3-1葉元土-淡水魚類礦物質營養(已修改)

　

【正文】 淡水魚類礦物質營養葉元土蘇州大學一、概述（一）礦物元素的分類礦物元素按動物體內含量或需要不同分成常量礦物元素和微量礦物元素兩大類。常量礦物元素一般指在動物體內含量高于50mg/kg的元素，主要包括鈣、磷、鈉、鉀、氯、鎂、 硫等七種。微量礦物元素一般指在動物體內含量低于50mg/kg的元素，目前查明必需的微量元素有Fe、Zn、銅、錳、碘、硒、鈷、鉬、氟、鉻、硼等十二種。鋁、釩、鎳、錫、砷、鉛、鋰、溴等8種元素在動物體內的含量非常低，在實際生產中基本上幾乎不出現缺乏癥。（二）礦物元素的主要營養作用動物體內存在的礦物元素具有重要的營養生理功能：有的參與體組織的結構組成，如鈣、磷、鎂以其相應鹽的形式存在，是骨、牙齒和鱗片的主要組成部分；有的作為酶（參與輔酶或輔基的組成）的組成成分（如Zn、錳、銅、硒等）和激活劑（如鎂、氯等）參與體內物質代謝；有的作為激素組成（如碘）參與體內的代謝調節等；還有的元素以離子的形式維持體內電解質平衡和酸堿平衡，如Na+、K+、Cl等。礦物元素必須由外界供給，當外界供給不足，不僅影響生長或生產，而且引起動物體內代謝異常、生化指標變化和缺乏癥。在缺乏某種礦物元素的飼糧中補充該元素，相應的缺乏癥會減輕或消失。（三）礦物元素與養殖魚類的形體飼料中礦物元素的組成和含量與養殖魚類的形體有很大的關系，在養殖實際生產中，可以通過飼料礦物元素組成、營養水平的調節對養殖魚類形體的控制產生重要的影響，這主要是通過對魚體骨骼系統的生長、發育而產生影響；同時，也通過對代謝的調節控制作用而對養殖魚類的形體產生重大影響，如飼料中磷供給不足時，除了嚴重影響骨骼系統的生長和發育外，還將抑制魚體對飼料脂肪的氧化分解速度、影響脂肪氧化供能效率，并對生長速度產生抑制作用，還導致魚體肌肉、內臟和腸系膜積累過多的脂肪，使魚體內臟比、肝胰臟比顯著增加，魚體出現“大肚”、“短胖”的形體。關于魚類的體型，通常是比較魚體三條幾何軸線的相對比例。條幾何軸線分別為：①頭尾軸、又稱主軸，為自頭的前端至尾的末端貫穿體軀中央的一條軸線，②背腹軸、又稱縱軸，為自背部最高處通過頭尾軸至腹部的一條軸線； ③左右軸、又稱橫軸，為自左至右(或右至左)與頭尾軸、背腹軸成垂直的一條軸線。魚類由于生活習性及棲息環境的不同，產生多種多樣的體型，其中較常見的有下列幾種。①紡綞型，頭尾軸最長，背腹軸較短，左右軸最短。整個魚體頭尾稍尖，中部大，形如梭狀。這是最常見的一種體型。這種體型適于游泳，動作迅速，多生活于水的中上層，如淡水中的草魚、鯉魚、鯽魚等都屬于此類型。②側扁型，頭尾軸較短，背腹軸相對較長，左右軸更短。體短而高，左右側扁。這種體型也很常見。游泳不快，行動緩慢，多生活于中、下層水流較緩處，如淡水的團頭魴、長春鳊，海水中的鯧和許多珊瑚礁魚類。 ③平扁型，頭尾軸一般，背腹軸最短，左右軸較長。體背腹平扁，左右寬闊。這類體型的魚行動緩慢，適于底層生活如淡水中平鰭鰍科的某些魚，海洋中的虹、鰩、鲼鯨魚和其它脊椎動物的方位 ④棍棒型，頭尾軸極長，背腹軸和左右軸均短，且略相等。體呈棍棒狀。這類體型的魚一般動作緩慢，適于水底穴居或穿繞于水底的礁石巖縫之間，如淡水中的鰻鱺、黃鱔等。上述四種為基本體型，除外還有許多獨特的類型，尤其是海洋魚類更為多樣。魚類的正常生長應該建立在魚類骨骼系統的正常發育、生長的基礎上，有了好的骨骼系統才可能有正常的肌肉系統的發育和生長、才可能保持正常的形態。