【正文】 淡水魚類礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)葉元土蘇州大學(xué)一、概述（一）礦物元素的分類礦物元素按動(dòng)物體內(nèi)含量或需要不同分成常量礦物元素和微量礦物元素兩大類。常量礦物元素一般指在動(dòng)物體內(nèi)含量高于50mg/kg的元素，主要包括鈣、磷、鈉、鉀、氯、鎂、 硫等七種。微量礦物元素一般指在動(dòng)物體內(nèi)含量低于50mg/kg的元素，目前查明必需的微量元素有Fe、Zn、銅、錳、碘、硒、鈷、鉬、氟、鉻、硼等十二種。鋁、釩、鎳、錫、砷、鉛、鋰、溴等8種元素在動(dòng)物體內(nèi)的含量非常低，在實(shí)際生產(chǎn)中基本上幾乎不出現(xiàn)缺乏癥。（二）礦物元素的主要營(yíng)養(yǎng)作用動(dòng)物體內(nèi)存在的礦物元素具有重要的營(yíng)養(yǎng)生理功能：有的參與體組織的結(jié)構(gòu)組成，如鈣、磷、鎂以其相應(yīng)鹽的形式存在，是骨、牙齒和鱗片的主要組成部分；有的作為酶（參與輔酶或輔基的組成）的組成成分（如Zn、錳、銅、硒等）和激活劑（如鎂、氯等）參與體內(nèi)物質(zhì)代謝；有的作為激素組成（如碘）參與體內(nèi)的代謝調(diào)節(jié)等；還有的元素以離子的形式維持體內(nèi)電解質(zhì)平衡和酸堿平衡，如Na+、K+、Cl等。礦物元素必須由外界供給，當(dāng)外界供給不足，不僅影響生長(zhǎng)或生產(chǎn)，而且引起動(dòng)物體內(nèi)代謝異常、生化指標(biāo)變化和缺乏癥。在缺乏某種礦物元素的飼糧中補(bǔ)充該元素，相應(yīng)的缺乏癥會(huì)減輕或消失。（三）礦物元素與養(yǎng)殖魚類的形體飼料中礦物元素的組成和含量與養(yǎng)殖魚類的形體有很大的關(guān)系，在養(yǎng)殖實(shí)際生產(chǎn)中，可以通過飼料礦物元素組成、營(yíng)養(yǎng)水平的調(diào)節(jié)對(duì)養(yǎng)殖魚類形體的控制產(chǎn)生重要的影響，這主要是通過對(duì)魚體骨骼系統(tǒng)的生長(zhǎng)、發(fā)育而產(chǎn)生影響；同時(shí)，也通過對(duì)代謝的調(diào)節(jié)控制作用而對(duì)養(yǎng)殖魚類的形體產(chǎn)生重大影響，如飼料中磷供給不足時(shí)，除了嚴(yán)重影響骨骼系統(tǒng)的生長(zhǎng)和發(fā)育外，還將抑制魚體對(duì)飼料脂肪的氧化分解速度、影響脂肪氧化供能效率，并對(duì)生長(zhǎng)速度產(chǎn)生抑制作用，還導(dǎo)致魚體肌肉、內(nèi)臟和腸系膜積累過多的脂肪，使魚體內(nèi)臟比、肝胰臟比顯著增加，魚體出現(xiàn)“大肚”、“短胖”的形體。關(guān)于魚類的體型，通常是比較魚體三條幾何軸線的相對(duì)比例。條幾何軸線分別為：①頭尾軸、又稱主軸，為自頭的前端至尾的末端貫穿體軀中央的一條軸線，②背腹軸、又稱縱軸，為自背部最高處通過頭尾軸至腹部的一條軸線； ③左右軸、又稱橫軸，為自左至右(或右至左)與頭尾軸、背腹軸成垂直的一條軸線。魚類由于生活習(xí)性及棲息環(huán)境的不同，產(chǎn)生多種多樣的體型，其中較常見的有下列幾種。①紡綞型，頭尾軸最長(zhǎng)，背腹軸較短，左右軸最短。整個(gè)魚體頭尾稍尖，中部大，形如梭狀。這是最常見的一種體型。這種體型適于游泳，動(dòng)作迅速，多生活于水的中上層，如淡水中的草魚、鯉魚、鯽魚等都屬于此類型。