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铁在水产养殖中的应用研究及影响淡水鱼耐运输能力的可能性

来源:吉隆达微营养 | 发布日期:2021-06-11

  中国水产养殖产量和消费水平均居世界前列,据统计,我国水产消费者对鲜活淡水鱼尤为偏爱。然而淡水鱼在长途运输过程中却面临高死亡率风险,因此大众的需求与长途耐运输形成鲜明矛盾。

  铁是水生动物必需微量元素之一,可作为多种酶的组成成分影响能量代谢、蛋白合成和免疫机能等,此外,铁还参与红细胞中血红蛋白合成,可保障氧在机体内正常运输,由此推测,铁对淡水鱼的耐运输性能也存在极大的影响

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  铁在畜禽上的研究和应用颇多,而在淡水鱼日粮中应用的研究主要集中在需要量方面。

  不同鱼类对铁需要量差异很大:斑点叉尾鮰日粮添加5mg/kg铁即可满足生长需要,大西洋鲑铁需要量为60mg/kg,真鲷为150mg/kg,鳗鲡为170mg/kg,建鲤为147.4mg/kg,牙鲆为373mg/kg。

  需要量差异与品种有关,还可能与环境有关。鱼可通过鳃从水体中吸收一定量的铁,当水体受到污染或者鱼在应激状态下,对铁的需要量会明显增加。

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  总结目前鱼类对铁需要量的研究可以发现,日粮中添加铁剂量过高时,会导致不同程度的负效应。比如草鱼(体重292g)日粮中铁适宜添加量为69-73mg/kg,当添加量为120mg/kg时,不仅降低草鱼生长性能,还会导致机体氧化应激[1]

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  高剂量铁的负效应可能与使用的铁源有关,二价铁离子对日粮中维生素或其它营养素具有较强的破坏性。此外,铁在动物机体氧化还原链中本身扮演着重要角色,猪、禽诸多研究表明,饲粮中过量铁离子会导致畜禽肠道炎症,破坏肠道结构完整性。

  多数鱼类无胃,相比猪禽等,鱼类肠道组织进化得也并不完善,因此鱼类肠道健康更为关键。在此背景下,鱼类饲粮中选择对其它营养素破坏性小、且吸收率高效的有机铁源更为重要

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  高剂量的铁不仅危害鱼类肠道健康,同时对鳃组织也具有毒性作用,破坏鳃细胞结构完整性[2]。通威集团刘忠(2002)[3]在淡水鱼的长途耐运输研究中发现,鱼的不耐运输与鳃组织密切相关。如若鱼的鳃组织发生病变或者免疫抵抗下降,可导致耐运输能力差,死亡率增高。

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  有研究表明,草鱼日粮中添加适量的铁能提高鳃组织抗氧化和免疫能力,对鳃起到保护作用[4]。另一方面,耐运输与鱼自身携氧能力也有关系。诸多研究证实,鱼发生缺铁性贫血症时,表现为血红素、血球容积和红细胞数下降

  苏传福等(2007)[5]在草鱼(体重7.12g)上的研究发现,日粮中添加300mg/kg铁时,草鱼血红蛋白含量与红细胞数目最多,而且重要的造血器官脾脏的指数最佳。与无机铁相比,有机铁能够更加显著地提高血红蛋白含量和红细胞数量[6]

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  在另一项研究中证实,以血红蛋白含量与肝脏铁贮量为标识,有机铁(血红素铁)相比于硫酸亚铁生物学利用率分别为239%和148%[7]。由此推测,鱼饲粮中添加适宜水平的有机铁可极大限度提高其自身的携氧运氧功能

  综上所述,有机铁是可以增强鱼耐运输能力的:一方面通过提高鳃组织免疫力,保证鳃结构完整性,另一方面通过改善血液指标,增强自身携氧运氧功能。

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  铁在水产养殖上的应用研究相对较少,而关于有机铁的研究更为罕见,可能是因为不同鱼种铁的需要量差异很大,而且水体环境的差异也会对研究造成很大影响。但是从现有的资料中寻找蛛丝马迹,会发现有机铁在水产营养领域作用极大,且大有可为。

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【参考文献】

  [1] Zhang L, Feng L, Jiang WD, et al. The impaired flesh quality by iron deficiency and excess is associated with increasing oxidative damage and decreasing antioxidant capacity in the muscle of young grass carp ( Ctenopharyngodon idellus )[J]. Aquaculture Nutrition, 2016. 22(1): p. 191-201.
  [2] Dalzell DJB and Macfarlane NAA. The toxicity of iron to brown trout and effects on the gills: a comparisonof two grades of iron sulphate[J]. Journal of Fish Biology, 2010. 55(2): p. 301-315
  [3] 刘忠. 淡水养殖鱼类不耐运输的主要原因及对策[J]. 淡水渔业, 2001. 32(11): p. 32-33.
[4] Guo YL, Wu P, Jiang WD, et al. The impaired immune function and structural integrity by dietary iron deficiency or excess in gill of fish after infection with Flavobacterium columnare : Regulation of NF-κB, TOR, JNK, p38MAPK, Nrf2 and MLCK signalling[J]. Fish & Shellfish Immunology, 2018. 74: p. 593–608.
  [5] 苏传福, 罗莉, 文华日, 等. 粮铁对草鱼生长、营养成分和部分血液指标的影响[J]. 淡水渔业, 2007. 37(1): p. 48-52.
  [6] Milanovic S, Lazarevic MI, Jovanović IB, et al. The influence of organic and inorganic Fe supplementation on red blood picture, immune response and quantity of iron in organs of broiler chickens[J]. Acta Veterinaria, 2008. 58(2-3): p. 179-189.
  [7] Andersen F, Lorentzen M, WaagbØ R, et al. Bioavailability and interactions with other micronutrients of three dietary iron sources in Atlantic salmon, Salmo salar, smolts[J]. Aquaculture Nutrition, 2015. 3(4): p. 239-246.

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