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[摘要]浮萍是一種分布廣泛的小型漂浮水生植物 具有生長能力旺盛 富含賴氨酸與類胡蘿卜素等優點。觀賞魚的營養需求全面 且需要著重于魚體的健康與體色的增艷增色。本文歸納分析觀賞魚對于蛋白質營養需求、體色色素沉積影響因素 浮萍的蛋白質含量、氨基酸組成以及色素含量 對浮萍作為新型觀賞魚人工配合飼料原料進行展望 為浮萍的進一步開發利用提供參考。
[關鍵詞]浮萍；觀賞魚飼料；營養需求
觀賞魚餌料主要分為天然餌料與人工配合飼料。天然餌料包括常見的水生動物如水蚤、豐年蝦卵、血蟲、蠶蛹、面包蟲等 而活體餌料的缺點在于營養不全面 且一旦保存處理不當容易傳播一些細菌性與病毒性的疾病淵Pannevis 1993 ?，F如今 國內外的人工配合飼料研究主要集中在食用魚上 較少研究能夠滿足觀賞魚營養需求的全價配合飼料。觀賞魚也需要蛋白質、礦物質、維生素等營養要素來滿足營養均衡 且觀賞魚的營養特點又不同于食用魚 在營養需求達到均衡的同時 也要著重于健康淵游姿與體型等 與體色淵增艷增色 。浮萍又叫青萍 背面有淺黃色、綠色或者紫色 具有絲狀根 絲狀根的數目有一條或者多條 其在水田、池沼或其他靜水中比較多 通常在群落中占絕對優勢 可快速將水體中的氮和磷轉化為魚類易吸收的高蛋白飼料資源 且漂浮于水面以上 大規模種植易于收獲。浮萍的生長能力旺盛 營養價值高 富含賴氨酸和類胡蘿卜素等淵李新波等 2011 ?？梢?浮萍作為飼料原料蛋白質以及天然色素的來源具有廣闊應用前景 值得在觀賞魚飼料領域中大力研究與開發。
1觀賞魚類對蛋白質營養的需求
觀賞魚類從食性上分為肉食性魚類、雜食性魚類與草食性魚類。肉食性觀賞魚飼料中應該含有較高的蛋白質含量 且動物蛋白淵魚粉、全蝦粉、肉骨粉等 含量較高 為48%~50%雜食性觀賞魚則較為偏低 為40%~45%草食性觀賞魚蛋白質需要量最低 為35%~40%淵Delbare等 1995 。而在同種觀賞魚類中 飼料蛋白質含量的高低會隨幼魚、種魚、成魚等不同年齡段發生變化 例如錦鯉各年齡階段的蛋白質需要量為40%~45%、35%~40%、30%~35%淵胡明強2010 表1為部分觀賞魚蛋白質需求量。由于觀賞魚多生活在封閉的水族箱系統或小型魚池系統中 因此飼料中蛋白質不僅要滿足其生長需求的含量 而且更需要通過選擇適宜的飼料蛋白原料來接近其最大的利用率 以免導致過多的代謝產物淵氨氮 亞硝酸鹽等 造成養殖水體的惡化淵Raj等 1996 。觀賞魚類營養需求的研究開始于20世紀70年代 而大部分營養參數以及飼料配方比例均是從食用魚類營養需求中摸索得到的。而無論是生活環境還是經濟利益方面 觀賞魚與食用魚差異都相當顯著。而觀賞魚中除了金魚、錦鯉可以在池中進行養殖觀賞 大多數魚類常在小型水族箱中與觀賞性水草或其他魚種混養 如何在獲得觀賞魚類最適營養需求的同時 又能控制和解決好水族箱水體中氨氮含量及富營養化等生態問題是亟待研究的難題。
2觀賞魚體色色素組成及影響因素
觀賞魚類的體色絢麗多彩 其觀賞價值和商品價格主要取決于體色與斑紋淵李小慧等 2008 。觀賞魚體內的色素細胞促使了外在表現出得各式各樣的絢麗體色 而魚體類最基本的色素細胞淵表2 有四種院黑色素細胞淵Melanophore 、虹彩細胞淵Iridocyte 又稱鳥糞素細胞 guanophore 、紅色素細胞淵Erythrophore 和黃色素細胞淵Xanthophore 淵李歡等 2014 。魚體的體色與斑紋是由色素細胞含量的多少 分布的區域 色素細胞內色素顆粒的狀態及虹彩細胞中反光物質的反光能力強弱等決定的淵王培潮 1997 。但是觀賞魚類自身合成不了類胡蘿卜素等著色物質 只能從飼料中攝取淵冷向軍等 2006 許多觀賞魚品種體色的保持與改善必須依賴飼料中的著色劑 例如錦鯉、金魚、龍魚和羅漢等品種。因此 觀賞魚體色的機理以及著色劑的開發利用是飼料研究中的重點。
