微量礦物元素在動物體內含量甚微,但在肌體生命活動中起著重要作用。研究魚蝦類微量元素的營養生理作用及需要量,對完善飼料營養成分,提高飼料效率和促進魚蝦類生長及維護健康具有積極的作用。
1、魚蝦類對微量元素的營養需要
    
魚蝦類需要的微量元素有14:鐵、鋅、錳、銅、碘、鈾、氟、硒、鎳、鉑、胳、矽、釩、砷。

1.1

   
鐵是一種重要的微量元素,它是魚類等脊椎動物血紅蛋白的組成成分,參與氧的運輸;在細胞氧化中是細胞色素氧化酶和色素蛋白等的組成成分,在氧化還原反應中起傳遞氫的作用,魚蝦分屬不同的動物門類,它們對鐵的營養要求存在較大差別。Sakamoto(l978)報道,鯉魚、真鯛、溪紅點鮭缺鐵時引起低血紅素小紅細胞性貧血,生長似乎並不受影響。Chiaki在北洋魚粉中加鐵和鋁,認爲鐵的最適添加量爲0l0mg/kg飼料,當達到400mg/kg時魚體出現中毒症狀,試驗還表明鐵的需要量與骨骼、肝臟中錳、鋅含量反比。佐膝秀一(1992)認爲,魚師、鰓色、鰻魚、真鯛飼料中鐵需求量(mg/kg)分別爲60160150170150。弟子丸等(1976)認爲,日本對蝦並不需要鐵。金澤夫等(1984)認爲,餌料中鐵的含量爲60mg/kg,會抑制日本對蝦的生長。
1.2

   
鋅也是動物生命活動中必需的微量元素。鋅缺乏對生長的影響是色蝦類營養中研究較多的。OginoYang(19791980)研究認爲,鰓魚和虹鱒缺鋅都會導致生長不良,鰭糜爛,死亡率高,鯉魚還易患白內障。袈裟丸倉基等(1983)報道,尼羅羅非魚對鋅需要量爲1g/kg飼料。GatlinWilson(1983)研究認爲,斑點叉尾(魚回)缺鋅會導致生長受阻,血清鹼性磷酸鹽及鋅水平降低,胃中鋅和鈣減少,爲獲得最佳生長參數,日糧的最低需要雖爲20mg/kg。李荷芳等研究發現,在餌料中添加0800mg/kg的鋅,對中國對蝦無明顯的影響,這可能是基礎餌料及海水中的鋅,已滿足了對蝦的需求,然而他們認爲在對蝦飼料中添加適量的鋅,對機體的生長還是有益的,其添加量爲100200mg/kgDavis(1990)認爲,餌料中添加32mg/kg的鋅,對維持蝦體內辟的正常含量是必需的,他推薦的添加量爲200mg/kg飼料。印度學者RathDube(1994)以生長率和成活率爲指標,研究下體長爲1.84.8cm的羅氏沼蝦,對鋅的重量爲90mg/kg
1.3

