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水产养殖动物用诱食剂的种类与作用

发表时间:2024/06/14 07:34:51  来源:中国水产 2018年5期   作者:王玉堂  浏览次数:1598  
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诱食剂又称引诱剂,是为了改善鱼虾人工配合饲料的适口性,引诱和促进鱼虾摄食而添加于饲料中的特殊添加剂。它能提高动物的摄食量和饲料的利用率,并可减轻水体污染,降低动物发病率、死亡率,增加经济效益。诱食剂的种类很多,主要包括香味剂(风味剂、增香剂)、调味剂(呈味剂)和水产诱食剂。

水产养殖动物用诱食剂,是将其最喜食的动植物提取的化学成分配合人工合成或提取的物质,通过因子去除试验而逐渐确定下来的。它往往有两种以上的化合物,这些化合物对鱼的摄食具有刺激协同作用,可以起到促进水产养殖动物摄食和提高饲料利用率、降低饲料成本的作用。饲料中添加诱食剂,可从颜色、气味及口味等方面给水产养殖动物以刺激,从而促进它们的摄食。国外对鱼类诱食剂的众多研究结果表明,对鱼类有诱食作用的物质大多为氨基酸和甜菜碱、动植物提取物质。

近年来,优质饲料原料的匮乏及价格的不断上涨使水产养殖动物饲料蛋白源的供应日益紧张,养殖成本不断上升。但利用植物蛋白等廉价蛋白源制作的饲料适口性差,养殖水生动物对饲料的采食量和饲料利用率相对较低。诱食剂则能改善饲料的诱食性和适口性,提高饲料转化率。因此,水产养殖用饲料诱食剂的研究和开发利用前景广阔。

一、诱食剂的作用机理

水产动物的摄食感受系统主要包括嗅觉感受器和味觉感受器两类。

(一)嗅觉感受器

鱼类的嗅觉感受器由一些嗅觉上皮内陷形成的嗅囊和嗅囊内的嗅觉上皮通过褶皱形成的初级嗅板构成。鱼类嗅觉的灵敏度与初级嗅板的多少相关,嗅板数目多则其嗅觉上皮的相对面积就大,鱼类的嗅觉也就越灵敏。(几种常见鱼类的初级嗅板数目可见表1)

表1 几种常见鱼类的初级嗅板数目

(二)味觉感受器

味觉系统的外部器官是味蕾。鱼类的味蕾遍布体内外,不仅存在于口腔、咽、食管和鳃上,也存在于唇、触须、体侧和鳍上,而甲壳类中的虾的味觉感受器则主要分布于口器和颚足上。不同动物的味蕾数目有所不同。(见表2)

表2 不同动物的味蕾数目

(三)诱食剂的诱食机理

水产养殖用诱食剂是能将水生动物吸引到饲料周围并引起水生动物食欲,促进其完成吞食饲料的物质。水产动物的摄食过程大致可分为3个阶段:一是起始阶段,即发觉食物或意识到食物刺激和存在;二是寻找阶段,即找食物的刺激位点,并趋向食物,有时表现为猛咬或吞咽;三是摄食阶段,即摄入食物并判断食物的适口性、可食性,以食物摄入为标志。

水产动物的这种摄食行为除受食物的物理性刺激外,如颗粒大小、形状、硬度、光泽、颜色等而引起感应外,还会受到从饵料溶出物的化学成分刺激而引起感应,这类化学物质就是诱食剂。而动物对诱食剂的效应是通过动物的视觉和化学感受器来实现的。鱼类的视觉和化学感受器受到颜色的刺激及光的阴暗影响。嗅觉是鱼类感觉气味的能力,能够接受和区别水体中较低浓度化学物质的刺激,从而可寻找和辨别食物。鱼类的味蕾分布位置较多,几乎遍布全身的各个部位,能感受化学物质的刺激。鱼类在水体中接近某种饵料时,视觉和化学感受器均立即产生效应并相互配合,决定是否接近乃至最后摄取。饲料中添加诱食剂可从颜色、散发出来的气味、口感等方面给鱼类以刺激,促进其摄食。

