), 且显著高于玉筋鱼组(P < 0.05)。菲律宾蛤仔组的ACP活性最高, 显著高于其余各组(P < 0.05), 肉球近方蟹组和玉筋鱼组的ACP活性无显著差异(P < 0.05), 且显著高于南美白对虾组(P < 0.05)。不同饵料组的胃蛋白酶活性均有显著性差异, 其中玉筋鱼组的胃蛋白酶活性显著高于其余各组(P < 0.05)。

3 讨论 3.1 不同饵料对短蛸生长性能的影响

饵料的蛋白质水平影响特定生长率, 从而影响增重率, 当饵料中的蛋白质接近水生动物所需的理想水平时, 动物的日增重最高, 蛋白质的沉积量最大^[15]。蛸类以蛋白质为主要的能量来源, 对脂类的消化率很低, 有研究表明当饵料脂肪含量较高时, 真蛸生长较慢^[4]。García等^[2]研究了不同饲料对真蛸生长和营养利用的影响, 结果表明饲喂低蛋白质高脂肪饲料的真蛸生长较差。以东方对虾、三疣梭子蟹、菲律宾帘蛤和玉筋鱼的蛋白质含量为参照, 其含量分别为18.6%、15.9%、7.5%和17.2%^[16]。本实验肉球近方蟹组短蛸的增重率最高, 其原因可能是菲律宾蛤仔蛋白质含量低, 故增重率较低; 而南美白对虾和玉筋鱼的蛋白质含量虽然高于肉球近方蟹, 但可能超出了短蛸的生长需求, 故也不能很好的促进生长。这与徐云等^[17]对三疣梭子蟹及汪元等^[18]对拟目乌贼的研究结果基本一致。王鹏帅等^[19]也指出饲料中蛋白质水平对乌贼生长有显著性影响。

头足类喜食甲壳类动物, 与以鱼类为食相比, 以甲壳类动物为食增长更快^[20-21]。蛸类养殖中常以鲜活的虾蟹、贝类等为饵料, 在长蛸养殖中, 诱食性为蟹类 > 贝类 > 小杂鱼, 短蛸喜食蟹类和小型贝类^[22-23]。本实验肉球近方蟹组短蛸的增重率显著高于南美白对虾组、菲律宾蛤仔组及玉筋鱼组。这与Cagnetta等^[24]的研究结果一致, 即蛸类对蟹类的摄食量显著大于鱼类, 以蟹类为食表现出最佳生长和增重。Rosas等^[9]研究结果也表明, 与高脂干颗粒饲料相比, 用冷冻蟹类饲喂玛雅蛸(Octopus maya)获得了较高的生长速率。在自然条件下生存的真蛸群体中, 其饵料组成中蟹类占62%~80%, 而鱼类只占12%~30%, 在人工养殖条件下, 相比较鱼类, 蛸类也更偏食甲壳类动物^[25-26]。Cerezo等^[7]也指出生长不仅与饵料的营养特性有关, 而且还与对饵料的偏好有关。

3.2 不同饵料对短蛸肌肉营养组成的影响

短蛸是典型的肉食性软体动物, 蛋白质和脂肪的含量是评价动物体营养价值的重要依据^{[15, 27]}。本研究中, 各组对短蛸的蛋白质和脂肪含量有显著影响, 这可能与实验所用四种饵料在蛋白质和脂肪含量上的差异有关。适宜的蛋白质水平能促进水生动物蛋白质的合成, 抑制脂肪蓄积, 但当饲料蛋白质水平过低或过高时, 都会影响水生动物的体脂沉积^[18]。据王光亚^[16]报道, 东方对虾、玉筋鱼、三疣梭子蟹和菲律宾帘蛤的蛋白质含量顺序为, 东方对虾 > 玉筋鱼> 三疣梭子蟹 > 菲律宾帘蛤(18.6% > 17.2% > 15.9% > 7.5%), 脂肪含量为东方对虾 < 菲律宾帘蛤 < 三疣梭子蟹 < 玉筋鱼(0.8% < 2.2% < 3.1% < 5.6%), 因此与蛤蜊和鱼相比, 虾蟹是典型的高蛋白质低脂肪饵料。南美白对虾组和肉球近方蟹组短蛸的蛋白质含量显著高于菲律宾蛤仔和玉筋鱼组, 而肉球近方蟹组短蛸的脂肪含量显著高于其余各组, 这可能是因为南美白对虾和肉球近方蟹均能满足短蛸对蛋白质的营养需求, 有利于促进短蛸蛋白质的合成; 但南美白对虾的脂肪含量低于肉球近方蟹, 因此肉球近方蟹组短蛸的脂肪含量高。这与李正等^[28]关于不同饵料对曼氏无针乌贼幼体体成分影响的研究相一致。汪元等^[18]研究也表明, 拟目乌贼肌肉粗蛋白质和粗脂肪含量受饲料蛋白质水平影响显著, 过低和过高的饲料蛋白质水平均会导致拟目乌贼肌肉脂肪含量的升高。王鹏帅等^[19]也指出饲料蛋白质含量可以影响乌贼肌肉蛋白质含量, 而蛋白质水平对其脂肪含量的影响, 不同物种表现不同。

