周 劍，趙仲孟，張 露，黃志鵬，趙 瀚，柯紅雨，李 強(qiáng)，杜 軍

( 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 水產(chǎn)研究所，四川 成都 611730 )

羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)又名馬來西亞大蝦、淡水長臂大蝦，一般呈淡青藍(lán)色，體間有棕黃色斑紋，外被幾丁質(zhì)甲殼，全身分頭胸部和腹部，雄性成蝦個(gè)體大于雌蝦，一般第二步足特別發(fā)達(dá)，且多成蔚藍(lán)色[1]。

羅氏沼蝦主要分布于東南亞各國，目前不少國家和地區(qū)已經(jīng)成功移養(yǎng)并繁殖羅氏沼蝦，成為當(dāng)?shù)氐闹饕B(yǎng)殖蝦類[2]。1976年秋中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院從日本引進(jìn)1對(duì)親蝦和48尾蝦苗，在廣東省試養(yǎng)，于1977年繁殖了7.96萬尾，先后分發(fā)給全國14個(gè)省區(qū)的40多個(gè)單位試養(yǎng)，并獲得成功，至此羅氏沼蝦的人工養(yǎng)殖在我國發(fā)展起來[3]。我國2018年羅氏沼蝦淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)133 266 t，其中產(chǎn)量最高的為江蘇省，約占全國養(yǎng)殖產(chǎn)量的48.20%[4]。

隨著羅氏沼蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的快速形成和發(fā)展，養(yǎng)殖規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。在集約化養(yǎng)殖過程中，羅氏沼蝦的人工飼料約占生產(chǎn)成本的20%～40%，研究羅氏沼蝦的營養(yǎng)需求量能夠?qū)ε浜巷暳系纳a(chǎn)提供幫助，從而提高經(jīng)濟(jì)效益[5]。優(yōu)質(zhì)的餌料不僅能全面保證羅氏沼蝦的營養(yǎng)供給，滿足羅氏沼蝦對(duì)能量和生長發(fā)育代謝的需要，還可以增強(qiáng)其免疫力，提高抗病力，促進(jìn)其健康生長。而集約化養(yǎng)殖中，餌料的投喂會(huì)使得水溫、pH、溶解氧和鹽度等養(yǎng)殖環(huán)境因子發(fā)生變化，極易引起其免疫能力降低，攝食能力下降，導(dǎo)致疾病暴發(fā)[6]。維持良好的養(yǎng)殖環(huán)境，增加本身的營養(yǎng)供給，均能顯著影響水生經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的質(zhì)量和產(chǎn)量。筆者就羅氏沼蝦營養(yǎng)需求量和環(huán)境因子對(duì)其免疫功能的影響進(jìn)行綜述，以期為羅氏沼蝦科學(xué)飼養(yǎng)及養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供理論指導(dǎo)。

