《Aquaculture International》:Dietary lipidic extracts from Microchloropsis gaditana modulate skin coloration in juvenile clownfish (Amphiprion ocellaris)
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本研究评估了在60天的饲养周期内,用富含脂肪酸和类胡萝卜素的微藻Microchloropsis gaditana提取物部分替代鱼油,并添加到饲料中对小丑鱼Amphiprion ocellaris幼鱼生长性能和体色的影响。这些标准化提取物替代了完整的微藻生物质,
本研究评估了在60天的饲养周期内,用富含脂肪酸和类胡萝卜素的微藻Microchloropsis gaditana提取物部分替代鱼油,并添加到饲料中对小丑鱼Amphiprion ocellaris幼鱼生长性能和体色的影响。这些标准化提取物替代了完整的微藻生物质,提供了浓缩且可控的脂质和色素供应。实验设置了四个处理组,每组三个重复:DCT(对照组)、DFA(2%脂肪酸提取物)、DCA(2%类胡萝卜素提取物)和DCFA(2%两种提取物)。脂肪酸提取物替代了饲料中50%的鱼油。研究人员每天按鱼体重的4%投喂三次。分别在30天和60天评估了存活率、生长和体色参数(CIELab: L=亮度; a=红绿色; b=黄蓝色)。60天后存活率超过71%。在第30天,DFA组增加了体重,而DCFA组相较于对照组提高了标准体长并降低了体重变异。到第60天,各组在体重、标准体长、增重率、特定生长率和饲料转化率方面均无显著差异,这表明用微藻提取物替代50%的鱼油并未损害生长。相比之下,色素沉着受到了影响。试验结束时,饲喂DCA饲料的鱼显示出更高的L值以及比其它处理组更强烈的红色和黄色着色。这些结果表明,来自M. gaditana的富含类胡萝卜素的提取物在不影响生长的情况下增强了A. ocellaris的皮肤着色,这代表了观赏鱼营养领域一个有前景的策略。
研究背景与目的
海洋观赏水产业作为野生捕捞的可持续替代方案正在发展,有助于减轻对自然种群的压力。然而,饲料配方仍是一个主要制约因素,特别是鱼油的替代问题,因为鱼油是一种来源于捕捞渔业的有限且昂贵的原料,其可持续性日益受到质疑。因此,寻找能够保持日粮能量和必需脂肪酸供应的替代脂质来源,对于开发观赏鱼的可持续饲料至关重要。长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFAs),尤其是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),对鱼类膜完整性、生长、神经发育和应激恢复力至关重要,而鱼类自身从头合成这些物质的能力有限。此外,对于观赏鱼而言,体色是决定消费者偏好和市场价值的最重要特征之一。由于鱼类不能从头合成类胡萝卜素,其色素沉着完全依赖于饮食来源。在人工养殖条件下,鱼类的饲料通常缺乏自然界中的生物活性化合物多样性,这可能导致体色减退,从而影响福利和商业价值。
微藻因其富含类胡萝卜素、脂肪酸和其他生物活性化合物而受到广泛关注,可同时支持营养和着色。其中,Microchloropsis gaditana(原Nannochloropsis gaditana)因其蛋白质、碳水化合物、LC-PUFA、矿物质、维生素和生物活性化合物含量而特别引人注目。然而,大多数营养学研究集中在使用全微藻生物质或商业混合物,而较少研究使用微藻衍生的提取物作为脂质和类胡萝卜素的定向载体。此类提取物可能比完整细胞提供更标准化和更浓缩的生物活性化合物供应,这对于观赏鱼尤其重要,因为类胡萝卜素摄入量的微小差异都可能导致皮肤着色的可见变化,进而影响产品价值。因此,本研究旨在评估在饲料中添加源自M. gaditana的脂肪酸和类胡萝卜素提取物(而非全生物质)对眼斑双锯鱼(Amphiprion ocellaris)幼鱼生长性能和皮肤色素沉着的影响。
研究方法与技术
