說明:本研究為探討石斑魚稚魚對(duì)復(fù)合式氨基酸鐵*(AAFe:iron amino acid complex)之利用及其對(duì)免疫反應(yīng)之影響。基礎(chǔ)飼料中添加復(fù)合式胺基酸鐵(AAFe)0、20、40、70、100、150與200mgFe/kg日糧,另以筆者此前研究所得結(jié)果,即石斑魚稚魚之鐵最適需求量為硫酸亞鐵127mgFe/Kg日糧作為對(duì)照??偣舶藗€(gè)實(shí)驗(yàn)組,每組三重復(fù),分別喂予初重14.04± 0.03g之石斑魚稚魚,于密閉循環(huán)系統(tǒng)中飼養(yǎng)八周。結(jié)果顯示:石斑魚喂食AAFe 20及40mgFe/Kg之魚體增重百分率顯著高于AAFe 150、200及硫酸亞鐵127mgFe/kg各組。石斑魚喂予40及70mg Fe/kg組其飼料效率(FE)顯著高于喂予200mg Fe/Kg組。免疫指標(biāo)方面,白血球超氧陰離子產(chǎn)率以喂食AAFe 40 mg Fe/kg組高于0、200與127mg Fe/kg各組。溶菌酶活性以喂食20及40mg Fe/kg組最高,其次70 mg Fe/kg組,0 mg Fe/Kg組,再其次100及硫酸亞鐵127 mgFe/Kg組,而以喂食150 mg Fe/kg各組最低。
* 本試驗(yàn)所用復(fù)合式氨基酸鐵為美國(guó)金寶動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)公司生產(chǎn)的Av-Fe。
石斑魚屬鮨科(Serranidae)、石斑魚亞科(Epinephelinae)之魚類,為分布于世界各國(guó)暖海域沿岸的重要食用魚,早期石斑魚養(yǎng)殖主要是喂食下雜魚切碎之生餌,但下雜魚品質(zhì)不穩(wěn)定,且容易傳染魚病及污染水質(zhì)。因此隨著養(yǎng)殖技術(shù)的進(jìn)步及消費(fèi)者對(duì)魚肉質(zhì)量的要求,人工飼料的開發(fā)逐漸取代生餌喂食,而雖有人工飼料可使用,但養(yǎng)殖戶大多表示,使用這些飼料喂養(yǎng),魚的成長(zhǎng)速率緩慢,顯示人工飼料尚待進(jìn)一步研究改善。目前石斑魚仍屬新興養(yǎng)殖種類,對(duì)其營(yíng)養(yǎng)需求認(rèn)知有限。以瑪拉巴石斑為例目前已被探討者僅蛋白質(zhì)需求量(Chen and Tsai,1994;Shiau and Lan:1996)、碳水化合物利用性(Shiau and Lin,2001;2002)、脂肪酸(Wu et al.,2002;2003)、脂肪之需求(Lin and Shiau,2003)、肌醇(Su and Shiau,2004)、維生素C(Lin and Shiau,2004;2005a,b)及維生素E(Lin and Shiau),其它維生素包括K、B1、B,及B6等之相關(guān)研究目前正在本實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。礦物質(zhì)方面目前僅有磷(Cheng et al.,2005)及硒(Lin and Shiua,2005d)需求被探討,其它礦物質(zhì)則付之闕如,文獻(xiàn)中無任何相關(guān)資料。
1
水生動(dòng)物與鐵
1.1
魚類對(duì)鐵之需求
魚類與陸上動(dòng)物相同,皆需鐵維持正常生理功能(Lim et al、2000)。目前已充分證實(shí)魚類可經(jīng)由鰓膜攝取水中可溶性的鐵(Roeder,1966),但魚類仍需仰賴日糧中之鐵。因可溶性鐵在天然水中的濃度非常低(Lall,1989;NRC,1993)。
1.2
鐵與免疫之關(guān)系
營(yíng)養(yǎng)素中之鐵對(duì)動(dòng)物而言,為一個(gè)重要的微量營(yíng)養(yǎng)素,不僅負(fù)責(zé)許多動(dòng)物體內(nèi)生理功能,更對(duì)免疫系統(tǒng)及宿主防御之能力具有正面影響(Beisel,1982;Bhaskaram,1988)。鐵可維持動(dòng)物正常生理功能并對(duì)免疫力有所影響(Lim el a1·,2001),但需適量攝取,因Beisel(1982)、Bhaskaram(1988)與Berger(1996)曾指出不論是缺乏或過量攝取鐵皆會(huì)降低免疫力。
1.3
魚類鐵需求量之差異性