②側(cè)扁型，頭尾軸較短，背腹軸相對(duì)較長(zhǎng)，左右軸更短。體短而高，左右側(cè)扁。這種體型也很常見。游泳不快，行動(dòng)緩慢，多生活于中、下層水流較緩處，如淡水的團(tuán)頭魴、長(zhǎng)春鳊，海水中的鯧和許多珊瑚礁魚類。 ③平扁型，頭尾軸一般，背腹軸最短，左右軸較長(zhǎng)。體背腹平扁，左右寬闊。這類體型的魚行動(dòng)緩慢，適于底層生活如淡水中平鰭鰍科的某些魚，海洋中的虹、鰩、鲼鯨魚和其它脊椎動(dòng)物的方位 ④棍棒型，頭尾軸極長(zhǎng)，背腹軸和左右軸均短，且略相等。體呈棍棒狀。這類體型的魚一般動(dòng)作緩慢，適于水底穴居或穿繞于水底的礁石巖縫之間，如淡水中的鰻鱺、黃鱔等。上述四種為基本體型，除外還有許多獨(dú)特的類型，尤其是海洋魚類更為多樣。魚類的正常生長(zhǎng)應(yīng)該建立在魚類骨骼系統(tǒng)的正常發(fā)育、生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，有了好的骨骼系統(tǒng)才可能有正常的肌肉系統(tǒng)的發(fā)育和生長(zhǎng)、才可能保持正常的形態(tài)。在養(yǎng)殖實(shí)際生產(chǎn)中，飼料物質(zhì)對(duì)養(yǎng)殖魚類的形體可以產(chǎn)生一定的影響，而礦物質(zhì)元素的作用尤為重要。例如礦物質(zhì)元素如錳、Zn、磷等供給不足時(shí)，魚體骨骼系統(tǒng)不能正常第生長(zhǎng)和發(fā)育，魚體的頭骨、鰓蓋骨、脊椎骨等會(huì)出現(xiàn)畸形，導(dǎo)致魚體出現(xiàn)頭部畸形、整個(gè)魚體畸形等現(xiàn)象。同時(shí)，更多的是關(guān)注魚體“長(zhǎng)條形”與“短胖形”、魚體“過瘦”、“過肥”等情況。市場(chǎng)和消費(fèi)習(xí)慣要求魚體內(nèi)臟重量少即魚體內(nèi)臟比小，魚體背部較寬且肉多，魚體長(zhǎng)度適中而不要過長(zhǎng)或過短。根據(jù)我們已經(jīng)進(jìn)行的研究結(jié)果表明，通過飼料中礦物元素供給量、礦物元素之間比例關(guān)系的調(diào)整，可以對(duì)養(yǎng)殖魚類的體長(zhǎng)生長(zhǎng)率、體長(zhǎng)/體重比、內(nèi)臟比、肝胰臟比、肥滿度等魚體形體進(jìn)行控制，生產(chǎn)出滿足市場(chǎng)需要的產(chǎn)品。針對(duì)魚體形體參數(shù)和養(yǎng)殖魚類市場(chǎng)對(duì)形體的要求，建議在進(jìn)行飼料配方篩選、尤其是礦物質(zhì)元素配方篩選的時(shí)候，在進(jìn)行飼料養(yǎng)殖效果評(píng)價(jià)的時(shí)候，除了常規(guī)的體重生長(zhǎng)速度指標(biāo)外，應(yīng)該增加魚體的形體指標(biāo)，這樣可以使養(yǎng)殖魚類的形體盡可能滿足市場(chǎng)的需要。這些形體指標(biāo)包括魚體體長(zhǎng)生長(zhǎng)速度，實(shí)際上對(duì)應(yīng)的就是魚體主軸骨骼系統(tǒng)的生長(zhǎng)速度；魚體體寬生長(zhǎng)速度，實(shí)際對(duì)應(yīng)的是魚體橫軸骨骼系統(tǒng)的生長(zhǎng)速度；魚體提高生長(zhǎng)速度，實(shí)際上對(duì)應(yīng)的就是魚體縱軸骨骼系統(tǒng)的生長(zhǎng)速度。