植物与动物蛋白饲料对彩虹蟹(Cardisoma armatum)存活、生长性能、体长-体重关系及生化成分的影响研究

【字体: 时间:2025年09月24日 来源:Aquaculture Science and Management

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  为应对沿海地区蛋白质与微量营养素缺乏问题,研究人员开展彩虹蟹(Cardisoma armatum)驯化养殖研究,通过配制植物源(PSD)、动物源(ASD)及完全源(CSD)蛋白饲料进行16周饲喂实验。结果显示ASD组增重最高(120.85±2.69 g),CSD组存活率最佳(66.67%),体长-体重关系呈负异速生长(b<3),饲料成分显著影响蟹体粗蛋白与矿物质含量。本研究为 mangrove 蟹类可持续养殖提供关键数据支持。

  

在人口快速增长和野生渔业资源日益减少的背景下,全球尤其是热带沿海地区正面临蛋白质与微量营养素缺乏的严峻挑战。尼日利亚作为典型代表,约有32-37%的五岁以下儿童发育迟缓,超过200万儿童患有严重急性营养不良,其中68%存在贫血问题。锌和碘缺乏症在当地儿童群体中尤为普遍,部分区域儿童甲状腺肿大率超过40%。这种营养危机与动物蛋白获取困难直接相关——干旱、疾病和高成本导致尼日利亚动物蛋白供应严重短缺。

水产养殖被视为解决蛋白质短缺问题的重要途径,其中蟹类因其高蛋白含量和广泛分布特性成为关注焦点。非洲彩虹蟹(Cardisoma armatum)作为西非地区常见的陆生蟹类,具有显著的水产养殖潜力。然而,关于该物种的驯化养殖研究仍十分有限,特别是在营养需求、饲料配方和养殖技术方面存在大量知识空白。传统认知认为彩虹蟹主要以植物为食,但最新研究表明其食性可能具有灵活性,能够适应不同蛋白质来源的饲料。这种食性可塑性为开发人工配合饲料提供了理论依据。

为探索彩虹蟹的人工养殖可行性,研究人员开展了一项系统的饲喂实验。研究团队从尼日利亚拉各斯州Ojo Creek野外捕获105只彩虹蟹,选取其中90只健康个体(平均体重23.97 g,头胸甲长3.56 cm,宽4.37 cm)进行16周养殖实验。实验设计三种不同蛋白质来源的等氮饲料(粗蛋白含量均为35%):完全源饲料(CSD,动植物蛋白混合)、植物源饲料(PSD)和动物源饲料(ASD)。每种饲料设三个重复组,每组放养10只蟹。养殖单元采用特殊设计的木质结构(1×1×0.5 m),填充50:50的砂黏土混合物,并设置遮荫设施以减少环境波动影响。

实验期间每日投喂两次(7:30-8:00和17:30-18:00),投喂量为体重的3%。每天进行两次洒水保湿(6:00-7:00和16:00-17:00),每周测量水质和土壤理化参数(pH、温度、电导率、有机质含量)。通过标记蟹壳方式追踪蜕皮过程,定期检查雌蟹腹部观察卵发育情况。实验结束后对蟹体组织进行生化成分分析,包括常规营养成分(水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、灰分、无氮浸出物)和矿物质含量(钙、钠、镁、钾、磷、铁)。

生长性能分析

实验结果显示,不同饲料组彩虹蟹的生长性能存在显著差异(p<0.05)。ASD组最终体重最高(120.85±2.69 g),增重达97.05±3.46 g;CSD组次之(112.45±7.14 g,增重88.60±6.91 g);PSD组表现最差(99.98±4.34 g,增重75.73±6.41 g)。饲料转化率(FCR)方面,ASD组最佳(2.69±0.08),CSD组为2.84±0.12,PSD组为2.81±0.14。特定生长率(SGR)以ASD组最高(0.63±0.25%/d),PSD组最低(0.55±0.19%/d)。氮代谢效率与生长表现一致,ASD组最高(0.82±0.10),PSD组最低(0.64±0.16)。存活率呈现不同趋势,CSD组最高(66.67%),ASD组次之(63.33%),PSD组最低(53.33%)。

形态特征与性别差异

雌蟹在各组中均表现出比雄蟹更大的体型和形态特征。ASD组雌蟹体重达122.63±1.55 g,显著高于雄蟹(118.41±1.87 g)。头胸甲长(CL)、头胸甲宽(CW)、额剑长(RL)和额剑宽(RW)测量值同样显示雌蟹优于雄蟹。这种性别二态性可能与雌蟹繁殖投入和代谢效率差异有关。

