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虾青素在对虾中的研究进展
---广州巨元生化
虾青素在对虾中的应用,根据相关文献资料,有以下作用。1,对对虾有着色作用。2,提高对虾成活率和抗应激能力。3,促进对虾生长、繁殖和发育。4,促进亲虾的性成熟和增加产卵量。
1、着色作用
对虾的市场价值主要是根据其体表的可见色进行评价。虾青素被一致认为是目前最好的对虾体表着色物质。研究发现,在日本对虾饲料中分别添加20mg/kg 的β-胡萝卜素和玉米黄质,饲喂21d后发现β-胡萝卜素转化为虾青素的能力还不到玉米黄质的40%〔Tanaka,1976〕。此外,添加同等剂量的β-胡萝卜素和虾青素饲喂日本对虾,发现前者肌肉和甲壳中的虾青素含量仅为后者的1/6-1/7〔Chien and Jing,1992〕。由于β-胡萝卜素、玉米黄质等转化成虾青素需要经过不同的代谢步骤,降低了利用率,因而应用于生产是不经济的。
Yamada〔1990〕比拟了β-胡萝卜素、角黄素和虾青素3种类胡萝卜素对日本对虾的着色效果,结果说明同样以100mg/kg浓度饵料添加量喂食日本对虾,虾青素在其组织中积累量最高,分别比角黄素和β-胡萝卜素高23%和43%;假设虾青素使用量增至200mg/kg,那么组织中含量最高可达,证明虾青素是着色效果最好的类胡萝卜素。Chien and Jing〔1992〕认为收获前1个月,在日本对虾饲料中添加高浓度虾青素100mg/kg,可对其进行强化着色。Genevieve〔1993〕研究发现在日本对虾的表皮着色中,50mg/kg虾青素+50mg/kg斑蝥黄效果最好,其次为100mg/kg的虾青素,最后为100mg/kg的斑蝥黄。而在头胸甲着色中,以100mg/kg的虾青素效果最好。认为日本对虾中虾青素的添加量为50-100mg/kg 就可以到达明显的色素沉积效果。Menasveta等〔1993〕在斑节对虾饲料中添加50mg/ kg虾青素,发现对虾体内的类胡萝卜素含量提高318%,70%~90%的类胡萝卜素以虾青素的形式存在,虾青素沉淀在甲壳中的量高于肌肉中,2周后沉积物在虾体内到达稳定。金征宇等〔1999〕分别用60mg/kg的斑蝥黄和虾青素饲喂罗氏沼虾,5周后,虾青素组的罗氏沼虾青蓝色最深,总类胡萝卜素含量也是最高〔〕,比对照组高40.4%。Chien and Pan〔2003〕认为斑节对虾中虾青素的
添加量为50-100mg/kg就可以明显改善对虾的体色。Chien and Shiau〔2005〕在日本囊对虾饲料中分别添加50、100mg/kg的虾青素饲喂9周,发现可显著提高虾壳和肌肉中的虾青素沉积率。
2、提高对虾成活率和抗应激能力
Chien and Jing〔1992〕在日本对虾饲料中添加不同浓度的虾青素〔50,100,200mg/100g饲料〕、β-胡萝卜素〔50,100,200mg/100g饲料〕和杜氏盐藻粉〔100mg/100g饲料〕,发现虾青素的饲喂效果最好。并且和其他两组相比,虾青素组可以明显提高日本对虾的成活率。
Chien〔1996〕在研究虾青素对对虾的生物学影响时指出,虾青素在组织中作为色素积累,可以起到在细胞间贮存氧的作用,增强对虾对高氯、低氧环境的耐受力。同时还认为,虾青素的生物学功能要强于β-胡萝卜素,在虾饵料中添加100mg/kg的β-胡萝卜素时其存活率仅为40%,添加等量虾青素即可使其存活率升至77%。