   
銅也是一種非常重要的微量元素,它不僅在賴氨酸氧化酶、細胞色素氧化酶、過氧化物歧化酶等生物中起著重要作用,還是蝦類血液中血藍蛋白的重要組成成分,蝦體內40%的銅存在于血藍蛋白中。另外銅能增強機體的免疫機能,並影響體表色素的形成。當水體含銅0.33μg/kg、飼料含銅1.5μg/kg時,能滿足斑點叉尾(魚回)苗種的生長及血液形成,但過量的銅會抑制年長並造成輕度貧血(Marai1981),袈裟丸倉基等(1983)認爲,尼羅羅非色對銅的需要雖爲0.30.4g/kg飼料。有研究表明,以含銅0.7mg/kg的餌料喂鯉色苗,魚體生長緩慢,但增加至3mg/kg銅便可得到改善;以含銅0.73.0mg/kg的飼料喂虹鱒,未見有明顯影響,說明虹鱒色對銅需要量低於鯉魚。劉發義、梁德風等(1989)報道,中國對蝦對銅(CuS04的形式)的需要量爲53mg/kg鉺料。李愛傑等(1995)研究表明,中國對蝦對銅的需要量爲30mg/kg,且蛋氨酸銅對對蝦的增重率優於無機銅,Carbosan-Cu略優於蛋氨酸銅。 Kanazawa(1984)通過餌料中去銅的辦法,發現銅對日本對蝦的生長和生存沒有明顯的影響。而Daivs(1993)在對南美白對蝦的研究中發現,當餌料中銅的含量低於32mg/kg時,出現缺銅症,表現爲生長緩慢,心臟增大。唐義武等(1995)通過對羅氏沼蝦蝦體含銅量(2572mg/kg)和飼料中的含銅量(17.735.4mg/kg)對比分析,得出羅氏沼蝦對銅元素利用率較高的結論。
1.4

   
錳是魚蝦類骨胳中含量較高的成分,對骨骼的形成有重要作用。錳的最低需要量尚未確定,魚蝦類能有效利用魚粉中的錳,但利用率受魚粉的種類和加工工藝的影響。趙振林等認爲,添加12.9mg/kg的錳,對團頭魴魚種的生長有促進作用,當添加量大於25.8mg/kg時,生長受阻,OginoYang(1980)報道,用含4mg/kg錳的飼料餵養虹蹲和鯉色,會影響魚體的生長,虹蹲尾鰭還出現畸形和短體症,當餌料中錳的含量達1213mg/kg時能改善生長,防止畸形。袈裟丸倉基等(1983)認爲,尼羅羅非魚對錳的需要最爲12mg/kg飼料。金澤沼夫等(1984)研究認爲,餌料中添加錳對日本對蝦的生長、存活無明顯作用,錳的含量達0.003%時會抑制日本對蝦生長。李荷芳等(1993)也報道,添加錳對中國對蝦沒有明顯的促進作用,但餌料中錳的濃度變化對羧肽酶A的活性有影響,在餌料中添加80mg/kg錳時,酶的活性最高,當錳的含量進一步增加,酶的活性開始降。儘管添加錳對對蝦沒有明顯的促生長作用,但衆多學者還是認爲宜在餌料巾添加6080mg/kg的錳。
1.5

   
硒協同維生素E維持魚蝦類細胞的正常功能和細胞膜的完整性。大西洋鮭色缺乏硒可導致死亡率上升、血漿谷胱甘肽過氧化酶的活性降低,缺乏硒和維土素E均會引起肌肉萎縮症,在餌料中添加0.1mg/kg硒和500IU/kg維生素E則可防止大西洋鮭色肌肉營養不良(Podyon1976)Hilton(1980)以含硒0.07mg/kg、維生素E4.001IU/kg的基礎日糧餵養虹鱒色(水體含硒0.04μg/kg),結果未發現死亡和明顯的硒缺乏症,但硒含量在0.150.38mg/kg以上時血漿谷胱甘肽酶提高了,當日糧硒含量爲13mg/kg時會導致生長受阻和死亡率增加,故認爲日糧硒的含量宜在0.150.40mg/kg之間,Davis(1990)就南美白對蝦對硒的營養需求作了研究,認爲當餌料中硒含量爲0.20.4mg/kg時生長最好,王維娜等(1994)研究認爲,中國對蝦對硒的適宜需要量爲0.4mg/kg噸飼料。而劉發義等(1989)試驗表明,中國對蝦對硒的需要量爲20mg/kg餌料,並認爲硒可以促進中國對蝦的生長發育以及肝、胰和肌肉中谷胱甘肽過氧化酶活性的提高,且該酶的活性與組織中硒的濃度及對蝦的增重率存在線性關係。
1.6