(四)诱食剂的作用

一是加快动物的摄食速度,提高采食量。添加诱食剂能刺激水产动物的嗅觉、味觉和视觉等,使其聚集到饲料周围,加快摄食,提高采食量。二是促进水产动物的消化吸收,降低饲料系数。许多诱食剂可以起到促进消化酶的分泌,增强鱼体消化吸收的功能,促进生长,提高饲料的利用率。三是改善饲料适口性。Nakalima等的研究结果表明,饲料中添加5mmol/L的DMPT(二甲基-β-丙酸噻亭)可使真鲷和牙鲆的增重率分别比对照组提高2.5倍和1.3倍。四是提高水产动物对植物性饲料的利用。最近的研究表明,添加诱食剂可使水产动物更好地利用植物性蛋白质,从而减少动物性蛋白质的使用量,缓解蛋白质饲料资源的紧缺,提高养殖的社会和经济效益。

二、诱食剂的种类与应用

(一)氨基酸类及其混合物

根据化学结构的不同,氨基酸可分为L型(左旋)和D型(右旋)两大类。L型氨基酸已被公认是引诱鱼类、甲壳类和其它水生动物采食的最有效化合物之一。L型氨基酸及其盐类具有一定的口感,其中L-组氨酸、L-精氨酸、L-苯丙氨酸表现为苦味;L-丙氨酸、L-脯氨酸、L-苏氨酸表现为甜味;L-天门冬氨酸和天门冬氨酸表现为酸味;L-谷氨酸盐具有淡味;L-缬氨酸、L-亮氨酸和L-异亮氨酸等支链氨基酸具有巧克力味;而蛋氨酸及其衍生物具有鲜肉味。不同鱼类喜欢不同的风味,对风味具有定向性。

(二)甜菜碱

甜菜碱又称甘氨酸三甲胺内盐,是一种季铵型生物碱。甜菜碱具有强化鱼类新陈代谢的功效,各国学者的研究均证实甜菜碱对鲤、龙虾、罗氏沼虾、大西洋鲑、虹鳟、鳗等许多水产动物具有良好的味觉刺激和诱食效果。刘忠贤报道添加甜菜碱的组与未添加组相比,可节约饲料约30%。胡寿乐等的试验表明,在鱼饲料中拌入0.1%~0.3%的甜菜碱,对所有的鱼类及虾类等甲壳动物的嗅觉和味觉都有强烈的刺激作用。日本学者的试验研究还表明,甜菜碱的诱食作用还表现在能增强其它氨基酸对鱼类的味觉感受,增强氨基酸的诱食效果。

(三)含硫化合物

含硫化合物具有诱食作用的种类为DMPT(二甲基一丙酸噻亭),又称硫代甜菜碱。在配合饲料、半天然饲料及天然饲料中加入1mmol/L的DMPT,会使鲤、鲫鱼的摄食频率增加0.3倍~0.6倍;用添加了5mmol/L的DMPT饲料18周后,试验组的体重比对照组增加了2.5倍。DMPT还可促进金鱼、鲤鱼等的咬食行为,对各种海淡水鱼和长臂虾的生长、摄食的抗逆性都有不同程度和促进作用,并能改善养殖品种的肉质,使淡水品种呈海产风味。

(四)动物及其提取物

动物提取物中因含有各种诱食成分而对水产动物具有诱食作用,其本质是各种诱食剂的混合物。Xue Min等报道,在含量为21%的鱼粉和6%的肉骨粉的异育银鲫用饲料中添加鱿鱼提取物、氨基酸和甜菜碱等几种诱食剂,均有增强饲料适口性的作用,其中效果最好的是添加鱿鱼提取物组。常青等报道,在试验所选诱食剂(氨基酸、甜菜碱、核苷酸等)中,以菲律宾蛤仔提取物的诱食效果最好,乌贼内脏液对红鳍东方鲀有很明显的诱食效果。倪静等的研究表明,蛤蜊提取液对中华倒刺鲃有很强的诱食性,要好于所选的其它诱食剂。Yocoob等的研究表明,磷虾和鱿鱼提取物会引起大西洋比目鱼急速转弯,游向提取物且绕圈游2分钟~5分钟,但鳕鱼提取物或由糖胶、脯氨酸、甜菜碱、精氨酸和丙氨酸混合物不会引起这种行为。Davis等的研究表明,鱿鱼提取物可增强狭鳕和裸盖鱼稚鱼的游泳活力。Eduardo等报道,嗅觉对塞内加尔鳎鱼的觅食行为有着重要作用,而且多毛目的环节动物匀浆中的亲水性物质是影响鳎鱼觅食的关键物质。

