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畜牧人

標題: 復合式氨基酸鐵對石斑魚稚魚生長性能和免疫反應之影響研究 [打印本頁]

作者: 和興 時間: 2008-9-9 20:38
標題: 復合式氨基酸鐵對石斑魚稚魚生長性能和免疫反應之影響研究
說明：本研究為探討石斑魚稚魚對復合式氨基酸鐵*(AAFe：iron amino acid complex)之利用及其對免疫反應之影響。基礎飼料中添加復合式胺基酸鐵（AAFe）0、20、40、70、100、150與200mgFe／kg日糧，另以筆者此前研究所得結果，即石斑魚稚魚之鐵最適需求量為硫酸亞鐵127mgFe/Kg日糧作為對照?？偣舶藗€實驗組，每組三重復，分別喂予初重14.04± 0.03g之石斑魚稚魚，于密閉循環系統中飼養八周。結果顯示：石斑魚喂食AAFe 20及40mgFe／Kg之魚體增重百分率顯著高于AAFe 150、200及硫酸亞鐵127mgFe／kg各組。石斑魚喂予40及70mg Fe/kg組其飼料效率(FE)顯著高于喂予200mg Fe／Kg組。免疫指標方面，白血球超氧陰離子產率以喂食AAFe 40 mg Fe／kg組高于0、200與127mg Fe／kg各組。溶菌酶活性以喂食20及40mg Fe／kg組最高，其次70 mg Fe／kg組，0 mg Fe／Kg組，再其次100及硫酸亞鐵127 mgFe／Kg組，而以喂食150 mg Fe／kg各組最低。
* 本試驗所用復合式氨基酸鐵為美國金寶動物營養公司生產的Av-Fe。

石斑魚屬鮨科(Serranidae)、石斑魚亞科(Epinephelinae)之魚類，為分布于世界各國暖海域沿岸的重要食用魚，早期石斑魚養殖主要是喂食下雜魚切碎之生餌，但下雜魚品質不穩定，且容易傳染魚病及污染水質。因此隨著養殖技術的進步及消費者對魚肉質量的要求，人工飼料的開發逐漸取代生餌喂食，而雖有人工飼料可使用，但養殖戶大多表示，使用這些飼料喂養，魚的成長速率緩慢，顯示人工飼料尚待進一步研究改善。目前石斑魚仍屬新興養殖種類，對其營養需求認知有限。以瑪拉巴石斑為例目前已被探討者僅蛋白質需求量(Chen and Tsai，1994；Shiau and Lan：1996)、碳水化合物利用性(Shiau and Lin，2001；2002)、脂肪酸(Wu et al.，2002；2003)、脂肪之需求(Lin and Shiau，2003)、肌醇(Su and Shiau，2004)、維生素C(Lin and Shiau，2004；2005a，b)及維生素E(Lin and Shiau)，其它維生素包括K、B1、B，及B6等之相關研究目前正在本實驗室中進行。礦物質方面目前僅有磷(Cheng et al.，2005)及硒(Lin and Shiua,2005d)需求被探討，其它礦物質則付之闕如，文獻中無任何相關資料。
1
水生動物與鐵
1.1
魚類對鐵之需求
魚類與陸上動物相同，皆需鐵維持正常生理功能(Lim et al、2000)。目前已充分證實魚類可經由鰓膜攝取水中可溶性的鐵(Roeder，1966)，但魚類仍需仰賴日糧中之鐵。因可溶性鐵在天然水中的濃度非常低(Lall，1989；NRC，1993)。
1.2
鐵與免疫之關系
營養素中之鐵對動物而言，為一個重要的微量營養素，不僅負責許多動物體內生理功能，更對免疫系統及宿主防御之能力具有正面影響(Beisel，1982；Bhaskaram，1988)。鐵可維持動物正常生理功能并對免疫力有所影響(Lim el a1·，2001)，但需適量攝取，因Beisel(1982)、Bhaskaram(1988)與Berger(1996)曾指出不論是缺乏或過量攝取鐵皆會降低免疫力。
1.3
魚類鐵需求量之差異性
我們可發現不同魚種對鐵之需求不盡相同，其需求范圍可從20mg／kg 日糧到4000 mg／Kg日糧，差異極大。從過去陸上動物的研究中得知無機鐵中二價型態鐵之吸收率優于三價型態鐵。關于魚類鐵需求之研究報告，我們必須指出的是，其研究均僅針對魚類對不同型態鐵利用上所顯示之差異性，卻未探討其對不同化學形態鐵之需求。對于石斑魚，筆者此前研究估得石斑魚稚魚之鐵最適需求量為127mgFe／kg 日糧，本研究進一步以利用率較佳之有機態鐵(復合式胺基酸鐵)為添加形態以確定石斑魚對其最適需求量及其對免疫反應之影響。
2
材料與方法
2.1
實驗動物
實驗魚種為瑪拉巴石斑魚稚魚(Epinephelus malabaricus)，購自屏東地區的魚苗繁殖場。魚苗進入實驗室后，先于FRP桶中馴養四周后進行實驗。馴養期間喂以商業鰻魚飼料，組成(％)為：水分，11.7％；粗蛋白，43.3％；粗脂肪，8.8％；灰份，9.3％。
2.2
飼料配制
實驗飼料組成見表1。其蛋白質來源為不含維生素之酪蛋白(Sigma Chemical，St．Louis，MO，USA；粗蛋白含量為84．65％)；碳水化合物來源為玉米淀粉(corn starch：臺灣雙鹿公司)；脂肪來源為玉米油(臺糖公司產品，臺灣)及魚油(Scott & Bowne，London)。魚油：玉米油＝1：l；維生素預料混為2％，礦物質預混料為4％；誘引劑為6％其配方參考Mackie與Mitchell(1985)，黏著劑為羧甲基纖維素(Nippon Paper Industry，Japan)。實驗共八組，復合式胺基酸鐵(iron amino acid complex，Zinpro，USA)添加量依次為0、20、40、70、100、150及200mgFe／kg并以硫酸亞鐵127mgFe／kg組作為對照。各組飼料成分攪拌均勻，之后加入約50％的水，揉成團狀，并以戳簽方式擠壓成條狀飼料。此飼料于冷氣房中以電扇風干，然后再以均質機制成適合魚口徑大小之粒狀飼料，最后裝入不透光之黑色塑膠袋中密封，凍藏于 -20℃之下備用。
2.3
飼養方法
實驗開始時，選用體重為14.04±0.03g的瑪拉巴石斑魚為實驗用魚。飼養系統為密閉式雙層過濾循環系統之玻璃水缸(30.5× 61.0×33.5－W×L×H)，水位高29厘米。每缸放置一顆打氣石以通風管連接鼓風機進行打氣。水溫控制在28~30℃，pH值7.8~8.0，海水鹽度29~32ppt，實驗期間海水中鐵濃度為12~32mg/L。以定時器控制光照時間，每天光照時間為12小時(0800h—2000h)。每次投喂飼料后l小時，即進行柚底，以清除糞便與殘餌，并換干凈的海水約1/3，以維持水質。每兩周擦拭缸壁一次，并更換循環系統中的濾棉。每缸飼養10尾魚，共8個實驗組，每組三重復，實驗進行八周。實驗期間每日喂食量為魚體濕重的3％，每日分兩次投喂(0830h&1630h)，每兩周稱重一次，喂食量并隨之調整。

