翟宏旭 ，陳桂芳 ，馬大川 ，劉恩 ，單春喬 ，劉艷

（1.大連三儀動物藥品有限公司，遼寧 大連 116000；2.江蘇三儀生物工程有限公司，江蘇 邳州 221300）

海參（Sea Cucumber，Holothurians），屬于棘皮動物門（Echinodermata），海參綱（Holothuroidea），是我國八大海珍產(chǎn)品之一，具有較高的營養(yǎng)價值和廣泛的藥用價值，是海洋中最常見的無脊椎動物[1-2]。海參身體呈圓筒狀，成年海參體長大約 10～20 cm，特大的可達(dá)30 cm，體色較暗，多肉刺[3]。我國主要的經(jīng)濟(jì)種類有刺參、糙刺參、黑海參等。近年來隨著海參養(yǎng)殖集約化的發(fā)展，各種疾病及環(huán)境脅迫影響也愈漸顯著，給海參養(yǎng)殖帶來了巨大損失。隨著國家對抗生素禁用，無害無污染的生物制劑在海參養(yǎng)殖中的應(yīng)用成為人們研究的熱點。酶制劑作為一種綠色環(huán)保、無藥物殘留的新型飼料添加劑，其在家畜、家禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖中的效果得到了許多研究者的關(guān)注和認(rèn)可[4-7]。然而酶制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的研究多集中用于魚類和蝦蟹類，在海參中的應(yīng)用尚處于起步階段，作用機(jī)理和功能仍不明晰，需要進(jìn)行大量的研究。

該文從我國海參養(yǎng)殖現(xiàn)狀和其營養(yǎng)需求出發(fā)，概述了海參的消化吸收特點，詳述了酶制劑在海參養(yǎng)殖中的作用，并對可能存在的問題進(jìn)行分析，最后對酶制劑在未來海參養(yǎng)殖中的應(yīng)用進(jìn)行了展望。

1 海參養(yǎng)殖現(xiàn)狀和營養(yǎng)需求

1.1 我國海參養(yǎng)殖現(xiàn)狀

我國海參養(yǎng)殖業(yè)有著悠久的歷史，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國目前的刺參商品苗生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)位列世界首位。世界海參養(yǎng)殖以刺參和糙海參為主，中日韓為刺參的主要養(yǎng)殖國家，其他國家均以糙海參為主要養(yǎng)殖對象[8]。海參養(yǎng)殖業(yè)的蓬勃發(fā)展，隨之也帶來很多問題。我國的海參養(yǎng)殖技術(shù)不規(guī)范，無法滿足海參營養(yǎng)需求；品種單一，無法適應(yīng)大規(guī)模的現(xiàn)代化養(yǎng)殖模式；高密度的養(yǎng)殖使餌料利用率降低，剩存餌料、生物殘留物、有害藻類堆積，這些有機(jī)物經(jīng)過一系列的生理生化作用后，病菌大量繁殖，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，降低海參的安全性和品質(zhì)[9]。

消化酶是輔助海參消化食物的主要工具，目前在海參消化道中檢測出的消化酶種類主要有蛋白酶、脂肪酶、糖苷酶（淀粉酶、纖維素酶、褐藻酸酶、二糖酶、蔗糖酶、幾丁質(zhì)酶）、酯酶和磷酸酶（酸性磷酸酶、堿性磷酸酶）等[10]。各種消化酶的活性受海參種類和飲食組成的影響。Wen等[11]研究發(fā)現(xiàn)單獨飼喂海黍子的海參的胰蛋白酶活性顯著高于單獨飼喂龍須菜，而且飼喂混合藻類的海參腸道中的淀粉酶和纖維素酶活性顯著高于飼喂單一藻類。在刺參中蛋白酶活性最高，其次為淀粉酶活力，纖維素酶活力則低于蛋白酶和淀粉酶活力，而最低的則是脂肪酶，這可能是由于脂肪酶最適pH與腸道本身pH相差較大的原因。

