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水产诱食剂的应用与研究(上)

     水产养殖中常用的促摄食物质严格来讲可以分为两类:诱食剂和刺激剂。诱食剂是对鱼类嗅觉感受系统起作用的一类物质,也有研究认为这类物质还能作用于鱼类的味觉,以促进鱼类的摄食行为。而刺激剂的作用部位则主要是鱼类的味觉系统,直接决定鱼类对食物的吞吐。诱食剂和刺激物在鱼类摄食过程中很难区分,一些物质同时具有诱食和刺激两方面的作用,因此相关研究将促摄食物质统称为诱食剂(Kasumyan和D覬ving,2003)。诱食剂属于非营养性饲料添加剂,可改善饲料适口性,增强动物食欲,提高动物采食量,并能促进消化酶的分泌,促进饲料的消化吸收与利用等。

1水产诱食剂的作用机理

     水产动物的摄食可分为4个阶段:(1)开始阶段,即发觉食物刺激并意识到食物的存在;(2)寻觅阶段,即寻找刺激位点并开始觅食;(3)摄食阶段,即摄取食物并判断食物的适口性、可食性,以决定吞入或吐出;(4)持续进食阶段,直至饱食为止。水产动物的摄食行为除受食物的物理性刺激(颗粒大小、形状、硬度、光泽、颜色等)外,还受到饵料中可溶性化学成分的刺激。水产动物对诱食剂的感应是通过水产动物的视觉和化学感受器共同实现的。水产动物的视觉能感受到食物颜色刺激及光的阴暗,嗅觉使鱼类有感觉水体中气味的能力,能区分水体中低浓度化学物质的刺激,从而可寻觅和辨别食物。鱼类的味蕾遍布全身,同样能感受化学物质的刺激。饲料中添加诱食剂可从颜色、散发的气味及口味等方面给予鱼类刺激,促进鱼类摄食。研究表明,不同鱼类喜爱的气味不同,肉食性鱼类喜欢腥味重的动物性饵料,而鲤、鲫、鲢等鱼类则喜食具有芳香气味的植物性饵料。

     α-氨基和α-羧基的碱性氨基酸(精氨酸、赖氨酸)、中性氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸)和脯氨酸对多数鱼类的味觉有很强刺激。此外,核苷酸、脂肪酸、甜菜碱、有机酸等对鱼类味觉也均有一定刺激作用。

     鱼类嗅觉感受过程可以简述为:气味性物质通过黏液介质与嗅觉感受器上的受体(G蛋白)相连,从而导致细胞内的环磷酸腺苷(cAMP)或者三磷酸肌醇(InsP3)浓度增加,cAMP或InsP3与细胞膜上的阳离子通道蛋白偶联,通道打开,细胞内外离子浓度发生变化,细胞去极化,产生动作电位,动作电位传导嗅觉感受信号至嗅球(Doolin和Ache,2005;Schmachtenberg和Baci-galupo,2004)。鱼类味觉感受过程类似于嗅觉,味觉刺激物质作用于味觉感受细胞,转导为细胞的动作电位,编码后经过传入神经传入大脑(Marui和Caprio,1982)。气味物质/味觉刺激物可以分为两类,一类是促进摄食的物质,另一类则是抑制摄食的物质(薛敏等,2003)。鱼类的嗅觉感受器和味觉感受器可以感受多种化学刺激物,如氨基酸、胆酸/盐、类固醇类和前列腺素类。并且同一种鱼类存在多种刺激物感受器,如对鲑类研究发现,鲑鳟类的味觉感受器上含有的脯氨酸感受器(感受脯氨酸、羟脯氨酸和丙氨酸)、苯丙氨酸感受器(感受苯丙氨酸和亮氨酸)、L-AGP感受器(感受L-AGP和甜菜碱)、精氨酸感受器(精氨酸)(Hara等,1999)。同一种物质对于不同鱼类可能是促进摄食物质也可能是抑制摄食物质。这些化学刺激剂通过嗅觉感受器传导至中枢神经系统(主要在下丘脑区域),再由中枢神经系统发出刺激信号,释放促食欲因子/抑制食欲因子的释放(王嘉等,2014)。

2水产诱食剂的功能特点

     2.1改善饲料适口性,促进新饲料资源的利用

     随着渔业资源的衰减和鱼粉价格的上涨,新饲料资源的开发势在必行。新型饲料蛋白替代鱼粉时常会影响饲料的适口性,但在饲料中添加一定量的诱食剂时能改善饲料的适口性,提高水产动物的采食量。研究表明在鲤鱼饲料中添加硫代甜菜碱(DMPT),在不影响鲤鱼生长效果的前提下,能将饲料中动植物蛋白比例由1∶3提高到1∶6(颉志刚等,2003)。由此可以看出,摄食促进物质可使水产动物更好地利用不喜食的蛋白资源,缓解动物性蛋白饲料资源紧缺的状况,从而降低饲料成本。

