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作者 │戈贤平 淡水渔业研究中心 水产动物配合饲料的主要功能：提高机体免疫力、改善肠道微生物菌群结构、提供机体所需营养物质、提高机体抗病力、促进机体生长发育，不仅如此，还能起到改善水体环境的作用，对于环境污染加剧，传统的保护措施是化学药物治疗和疫苗预防，但前者容易产生抗药性导致药物残留，后者具特异性而操作困难，利用水产配合饲料进行水质调控行之有效。 在集约化养殖中存在环境污染加剧的问题，使用活体饵料的瓶颈是污染环境和营养不全面，而环保型配合饲料着重聚焦提高水产动物生长存活、免疫机能、产品品质。那么，水产饲料如何缓解环境胁迫对水生动物的影响、环保型配合饲料怎样防控环境污染加剧？ 一、水生动物对水体理化因子的生理生化响应 近年，水生动物对环境因子胁迫的生理响应研究渴求度越来越高，我国首次把生态文明建设提升到总体布局的战略高度，在水产科学领域，目前还没有一个完整而公认的环境营养学定义，研究营养与环境关系，其目的无疑是最大限度地发挥饲料效价，降低生产成本，提高水产品质量，并且将水产养殖业对环境所造成的污染降到最低。接下来我们会选取水环境中比较重要的几个因子来进行深入的探讨。 通常水生动物的应激源包括物理(水体的温度、溶解氧等)、化学(水体的氨氮、亚硝酸盐等)、生物(密度、饥饿、病原等)和运输、捕捞等人为因素方面。 1.温度 高温应激对团头鲂肝脏超微结构影响表明高温导致肝细胞脂粒增加，影响了肝脏组织超微结构。急性与慢性高温应激对团头鲂血清促肾上腺皮质激素、皮质醇、葡萄糖的影响表明高温增加了皮质醇激素。急性与慢性高温应激对团头鲂肝脏HSP60、HSP70、HSP90的影响表明高温增加了应激蛋白的表达。 两种温度下高糖对团头鲂免疫的影响表明水体温度和日粮碳水化合物对团头鲂溶菌酶、补体C3、呼吸爆发活性有交互作用。组织病理学研究揭示了在30℃条件下，47%的高碳水化合物日粮造成团头鲂肝细胞形状不规则，在细胞质内存在大量脂肪空泡，降低了团头鲂的机体免疫能力。30℃高温下团头鲂具有较高的食物转化率和较快的生长速率，饲料中添加25 mg/kg大黄素有助于缓解长期高温对团头鲂的影响，促进鱼体的生长。 对高温应激及常温恢复下维生素E对团头鲂皮质醇、T3、T4影响，本实验室发现，添加适量的维生素E(50-400mg/kg)有利于缓解高温应激对团头鲂血液指标波动的影响，对团头鲂高温应激起到一定保护作用。维生素E在高温应激后恢复对团头鲂肝脏超微结构的影响，本实验室发现，添加适量的维生素E(50-400mg/kg)有利于保护应激对团头鲂组织机构的损伤，对团头鲂起到一定保护作用。 2.氨氮和亚硝酸盐 本课题组研究结果提示，水体亚硝酸盐对鱼体毒性作用主要有两条途径：第一，亚硝酸盐刺激鱼体大量释放活性氧分子，进而对肝脏组织产生毒性作用；第二，亚硝酸盐可将鱼体的血红蛋白转化为高铁血红蛋白，使血球不能和氧结合，丧失运输氧气的能力，进而对肝脏组织产生胁迫作用。 氨氮胁迫及恢复后团头鲂幼鱼鳃组织的显微观察表明，氨氮胁迫后，团头鲂幼鱼的鳃、肝脏和肾脏组织均受到不同程度的损伤，但肾脏组织恢复能力最差。 众所周知，细胞凋亡分为三条途径，第一种称为外在途径，死亡受体介导caspase-8途径；第二种称为内在途径(intrinsic pathway)或线粒体途径(mitochondrialpathway)；第三种为内质网应激所导致的caspase-12的活化。其中本研究表明，氨氮胁迫能够激活团头鲂死亡受体凋亡途径。 团头鲂受到氨氮应激时，日粮中添加400mg/kg肌醇，可有效地提高团头鲂幼鱼血清补体3和补体4水平以及血细胞的呼吸爆发活性，起到抗氨氮应激的作用，从而对机体产生一定的保护。 急性氨氮胁迫下饲料中亚麻酸对瓦氏黄颡鱼幼鱼缓解应激的作用表明，氨氮胁迫后亚麻酸起到了缓释作用，研究发现，在低氨氮组，随着亚麻油水平提高，血管疏松得到缓解；泌氯细胞是硬骨鱼类对体内多余氨粒子进行转运的载体。在高氨氮组，0%组分布了大量泌氯细胞，2%亚麻油组泌氯细胞逐渐减少，而到了4%组，泌氯细胞数量恢复到与对照组相同。泌氯细胞增多（CC）、呼吸上皮细胞脱落（PVC）、柱状细胞无规则排列(PiC)、血细胞溢出(B)。 