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标题: 水产动物营养与饲料研究生班C [打印本页]

作者: syusuke 时间: 2011-6-23 09:55
标题: 水产动物营养与饲料研究生班C
水产动物营养与饲料研究生班
艾春香
厦门大学海洋与环境学院
水产饲料粘合剂
1.粘结剂

粘结剂也称赋形剂，主要用于加工颗粒饲料，以改善粒料品质(包括粉率、硬度、耐磨度)、增加生产效率及延长铸模寿命，并可减少饲料粉尘，保持颗粒颜色稳定，特别是水产鱼虾、鳖鳗等饵料需要提高其在水中不散、不沉的特性,从而减少养分流失作用的添加剂。它可分天然类和化学合成类两大类。水产饲料对饲料粘合剂的要求较高，近年来，国内外对水产饲料粘合剂的研究非常活跃，新的粘合剂种类不断推出。研制出的粘结剂基本上可满足各种养殖对象的需要。
2.饲用粘结剂的分类
2.1天然类
(1)树木分泌的胶汁:有龙胶、瓜拉胶、果胶等。这类粘结剂易受到pH值、湿度、矿物质盐等物质的影响而降低粘度，因此未能得到广泛应用。
(2)稀土、粘土型粘结剂:有膨润土、陶土、钠土、凹凸棒等。这些粘土矿物粘度较低，添加比例相应加大。但据称北京申达矿物饲料研究所研制的202型饲料粘结剂，不仅适用于蒸气制粒，也可用于冷压制粒。水产饲料粘合剂
(3)植物淀粉:有小麦、玉米、木薯、马铃薯等淀粉或变性淀粉。这类粘结剂粘结力的大小，取决于淀粉类型和饲料加工设备以及操作技术。
(4)海藻类胶质:有海藻酸钠、海带胶、琼脂等。海藻类粘结剂一般结合力强，但价格贵，一般用于试验研究饲料中。
2.2  人工合成类
(1)羟甲基纤维素:本品为白色纤维状或颗粒状粉末，无臭、无味，有吸湿性，水溶液对热不稳定，其粘度随温度或高而降低。饲料中添加量不宜超过2%。
(2)脲醛树脂:本品在各种冷、热、湿和化学腐蚀等苛刻的环境中有良好的稳定性，并且具备价格低廉等其它优点，是颗粒饲料粘合剂比较好的备选材料。其用量以0.5%较为合适。
(3)木质素磺酸盐:为一种不均匀的醚聚合物，暗褐色，固态物吸湿性强，颗粒状饲料成品中含量不可超过4%。
(4)各科研单位和院校近几年来研制开发正在推广应用的饲用粘结剂。如广州原野公司的聚力高、聚力多等粘结剂产品。
此外，还有聚乙烯醇(PUA)、聚丙烯酸、各种淀粉磷酸盐、木质素、HJ-l、磺酸钠、聚甲基脲、酪朊酸钠与糊精等，都可作饲料粘结剂。
同时，依据粘结剂是否对养殖动物有营养作用，可分为营养型与非营养型两大类，前者有鱼虾粉浆碎物、植物淀粉、天然矿物质以及一些人工合成的如N87型(甘肃省粮食科学研究所研制)粘结剂等。后者指对动物无营养价值的粘结剂，如灌木胶、甲基纤维素等。
3  饲用粘结剂应具备的特点
3.1 对饲料中各种营养成分具有理想的粘合度，保证营养全价且能防止散失污染，饲料在运输过程中不易破碎，粉尘少；
3.2 容易生产制取，具有工业化生产的可行性，本身最好为动物的营养素，并对动物的消化吸收、内分泌生理、神经生理、肌肉、生长和体色等无不良影响；
3.3 具有较高的化学稳定性和热稳定性，不与其它饲料成分发生不良化学反应；
3.4 无毒、无不良异味，且有良好适口性和诱食性；
3.5  用量少，易混合，成本低，能带来养殖经济效益；
3.6 对预混料或配合饲料的加工、工艺没有特别苛刻的要求；
3.7 具有良好的保型性，以保证其在水中不易散失；
3.8 良好的粘合性和持水性：加入粘合剂后能迅速形成粘合性很强的凝聚体，并能让水分渗入饲料实体，以利于饲料的膨润及保型。
4.选择粘合剂应考虑的几个方面：
4.1养殖动物的食性及其对饵料在水中稳定性的要求  一般是摄食较慢的水产动物要求较好的水稳定性，二摄食较快的水产动物则需较低的水稳定性；
4.2粘合剂的性质、适宜量和成本；
4.3粘合剂与饲料成分的相互作用，看其是否会破坏营养成分；如钙含量高时，褐藻胶的粘性下降，下头粉含量增加时，褐藻胶的用量也要增加，这与褐藻胶于钙离子产生沉淀而降低粘性有关；
4.4粘合剂的营养价值：粘合剂多为糖类和蛋白质类，能提供一定的营养，此外还要考虑粘合剂对水产动物生长发育和存活的影响，如淀粉过多会影响鱼类的生长；
4.5 掌握粘合剂正确的使用方法：足够的时间、温度和水分；原料新鲜，并保存条件良好，应放于干燥、阴凉处，因为粘合剂常常会发生自交联，气温越高，该反应越快，
此外，粘合剂产品容易吸潮，吸潮后则黏结成快而失去黏结功能。
5. 在水产养殖业上的应用:
(1)据邵红星等(1999)研究结果，饲料中添加适量的稀土可以提高鲤鱼蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性，促进鱼体对营养物质的消化吸收，并能促进生长，改善鱼肉的品质。在申仲泉（1997）文章中反映:使用粘土性饲料粘结剂可延长水产饲料在水中耐泡时间，且搬运时不易破损，并对预防鱼病，改善水质都有积极作用。
(2)据王钦文(1996)报道:饲用粘结剂N87的使用已涉及到多种海水淡水鱼类，包括各种鱼虾、甲鱼、鳗鱼、虹鳟、贻贝、扇贝、螃蟹等。并且，在工艺上，饲养中都收到
了很好的效果。
(3)张兆华(1996)认为，α-淀粉是目前粘结剂中的佳品，甲鱼对α-淀粉的利用效果最好。同时，赵春光（200O）认为，甲鱼饲料中α-淀粉的比例不超过18%为好，以免影响甲鱼健康生长。
(4)据孙曙东(1996)介绍，稀土能刺激鱼类食欲，增强消化功能，防治疾病。江苏水产研究所将稀土与甲壳素反应制成对虾饵料粘结剂，添加3%~5%可提高产量20%左右。而褐藻酸钠用于虾料可延长饲料在水中分解时间，刺激鱼虾食欲，调节机制代谢，防止水质污染。
6.饲用粘结剂在应用中应注意的几个问题
6.1 添加时应根据成本、目的、效果选择所需合适的粘结剂。
6.2  粘结剂的使用势必增加成本，在无经济效益时应尽量避免使用。
6.3  根据养殖对象不同，选择不同性能的粘结剂，以求用得其所。
6.4  粘结剂产品的选择尽可能地按国家标准执行。
综上所述，在生产实践中，应依据所需饲料生产特点和养殖生产过程中的特殊性，有选择地使用综合性能比较优越的粘结剂,以达到提高经济效益的目的。
7.水产饲料粘合剂粘合性能评价指标
A.保型性
不同的养殖种类、生长期和食性的鱼、虾等水产动物对饲料形态的要求亦不同。为保持这一形态 ,就要求饲料有良好的保型性 ,以保证其在水中不易散失。对此 ,除在加工工艺上采取某些措施外 (但技术难度大、设备投资大、饲料成本高 ) ,通常采用加入粘合剂的方法。如 :软颗粒饲料对中下层鱼类较合适 ,硬颗粒饲料对青鱼、草鱼、鲤鱼、团头鲂等鱼类较适宜 ;养鳗用糊状饲料较好 ,它由粉料拌均后喷油 ,加水、粘合剂而调制成 ,富有弹性、粘性、伸展性 ,在水中不易溶散 ;虾、蟹等甲壳类的摄食特点是 ,只捕捉沉在水底的块状饲料 ,将捕捉到的块状饲料拖到栖息处后 ,长时间慢慢摄食 ,因而饲料的形态必须适合虾、蟹类的摄食习性。
B.粘合性能（颗粒完全散开的时间）；
C.粘合剂物化性能测定
a.凝聚性:称取粘合剂20ｇ，一次置入盛有50ml水的烧杯中，观察各粘合剂在水中浸润１min、30min以及1h、2h、6h、12h、24h的物理状态。
b.悬浮性: 用装满水的100ml量筒测粘合剂胶团的沉降速度。
c.持水率／(ml ·g-1)
称取粘合剂20ｇ，一次置入50ml水的烧杯中，待全部浸润后静置24h，用滤纸过滤30min，收集滤液量，持水率按下式计算：
持水率＝(50-收集滤液)/粘合剂试样重
8.水产饲料粘合剂粘合性能评价
A.粘合性能：粘合剂不同添加比例试验与饵料不加热、加热及加酸的粘合性能试验表明，添加了粘合剂的成型饵料加热后粘合性能均显著提高，这与饵料中α- 淀粉的糊化有关；粘合剂加酸后提高了饵料粘结性，可能是多价羧酸（草酸、柠檬酸、酒石酸）能强化鱼粉与α- 淀粉的粘结力。
B.粘合剂物化性能评价
粘合剂的凝聚性、悬浮性、持水性等物化性能可作为评判粘合剂优劣的依据之一。一般情况，好的粘合剂不溶或微溶于水，具有较强的凝聚性，在水中有一定持水率和浮性，并处于较稳定的物理状态。试验表明：魔芋精粉、海藻酸钠及玉米粉物化性能较优。魔芋精粉、玉米粉遇水后能迅速浸润形成胶体；海藻酸钠浸润较慢，但它们都能产生较强抗延伸力且持水率高。
C. 影响饲料耐水性的因素
（1）原料的组成及其配比
原料的组成及其配比对饲料耐水性的影响较大。一些原料可提高饲料耐水性 ,它们在饲料配方中所占的比例大 ,产品的耐水性就好。相反 ,大量使用另一些原料 ,产品的耐水性就有可能变差。系统考察水产饲料常用的原料 ,发现一些原料对产品耐水性的正负影响大体排列为 :面粉→棉籽粕→小麦→鱼粉→菜籽粕→豆粕→蚕蛹→麦皮→玉米黄粉→玉米→米糠。水产饲料的蛋白含量明显高于畜禽饲料。但鱼粉、饼粕等主要蛋白原料的粘结性都不如淀粉。生产上常利用淀粉 (经微粉碎处理 )的高粘结性来改良饲料颗粒的耐水性。此外 ,还可在饲料中添加粘结剂 ,以改善饲料品质。
（2）原料粒度 (粉碎 )
原料粒度细则表面积比较大 ,可获得较好的调质效果 ,颗粒的粘结性就好 ,硬度较高 ,水中稳定性增强 ;原料粒度过大 ,制成颗粒后较易破碎 ,稳定度较差。但是 ,过度粉碎会
使生产能力降低 ,耗能增大 ,生产成本增加。因此 ,在生产过程中应根据颗粒料的要求选择适宜的粉碎粒度。鱼消化道简单且短 ,消化酶因体温低而活性不高 ,对饲料原料的粉碎粒度要求较严格。
水产饲料粘合剂
（3）调质
饲料厂普遍采用蒸汽调质 ,即直接将蒸汽通入物料进行水热处理。时间、温度、水分是调质的三要素。
3 . 1　调质时间
在一定的范围内 ,调质时间越长 ,原料的熟化度越好 ,淀粉糊化度越高 ,粘结性就高 ,制粒效果好 ,饲料质量好。反之 ,饲料质量差。水产饲料要求有较长的耐水时间 ,对颗粒的熟化度、粘结性要求较高 ,需较长的调质时间 ,生产上可采用多道调质器、双轴浆叶调质器等来增加调质时间。
3.2调质温度
调质温度对颗粒耐水性的影响较大。调质温度越高 ,耐水性越好 ,但温度太高 (100℃以上 )易使物料湿度过大 ,导致模孔堵塞 ,而且生产出的颗粒料颜色偏黑 ,影响产品的外观 ;调质温度低 (80℃以下 ) ,耐水性较差 ,同时也会增加电力的消耗。在实际生产中 ,应根据配方中原料的特性及产品的质量要求选择调质温度。如高蛋白质与高纤维的饲料配方 (25%～ 45% ) ,调质温度通常在 60～ 80℃。鱼料的调质温度一般要求 85℃以上。
3.3混合粉料水分含量
水分具有润滑、助糊化之作用。要压制高质量的颗粒饲料 ,既需要合适的入模水分 ,又需要适宜的温度。入模水分主要是原料本身含水量和调质过程中外加蒸汽或水的含量。通过控制混合机中混合粉料的水分以及调质时的蒸汽添加可显著地和持续地改善终产品颗粒料的耐久度。
研究发现 ,混合粉料的水分含量对颗粒耐久度的影响极显著。混合粉料的水分越大 ,颗粒料耐水性越好 ,但是水分太大 (在 2 0℃以上时 ) ,在生产过程中往往很易引起模孔堵塞 ,也会使产品难以干燥。
3.4 进料速度 (产量 )
进料速度的快慢 ,对颗粒料耐水性有极大的影响。进料速度快 ,产量大 ,但原料中淀粉加热糊化时间短 ,致使粘结力下降 ,耐水性差 ;减慢进料速度 ,延长粉料加热时间 ,使淀粉充分糊化 ,颗粒料的耐水性提高 ,但产量降低 ,影响生产效率。因此 ,应根据额定产量、颗粒粒径和不同的蒸汽质量 ,合理选择适宜的进料速度。
（4）制粒
我国目前使用最多的水产饲料形式是采用环模压粒机或平模压粒机生产的普通硬颗粒饲料。环模的孔径压缩比(即模孔与环模的有效厚度比 )与颗粒质量有关。在饲料原料组成及配比、生产工艺一定的前提下 ,环模孔径压缩比越大 (1∶1 7) ,饲料耐水时间越长 ;环模孔径压缩比越小(1∶8) ,饲料耐水时间越短。因此 ,要合理选择环模 ,并注意调整好模辊间隙、切刀位置及正确地按步骤操作制粒机等。有的饲料厂在工艺上采用重复制粒来提高饲料的耐水性。
采用制粒加工方法生产的水产颗粒饲料比较适合于沉性及底栖生活的水生动物。水产饲料常做成球型或圆柱型 ,颗料大小 (即适宜的颗料直径 )和鱼体大小有关。鱼体大 ,饲料粒径相对大些。刚孵化后的鱼苗至成鱼 ,其体重增加几万倍或几十万倍。因此 ,针对鱼的不同生长期 ,饲料粒径差异很大。例如幼鱼的开口饲料粒径仅 50 μｍ左右 ,而成鱼的饲料粒径常为 4～ 6ｍｍ ,两者相差上百倍。国内生产小粒径饲料的常用方法是先生产粒径较大的颗粒饲料 ,然后再破碎到所需的尺寸。但破碎过程中 ,紧密的颗粒表面层被破坏 ,碎颗粒在水中易于溃散 ,从而影响破碎颗粒在水中的稳定性。
鱼种不同,其栖息水层、采食行为也不同。有些鱼类采食较有规律,它们能定时地到饲料投喂点来等着吃食。每次投饲后 10min左右即能采食完毕。这种鱼的饲料耐水性时间就无需很长 ,饲料在水中能维持0 .5ｈ左右即可满足要求。但有些鱼采食规律性较差 ,它们吃一阵子水中游一阵 ,然后再来吃一阵。常需几十分钟才能吃食完毕。这些鱼的饲料就必须有较长的耐水时间。虾类进食时不象鱼类那样一口将整颗饲料吞入肚内,而是用前足“抱”着颗粒慢慢啃食 ,并且虾类常一颗饲料还未啃完,又扔掉去啃另一颗。针对这种采食方式,饲料的耐水时间就需更长。生产上,可采用挤压膨化技术生产浮性的、沉性的或慢沉落的
鱼饲料 ,以满足所有养殖模式下的各个养殖品种鱼类的需要。
(5)冷却
冷却是降低制粒后的颗粒温度和湿度。要注意选择适宜的冷却时间、冷却风量 ,以免颗粒的硬度和耐磨性受到影响。
使用着色剂的背景及着色剂的概念：
水产养殖由传统的粗放养殖发展到现代的集约工厂化高密度养殖，大量使用人工配合饲料，鱼、虾、蟹的养殖周期缩短，只能获得少量的自然水生生物，而饲料中有效色源
少且成分不稳定，导致鱼、虾、蟹的体色变淡，如在大黄鱼的养殖过程中，大黄鱼的体色已失去了原先的金黄色，体型变得难看，品味也无法与野生的相媲美，难免影响到商品的价格。另外，观赏鱼的体色也极为人们所重视。通过在饲料中添加一定的物质，可以弥补上述不足。因此，对着色剂(增色剂)的研究和使用已成为现代水产养殖业的重要措施之一。
着色剂是指在饲料中添加，改善养殖动物肉质和饲料色泽的添加剂。它可分天然和人工合成两大类。
虾粉、黄玉米、绿藻等都是良好的色源原料，但天然色源成分不稳定，且有的高价，故必须开发着色剂。
现在众多水产养殖业采用集约化方式经营。集约化养殖系统由于鱼虾放养数量多,密度很大,需要考虑两个问题:首先,鱼虾只能得到很少量的自然水生食物,因此必须从商品饲料中得到几乎所有的营养,而饲料中天然有效色源少且成分不稳定,导致鱼虾因不能获得充足的类胡萝卜素,而体色达不到理想的要求; 第二,鱼虾由于高密度群集,更容易引起应激,而且当传染病发生时疾病传播速度更快。
A.可改善水产动物的皮肤和肌肉的颜色、提高观赏鱼类的观赏性；
B. 可提高水产品的商品价值，满足消费者的消费心理；
C.可以对水产动物进行视觉刺激，增进摄食。
鱼类的色素细胞
鱼类的体色多种多样 ,色彩因种而异。这些特征主要由无数皮肤色素细胞产生的。现已知道鱼类色素细胞可分成下列几种 :
1、黑色素细胞 ,含有黑色颗粒；
2、黄色素细胞与红色素细胞 ,在原生质中含有红色及黄色内含物；
3、鸟粪素细胞又叫虹彩素细胞或白色素细胞或光彩细胞。
但在鱼类生物色素上起作用的化合物归纳起来却很少 ,即类胡萝卜素类、吲哚类 (即黑色素 ) ,黄色素类 ,四吡咯类以及蝶呤和嘌呤集团。
在水产养殖产量显著上升的同时，消费者对动物的体色也开始讲究起来。所以改善养殖水产动物体色的问题已成为目前世界各国水产动物营养学家的一个重要研究课题。近年来的研究表明：影响水产品体色的因素有水温、饲料、饲养密度、鱼体种类和大小等。而饲料中以脂肪、脂溶性维生素和色素等研究较多，色素又以类胡萝卜素方面的研究最多。
水产动物着色剂环境与体色异常环境条件会影响鱼的色素形成 ,鱼也会改变体色适应其生活的背景。据Ellis等1997年报道 ,鲆鲽类的体色变化分为色素在色素细胞内移动而形成的快速应激变化和细胞间色素物质量引起的缓慢变化两类。Gartner(1986)归纳了当时自然界出现的体色异常的鲆鲽类资料 ,发现体色异常的个体多见于沿岸浅水处 ,认为深度 (即光照 )与体色异常有关。后来证实紫外线Ｂ辐射能刺激牙鲆黑色素的生成。
又据Denson(1997)报道 ,孵出后第37d增加光照强度 ,可使低光照下部分白化的漠斑牙鲆体色正常 ,但变态时光照过强也会导致白化。
水产动物着色剂
中枢神经与体色异常
硬骨鱼类的色素形成受神经和内分泌的调控。Fujii和Oshima(1986) 研究发现,释放儿茶酚胺的神经原控制脑垂体分泌促黑素细胞生成激素,进而影响体色。肾上腺素、甲肾上腺素和多巴胺等儿茶酚胺是应激时调控菱鲆体色变化的主要激素。儿茶酚胺-Ｏ-甲基转移酶与体色的缓慢变化有关 ,而酪氨酸酶则是黑色素生成的关键酶。黑色素在黑色素细胞内的合成分３步 :酪氨酸先氧化成二羟苯丙氨酸 (DOPA) ;后者生成多巴奎宁 ;多巴奎宁在酪氨酸酶的作用下聚合成黑色素。通常 ,鱼的背部表面酪氨酸酶的含量和活性较腹面高 ,体色也较深。有些体色淡的鱼类酪氨酸酶的活性也很高 ,但黑素细胞中没有黑色素 ,可能是存
在多种形式的酪氨酸酶,其中有的处于抑制状态。
营养与体色异常
人工饲养的白化鲆鲽生长和存活正常 ,表明造成白化的物质是与色素形成有关的营成分。Yamamoto等(1992)报道 ,摄食真鲷卵和天然浮游动物的牙鲆白化率最低。Estevez
(1996)和Miki等(1990)在饵料 (轮虫和卤虫 )中添加适量的n-３系列高度不饱和脂肪酸 (HUFA) ,尤其是二十二碳六烯酸 (DHA)、二十碳五烯酸 (EPA)和维生素Ｅ ,使DHA／
EPA比值在1.36 ,也可有效预防大菱鲆和牙鲆的白化病。
大量实验表明 ,维生素Ａ和Ｅ ,DHA ,EPA ,二十碳四烯酸(ARA)和磷脂等是防止比目鱼体色异常的物质基础。但是 ,这些物质的确切数量和适宜比例 ,依实验条件的不同 ,目前尚无一致的结论。
预防比目鱼体色异常的主要途径孙光1998年曾从营养学 (饲料的EPA与维生素组成及活饵
的强化技术等 )、生理学 (细胞色素和神经内分泌 )和生态学 (放养、养殖环境等 )综述了体色异常的原因及预防措施。
轮虫、卤虫幼体和成体大小适宜 ,适口性和可得性强 ,易于强化 ,营养价值高 ,是目前鱼类和甲壳类育苗中常用的活饵料 ,也是经过强化后预防比目鱼体色异常的有效途径之一。但由于生活环境不同 ,不同地区的天然活饵料营养成分和预防体色异常的效果也各异。
Solbakken等实验证实,在饲料中添加0.1×10 -３饲料四碘甲状腺素 (T4)能促进庸鲽的变态 ,防止体色异常。根据鱼体色素形成的机理 ,在投喂全价饲料和加强饲养管理的同时 ,在饲料中适量添加色素形成的限制性酶类———酪氨酸酶和T4,可能是一种生理和生态相结合预防鲆鲽类体色白化的途径之一。
鲆鲽体色异常不仅与仔、稚鱼饲料中高度不饱和脂肪酸的种类及其比例有关 ,还与亲鱼的营养有关。在相同的生产条件和管理下 ,不同批次的卵孵出的仔鱼体色异常率各异 ,其原因就在于此。半同胞变异分析表明 ,遗传力对牙鲆仔鱼体色异常率的影响显著地大于对生长和成活率的影响。因此 ,预防鲆鲽白化应从亲鱼营养抓起 ,或是加强亲鱼的必需脂肪酸营养 ,或是选择野生亲鱼。