根據(jù)魚體三軸骨骼系統(tǒng)的生長(zhǎng)需要可以得到滿足市場(chǎng)需要的養(yǎng)殖魚類的形體。關(guān)于飼料礦物元素對(duì)草魚形體的影響，林仕梅等（2000）采用11因素、2水平的L12(211)正交表設(shè)計(jì)Fe、Cu、Mn、 Zn、 Co、 I、 Se、Cr、Ca、 P、 Mg共11種礦物質(zhì)元素對(duì)草魚體重生長(zhǎng)和體長(zhǎng)生長(zhǎng)率的影響，在試驗(yàn)的11種微量、常量元素中，F(xiàn)e、Cu、Zn、Co、I、Ca的用量在常規(guī)水平上增加50%、以Fe、Cu、Ca更為明顯，這表明促進(jìn)了草魚主軸骨骼的生長(zhǎng)；同時(shí)，F(xiàn)e、Cu、Mn、Zn、I、Mg的用量在常規(guī)水平增加50%時(shí)均有降低草魚肥滿度的作用，可能使內(nèi)臟重量、肝胰臟重量減小的作用結(jié)果。上述結(jié)果表明這些礦物質(zhì)在現(xiàn)有草魚需要量水平上進(jìn)一步增加用量可以提高草魚的體長(zhǎng)生長(zhǎng)率、影響草魚的肥滿度。具有促進(jìn)草魚主軸骨骼生長(zhǎng)的作用結(jié)果。關(guān)于飼料礦物元素對(duì)鯽魚形體的影響，郭建林等（2007）以肥滿度、內(nèi)臟比、肝胰臟比和性腺比等指標(biāo)來反映Fe、Cu、Mn、Zn對(duì)異育銀鯽形體的影響。結(jié)果表明，隨著Fe補(bǔ)充量的增加，肥滿度、內(nèi)臟比和肝胰臟比下降，性腺比略有下降。肥滿度、內(nèi)臟比、肝胰臟比和性腺比隨著Cu補(bǔ)充量的增加而上升。隨著Mn補(bǔ)充量的增加，肥滿度有先下降后上升的趨勢(shì)，內(nèi)臟比、肝胰臟比和性腺比上升。隨著Zn補(bǔ)充量的增加，肥滿度和肝胰臟比有先上升后下降的趨勢(shì)，而內(nèi)臟比和性腺比則下降。這表明在飼料中補(bǔ)充Fe和Zn能使異育銀鯽體長(zhǎng)生長(zhǎng)大于體重生長(zhǎng)，其體形向“長(zhǎng)條形”發(fā)展，而補(bǔ)充Cu和Mn使異育銀鯽體重生長(zhǎng)大于體長(zhǎng)生長(zhǎng)，使魚體向“肥壯形”發(fā)展。這與葉元土等（2003）對(duì)斑點(diǎn)叉尾鮰的報(bào)道是相一致的，其研究表明，F(xiàn)e、Zn、I的增加可使體長(zhǎng)/體重比增加、使體長(zhǎng)生長(zhǎng)快于體重的增長(zhǎng)，其結(jié)果使魚體向“長(zhǎng)條形”發(fā)展；而Cu、Mn、Co、Se、Cr、Ca、P、Mg的增加使體長(zhǎng)/體重的值減小，可使體重的增長(zhǎng)大于體長(zhǎng)的生長(zhǎng)，使魚體向“肥”、“粗壯”體型發(fā)展。而蔣蓉（2006）在對(duì)黃顙魚的研究中表明，F(xiàn)e、Mn和Zn的增加對(duì)肥滿度生長(zhǎng)有利，且更有利于魚體肌肉生長(zhǎng)，使魚體向“肥”、“粗壯”體型發(fā)展。這表明微量元素對(duì)不同魚的形體影響是有區(qū)別的，這可能與魚的種類、微量元素的補(bǔ)充量和水體環(huán)境有關(guān)。對(duì)胡子鯰（糖精等2007）的研究表明，在飼料中補(bǔ)充Zn對(duì)胡子鯰體長(zhǎng)生長(zhǎng)率的影響最大， Zn的補(bǔ)充有利于提高胡子鯰的體長(zhǎng)生長(zhǎng)率，并有效提高魚體的肥滿度；隨Cu、Fe的補(bǔ)充量的增加胡子鯰體長(zhǎng)生長(zhǎng)率提高，肥滿度差異不大；Mn的補(bǔ)充在各濃度水平對(duì)胡子鯰的體長(zhǎng)生長(zhǎng)率、肥滿度都沒有很大的影響。