不同活饵料与配合饲料对圆鳍鱼(Cyclopterus lumpus)仔鱼发育的影响:生长、肝脏与骨骼发育、脂质及微生物学的综合评估

《Aquaculture International》:The effect of different live feed organisms and formulated diet on lumpfish (Cyclopterus lumpus) larval development: part 1—effects on growth, liver, bone development, lipids, and microbiology

【字体: 时间:2025年12月06日 来源:Aquaculture International 2.4

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  本研究针对圆鳍鱼仔鱼开口饵料选择这一养殖瓶颈问题,系统评估了卤虫(Artemia)、藤壶(Cirripeds)、桡足类(Copepods)及配合饲料(FD)等不同饵料对其早期发育的影响。结果表明,投喂富集卤虫的仔鱼在生长、存活率及骨骼正常骨化方面表现最佳,而藤壶在后期促生长作用显著。研究揭示了饵料通过影响仔鱼营养状况、肝脏空泡化(生物标志物)及微生物群落,进而调控其发育进程,为圆鳍鱼高效苗种培育提供了关键理论依据与技术支撑。

  
在北大西洋冰冷的海水中,一种名为圆鳍鱼(Cyclopterus lumpus)的奇特鱼类正扮演着越来越重要的角色。随着三文鱼(大西洋鲑,Salmo salar)养殖业的蓬勃发展,一种名为海虱的寄生虫成为了制约产业可持续发展的主要障碍之一。化学药物的使用不仅导致了海虱的耐药性,还对环境和非目标生物造成了危害。于是,一种更为生态友好的生物防治方法——利用“清洁鱼”来清除三文鱼身上的海虱——应运而生。在众多清洁鱼中,圆鳍鱼因其在低温环境下依然活跃捕食的特性而备受青睐,其商业苗种产量在近十年间从不足百万尾迅速增长至数千万尾。
然而,圆鳍鱼产业化养殖的道路并非一帆风顺,其苗种培育,尤其是仔鱼阶段的“开口”摄食,成为了一个关键瓶颈。与许多漂浮生活的海洋鱼类仔鱼不同,圆鳍鱼仔鱼在孵化后便倾向于附着在基质上,它们个体相对较大,理论上可以从一开始就摄食配合饲料。但在实际生产中,仅投喂配合饲料往往导致生长不均、存活率低以及骨骼畸形率高企不下。那么,什么样的开口饵料最适合这种习性独特的仔鱼?是营养丰富的天然浮游动物,还是便于投喂的人工饲料?为了回答这些问题,一个由挪威科学家领衔的研究团队在《Aquaculture International》上发表了他们的最新研究成果,系统深入地探讨了不同开口饵料策略对圆鳍鱼仔鱼早期发育的全面影响。
为了开展这项研究,研究人员设计了一个为期35天的实验。他们采用了五种不同的开口饵料方案:富集的卤虫无节幼体、冷冻保存的藤壶无节幼体(Semibalanus balanoides)、培养的桡足类(Acartia tonsa)桡足幼体、商业配合饲料,以及桡足类与配合饲料、桡足类与藤壶的混合投喂方案。实验从仔鱼孵化后2天(2 dph)开始投喂,直至35 dph。研究团队对仔鱼的生长(体长、干重)、存活率、肝脏组织学、骨骼骨化程度、体成分(脂质含量与脂肪酸组成)以及水体和小鱼体内的微生物群落进行了细致的跟踪监测与分析。
主要技术方法概述
本研究在受控的循环水系统中进行,使用来自70米深海的过滤海水。实验饵料包括商业化的富集卤虫、冷冻藤壶、培养的桡足类以及两种粒径(100-200 μm 和 200-500 μm)的配合饲料(GEMMA Micro)。通过精确的投喂系统控制投饵量。主要分析技术包括:体长体重测量、组织切片与图像分析(用于评估肝脏空泡化和细胞形态)、阿尔新红骨骼染色(用于评估骨化程度)、脂质提取与脂肪酸甲酯化结合气相色谱分析(用于测定脂质含量与脂肪酸组成)、以及16S rRNA基因V3-V4区高通量测序(用于分析微生物群落结构)。所有数据均进行了规范的统计学分析。
生长与存活
研究结果清晰地显示,饵料类型对圆鳍鱼仔鱼的生长和存活产生了显著影响。
  • 最佳生长表现:在整个实验期间,投喂卤虫的仔鱼在体长和干重上始终显著优于其他各组。在实验结束时(34 dph),它们的尺寸最大。
  • 藤饵的后期优势:虽然从一开始就投喂藤壶的仔鱼初期生长较慢,但在后期(特别是在转食配合饲料后)生长速度加快,最终体型仅次于卤虫组,并显著大于投喂桡足类或配合饲料的仔鱼。
  • 配合饲料与桡足类的局限:从一开始就只投喂配合饲料或桡足类的仔鱼,生长最为缓慢,表明这些饵料在开口期未能满足其营养需求。