1.水产动物色素组成
从化学结构分类 ,大致可分为：类胡萝卜素群、胆汁色素群、α-萘醌系色素群、黑色素、蝶啶系色素群和其它色素。真鲷、鲑鱼、锦鲤、金鱼及蟹、对虾等甲壳类的体色和肉色的红色系色素以及鱼的表皮色 ,主要都是来自类胡萝卜素群的色素。
水产动物着色剂
着色剂的来源
很多动物和植物都含有各种天然色素，赋予鱼类的肌肉、皮肤以卵黄色、橙色和红色，这些颜色对观赏水生动物如金鱼、锦鲤等以及具有较高经济价值的鲑鳟鱼、对虾等尤其重要。叶黄素(二羟基α-胡萝卜素)、虾青素(二羟基-二酮基β-胡萝卜素)和角黄素(二酮基β-胡萝卜素)能使鲑科鱼类的肌肉、皮肤和鳍保持红色至橙色。植物性饲料中所含的色素并不能使鲑鱼获得理想的肉色。主要的植物类胡萝卜素有叶黄素和玉米黄素，它们主要存在于苜蓿、黄玉米和藻类中。各类虾蟹壳富含虾青素，是着色剂的良好来源。
类胡萝卜素
目前已知结构的类胡萝卜素有 600多种 ,它们是由 8个类异戊二烯单位组成的一类碳氢化合物及其氧化衍生物(共轭双键长链类萜化合物)。基本结构是番茄红素 ,其它类胡萝卜素是由其氧化、氢化、脱氢、环化以及碳架重排、降解而衍生的。大多数难溶于水 ,易溶于油脂等有机溶剂中 ,遇浓硫酸、三氯化锑和氯仿溶液显示深蓝色。一般类胡萝卜素是Ｃ40 分子 ,但也存在高类胡萝卜素 (Ｃ45和Ｃ50 )和降解的类胡萝卜素 (如Ｃ30 )。
类胡萝卜素 (Carotenoids)是广泛存在于自然界中的各种动植物及微生物体中的一类色素。在鱼类主要储藏在其皮肤、鱼鳞、肌肉等组织中。类胡萝卜素可分为两类 :
一类是碳氢型 ,只由Ｃ、Ｈ组成 ,称为胡萝卜素 ;
另一类是氧化型 ,由Ｃ、Ｈ、Ｏ组成 ,称为叶黄素。
Β-胡萝卜素(即维生素Ａ原 )是胡萝卜素的代表 ;
黄体素和虾青素则是叶黄素的主要代表。
类胡萝卜素的种类和分布在水产动物中常见的类胡萝卜素有 β- 胡萝卜素、黄体素、
玉米黄质、金枪鱼黄质和虾青素等。鱼贝类体色之红色系色素主要是虾青素 ,?鱼表皮的色素主要成分是金枪鱼黄质。天然真鲷表皮的类胡萝卜素分布 :虾青素占 60 %、
金枪鱼黄质占 2 0 %、黄体素占 1 5%、玉米黄质占 4%、α- 胡萝卜素和角红素分别占 2 %～ 4%左右 ,还有其它微量的类胡萝卜素。锄齿鲷的表皮中 ,虾青素占 80 %、金枪
鱼黄质占 1 5%、腓尼黄质占 2 %,角红素、玉米黄质、α玉米黄质各占 1 %左右 ,黄体素也有少量分布。
在金鲷的表皮中,虾青素占 75%、金枪鱼黄质占 2 0 %、角红素占 3 %、黄体素占 2 %左右 ,还有其它微量的类胡萝卜素。金鱼和锦鲤等 ,由于虾青素、玉米黄质 (在体内
合成为虾青素 )等色素源的存在 ,而使其呈现红色很强的体表颜色 ,由于黄体素在体内的合成作用而使体表呈橙色。
天然鲑鱼类的肉色色素以虾青素为主 ,还含有角红素、黄体素等。蟹背甲除了含有甲壳质、无机盐和蛋白质外 ,还含有端基为红酮类的胡萝卜色烯类色素 ,如虾青素和 β-
胡萝卜素等。
类胡萝卜素的来源
同其他动物一样 ,水产动物体内不能合成类胡萝卜素 ,其所需类胡萝卜素只能从饲料中得到。目前添加到水产动物饲料中的类胡萝卜素主要有两大类。一类是天然类胡萝卜素 ,主要为一些富含类胡萝卜素和叶黄素等的黄、红、紫色的动植物和微生物 ;如玉米、胡萝卜、糠虾、酵母、螺旋藻极其提取物。天然类胡萝卜素又主要分为胡萝卜素类和叶黄素类。

胡萝卜素是含有几个异戊二烯单位的化合物 (即四萜 ) ,有多种异构体。其中以α、β、γ 3种最常见 ,而又尤以 β -胡萝卜素最重要 ,含量最高。β -胡萝卜素具有维生素Ａ的生理功能。虽一些鱼类 (如美洲红点鲑 )不能将 β -胡萝卜素转化为维生素Ａ ,但有些鱼类(如鲈鱼、尼罗罗非鱼等 )则能将 β -胡萝卜素转化为维生素Ａ。同时 ,一些动物体中的 β -胡萝卜素能直接或间接地参与孕酮的生成 ,在动物的生殖活动中有特殊的生理功能。

叶黄素则是胡萝卜素的含氧衍生物 ,可以醇、醛、酮、酸的形式存在 ,能溶于甲醇、乙醇和石油醚。叶黄素多数不但具有维生素Ａ的活性 ,而且被动物体的肠道吸收后 ,仍能保持原来的分子结构和颜色 ,而且能在皮肤、脂肪组织等中沉积。常见的叶黄素类化合物有 5大类