Mn的補(bǔ)充量能夠滿足胡子鯰的生長(zhǎng)的需要，未表現(xiàn)不良影響。～。在實(shí)際生產(chǎn)中，通過微量元素的補(bǔ)充對(duì)魚體形體進(jìn)行調(diào)節(jié)是可行的。，但必須在魚體、肌肉安全限量范圍之內(nèi)。（四）礦物質(zhì)元素從營(yíng)養(yǎng)到毒性必需礦物元素和有毒有害元素對(duì)動(dòng)物而言是相對(duì)的。一些礦物元素，在飼糧中含量較低時(shí)是必需礦物元素，在含量過高情況下則可能是有毒有害元素。在二十世紀(jì)七十年代以前，把硒歸類為有毒有害元素，因?yàn)樵趧?dòng)物的飼糧中硒含量超過56mg/kg會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物中毒。但是，當(dāng)飼糧硒缺乏時(shí)，既影響動(dòng)物的生長(zhǎng)或生產(chǎn)，又出現(xiàn)典型的缺乏癥，所以它又是必需礦物元素。其它的礦物元素如砷、鉛、氟等，一般情況下都稱為有毒有害元素，但現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)這些元素具有一定營(yíng)養(yǎng)生理功能，發(fā)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)性的缺乏癥，因此這些礦物元素可能也是動(dòng)物必需的礦物元素。動(dòng)物對(duì)這些元素的需要量都非常低，一般不出現(xiàn)缺乏或不足，生產(chǎn)上最容易出現(xiàn)的是中毒問題，其必需性因而被忽視。幾乎所有的必需礦物元素?cái)z入過量后都會(huì)出現(xiàn)中毒，但中毒劑量存在很大差異。在淡水魚類飼料中，銅和硒是容易出現(xiàn)中毒的2種微量元素，這2種元素從營(yíng)養(yǎng)到毒性的劑量范圍較小，如果不多加注意很容易出現(xiàn)毒性反應(yīng)。銅在一般淡水魚類礦物質(zhì)預(yù)混料中的補(bǔ)充劑量一般使5mg/kg以下，加上飼料原料中的銅含量，在飼料中的實(shí)際銅含量也一般在30mg/kg以下，如果超過這個(gè)劑量就會(huì)影響?zhàn)B殖魚類的生長(zhǎng)速度和對(duì)飼料的利用效率，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致魚體體表如鰭條基部、尾部和鰓出血，引起肝胰臟壞死等癥狀。而關(guān)于硒的營(yíng)養(yǎng)和毒性也有類似的情況，加上飼料原料中的硒在可以在3mg/kg以下，這個(gè)劑量范圍對(duì)養(yǎng)殖魚類是有促進(jìn)作用的，如果飼料中硒的含量超過5mg/kg就會(huì)出現(xiàn)中毒癥狀。在實(shí)際生產(chǎn)中，在飼料配方編制的時(shí)候，一定要注意飼料原料中礦物元素的含量，要避免是預(yù)混料中的礦物元素和飼料原料含有的礦物元素疊加后超過其適宜含量的情況。例如，豬血粉類飼料原料、酵母類飼料原料通常含銅較高，如果使用量過大就會(huì)出現(xiàn)飼料總銅含量超過30mg/kg的適宜劑量范圍，魚體會(huì)出現(xiàn)銅慢性或急性中毒的情況。另外，還要注意地區(qū)水域環(huán)境中礦物元素含量的影響。例如，在含硒豐富的土壤、水域含硒高的地區(qū)，可以不在礦物質(zhì)預(yù)混料中補(bǔ)充硒。