Yamada〔1990〕的研究结果说明,假设在日常饵料中添加100mg/kg的虾青素,对虾存活率可达91%,而对照组仅为57%。金征宇等〔1999〕分别用60mg/kg 的斑蝥黄和虾青素饲喂罗氏沼虾,发现饲喂虾青素的存活率比对照组和斑蝥黄组分别高21.66%和11.66%,而增重率也比这两组分别高14.48%和10.44%。Merchie 等〔1998〕研究饵料中类胡萝卜素的需求情况的结果说明,在饵料中添加虾青素可使养殖对虾的免疫力获得较大提高。增强抗病力,提高存活率,还可以增强对虾后期幼体对盐度被动的抵抗能力,减弱紫外线辐射对水产动物的伤害。
Pan等〔2001〕对墨吉对虾5日龄幼体分别在8 周内饲喂2 种不同虾青素添加水平〔0、80 mg/ kg 的饵料〕的饲料,然后将这些对虾置入急剧变化的环境中〔盐度从32 ‰降到0,或温度从27 ℃降到5 ℃〕5 min,再分别测定试验组〔80 mg/ kg 组〕和对照组〔0添加组〕虾的平均恢复率。结果说明,试验组恢复率为56 %,为对照组的1. 17 倍。另外还发现试验组中热应激对墨吉对虾恢复率〔73 %〕的影响远大于渗透压的影响〔24 %〕。说明虾青素可以增强墨吉对虾对外界应激〔热应激和盐度应激〕的抵抗能力。
Pan等〔2001〕认为饲喂虾青素除了可以增加斑节对虾的体色外,还可以促进其生长、提高存活率。建议在斑节对虾幼体生长后期应饲喂一定浓度的虾青素,
来保持高的存活率。Pan 等(2003) 针对虾青素对斑节对虾抗氨应激能力的影响做了研究,给5日龄的后期斑节对虾分别饲喂不含虾青素和含虾青素为71. 5 mg/ kg 的饵料,然后将其置于0. 02、0. 2、2 和20 mg/ L的氨环境中。结果发现,虾青素组的存活率〔除20 mg/ L外〕均比不含虾青素组要高,说明饵料中的虾青素提高了斑节对虾的抗氨应激能力。裴素蕊等〔2021〕认为添加80mg/kg的虾青素红藻粉可显著提高凡纳滨对虾的存活率和特定生长率,最正确投喂时间为4周。温为庚等〔2021〕添加虾青素0、10、20、40、80、160mg/kg到斑节对虾的饲料中投喂30d,发现虾青素可以提高斑节对虾的存活率、增重率和特定生长率。建议添加量为40-80mg/kg。
Niu等〔2021〕研究发现凡纳滨对虾饲料中添加虾青素200或400mg/kg可以明显提高其成活率。Niu〔2021〕在斑节对虾饲料中分别添加100、200mg/kg 的虾青素和斑蝥黄饲喂74d,发现和对照组相比,这两种色素都能明显提高斑节对虾的存活率〔81.1%,65.6%〕、增重率〔365%,305%〕、色素沉积率〔虾壳和肌肉〕和抗低氧能力,但虾青素组的表观消化率和色素沉积率要高于斑蝥黄组。同时胆固醇的添加可以明显提高虾青素和斑蝥黄的利用效率。建议添加量为
100mg/kg虾青素。Zhang等〔2021〕研究发现在饲料中添加虾青素可以提高凡纳滨对虾的增重率,降低饵料系数〔降低到〕,提高抗低氧能力和成活率,改善对虾体色,提高市场价格,建议添加量为125-150mg/kg。
3、促进对虾生长、繁殖和发育
Millamena等(1998) 用完全随机设计的2×2 因子试验估测了虾青素对斑节对虾繁殖性能的影响。在饲料中添加虾青素〔100 mg/ kg〕和维生素A〔20000 IU/ kg〕,结果发现添加虾青素组中的性腺指数普遍比未添加组高。另外,卵巢中的总胡萝卜素含量和虾青素二酯(AD) 含量都比对照组有显著提高。作为维生素A 的非前体物质,虾青素可以协助维生素A 促进斑节对虾的卵巢发育和排卵。Petit 〔1997〕针对喂食虾青素对对虾幼体后期生长及其蜕皮周期的影响开展了研究,发现喂食虾青素可缩短对虾后期幼体的蜕皮周期。虾青素也可作为受精激素,改善卵质。在饵料中添加虾青素,可提高幼虾的存活率。Vassallo等〔2001〕研究了虾青素对养殖对象产卵情况的影响,结果说明,在饵料中添加10mg/kg的虾青素可提高其产卵率。