1 )叶黄素(Lutein) ,即 3 ,3′-二羟基 -α -胡萝卜素 ; (2 )玉米黄素Zeaxanthin) ,即 3 ,3′-二羟基 -β -胡萝卜素 ;(3 )隐黄素(Cryptoxanthin) ,即 3 -羟基 -β -胡萝卜素 ; (4)柑桔黄素(Citroxanthin) ,即 5,8-环氧 -β -胡萝卜素 ;(5)虾黄素(Astaxnthin) ,又叫虾青素 ,即 3 ,3′ -二羟基 -4,4′ -二酮 –β胡萝卜素。其中虾黄素为水产动物养殖中的常用色素。

水产动物着色剂
第二类是化学合成的类胡萝卜素。化学合成的类胡萝卜素衍生物有270种 ,通常在水产动物养殖中应用的为一些含氧的合成类胡萝卜素 ,如 β -阿朴 -8′ -胡萝卜素醛(BAC)、β-阿朴 -8′ -胡萝卜素乙酸酯 (BACE)、斑蝥黄(CHX)、柠黄素 (CTX)、藻蕈黄素、裸甲酮等.
水产动物着色剂
水产动物的体色是受神经和内分泌系统控制的 ,同时要受到环境的影响。水产动物色调的出现与类胡萝卜素、黑色素、喋呤和鸟嘌呤等有着复杂的关系。水产动物皮肤色素中主要是胡萝卜素二醇、黄体色、虾青素、玉米黄质等类胡萝卜素。在一定的养殖条件下 ,一些水产动物的体色和肉质与自然条件下生活的同种个体相比有些变化。究其原因 ,可能是由于其生活环境的不同 ,主要是养殖所用饵料中缺乏鱼类代谢合成色素所需的前体造成的。
水产动物着色剂

正常情况下 ,鱼、虾皮肤 ,以及肌肉和卵的色泽大都来自饲料中的类胡萝卜素 ,而吸收来的类胡萝卜素以原来的形式或转化为其他类胡萝卜素在鱼体内沉积而显示出固有的体色和肉色。
水产动物着色剂
2.研究水产动物色素的一般方法

2. 1　色素提取　一般先将动物组织匀浆 (匀浆时加入一定量的无水硫酸钠 ) ,再采用有机溶剂 (丙酮或丙酮和石油醚或丙酮和甲醇等 )用索氏抽提器抽提或用环流器与烧瓶组合成煮沸抽提装置抽提或用吸管吸出 ,然后离心 ,其色素存在于上清液中。
水产动物着色剂
2.2　色素分离与纯化　
一般采用纸层析、薄层层析、柱层析、高效液相色谱和气相色谱等方法。就纸层析来说 ,若用丙酮提取色素 ,那么提取液经浓缩后点样于滤纸上 ,然后用四氯化碳在玻璃器皿中展层即可 ;就薄层层析来说 ,应先用硅胶Ｇ制薄层板 ,然后点样 (用经浓缩的色素丙酮提取液或色素石油醚提取液 ) ,再用展层剂 (石油醚∶丙酮∶异丙醇 68∶2 8∶4或石油醚∶丙酮∶正丙醇 90∶1 0∶0  45)展层即可 ;柱层析则一般用蔗糖作吸附剂装柱 ,用石油醚或汽油∶苯为 1
0∶1或 1∶2的混合液进行洗脱。液相和气相色谱则一般用于进一步定性和定量测定。
水产动物着色剂

3.色素在水产动物体内的代谢途径
色素在水产动物体内的代谢途径 ,目前还不十分清楚 ,且主要集中在对类胡萝卜素的研究上 ,其它色素还少有研究。Hate等曾提出由玉米黄素合成虾青素的代谢途径假说 :玉米黄素→β- 胡萝卜素三醇→ 4 氧代玉米黄素→虾青素。还有学者曾进一步认为类胡萝卜素在日本对虾体内有两种代谢途径 ,即 β- 胡萝卜素→异黄素→海胆酮→角黄素→红黄素→虾青素;玉米黄质→ 4 酮玉米黄质→虾青素。各种色素在水产动物体内的代谢途径随动物种类的不同而不同 ,有关色素在水产动物体内的代谢途径和代谢途径中的调控点及调控因子 ,还有待于进一步深入研究。

水产动物着色剂
3.色素在水产动物体内的代谢途径
Goodwin曾认为虾青素在日本对虾体内代谢有两种:
一途径是 : β -胡萝卜素→虾青素 ;
另一途径则是 :玉米黄质→虾青素。
Liao wenliang报道 ,类胡萝卜素中的玉米黄质对增强虾体色更为主要。可能是因为 β -胡萝卜素氧化途径长 ,效果不如玉米黄质的缘故。

4.水产动物着色剂研究进展
对水产动物着色剂的研究 ,总的来说是国外起步早而国内起步晚。对经济动物研究报道多 ,对观赏动物尤其是观赏鱼研究报道少。高档的观赏鱼多是从国外进口 ,且养殖之后体色极易褪去而失去其观赏价值。目前 ,国内对进口观赏鱼的着色和体色保持还相当困难 ,有必要对水产动物着色剂进行深入研究。

4.1天然着色剂
4.1.1藻类　蓝藻和绿藻对鱼虾均具有良好的增色效果 ,对虾体内虾青素的增加最有效。高脂肪饲料有利于虹鳟鱼体肌肉色素沉积 ,小球藻是类胡萝卜素色素的有效来源 ,其效果好于合成色素。用绿藻对裂喉鳟进行投喂试验 ,研究绿藻对裂喉鳟肌肉色素的影响 ,经过四周投喂后 ,进行物理测色 ,结果表明 ,裂喉鳟肌肉色素的增加引起了颜色增加 ,但色彩和亮度有所减低。用含 3 %螺旋藻的饲料喂养斑节对虾 ,结果发现对虾头胸甲中的类胡萝卜素含量显著增加 ,但却未测出玉米黄质 ,螺旋藻中的主要类胡萝卜素被斑节对虾迅速代谢转化成了虾黄质。
据此发现证实 ,养殖斑节对虾在捕获上市一个月前投喂含螺旋藻 3 %的饵料是提高对虾色素含量的有效方法。

在日本 ,利用螺旋藻作为锦鲤和金鱼的增色剂 ,已有长久的历史。用螺旋藻喂养观赏鱼 ,不论是红色素的鱼 (如鲤鱼、金鱼、红?和新月鱼等 )还是非红色素的鱼 ,体色会同样变得鲜艳美丽 ,且生长繁殖能力明显增加。据现有资料分析表明 ,螺旋藻、小球藻和雨生球藻粉都是改善鱼虾体色极好的色素源 ,但目前应用较多的主要是螺旋藻。在红鲤饲料中添加螺旋藻 ,螺旋藻中的玉米黄素对鲤鱼的增色有作用 ,而叶黄素无作用。
在香鱼饲料中添加 3 %- 6%的螺旋藻 ,10W后香鱼体色改善十分明显。在饲料中添加 5%或 10 %的螺旋藻粉 ,对比用沙丁鱼投喂黄带 ,83d后 ,投喂含螺旋藻的试验组 ,其
皮肤色素含量显著高于对照组 ,且外观明亮 ,黄绿带鲜明 ,体色有明显改善。用藻粉、β -胡萝卜素和虾青素饲养日本对虾 ,结果表明 ,添加藻粉和添加虾青素的效果相当 ,体色最佳。虞泽鹏指出 :日本和南朝鲜在鱼虾等水生动物饵料中添加胶化海带粉既有营养又有防溃散作用 ,特别是在矿物质和维生素缺乏的水中效果尤为明显。添加适量可提高鱼类生产力和饲料利用率 ,改善鱼体肤色 ,促进脂质代谢 ,节约蛋白质。

很多学者研究证实,螺旋藻能增加鱼体光泽 ,加深斑节对虾的体色 ,促进对虾生长。何培民等用螺旋藻饵料喂养锦鲤 ,使锦鲤体色更加鲜艳 ,并加速其生长。以螺旋藻配合饵料投喂中华绒螯蟹 (Eriocheir sinensis)蟹苗,存活率可提高25.2 %,变态提早 1-2ｄ,螺旋藻作为蚤状幼体的良好饵料 ,保证了蚤状幼体的植物性蛋白质的摄入。螺旋藻还能促进幼蟹的生长和加深成蟹的体色;在相同水温及投饵量 (投喂量占体重的百分比 )等条件下 ,随螺旋藻干粉投喂量的增加 ,幼蟹体重增加 ,成蟹体色加深。以投喂含螺旋藻 6%的饵料为最合适(张饮江等,2001)。

在香鱼饲料中添加 3 %- 6%的螺旋藻 ,10W后香鱼体色改善十分明显。在饲料中添加 5%或 10 %的螺旋藻粉 ,对比用沙丁鱼投喂黄带 ,83d后 ,投喂含螺旋藻的试验组 ,其
皮肤色素含量显著高于对照组 ,且外观明亮 ,黄绿带鲜明 ,体色有明显改善。用藻粉、β -胡萝卜素和虾青素饲养日本对虾 ,结果表明 ,添加藻粉和添加虾青素的效果相当 ,体色最佳。虞泽鹏指出 :日本和南朝鲜在鱼虾等水生动物饵料中添加胶化海带粉既有营养又有防溃散作用 ,特别是在矿物质和维生素缺乏的水中效果尤为明显。添加适量可提高鱼类生产力和饲料利用率 ,改善鱼体肤色 ,促进脂质代谢 ,节约蛋白质。

螺旋藻含丰富的蛋白质、必需脂肪酸、多糖、维生素、天然色素、矿物质 ,以及生长因子和内源性酶等生物活性成分。但其所含营养成分和生理活性成分在组成比例上随螺旋藻的种类和养殖环境条件的不同而略有差异。有数据表明 ,螺旋藻中的蛋白质含量高达 70 %以上 ,相当于大豆的 1.7倍 ,牛肉的 3.5倍。其蛋白质含量是迄今为止所有植物性食品或饲料中为最高 ,并且其必需氨基酸含量非常完全。

螺旋藻总脂肪含量为 6 %～ 9% ,脂肪酸含量在 55%上下 ,其中 65%为多不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸中以必需脂肪酸如亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸含量高达 25%以上。这些都是动物体代谢所需重要生理活性物质如二十碳五烯酸 (EPA)、二十二碳六烯酸 (DHA)和前列腺素 (PGE)生物合成的前体 ,这些脂肪酸在其它植物性饲料中含量都很少。在维生素和微量元素方面 ,螺旋藻中维生素种类繁多。螺旋藻富含β-胡萝卜素、玉米黄质、海胆烯酮等类胡萝卜素 ,其中VB12含量的发现给营养界带来惊喜 ,一般植物无法通过光合作用形成VB12,故VB12的含量极低。螺旋藻中含有丰富的人及动物必需的矿物质元素。此外，螺旋藻还具有富集硒、磺、锌等元素的能力。根据这一特点 ,在养殖螺旋藻的过程中可通过增加硒、锌和碘的浓度 ,使螺旋藻中硒、锌和碘的含量大大增加，以此开发出高硒、高碘、高锌的螺旋藻。螺旋藻富含一些小分子多糖、蛋白多糖、生物碱、萜类等生物活性物质。
螺旋藻的生物活性成分迄今发现的主要有生长因子、螺旋藻多糖、藻蓝素、甾体皂甙和内源性酶等。螺旋藻蛋白中发现的拟生长因子是一种可刺激人体细胞增长的多肽 ,具有促生长作用。藻蓝素是螺旋藻中一种天然荧光色素蛋白质 ,可用于各种生物大分子的标记。此外 ,藻蓝素也作为色素资源开发 ,其实蓝藻细胞的原生质本身就是一种天然的色素库 ,富含叶绿素α ,β -胡萝卜素、蓝藻黄素和蓝藻叶黄素等。

4. 1. 2　植物及其提取物
含有类胡萝卜素的植物 ,如胡萝卜、苜蓿、黄玉米、南瓜、松针粉、金盏草、万寿菊等 ,还有黄色和红色水果及其它深色植物 ,均能使水产动物增色。Tunison等、Bss、Bawemfeind、Ellis和VRC曾讨论了饲料色素、红辣椒、胡椒、谷朊粉、蟹弃物、虾弃物以及合成角黄素对鲑鳟鱼的影响。日粮用 5%的苜蓿粉可达到水产动物的增色效果。在饲料中添加松针粉或侧柏叶粉 3 %～ 5%,水产动物也可获得良好的着色效果。在一定范围内 ,β -胡萝卜素能增强中华绒螯蟹体色。所以 ,在中华绒螯蟹养殖中投喂螺旋藻饵料能促使中华绒螯蟹甲壳增色 ,尤其是上市前 2个月投喂螺旋藻饵料效果更佳。

辣椒色素:红辣椒粉每千克含类胡萝卜素 275～1650mg ,含玉米黄素丰富 ,美国建明公司生产的红艳艳(KemGLO)就是从中提取的红色类胡萝卜素 ,将它与金闪闪配合成橙红色混合物 ,可用于鲑鳟鱼及虾的增色。研究发现金鱼的辣椒红含量与辣椒色素投喂量及日光量成正比增加 ,又发现被鱼体吸收的辣椒红大部分经氧化代谢转化成 4 酮辣椒红加以积累 ,说明辣椒色素对金鱼显色有效.

茜草色素 :
Canthaxanthin对鲑鱼、鳟鱼、鲤鱼、金鱼、鲷和鲈之着色均可使用 ,每吨饲料添加 50ｇ饲养虹鳟效果显著。金鱼或锦鲤的体色改善以玉米黄质较佳。魳鱼 (Yellow Tail)以
EthylβAPo8’ Carotenoate较佳 , Canthaxanthin及astaxanthin多用于鲑鱼的体表、肌肉和卵着色 ,后者更可用于金鱼或锦鲤嘉蜡体表的红色色源 ,叶黄素则用于香鱼体表的黄色色源.