1 羅氏沼蝦的主要營養(yǎng)需求

1.1 羅氏沼蝦對(duì)蛋白質(zhì)的需求

在營養(yǎng)需求方面，研究最多的是羅氏沼蝦對(duì)蛋白質(zhì)的需求量。不同研究所得到的羅氏沼蝦最適蛋白質(zhì)需求量不同。Hari等[7]認(rèn)為，飼料中蛋白質(zhì)水平為30%左右適宜羅氏沼蝦的生長[4]。Mukhopadhyay等[8]則認(rèn)為，飼料中蛋白質(zhì)含量達(dá)到35%時(shí)，羅氏沼蝦的生長和飼料轉(zhuǎn)化率才能達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。Corbin等[9]認(rèn)為，使羅氏沼蝦達(dá)到最適生長所需要的蛋白質(zhì)水平在34%～35%。Manush等[10]在飼料中加入35%的蛋白質(zhì)相較加入25%的蛋白質(zhì)組，羅氏沼蝦的抗應(yīng)激能力更強(qiáng)；羅氏沼蝦的存活率也隨飼料中蛋白質(zhì)的含量增加而提高，蛋白質(zhì)水平35%時(shí)最高[11]。董云偉等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加不同水平的蛋白質(zhì)含量(20.2%、29.6%、40.8%和51.2%)，并不顯著影響羅氏沼蝦的特定生長率，而消化酶活性對(duì)飼料中蛋白質(zhì)含量有適應(yīng)性反應(yīng)。這些研究結(jié)果均表明，羅氏沼蝦對(duì)于蛋白質(zhì)的需求量較低。羅氏沼蝦對(duì)飼料中蛋白質(zhì)的利用實(shí)際是將蛋白質(zhì)消化成肽、氨基酸等小分子化合物，再合成蝦體本身的蛋白質(zhì)。蝦體能消化合成蛋白質(zhì)的成功與必需氨基酸的比例平衡直接相關(guān)。當(dāng)必需氨基酸含量不足時(shí)會(huì)影響蝦對(duì)蛋白質(zhì)的利用，從而生長緩慢。Miyajima等[13]利用同位素分析技術(shù)發(fā)現(xiàn)，羅氏沼蝦的必需氨基酸為精氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、酪氨酸和纈氨酸。Farmanfarmaian等[14]同樣發(fā)現(xiàn)，精氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸能顯著促進(jìn)羅氏沼蝦的生長。除此之外，F(xiàn)elix等[15]發(fā)現(xiàn)，甘氨酸也能顯著促進(jìn)羅氏沼蝦的生長。Roustaian等[16]認(rèn)為，羅氏沼蝦在無節(jié)幼體階段對(duì)氨基酸的需求幾乎不變，可以用類似于羅氏沼蝦無節(jié)幼體氨基酸結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)來滿足。Reed等[17]發(fā)現(xiàn)，飼料中氨基酸組成與羅氏沼蝦肌肉，尤其是尾肌中的氨基酸組成基本一致，呈一定的相關(guān)性。而D′Abramo[18]認(rèn)為，精氨酸、蛋氨酸和賴氨酸是羅氏沼蝦生長的首要限制性氨基酸。

飼料中常以魚粉作為蛋白源。為了降低飼養(yǎng)成本，常用較低成本的蛋白源替代昂貴的動(dòng)物蛋白，如肉骨粉[19]、蝸牛粉[20]、鹵蟲[21]及植物蛋白[22-23]。用不同物質(zhì)代替飼料蛋白對(duì)羅氏沼蝦的養(yǎng)殖效果不同。Du等[24]用豆粕取代羅氏沼蝦飼料中的魚粉，隨著豆粕含量的增加，羅氏沼蝦的攝食量沒有顯著變化，而生長率和轉(zhuǎn)化效率均降低了，且羅氏沼蝦體內(nèi)干物質(zhì)、粗脂肪含量和能量值也降低，說明不添加氨基酸或其他添加劑的豆粕不適合作為羅氏沼蝦飼料的主要蛋白源。而楊景豐等[25]研究發(fā)現(xiàn)，用8%的發(fā)酵豆粕替代羅氏沼蝦飼料中的魚粉和豆粕，顯著影響羅氏沼蝦的生長性能、抗氧化能力及免疫機(jī)能。Hossain等[26]用葵花籽餅作為常規(guī)蛋白源飼養(yǎng)羅氏沼蝦，以魚粉、大豆粉和芥末油餅為蛋白源的飼料作對(duì)照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以葵花籽餅為蛋白源組中羅氏沼蝦的飼料轉(zhuǎn)換率、比生長率和蛋白質(zhì)效率比最佳，羅氏沼蝦的粗蛋白和脂質(zhì)含量也為最高，說明包含50%的葵花籽餅的飼料可能是羅氏沼蝦飼料中魚粉、豆粕和芥末油餅的合適替代品。Wattanakul等[27]用鯖魚冷凝物(鯖魚罐頭的副產(chǎn)品)代替飼料蛋白，結(jié)果用含有40%鯖魚冷凝物的飼料投喂，羅氏沼蝦生長性能和飼料利用率較高，說明含有鯖魚的冷凝物可以替代羅氏沼蝦飼料中的蛋白質(zhì)。

