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CN112075551A - 一种用于提高水产养殖动物成活率的添加剂及其应用 - Google Patents

一种用于提高水产养殖动物成活率的添加剂及其应用 Download PDF

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CN112075551A
CN112075551A CN202011038127.4A CN202011038127A CN112075551A CN 112075551 A CN112075551 A CN 112075551A CN 202011038127 A CN202011038127 A CN 202011038127A CN 112075551 A CN112075551 A CN 112075551A
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ala
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李阳
王海燕
张广民
余璐璐
彭翔
蔡辉益
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Tianjin Bofeide Science & Technology Co ltd
Beijing Challenge Agricultural Science & Technology Co ltd
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Tianjin Bofeide Science & Technology Co ltd
Beijing Challenge Agricultural Science & Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种用于提高水产养殖动物成活率的添加剂，该添加剂包含活性物质5‑氨基乙酰丙酸（5‑ALA）、其衍生物或其盐中的任一种化合物。本发明还公开了其在水产养殖中的应用。本发明的添加剂一方面可以改善缺氧状况，另一方面通过改善水质和促进水产动物的机体健康，协同改善高密度鱼虾养殖过程中的成活率。

Description

一种用于提高水产养殖动物成活率的添加剂及其应用
技术领域
本发明涉及水产养殖技术领域，具体涉及一种在水产动物养殖中添加，可有效提升水产动物成活率饲料添加剂及其应用。
背景技术
5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）及其衍生物或者盐类，是一种广泛存在于动物、植物和微生物细胞中的活性物质，是生物合成叶绿素、血红素、卟啉和维生素B12等四吡咯化合物的重要前体物质，其对人畜无毒性，在环境中易降解、无残留，作为生物体内源性物质，在生命过程中发挥着重要的作用，其在家畜饲料中添加应用已经有报道，但是还没有任何关于在水产饲料添加剂的应用。
微生态制剂对养殖生物排泄物、残饵的分解、转化、水质的调节有重要作用，是一种新型绿色饲料添加剂。芽孢杆菌是普遍存在的一类好氧性细菌，其具有稳定性好、抗逆性强、成活率高等优点，可代谢产生多种消化酶，降解饲料中的部分抗营养因子，提高饲料转化率；芽孢杆菌还可以通过降低水体中硝酸盐、亚硝酸盐的含量，改善养殖水体水质。HadiZokaeifar等（Zokaeifar，2014）向白虾养殖水体中投加枯草芽孢杆菌制剂8周后，NH4 +-N和NO2 --N浓度显著降低（P<0.05），保持养殖过程中良好的水质。