3.3 不同饵料对短蛸酶活性的影响

蛋白质代谢以氨基酸为核心, 饲料或饵料中的蛋白质都要降解为氨基酸才能被机体利用, GPT和GOT主要存在于肝脏中, 其活性与氨基酸代谢强弱有着密切联系, 是反映肝脏功能正常与否的重要指标^{[18, 29-30]}。当肝细胞受到损伤时, GPT和GOT会从肝细胞中释放出来, 进入血液, 使肝组织中的酶活性下降^[18]。本实验不同饵料对短蛸肝胰腺的GPT和GOT活性有显著影响。南美白对虾组短蛸的GPT活性显著高于其余各组, 这可能与饵料的蛋白质水平有关, 南美白对虾蛋白质含量高于肉球近方蟹, 可以提高GPT活性。汪元等^[18]研究表明, 随着饲料蛋白质水平增加, 乌贼肝脏中GPT含量先上升后稳定。肉球近方蟹组的GOT活性最高, 而南美白对虾组GOT活性最低, 这可能是因为南美白对虾中蛋白质含量超过了短蛸的需要量, 过剩的蛋白质经消化吸收分解为氨基酸, 氨基酸经过脱氨基作用, 不含氮部分进一步合成脂肪, 并在肝胰腺中积累进而造成损伤, 导致肝胰腺中的GOT出现外溢现象, 使得GOT含量降低^{[18, 30]}。GDH是动物体内最重要的脱氢酶, 是非必需氨基酸合成的关键酶, 其活性与蛋白质的合成与分解有密切关系^[29-30]。本实验玉筋鱼组短蛸GDH活性显著低于其他各组, 表明与其他三种饵料相比, 投喂玉筋鱼对短蛸蛋白质代谢的影响更为显著。ACP由肝脏产生, 是软体动物溶酶体酶的重要组分, 在体内直接参与磷酸基团的转移和代谢, 作为代谢调控酶在免疫反应中发挥重要作用^[18]。菲律宾蛤仔组短蛸的ACP活性显著高于其余各组, 这与Rosa等^[9]实验4的研究结果一致, 即饲喂蛤蜊的玛雅蛸(Octopus maya)体内有较高的ACP活性, 饲喂鲜蟹肉的含量较低。

胃蛋白酶是关系到水生动物蛋白质消化吸收的主要消化酶, 其活性与饵料种类及饵料中营养成分的种类和含量有密切关系^{[18, 31]}。玉筋鱼组的胃蛋白酶活性最高, 这可能是因为与其他饵料相比玉筋鱼的蛋白含量较高, 刺激了短蛸的胃蛋白酶分泌。杨奇慧等^[32]也指出, 胃蛋白酶活性在不同的试验条件下变化较大。研究表明, 水生动物会根据饲料的不同营养水平, 来调节蛋白酶的分泌, 且蛋白酶活性的变化与饵料的蛋白质含量有关^{[18, 33-34]}。Rosas等^[35]表明马雅蛸具有调节消化酶以适应不同的饵料和蛋白质水平的能力, 这与蛸类的生长机制密切相关, 也取决于饵料是否满足其营养需求。苟妮娜等^[36]研究不同蛋白质水平的饲料对凡纳滨对虾蛋白酶的影响, 结果表明胃蛋白酶活性对蛋白含量的变化较为敏感。

4 结论

本研究发现投喂肉球近方蟹可以显著提高短蛸的增重率; 不同饵料对短蛸肌肉的蛋白质、脂肪和灰分含量有影响, 对其肝胰腺功能和胃蛋白酶活性也有显著影响。