研究人员采用了几个关键技术方法:首先,将微藻M. gaditana在管式光生物反应器中于西班牙阿尔梅里亚大学的中试规模设施中进行连续培养,并通过离心收获和冷冻干燥获得生物质。其次,采用由Cerón-García等人提出并由Sales等人改进的萃取方法,从干燥、粉碎的生物质中获得两种提取物:一种富含类胡萝卜素,另一种富含脂肪酸。第三,配制了四种等氮等脂的实验饲料:对照(DCT)、含2%脂肪酸提取物(DFA)、含2%类胡萝卜素提取物(DCA)以及含2%两种提取物(DCFA),其中脂肪酸提取物替代了50%的鱼油。第四,在巴西圣卡塔琳娜联邦大学的海洋观赏鱼实验室(LAPOM)进行了为期60天的饲养实验,实验采用完全随机设计,共12个15升的水族箱(每处理3个重复),每个水族箱放养15尾初始体重和体长均无显著差异的幼鱼。最后,通过数码比色法软件获取国际照明委员会(CIELab)颜色系统的参数(L亮度、a红绿色、b*黄蓝色),并分析了鱼体五个区域(头部、背部、腹部、胸鳍和尾鳍)的体色。
研究结果
生长性能分析
在30天时,DFA组的体重显著高于其他处理组,而DCFA组的标准体长优于对照组,且体重变异系数(CV)低于对照组。但在60天时,所有处理组在体重、标准体长、增重率、平均日增重(ADG)、特定生长率(SGR)和饲料转化率(FCR)上均无显著差异。这表明用微藻提取物替代50%的鱼油不会损害小丑鱼的长期生长。值得注意的是,在整个实验期间,DCFA组始终表现出较低的体重变异系数,而DCA组的体重变异系数最高。各组成活率无统计学差异,60天后存活率均超过71%。
体色分析
在第30天,DCA处理组在多个身体区域表现出显著的体色改善。具体而言,DCA组的头部亮度(L)和黄度(b)更高;背部的亮度和红度(a)均优于其他处理;腹部的亮度和黄度更高;胸鳍和尾鳍区域的亮度和黄度也显著提升。整体体色数据显示,DCA组的亮度(L)和黄度(b*)值更高。
在第60天,DCA处理组的效果更为持久和显著。在头部,DCA和DFA组的红度(a)高于对照组,且所有补充提取物的处理组黄度(b)均显著高于对照组。在背部,DCA组的亮度(L)高于对照组,而DCA和DFA组的红度(a)更高。在腹部,DCA组的红度(a)和黄度(b)均优于对照组。在尾部,DCA组的亮度(L)高于DCFA和对照组,红度(a)高于对照组和DCFA组,而黄度(b)则显著高于所有其他处理组。最终的整体体色分析表明,DCA处理组产生了最高的红度(a)和黄度(b*)值,尤其在与其他处理组相比时差异显著。
结论与讨论
本研究表明,在饲料中添加微藻提取物能有效增强眼斑双锯鱼(A. ocellaris)幼鱼的体色。与大多数使用全微藻生物质的研究不同,本研究采用了来自M. gaditana的标准化脂质和类胡萝卜素提取物。这种提取物能提供更浓缩、更可控的脂溶性色素供应,避免了因培养和加工条件导致的生物质成分变异问题,这对于观赏鱼尤为重要,因为其体色的微小变化就能影响市场价值。
研究结果显示,富含类胡萝卜素的提取物(DCA处理)在改善体色方面最为有效。在第30天,DCA处理即提升了多个身体区域的亮度和黄度。到第60天,这种效果持续并扩大,DCA处理组的鱼展现出更强烈的红色和黄色着色,尤其是在头部、腹部和尾部区域。这与前人研究中观察到的类胡萝卜素补充剂能增强鱼类红色和黄色素沉着的结论一致。值得注意的是,本研究还观察到DCA处理组在某些区域(如背部和尾部)出现了更高的亮度(L)值,这一现象在以往报道中较为少见,可能反映了M. gaditana*提取物独特的色素谱和高浓度的亲脂性化合物。
尽管DCA处理组在体色改善上表现最佳,但其体重变异系数也最高,这可能暗示了色素沉积与个体间生长一致性之间存在某种权衡。而同时添加脂肪酸和类胡萝卜素提取物的DCFA组则在降低体重变异方面表现最好,但其体色改善效果不如单独的DCA处理。总之,本研究得出的结论是:来自M. gaditana的富含类胡萝卜素的提取物能够在完全不损害幼鱼正常生长性能的前提下,显著增强其皮肤的红、黄色着色强度。因此,这代表了一种极具前景的观赏鱼营养策略,有望通过优化饲料配方来提高养殖观赏鱼的市场价值和品质。