1.2 羅氏沼蝦對(duì)脂類的需求

除蛋白質(zhì)以外，脂類物質(zhì)能提供必需脂肪酸、膽固醇及磷脂等，也是羅氏沼蝦生長發(fā)育必需的營養(yǎng)物質(zhì)，如果缺乏或含量不足，會(huì)降低羅氏沼蝦對(duì)飼料中蛋白質(zhì)的利用率。飼料中的脂質(zhì)來源一般是添加動(dòng)、植物性油脂，魚油[28]和烏賊油[29]中高不飽和脂肪酸含量較高，比豆油和玉米油[30]對(duì)羅氏沼蝦的生長作用效果更好。Hien等[29]發(fā)現(xiàn)，在飼料中加入3%的烏賊油和1.5%的卵磷脂能夠促進(jìn)羅氏沼蝦幼蝦的生長。Merican等[30]發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加5%魚肝油促進(jìn)羅氏沼蝦生長的能力比添加純多不飽和脂肪酸強(qiáng)。而Kamarudin等[31]用玉米油來替代昂貴的魚肝油飼養(yǎng)羅氏沼蝦幼蝦，發(fā)現(xiàn)僅用玉米油時(shí)羅氏沼蝦的生長顯著下降，而玉米油和魚肝油混合使用時(shí)并不影響羅氏沼蝦的生長。楊家威等[32]用不同脂肪源的組合飼喂羅氏沼蝦，發(fā)現(xiàn)魚油加花生油組合投喂時(shí)，蝦體的單不飽和脂肪酸含量最高，顯著高于魚油和豆油、菜籽油及亞麻油的搭配。

1.3 羅氏沼蝦對(duì)其他營養(yǎng)物質(zhì)的需求

羅氏沼蝦蝦體灰分含量占其干體質(zhì)量的15.9%～21.3%，說明礦物質(zhì)元素和微量元素對(duì)其生命活動(dòng)十分重要[33]。而在集約化養(yǎng)殖過程中，蝦通過鰓、體表和腸等部位從水體中吸收的礦物質(zhì)并不能滿足實(shí)際需求，因此需要從飼料中得到補(bǔ)充。Thirunavukkarasu等[34]研究認(rèn)為，在飼料中添加60 mg/kg的鋅能顯著提高羅氏沼蝦存活率、生長率及消化酶(蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶)活性。黃凱等[35]發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加1%的礦物質(zhì)能夠更好地促進(jìn)羅氏沼蝦的生長。目前對(duì)于羅氏沼蝦飼料中添加礦物質(zhì)的研究很少，進(jìn)行配制飼料時(shí)可參考其他淡水蝦的礦物質(zhì)需求量。蝦類一般不能自身合成維生素或合成量很少，難以滿足機(jī)體的生理需要，因此需從飼料中獲得。D′Abramo等[36]發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加維生素C能增加羅氏沼蝦幼蝦的存活率，同時(shí)還能促進(jìn)其蛻殼。Cavalli等[37]認(rèn)為，在飼料中添加維生素C和維生素E能提高羅氏沼蝦的抗應(yīng)激能力。同樣的，Asaikkutti等[38]研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加150 mg/kg的維生素C能夠促進(jìn)羅氏沼蝦的生長，并提供抗氧化能力。除礦物質(zhì)和維生素外，在飼料中添加其他營養(yǎng)物質(zhì)也會(huì)對(duì)羅氏沼蝦產(chǎn)生不同的影響。Chen等[39]在飼料中添加不同含量的低聚果糖，發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦攝食添加0.4%的低聚果糖時(shí)長度和體質(zhì)量的比生長率最高，增加飼料中低聚果糖含量還能顯著增加脂質(zhì)的過氧化作用，降低過氧化物歧化酶的抑制率，降低氧化應(yīng)激。張劍偉等[40]研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加67.5 mg/kg的珍珠露水草提取物可以顯著提高羅氏沼蝦的生長性能、飼料利用率、腸道蛋白酶活性、肝臟天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性和肌肉中呈味氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸和甘氨酸)及粗蛋白的含量。Gonzalez-Pena等[41]認(rèn)為，在飼料中添加10%以下的纖維素能提高羅氏沼蝦的飼料效率和蛋白質(zhì)效率及生長。

