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酒糟饲料对刺参(Apostichopus japonicus)生长性能及肠道菌群的调控机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月31日 来源:Aquaculture Reports 3.7
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本研究针对刺参养殖中饲料成本高、营养调控不足等问题,创新性地采用酒糟(DG)作为饲料添加剂,系统评估了粉末状(10%T1/20%T2)和液态(5%T3)两种形式对刺参生长、体壁营养及肠道微生物的影响。研究发现T3组显著提升终末体重(36.19±1.92g)、增重率(68.70%)和特定生长率(0.87%),并增加粗蛋白(4.38%)和胶原蛋白(16.08g/kg)含量,同时促进疣微菌门(Verrucomicrobia)增殖。该研究为水产养殖业提供了经济高效的饲料优化方案,发表于《Aquaculture Reports》。
在北方沿海地区,刺参(Apostichopus japonicus)养殖已成为重要的海洋经济产业。这种富含胶原蛋白和活性多糖的棘皮动物,其体壁组织具有极高的营养价值和药用潜力。随着养殖规模的扩大,如何通过饲料优化提升刺参生长速度和产品质量,同时降低养殖成本,成为产业发展的关键瓶颈。传统饲料原料供应紧张,而酿酒工业副产品——酒糟(Distiller's grains, DG)因其富含水溶性蛋白、抗菌肽和有机酸等营养成分,展现出作为替代饲料的巨大潜力。但关于不同形态酒糟对刺参生长和肠道菌群的差异化影响,此前尚未有系统研究。
为探究这一问题,大连海洋大学李伟岩团队设计了一项为期60天的养殖实验。研究采用来自营口养殖场的健康刺参(初始体重21.51±0.64g),设置基础饲料对照组(T0)和三个实验组:10%粉末酒糟(T1)、20%粉末酒糟(T2)和5%液态酒糟(T3)。通过生长参数测定、扫描电镜观察、营养组分分析和16S rDNA测序等技术,系统评估了不同酒糟饲料的影响。
生长性能
T3组表现出最优异的生长指标,其终末体重(36.19g)显著高于对照组(26.34g),增重率和特定生长率分别达到68.70%和0.87%/天。值得注意的是,虽然T1和T2组也促进了生长,但T3组的优势表明液态形式可能更利于营养吸收。
体壁超微结构
扫描电镜显示,T3组胶原纤维排列最紧密,纤维间距(0.023μm)显著小于其他组。高倍镜(30,000×)下可见T3组纤维直径均匀(0.058μm),形成致密网络结构,这与其显著提升的胶原含量(16.08g/kg)相呼应。
营养成分
营养分析揭示T3组粗蛋白含量(4.38%)最高,较对照组提升19.3%。羟脯氨酸含量(2.01g/kg)的显著增加,证实液态酒糟能有效促进胶原合成。相比之下,高剂量粉末组(T2)的胶原含量(12.34g/kg)反而低于对照组,暗示纤维成分可能干扰营养吸收。
肠道菌群
16S测序发现T3组疣微菌门(Verrucomicrobia)相对丰度最高,该菌群与多糖降解和黏液代谢密切相关。功能预测显示T3组氨基酸代谢和辅因子合成通路显著激活,而T2组则表现出更高的微生物α多样性(ACE指数244.74)。
讨论与意义
该研究首次阐明液态酒糟通过"营养-微生物"双途径调控刺参生长的机制:一方面,其富含的活性肽(13.4g/100g)和乳酸(153,597mg/L)直接促进蛋白质合成;另一方面,通过增殖疣微菌门优化肠道代谢环境。相较传统粉末形式,液态酒糟避免了膳食纤维对胶原合成的抑制,在提升生长速度(增重率提升206%)的同时保障产品品质。
这项发表于《Aquaculture Reports》的研究,为水产饲料开发提供了重要范式。其创新性在于:首次系统比较酒糟形态对刺参的影响;揭示液态酒糟通过调节Verrucomicrobia改善生长的新机制;建立胶原纤维超微结构与营养指标的关联模型。研究成果已应用于辽宁沿海养殖区,预计可降低饲料成本15-20%,对推动海水养殖业可持续发展具有重要实践价值。
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