我們可發(fā)現(xiàn)不同魚種對(duì)鐵之需求不盡相同,其需求范圍可從20mg/kg 日糧到4000 mg/Kg日糧,差異極大。從過去陸上動(dòng)物的研究中得知無機(jī)鐵中二價(jià)型態(tài)鐵之吸收率優(yōu)于三價(jià)型態(tài)鐵。關(guān)于魚類鐵需求之研究報(bào)告,我們必須指出的是,其研究均僅針對(duì)魚類對(duì)不同型態(tài)鐵利用上所顯示之差異性,卻未探討其對(duì)不同化學(xué)形態(tài)鐵之需求。對(duì)于石斑魚,筆者此前研究估得石斑魚稚魚之鐵最適需求量為127mgFe/kg 日糧,本研究進(jìn)一步以利用率較佳之有機(jī)態(tài)鐵(復(fù)合式胺基酸鐵)為添加形態(tài)以確定石斑魚對(duì)其最適需求量及其對(duì)免疫反應(yīng)之影響。
2
材料與方法
2.1
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
實(shí)驗(yàn)魚種為瑪拉巴石斑魚稚魚(Epinephelus malabaricus),購自屏東地區(qū)的魚苗繁殖場(chǎng)。魚苗進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后,先于FRP桶中馴養(yǎng)四周后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。馴養(yǎng)期間喂以商業(yè)鰻魚飼料,組成(%)為:水分,11.7%;粗蛋白,43.3%;粗脂肪,8.8%;灰份,9.3%。
2.2
飼料配制
實(shí)驗(yàn)飼料組成見表1。其蛋白質(zhì)來源為不含維生素之酪蛋白(Sigma Chemical,St.Louis,MO,USA;粗蛋白含量為84.65%);碳水化合物來源為玉米淀粉(corn starch:臺(tái)灣雙鹿公司);脂肪來源為玉米油(臺(tái)糖公司產(chǎn)品,臺(tái)灣)及魚油(Scott & Bowne,London)。魚油:玉米油=1:l;維生素預(yù)料混為2%,礦物質(zhì)預(yù)混料為4%;誘引劑為6%其配方參考Mackie與Mitchell(1985),黏著劑為羧甲基纖維素(Nippon Paper Industry,Japan)。 實(shí)驗(yàn)共八組,復(fù)合式胺基酸鐵(iron amino acid complex,Zinpro,USA)添加量依次為0、20、40、70、100、150及200mgFe/kg并以硫酸亞鐵127mgFe/kg組作為對(duì)照。各組飼料成分?jǐn)嚢杈鶆?,之后加入約50%的水,揉成團(tuán)狀,并以戳簽方式擠壓成條狀飼料。此飼料于冷氣房中以電扇風(fēng)干,然后再以均質(zhì)機(jī)制成適合魚口徑大小之粒狀飼料,最后裝入不透光之黑色塑膠袋中密封,凍藏于 -20℃之下備用。
2.3
飼養(yǎng)方法
實(shí)驗(yàn)開始時(shí),選用體重為14.04±0.03g的瑪拉巴石斑魚為實(shí)驗(yàn)用魚。飼養(yǎng)系統(tǒng)為密閉式雙層過濾循環(huán)系統(tǒng)之玻璃水缸(30.5× 61.0×33.5-W×L×H),水位高29厘米。每缸放置一顆打氣石以通風(fēng)管連接鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行打氣。水溫控制在28~30℃,pH值7.8~8.0,海水鹽度29~32ppt,實(shí)驗(yàn)期間海水中鐵濃度為12~32mg/L。以定時(shí)器控制光照時(shí)間,每天光照時(shí)間為12小時(shí)(0800h—2000h)。每次投喂飼料后l小時(shí),即進(jìn)行柚底,以清除糞便與殘餌,并換干凈的海水約1/3,以維持水質(zhì)。每?jī)芍懿潦酶妆谝淮危⒏鼡Q循環(huán)系統(tǒng)中的濾棉。每缸飼養(yǎng)10尾魚,共8個(gè)實(shí)驗(yàn)組,每組三重復(fù),實(shí)驗(yàn)進(jìn)行八周。實(shí)驗(yàn)期間每日喂食量為魚體濕重的3%,每日分兩次投喂(0830h&1630h),每?jī)芍芊Q重一次,喂食量并隨之調(diào)整。
Ingredients
| | Casein
| | Corn starch
| | Fish oil
| | Corn oil
| | Vitamin mixture2
| | Mineral mixture3
| | Carboxyl methylcellulose
| | Attractant4
| | Alpha-cellulose
| |
Note: Iron amino acid complex was added to the diets at the expense of cellulose to provide concentration of 0, 20, 40, 70, 100, 150, 200 mg/kg, and 127 mg from ferrous sulfate as reference diet.