表1
實驗飼料組成

Ingredients	%
Casein	51
Corn starch	16.7
Fish oil	4.5
Corn oil	4.5
Vitamin mixture2	2
Mineral mixture3	4
Carboxyl methylcellulose	3
Attractant4	6
Alpha-cellulose	8.3

Note: Iron amino acid complex was added to the diets at the expense of cellulose to provide concentration of 0, 20, 40, 70, 100, 150, 200 mg/kg, and 127 mg from ferrous sulfate as reference diet.

2.4
實驗指標
2.4.1
成長指標：
增重率(Weight gain)、存活率(survival)、飼料效率(Feed efficiency，FE)、蛋白質利用率 (Protein efficiency ratio，PER)與肝體比( Hepatosomatic index，HSl) 。
2.4.2免疫指標：
白血球超氧陰離子產率(Leukocyte superoxide anion production ratio) 和血漿中溶菌酶活性(1ysozymeactivity)。
3
結果與分析
石斑魚之增重率(weight gain)以喂食20及40 mg Fe/Kg組顯著( p<0.05) 高于喂食150與200mg Fe/kg及127mg ferrous sulfate／Kg 之各組 (表2)。石斑魚喂予40及70mg Fe/kg組其飼料效率(FE)顯著高于喂予200mg Fe／Kg組。存活率(survival)不受鐵添加劑量及形式之影響，各組之間無顯著差異枷（p>0．05）。
表2 不同復合式氨基酸鐵含量及127mg/Kg 硫酸亞鐵對石斑魚增重率、飼料效率和存活率之影響