类胡萝卜素 :万寿菊每千克花瓣粉含类胡萝卜素2.35mg ,一般用量为饲料的 0.3 %,美国建明公司生产的金闪闪就是从中提取的黄色类胡萝卜素。在日本 ,北海道养殖场利用金盏草 (Adoni sacuvaiis)花瓣提取的金黄色类胡萝卜素作着色剂 (不可用花瓣直接添加 ) ,以 1 %以下的比例添加到饲料中喂养虹鳟 ,一个月左右 ,虹鳟的表皮鳞甲则变成黄色 ,颜色极为迷人 ,相当好看。此法不仅会改良虹鳟的肉质 ,而且会增加其营养成分 ,使虹鳟肉质更鲜嫩可口。

类胡萝卜素在花玛丽鱼饲料中的最适添加量应为400mg/kg。花玛丽鱼从饲料中吸收的色素除少部分作为营养物质转化为维生素Ａ外 ,其余部分均沉积在鱼体的体表、肌肉和性腺
等处。增加肌肉中类胡萝卜素含量 ,使其颜色加深。同鱼类一样 ,在花玛丽的生长过程中 ,类胡萝卜素也能促使性腺发育。在雌鱼的卵巢中沉积 ,促进卵黄的成熟 ,加深卵黄颜色。在性成熟的雄鱼体表沉积形成婚姻色 ,从而改善其观赏体色.

4. 1. 3　动物
4. 1.  3.  1　低等动物及其废弃物　血红虫、水蚯蚓、红色水蚤和鳞虾等能使鱼的体色更加艳丽。用生鲜饵料饲养真鲷时 ,虾类所占的比例大体为 10 %-40 %,一般从鱼体重 400g左右的春季开始使用 ,着色效果明显。用含有冰冻糠虾幼体的日粮饲喂观赏鱼 ,随日粮类胡萝卜素含量的增加鱼体皮肤的红色成比例的加深。虾、蟹、牡蛎和昆虫这些动物甲壳中含有虾黄素 ,可作为虾、蟹、鱼等水产动物的增色剂。虾壳、虾肉粉碎或捣烂后喂养金鱼 ,也可以起到增色效果 ,尤其是对红色、黄色和紫色的金鱼 ,增色效果更佳。水蚤也可以使红色金鱼的体色更加艳丽。我国利用废弃的虾头和虾壳加工成虾壳粉 ,在鱼虾饲料中添加 1 %～3 %对改善鱼虾体色也有一定的作用.

4. 1. 3. 2　低等动物提取物　
虾青素和虾红素是从低等动物中提取出来的天然色素。在水产动物饲料中添加 ,可以改变水产动物的体色。
虾青素(astaxanthin)  又名虾黄质 ,是一种 3 ,3′- 二羟基- 4,4′- 二酮基- β ,β′- 胡萝卜素 ,是一种酮式类胡萝卜素,其分子式为C40 H52 O4,分子质量为 596. 86,是一种萜烯类不饱和化合物 ,呈粉红色 ,是 600多种类胡萝卜素中的一种。它具脂溶性,不溶于水,易溶于氯仿、丙酮、苯和二硫化碳等有机溶剂，易于氧化 ,氧化后变为虾红素。它广泛存在于生物界中,特别是水生动物的虾、蟹、鱼和鸟类的羽毛中,起显色的作用。在饲料中添加 40.70或100mg/kg的虾青素 ,虹鳟、大鳞大麻哈鱼和大西洋鲑的色素沉积速度及部位随鱼种类的不同而不同 ,但体色的加深和色素含量的增加却是毋庸置疑的。

在鲷上市前 20d天 ,投喂曲酸和虾青素的混合物 (比例为每千克鱼体重每天 10-100mg曲酸和 0.3mg虾青素 )会使人工养殖的鲷体色与野生鲷具有同样鲜艳的色彩。用含 36.9或35.4mg全-Ｅ-虾青素/kg或全-Ｅ和Ｚ-虾青素混合 (分别为 64%和35%)的两种颗粒饲料投喂饲养在淡水中的虹鳟(体重 0.4kg) ,经过 31d ,鱼肉中虾青素的浓度从最初的 1.7Mg/kg提高到6-7mg/kg。69d后 ,投喂全-Ｅ-虾青素的鱼肉中类胡萝卜素含量高于投喂虾青素异构体混合物的一组 (分别为 10.0和 8.6mg/kg)。实验结束时 ,投喂全-Ｅ-虾青素一组的体色明显比较红 ,表观消化率明显较高 (79%对64%)。这表明Ｚ- 虾青素异构体被应用于鱼肉着色的比不及全-Ｅ- 虾青素.
在日本对虾饲料中添加 0.1 %的虾青素对改善对虾体色效果最佳。而且成活率与色素浓度呈正相关。在两种温度下(8℃、12℃ )给平均 150ｇ重的北极红点鲑投喂含0-192mg
虾黄素/kg干饲料的 6种饲料。到长至平均体重320g(12℃时需 102ｄ ,8℃时需126ｄ)后宰杀 ,评价鱼肉色素的形成。结果虾黄素与鱼肉的红色度呈正相关 ,当饵料中虾黄素的含量为 70mg/kg时 ,鱼体色素沉积量随时间推移而呈现平稳状态。与颈及脊柱部位相比 ,鱼尾部的色素形成更为密集 ,各种温度下鱼肉颜色与特定生长率呈正相关。 8℃比12℃条件下生长的鲑其色素形成明显。

由于虾青素有艳丽颜色 ,并可与肌动蛋白非特异结合 ,将其加入水产饲料中 ,可以改善养殖鱼类的皮肤和肌肉色泽 ,增加鱼类的抗病能力。另外 ,虾青素对鱼类的生长繁殖具有很重要的作用 ,可作为激素促进鱼卵受精 ,减少胚胎发育的死亡率 ,促进个体的生长 ,增加成熟速度和生殖力。

虹鳟对虾黄素的着色比角黄素快 ,其固位系数高 1. 3倍 ,投喂 100mg/kg的虾黄素或角黄素给虹鳟 ,结果投喂虾黄素的虹鳟肌肉中类胡萝卜素的浓度较高 ,刺激金鱼最佳体色时虾黄素添加剂量为 36-37mg/kg。实验结束 4周后,金鱼体色保持稳定。因此 ,在无藻类的水体中饲养金鱼,饲料中添加虾黄质是获得鲜艳体色的适宜方法。投喂添加虾黄质饲料的金鱼,其成活率显著高于不添加虾黄质饲料的金鱼 ,饲料中添加虾黄质对鱼体重无显著影响.

在斑节对虾饲料中添加 50mg/kg虾黄质(洛什公司 ) ,对虾的类胡萝卜含量提高 318%,70%-90%的类胡萝卜素以虾黄质的形式存在。虾黄质的沉淀在甲壳中高于肌肉中 ,两个星期后 ,沉积物在肌肉中达到稳定。同时在甲壳中的沉积也在稳定增加。研究表明,虾黄素在饲料中的适宜添加量应为 20-40 mg/kg,用9-11周时间进行投喂体色改变可望获得满意效果.虾红素是以其烯醇型的虾青素与蛋白质的结合物的形态广泛存在于甲壳类壳内。此外 ,作为一种酯类的形态也存在于某些鱼皮中。虾红素是虾青素与蛋白质分离后经氧化而成的。虾红素是最近人们正广泛研究的红色系列着色剂。用虾红素喂养虹鳟 ,可以得到红色鳟鱼。用叶黄素喂养虹鳟 ,则可以得到黄色鳟鱼。同理 ,虾蟹饲料中亦应使用红色色源.
4.1.4　微生物　
微生物中的光合细菌 ,法夫酵母和红法夫酵母等也是水生动物很好的天然着色剂。将红法夫酵母添加到鲑鱼和鲟鱼的饲料中 ,结果虾青素在其皮肤和肌肉中大量积累 ,而使鲑鳟
鱼体色呈现红色。用光合细菌饲养金鱼 ,可以使红色素的出现加快 ,金鱼的体色更鲜艳。研究表明 ,法夫酵母能显著提高罗氏沼虾的增重率和存活率 ,增重率提高 14.48%,存活率
提高 21.66%,并能改善罗氏沼虾的体色 ,虾壳中类胡萝卜素提高 40.40 %,使其看上去更健康更富有营养.

4. 2　商品着色剂
4. 2. 1　从天然色素中提炼的着色剂　目前 ,从天然色素源中提取的着色剂在水产动物着色中发挥着巨大的作用。瑞士罗氏公司生产的加丽素红、加丽素黄 ,美国建明公司的金闪闪、红艳艳 ,德国巴斯夫公司的露康定 ,杭州民生添加剂厂生产的肤黄素等产品都是从天然色素源中提取出的着色剂 ,它们都具有良好的增色效果。微生物法夫酵母能生产十几种类胡萝卜素 , 主要是虾青素和 β- 胡萝卜素 ,而野生菌中虾青素的含量竟占 40%-95%。目前国外学者在保加利亚酸奶中分离出一种深红法夫酵母 ,与红法夫酵母相比 ,其虾青素产量要高 80倍 ,而且营养要求较低 ,生产速度较快 ,从而使虾青素的生产有望达到商品化 ,并有助于水产动物之增色

4. 2. 2　化学合成法生产的着色剂　化学合成法生产的着色剂有含 40个碳原子的胡萝卜素和番茄红素 ,30个碳原子左右的 β 阿扑  8′ 胡萝卜醛 (C33 H40 O)或 β 阿扑8 胡萝卜酸乙脂 (C32 H44O)、柠檬黄质 (C33H44O) ,瑞士罗氏公司的加丽素粉红 (含虾青素 5%～10%)等。将其添加到鱼饲料中 ,均有改善体色的作用.
4. 2.  3　激素类着色剂　甲基睾酮是一种人工合成的雄性激素 ,在一定剂量下可抑制垂体前叶促性腺激素分泌 ,促进蛋白质合成代谢 ,它本身不能合成 β-胡萝卜素 ,也不能促使其它物质合成 β-胡萝卜素 ,因而甲基睾酮不能直接增加鱼体中类胡萝卜素含量。但它能使处于一定发育阶段的鱼出现性逆转 ,由雌鱼变成雄鱼。采用雄性激素可使观赏鱼的体色更鲜艳,其实质是雄性化形成婚姻色的缘故。

5.影响水产动物着色效果的因素：
不同浓度、不同种类的着色剂对各种水产动物的着色效果会因其肠壁对其吸收程度及利用率不同也各不相同，养殖的品种、生长环境及饲料中的营养成分和营养因子等的不同也会使着色效果有较大差异。因此养殖过程中各种着色剂在水产动物皮肤、肌肉和卵中的沉积效果除与色素本的特性和组成有关外，还与养殖品种及其健康情况、殖过程中所用饵料的组分等多种因素有关。
5.1 饵料组成、加工与贮存
a.饵料中的油脂、抗氧化剂、维生素E等物质能保护色素免遭破坏，均有利于水产动物对色素的吸收;
b.饵料中如含较高浓度的钙和维生素A则会降低对色素的吸收，影响其沉积效果；
c.饵料中蛋白质的类型、脂肪的氧化状态、类胡萝卜素含量及饵料中单宁等各种抗营养因子、各种色素的物理性状、颗粒大小、稳定性及种类
d.饲料加工时蒸汽温度高低、时间长短，饲料贮存条件、时间及是否感染霉菌等均对着色有影响.
e.饲料原料的类胡萝卜素含量直接影响到着色效果。原料含类胡萝卜素多 ,则着色效果就好.
f. 饲料的储存，若饲料储存时间较长，则着色效果要差些。以上这些等均与色素在水产动物体表及肌肉中的沉积有关.。

5.2 水产动物的本身
(1)不同种类、不同品种或相同品种不同品系的动物沉积色素能力的遗
传上的差异，对类胡萝卜素的沉积效率不同；
(2)动物性别不同对类胡萝卜素的沉积能力也不同,一般雄性强于雌性；
(3)动物体不同部位沉积效率不同，即色素沉积的靶组织具选择性；
(4)动物的生理状态，如甲状腺分泌能力、酶的消化能力、等对色素沉积均会产生影响。
(5) 健康状态对色素的沉积有影响。凡影响动物消化吸收的疾病等均对色素的沉积作用有不利的影响。养殖过程中水产动物的一些疾病，如消化道疾病、呼吸道疾病及体内的寄生虫病等均会降低鱼虾对饵料的摄食率，影响饵料中各种色素的消化和吸收利用情况，从而影响水产动物体内色素的沉积效果。
5.3 养殖条件
养殖环境的水温、溶氧、PH值、浮游生物量及养殖过程中的投喂延续时间也会影响色素的沉积率，影响色素在体表及肌肉中的沉积量，影响鱼体及肉质的色泽。
5.4 着色剂本身的特性
主要是指色素本身的构型。如立体异构体。天然色素一般具旋光性，其在动物体内沉积率高达100％，而人工合成的色素多无旋光性，其沉积率也相应较低。几何异构体中反式较顺式稳定且能更有效地着色。另外色素是皂化也是影响其吸收利用率的重要因素之一。

众多影响因素使得着色剂添加后的着色效果难以估计，这就要求养殖者不断提高自身的水平，加强对养殖场的科学管理；饲料生产者应对每种原料的叶黄素含量及生物利用率进行检测，对人工合成着色剂应有准确的数据资料并好实际检测，还应调查清楚市场对水产品着色程度、部位及颜色的要求不同，而对症下药，达到理想的着色目的，以免出现不良后果，如以虾红素喂虹鳟得红色鳟鱼，以叶黄素喂虹鳟则得“黄”鳟了。

6. 展望：对水产动物着色产生影响的因素是多方面的 :一是取决于水产动物本身的遗传因素 ;二是取决于水产动物所处的环境 ;三是取决于喂养水产动物所用的饵料 ;四是取决于
人为注射的色素或激素等。对水产动物着色的研究 ,主要是通过投喂含色素或激素的饵料或通过环境因子的改变来影响水产动物的体色和肉色。然后再利用分光光度法测水产动物色素提取液的OD值 ,以确定其对水产动物着色的影响。目前 ,对水产动物着色机理的研究还很肤浅 ,有的甚至还处于假说阶段 ,没有真正搞清色素在体内的代谢途径 ,也没有真正搞清色素在水产动物体内代谢、转化和沉积这一系列过程中的调控点和调控因子。所以 ,未来对水产动物着色的研究应集中于代谢途径和调控因子 ,只有这样水产动物着色的研究才会上一个新台阶。