2 環(huán)境因子對(duì)羅氏沼蝦免疫功能的影響研究

隨著人口的增長、消費(fèi)水平的提高、集約化養(yǎng)殖模式的推廣，蝦類養(yǎng)殖迅猛發(fā)展。然而，在高密度養(yǎng)殖條件下，由于餌料投喂的增加致使養(yǎng)殖水體的污染程度不斷加劇，養(yǎng)殖環(huán)境日益惡化，蝦類處于各種環(huán)境因子的脅迫之下，導(dǎo)致病害滋生、養(yǎng)殖效益下降，嚴(yán)重阻礙了蝦類養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展[42]。因此除羅氏沼蝦的營養(yǎng)需求研究外，羅氏沼蝦的免疫功能研究也十分必要。養(yǎng)殖環(huán)境是影響蝦體免疫的重要因素，養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境與蝦類自身免疫抗病能力的關(guān)系研究是蝦類病害防治的重要課題之一。

2.1 水溫對(duì)羅氏沼蝦免疫功能的影響

羅氏沼蝦耐受的溫度為14～35 ℃，最適生長溫度為29～31 ℃。蝦的體溫直接依賴于環(huán)境溫度，包括免疫功能在內(nèi)的各種生理機(jī)能，受水溫的影響極大。環(huán)境溫度不同，羅氏沼蝦血細(xì)胞的數(shù)量也有差異。甲殼動(dòng)物體內(nèi)參與免疫的細(xì)胞為血細(xì)胞，它不僅承擔(dān)細(xì)胞免疫，更是體液免疫因子的提供者，因此血細(xì)胞數(shù)量可作為判別羅氏沼蝦健康狀況的指標(biāo)。Cheng等[43]研究發(fā)現(xiàn)，9—10月(水溫約17 ℃)羅氏沼蝦的血細(xì)胞數(shù)量最多，而12月—翌年2月(水溫約5 ℃)最少。在同樣的pH及投喂條件下，27～28 ℃時(shí)羅氏沼蝦的血細(xì)胞數(shù)量顯著性高于20～21 ℃、30～31 ℃及33～34 ℃時(shí)[44]。Chang等[45]首次揭示了溫度脅迫對(duì)羅氏沼蝦免疫功能的影響，發(fā)現(xiàn)溫度應(yīng)激誘導(dǎo)的免疫急性調(diào)節(jié)與羅氏沼蝦血淋巴中去甲腎上腺素的釋放有關(guān)。當(dāng)夏季水溫高于羅氏沼蝦的最適生長溫度后，會(huì)導(dǎo)致羅氏沼蝦死亡。Liu等[46]發(fā)現(xiàn)，在羅氏沼蝦的飼料中添加適量大黃蒽醌提取物可以幫助羅氏沼蝦適應(yīng)高溫脅迫，促進(jìn)羅氏沼蝦的生長。不同溫度下藥物在羅氏沼蝦體內(nèi)的代謝也不同，高溫度下羅氏沼蝦對(duì)氟苯尼考的代謝速度快于低溫下[47]。但在養(yǎng)殖生產(chǎn)中，較高的溫度能提高羅氏沼蝦的抗病能力，而較低的溫度能減弱病原體的致病性，如何通過溫度來調(diào)控羅氏沼蝦的免疫能力，還需深入系統(tǒng)研究。