亚硝酸盐胁迫下饲料中维生素E对鲮鱼血液学参数的影响表明，饲料中添加适量维生素E能够增强鲮鱼血液学参数，缓解亚硝酸盐的胁迫效应。 二、生物絮团技术在水质调控中的应用 生物絮团是养殖水体中以好氧微生物为主体的有机体和无机物，经生物絮凝形成的团聚物，由细菌、浮游动植物、有机碎屑和一些无机物质相互絮凝组成。生物絮团技术是能够维持水环境稳定、减少换水量、提高养殖成活率、增加产量和降低饲料系数等作用的一项技术，它被认为是解决水产养殖产业发展所面临的环境制约和饲料成本的有效替代技术。生物絮团技术是测出养殖水体中的氮含量，根据养殖水体所需的合适的C/N比值，配出水体所需的碳含量，然后根据C/N比公式计算得出的糖原量添加到养殖水体中。该技术于1999年以色列养殖专家Avnimelec系统提出，在2005年Avnimele在印度尼西亚试验成功。目前在以色列，泰国，印度，巴西等国家的对虾及罗非鱼养殖上取得较大成功。 生物絮团作为生物链的末端存在，清除养殖系统残饵和粪便，净化水质；生物絮团作为食物链的前端存在，成为养殖动物的食物，节省饲料。 投入池塘系统的饲料通常以含20%N、30%P的鱼产品和含80%N、70%P的副产品留在池塘的底泥和排水中，研究池塘养殖模式过程中，常常关注饲料中的N的投入，往往忽略池塘中C的作用，而近年来生物絮团技术在大宗淡水鱼池塘养殖的广泛应用，有效地缓解了养殖水体的环境污染和降低了饲料系数。 生物絮团的形成条件包括：足够的混合强度、充足的溶解氧、足够的碳源和C/N、温度、碱度、总固体悬浮量。(1)碳源添加前两周不要使用杀菌剂，添加碳源后不可换水，但可以补充蒸发渗漏的水分；(2)实验全程要保证充足的供氧，以保证溶解氧的浓度以及足够的水体混合度；(3)保持培养单元具有丰富的异养细菌，应在培养单元内加入粘土（100g/L）或活性污泥（32mg/L）；(4)也可加入适量的高效有益菌到培养单元，例如芽孢杆菌、硝化细菌等有助于水体营养物质代谢的菌类。 生物絮团技术在以色列、泰国等国家的对虾及罗非鱼养殖上应用广泛。中国是世界水产养殖大国，相信未来也一定是生物絮团技术实践应用的大国。 引入水泥池开展生物絮团对团头鲂养殖的应用研究，表明生物絮团被团头鲂所摄食利用，降低了饲料系数，本研究发现团头鲂鱼种肠道上皮褶皱中存在少量未消化吸收的生物絮团。本研究证实生物絮团由原生动物、藻类、益生菌等组成。 三、中草药替代抗生素的应用研究 相关研究表明仅20%～30%投加的抗生素被养殖鱼类吸收，而大部分进入了水体。水产养殖中抗生素的最佳替代品为中草药，我们课题组在这一方面做了大量的工作。 对大黄素、恩诺沙星及其配伍对嗜水气单胞菌形态结构的影响研究，表明菌体超微结构损伤程度由强到弱依次为：配伍组>恩诺沙星组>大黄素组>对照组。大黄素对团头鲂累计死亡率的影响研究表明，日粮中不同水平的大黄素可显著影响团头鲂抗嗜水气单胞菌感染的累计死亡率。其中以添加30mg/kg大黄素抗感染效果最佳。大黄素对感染嗜水气单胞菌的团头鲂各组织菌量的影响研究表明，100 mg/kg大黄素添加量可使受感染团头鲂各组织菌量在最短时间内降至正常水平。
姜黄素对团头鲂非特异性免疫的影响，结果表明，姜黄素能提高团头鲂抗嗜水气单胞菌能力。96小时的累积死亡率随姜黄素添加量的增加呈先降低后升高的趋势。与对照组（0 mg/kg）相比，60 mg/kg姜黄素添加组显著降低累积死亡率。姜黄素不同投喂模式对团头鲂非特异性免疫的影响，结果显示，姜黄素日粮的不同投喂模式对团头鲂抗嗜水气单胞菌能力有显著影响。攻毒后，相比与对照组（P1），P3组12、24、48及96小时的累积死亡率显著降低。
结束语 1.水产动物环境营养学研究。该领域着重研究水产动物营养与环境的平衡，包括饲料对环境的污染、环境对饲料利用的影响以及动物体内外的微生态平衡等，然而存在养殖品种多样与营养需求解析之间的矛盾。 2.复杂的养殖环境与定量分析数据的矛盾。如此大量的信息，我们如何找到规律。营养状态的多维性（DNA、RNA、蛋白、代谢）与环境因子的复杂性的矛盾。 3.环境胁迫下营养信号图谱的多维构建，营养状态的瞬时性与样品制备分析的时空矛盾。我们取样时准确性和可重复性。建立信息化的特定环境下营养特征图谱，应该是未来水产动物营养可以发展的一个方向。
1.来源：《科学养鱼》杂志社 |
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