1.2 海參養(yǎng)殖的營養(yǎng)需求

海參屬于雜食性生物，是典型的沉積食性。攝食無選擇性，凡是在觸手上的食物都會被送入口中。海參的餌料主要是小型動植物，例如藻類、小型貝類和有口蟲等微小生物，以及動植物碎屑與海底沉積物[12]。路晶晶等[13]研究，青苔和大葉藻作為飼料原料應(yīng)用于刺參飼料中是可行的，以生長性能指標(biāo)為基礎(chǔ)，刺參生長效果為青苔組＞大葉藻組＞海帶組。王維新[14]將紫花苜蓿替代海藻飼喂海參，發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿飼喂組海參的腸道消化酶活性均高于海藻飼喂組，在海參飼料中加入紫花苜蓿是可行的。楊寧等[15]海參基礎(chǔ)飼料中添加不同濃度的滸苔，結(jié)果表明，滸苔可以提高仿刺參的特定生長率、消化酶活力及免疫力，滸苔的最適添加量為6%～9%。海參飼料多以藻粉、豆粕等植物性飼料原料為主，飼料中含有大量的纖維素和半纖維素，海參很難對其直接吸收利用。怎么樣提高海參對飼料的利用率，是海參養(yǎng)殖需要解決的問題。

1.4 海參營養(yǎng)需求

目前，關(guān)于海參營養(yǎng)需求方面的研究尚處于摸索階段，國內(nèi)外還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[16]。該方面的研究內(nèi)容大多集中于海參對蛋白質(zhì)、能量、鈣、磷等主要營養(yǎng)指標(biāo)的需求，鮮見對微量養(yǎng)分需求的研究，更未見系統(tǒng)的以維持免疫水平最大化為目的的營養(yǎng)需求的研究。王曉艷等[17]指出單胞藻、底棲硅藻、有機(jī)碎屑等天然餌料已經(jīng)不能滿足高密度海參的營養(yǎng)需求，全價配合飼料的開發(fā)和利用能夠明顯縮短養(yǎng)殖周期，增加海參養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益。李青等[18]研究結(jié)果表明，在刺參中添加一定比例的蚯蚓粉，可明顯提高刺參的增重率（P≤0.05）及堿性磷酸酶和酸性磷酸酶的活性；在餌料中添加一定比例的復(fù)方中草藥可大幅提高刺參的成活率及各種免疫活性。雖然學(xué)者們在此方面做了一定工作，但積累的成果仍不足以制定海參營養(yǎng)需要標(biāo)準(zhǔn)或飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，因此迫切需要加強(qiáng)研究。

2 酶制劑在海參養(yǎng)殖中的作用

2.1 分解抗?fàn)I養(yǎng)因子，降低腸道食糜粘度

目前海參飼料主要以植物性原料為主，如藻類。植物性飼料中含有較多的NSP，如纖維素、阿拉伯木聚糖、α-半乳糖苷等。它們在腸道內(nèi)被部分溶解，易與纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)粘合，降低內(nèi)源酶活性，從而降低飼料轉(zhuǎn)化率[19]。秦搏等[20]研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加纖維素酶可以顯著提高刺參的特定生長率、降低飼料系數(shù)，提高消化能力和非特異性免疫力。這與高春生等[21]研究飼料中添加纖維素酶對草魚影響的結(jié)果相一致。酶制劑能水解植物細(xì)胞壁，將植物纖維分解為容易被吸收利用的小分子多糖或葡萄糖。徐彬[22]在刺參幼參上的研究表明，植酸酶和纖維素酶復(fù)合預(yù)處理刺參飼料，能夠顯著提高幼參的生長率和存活率。梁晶晶等[23]在刺參飼料中添加由淀粉酶、蛋白酶和纖維素酶等組成的水產(chǎn)專用酶能夠促進(jìn)刺參的生長，增強(qiáng)刺參體腔液補(bǔ)體類似物及溶菌酶的活性，提高刺參的增重率和存活率。因此，酶制劑在海參養(yǎng)殖過程中具有提高飼料利用率，促進(jìn)海參生長，提高免疫能力等作用，是一種高效、價廉、無殘留的新型環(huán)保飼料添加劑。

2.2 補(bǔ)充外源消化酶，刺激內(nèi)源酶分泌

刺參腸道內(nèi)消化酶主要有蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等，消化酶活力是考察其消化能力的重要指標(biāo)，其活性高低能影響刺參對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和生長狀況。作為一種低等的水生生物，消化系統(tǒng)發(fā)育不完善，自身消化酶分泌不足。飼料中外源添加酶制劑能起到有效補(bǔ)充外源酶和進(jìn)一步刺激內(nèi)源酶分泌的作用。戚傳利等[24]通過在刺參飼料中添加不同比例的復(fù)合酶制劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)復(fù)合酶制劑可提高刺參免疫酶和淀粉酶活性。

2.3 增強(qiáng)免疫性能，提高抗病能力

飼料添加酶制劑能顯著提高海參對蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分的吸收利用，養(yǎng)分利用率的提高促進(jìn)了機(jī)體代謝水平和相關(guān)免疫因子的合成，同時能產(chǎn)生更多的O2-自由基，從而促進(jìn)海參免疫和抗氧化能力[25]。