此外，由于实际应用的天然色素源少，且成分不稳定，无法保证一致效果，因此国内外正致力于化学合成氧化类胡萝卜素和从天然物中发酵累积提取而得较纯的色素，并加以稳定化处理的开发，以保证着色效果。前者如β-阿朴-δ-胡萝卜醛（BAC）、ρ-阿朴-δ-胡萝卜素酯（BACF）、斑蝥素等，后者如瑞士罗氏公司生产的加丽素红、加丽素黄，美国建明公司的金闪闪、红艳艳，德国巴斯夫公司的露康宁。
维生素对水产动物健康的作用
1. 营养免疫学
随着营养学、免疫学和医学等学科的科技发展，人们越来越认识到机体营养状况与免疫机能之间有着密切的关系，这促使一门新的分支学科的产生，即营养免疫学。它是一门具有重要理论价值和临床意义的新兴学科，是营养学和免疫学交叉的边缘学科，其研究对象是免疫系统,主要目的是研究营养物质对机体免疫系统的生长、发育和对免疫功能的影响及其机理,研究营养物质的转移、吸收、利用和代谢的相互关系,包括应用免疫技术对营进行调控等问题.
具体来说，免疫营养学的研究内容主要是：研究营养与免疫的协同作用、营养不良与疾病的关系、营养与免疫系统的细胞分化和细胞代谢产物的关系以及利用这些方面进行营养调控；研究应激状态下，保持动物最佳免疫功能的营养需要量。近年来，微量营养(Micronutrients)特别是维生素和微量元素与免疫系统关系的研究在营养学、免疫学和动物医学等学科已成为十分活跃的领域。

营养免疫学是一门新兴学科,在动物营养研究领域取得了巨大成就.近年来又诞生出免疫刺激剂这种新型饲料添加剂,它是由多种活性物质经独特的加工工艺制得.免疫刺激剂又可分为免疫营养物、免疫促进物、免疫刺激物三类.免疫营养物就是在活性物质中加入能提高免疫力的多种维生素、微量元素、某些必需氨基酸、脂肪酸.近年来的研究使人们认识到维生素对水产动物的免疫系统有着重要影响,特别是维生素C、维生素E、维生素B6等。
2.水产动物营养免疫学研究的背景
随着水产养殖规模不断扩大、集约化程度不断提高和养殖环境的日趋恶化，导致养殖鱼、虾蟹在养殖期疾病频繁发生，且死亡率较高，其病害问题越来越受到人们的关注。需要寻找一条替代化学治疗控制鱼、虾蟹疾病的方法，而研究和提高鱼、虾蟹自身的抗病能力,是
防治鱼、虾蟹病害一条有效的途径。据Raa等(1992)年报道，疫苗能降低水产养殖动物暴发疾病的危险，但现有疫苗特异性强，还没有一种能抗多种疾病的有效疫苗。此外，抗生素和其他化学药物可用来避免和控制鱼、虾蟹的急性感染，但是由于药物残留、环境污染、细菌抗药性等问题，使其应用受到限制。因此，国内外一些学者从免疫学角度对鱼、虾蟹疾病防治进行了研究，试图通过应用免疫刺激剂刺激鱼、虾蟹自身的免疫系统，提高机体非特异性免疫功能和对疾病的抵抗力，从而达到防治疾病的目的，这方面工作已取得了一定的进展。

鱼、虾蟹类免疫系统的变化在渔业生产中非常重要，因为免疫系统的损伤会导致鱼、虾蟹疾病暴发甚至死亡(Maule et al.,1989)。营养状况被认为是决定鱼、虾蟹抗病力的重要因素之一，营养对鱼、虾蟹的健康和免疫力有显著的影响，其中维生素(如VE、VC)是影响鱼、虾蟹免疫系统最重要的因子。营养改善最近已用来防止疾病暴发和减轻感染的严重性(Chandra,1996;Scrimshaw & SanGiovanni,1997)。
营养素对水产动物免疫的影响主要是影响其非特异性免疫。水产动物的非特异性免疫机制 ,包括血清补体、溶菌酶和转铁蛋白等非特异性体液因子的活动以及巨噬细胞和单核细胞的吞噬活动等 ,对于水产动物抵抗病原的侵袭和感染具有重要作用。免疫增强剂可以增强水产动物对多种传染性病原的非特异性免疫反应 ,提高机体抗病力。
具体来说，营养素对鱼类免疫影响的研究主要集中在非特异性免疫和细胞介导的免疫以及抗体介导的免疫；而对于甲壳类免疫影响的研究则主要集中在酚氧化酶(PO)、溶菌酶、抗菌力、凝集素、细胞吞噬能力等非特异性免疫的研究。

补充维生素的目的：
A.满足水产动物对维生素的生理需求，防止传统的维生素缺乏症；
B.维持最佳生长和饲料转化率；
C.额外补加具有调节免疫功能的维生素。
目前维生素营养常被忽视的一个关键因素：——体内储备水平
应激能严重减少体内脂溶性和水溶性维生素的储备量因为鱼类动用这些储备参与免疫或激素活动。这就意味着，在应激发生期（疾病、处理、免疫等）饲喂高水平的维生素并不一定有效。因此，饲喂维生素的重点应放在建立并维持一定的体储备量，以在应激时保护动物。

现代水产养殖是指在高密度、集约化条件下开展水产动物养殖。在高密度水产动物饲养要考虑：
A.鱼、虾、蟹等水产动物只能得到很少量的天然生物料，因此，必须要从商品饲料中得到几乎所有的营养；
B.鱼、虾、蟹等水产动物由于高密度集群，因此更容易引起应激，而且当传染病发生时疾病传播更快。随着水产动物的生长，过度拥挤现象变得更加突出，从而要求维生素推荐量要根据不同养殖模式和生长发育阶段而有所不同，通常高密度饲养要求高维生素水平。
3.维生素C与水产动物免疫的关系
维生素C(Vitamin C，VC) 是影响鱼、虾蟹免疫系统的微量营养素之一，它参与动物许多生理过程，如胶原蛋白的形成、铁离子、氨基酸和激素的代谢、精子的受精能力和免疫反应。鱼类不能在体内合成VC ，所以它是鱼类生长发育过程中依赖于外源供应的一种必需微量营养素。
已知VC是一种具有广泛生理功能和免疫作用的免疫因子，VC作为一种较好的抗病免疫调节剂，它除了能提高机体的抗体水平，影响特异性体液反应外，还能激活补体系统增强鱼的非特异性免疫机能，提高鱼体的整体抗病力。鱼类的抗病机制包括多方面，有表皮和粘液层等保护屏障，还有非特异性和特异性免疫保护机制，其中补体是一种非常重要的非特异性体液免疫因子。

3.1 VC对机体免疫的作用通过下列几条途径发挥：
第一，VC影响免疫细胞吞噬作用，嗜异细胞和巨噬细胞中均含有大量VC ，VC缺乏降低这些细胞的吞噬能力。除此之外，在吞噬过程中，细胞内的VC进一步降低，补充VC可确保吞噬细胞继续移动和抵抗疾病。在应激状态下，体液免疫机理降低，补充VC明显改善特异性应激源导致的免疫应激作用；第二，VC作为一种抗氧化剂(或自由基清除剂)发挥免疫调节作用，因为自由基破坏细胞膜，VC保护淋巴细胞膜，避免发生脂质过氧化，维持免疫系统的完整性；VC能和其他抗氧化剂(如胡萝卜素、维生素E)发生相互作用。VC和VE在鱼类中的协同作用已被阐明。因此，VC通过保持VE的适宜水平有较高的相互作用活性和加强抗氧化保护和间接增强免疫反应能力。维生素对水产动物健康的作用VC作为抗氧化剂，通过维持重要免疫细胞结构和功能的完整性而增强免疫功能(Chew,1995)。第三，VC限制肾上腺类固醇激素过多生成而促进免疫，因为类固醇激素抑制免疫反应；第四，VC增加一些哺乳类干扰素合成，提高机体免疫功能。第五，VC对免疫功能的增强还可能是通过参与对机体有防御机能的金属元素铁、铜等的运输而实现的。此外，VC对鱼、虾蟹免疫的影响还有时间－剂量效应，因此，进一步研究时间－剂量效应是必需的。

3.2 维生素C与水产动物的非特异性免疫
3.2.1 鱼类免疫系统
它是指机体识别和消除“异物”，维持体内平衡和稳定的一个防卫系统 ,它的主要功能是防御、自身稳定与免疫监督 3方面。鱼类的免疫系统指鱼类的免疫应答与鱼体器官及
细胞之间的一些协调系统的结构与成分 ,是鱼体执行免疫功能的机构 ,是产生免疫应答的物质基础 ,由免疫器官、免疫细胞和体液免疫因子组成。鱼类在进行自身免疫保护时 ,主要行使特异性和非特异性两大免疫防疫功能。维生素对水产动物健康的作用鱼类更大程度上依靠于非特异性防御系统，尤其是冷水性鱼类，因为特异性免疫反应的发展受温度的影响。特异性免疫系统和非特异性免疫系统都通过细胞免疫和体液免疫机制来提供保护以防止感染疾病。非特异性免疫由防止病原入侵的免疫因子构成，主要包括宿主防御反
应，例如物理障碍(表皮和鳞片外层就是防止病原入侵的物理屏障。此外，上皮细胞分泌的粘液细胞也起到有效的非特异性防御作用)、酶(唾液中的乳过氧化物酶、粘液和胃液与其它组织分泌物中的溶菌酶)、吞噬细胞[巨噬细胞(macrophage)和嗜中性粒细胞(Neutrophils)]和血液蛋白(干扰素、C反应蛋白、补体等)。

它不但能捕捉病原微生物，抑制其运动，而且含有抑制病原微生物生长和杀灭病原微生物的成分。如果病原突破第一道防线——表皮，鱼类就会出现局部炎症反应，加血流，把各种与病原作战的白细胞(Leucocytes)运送到炎症区。白细胞包括能吞噬入侵病原的巨噬细胞(macrophage)和能够破坏已被病原感染的细胞的细胞毒细胞(cylotoxic cells)。细胞毒细胞也可以破坏可能演变成癌细胞的异常细胞。

免疫 (immunity)是一种极为复杂的生理现象 ,受到很多因素的影响 ,可概括为抗原、机体和环境因素三个方面 .就鱼类免疫应答而言 ,抗原因素包括抗原的性质、进入机体
的途径以及抗原的剂量等 ;机体因素包括鱼的年龄、体重、营养状况、生理状态以及性别、群体效应等 .这些方面长期以来就受到鱼类免疫学家的高度重视.影响鱼类免疫发生变化的环境因素主要有温度、季节、放射性物质、溶解于水中的有机、无机和重金属离子等
污染物 ,其中有关温度研究的报道最多.
鱼病与环境质量因素密切相关 ,各种环境污染物对鱼类的免疫机能具有不同程度的毒性作用 ,导致鱼类抵抗疾病的能力下降 .鱼类接触水体污染物后 ,鱼类免疫系统的结构和机能能够较敏感地发生变化 ,因此可应用鱼类免疫组分及性能的变化参数来检测环境污染的程度 ,例如巨噬细胞的形态和活性变化参数在环境污染检测中已得到广泛的应用.
3.2.2甲壳类免疫系统
甲壳类的免疫机制以非特异性免疫反应为主，其体内缺乏脊椎动物所具有的特异性免疫，但却有识别和清除异己成分的非特异性免疫系统，对侵入其体内的病原及异物具有明显的防御反应。虾、蟹、贝等无脊椎动物的免疫反应主要包括细胞免疫(cellular immunity)和体液免疫(humoral immunity)。血细胞（颗粒细胞、半颗粒细胞、透明细胞）在机体防御反应中起着主要的作用，它主要依赖于血细胞的吞噬、包囊、形成细胞结等细胞免疫反应。当外界条件改变或有外界抗原物质刺激时，机体体内的粒细胞(吞噬细胞)发挥作用，将异物吞噬、包囊、溶解、排除，清除入侵体内的致病菌、病毒等异物，维持自身的健康。

体液性免疫因子在无脊椎动物机体的免疫防御反应中发挥十分重要的作用，这些因子包括天然形成的或诱导产生的各种生物活性分子，主要是血淋巴中酚氧化酶原系统及酚氧化酶、各类抗菌因子、抗病毒因子、血凝因子、细胞激活因子、识别因子、凝集素、溶血素、溶菌酶以及抗菌肽等各种具有免疫活性的酶类及物质。

3.3.3 维生素C有助于维持鱼类皮肤和甲壳动物外壳的完整性：
鱼类的皮肤和甲壳动物外壳是覆盖在整个身体外部的构造，与外界环境的接触最为密切，是抵御病原体入侵的重要物理屏障。一旦皮肤或外壳受伤，附于其表面的化学屏障随之消失，细菌等病原体就会趁虚而入引起感染。因此，防止鱼体、甲壳动物体受伤，促进伤口尽快愈合显得非常重要。
维生素C促进伤口愈合的机制：
在于其参与胶原蛋白的合成和肉芽组织的形成。参与胶原蛋白合成是维生素C重要的生理功能，它是胶原转录翻译后修饰过程，即新生肽链中脯氨酸、赖氨酸经羟化酶作用变成羟脯氨酸和羟赖氨酸过程中的重要辅助因子。
原胶原蛋白是胶原蛋白的前体，是结缔组织、创伤愈合时，瘢痕组织和骨基质形成过程必需的。维生素C缺乏、不足时会导致机体胶原蛋白羟化不足，胶原蛋白中羟脯氨酸含量显著降低，延缓伤口愈合。维生素C缺乏阻碍组织胶原蛋白基因的表达。
肉芽组织：它是组织损伤后修复过程中常出现的，由毛细血管内皮细胞组成纤维细胞分裂增殖所形成的，富有新生毛细血管的幼稚结缔组织。其功能是抵抗感染、清除坏死组织、血凝块等病理产物和填补组织缺损。维生素C促进肉芽组织生长在于其参与肉芽组织中原胶原的合成，促进肉芽组织表层的中性粒细胞和巨噬细胞的吞噬作用和浸润(infiltration)、环化(encapsulatory)反应，抵抗感染、清除病原产物，为肉芽组织的生长扫除障碍。
3.3.4维生素Ｃ对水产动物体液免疫的影响
维生素Ｃ在一定范围内对体液免疫有促进作用 ,但过量或不足都将起抑制作用。适量维生素Ｃ也能增强中国对虾血清对副溶血弧菌的杀菌能力 ,且此增强作用在一定范围内呈现剂量相关性。对不同水产动物的指标而言 ,获得最佳免疫的维生素Ｃ的需要量也不同。许多研究表明 ,保证机体最佳免疫状态的维生素Ｃ需要量远大于机体最佳生长的需要量。当维生素Ｃ含量为 100mg/kg饵料 (最适生长需求量 )时 ,不影响幼虹鳟抗体产生 ;当维生素Ｃ加入量为其最适生长量的 5倍和 10倍时 ,均能明显促进抗体的产生 ,并在 10倍时产生最多。
3.3.5 维生素Ｃ对河蟹非特异性免疫的影响
材料与方法
实验用蟹  均重为37.52±2.19g的健康河蟹，每一处理组10ind.，每一处理三平行；实验为期60d。
实验设计：
各实验处理组：饲料1仅为基础饲料；饲料2为基础饲料＋250mgVC；饲料3为基础饲料＋500mgVC；饲料4为基础饲料＋1000mgVC；饲料5为基础饲料＋1500mgVC。
判  据*  酚氧化酶(PO) 、抗菌力(Ua)、溶菌酶 (UL)、超氧化物歧化酶(SOD)、碱性磷酸酶(ALP)和酸性磷酸酶(ACP)
3.3.5 维生素Ｃ对河蟹非特异性免疫的影响
结果1：维生素C对河蟹血清中PO活性的影响
结果2：维生素C对河蟹血清、肌肉和肝胰腺中抗菌力的影响
结果3：维生素C对河蟹各组织中溶菌酶活力的影响
结果 4：维生素C对河蟹各组织中SOD活力的影响
结果 5：维生素C对河蟹各组织中ALP活性的影响
结果 6：维生素C对河蟹各组织中ACP活性的影响