在富含鐵的地區(qū)可以適當(dāng)降低礦物質(zhì)預(yù)混料中鐵的補(bǔ)充量，在含鎂很高的地區(qū)也可以在礦物質(zhì)預(yù)混料中不再補(bǔ)充鎂，否則會(huì)出現(xiàn)鎂過量引起養(yǎng)殖魚類出現(xiàn)狂游的現(xiàn)象。（五）魚類可以從水域環(huán)境中吸收礦物元素水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物與陸生動(dòng)物最大的差異是水產(chǎn)動(dòng)物生活在水域環(huán)境中，由此產(chǎn)生的關(guān)于礦物質(zhì)元素的來源也與陸生動(dòng)物有很大的差異。魚體可以直接吸收溶解于水域環(huán)境中的無機(jī)礦物離子作為營(yíng)養(yǎng)需要，而陸生動(dòng)物只能靠飲水吸收水體中 的無機(jī)礦物離子。因此，只要水域環(huán)境中有足夠的無機(jī)礦物離子可以被水產(chǎn)動(dòng)物的皮膚、鰓和腸道吸收，水產(chǎn)動(dòng)物就可以不依賴于從飼料中供給，養(yǎng)殖魚類就不會(huì)出現(xiàn)礦物元素缺乏癥。只有水域環(huán)境中的無機(jī)礦物離子不能滿足需要的時(shí)候，才依賴于從飼料中供給。同時(shí)，水產(chǎn)動(dòng)物于陸生動(dòng)物在礦物元素營(yíng)養(yǎng)作用的另外一個(gè)重大差異是關(guān)乎滲透壓調(diào)節(jié)需要的礦物元素種類和量的問題。Na+、K+、CI是調(diào)節(jié)動(dòng)物滲透壓的主要礦物元素，而這三種礦物元素在水域環(huán)境中含量較高，同時(shí)，配合飼料原料中的含量也較高，再者，淡水魚類是魚體內(nèi)的滲透壓高于水域環(huán)境、魚體需要不斷排除過多的水分。因此，在淡水魚類飼料中不宜再補(bǔ)充食鹽，以避免魚體忍受過高的滲透壓應(yīng)激反應(yīng)。淡水魚類可以從水域環(huán)境中直接吸收可溶解的礦物鹽類，這也使得淡水養(yǎng)殖出現(xiàn)一定的地區(qū)差異。在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)同一個(gè)飼料產(chǎn)品，在一些地區(qū)生長(zhǎng)效果很好，而在其他地區(qū)則效果不佳，其原因除了養(yǎng)殖技術(shù)差異、氣候差異外，水域環(huán)境中礦物元素含量差異也是原因之一。例如，曾經(jīng)出現(xiàn)過在一些地區(qū)的養(yǎng)殖魚類形體很好，相同的飼料在土壤和水體含鐵高的地區(qū)養(yǎng)殖魚體細(xì)長(zhǎng)、偏瘦的情況，這主要是水域環(huán)境中含鐵過高所致。再如，在一些含鎂比較高的地區(qū)，養(yǎng)殖魚類出現(xiàn)狂游，檢查也沒有發(fā)現(xiàn)寄生蟲，后來將礦物質(zhì)預(yù)混料中的鎂去掉，其狂游的癥狀自然消失了。在一些含鈣很高的水體，養(yǎng)殖斑點(diǎn)叉尾鮰等無鱗魚，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)魚體體色退化、體色變白色的情況，而同樣的飼料在其他地區(qū)沒有這種情況，其原因之一是過高的鈣會(huì)使黑色素細(xì)胞中的黑色素體聚集而導(dǎo)致魚體體色變?yōu)榘咨?。