在水产（包括鱼类、虾蟹类）养殖中，为了在单位面积和单位时间内获得更高的经济效益，水产类的养殖密度逐步提高。爱尔兰Hatch Aquaculture Accelerator的调查显示，6个养虾大国中，中国的养殖密度最高，平均达到220-300尾虾/平米成活率在低至60%左右。养殖密度过大时，鱼、虾等水生生物的呼吸增加，耗氧量也增加，容易造成水体中溶解氧的缺乏，水产动物成活率下降。此外，大量的排泄物以及残余饵料会在养殖池底聚集，从而会导致底泥缺氧以及病原菌滋生，对水产生物成活及生长造成威胁。如何有效的改善高密度鱼虾养殖过程中缺氧状况，保持养殖过程中良好的水质，提高养殖成活率，是目前水产养殖面临的主要问题之一，现有研究中效果较好的添加剂有维生素C、核苷酸、腐殖酸、海带、甜菜碱、小肽、虾青素、柠檬苦素类似物、肉毒碱盐酸盐、糖萜素、几丁聚糖和中药添加剂等，均可一定程度上缓解养殖应激，提高生产性能及成活率，但是，对于在高密度养殖氧气缺乏的条件下未见有较好效果；另一方面解决鱼虾高密度养殖成活率的方法集中在改善养殖设备或者降低养殖密度，有效的饲料添加剂尚未见研究报道。
发明内容
本发明的目的就是针对高密度鱼虾养殖由于氧气不足和水质变差导致的成活率降低的情况，通过在饲料中添加含有5-ALA或（芽孢杆菌与5-ALA合用）作为饲料添加剂，一方面可以改善缺氧状况，另一方面通过改善水质和促进水产动物的机体健康，可协同改善高密度鱼虾养殖过程中的成活率。
一种用于水产养殖的添加剂，包含活性物质5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）、其衍生物或其盐中的任一种化合物。
在根据本发明的一个实施方案中，活性物质5-氨基乙酰丙酸在水产饲料中的添加量为1mg-100mg/Kg饲料。
在根据本发明的一个实施方案中，所述添加剂还包含芽孢杆菌，芽孢杆菌的添加量为104-108cfu/Kg饲料或102-105cfu/mL养殖水体。
在根据本发明的一个实施方案中，所述芽孢杆菌选自枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌中的一种或以任意比混合的多种。
在根据本发明的一个实施方案中，所述添加剂中5-氨基乙酰丙酸和芽孢杆菌是与其他水产饲料组分均匀混合后制粒；其中，5-氨基乙酰丙酸与芽孢杆菌的质量比为1：10-3-103。
本发明还提供了上述添加剂在水产养殖中的应用。
在根据本发明的一个实施方案中，所述添加剂施用方式为将5-ALA与芽孢杆菌一起添加到饲料中均匀制粒后投喂；或者，将5-ALA添加到饲料中均匀制粒，在投喂的同时将芽孢杆菌均匀泼洒于养殖水体中。
在根据本发明的一个实施方案中，所述添加剂在每千克饲料中的添加量为1mg-1000mg。所述添加剂可以单独由5-氨基乙酰丙酸构成，也可以是由5-氨基乙酰丙酸与一定质量比的芽孢杆菌组成，还可以进一步包含其它一些常用水产养殖添加剂成分。
在根据本发明的一个实施方案中，所述芽孢杆菌在每千克饲料中的添加量为104-108cfu；优选为105-107cfu；或者，所述芽孢杆菌在水体中添加量为102-105cfu/mL，更优选103-104cfu/mL。
在根据本发明的一个实施方案中，所述水产养殖的水产动物选自南美白对虾、海白虾、河虾、鲫鱼、草鱼、鲤鱼、鲢鱼、大黄鱼、小龙虾或罗非鱼中的任一种。
本发明的有益效果是：
本发明所述的添加剂可通过改善鱼虾养殖（特别是高密度鱼虾养殖）过程中鱼虾机体的缺氧状况，并可改善养殖水体水质，从而降低鱼虾生病率，养殖成活率达到98%以上，降低鱼虾养殖成本，提高养殖效益。
所述提高水产动物成活率的饲料添加剂的作用效果反应机理：5-ALA可单独作用或与芽孢杆菌通过协同作用，一方面增强水产动物的免疫反应，主要由于5-ALA上调了免疫和防御相关基因表达，并增强了有氧能量代谢能力，进而可以增加细胞内ATP水平，同时，5-ALA的添加也会影响其他一些途径(Yamada et. al，2017)，线粒体合成的血红素通过线粒体膜运输，调节一系列有氧代谢过程，如转录、翻译、运输、加工和细胞分化等；另一方面，芽孢杆菌可将养殖水体中的污染物降解转化，同时其自身微生物代谢过程中产生的有益因子，可促进水产动物的生长和发育；通过5-ALA和芽孢杆菌对水产动物自身免疫和生长水质的改善，起到协同增效的作用。
具体实施方式：
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