2.2 pH對(duì)羅氏沼蝦免疫功能的影響

除溫度變量外，pH、溶解氧和鹽度等水質(zhì)變量也是影響羅氏沼蝦生存極其重要的環(huán)境因素。pH直接反映水體中有機(jī)污染程度、CO2和O2含量。白天水體中浮游植物進(jìn)行光合作用吸收CO2釋放O2，使得pH升高；而夜晚，浮游植物經(jīng)過呼吸作用釋放CO2，pH下降。人工養(yǎng)殖下羅氏沼蝦的最適pH為7.5～8.5[48]。Cheng等[44]發(fā)現(xiàn)，羅氏沼蝦在pH為7.5～7.7的環(huán)境中時(shí)，血細(xì)胞數(shù)量和酚氧化酶的活性明顯高于pH 4.6～5.0和pH 9.0～9.5時(shí)，對(duì)詹氏乳桿菌(Lactococcusgarvieae)的抵抗能力較強(qiáng)。pH過高或過低時(shí)，羅氏沼蝦會(huì)加重感染腸球菌，而pH處于7.5～7.7時(shí)，感染最輕[49]。溞狀幼體的最適pH為7.90～8.46，此時(shí)其成活率達(dá)100%，pH超過或低于該范圍雖不完全致死，但影響其發(fā)育速度，蛻皮間隔時(shí)間延長，攝食強(qiáng)度減弱[50]。當(dāng)水體中pH不合適時(shí)，需及時(shí)分析原因，采取適當(dāng)措施，如換水或充氣，也可利用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)水質(zhì)[51]。pH的變化還能影響水中氨氮、重金屬離子和硫化氫等物質(zhì)的存在形式，間接影響羅氏沼蝦的免疫力。pH的變化會(huì)影響水中硫化氫含量，進(jìn)而影響羅氏沼蝦的抗病能力[52]。一般情況下，重金屬離子轉(zhuǎn)以絡(luò)合物或螯合物的形式被膠粒所吸附，減弱其對(duì)宿主的毒性。pH會(huì)影響金屬離子吸附過程中金屬氫氧化物的共沉淀和生物表面吸附過程，增加水體中重金屬離子含量，影響羅氏沼蝦的生長[53]。pH的變化還會(huì)導(dǎo)致水體氨氮的變化，羅氏沼蝦在氨氮和亞硝態(tài)氮的作用下，血清和肌肉的酚氧化酶活性顯著降低，而酚氧化酶在蝦類體液免疫因子中占據(jù)重要地位。水體中氨氮超標(biāo)直接抑制蝦類酚氧化酶的活性[54]。

2.3 溶解氧和鹽度對(duì)羅氏沼蝦免疫功能的影響

低氧環(huán)境中羅氏沼蝦新陳代謝下降、生長速度減緩以及蛻殼頻率減少，甚至引起死亡。甲殼動(dòng)物在低氧環(huán)境中會(huì)通過降低代謝率、自主調(diào)節(jié)淋巴滲透壓等來適應(yīng)缺氧環(huán)境[55]。不同生活階段、性別和生理狀態(tài)下羅氏沼蝦的窒息點(diǎn)差別很大。溞狀幼體的窒息點(diǎn)最高，其次是幼蝦、中蝦和成蝦；雄蝦的窒息點(diǎn)高于雌蝦，抱卵蝦的窒息點(diǎn)高于非抱卵蝦[56]。羅氏沼蝦在4.75 mg/L的溶解氧水平下，血細(xì)胞數(shù)量下降，對(duì)體內(nèi)病原體的抵抗能力也相應(yīng)下降，而當(dāng)溶解氧水平進(jìn)一步降低時(shí)，羅氏沼蝦的免疫能力也會(huì)減弱[57]。Llobrera等[58]將羅氏沼蝦幼蝦放于不同溶解氧條件下飼喂40 d，發(fā)現(xiàn)在低于正常溶解氧范圍下，隨著溶解氧的升高，幼蝦的平均生長速率相應(yīng)增加，其個(gè)體增長率也上升。Cheng等[59]發(fā)現(xiàn)，在低于正常氧含量(4.75 mg/L)下羅氏沼蝦的血淋巴滲透壓、血清中Na+、K+和Cl-及氧血紅素含量顯著降低。溶解氧含量在影響宿主防御機(jī)制的同時(shí)，還影響病原體的致病能力，導(dǎo)致疾病的暴發(fā)。在養(yǎng)殖羅氏沼蝦時(shí)，配備增氧設(shè)備十分重要。