2.1觀賞魚類體色色素組成
觀賞魚類的體色是由于其體內含有的色素淵色素分子結構中存在不飽和鍵 選擇性地吸收特定波長光而后反射其他波長光所呈現出各種顏色淵邵起生 1995 。魚類的主要色素種類如下院2.1.1黑色素黑色素淵melanin 是一種普遍存在于脊椎動物皮膚、眼睛、毛發等組織中的生物多聚體 由細胞器黑色素小體淵melanosome 合成 酪氨酸酶淵Tyr 密切參與其合成過程。酪氨酸酶淵EC1.14.18.1 是一種含銅的氧化還原酶 是觀賞魚類體表黑色素生成的關鍵酶與限速酶。酪氨酸經酪氨酸酶作用產生黑色素的過程為院催化L-酪氨酸羥基化轉變為L-多巴淵dopa 和氧化L-多巴形成多巴醌 再經一系列反應后最終形成黑色素淵陳清西等 2006Rodr侏guez-L佼pez等 2001 。而黑素皮質素受體淵MC1R 又是控制魚體黑色素的重要基因 與其兩個配體琢-促黑素細胞激素淵琢-MSH 和促腎上腺皮質激素淵ACTH 共同經過一系列反應最終轉變為環腺苷酸淵cAMP 進而激活酪氨酸酶合成黑色素淵于云柱等 2010 。因此 酪氨酸酶在體內的表達量及活性決定黑色素的合成淵朱慶等 2003 。魚類不僅在皮膚上存在黑色素細胞 在眼睛及一些內部器官淵腦膜、心包膜等漿膜中 中也分布著黑色素細胞淵何大仁 1959 。2.1.2類胡蘿卜素魚類所需色素分別為碳氫型與氧化型兩類常見的類胡蘿卜素。類胡蘿卜素色素有由黃至紅多種顏色 有些類胡蘿卜素輔基可能與蛋白質相連而呈現藍色淵黃永政 2008 。目前 觀賞魚體中已經發現的類胡蘿卜素有茁-胡蘿卜素、葉黃素、蝦青素等 據相關報道稱 錦鯉與金魚的色素均屬于類胡蘿卜素淵劉金海等 2007 。2.1.3其他色素觀賞魚類體表以及鰾所呈現的銀白色是由于含有大量的鳥嘌呤所致 而鳥嘌呤又是以顆粒和微晶形式存在于虹彩細胞中的淵王曉玲等 2006 。魚類中還存在著一些膽汁色素、琢-奈醌系色素淵丘生 1997 。
2.2影響觀賞魚類體色的主要因素
2.2.1遺傳因素的影響遺傳因素的控制決定了觀賞魚類的體色。徐偉等淵2010 選擇親本體色基因型為藍鯉、紅鯉的純合體與黃鯉的雜合體進行雜交試驗 結果出現除親本以外的其他體色。邱洋洋等淵2010 用紅白虎頭一代繁殖篩選出的紅虎頭和白虎頭作為親本進行人工授精 結果顯示4種組合體均為紅色、紅白色、白色和雜色淵青色、青黃色、黃色 并且體色比例不一致 最終得出金魚的體色受遺傳基因控制 且金魚的白色可能不受一對隱性等位基因控制的結論。張建森等淵1983 的相關研究結果表明 元江鯉的青灰色為顯性基因 而荷包紅鯉的桔紅色為隱性基因 并指出錦鯉的體色性狀是由2對基因控制的 為非伴性遺傳。趙道全等淵1998 認為 金絲鯰的金黃色基因是純合的隱性基因。因此 多個試驗結果證明了觀賞魚類的體色主要受遺傳因子的調控。2.2.2飼料著色劑對觀賞魚體色的影響類胡蘿卜素是一種聚異戊二烯分子 其分子每一端由一個不飽和的取代環-乙烯環所組成 不溶于水 易溶于含氯的有機溶劑中淵聶月美等 2007 。一般觀賞魚類體色的保持與改善都需要類胡蘿卜素 而必須通過飼料中著色劑的添加來解決魚體自身不能合成類胡蘿卜素的問題。然而由于不同的觀賞魚類對類胡蘿卜素的代謝情況有異 體內起主要作用的類胡蘿卜素也有所不同淵李歡等 2014 。例如紅色金魚所含色素以蝦青素為主 而劉曉東等淵2008 對七彩神仙魚的皮膚色素分析結果表明 紅點綠和紅蓋子七彩神仙魚皮膚主要色素組分為蝦青素、角黃素與琢-胡蘿卜素。類胡蘿卜素不僅能夠增色 還具有抗氧化性 飼料中類胡蘿卜素含量高低也會間接影響魚體的抗氧化能力與免疫能力淵張曉紅等 2008 ?，F如今 觀賞魚類飼料中添加類胡蘿卜素著色劑改善體色已成為水產動物營養學研究的熱點 而著色劑的種類主要分為天然著色劑、化學合成著色劑以及礦物質元素等。