Analyzed iron value (mg/kg diet)	Initial weight (g)	Final weight (g)	Weight gain (%)	FE	Survival (%)
53	14.04+0.04	49.69+0.47bc	253.91+4.86bc	0.88+0.03ab	100+0.00
97	14.04+0.04	49.89+0.40c	256.00+2.40c	0.89+0.02ab	100+0.00
152	14.04+0.03	49.97+1.33c	256.39+9.97c	0.92+0.05b	100+0.00
248	14.04+0.03	48.94+0. 70bc	248.35+4.22bc	0.91+0.01b	96.67+5.77
328	14.04+0.03	48.95+2.54bc	248.88+17.57bc	0.88+0.05ab	100+0.00
439	14.03+0.03	47.86+1.95ab	240.82+13.18ab	0.84+0.06ab	100+0.00
628	14.04+0.02	46.36+0.32a	230.28+1.65a	0.82+0.01a	96.67+5.77
514 Fe-sulfate	14.03+0.02	46.31+1.79a	230.26+12.74a	0.87+0.08ab	100+0.00

1 Values in the same column with different superscript are significantly different(P < 0.05)。Data are expressed as Mean ± SD (n = 3)。
2 FE = Final body weight (g) –Initial body weight (g) / Feed intake (g)

喂食不同劑量鐵之飼料八周后，石斑魚之蛋白質利用率(PER)與肝體比(HSI) 如表3所示。喂食石斑魚40及70mg Fe／Kg組蛋白質利用率顯著高于喂食200mgFe/kg組。石斑魚喂予20與40 mg Fe/kg及127mg ferrous sulfate/kg之各組肝體比顯著高于喂食200mg Fe/kg組。

表3
石斑魚之蛋白質利用率(PER)與肝體比(HSI)

Analyzed iron value (mg/kg diet)	PER2	HSI
53	1.81+0.05ab	1.72+0.07ab
97	1.81+0.07ab	1.89+0.02b
152	1.89+0.10b	1.82+0.09b
248	1.88+0.02b	1.75+0.17ab
328	1.83+0.09ab	1.69+0.18ab
439	1.74+0.13ab	1.74+0.07ab
628	1.68+0.02a	1.59+0.10a
514 Fe-sulfate	1.80+0.16ab	1.84+0.06b

1 Values in the same column with different superscript are significantly different
(P < 0.05)。Data are expressed as Mean ± SD (n = 3)。
2 PER = Final body weight (g) –Initial body weight (g) / Protein intake (g)

本研究的目的為探討石斑魚稚魚對有機態鐵(復合式氨基酸鐵)之利用，并以此前研究所得之硫酸亞鐵最適需求作為對照組(127 mg Fe／kg from ferrous sulfate)以比較其與無機態鐵(即硫酸亞鐵)生物利用率之差異性。硫酸亞鐵127 mg Fe／kg對照組為石斑魚鐵之最適需求量，應有最好的成長率，但結果卻是所有組別之中最差者。說明復合式氨基酸鐵對石斑魚之增長效果優于硫酸亞鐵。
喂食40mg Fe/kg組魚體白血球超氧陰離子產率(1eukocyte superoxide anion ratio)顯著高于0及200mg Fe/kg與127mg ferrous sulfate/kg各組(表4)。魚體血漿中溶菌酶活性(1ysozyme activity)以喂食20及40mgFe/kg組顯著最高，喂食70mg Fe/kg組次之，其次為喂予 0 mg Fe/kg組，接著為喂予100mg Fe/kg與127mg ferrous sulfate/Kg組，喂食≥150mg Fe/Kg各組最低。表明當喂食石斑魚適量鐵(20~40mg Fe／kg)時，其免疫反應顯著高于不添加鐵組及添加過量鐵組(200 mg Fe／kg)。在河鯰的研究上也有相似的報道，(Lim et al，2000)指出不論是鐵缺乏或是添加高量的鐵(300mg／kg)皆會抑制巨噬細胞趨化反應。
表4 白血球超氧陰離子產率(1eukocyte superoxide anion ratio) 和血漿中溶菌酶活性(1ysozyme activity)

Analyzed iron value (mg/kg diet)	Leukocyte superoxide anion ratio	Lysozyme activity (units/ml)
53	1.59+0.80ab	207.33+9.29c
97	1.89+0.16bc	326.67+16.07e
152	2.29+0.39c	337.50+10.61e
248	1.69+0.59abc	274.33+12.10d
328	1.99+0.14bc	180.67+13.01b
439	1.73+0.22abc	130.67+9.02a
628	1.18+0.16a	146.33+13.50a
514 Fe-sulfate	1.34+0.40ab	185.00+7.07b

1 Values in the same column with different superscript are significantly different
(P < 0.05)。 Data are expressed as Mean ± SD (n = 3)。

4

結論
4.1
飼料中添加適量的鐵有助于石斑魚稚魚的成長、維持正常免疫反應及預防缺乏癥如缺鐵性貧血的產生；過量鐵或缺乏鐵皆會抑制石斑魚成長及降低免疫反應。
4.2
日糧中使用復合式氨基酸鐵對石斑魚生長性能和免疫反應之影響效果優于使用硫酸亞鐵。以添加AAFe 40mg Fe/Kg日糧，效果最為理想。

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