鹽度也是影響蝦類呼吸代謝活動(dòng)及免疫防御的主要環(huán)境因子之一。鹽度改變使羅氏沼蝦鰓上皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，細(xì)胞頂部的微絨毛變得粗而短，需經(jīng)過一定時(shí)間后才能恢復(fù)到正常水平。當(dāng)鹽度超過一定范圍后，宿主的免疫力下降。隨著鹽度的升高，羅氏沼蝦的耗氧率和排氨率均增高[60]。此外，鹽度還會(huì)顯著影響羅氏沼蝦的性別分化和性腺發(fā)育[61]，低鹽度環(huán)境中雌蝦體型較大，繁殖較早，繁殖的數(shù)量也明顯多于較高鹽度環(huán)境中的雌蝦[62]。既然環(huán)境中鹽度的變化會(huì)引起羅氏沼蝦的生長和免疫能力發(fā)生變化，保持養(yǎng)殖水體鹽度穩(wěn)定是羅氏沼蝦養(yǎng)殖應(yīng)遵循的基本原則。

3 存在問題及展望

目前我國羅氏沼蝦的養(yǎng)殖范圍不斷擴(kuò)大，同時(shí)對(duì)其生物學(xué)特性、營養(yǎng)需求和環(huán)境免疫等也進(jìn)行了探討。在人工養(yǎng)殖中，除了重視營養(yǎng)需求外，關(guān)于多環(huán)境因子對(duì)羅氏沼蝦交互作用的研究也極為重要。實(shí)際生產(chǎn)中，首先應(yīng)對(duì)其環(huán)境和疾病進(jìn)行監(jiān)控，全面認(rèn)識(shí)環(huán)境因子與羅氏沼蝦免疫參數(shù)的關(guān)系；其次，大量收集健康羅氏沼蝦的免疫參數(shù)的數(shù)據(jù)并構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)，用于評(píng)價(jià)人工養(yǎng)殖羅氏沼蝦的健康狀況，有問題出現(xiàn)及時(shí)改善養(yǎng)殖環(huán)境，從而預(yù)防和控制疾病的暴發(fā)。雖然羅氏沼蝦是我國引進(jìn)品種，但建立原、良種場用于保存物種基因庫和保護(hù)物種種質(zhì)資源也尤為重要。應(yīng)對(duì)現(xiàn)有原、良種場進(jìn)行規(guī)范管理，查清親蝦和后備親蝦遺傳背景并建立親蝦檔案，逐步開展系統(tǒng)選育工作；還應(yīng)對(duì)原、良種場定期補(bǔ)充主養(yǎng)羅氏沼蝦的原種，擴(kuò)大其親蝦的群體，實(shí)現(xiàn)有選擇的繁殖生產(chǎn)，有計(jì)劃地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)能力，以保證良種供應(yīng)。在苗種市場上，主管部門應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管，規(guī)范生產(chǎn)單位，禁止沒有資質(zhì)的養(yǎng)殖場對(duì)羅氏沼蝦苗種進(jìn)行生產(chǎn)和銷售，從而提高我國羅氏沼蝦產(chǎn)品質(zhì)量。