3浮萍的開發與應用
浮萍是世界上最小的水生維管束漂浮植物 分布于靜止或流速緩慢的水溝及湖泊中 常與挺水植物、大型漂浮植物共生 在富營養化的水體中 形成毯狀覆蓋于水面。浮萍是一種生命力旺盛的小型漂浮水生植物 在溫度適宜的條件下 能夠大量繁殖。常見的種類有紫背浮萍、稀脈浮萍、蕪萍、滿江紅等。干浮萍的粗蛋白質含量為35%~50% 能與大豆媲美。由于鮮浮萍生長于污水中且含水量很高淵89%~91% 可能附帶著一些污水中的寄生蟲與細菌 因此不能直接飼喂禽畜淵姚茂佳 2007 。但有報道指出 在用飼料投喂草魚的同時 會輔助性地投喂一些浮萍來解決一些草魚養殖中的現實問題 并且能夠降低養殖成本淵關洪斌等 2010 。
3.1浮萍的營養成分與生態效益
浮萍的營養價值、蛋白含量很高淵表3 類胡蘿卜素的含量豐富 可作為觀賞魚配合飼料原料替代大豆和魚粉 達到很好的效果淵李新波等 2011 。浮萍植物體中含有少量的纖維 且基本不含難以消化的木質素淵任維美 2000 。但是浮萍含有占干質量2%~4%的草酸鈣 過多的草酸鈣會降低飼料的適口性。浮萍的氨基酸組成淵表4 接近于水產動物蛋白 可被魚體高效吸收利用淵李新波等 2011 。第一限制性氨基酸淵賴氨酸 含量很高 明顯優于玉米和高粱等植物牟寬厚等淵2003 試驗結果表明 由于其具有較高的酪氨酸含量 浮萍提取物濃度在0~200滋g/mL時對體外培養黑色素細胞起到明顯的促進作用。因此 浮萍應用于觀賞魚飼料中 可能會促進魚體黑色素細胞的生長。在生態環境方面 為尋找高效低耗的污染防治技術 多種以大型水生植物為核心的污水處理和水體修復的生態技術被廣泛研究和應用淵種云霄等 2006 而浮萍在眾多水生植物中靠著極高氮磷吸收能力脫穎而出淵Serwood等 1995 。
3.2浮萍在動物飼養上的應用
目前浮萍在動物飼養上的應用較少 主要是作為畜禽與水產動物的飼料原料 且大多是作為青飼料進行投喂。在畜禽飼養方面 浮萍用于補充動物所需的蛋白質與其他微量元素 也可作為天然著色劑用來提高雞肉與雞蛋黃中色素的沉積以及口味的改善淵李新波等 2011 。而在魚類飼料方面 作為青飼料投喂草魚是其主要用途 浮萍是草魚魚種階段最愛攝食的飼料 用浮萍投喂的草魚不僅產量與成活率高 而且規格大而整齊。研究結果表明 池塘養殖草魚投喂膨化飼料與浮萍的比例為75院25最佳淵姚茂佳 2007 將曬干的浮萍作為蛋白原料以6個水平替代魚粉配制等蛋白飼料淵粗蛋白質含量30% 投喂羅非魚 結果表明浮萍替代量在30%時達到最佳生產經濟比淵任維美 2000 。
4浮萍作為漁用飼料的應用前景
浮萍在飼料營養、天然著色劑與生態效益等方面均具有很大的開發利用前景 特別是在觀賞魚人工配合飼料上值得深入研究 浮萍作為一種新型的觀賞魚人工配合飼料原料 在魚類營養需求、降低飼料成本、體表增色等方面均可能起到促進作用 但鮮浮萍的采集周期、飼料原料級干浮萍的處理以及以何種形式添加或替代入飼料都需要深入的研究。
作者:張植元 胡佳祥 范澤 袁 魏東 王雄延 錢靜 楊克玉 單位:.四川水利職業技術學院 中國水產科學研究院黑龍江水產研究所 天津農學院水產學院 成都清禾生態環?？萍加邢薰?