南极磷虾粉替代鱼粉对凡纳滨对虾生长、免疫及抗病力的促进作用研究

《Aquaculture Reports》:Dietary replacement of fish meal with Antarctic krill meal improves growth, immune response, and disease resistance in Litopenaeus vannamei

【字体: 时间:2026年01月13日 来源:Aquaculture Reports 3.7

编辑推荐:

  本研究针对水产养殖中鱼粉价格高昂、供应受限的瓶颈问题,探讨了南极磷虾粉作为可持续替代蛋白源在凡纳滨对虾饲料中的应用。研究人员设计了五种等氮等脂饲料,系统评估了不同比例磷虾粉替代鱼粉(0%至100%)对凡纳滨对虾生长性能、免疫指标及对WSSV和EHP抗病力的影响。结果表明,75%替代组(F4)在促进生长(终体重13.14±0.6?g)、改善饲料转化率(FCR 1.31±0.3)及增强免疫(酚氧化酶活性、吞噬活性提升)方面表现最优,且能显著延缓WSSV感染后死亡并降低EHP载量。该研究为开发低成本、高效益的环保型虾饲料提供了重要理论依据和实践方案。

  
随着全球水产养殖业的迅猛发展,饲料成本已成为制约产业可持续发展的关键因素。其中,鱼粉作为传统优质蛋白源,因过度捕捞和资源短缺导致价格持续攀升,给养殖户带来了沉重经济负担。以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为代表的虾类养殖业尤为突出,饲料成本占比高达40%–65%。寻找营养均衡、成本可控且环境友好的鱼粉替代蛋白源,成为水产饲料领域亟待解决的核心问题。
在此背景下,南极磷虾(Euphausia superba)因其资源丰富、营养全面而进入研究者视野。这种甲壳类生物分布于南大洋,生物量估算达62.6百万吨,且年捕获量远低于国际公约设定的预防性限额,显示出良好的开发潜力。前期研究已证实磷虾粉在鲑鱼、鳕鱼等物种饲料中替代鱼粉的可行性,但其在对虾养殖中,特别是对免疫功能和抗病力的系统性影响尚待深入阐明。为此,泰国玛希隆大学的研究团队在《Aquaculture Reports》上发表了最新成果,系统评价了南极磷虾粉替代鱼粉对凡纳滨对虾生长、免疫及抗病力的综合效应。
为精准评估替代效果,研究团队设计了五种等氮等脂的实验饲料:F1(0%替代)为对照组,F2至F5分别对应25%、50%、75%和100%的鱼粉被磷虾粉替代。对虾幼虾(初始重约2?g)在控温养殖系统中饲养30天,定期监测生长指标,并在第15天和第30天采集血淋巴进行免疫参数分析。养殖结束后,通过攻毒实验评估对虾对白斑综合征病毒(WSSV)和肝肠胞虫(EHP)的抵抗能力。关键技术方法包括:采用实时定量PCR(qPCR)精准定量病原体载量;通过血细胞计数、酚氧化酶(proPO)活性测定及体外吞噬实验系统评价细胞免疫水平;运用组织学检查观察肝胰腺健康状况。
3.1. 不同水平磷虾粉补充对凡纳滨对虾生长性能的影响
研究结果显示,各实验组对虾存活率无显著差异,但生长性能却呈现明显变化。饲养30天后,F4组(75%替代)和F5组(100%替代)对虾的终末体重(分别为13.14±0.6?g和14.00±0.1?g)显著高于F1对照组(10.82±0.3?g)。同时,F4和F5组的饲料转化率(FCR)也得到显著改善。组织学分析表明,各实验组对虾的肝胰腺均未出现异常病变,提示磷虾粉的添加不会对机体健康产生负面影响。
3.2. 不同水平磷虾粉补充对凡纳滨对虾免疫参数状态的影响
3.2.1. 总血细胞和差显血细胞计数
在养殖第15天,摄食磷虾粉饲料(F2-F5)的对虾其总血细胞计数(THC)已表现出升高趋势。至第30天,这种提升更为显著。差显计数发现,第15天时,颗粒细胞比例随磷虾粉添加量增加而上升,但到第30天,各组间差异不显著,表明免疫激活存在时间动态变化。
3.2.2. 酚氧化酶(proPO)活性
在第15天和第30天,磷虾粉补充组(F2-F5)对虾血淋巴上清液中的酚氧化酶活性均显著高于对照组(F1),表明其黑化免疫通路被有效激活。
3.2.3. 血细胞体外吞噬活性
养殖第15天的数据显示,中高剂量磷虾粉组(F3-F5)的对虾,其血细胞的吞噬活性和吞噬指数均显著提升。然而,第30天时各组间差异消失,再次印证了免疫增强效应具有一定的时效性。
3.3. 不同水平磷虾粉补充对病毒和微孢子虫感染抵抗力的影响
3.3.1. 白斑综合征病毒(WSSV)感染
WSSV攻毒实验表明,与F1对照组相比,F2(25%替代)、F4(75%替代)和F5(100%替代)组对虾的死亡时间显著延迟。其中,F2组表现出最高的存活率,且qPCR检测显示其体内病毒载量最低。
3.3.2. 微孢子虫肝肠胞虫(EHP)感染
在EHP共居感染模型中,F2、F3(50%替代)和F4组对虾的肝胰腺内EHP拷贝数相对较低。值得注意的是,完全替代组(F5)的EHP载量反而高于中剂量替代组,提示75%左右的替代比例可能在增强抗病力方面存在最佳效应窗口。
综上所述,本研究深入揭示了南极磷虾粉作为鱼粉替代物在凡纳滨对虾养殖中的多重益处。其促生长效应可能源于磷虾粉富含的必需氨基酸、核苷酸及高度不饱和脂肪酸(如EPA和DHA),改善了饲料的适口性和营养利用率。在免疫层面,磷虾粉中的几丁质、虾青素等生物活性物质可能充当了免疫刺激剂,通过提升血细胞数量、激活酚氧化酶系统和增强吞噬功能,从而系统性增强了机体的免疫 preparedness(免疫准备状态)。这种免疫强化直接转化为对重要病原体(WSSV和EHP)更强的抵抗力。
讨论部分进一步指出,磷虾粉的免疫调节作用可能与色氨酸(Trp)和苯丙氨酸(Phe)等氨基酸的含量有关,它们作为褪黑素前体或通过TOR信号通路影响免疫。同时,磷虾粉显著降低了饲料中n-6/n-3多不饱和脂肪酸的比例,这一优化对改善炎症反应和免疫功能至关重要。然而,抗病效果与替代比例并非简单的线性关系,75%替代(F4)在生长、免疫和抗病力之间取得了最佳平衡,而100%替代(F5)对EHP的抵抗效果有所减弱,提示在实际应用中需寻求最优添加量。
该研究不仅证实了南极磷虾粉是一种高效的鱼粉替代蛋白源,更重要的是,它从营养免疫学角度阐明了其作用机制,为开发功能型水产饲料提供了精准的理论依据。考虑到磷虾资源的生态敏感性,未来研究应聚焦于将其作为功能性成分与其他可持续蛋白源(如昆虫粉、单细胞蛋白)协同使用,以期在保障养殖效益的同时,最大程度降低对环境的影响,推动水产养殖业向更加绿色、高效的方向发展。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号