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天然抗氧化化合物(如多酚)是提升对虾养殖效率的潜在有效途径。植物多酚是一类次级代谢物,其结构特征为含有一个或多个芳香环及至少两个羟基,且已被证实通过多种潜在机制发挥积极的健康调控作用。

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其中,一种商品名为PolygainTM的甘蔗(Saccharum officinarum)提取物,已在罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)养殖中展现出良好的生长促进效果。澳大利亚詹姆斯库克大学近期开展了一项专项研究,重点评估了甘蔗衍生多酚化合物在斑节对虾饲料中的具体应用效果,为其规模化养殖应用提供科学依据。

一、研究设计:

本研究采用的富含甘蔗多酚的提取物(PRSE,商品名PolygainTM,由澳大利亚墨尔本The Product Makers公司提供),通过专利工艺制备而成。其制备流程如下:首先将透明甘蔗汁在真空条件下蒸发、结晶,得到糖蜜;随后将糖蜜与酿酒酵母进行发酵处理,通过真空蒸发与冷凝技术去除乙醇;将剩余汁液用清水稀释后,依次通过5、1、0.5及0.1微米的多级过滤器进行筛分;最后经真空进一步浓缩,以80℃热水填充至塑料桶中备用。

试验饲料以澳大利亚昆士兰州纳朗巴Ridley Aquafeeds公司生产的干虾饲料为基础,分别添加0、2、4、6克/公斤的PRSE(具体配方详见表1)。为维持饲料中营养素浓度的均匀性,采用蔗糖替代PRSE,确保PRSE添加量对应的替代比例一致(维持0.6%的PRSE等效替代量)。饲料的营养成分经国家计量研究所进行近似分析,结果显示:该基础饲料含40.6%蛋白质、6.2%脂肪、28%碳水化合物、9.4%灰分及15.9%水分,符合斑节对虾生长需求。

试验所用斑节对虾虾苗(PL 15,即15期仔虾)来源于昆士兰北部某商业养殖场,养殖于循环水系统(RAS)的塑料水槽中。该循环水系统由40个矩形塑料罐(单罐容量43升)、两个生物过滤器(单组容量约100升)、两个紫外线过滤器及两个储罐(单罐容量约350升)组成,系统总容量约2600升,可实现水质的稳定调控。

试验全程采用12小时光照、12小时黑暗的光照模式,由四根红色荧光灯管为养殖环境提供照明。水质参数每日采用商业检测套件测定,包括氨氮(NH3/NH4+)、亚硝酸盐(NO2–)、硝酸盐(NO3–)等,所有参数均处于斑节对虾生长的最适范围内。具体水质指标如下:温度29.2±0.04℃,pH值8.2±0.02,溶解氧(DO)饱和度96.5±6.3%,氨氮(NH3/NH4+)<0.01 mg/L,亚硝酸盐(NO2–)<0.05 mg/L,硝酸盐(NO3–)10.5±4.4 mg/L(平均值±标准误,n=75)。虾苗引入后10天内,将盐度从31 g/L逐步降至20 g/L,试验期间盐度稳定维持在20.1±0.02 g/L。

虾苗初始投放密度为每罐25-30尾,养殖至PL 40期时,将密度调整至每罐约15尾,以减少对虾蜕壳期间的同类相食现象。饲料投喂量按对虾体重的10%以上设定,其中PL 15至PL 50期投喂商业基础饲料,PL 51至PL 57期投喂对照测试饲料,正式投喂试验始于对虾生长至PL 58期(体重1.04±0.02克)。试验开始前,随机选取20尾对虾测量头胸甲长度;每组随机选取5尾对虾称重后放入每个实验室养殖罐,每个养殖罐随机分配试验处理组。每日投喂分3次进行,投喂比例约为25%、25%、50%,对应投喂时间分别为09:30、13:30及16:30,每个养殖罐的每日投喂量均进行称重并详细记录。

二、研究结果

(一)35天后对虾生长、存活率及饲料转化率(FCR):

在投喂试验饲料的前35天内,对虾的体重、头胸甲长度及特定生长率(SGR)均随饲料中PRSE添加水平的升高呈线性增长(见图1a-c);与此同时,对虾的饲料转化率(FCR)随PRSE添加水平的增加呈线性下降(见图1f)。投喂35天后,未发现对虾的生长因子、存活率与饲料PRSE添加水平之间存在显著相关关系(见图1d、e)。总体而言,线性拟合模型显示:投喂最高PRSE添加量(6克/公斤)组的对虾,相较于对照组(未添加PRSE),体重增加65%(6.1克 vs 3.7克),头胸甲长度增加11%(23.4毫米 vs 21.0毫米),特定生长率提升32%(5% vs 3.8%),饲料转化率降低39%(1.9 vs 3.1)。

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图1:投喂不同水平多酚甘蔗提取物35天内斑节对虾的生长及饲料利用指标 (a)体重;(b)头胸甲长度;(c)特定生长率(SGR);(d)肥满度;(e)存活率;(f)饲料转化率(FCR)

(二)70天后对虾生长、存活率及饲料转化率(FCR):

投喂试验持续70天后,对虾的体重、头胸甲长度及存活率仍随饲料PRSE添加水平的升高呈线性增长(见图2a、b、e);同期,对虾的饲料转化率(FCR)随PRSE添加水平的增加呈线性下降(见图2f)。投喂70天后,未发现对虾的特定生长率(SGR)、肥满度与饲料PRSE添加水平之间存在显著相关关系(见图2c、d)。总体线性拟合模型显示:投喂最高PRSE添加量(6克/公斤)组的对虾,相较于对照组,体重增加54%(15.4克 vs 10.0克),头胸甲长度增加18%(27.5毫米 vs 23.3毫米),存活率显著提升(50% vs 26%),饲料转化率降低39%(1.9 vs 3.1)。

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图2:投喂不同水平多酚甘蔗提取物70天内斑节对虾的生长及饲料利用指标 (a)体重;(b)头胸甲长度;(c)特定生长率(SGR);(d)肥满度;(e)存活率;(f)饲料转化率(FCR)

综上,本试验结果表明,在斑节对虾饲料中添加甘蔗多酚提取物(PRSE)可产生显著的积极效果,具体表现为促进对虾生长、提升存活率、优化饲料转化率。然而,要将这些初步试验结果转化为规模化养殖场的实际应用,仍需开展更多后续研究,一方面验证其在实际养殖场景中的效果,另一方面深入探究其发挥作用的潜在分子机制,为其合理应用提供更全面的科学支撑。