   
碘是甲狀腺激素的主要組成成分,與動物的基礎代謝有密切關係。WoodllLaRoche(1964)報道,大鱗大馬哈魚的幼魚和幼鮭對碘的需要量分別爲0.6mg/kg1.0mg/kgLkeda(1972)用含低濃度磺(KI的形式)的水養殖鯽魚,色體生長緩慢,當提高磺濃度到18μg/kg,則取得了最大生長。Lovell(1982)認爲,日糧中添加4.5mg/kg的磺和氟,可明顯地降低魚體棒狀桿菌性腎疾病的發生率(24%65%降至4%)。有研究表明,碘缺乏會引起湖狗魚、懷卵的雌溪紅點鮭以及鮭魚的甲狀腺增生。
1.7

   
鈷也是一種重要的微量元素,是維生素B12構成成分,並以輔酶的形式影響某些酶的活性,在生物體內參與許多生化反應。有研究表明,在飼料中添加氯化鑽或硝酸鈷或在養殖水體中加氯化鈷,均可提高鯉魚的生長速度和血紅蛋白的形成(Frolova,1961;KrymovaFarberov,1964;VinogradovErokhina,1962,1963;Kovalskil1964habalina,1964;TomnatikBatyr1965Boev1961)。趙振山等(1995)研究表明,在配合飼料中添加23.4mg/kg的鈷,對團頭魴有明顯的促生長作用。梁德海等(1991)認爲,鈷可促進中國對蝦的生長,其需要量爲5070mg/kg,當鈷的含量大於75mg/kg時,增長率和增重率則開始下降。而李愛傑等(1995)認爲,中國對蝦飼料鈷的適宜添加量爲30mg/kg,且鈷的螯合物對對蝦的增重效果較好。
2、影晌微量元素吸收的因素
2.1
微量元素之間的關係

   
有研究表明,高錳能促進動物組織對鋅和銅的存留(肌肉除外),但會降低動物血紅蛋白濃度和組織中鐵的水平;銅能加速鐵的吸收和利用,如餌料中缺銅則機體內鐵含量下降。在水中鈣含量過高,則不利於動物對碘吸收利用(PondManer1984)Gatlin(1989)研究認爲,斑點叉尾蛔對鋅的吸收不受飼料中高鈣和肌醇六磷酸的影響,而鋅的水平影響銅、鐵的利用,高鋅導致肝內鐵量下降(P0.05)Shm(1994)報道,缺鋅導致魚脊椎及組織中鐵含量增高,且銅與鈣的水平與飼料中鋅的含量無直接關係。甘居利和吳光權(1998)研究認爲,在草魚的養殖中,鋅與胳的作用呈負相關(P0.05),推測鋅對鉻存在頡抗作用,綜上所述,微量元素之間的作用是相當複雜的,既有協同作用,又有頡抗作用,從而認識和掌握其間的關係,無疑對研究魚蝦類的代謝、生理及疾病防治等有積極意義。
2.2
微量元素與維生素間的關係
   
維生素C能促進鐵的吸收,並緩解銅在體內的吸收,而高劑量的維生素C,則影響色蝦類腸道中銅的吸收,且降低銅在機體組織中的儲存量,故餌料中維生索C高時,應適當增加銅的給量。鈷是維生素B12的構成成分,並以維生素B12的形式在體內發揮生理作用。梁德海和劉發義等(1997)認爲,在飼料中添加5075mg/kg的鈷,對蝦生長正常且飼料中不需添加維生素B12Rotrnck(1973)研究證實了谷胱甘肽過氧化物酶是一種含硒酶,維生素E有抑制脂肪過氧化的作用,而硒對生成的過氧化物有迅速解毒作用,兩者的作用是相輔相成的,有報道,若從飼料中除去硒及維生素E,孵化後4周內仔魚的死亡率可達49.6%;在此鉺料中添加0.1mg/kg硒或僅添加維生素E,幼魚死亡率會降低到28.4%
2.3
微量元素與蛋白質及氨基酸之間的關係
   