     2.2促进饲料消化吸收,降低饵料系数

     许多诱食剂可促进胃肠道消化酶的分泌,提高机体的消化和吸收功能,从而起到促进生长的作用。解涵等(1997)研究发现,诱食剂能提高罗氏沼虾消化酶的活性,促进脱壳,体长相对增长率提高11.67%,相对增重率提高33.5%,成活率提高10%,饲料系数降低22.69%。

     2.3减少饲料浪费,防治水体环境污染

     在水产养殖中投放的饲料未被水产动物及时摄食就会污染水质,促摄食物质的使用可大大缩短水产动物的采食时间和增大采食量,减少饲料营养物质的溶失和饲料浪费,提高了饲料效率,避免了因未摄食饲料的腐烂变质而造的水质下降。

     2.4增加水产动物在应激状态或患病时的采食量

     根据水产动物不同生长发育阶段的营养需求,饲料配方会随之变化,饲料的色、香、味也会发生变化,进而会影响水产动物的采食量。在水产动物饲料中添加诱食剂可以在饲料配方变化时保持饲料变化前的风味,使水产动物觉察不出饲料的变化,保持或提高其原有的采食量。水产动物在处于其他应激(如热应激、疾病、拥挤胁迫或运输应激等)时,采食量也会下降,添加诱食剂会减缓这些应激带来的负面影响,使水产动物采食量不受影响,增强机体抵抗力,也有利于水产动物的生长及疾病的治疗。

3水产诱食剂的种类及应用

     3.1氨基酸及其衍生物

     氨基酸类诱食剂对鱼类的嗅觉及味觉都具有极强烈的刺激作用,尤其是L-氨基酸,是公认的水产动物最有效的诱食剂之一,主要包括甘氨酸、L-丙氨酸、谷氨酸、L-组氨酸、L-脯氨酸、精氨酸、鸟氨酸和由氨基酸合成的谷胱甘肽等。根据鱼类的食性,肉食性鱼类对碱性和中性氨基酸敏感,而草食性鱼类对酸性氨基酸敏感。有些单一氨基酸诱食作用较强,有些氨基酸要几种混合才具有诱食作用,有些氨基酸则与核苷酸、甲酸内脂、色素、荧光物质和其他有机化合物或盐类有协同诱食作用。相同氨基酸对不同鱼类有不同诱食效果。伍一军等(1993)研究发现,0.05mol/L的L-丙氨酸对鲤鱼有强烈的诱食作用,而对鲫鱼却有相反作用。过世东(1996)研究表明,氨基酸复合物(L-丙氨酸、甘氨酸、L-组氨酸、L-脯氨酸)可使白仔鳗的摄食量增加10.8%,生长率提高了81.8%。

     3.2核苷酸及核苷类物质

     核苷酸和核苷类物质也是引起鱼类嗅觉和味觉反应的一类重要刺激物。试验证明,许多核苷酸都对鱼类都具有诱食活性,通常与氨基酸、甜菜碱或三甲胺联用,能改善饲料的适口性,增加水产动物的采食量,并可降低死亡率。王军萍和韩希福(1994)报道,肌苷酸、腺苷二磷酸和腺苷三磷酸对鲥鱼和真鲷都有诱食作用,且肌苷对鲥鱼幼鱼有促进摄食的活性,当脯氨酸等氨基酸存在时显著增强。苗玉涛和王安利(2004)研究发现,腺苷酸对苏氏黄鲶无显著的引诱作用,质量分数为10-3、10-4mol/L的鸟苷酸和10-4mol/L的尿苷酸对苏氏黄鲶的引诱效果显著。但也有报道,单一的核苷酸对真鲷的摄食具有抑制作用(梁萌青和于宏,2000)。

     3.3脂肪

     脂肪是水产饲料的主要营养成分和脂溶性维生素载体,但一些脂肪类物质也可以作为水产饲料的诱食剂(王安利和苗玉涛,2002)。安藤靖浩和中村顺一(1998)在盘鲍饲料中添加卵磷脂,发现不饱和脂肪酸诱食活性高于饱和脂肪酸。饲料中添加卵磷脂后,斑节对虾幼体和后期生长速度和存活率显著提高(王勇,1995)。Brigs等(1994)研究证实胆固醇能显著提高斑节对虾的生长速度、饲料利用率、存活率和产量。

     3.4糖类和有机酸

     糖类对水产动物有极大的诱食活性,且诱食活性与糖类浓度相关(王勇,1995)。任泽林等(1996)报道蔗糖对中华鳖有较好诱食效果。在渔业捕捞中泼洒糖类物质,可以吸引和聚集大量的鱼类,从而可以提高渔获量。

(安琪酵母股份有限公司,易建华,杨凡,聂琴,李彪,胡骏鹏)

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