小  结
3.3.5.1 维生素C是一类良好的免疫刺激剂，适量添加能有效提高河蟹各组织中PO、Ua、UL、ALP和ACP等的活性，从而增强河蟹的非特异性免疫力。
3.3.5.2 能有效增强河蟹非特异性免疫力的VC的适宜添加量分别为500mg-1000mg/100g饲料。
维生素C提高补体(complement body)活性补体系统是鱼类抵抗微生物感染的重要成分，由存在于体液中的数十种具有酶活性的球蛋白组成。鱼类补体参与特异性和非特异性防御，具有由经典途径(classical pathway)或旁路途径(alternative pathway)激活的细胞溶解作用和由被激活补体组分释放的片段所行使的调理作用(oponization)

VC对补体的可能作用机制是，在补体的经典活动途径中，C1复合体(C1q、r、s)首先被抗体激活，而VC可能对C1复合体有影响。C1q有富含羟脯氨酸的胶原蛋白样区域，VC则参与羟脯氨酸的羟基化作用.
维生素C缺乏降低鱼类补体活性，很可能是由于阻碍了脯氨酸和赖氨酸羟化反应造成的。高剂量的维生素C提高补体C3的水平，从而提高补体的活性。
3.3.5 维生素Ｃ对水产动物细胞免疫的影响
3.3.5.1维生素C提高吞噬细胞的吞噬能力和杀伤力吞噬细胞是鱼类非特异性细胞防御的主要细胞，鱼类的粒细胞、单核细胞和巨噬细胞都有吞噬作用。其吞噬杀菌过程包括：趋化与识别部附、吞噬胞饮、杀死消化和胞吐排出四个步骤。粒细胞、单核细胞在鱼类的外周血中大量存在，巨噬细胞在鱼类的肾、脾等淋巴细胞中含量丰富。高剂量的维生素C能提高虹鳟、大凌鲆和高鳍大鳞乌鲂吞噬细胞的吞噬活性，并能提高虹鳟巨噬细胞的胞饮活性。
3.3.5.2维生素C提高吞噬细胞的吞噬活性的可能机制：
A.提高吞噬细胞的运动趋化性：高剂量的维生素C可以提高嗜中性粒细胞的游走和杀菌功能，还可以提高环鸟甘酸和前列腺素EI的浓度，防止吞噬细胞的细胞膜被氧化，从而使细胞的趋化性得以维持。
B.影响吞噬细胞趋化因子的合成：补体因子C5a和脱精氨酸C5a、吞噬细胞趋化因子细胞具有趋化作用。维生素C是体内的还原性物质，递氢体，参与体内各种氧化还原反应，可以影响特定的酶反应和吞噬细胞趋化因子的合成，从而影响吞噬细胞的吞噬活性。
3.3.5.3 维生素C对水产动物细胞免疫的研究结果
饵料中加入维生素Ｃ的量为 1000和 4000mg/kg时 ,能显著提高虹鳟巨噬细胞的活力。而青石斑鱼饵料中维生素Ｃ添加量在 2000mg/kg时 ,其血液白细胞总数及不同种类白细胞 (包括淋巴细胞、中性粒细胞和单核细胞 )组成比例却不受维生素Ｃ的影响。这说明维生素Ｃ对非特异性细胞免疫的影响 ,不仅与维生素Ｃ的量有关 ,可能还受个体差异的影响。而且维生素Ｃ对非特异性细胞免疫的促进影响可能存在一个阈值 ,维生素Ｃ在此阈值范围内可以提高人和动物的非特异性细胞免疫功能 ,低于或高于此阈值反而起抑制作用 ,但不同的个体或同一个体在不同的条件下其阈值不同。

关于维生素Ｃ对巨噬细胞吞噬作用的影响 ,大部分研究结果表明两者之间无明显的关系。美洲河鲶对爱德华菌的吞噬和杀灭作用不受维生素Ｃ的影响 (Li等 ,1985)。饵料维生素Ｃ对大西洋鲑头肾巨噬细胞吞噬SRBC或产生超氧化物阴离子 (Ｏ2 -)的能力无明显作用 (Hardie等 ,1991 )。饵料中维生素Ｃ的添加量 30～ 3000mg/kg时 ,对斑点叉尾鱼回的白细胞吞噬作用没有影响。
青石斑鱼在维生素Ｃ添加量在 2000mg/kg时 ,非特异性细胞免疫活动 (包括血液白细胞和头肾细胞的吞噬活动 )也没有受到影响。但也有学者报道 ,高维生素Ｃ(3000mg/kg )含量的饵料能明显增强虹鳟巨噬细胞的吞噬活力;用高维生素Ｃ含量饵料饲喂的金头鲷 ,其吞噬细胞吞噬活力比对照组有显著提高;适量维生素Ｃ在一定范围内呈现剂量相关性地增强对虾血细胞对金黄色葡萄球菌的吞噬作用及免疫力。因此 ,对于维生素Ｃ对吞噬作用的影响 ,还需要进一步研究证实。
3.3.6 维生素C对特异性免疫的影响
3.3.6.1鱼类的特异性免疫
特异性免疫是指个体在出生后的生活过程中，接触抗原异物所形成的对抗原异物有针对性的免疫力。参与真骨鱼类特异性免疫应答反应的主要组织和器官有肾脏、胸腺、脾脏、消化道淋巴组织和血液淋巴组织。细胞主要有吞噬细胞和淋巴细胞，免疫球蛋白（主要是IgM）以及一些体液淋巴因子等。
鱼类的抗体产生有如下特点：
①抗体形成期较长，抗体滴度增加较慢，冷水性鱼类则更长；
②在初次应答中，鱼类抗体持续期较长；
③免疫记忆弱，受水温的影响，二次应答与初次应答抗体价的比率一般较低，有的鱼类几乎无区别，首次免疫和再次免疫产生的抗体均是IgM。
3.3.6.2 维生素C对鱼类特异性免疫的研究：
维生素C在免疫应答中起着重要的作用。高剂量的维生素C，可以促进虹鳟和大西洋鲑T淋巴细胞的增殖。在提外培养实验或不经肠供给维生素C，虹鳟T淋巴细胞的增殖提高。研究还发现，高剂量的维生素C，还能提高虹鳟B-淋巴细胞的增殖。此外，高剂量的维生素C能促进鱼类对某些细菌性和病毒性病原体的特异性抗体产生，如高剂量的维生素C可以提高虹鳟、斑点叉尾鮰和大西洋鲑特异性抗体的产量。
3.3.6.3维生素C促进淋巴细胞增殖和特异性抗体
产生的可能机理：
①维生素C使淋巴细胞免受氧化损害，提高淋巴细胞的增殖和特异性抗体的产生。淋巴细胞是免疫反应的中心，其DNA易受到各种物质包括激活的吞噬细胞、中性粒细胞和炎症反应灶中T-淋巴细胞的损伤。
② 维生素C参与半胱氨酸氧化为味氨酸的反应利于抗体的合成。特异性抗体含有许多二硫键，它是由两个半胱氨酸连接而成的。而半胱氨酸是由胱氨酸生成的，次反应需要维生素C 的参与；
③ 可能是降低了一些重金属对鱼类免疫系统产生的毒性影响，将有毒金属离子转化为还原态。
3.3.7 维生素C能提高水产动物抗应激能力：
维生素Ｃ能增强鱼、虾、蟹等水产动物对各种应激的适应能力。Ishibashi(1992 )报道,适量的维生素Ｃ能增强抗低氧应激能力。王伟庆(1996)报道,适量的维生素Ｃ能有效提高中国对虾的缺氧耐受力。Merchie(1995)发现,高浓度维生素Ｃ培养的Artemia nauplii饲喂斑点叉尾鮰幼苗 ,能增强对盐度的抵抗力。艾春香等（2001）研究发现，饲料中添加高含量的维生素C能提高中华绒螯蟹大眼幼体和仔蟹的抗应激能力。
3.3.7 影响维生素C提高鱼类免疫机能的因素：
① 维生素C的形式；
②维生素C的剂量：实验中若能将添加剂量与生产性能、血浆和其他组织器官中维生素C的浓度变化结合起来衡量维生素C的实际有效剂量可能会更准确。此外，不同的免疫参数，对维生素C的需求量也不同。
③维生素C的作用时间：即时效关系；
④ 环境条件：如温度
3.8 维生素E对水产动物免疫的影响
维生素E(Vitamin E，VE)对水生动物免疫功能的影响是现在研究的热点，这方面的研究可为水生动物疾病的防治提供营养学方面的支持。动物免疫反应启动主要在细胞膜水平发生，作为体脂主要抗氧化剂的VE是细胞膜的一个重要成分，免疫系统为协助清除致病有机物而产生的不稳定自由基会破坏吞噬细胞，而VE可保护体细胞免于自由基破坏并使细胞膜维持正常功能(Tengerdy et al.，1981)；免疫保护作用与前列腺素水平密切相关，E－前
列腺素干扰免疫系统的功能，诸如淋巴细胞的活力，淋巴细胞的增殖以及巨噬细胞的一系列功能。
VE通过抑制前列腺素和皮质酮的生物合成，促进体液、细胞免疫和细胞吞噬作用以及提高IL－I含量来增强机体免疫功能。因为前列腺素是免疫反应和机体其它防御体系主要调节物，它干扰T淋巴细胞活性和有丝分裂原介导淋巴细胞增殖，其活力升高可产生免疫抑制；皮质酮抑制免疫。 VE可防止因感染而诱发的前列腺素含量的升高
(Shetty et al.，1979；Likoff et al.，1981)。
在养殖鱼、虾、蟹类等水产动物饲料中补充VE能维持并增强鱼、虾、蟹类正常细胞和体液免疫功能，提高鱼、虾、蟹类的抗病力(Tengerdy，1990)。饲料中补充VE能促进吞噬细胞的吞噬能力，提高斑点叉尾鮰和大菱鲆鱼巨噬细胞的吞噬活力（Wise et al.，1993；Pulsford et al., 1995 ），增强虹鳟对细菌病原体的免疫力（Wise et al.，1993）,促进虹鳟抗Y. ruckeri的抗体产生(Ndoye et al., 1990)，高密度条件下，添加VE能够提高补体活性。然而饲料中高水平的VE并不能增强大西洋鲑血清中补体活力，也不影响体液抗体反应(Lall et al., 1988; Hardie et al.,1990)。
饲料中补充VE能显著增强中国对虾血清中酚氧化酶（PO）活力，并且随着VE浓度的升高PO活力增强，适量的VE能促进酚氧化酶原(proPO)的合成；增强中国对虾血清对副溶血弧菌和溶藻弧菌的吞噬活力（王伟庆，1996）。维持吞噬细胞吞噬活力所需的VE的水平依赖于对病原体的识别和内陷状况，在吞噬期间VE主要是维持细胞膜的功能（Tengerdy et al.，1984）。VE促进丝裂原诱导脾T细胞的增殖，增强刀豆素A(ConA)的促淋巴细胞增殖作用，但不能防止脂肪酸对淋巴细胞增殖的抑制作用。
VE有利于淋巴细胞，特别是辅助性T淋巴细胞增殖和T、B淋巴细胞协同作用及巨噬细胞增殖。VE不仅作为细胞内抗氧化剂稳定多不饱和脂肪酸及脂肪合成与分解的中间产物不被氧化破坏，而且影响花生四烯酸的代谢和前列腺素的功能。VE对免疫的促进作用具有明显的剂量效应关系，而且最佳免疫应答所需VE远远超过最佳生长对VE的需要，在发生传染病时，添加VE的作用更大。

3.9 维生素E对河蟹非特异性免疫的影响
材料与方法
实验用蟹  均重为37.52±2.19g的健康河蟹，每一处理组10ind.，每一处理三平行；实验为期60d。
实验设计：
各实验处理组：饲料1仅为基础饲料；饲料2为基础饲料＋10mgVE；饲料3为基础饲料＋20mgVE；饲料4为基础饲料＋40mgVE；饲料5为基础饲料＋60mgVE。
判  据*  酚氧化酶(PO) 、抗菌力(Ua)、溶菌酶 (UL)、超氧化物歧化酶(SOD)、碱性磷酸酶(ALP)和酸性磷酸酶(ACP)