鋅對蛋白質的合成具有重要意義,缺鋅可降低動物對氮的利用效率,硬頭鱒缺鋅時對日糧中蛋白質的消化率降低(Vigeorgirski1982)。試驗還證明,在細炮分裂和氨基酸合成蛋白質的過程中,都需要有鋅的存在,Dabrowska(1989)報道,尼羅羅非魚攝取低蛋白飼料,機體內錳含量顯著下降;攝取高蛋白鐵錳飼料,機體高鈣血症明顯;攝取低蛋白高錳飼料,羅非魚液參數、血細胞比容、血紅蛋白明顯減少。甘居利(1998)研究認爲,草魚生長階段吸收鋅合成核糖核酸(RNA),且色體長與鋅、RHARNA/脫氧核糖核酸(DNA)呈顯著正相關(P0.01),而鎘與RNARNA/DNA呈負相關。另外微量元素不同劑型也會影響蛋白質合成及生長,如李愛生和李靜(1994)報道,微量元素對雜食性魚生長及消化率的影響上,有機態優於無機態,而不同蛋白質源並不影響魚蝦類對飼料添加鋅的吸收,ComesKawshiks(1994)研究認爲,植物性蛋白和動物性蛋白影響虹鱒對鋅的吸收利用,其組織和血漿中鋅含量是一致的,生長差異源於蛋白質的攝食量不同。中川久機(1996)研究認爲,鰓魚血液中的5-氨基嘌呤脫氫酶活性隨血液中鉛濃度升高而相應下降,兩者之間有極高的負相關(r=-0.93)
3、魚蝦類微量元素研究探討
   
研究魚蝦類對微量元素的需要量,不僅要考慮魚蝦的種類,還要考慮各種微量元素之間的相互關係、水體中微量元素的含量以及魚從水環境中吸收微量元素的能力等因素。由於水體中存在微量元素比差別很大,不僅是淡水與海水兩者所含微量元素的種類與濃度差別很大,即使是淡水,軟水與硬水之間也有很大差別,所以很難確定魚類對微量元素的最低需要量以及對飼料中微量元素的利用率,目前魚蝦類營養研究中,主要是採用試驗動物的增重率、存活率、餌料係數、蛋白質效率等爲指標,來評價其對某種營養物質需要與否及其需要量,由於魚蝦類的特殊性及對吃剩的鉺料難以準確地測定,因而很難得出可靠的餌料係數和蛋白質效率,且這種評價方法需要相當長的試養時間,如採用生物化學、生理學、組織學、組織化學和細胞學等評價指標進行礦物質營養評定,可縮短飼養時間並提高準確性。劉發義等(1990)在研究中國對蝦對微量元素營養需要量時,使用了一些相關的金屬酶,如細胞色素氧化酶、羧肽酶A、谷胱甘肽過氧化物酶的活性,作爲判斷試驗結果的指標之一,證明是有益的,尤其是各組增重和存活差異不顯著的情況下更有價值。

   
目前我國在魚蝦類微量元素營養的研究方面進展緩慢,隨著現代動物醫學、營養學、分子生物學和檢測技術的不斷發展,對魚蝦類微量元素營養的研究也會更加深入。今後研究應側重於: 1)微量元素與魚蝦類正常生長、生殖和免疫等的關係及作用機理;
      2
)微量元素在魚蝦類體內的吸收、運輸、積累和排泄;
      3
)微量元素間及微量元素與其他營養索之間的互作關係;
      4
)微量元素在魚蝦體內作用的有效形式;
      5
)魚蝦類微量元素的需要量。
   
微量礦物元素在動物體內含量甚微,但在肌體生命活動中起著重要作用。研究魚蝦類微量元素的營養生理作用及需要量,對完善飼料營養成分,提高飼料效率和促進魚蝦類生長及維護健康具有積極的作用。

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