将本发明中的饲料添加剂应用于高密度鲫鱼养殖，池塘面积为0.08 hm2。试验鲫鱼在试验开始前先在水泥池中暂养2周，暂养结束后称重放入围格中，围格的规格为：4m×4m×1.5m，试验在18个网格中进行。将初重相近的鲫鱼（43.88±1.36g）2700条，设置4个处理组，1个对照组和5个试验组，每个处理组3个重复，每个重复150尾鲫鱼，试验时间为21天。对照组饲喂基础常规饲料，处理1饲喂的是在对照组饲料基础上加入5-ALA（10mg/Kg饲料）和地衣芽孢杆菌（2×106cfu/Kg饲料），处理2饲喂对照组饲料基础上加入5-ALA（20mg/Kg饲料）和地衣芽孢杆菌（2×106cfu/Kg饲料），处理3饲喂对照组饲料基础上同时添加5-ALA（30mg/Kg饲料）和地衣芽孢杆菌（2×106cfu/Kg饲料），处理4组饲喂对照组饲料基础上同时添加5-ALA（40mg/Kg饲料）和地衣芽孢杆菌（2×106cfu/Kg饲料），处理5饲喂对照组饲料基础上同时添加5-ALA（50mg/Kg饲料）和地衣芽孢杆菌（2×106cfu/Kg饲料），其中地衣芽孢杆菌规格为2×107cfu/g，使用时添加100g/吨，5-ALA和芽孢杆菌施用方式是与其他饲料组分均匀混合后，制粒投喂。饲喂方式：每天2次（9：00和15：00）。投喂量为鲫鱼重量的3%。试验条件和饲养管理按常规进行。试验结束时，捞取每个处理所有存活的鱼，计数并计算成活率；同时，每个试验围栏中随机抽取10条鱼，采用文齐氏液法测定血液中血红蛋白含量，采用Folin-酚法测定肠道中蛋白酶的活性，采用淀粉-碘量法测定肠道中的淀粉酶活性。
表1 5-ALA与芽孢杆菌对鲫鱼成活率、血红蛋白含量和肠道消化酶活性的影响
成活率（%） 血红蛋白含量（g/L） 肠道蛋白酶（U/g） 肠道淀粉酶（U/g）
对照组 91.13±0.82 58.28±0.92 14.89±0.74 16.54±0.69
处理1（5-ALA 10mg/Kg饲料＋地衣芽孢杆菌（2×10<sup>6</sup>cfu/Kg饲料）） 98.26±0.29 61.45±0.93 16.71±0.52 17.82±1.32
处理2（5-ALA 20mg/Kg饲料＋地衣芽孢杆菌（2×10<sup>6</sup>cfu/Kg饲料）） 99.20±0.59 62.32±1.16 17.01±0.73 18.86±1.45
处理3 （5-ALA 30mg/Kg饲料＋地衣芽孢杆菌（2×10<sup>6</sup>cfu/Kg饲料）） 98.42±0.31 61.05±2.03 16.89±0.88 17.94±1.77
处理4（5-ALA 40mg/Kg饲料＋地衣芽孢杆菌（2×10<sup>6</sup>cfu/Kg饲料）） 97.56±0.36 61.29±1.07 16.35±0.76 16.98±1.87
处理5（5-ALA 50mg/Kg饲料＋地衣芽孢杆菌（2×10<sup>6</sup>cfu/Kg饲料）） 97.17±0.89 60.27±1.58 15.76±0.76 17.23±0.46
如表1所示，通过施加本发明中的提高鱼虾养殖成活率的饲料添加剂，实施例中设置了6个处理组中，与对照组相比，处理1、2、3、4和5组高密度养殖鲫鱼的成活率分别达到了98.26%、99.20%、98.42%、97.56%和97.17%，比基础日粮组提高了7.13、8.07、7.29、6.43和6.04个百分点。水产动物缺氧状态的改善，会引起血液载氧量，载氧量可以通过血液红细胞数增多、血红蛋白浓度增大等来实现，本实施例结果表明，鲫鱼血液中血红蛋白含量增加，可见该添加剂改善了鲫鱼在高密度养殖过程中的缺氧状态；一般认为，水产动物体内消化酶活性，对其吸收利用饵料的能力会有很大影响，从而促进其生长。与对照组相比，施用本发明中的添加剂，血红蛋白含量显著增加5.44%、6.93%、4.75%、5.16%和3.41%，肠道蛋白酶活性显著提高12.22%、14.24%、13.43%、9.81%和5.84%，淀粉酶活性分别提高7.41%、13.68%、8.14%、2.35%和3.86%（表1）。此外，芽孢杆菌还能通过产生抗体和促进噬菌作用等刺激免疫，激发体液免疫和细胞免疫，使动物免疫活性增强。
实施例2