(五)植物及其提取物

不同种类植物提取物的诱食效果产生差异的原因可能是水产动物的种类不同,味觉及嗅觉对化学刺激存在着种间的差异性。吕光俊等研究了15种植物提取液的诱食效果,水葫芦、水花生叶和稀脉浮萍引诱丁鱼岁鱼幼鱼作用达到显著水平。陈葵报道,菹草和绿萍提取液对草鱼有较好的诱食效果。丁光报道,柑橘和甜橙外果皮对鲤鱼有明显的诱食作用,在啄咬频率上,添加0.25%柑橘和甜橙组最高。在啄咬力上,添加0.5%和1%柑橘和甜橙组最高。

(六)中草药

中草药中含有多种对生物体有益的成分,如多糖类、绿缘酸、黄酮类、寡糖等,有些物质对水产动物具有诱食作用。其诱食作用可能有两个方面:一是富含氨基酸、生物碱等对水产动物有强烈诱食作用的成分;二是中草药具有独特的味道,对水产动物的味觉、嗅觉具有显著的刺激作用。

不同中草药对同种动物的诱食作用会有所不同,同种中草药对不同动物的诱食作用也会有所不同。如多香果、香芹、小豆蔻、枯茗等对泥鳅和鲫鱼具有较强的诱食作用,且诱食效果与浓度呈正相关。诱食效果的差异可能有以下三个方面:一是不同的中草药诱食活性成分的差异,导致对水产动物的嗅觉和味觉感受器具有不同的刺激作用;二是水产动物的嗅觉和味觉及其趋化性既有一定的相似性,也有明显的种间差异,以及水产动物在不同生长发育阶段的嗅觉和味觉也有一定的差异;三是中草药浓度的大小也会产生刺激上的强弱差异,浓度超过或未达到水产动物的味觉和嗅觉感受器的生理阈值,起不到诱食作用。可见,饲料中中草药的诱食作用是可行的,但因中草药的化学组成成分较为复杂,对各种水产动物的诱食作用存在较大差异,应进一步对促进诱食的主要有效成分、作用机理、作用最佳浓度等进行研究。

(七)核苷酸

当前,一般认为核苷酸单独存在时几乎不起作用或作用比较微小,核苷酸由核酸降解产生,所以,通常与氨基酸、甜菜碱等合用。这样能提高饵料适口性,增强鱼虾的采食量,并可降低死亡率。Burrell等(2001)报道,在普通日粮是添加0.03%核苷酸饲喂鱼,8周鱼体增重15%~22%。

(八)复合诱食剂

许国焕等证明复合诱食剂比单一的甜菜碱、牛磺酸对大口鲶有更好的诱食效果。复合诱食剂往往对鱼类形成综合诱食刺激,这种刺激更强烈,可以更好地引诱鱼类摄食。这也成为诱食剂发展的一个趋势。

此外,还有合成香料、脂肪酸类、小肽类等,但因这些诱食剂的机理还不是十分清楚,且在不同水产动物中的应用效果差异较大。因此,目前在水产饲料中的应用还比较谨慎。

三、诱食剂的研究展望

由于水产动物诱食剂的多功能性和高效性,在饲料源和饲料蛋白源不足的今天,大力研究和开发利用水产诱食剂无疑是一条有效途径。但水产诱食剂的开发利用,首先要对一些相关的基础理论进行研究,其次才是产品的开发和利用研究。因此,必须大力组织开展好以下的基础研究工作。

一是加强对水产动物摄食生理和摄食感受器生化机制的研究。对于不同水产养殖动物的摄食感受器的差异及生化机制,我们还不是很清楚,因此,在分子生物学技术水平上揭示水产动物的摄食行为,对新型诱食剂的开发有基础性指导意义。

二是针对不同水产动物及不同生长阶段进行适宜诱食剂种类和配伍研究。前人的研究成果表明,不同的水产动物其首选的诱食剂不同,且在水产动物不同的生长阶段和养殖条件下,诱食剂的适宜添加量有所不同。我国有200多种重要水产养殖品种,寻找不同水产动物在不同生长阶段的适宜诱食剂配方和添加量的工作势在必行。

三是复合诱食剂将是水产动物诱食剂的发展趋势。生产实践证明,促进鱼虾摄食,提高采食量是两种以上化合物协同作用的结果。但是,目前很多诱食剂之间的交互作用和作用机理还不是很清楚,需要作进一步的研究。

四是研究影响水产动物诱食剂效果的因素,如饲料、环境等方面。在生产实践中发现,高蛋白饲料会掩盖诱食剂的效果,在低蛋白等低档饲料中诱食剂的效果明显。

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