2.4 促進(jìn)生長，改善體成分

飼料添加酶制劑增強(qiáng)了海參消化機(jī)能，對提高營養(yǎng)轉(zhuǎn)化率起到促生長的作用。武明欣等[26]通過對刺參幼參飼料中分別添加木聚糖酶、纖維素酶、淀粉酶以及3種酶的復(fù)合酶制劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加木聚糖酶組體壁粗蛋白水平有顯著提高，添加纖維素酶、淀粉酶和復(fù)合酶顯著提高了體壁粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的含量。

3 酶制劑在海參養(yǎng)殖應(yīng)用中存在的問題

大量研究表明，飼料中添加酶制劑能夠提高海參的生長率和飼料消化利用率，其在海參養(yǎng)殖中的應(yīng)用價值也逐漸得到認(rèn)可。然而，酶制劑在海參養(yǎng)殖中的實際應(yīng)用仍存在許多問題，問題如下。

3.1 酶活標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

酶活力是評價酶制劑作用效果的重要指標(biāo)，而我國酶活單位沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，酶制劑的生產(chǎn)廠家對酶活的定義也不同，增加了使用者對酶制劑品質(zhì)優(yōu)劣的判斷難度，具體用量也無法確定，限制了酶制劑在海參養(yǎng)殖中的應(yīng)用。

3.2 酶活的穩(wěn)定性

海參生長和生活與海水的溫度和鹽度密切相關(guān)，但飼用酶制劑的最適溫度為35～40℃，且耐鹽性較差，高溫、高鹽度的生活條件會使酶制劑失活，這對酶制劑的選擇與開發(fā)提出了更高的要求。飼料制粒過程中溫度普遍較高，高溫、高濕的條件會破壞酶的活性，這就對制粒條件提出了嚴(yán)格的限制[27-28]。再者，酶制劑是否能夠在海參腸道中停留并發(fā)揮作用，也是影響酶活穩(wěn)定性的因素。

3.3 定性和定量研究不足。

酶制劑在水產(chǎn)飼料中的研究明顯弱于畜禽飼料，在海參中的應(yīng)用研究也弱于魚類，酶制劑種類、臨床應(yīng)用效果、作用機(jī)理和應(yīng)用方式在國內(nèi)外處于基礎(chǔ)研究階段，且前面的研究多以定性研究為主，隨著研究的深入，定量研究也應(yīng)該逐步開展。研究表明，酶制劑用量過少對養(yǎng)殖動物效果不明顯，而添加過多可能抑制內(nèi)源酶分泌，產(chǎn)生一些抑制生長的副作用，均達(dá)不到最佳使用效果[28]。且研究表明，目前對抑制作用的機(jī)理研究不足。因此，對酶制劑應(yīng)用的研究需要定性研究和定量研究相結(jié)合。

針對上面的問題，在篩選海參飼料用酶制劑的時候，需要同時考慮酶制劑的種類、酶活、耐高溫和低溫及鹽度的特性，并結(jié)合海參自身消化吸收特點及腸道消化酶的規(guī)律，全面地、科學(xué)地進(jìn)行篩選。

4 展望

酶制劑是一種安全、無毒、無污染的生物制劑。它能夠促進(jìn)海參生長繁殖，提高海參質(zhì)量增加率和飼料利用率，改善海參體成分，增強(qiáng)海參免疫性能和抗病能力。同時，海參養(yǎng)殖過程添加酶制劑能夠有效替代抗生素，減少藥物殘留和環(huán)境污染，保證海參質(zhì)量安全，緩解海參飼料不足的壓力。但是酶制劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖尤其海參中的應(yīng)用還存在諸多問題，需要人們深入研究。為了實現(xiàn)酶制劑在海參養(yǎng)殖中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，人們應(yīng)推動技術(shù)創(chuàng)新，綜合海參養(yǎng)殖環(huán)境和海參飼料生產(chǎn)工藝，研制出高酶活、耐高溫、耐低溫和耐鹽的酶制劑；統(tǒng)一酶活測定單位，建立酶活評價標(biāo)準(zhǔn)；定性和定量研究相結(jié)合，確定適合不同海參的酶制劑種類和添加量；理論研究和實際應(yīng)用相結(jié)合，使研究成果成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。隨著人們的技術(shù)進(jìn)步和研究的不斷深入，酶制劑作為抗生素替代品在海參養(yǎng)殖中廣泛使用指日可待。