选取南美白对虾，虾苗16800尾。虾苗暂养5天，称初始体重后开始试验。初始体重为1.18±0.37g。饲养设施为1000L的玻璃纤维桶，将16800尾虾苗平均分配。设置7个处理组，1个对照组和6个试验组，每个处理组3个重复，每个重复800尾虾，试验时间为14天。对照组饲喂基础常规饲料，处理1饲喂在对照组饲料基础上加入5-ALA（20mg/Kg饲料），处理2饲喂对照组饲料基础上添加枯草芽孢杆菌（1×103cfu/mL水体），处理3饲喂对照组饲料基础上同时添加5-ALA（20mg/Kg饲料）和枯草芽孢杆菌（1×102cfu/mL水体），处理4饲喂对照组饲料基础上添加5-ALA（20mg/Kg饲料）和枯草芽孢杆菌（1×103cfu/mL水体），处理5饲喂对照组饲料基础上添加5-ALA（20mg/Kg饲料）和枯草芽孢杆菌（1×104cfu/mL水体），处理6饲喂对照组饲料基础上添加5-ALA（20mg/Kg饲料）和枯草芽孢杆菌（1×105cfu/mL水体）。其中5-ALA加入量为20mg/Kg饲料，与其他饲料组分均匀混合后，制粒投喂；枯草芽孢杆菌粉剂兑水均匀泼洒相应质量（处理1,2,3,4,5,6在1000L水中分别泼洒质量为0, 5, 0.5, 5, 50,500g）的菌量规格2×108cfu/g的菌剂于每个1000L的桶中，每周泼洒一次）。试验中水体温度25℃，盐度30ppt。投喂方式：每天4次（6：00，10：00，15：00， 20：00）。投喂量为虾重量的5%。试验条件和饲养管理按常规进行。试验结束时，捞取每个桶中所有存活的虾，称重，计算成活率和FCR。
成活率（%）=末期对虾数量/初始对虾数量×100
饲料转化率（FCR）=摄入饲料量/净增重量
表2 5-ALA与芽孢杆菌对南美白对虾成活率和FCR的影响
成活率（%） FCR
对照组 88.66±5.7 1.13±0.08
处理1（5-ALA 20mg/Kg饲料） 94.03±2.9 1.08±0.12
处理2（枯草芽孢杆菌1×10<sup>3</sup>cfu/mL水体） 93.72±5.8 1.08±0.05
处理3（5-ALA 20mg/Kg饲料+枯草芽孢杆菌1×10<sup>2</sup>cfu/mL水体） 96.02±6.3 1.04±0.07
处理4（5-ALA 20mg/Kg饲料+枯草芽孢杆菌1×10<sup>3</sup>cfu/mL水体） 98.06±6.3 1.01±0.08
处理5（5-ALA 20mg/Kg饲料+枯草芽孢杆菌1×10<sup>4</sup>cfu/mL水体） 96.80±7.1 1.03±0.10
处理6（5-ALA 20mg/Kg饲料+枯草芽孢杆菌1×10<sup>5</sup>cfu/mL水体） 94.99±4.3 1.04±0.08
通过施加本发明中的提高鱼虾养殖成活率的饲料添加剂，结果表明（表2）处理1和处理2组分别饲喂的添加剂组成为5-ALA（添加量为20mg/Kg饲料）和枯草芽孢杆菌（添加量为枯草芽孢杆菌1×103cfu/mL水体），结果显示南美白对虾的成活率分别提高了5.37和5.06个百分点，饲料转化率从1.13分别降低至1.08和1.08；处理3、4、5和6组分别饲喂本发明中的添加剂组成是5-ALA与不同量的枯草芽孢杆菌协同添加，南美白对虾的成活率分别达到了96.02%、98.06%、96.80%和94.99%，比基础日粮组分别提高了7.36、9.40、8.14、和6.33个百分点；同时，饲料转化率由1.13降低至1.04、1.01、1.03和1.04，在成活率和饲料转化率两个指标上都表现出协同效应。此外，通过成活率和饲料转化率的改善，可明显降低生产成本，进而提高了鱼虾养殖收益。
实施例3
将本发明中的饲料添加剂应用于罗非鱼养殖，池塘面积为0.08 hm2。试验鱼在试验开始前先在水泥池中暂养2周，暂养结束后称重放入围格中，围格的规格为：4m×4m×1.5m。选择5400尾（平均体重为2.59±0.51g，平均体长为4.42±0.31cm）驯养后的吉富罗非鱼幼鱼，随机分配到18个水族箱中，将18个水族箱随机分为6个处理，每个处理3个重复，每个重复300尾，处理组分别为对照组为基础日粮；处理1组为20mg/Kg 5-ALA+100g/吨枯草芽孢杆菌，即芽孢杆菌添加量为107cfu/Kg饲料；处理2组为添加20mg/Kg 5-ALA+100g/吨凝结芽孢杆菌，即芽孢杆菌添加量为107cfu/Kg饲料；处理3组为20mg/Kg 5-ALA+5g/吨枯草芽孢杆菌与5g/吨凝结芽孢杆菌复合添加，即芽孢杆菌添加量为106cfu/Kg饲料；处理4组为20mg/Kg5-ALA+50g/吨枯草芽孢杆菌与50g/吨凝结芽孢杆菌复合添加，即添加量为107cfu/Kg饲料；处理5组为20mg/Kg 5-ALA+500g/吨枯草芽孢杆菌与500g/吨凝结芽孢杆菌复合添加，即添加量为108cfu/Kg饲料；其中枯草芽孢杆菌规格为1×108cfu/g，凝结芽孢杆菌规格为1×108cfu/g，5-ALA和芽孢杆菌施用方式是与其他饲料组分均匀混合后，制粒投喂。