  • 高存活率:所有实验组的最终存活率都相对较高(86%-95%),其中卤虫组的存活率最高(约95%)。大部分死亡发生在所有仔鱼在21 dph转食配合饲料之后。
肝脏组织学
肝脏的空泡化程度被用作评估仔鱼营养状况的生物标志物。
  • 能量储存指示器:在仔鱼发育早期(9 dph),卤虫组和藤壶组仔鱼肝脏的空泡化程度最高,表明其能量储备(主要是糖原)较为充足。而配合饲料组和桡足类组的仔鱼肝脏空泡化程度很低,提示能量储备消耗殆尽,处于营养胁迫状态。
  • 饵料特异性反应:到21 dph(活饵投喂期结束),卤虫组仔鱼肝脏的空泡化程度达到实验期间最高,且空泡内容物经染色证实为糖原。而藤壶组和桡足类/藤壶组仔鱼的肝脏空泡则大幅减少,且空泡内容物更可能是脂质。这表明不同饵料影响了能量储存的形式。
  • 细胞大小变化:卤虫组仔鱼的肝细胞在21 dph时出现肥大现象,细胞尺寸显著大于其他组。在所有仔鱼转食配合饲料后(35 dph),各组肝细胞大小变得相似。
  • 相关性:肝细胞大小与仔鱼体长呈正相关,而肝细胞核大小则随体长增加而减小,尤其在体长6-7 mm时下降最为明显。
骨骼发育
实验结束时(35 dph)对仔鱼骨骼的染色分析揭示了饵料对骨化过程的深远影响。
  • 最佳骨化:投喂卤虫的仔鱼,其脊椎骨和鳍条的骨化程度最高,几乎没有透明的(未骨化的)脊椎骨,且骨骼畸形率最低(76.7%的个体无异常)。
  • 藤壶的积极作用:投喂藤壶以及先投喂桡足类后转藤壶(Cop/Cir)的仔鱼,骨骼骨化程度显著优于投喂配合饲料或桡足类的仔鱼,但不如卤虫组。
  • 高畸形率:投喂配合饲料或桡足类的仔鱼,骨骼骨化程度最差,超过90%的个体出现了脊椎扭曲/弯曲等骨骼异常。
  • 严重畸形罕见:在所有处理组中,严重的骨骼畸形(如脊柱侧弯、异常椎骨、颅骨畸形)都较为少见,最常见的异常是神经弓和血管弓的扭曲或弯曲。
脂质含量与脂肪酸组成
饵料的营养成分直接影响了仔鱼的体成分。
  • 饵料差异:卤虫的脂质含量最高(21.3%),但n-3高不饱和脂肪酸(HUFA,如EPA和DHA)的相对含量低于藤壶和桡足类。藤壶的EPA含量较高,而桡足类的DHA含量较高。配合饲料含有较高比例的亚油酸(C18:2n-6)。
  • 仔鱼体成分响应:仔鱼的脂肪酸组成反映了其摄食饵料的特征。例如,卤虫组仔鱼的单不饱和脂肪酸和花生四烯酸(ARA)含量较高。藤壶组和桡足类/藤壶组仔鱼在21 dph时n-3 PUFA含量最高。配合饲料组仔鱼在21 dph时亚油酸含量显著升高。在所有仔鱼转食同一种配合饲料后(21 dph以后),各组仔鱼的脂肪酸组成趋于一致,n-3 PUFA含量下降,n-6 PUFA含量上升,反映了后期饲料的组成。
微生物学
对水体和仔鱼体内微生物群落的分析表明,饵料和水体环境共同调控着仔鱼的微生物组。
  • 时间与饵料的影响:微生物群落的组成随着时间(仔鱼日龄)和饵料处理的不同而发生显著变化。在仔鱼全部转食配合饲料后(26-33 dph),各处理组的微生物群落呈现出收敛的趋势。
  • 指示性物种:在投喂配合饲料的处理组中,Leucothrix菌属的丰度较高,表明该菌可能与配合饲料有关。而在卤虫组的仔鱼样本中,弧菌属(Vibrio)相对丰度较高。
  • 动态调控:结果表明,仔鱼体内的细菌定植受到水体和/或饵料中微生物群落的主动调控,饵料是塑造仔鱼微生物组的关键因素之一。
研究结论与意义
本研究的结论是明确而有力的:圆鳍鱼仔鱼的早期营养状况对其整个实验期(至35 dph)的生长和正常发育至关重要。使用富集的卤虫作为开口饵料,能带来最快的早期生长、最高的存活率、最正常的骨骼发育以及最佳的能量储备状态。虽然藤壶在实验后期显示出促生长潜力,但卤虫的整体表现最为优异。相比之下,桡足类和配合饲料在圆鳍鱼仔鱼开口阶段效果不佳,可能导致早期营养胁迫,并对生长和骨骼发育产生持久的负面影响。
这项研究的意义重大。首先,它为解决圆鳍鱼养殖中的关键瓶颈——仔鱼开口饵料选择——提供了直接、可靠的科学证据,推荐使用富集卤虫作为首选开口饵料,并可考虑与藤壶协同投喂。其次,研究证实肝脏空泡化程度可作为评估仔鱼营养状况的有效生物标志物,而骨骼骨化程度则与饵料质量和仔鱼体型密切相关。此外,研究揭示了饵料对仔鱼微生物组的塑造作用。最后,研究强调了对于像圆鳍鱼这样具有底栖附着习性的仔鱼,饵料的大小和是否易于捕获可能与营养成分同等重要。这些发现不仅对优化圆鳍鱼的苗种生产规程具有直接的指导价值,也为理解其他有类似习性鱼类的早期营养需求提供了重要参考。未来的研究可着眼于探索卤虫与藤壶混合投喂的协同效应,以及评估不同开口饵料对圆鳍鱼长期生长、健康和清洁能力的影响。
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