本研究由Shuaipeng Li、Hao Liu、Weibin Huang等作者团队完成,主要作者来自广东海洋大学水产学院水生营养与饲料实验室(Laboratory of Aquatic Nutrition and Feed, College of Fisheries, Guangdong Ocean University)。研究成果发表于2025年的《Aquaculture》期刊(Volume 598, Article 742055)。
学术背景
本研究属于水产养殖与甲壳动物生殖生理学交叉领域,聚焦于凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)雄性亲虾的生殖性能优化。随着无特定病原(SPF)对虾种群的普及,凡纳滨对虾已成为全球产量最高的对虾品种,但其亲虾和苗种质量仍受饲料营养的显著影响。传统上,鲜活多毛类(如双齿围沙蚕Perinereis aibuhitensis)是亲虾成熟期的重要饵料,但其携带病原风险高且营养组成不明确。因此,本研究首次系统评估了两种新型多毛类(马氏大齿沙蚕Marphysa maxidenticulata和裸齿围沙蚕Perinereis nuntia)与传统饵料的营养差异及其对亲虾生长、生殖、生化指标和组织学的影响,旨在为亲虾饵料开发提供科学依据。
研究方法与流程
实验设计与分组
- 研究对象:225尾健康雄性凡纳滨对虾亲虾(初始体重50.40 ± 0.23 g),随机分为3组,分别投喂M. maxidenticulata、P. nuntia和P. aibuhitensis三种鲜活多毛类,每组3个重复,实验周期42天。
- 饵料处理:多毛类经冷海水悬浮法(10–15°C)处理24小时以去除表面泥沙,冻干后测定其常规成分、氨基酸(AAs)和脂肪酸(FAs)组成。
生长与生殖性能评估
- 生长指标:记录终末体重、体长、增重率(WGR)、特定生长率(SGR)及蜕皮率(MR)。
- 生殖指标:计算肝体比(HSI)和性腺体比(GSI),测定精荚重量、精子密度及黑化率(Melanization rate)。
生化与酶学分析
- 消化与代谢酶:检测肝胰腺和肠道中脂肪酶(Lipase)、胰蛋白酶(Trypsin)及淀粉酶(Amylase)活性。
- 抗氧化与免疫:测定超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量。
- 脂代谢相关酶:分析脂肪酸合成酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)等活性。
组织学分析
- 肝胰腺与性腺:通过石蜡切片和H&E染色观察肝小管B细胞(分泌细胞)、R细胞(吸收细胞)发育程度,以及精小叶(Seminiferous tubules)和输精管精子团(Sperm mass)面积。
主要结果
营养组成差异
- M. maxidenticulata粗蛋白(35.2%干重)和PUFA(尤其ARA和EPA)含量最高,P. nuntia粗脂肪最高,P. aibuhitensis水分含量最高(p < 0.05)。
- M. maxidenticulata的必需氨基酸(EAA)总量及限制性氨基酸(Met、Lys)显著优于其他两种(p < 0.05)。
生长与生殖表现
- M. maxidenticulata组增重率(22.77%)、GSI(1.52%)和精子密度(10.10×10^7/mL)均最高,黑化率最低(7.78%)(p < 0.05)。
- 组织学显示其肝胰腺B细胞数量最多,精小叶发育最佳(p < 0.05)。
生化与酶学结果
- M. maxidenticulata组的肝胰腺脂肪酶(792.54 U/L)和胰蛋白酶(3483.15 U/mL)活性最高,血清SOD(185.01 U/mL)和GSH-Px(185.77 U/L)活性显著提升(p < 0.05)。
- 睾酮(Testosterone)含量在M. maxidenticulata组肝胰腺和精巢中均较高,但组间差异不显著(p > 0.05)。
结论与价值
本研究首次证实M. maxidenticulata作为单一饵料可显著提升凡纳滨对虾雄性亲虾的生长性能、精子质量和抗氧化能力,其高蛋白与PUFA含量是关键因素。科学价值在于揭示了多毛类营养组成与亲虾生殖性能的定量关系,应用价值为亲虾饵料开发提供了新方向(如替代传统P. aibuhitensis)。
研究亮点
- 创新性:首次将M. maxidenticulata和P. nuntia作为亲虾饵料评估,填补了多毛类单一饵料效价的研究空白。
- 方法学:整合营养学、酶学与组织学多维度分析,明确了PUFA对精巢发育的调控作用。
- 应用潜力:M. maxidenticulata的养殖周期(16–18个月)虽长,但其营养优势可降低亲虾养殖中的病原风险。
其他发现
- P. nuntia虽粗脂肪含量高,但生殖性能未显著优于P. aibuhitensis,提示其应用价值有限。
- 冷海水处理法有效降低了多毛类的病原携带风险,为安全投喂提供了技术参考。