在養殖實際生產中，飼料物質對養殖魚類的形體可以產生一定的影響，而礦物質元素的作用尤為重要。例如礦物質元素如錳、Zn、磷等供給不足時，魚體骨骼系統不能正常第生長和發育，魚體的頭骨、鰓蓋骨、脊椎骨等會出現畸形，導致魚體出現頭部畸形、整個魚體畸形等現象。同時，更多的是關注魚體“長條形”與“短胖形”、魚體“過瘦”、“過肥”等情況。市場和消費習慣要求魚體內臟重量少即魚體內臟比小，魚體背部較寬且肉多，魚體長度適中而不要過長或過短。根據我們已經進行的研究結果表明，通過飼料中礦物元素供給量、礦物元素之間比例關系的調整，可以對養殖魚類的體長生長率、體長/體重比、內臟比、肝胰臟比、肥滿度等魚體形體進行控制，生產出滿足市場需要的產品。針對魚體形體參數和養殖魚類市場對形體的要求，建議在進行飼料配方篩選、尤其是礦物質元素配方篩選的時候，在進行飼料養殖效果評價的時候，除了常規的體重生長速度指標外，應該增加魚體的形體指標，這樣可以使養殖魚類的形體盡可能滿足市場的需要。這些形體指標包括魚體體長生長速度，實際上對應的就是魚體主軸骨骼系統的生長速度；魚體體寬生長速度，實際對應的是魚體橫軸骨骼系統的生長速度；魚體提高生長速度，實際上對應的就是魚體縱軸骨骼系統的生長速度。根據魚體三軸骨骼系統的生長需要可以得到滿足市場需要的養殖魚類的形體。關于飼料礦物元素對草魚形體的影響，林仕梅等（2000）采用11因素、2水平的L12(211)正交表設計Fe、Cu、Mn、 Zn、 Co、 I、 Se、Cr、Ca、 P、 Mg共11種礦物質元素對草魚體重生長和體長生長率的影響，在試驗的11種微量、常量元素中，Fe、Cu、Zn、Co、I、Ca的用量在常規水平上增加50%、以Fe、Cu、Ca更為明顯，這表明促進了草魚主軸骨骼的生長；同時，Fe、Cu、Mn、Zn、I、Mg的用量在常規水平增加50%時均有降低草魚肥滿度的作用，可能使內臟重量、肝胰臟重量減小的作用結果。上述結果表明這些礦物質在現有草魚需要量水平上進一步增加用量可以提高草魚的體長生長率、影響草魚的肥滿度。具有促進草魚主軸骨骼生長的作用結果。關于飼料礦物元素對鯽魚形體的影響，郭建林等（2007）以肥滿度、內臟比、肝胰臟比和性腺比等指標來反映Fe、Cu、Mn、Zn對異育銀鯽形體的影響。結果表明，隨著Fe補充量的增加，肥滿度、內臟比和肝胰臟比下降，性腺比略有下降。肥滿度、內臟比、肝胰臟比和性腺比隨著Cu補充量的增加而上升。隨著Mn補充量的增加，肥滿度有先下降后上升的趨勢，內臟比、肝胰臟比和性腺比上升。隨著Zn補充量的增加，肥滿度和肝胰臟比有先上升后下降的趨勢，而內臟比和性腺比則下降。這表明在飼料中補充Fe和Zn能使異育銀鯽體長生長大于體重生長，其體形向“長條形”發展，而補充Cu和Mn使異育銀鯽體重生長大于體長生長，使魚體向“肥壯形”發展。這與葉元土等（2003）對斑點叉尾鮰的報道是相一致的，其研究表明，Fe、Zn、I的增加可使體長/體重比增加、使體長生長快于體重的增長，其結果使魚體向“長條形”發展；而Cu、Mn、Co、Se、Cr、Ca、P、Mg的增加使體長/體重的值減小，可使體重的增長大于體長的生長，使魚體向“肥”、“粗壯”體型發展。而蔣蓉（2006）在對黃顙魚的研究中表明，Fe、Mn和Zn的增加對肥滿度生長有利，且更有利于魚體肌肉生長，使魚體向“肥”、“粗壯”體型發展。這表明微量元素對不同魚的形體影響是有區別的，這可能與魚的種類、微量元素的補充量和水體環境有關。