投喂方式：每天3次（6：00，13：00和20:00），投喂量为罗非鱼重量的3%。试验条件和饲养管理按常规进行，饲养42d。试验结束时，捞取每个处理所有存活的鱼，计数并计算成活率；将吉富罗非鱼胃和肠道分离，准确称重，按重量体积比1∶9进行冰浴匀浆，胃和肠道蛋白酶测定采用福林酚法。
表3 5-ALA协芽孢杆菌对罗非鱼成活率、消化道消化酶活性的影响
Figure DEST_PATH_IMAGE001
鱼虾养殖效益与营养物质的消化吸收能力与消化酶活性的强弱成正相关。本实施例结果表明（表3），相对于饲喂基础日粮的对照组，施用本发明所述饲料添加剂后，处理1、处理2、处理3、处理4和处理5中的罗非鱼的成活率、胃蛋白酶和肠道蛋白酶的活性都起到了显著改善的作用，5-ALA和芽孢杆菌协同改善罗非鱼的成活率，分别达到了97.75%、97.64%、98.15%、同时表明，芽孢杆菌的添加量对成活率、蛋白酶和肠道蛋白酶的活性作用较大，在添加量为106-108cfu/Kg饲料时效果最好；且枯草芽孢杆菌与凝结芽孢杆菌复合添加的成活率稍高于单独施用。
上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换、或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种用于提高水产养殖动物成活率的添加剂，其特征在于，包含活性物质5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）、其衍生物或其盐中的任一种化合物。
2.如权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述活性物质5-氨基乙酰丙酸在水产饲料中的添加量为1mg-100mg/Kg饲料。
3.如权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述添加剂还包含芽孢杆菌，芽孢杆菌的添加量为104-108cfu/Kg饲料，优选为105-107cfu；或102-105cfu/mL养殖水体，优选为103-104cfu/mL养殖水体。
4.如权利要求3所述的添加剂，其特征在于，所述芽孢杆菌选自枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌中的一种或以任意比混合的多种。
5.如权利要求1-4中任一项的添加剂，其特征在于，所述添加剂中的5-氨基乙酰丙酸和芽孢杆菌是与其他水产饲料组分均匀混合后制粒；其中，5-氨基乙酰丙酸与芽孢杆菌的质量比为1：10-3-103。
6.如权利要求1-5中任一项所述添加剂在水产养殖中的应用。
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述添加剂施用方式为将5-ALA与芽孢杆菌一起添加到饲料中均匀制粒后投喂；或者将5-ALA添加到饲料中均匀制粒，在投喂的同时将芽孢杆菌均匀泼洒于养殖水体中。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述添加剂的添加量为1mg-1000mg/Kg饲料。
9.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述芽孢杆菌在每千克饲料中的添加量为104-108cfu；优选为105-107cfu；或者，所述芽孢杆菌在水体中添加量为102-105cfu/mL，更优选103-104cfu/mL。
10.如权利要求6-9中任一项所述的应用，其特征在于，所述水产养殖的水产动物选自南美白对虾、海白虾、河虾、鲫鱼、草鱼、鲤鱼、鲢鱼、大黄鱼、小龙虾或罗非鱼中的任一种。
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