长度-体重关系与条件因子

所有实验组彩虹蟹的长度-体重关系均显示负异速生长模式(b<3),生长指数b值范围在0.774-2.166之间。相关性分析表明雌蟹的体长-体重相关性(r=0.785-0.848)高于雄蟹(r=0.223-0.848)。Fulton条件因子(K)所有值均大于1,表明实验蟹处于良好的生理状态。CSD组雌蟹K值最高(32.321),PSD组雄蟹K值最高(55.728),反映不同饲料对蟹体条件的影响。

生化成分组成

蟹体常规营养成分分析显示,水分含量在各组间无显著差异(65.20-65.74%)。粗蛋白含量以ASD组最高(24.76±2.17%),PSD组最低(16.55±1.99%),表明动物蛋白饲料更利于蛋白质积累。粗脂肪含量普遍较低(1.29-1.45%),属于瘦肉类水产品。粗纤维含量在PSD组显著降低(0.69±0.06%)。灰分含量以PSD组最高(5.92±0.30%),可能与植物原料中的矿物质含量有关。无氮浸出物(NFE)在PSD组最高(10.24±2.06%),ASD组最低(2.34±1.41%)。

矿物质积累特征

矿物质分析显示,钙含量以CSD组最高(51.46±2.00 mg/kg),PSD组最低(35.37±2.26 mg/kg)。钠含量呈现相反趋势,PSD组最高(24.15±1.51 mg/kg),ASD组最低(7.53±0.60 mg/kg)。镁含量在PSD组显著升高(12.88±0.78 mg/kg)。钾、磷含量在ASD和PSD组较高,铁含量以CSD组最高(9.78±0.58 mg/kg)。这些差异反映饲料成分对蟹体矿物质组成的直接影响。

相关性分析

常规营养成分相关性分析显示,水分与粗蛋白呈显著负相关(r=-0.945,p<0.01)。在CSD组,粗蛋白与NFE呈负相关(r=-0.736,p<0.05)。PSD组中,水分与粗脂肪(r=-0.743,p<0.05)和灰分(r=0.873,p<0.01)存在显著相关性。矿物质相关性分析表明,PSD组钙-钠(r=0.820)、镁-铁(r=0.782,p<0.05)呈正相关,钾-铁(r=-0.697,p<0.05)呈负相关。ASD组磷-镁(r=0.811,p<0.05)和铁-钾(r=0.670,p<0.05)呈正相关。

本研究通过16周的养殖实验证实,非洲彩虹蟹能够适应人工养殖环境,并使用配合饲料实现良好生长。动物蛋白饲料(ASD)在促进生长方面表现最佳,而完全源饲料(CSD)在提高存活率方面更具优势。研究首次系统报道了不同蛋白质来源饲料对彩虹蟹生化成分的影响,发现饲料配方显著影响蟹体的蛋白质、灰分和矿物质含量。

彩虹蟹表现出的负异速生长模式(b<3)与其自然生长特性一致,条件因子K值均大于1表明实验蟹处于健康状态。研究期间观察到的蜕皮现象证实蟹类在人工环境下能完成正常生理过程,但未发现卵发育迹象,可能与实验蟹尚未性成熟或养殖周期较短有关。

较高的死亡率(33.33-46.67%)主要归因于蟹类的相互攻击行为,这表明在后续养殖中需要改进养殖设施和管理措施以减少自相残杀。研究结果为彩虹蟹的商业化养殖提供了重要基础数据,特别是饲料配方优化方面具有直接指导价值。

从营养学角度,彩虹蟹肌肉的蛋白质含量(16.55-24.76%)和矿物质含量表明其具有作为优质蛋白质源的潜力,对改善沿海地区居民的营养状况具有积极意义。研究还证实通过饲料配方可以调控蟹体的营养成分,这为开发功能性水产品提供了新思路。

该研究发表于《Aquaculture Science and Management》,为mangrove相关渔业资源的可持续利用提供了科学依据,对促进非洲地区水产养殖业发展和食品安全保障具有重要实践价值。未来研究应着重解决养殖密度、疾病防控和繁殖生物学等关键问题,以推动彩虹蟹养殖产业的快速发展。

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