對胡子鯰（糖精等2007）的研究表明，在飼料中補充Zn對胡子鯰體長生長率的影響最大， Zn的補充有利于提高胡子鯰的體長生長率，并有效提高魚體的肥滿度；隨Cu、Fe的補充量的增加胡子鯰體長生長率提高，肥滿度差異不大；Mn的補充在各濃度水平對胡子鯰的體長生長率、肥滿度都沒有很大的影響。Mn的補充量能夠滿足胡子鯰的生長的需要，未表現不良影響。～。在實際生產中，通過微量元素的補充對魚體形體進行調節是可行的。，但必須在魚體、肌肉安全限量范圍之內。（四）礦物質元素從營養到毒性必需礦物元素和有毒有害元素對動物而言是相對的。一些礦物元素，在飼糧中含量較低時是必需礦物元素，在含量過高情況下則可能是有毒有害元素。在二十世紀七十年代以前，把硒歸類為有毒有害元素，因為在動物的飼糧中硒含量超過56mg/kg會導致動物中毒。但是，當飼糧硒缺乏時，既影響動物的生長或生產，又出現典型的缺乏癥，所以它又是必需礦物元素。其它的礦物元素如砷、鉛、氟等，一般情況下都稱為有毒有害元素，但現在已發現這些元素具有一定營養生理功能，發現了實驗性的缺乏癥，因此這些礦物元素可能也是動物必需的礦物元素。動物對這些元素的需要量都非常低，一般不出現缺乏或不足，生產上最容易出現的是中毒問題，其必需性因而被忽視。幾乎所有的必需礦物元素攝入過量后都會出現中毒，但中毒劑量存在很大差異。在淡水魚類飼料中，銅和硒是容易出現中毒的2種微量元素，這2種元素從營養到毒性的劑量范圍較小，如果不多加注意很容易出現毒性反應。銅在一般淡水魚類礦物質預混料中的補充劑量一般使5mg/kg以下，加上飼料原料中的銅含量，在飼料中的實際銅含量也一般在30mg/kg以下，如果超過這個劑量就會影響養殖魚類的生長速度和對飼料的利用效率，嚴重的會導致魚體體表如鰭條基部、尾部和鰓出血，引起肝胰臟壞死等癥狀。而關于硒的營養和毒性也有類似的情況，加上飼料原料中的硒在可以在3mg/kg以下，這個劑量范圍對養殖魚類是有促進作用的，如果飼料中硒的含量超過5mg/kg就會出現中毒癥狀。在實際生產中，在飼料配方編制的時候，一定要注意飼料原料中礦物元素的含量，要避免是預混料中的礦物元素和飼料原料含有的礦物元素疊加后超過其適宜含量的情況。例如，豬血粉類飼料原料、酵母類飼料原料通常含銅較高，如果使用量過大就會出現飼料總銅含量超過30mg/kg的適宜劑量范圍，魚體會出現銅慢性或急性中毒的情況。另外，還要注意地區水域環境中礦物元素含量的影響。例如，在含硒豐富的土壤、水域含硒高的地區，可以不在礦物質預混料中補充硒。在富含鐵的地區可以適當降低礦物質預混料中鐵的補充量，在含鎂很高的地區也可以在礦物質預混料中不再補充鎂，否則會出現鎂過量引起養殖魚類出現狂游的現象。（五）魚類可以從水域環境中吸收礦物元素水產養殖動物與陸生動物最大的差異是水產動物生活在水域環境中，由此產生的關于礦物質元素的來源也與陸生動物有很大的差異。魚體可以直接吸收溶解于水域環境中的無機礦物離子作為營養需要，而陸生動物只能靠飲水吸收水體中 的無機礦物離子。因此，只要水域環境中有足夠的無機礦物離子可以被水產動物的皮膚、鰓和腸道吸收，水產動物就可以不依賴于從飼料中供給，養殖魚類就不會出現礦物元素缺乏癥。只有水域環境中的無機礦物離子不能滿足需要的時候，才依賴于從飼料中供給。同時，水產動物于陸生動物在礦物元素營養作用的另外一個重大差異是關乎滲透壓調節需要的礦物元素種類和量的問題。Na+、K+、CI是調節動物滲透壓的主要礦物元素，而這三種礦物元素在水域環境中含量較高，同時，配合飼料原料中的含量也較高，再者，淡水魚類是魚體內的滲透壓高于水域環境、魚體需要不斷排除過多的水分。