3.9 维生素E对河蟹非特异性免疫的影响
结果1：维生素E对河蟹血清中PO活性的影响
结果 2：维生素E对河蟹各组织中抗菌力的影响
结果 3：维生素E对河蟹各组织中溶菌酶活力的影响
结果 4：维生素E对河蟹各组织中超氧化物歧化酶活性的影响
结果 5：维生素E对河蟹各组织中碱性磷酸酶活性的影响
结果 6：维生素E对河蟹各组织中ACP活性的影响
讨论
A. PO以酚氧化酶原(proPO)的形式存在于颗粒细胞中，酚氧化酶原系统
(proPO System)在甲壳动物中起识别和防御作用，proPO类似于脊椎动物的补体系统，是甲壳动物体液免疫的重要组成, 它被激活后可转化为具有活性的
PO (Soderhall, 1982; Ashida et al, 1982; Johansson et al., 1989)。PO一方面参与黑化包被反应中黑色素的合成(Aspan et al,1991)，黑色素可以抑制病原体胞外蛋白酶和几丁质酶的活性，从而在伤口愈合、抑制甚至杀死病原体方面发挥着重要的作用；另一方面作为一种识别系统诱导宿主防御系统中其他成分的产生。推测VE能提高河蟹血清中PO活性的机理是：其作为天然生物抗氧化剂，能维持机体正常生理功能，加快河蟹新陈代谢，适量的VE能促进酚氧化酶原(proPO)的生物合成，激活酚氧化酶原(proPO)，促使proPO转化成PO，从而提高血清中PO活性。尽管饲料中添加VE能提高河蟹血清中PO活性，但它们激活河蟹血细胞中proPO，增强PO活性的作用机制、以及不同条件下VE的有效剂量等尚不清楚，有待于深入系统地研究。
讨论
实验结果表明，VE可影响河蟹各组织中抗菌力和溶菌酶活力。在一定范围内，随着VE含量的升高，河蟹相应组织中抗菌力、溶菌酶活力也随之增强，VE量超过60mg/100g饲料时，各组织中抗菌力、溶菌酶活力反而降低。由此可见，适量添加VE能提高河蟹各组织中的抗菌力、溶菌酶活力，增强河蟹的非特异性免疫力，从而提高河蟹的抗病力。添加VE能提高河蟹各组织中的抗菌力和溶菌酶活力的机制是：它们作为河蟹生长发育过程中的必需营养素，能使机体处于一种良好的生理状态，并有效地促进机体的新陈代谢，调节机体的生理生化反应，促进抗菌和溶菌蛋白的生物合成，从而提高机体的抗菌力和溶菌酶活力，增强机体的抗病力。
动物机体内由抗氧化酶系统和抗氧化物质组成的抗氧化体系，可以清除体内多余的自由基，使自由基产生与消除处于一种动态平衡中从而免除自由基对生物分子的损伤等。研究发现，SOD活性与生物的免疫水平密切相关，因此，SOD可作为机体非特异性免疫指标，常用来评判免疫刺激剂对机体非特异性免疫力的影响。
河蟹饲料中添加VE后，会显著降低其相应组织中SOD活性，这主要是VE自身发挥了抗氧化作用的结果。饲料中添加20mg-40mg/100g饲料VE时，河蟹各组织中SOD活性均降低，且降幅最大的为肝胰腺，其次是卵巢。这可能是由于VE能在肝胰腺和卵巢中积累，并发挥了其自身抗氧化作用的结果；而低剂量处理组，如投喂饲料中添加10mg/100g饲料VE的河蟹，仅能引起SOD活性轻微的变化，这可能是由于饲料中的VE含量较低，主要用于其生长发育而较少积累。此外，从不同组织中SOD活性变幅各异也可以得出，VE在河蟹机体内的分布是不均匀的，主要分布在脂肪含量较多的组织器官，如肝胰腺和快速发育的卵巢.

实验结果表明，适量添加VE能增强河蟹相应组织中ALP活性，且在适宜添加范围内，随VE添加量的增加，ALP活性增强。ALP能直接参与磷的代谢，亦与DNA、RNA、蛋白质、脂质等代谢有关；它对钙质的吸取、磷酸钙沉积、骨骼形成、甲壳素分泌及形成都有重要
的作用；虾蟹类等甲壳动物在生长过程中都要经历蜕壳过程，该酶对虾蟹类的生存、生长有特别重要的意义。ALP活性的升高，可加速河蟹细胞中的物质代谢，为ADP磷酸化形成ATP提供更多所需要的无机磷，从而促进河蟹生长，同时也间接地增强了其非特异性免疫能力。但当VE浓度上升到60mg/100g饲料时，河蟹相应组织中ALP活性反而下降了，这是否是由于饲料中VE添加过多，反而干扰了机体正常的新陈代谢，从而抑制ALP活性，有待于深入研究。维生素对水产动物健康的作用
ACP在体内也直接参与磷酸基团的转移和代谢，饲料中添加VE也能增强河蟹各组织中ACP活性，并呈现出随着VE量的增加，ACP活性上升的趋势。ACP活性提高，机体的代谢更为旺盛，能增强机体体质，从而间接增强河蟹非特异性免疫能力。

3.9 维生素E对河蟹非特异性免疫的影响(结论)
酚氧化酶(PO)、抗菌力(Antibacterial activity)和溶菌酶(Lysozyme)、超氧化物歧化酶(SOD)、碱性磷酸酶(ALP)和酸性磷酸酶(ACP)等酶在甲壳类血液和细胞中担负着机体防御的重要功能，添加VE，河蟹各组织中PO、UL、Ua、ALP、ACP活性显著提高，而SOD活性明显降低，说明这两种维生素在河蟹体内表现出了较强的抗氧化性，在促进河蟹健康生长的同时，也有效地增强了河蟹非特异性免疫能力。但有关PO、UL、Ua、SOD、ALP、ACP等在河蟹免疫防御反应中的地位、具体作用及维生素其诱导产生的机制仍需深入系统的研究。本实验结果提示， VE可作为防治蟹病有效的免疫刺激剂在生产实践中加以应用。综合分析得出，在每100g饲料中添加VE20～40mg时可有效地增强河蟹的非特异性免疫能力，从而提高河蟹的抗病力。
4 .0 维生素B6对水产动物免疫的影响
4.0.1 维生素B6
维生素B6是吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三种吡啶衍生物的统称，其中以吡哆醇含量最多。维生素B6是无色易溶于水和醇的晶体，对热、酸和碱稳定，对光敏感而易破坏。它主要以磷酸吡哆醛的形式作为辅酶参与动物体内的许多代谢反应，包括氨基酸代谢、碳水化合物代谢和脂肪代谢，主要通过转氨基作用、无氧化脱氨基作用、脱羧基作用和氨基酸的脱硫作用而发挥作用。
4.0.2维生素B6与动物疾病的关系
当宿主受到感染后，体内的免疫系统发生反应，合成新的蛋白质，如巨噬细胞、干扰素和抗体等。这就意味着影响蛋白质代谢的任何营养缺陷或不平衡，均会对机体的免疫反应造成严重的损害。维生素B6在蛋白质代谢中起着关键性作用。水产动物对日粮中的蛋白质需求较高（尤其是肉食性水产动物），相应地对维生素B6的代谢需求量也较高，维生素B6的缺乏被证实对免疫功能有损害作用。
4.0.3维生素B6与动物疾病的关系
在鱼类表现为贫血、厌食、体色变黑、失去平衡、生长缓慢和高死亡率;大西洋鲑的维生素B6 缺乏症为死亡率升高、行为异常、肾、卵巢和肝的退变、甲状腺减少、肾中造血组织增生。另外 ,斑点叉尾鮰有神经失调、抽搐、死亡率高、体呈蓝色的症状 ;日本鳗鲡表现为生长不良、厌食、癫痫性惊厥 ;鲑鳟表现为癫痫性惊厥、刺激过敏、螺旋状浮动、呼吸急促、鳃盖弯曲等。虾维生素B6 缺乏症是增重缓慢、存活率降低、摄食减少。
1978年Harver和Barnon在大磷大麻哈鱼不同蛋白质水平的日粮中，逐步改变维生素B6的含量，并使其暴露于Vibrio angularium的环境中，实验发现饲喂高水平蛋白质日粮的鱼群死亡率高，而且维生素B6对大磷大麻哈鱼的免疫有正效应（见下图）。从这里可以看出，日粮中适量的维生素水平非常重要，因为适量的维生素水平，不仅可以满足机体的代谢需要，而且可以保证机体发挥正常的免疫功能。
4 .1维生素Ａ
脂溶性的VA对表皮和粘液层的完整性以及粘液的分泌很重要,可降低鱼体对一些传染性疾病的易感性,强化巨噬细胞的功能（Blazer,1992）。以２倍于生长需求量的VA饲喂鲑鱼和斑点叉尾鮰,可显著减少因白点虫寄生引起的死亡。Thompson等（1994）在饲料中添加高剂量的VA可使
大西洋鲑的免疫能力提高,对A. almonicid的抵抗力增加。维生素对水产动物健康的作用
4 .2 虾青素对水产动物免疫的影响
4.2.1虾青素
虾青素是一种红色的类胡萝卜素，广泛的存在于自然界，尤其是海洋环境中。虾青素已被证明具有多种正向的生理功能，而且这些生理功能均与其抗氧化的特性有关。
研究表明，虾青素是一种非维生素Ａ源的类胡萝卜素 ,在动物体内不能转变为维生素Ａ,动物实验表明 ,虾青素可以清除NO2 、硫化物、二硫化物 ,也可降低脂质过氧化作用 ,有效的抑制自由基引发的脂质过氧化。虾青素具有强烈的抗氧化活性，比其它的类胡萝卜素高１0倍，比维生素Ｅ高550倍，被称为“超级维生素Ｅ”，并具有抗癌症、抗衰老、增强免疫力等重要的生理功能，而且对人体绝对安全。
4.2.2 虾青素的提取
虾青素可人工合成和在生物体内合成。人工合成的虾青素大多为顺式结构，生物体合成的虾青素大多为反式结构。动物体对人工合成的虾青素吸收能力较弱，而且人工合成的虾青素的着色能力和生物效价远比天然虾青素低，因而目前的虾青素生产主要是从水产品废弃物和大规模生产单胞藻、酵母中提取天然虾青素。
(1). 从水产品废弃物中提取虾青素
首先 ,把废弃物置于双层乙烯袋中 ,于零-70℃保存,用时粉碎成膏状物 ,即为螯虾粗粉。按重量比 1∶ 1加大豆油于粉碎的螯虾中 ,搅拌均匀,并用铅铂把容器围起来避光。40～ 50℃加热,不断地搅拌,最后加热到 90℃停止 ,利用低温离心 (0℃, 11000 r/min,10),
收集虾青素的油溶液分成双相的上层清液,用分液漏斗分离,记录色素溶液的体积 ,用分光光度计来分析色素油提取物的光谱特征,在 485nm处测定最大光吸收。虾青素油溶液的消光系数 E为 1.55,用
下面的公式计算虾青素的量:
虾青素 (μg/ g废弃物 )=AD/ 100×GdE
式中 :A:最大波长处的吸收值;D:回收的油体积(ml)×稀释倍数;G:螯虾废弃物 (mg);d:细胞宽度 (1cm);E:消光系数。
(2) 利用藻类生产虾青素
目前报道可生产虾青素的微藻有雨生红球藻、湖泊红球藻。雨生红球藻中虾青素含量可达10 - 40mg.g-1; 是自然界中天然虾青素含量最高的生物，利用大规模养殖红球藻生产虾青素是目前天然虾青素工业化生产的一条重要途径。利用红球藻生产虾青素一般分两个阶段，即先在最适生长条件下培养红球藻的动细胞获取最大限度的生物量，然后通过改变培养条件诱导虾青素的大量积累。
(3)利用酵母生产虾青素
国外主要利用红发夫酵母生产虾青素。葡萄糖和纤维二糖为酵母菌积累虾青素的较好碳源，酵母膏和蛋白胨为较好氮源，适量添加西红柿汁、玉米浆及蒎烯乙酸等都可提高酵母中虾青素的含量，高的初始碳氮比也有利于虾青素产量的提高。
4.2.3 虾青素在水产上的应用
虾青素作为一种营养成分，在一定程度上可被划分为维生素类。在水产养殖业中，虾青素具有增加养殖对象着色(如不同品种的虾体内虾青素与蛋白质结合后可形成各种特异的颜色，如蓝色、绿色或棕色等)，提高存活率(虾青素可以参与鱼、虾体内免疫体系的调节，有助于个体的存活和健康状况的改善)，促进生长、繁殖和发育等重要作用。随着全球水产品需求量的逐年增加，虾青素在水产养殖业中的市场也将不断扩大。
脂肪酸对水产动物免疫系统的影响
1. 脂肪酸对水产动物免疫系统和抗病力影响的作用机制免疫反应需要各种类型的细胞广泛联系，多种养分通过调节信息分子的释放或改进淋巴细胞胞外信号的活性而起重要作用。PUFA可以通过影响细胞之间的联系而影响动物免疫系统。一般说来，饲料中的脂肪酸有三种机制影响机体的免疫系统和抗病力：
第一种是通过影响细胞膜的脂类组成，这点和哺乳类有相似之处。鱼饲料中的脂肪酸组成影响着细胞膜磷脂(Phospholipid)的脂肪酸组成，反过来，对机体抵抗疾病有着深远的影响，因为许多免疫应答反应是以白细胞(Leucocyte)细胞膜的相互作用为基础的；
第二种机制是脂肪酸会影响免疫系统转换信号的变换，这可能是由于脂肪酸影响蛋白激酶
C(Protein kinase C,PKC)的活性引起的；
第三种作用机制是脂类的组成通过影响从花生四烯酸(18∶4n-6, Arachidonic Acid, ARA)、二十碳五烯酸(20∶5n-3, Eicosapentaenoic Acid, EPA)、二十二碳六烯酸(22∶6n-3, Docosahexaenoic Acid, DHA)和可能的其他 PUFA等前体物质转化产生具有免疫活性的二十烷酸(Eicosanoids)，从而影响机体的免疫反应和抗病力，尤其是DHA和ARA是生物膜的主要组成成分，与膜的流动性、信息传递及受体功能密切相关。
研究表明，细胞膜脂肪酸组成与摄入有关，摄入的脂肪酸成分变化可导致膜结构的变化，进一步引起膜功能的改变,从而影响吞噬细胞的游走、吞噬, 免疫细胞对抗原的识别等作用。EPA和ARA可进一步衍生为不同系列和具有拮抗功能的二十碳烷类——前列腺素
(Prostaglandins, PGs)、白三烯(Leukotrienes, LTs)、血栓素,这些成分作为炎症介质参与机体免疫反应。前列腺素还原酶和白三烯组成细胞外介质分子，这些分子是器官防御系统的一部分。炎症反应刺激前列腺素和白三烯的形成，前列腺素还原酶和白三烯的形成将促进巨噬细胞和其它白细胞开始吞噬细菌。广义讲，类二十烷酸是在细胞和整体水平上对应激起反应的过程中产生的，具有多种生理功能。它们的前体是ARA。由EPA产生的类二十烷酸的生理活性比由ARA产生的弱。竞争性抑制由ARA产生的类二十烷酸。因此，体内类二十烷酸的作用就取决于ARA与EPA的比例。高ARA/EPA比例可增加类二十烷酸活性，如心血管功能和炎症反应等，反之，高EPA/ARA比例会抑制类二十烷酸的作用。
n-3脂肪酸能以竞争方式影响ARA的代谢，改变代谢产物的类型，产生效能不高的“3”系列前列腺素和“5”系列白三烯，进而减轻机体炎症反应，保护免疫系统不受损害。n-3脂肪酸可影响细胞膜结构的完整性、稳定性和流动性,影响细胞运动、受体形成、受体与配体的结合等，从而减少细胞因子的产生和释放，n-3PUFA在细胞水平诱导的改变较为持久，是有效的免疫调理营养素，PUFA对水产动物的作用概括起来主要有两个方面：一是维持细胞膜结构和机能的完整性；二是构成统称为类二十烷酸的高生物活性旁分泌素的前体。
EPA、DHA和ARA均与维系细胞膜的结构和机能有关，但是，与陆生哺乳动物相反，鱼类细胞膜中的高度不饱和脂肪酸以DHA和EPA为主，ARA含量较少。鱼类的某些组织，尤其是眼和神经组织中DHA和EPA的含量特别高，因此，对饲料中ｎ-3PUFA的需要量也高，如果必需脂肪酸不足或比例不适宜会引起各种疾病(Yamamoto 等,1992)。
2.脂肪酸对水产动物免疫系统和抗病力的影响
Blazer和Wolke在1984年首先观察到饲料在水产动物的免疫应答反应和抗病力方面发挥着重要的作用。鱼体组织中多不饱和脂肪酸(PUFA)的含量相对高于陆生动物，且PUFA是细胞膜的重要组成部分，因此鱼体组织更容易受到脂类氧化酸败的影响。鱼、虾、蟹、贝等水产动物，一般均缺乏n-3PUFA和n-6PUFA生物合成能力，这些脂肪酸必须从食物中获得，是必需的脂肪酸。通常，淡水鱼日粮中的亚油酸(18∶2n-6, linoleic acid , LOA)、亚麻酸(18∶3n-3, lanolin acid, LNA)可满足必需脂肪酸(essential fatty acid, EFA)的需要，但海水鱼日粮中却需要长链PUFA，如EPA、DHA才能满足EFA的需要(NRC，1993)。饲料中长期缺乏EFA或EFA不平衡，一般会导致水产动物生长缓慢、免疫功能低下，成活率降低、饲料效率下降。但不同的种类EFA缺乏症或不平衡的表现是不一样的。
1. 饲料油脂影响细胞膜磷脂质的脂肪酸组成，而细胞膜的脂肪酸组成又决定了细胞膜的流动性及通透性，从而影响细胞的生理功能。吸收到机体内PUFA作为结构脂类，如磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine, PC)、磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine, PE)等，构成磷脂双层膜，是细胞膜和亚细胞结构的重要组成成分，直接影响细胞膜的流动性和通透性，有助于某些营养物质(如脂肪)的消化和吸收，或参与其它脂类成分(如胆固醇)的吸收与运输，进而影响鱼类的生长发育和虾蟹类幼体的蜕皮与变态。饲料油脂的质和量会影响恒温动物的前列腺合成、体液免疫反应以及巨噬细胞的吞噬作用，Sheldon和Blazer(1991)也证明含有不同油脂的饲料，可影响斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)巨噬细胞的杀菌活性，而且杀菌活性与饲料中长链高度不饱和脂肪酸含量呈正相关。
2. 脂肪酸对水产动物抗病力的影响。缺乏必需脂肪酸时，巨噬细胞杀灭细菌能力降低，抗体的产量减少。Kiron等（1995a）研究发现，当虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)饲喂富含PUFA日粮的鱼类具有更好的抵抗细菌感染的能力，但提高日粮中n-3PUFA并不能提高鱼类的免疫能力。Montero等(1998)报道，日粮中含有足够的n-3PUFA对于维持金头鲷(Sparus aurata)等海洋鱼类的补体能力是所必需的。同时值得注意的是，饲喂n-3/n-6脂肪酸比例高的日粮可以防止大西洋鲑(Salmo salar)心厥病的发生，降低其对应激的敏感性(Bell等，1991)。因此，n-3脂肪酸不仅对于维持鱼类最佳生长和饲料效率而言是必需脂肪酸，而且对于提高其免疫效率和心血管机能而言也是必需脂肪酸。此外，几种生物化学的异常反应和疾病均与饲喂了PUFA氧化酸败的日粮和由于脂肪氧化导致的微量营养素损失有关。养殖场中常见的鳍损伤和皮肤发炎问题也与脂类氧化有关(Lall等，1993；Olivier，1993)。
3. 不同的脂肪酸组成对水产动物免疫细胞和免疫分子的影响不同。一般情况是，n-3PUFA对机体免疫具有抑制作用，而n-6PUFA对机体免疫具有促进作用。鱼油和植物油中不同水平n-3和n-6脂肪酸含量可改变大比目鱼(Paralichthys olivaceus)和大西洋鲑细胞磷脂中脂肪酸的组成(Bell等，1991a，1993，1994)。磷脂中脂肪酸组成的变化会影响类二十烷酸前体物的合成。
  竹内俊郎等(1992)用不同类型油脂(甘油三酯、甲酯、乙酯和游离脂肪酸)强化的卤虫投喂给条石鲷(Oplegnathus fasciatus)和真鲷(Pagrosomus major)，以比较其对鱼类生长、存活和生命力的饵料效果。实验结果显示：鱼体中HUFA含量与卤虫中PUFA含量有良好的相互关系，在PUFA摄取不好的游离脂肪酸组只得到低的活力，反之摄取HUFA即优质的酯型油脂，特别是给幼仔鱼投喂用乙酯强化的卤虫组，获得了优良的饲育成绩。