（六）魚體內(nèi)礦物元素代謝動(dòng)態(tài)平衡魚體內(nèi)礦物元素處于動(dòng)態(tài)平衡，其主要來源是飼料和水域環(huán)境中吸收，因此，礦物元素吸收的部位包括消化道、鰓和皮膚；而從體內(nèi)排除的礦物元素主要包括腎臟、鰓和皮膚；而在魚體體內(nèi)器官組織中，礦物元素也是在不同的器官組織流動(dòng)，其中，臨時(shí)性貯存礦物元素的主要器官組織包括骨骼、鱗等。體內(nèi)礦物元素存在形式也多種多樣，但主要是以蛋白質(zhì)及氨基酸相結(jié)合的形式存在，也有以游離狀態(tài)存在。不管以任何形式存在或轉(zhuǎn)運(yùn)，都始終保持動(dòng)態(tài)平衡，這些礦物元素在體內(nèi)不斷地進(jìn)行著吸收和排出、沉積和分解，即礦物質(zhì)的周轉(zhuǎn)代謝這是礦物元素在體內(nèi)代謝的重要特征。各種礦物元素進(jìn)入組織器官或從組織器官分解、排泄都必需經(jīng)過血液，因此，血液在礦物元素周轉(zhuǎn)中起著重要的作用。肌肉，骨骼,鱗消化道 軟組織器 官 飼料 血 液 鰓、皮膚養(yǎng)殖水體 體表、鰓、尿 二、養(yǎng)殖魚體礦物元素元素與飼料礦物之間的相關(guān)性飼料供給的礦物元素與養(yǎng)殖魚體全魚和各器官組織中相應(yīng)元素之間的相關(guān)性是礦物元素營(yíng)養(yǎng)研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一，應(yīng)該包括礦物元素?cái)?shù)量與魚體各器官組織積累的相應(yīng)元素?cái)?shù)量的關(guān)系、飼料中供給的礦物元素之間比例關(guān)系與魚體器官組織積累的相應(yīng)礦物元素之間比例的相互關(guān)系，這是探討飼料礦物元素對(duì)魚體生理作用、尤其是對(duì)各器官組織生理作用的重要內(nèi)容，并以此為依據(jù)，探討飼料中供給的礦物元素適宜含量和適宜的配比。目前這方面的研究資料非常有限，尤其是關(guān)于各器官組織的礦物元素研究資料更少。我們?cè)趯?shí)用飼料中按照L9（34）正交設(shè)計(jì)方案補(bǔ)充Cu、Fe、Mn、Zn后，以飼料中Cu、Fe、Mn、Zn實(shí)際測(cè)定值為基礎(chǔ)，在經(jīng)過室內(nèi)、或池塘網(wǎng)箱養(yǎng)殖后，分析飼料中Cu、Fe、Mn、Zn 4種微量元素與魚體全魚、肝胰臟、脾臟、腎臟、心臟、腦、皮膚、肌肉；脊椎骨、頭骨等器官、組織中相應(yīng)元素的含量、4種微量元素相互比例與魚體器官、組織4種微量元素相互比例的相關(guān)性，探討飼料微量元素含量、相互比例對(duì)魚體器官、組織微量元素含量的影響規(guī)律。目前已經(jīng)完成了對(duì)鯽魚、黃桑魚、胡子鯰的相關(guān)研究。在以黃顙魚為試驗(yàn)對(duì)象（葉元土等2006）研究中，分析飼料中Fe、Cu、Zn、Mn與全魚和各器官組織中響應(yīng)元素?cái)?shù)量的相關(guān)性。結(jié)果表明，魚體器官、組織中微量元素含量與飼料中相應(yīng)元素含量的相關(guān)性分析結(jié)果主要有以下特征。與飼料中3個(gè)Cu水平成顯著正相關(guān)的有脾臟（）、頭骨（）中Cu含量變化，表明隨著飼料中Cu水平的提高，脾臟、頭骨中積累的Cu也顯著增加；成顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系的為腦（）中Cu含量變化，表明隨著飼料中Cu水平的增加，腦中積累的Cu含量顯著下降