因此，在淡水魚類飼料中不宜再補充食鹽，以避免魚體忍受過高的滲透壓應激反應。淡水魚類可以從水域環境中直接吸收可溶解的礦物鹽類，這也使得淡水養殖出現一定的地區差異。在實際生產中經常會出現同一個飼料產品，在一些地區生長效果很好，而在其他地區則效果不佳，其原因除了養殖技術差異、氣候差異外，水域環境中礦物元素含量差異也是原因之一。例如，曾經出現過在一些地區的養殖魚類形體很好，相同的飼料在土壤和水體含鐵高的地區養殖魚體細長、偏瘦的情況，這主要是水域環境中含鐵過高所致。再如，在一些含鎂比較高的地區，養殖魚類出現狂游，檢查也沒有發現寄生蟲，后來將礦物質預混料中的鎂去掉，其狂游的癥狀自然消失了。在一些含鈣很高的水體，養殖斑點叉尾鮰等無鱗魚，經常會出現魚體體色退化、體色變白色的情況，而同樣的飼料在其他地區沒有這種情況，其原因之一是過高的鈣會使黑色素細胞中的黑色素體聚集而導致魚體體色變為白色。（六）魚體內礦物元素代謝動態平衡魚體內礦物元素處于動態平衡，其主要來源是飼料和水域環境中吸收，因此，礦物元素吸收的部位包括消化道、鰓和皮膚；而從體內排除的礦物元素主要包括腎臟、鰓和皮膚；而在魚體體內器官組織中，礦物元素也是在不同的器官組織流動，其中，臨時性貯存礦物元素的主要器官組織包括骨骼、鱗等。體內礦物元素存在形式也多種多樣，但主要是以蛋白質及氨基酸相結合的形式存在，也有以游離狀態存在。不管以任何形式存在或轉運，都始終保持動態平衡，這些礦物元素在體內不斷地進行著吸收和排出、沉積和分解，即礦物質的周轉代謝這是礦物元素在體內代謝的重要特征。各種礦物元素進入組織器官或從組織器官分解、排泄都必需經過血液，因此，血液在礦物元素周轉中起著重要的作用。肌肉，骨骼,鱗消化道 軟組織器 官 飼料 血 液 鰓、皮膚養殖水體 體表、鰓、尿 二、養殖魚體礦物元素元素與飼料礦物之間的相關性飼料供給的礦物元素與養殖魚體全魚和各器官組織中相應元素之間的相關性是礦物元素營養研究的重點內容之一，應該包括礦物元素數量與魚體各器官組織積累的相應元素數量的關系、飼料中供給的礦物元素之間比例關系與魚體器官組織積累的相應礦物元素之間比例的相互關系，這是探討飼料礦物元素對魚體生理作用、尤其是對各器官組織生理作用的重要內容，并以此為依據，探討飼料中供給的礦物元素適宜含量和適宜的配比。目前這方面的研究資料非常有限，尤其是關于各器官組織的礦物元素研究資料更少。我們在實用飼料中按照L9（34）正交設計方案補充Cu、Fe、Mn、Zn后，以飼料中Cu、Fe、Mn、Zn實際測定值為基礎，在經過室內、或池塘網箱養殖后，分析飼料中Cu、Fe、Mn、Zn 4種微量元素與魚體全魚、肝胰臟、脾臟、腎臟、心臟、腦、皮膚、肌肉；脊椎骨、頭骨等器官、組織中相應元素的含量、4種微量元素相互比例與魚體器官、組織4種微量元素相互比例的相關性，探討飼料微量元素含量、相互比例對魚體器官、組織微量元素含量的影響規律。目前已經完成了對鯽魚、黃桑魚、胡子鯰的相關研究。在以黃顙魚為試驗對象（葉元土等2006）研究中，分析飼料中Fe、Cu、Zn、Mn與全魚和各器官組織中響應元素數量的相關性。結果表明，魚體器官、組織中微量元素含量與飼料中相應元素含量的相關性分析結果主要有以下特征。與飼料中3個Cu水平成顯著正相關的有脾臟（）、頭骨（）中Cu含量變化，表明隨著飼料中Cu水平的提高，脾臟、頭骨中積累的Cu也顯著增加；成顯著負相關關系的為腦（）中Cu含量變化，表明隨著飼料中Cu水平的增加，腦中積累的Cu含量顯著下降