脂肪酸对水产动物免疫系统的影响
4. 脂肪酸对鱼类对巨噬细胞聚合体(Macrophage aggregates, MAS)的影响。存在于鱼类的脾、肾或肝中的MAS有多种生理功能，例如细胞废物和外源性物质的再循环/储存/解毒。它们在特异性免疫反应中也发挥着重要的作用，并且可以作为健康指示器(health indicators)。MAS的密度(density)、大小(size)和色素含量(pigment content)的变化长作污染监测的指示器。然而MAS的数量和结构也会受到其他因素的影响，包括一般应激或鱼类的营养状况等。Montero 等(1999)研究发现，饲料中缺乏n-3HUFA能够增加金头鲷脾脏中的MAS的数量，从而增强机体的免疫能力。

脂肪酸对水产动物免疫系统的影响
5. 饵料中EPA/DHA对鱼类生长的影响。研究表明，仔稚鱼饵料中EPA/DHA过高，对鱼类生长、存活不利，其原因是EPA阻止由ARA生成前列腺素(PGs)。尽管ARA是PGs的前体,但一般认为EPA比ARA的作用重要(Sargent et al,1993、1995a)，因此适宜比例的EPA与ARA也受到普遍关注。
DHA的三羟基衍生物是淡水鲑鱼鳃中主要的前列腺素，而改善海水仔稚鱼因EFA缺乏而引起的生长缓慢、成活率降低等状况。现已证实(Rainuzzo等, 1994; Rodriguez等,1994), EPA被吸收到肝等组织的生物膜中,尽管尚未探明EPA在这些组织中的作用。此外，EPA还是E3、α-E3等前列腺素的前体物质,它还与ARA竞争并抑制ARA转化为前列腺素。几种海水仔稚鱼在饥饿期间，ARA也会被有选择地保存下来，这说明该n-6系列的高度不饱和脂肪酸也是重要的必需脂肪酸。虽然在仔稚鱼的一些组织中ARA的含量低于EPA的含量，但它是E2、α-E2等前列腺素的重要来源，并在海水仔稚鱼的磷脂酰肌醇中有较高的含量。近年来的研究还证实了ARA的重要性，尽管该脂肪酸不能像DHA和EPA那样提高海水仔稚鱼的生长速度，但它似乎对提高海水仔稚鱼的成活率有重要作用(Castell,1994)。
饵料中 EPA含量过高而 DHA含量过低，可能会导致生物膜磷脂中DHA和EPA含量的不平衡。Watanabe(1993 )认为，仔稚鱼生物膜中 DHA与 EPA比例的失衡可能会明显削弱仔稚鱼抗御外部压力的耐受性，尽管 EPA可能对生物膜结构产生不利影响的机理尚不清楚。
Bell和Colleagues(1993 )研究表明，饲喂添加亚麻油(亚麻酸含量高)饲料的大西洋鲑的白细胞磷脂中的EPA含量比饲喂添加鱼油和向日葵籽油饲料的要高，而饲料中高含量的亚麻酸可以减少从ARA衍生的PGE2和TXB2的产量，这种效应的结果是增强了机体的抗发炎能力和减轻心脏的损伤。Bell和Colleagues(1994)对大菱鲆(Scophthalmus
maximus)幼鱼开展类似的实验，并得到了相似的结果。饲喂添加亚麻酸饲料的鱼类组织中的EPA含量较高和ARA较低，并伴随着TXB2和PGE含量降低。脂肪酸对水产动物免疫系统的影响
Bell和Colleagues(1996)发现，饲喂饲料中分别添加向日葵籽油(n-3PUHA含量低)和亚麻油(n-3PUFA含量高)的大西洋鲑大约产生相同量的EPA，他们由此得出n-3PUHA能更好地抑制从二十烷酸转化为n-6PUFA。斑点叉尾鮰饲料中高含量n-3PUHA会降低其疾病的抵抗力(Fraclossi和Lovell,1994)和吞噬及杀菌能力(Lingenfelser等,1995)。Li和Colleagues认为，高含量的n-3PUHA抑制鱼类免疫机能的可能机制与哺乳类的相似，主要是降低吞噬细胞和中性细胞中LTB4的产生以及增加其中LTB5的产生。Fraclossi和Lovell(1994)认为，斑点叉尾鮰饲料中n-3PUHA和n-6PUHA保持适宜的比例有助于提高其免疫功能。Tatner(1996)和Henderson(1996)观察到，投喂高n-3PUHA/n-6PUHA比值饲料的大西洋鲑在感染Aeromonas salmonicida 与Vibrio anguillarum病原体时可以增强其B淋巴细胞的反应和提高存活率。Ashton和Colleagues(1994)研究表明，饲喂富含n-3系列脂肪酸饲料的虹鳟头肾匀浆悬浮液中转移刺激能力比饲喂富含n-6系列脂肪酸饲料组的强。
尽管目前n-3PUFA对鱼类免疫反应影响的报道并不一致，但是富含n-3脂肪酸的日粮确实可以提高细胞膜的稳定性(Erdal等，1991；Klinger等，1996)。这对于水产动物来说显得尤为重要，因为生活在温度变化着的水中要维持细胞膜正常的功能需要n-3脂肪酸。

6. 温度对脂肪酸在鱼类免疫反应中的影响。脂肪酸对鱼类免疫反应的影响与其所处的环境条件密切相关，如温度就会影响脂肪酸对鱼类免疫反应的效应。Lingenfelser等(1995)研究发现，在低温条件下，斑点叉尾鮰饲料中n-3系列脂肪酸含量高时就会增强其免疫功能(特别是增强细胞的吞噬能力),而在高温条件下，饲喂斑点叉尾鮰n-6系列脂肪酸含量高的饲料时，能增强其疾病抵抗能力。水温的这种生理作用也许与n-3脂肪酸维持细胞膜流动性的功能有关，尤其是在噬菌作用的摄取状态时更是如此
脂肪酸对水产动物免疫系统的影响
Fraclossi 和 Lovell(1994)也报道了不同的温度条件会影响脂肪酸对斑点叉尾鮰抗病力效应。温度影响不同脂肪酸对鱼类免疫反应的效应，可能是由于n-3系列脂肪酸主要是维持细胞膜的流动性，这点对吞噬细胞的摄取非常重要。n-3PUHA普遍被认为在低温条件下能增加细胞膜的流动性、柔韧性和通透性，它对所有水产动物来讲均是必需脂肪酸，但不同水产动物种类在不同环境条件下，对必需脂肪酸的需求有一定的差异，这种差异可能是由于不同水产动物本身脂类，也可能主要是细胞膜磷脂脂肪酸组成的特异性决定的。脂肪酸影响机体的免疫反应，很达程度上取决于在细胞膜上二十烷酸的前体物质。饲料中含有高水平的n-6PUHA可以增强免疫反应是由于来自ARA的具有激活作用的二十烷酸量增加，而饲料中含有高水平的n-3PUHA则抑制免疫反应是由于来自EPA抗发炎的二十烷酸产量增加。
也有证据表明，饲料中的n-3系列脂肪酸在鱼体中起到了免疫刺激剂的效果。
目前人们对水产动物的免疫系统还未完全研究清楚，特别是, 水生无脊椎动物免疫机制的基础研究还比较迟缓，加上一些评价标准、检测指标难以确定、检测手段落后等原因，制约着水产动物免疫学的发展，同时也制约了
今后应借鉴其他相关学科的技术、方法和手段，开展脂肪酸对水产动物免疫系统作用机制的深入研究，建立一套适合水产动物脂肪酸营养与其免疫功能及抗病力的研究和检测评价的方法。进一步研究使用不同脂肪源对水产动物免疫功能和抗病力的影响，长期进行水产动物免疫功能和疾病防治的综合调查研究，可为养殖水产动物持续变换脂肪源提供重要的资料。

水产动物饲料添加剂考试题
1.当前水产动物饲料酶制剂研究开发与应用中存在什么主要问题？今后应
如何开发水产饲料酶制剂？
2.请您阐述一下目前已有的几种微生态制剂的作用机理，并结合水产动物及
水产养殖的特点，论述水产动物饲料微生态制剂研究开发的思路及工艺过
程？
3.影响水产动物着色剂使用效果的因素主要有哪些？开发有效的水产动物着
色剂应注意哪些关键性的问题？
4. 请阐述维生素C 影响水产动物免疫力的可能机制？并试述影响维生素C提
高水产动物免疫机能的因素？
5.结合当前水产动物饲料添加剂研究开发及应用现状，阐述今后水产动物饲
料添加剂研究的重点、难点与热点问题？

作者: 武山湖 时间: 2011-6-23 12:30
好文，要好好仔细研读。

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