2.4
實(shí)驗(yàn)指標(biāo)
2.4.1
成長(zhǎng)指標(biāo):
增重率(Weight gain)、存活率(survival)、飼料效率(Feed efficiency,FE)、蛋白質(zhì)利用率 (Protein efficiency ratio,PER)與肝體比( Hepatosomatic index,HSl) 。
2.4.2免疫指標(biāo):
白血球超氧陰離子產(chǎn)率(Leukocyte superoxide anion production ratio) 和血漿中溶菌酶活性(1ysozymeactivity)。
3
結(jié)果與分析
石斑魚之增重率(weight gain)以喂食20及40 mg Fe/Kg組顯著( p<0.05) 高于喂食150與200mg Fe/kg及127mg ferrous sulfate/Kg 之各組 (表2)。 石斑魚喂予40及70mg Fe/kg組其飼料效率(FE)顯著高于喂予200mg Fe/Kg組。存活率(survival)不受鐵添加劑量及形式之影響,各組之間無顯著差異枷 (p>0.05)。
表2 不同復(fù)合式氨基酸鐵含量及127mg/Kg 硫酸亞鐵對(duì)石斑魚增重率、飼料效率和存活率之影響
| | | | | | | 14.04+0.04
| 49.69+0.47bc
| 253.91+4.86bc
| 0.88+0.03ab
| 100+0.00
| | 14.04+0.04
| 49.89+0.40c
| 256.00+2.40c
| 0.89+0.02ab
| 100+0.00
| | 14.04+0.03
| 49.97+1.33c
| 256.39+9.97c
| 0.92+0.05b
| 100+0.00
| | 14.04+0.03
| 48.94+0. 70bc
| 248.35+4.22bc
| 0.91+0.01b
| 96.67+5.77
| | 14.04+0.03
| 48.95+2.54bc
| 248.88+17.57bc
| 0.88+0.05ab
| 100+0.00
| | 14.03+0.03
| 47.86+1.95ab
| 240.82+13.18ab
| 0.84+0.06ab
| 100+0.00
| | 14.04+0.02
| 46.36+0.32a
| 230.28+1.65a
| 0.82+0.01a
| 96.67+5.77
| | 14.03+0.02
| 46.31+1.79a
| 230.26+12.74a
| 0.87+0.08ab
| 100+0.00
|
1 Values in the same column with different superscript are significantly different(P < 0.05)。Data are expressed as Mean ± SD (n = 3)。
2 FE = Final body weight (g) –Initial body weight (g) / Feed intake (g)
喂食不同劑量鐵之飼料八周后,石斑魚之蛋白質(zhì)利用率(PER)與肝體比(HSI) 如表3所示。喂食石斑魚40及70mg Fe/Kg組蛋白質(zhì)利用率顯著高于喂食200mgFe/kg組。石斑魚喂予20與40 mg Fe/kg及127mg ferrous sulfate/kg之各組肝體比顯著高于喂食200mg Fe/kg組。
表3
石斑魚之蛋白質(zhì)利用率(PER)與肝體比(HSI) 1 Values in the same column with different superscript are significantly different
(P < 0.05)。Data are expressed as Mean ± SD (n = 3)。
2 PER = Final body weight (g) –Initial body weight (g) / Protein intake (g)
本研究的目的為探討石斑魚稚魚對(duì)有機(jī)態(tài)鐵(復(fù)合式氨基酸鐵)之利用,并以此前研究所得之硫酸亞鐵最適需求作為對(duì)照組(127 mg Fe/kg from ferrous sulfate)以比較其與無機(jī)態(tài)鐵(即硫酸亞鐵)生物利用率之差異性。硫酸亞鐵127 mg Fe/kg對(duì)照組為石斑魚鐵之最適需求量,應(yīng)有最好的成長(zhǎng)率,但結(jié)果卻是所有組別之中最差者。說明復(fù)合式氨基酸鐵對(duì)石斑魚之增長(zhǎng)效果優(yōu)于硫酸亞鐵。
喂食40mg Fe/kg組魚體白血球超氧陰離子產(chǎn)率(1eukocyte superoxide anion ratio)顯著高于0及200mg Fe/kg與127mg ferrous sulfate/kg各組(表4)。魚體血漿中溶菌酶活性(1ysozyme activity)以喂食20及40mgFe/kg組顯著最高,喂食70mg Fe/kg組次之,其次為喂予 0 mg Fe/kg組,接著為喂予100mg Fe/kg與127mg ferrous sulfate/Kg組,喂食≥150mg Fe/Kg各組最低。表明當(dāng)喂食石斑魚適量鐵(20~40mg Fe/kg)時(shí),其免疫反應(yīng)顯著高于不添加鐵組及添加過量鐵組(200 mg Fe/kg)。在河鯰的研究上也有相似的報(bào)道,(Lim et al,2000)指出不論是鐵缺乏或是添加高量的鐵(300mg/kg)皆會(huì)抑制巨噬細(xì)胞趨化反應(yīng)。
表4 白血球超氧陰離子產(chǎn)率(1eukocyte superoxide anion ratio) 和血漿中溶菌酶活性(1ysozyme activity)
| | Lysozyme activity (units/ml) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
1 Values in the same column with different superscript are significantly different
(P < 0.05)。 Data are expressed as Mean ± SD (n = 3)。
4
結(jié)論
4.1
飼料中添加適量的鐵有助于石斑魚稚魚的成長(zhǎng)、維持正常免疫反應(yīng)及預(yù)防缺乏癥如缺鐵性貧血的產(chǎn)生;過量鐵或缺乏鐵皆會(huì)抑制石斑魚成長(zhǎng)及降低免疫反應(yīng)。
4.2
日糧中使用復(fù)合式氨基酸鐵對(duì)石斑魚生長(zhǎng)性能和免疫反應(yīng)之影響效果優(yōu)于使用硫酸亞鐵。以添加AAFe 40mg Fe/Kg日糧,效果最為理想。 |