■ 王熙涛 徐永平 尤建嵩 金礼吉 李淑英 王晓丽 李晓宇 王丽丽

（1.大连理工大学生命科学与技术学院，辽宁大连 116024；2.动物性食品安全保障技术教育部工程研究中心，辽宁大连 116620；3.大连赛姆生物工程技术有限公司，辽宁大连 116620）

刺参（Apostichopus japonicusSelenka)又称仿刺参，属棘皮动物门（Echinodermata）海参纲（Holothuroidea）楯手目（Aspidochirota）刺参科（Stichopodidae）仿刺参属（Apostichopus）中的一种。刺参具有很高的营养价值和保健功能，近年来随着人们生活水平的提高及消费观念的转变，刺参消费需求不断攀升，使得刺参养殖业迅猛发展。2009年全国的刺参增养殖面积达150万亩，产量达到10万吨，行业产值达到200多亿。随着刺参养殖模式由粗放式转向集约化，刺参饲料的研究受到了养殖人士极大的关注。集约化水产养殖的饲料成本占整个养殖成本的65%～70%左右[1]，如果饲料营养配比不合理或转化率低，就会严重影响养殖的经济效益。鉴于此，本文将对刺参饲料研究的进展及发展方向进行综合论述与探讨。

1 刺参的食性及天然饵料的选择

1.1 刺参的食性

对刺参的解剖观察发现[2]，其肠道内容物主要为藻类、小型贝类及有口虫等微小生物，以及动植物碎屑与海底沉积物。刺参对不同食物的消化吸收情况有所差异，资料显示[3]，刺参对摄入泥土中的有机物质的消化率约为15%，对动物性的碎屑、鞭毛藻和硅藻、细菌类的消化吸收率约达到87%。不同发育阶段的刺参对不同食物的消化吸收情况也不尽相同。体干重20 g左右的成参对植物性饵料的消化率为（67.5±7.3）%，而体重3 g左右的幼参对同样饵料的消化率要略高，为（76.4±6.8）%[4]。隋锡林[5]的研究结果表明，刺参超过70%的能量需求来自于细菌，微生物可能是刺参最重要的饵料之一。对刺参在自然条件下的生态习性和生理习性的研究表明，自然条件下刺参的天然饵料主要是各种海洋植物的碎片、小型动植物及其碎屑（如底栖硅藻、双壳类、小型的腹足类、桡足类）、无机微粒（如贝壳碎片）及微生物[6]。

1.2 刺参天然饵料的选择

传统的刺参池塘养殖，放养密度低，养殖水体中天然饵料资源丰富，是刺参生长有效的食物来源。刺参不同的发育阶段具有不同的生理、营养特点，在各个发育阶段其主要的天然饵料也不尽相同（如表1所示）。在刺参幼体时期，以盐藻、湛江等鞭金藻和角毛藻混合投喂培育效果最好[7]。稚参和幼参时期饲喂的底栖硅藻以舟形藻、卵形藻为好，而褐藻藻粉或大型海藻磨碎液的种类目前有鼠尾藻、马尾藻、大叶藻等，实践证明鼠尾藻效果最佳。目前成参的养殖方式以池（围）塘养殖或海上吊笼养殖为主[8]，这一阶段的刺参主要以天然环境下的水底有机物碎屑、腐败的藻类碎片或微生物等为主要食物。因此，根据刺参不同发育阶段的生理和生态特点，了解各个时期刺参的自然食性对于刺参饲料的研制至关重要。

表1 刺参各发育阶段所需的主要天然饵料

2 刺参消化能力及人工配合饲料的研究

2.1 刺参消化能力的研究进展

为了研制出适合刺参消化吸收的人工配合饲料，应对刺参的消化能力做出全面详细的研究。刺参的消化能力与体内消化酶的组成和含量直接相关，目前已在海参消化道中检测出的消化酶主要有蛋白酶、脂肪酶、酯酶、糖苷酶 (淀粉酶、纤维素酶、褐藻酸酶、二糖酶、蔗糖酶、几丁质酶)和磷酸酶 (酸性磷酸酶、碱性磷酸酶)等[14]。目前研究最多的是蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、褐藻酸酶和纤维素酶。蛋白酶在所有消化酶中表现出最强的活性[15-16]。淀粉酶是刺参肠道中另一种主要的消化酶，其活力略低于蛋白酶[17]。Shimizu等[18]在稚参肠道内发现存在脂肪酶。研究认为，脂肪酶与刺参其它几种主要消化酶（蛋白酶、淀粉酶、褐藻酸酶和纤维素酶）相比活力最低，这可能是由于刺参消化道内酸碱环境不适于脂肪酶。唐黎等[19]在刺参体内检测到含量较低的褐藻酸酶。褐藻酸酶广泛存在于鲍鱼[20]、海胆[21]、贝类[22]和海兔[23]等海产动物的消化腺中。褐藻酸酶的酶解底物为褐藻胶，褐藻胶是海带、裙带菜、鼠尾藻、马尾藻等大型褐藻的胞间质中普遍含有的一种高分子量线性多糖，褐藻酸酶对于刺参消化海洋植物碎片起着决定性作用。但刺参体内的褐藻酸酶活力一直处于较低水平，从而限制了其对海带、裙带菜等富含褐藻胶的褐藻的消化与利用[24]。纤维素酶是在分解纤维素时起生物催化作用的一类酶，紫贻贝和鲍鱼中都发现有纤维素酶的活性，是内源性消化酶[17,25]。近年来也在刺参肠道内检测到该酶的存在，但被认为是一种外源性酶[26]。另外，由于刺参本身消化系统相对简单，食物的消化很大程度上受到外源性和内源性菌群的影响。资料表明[27]，刺参对发酵后藻类中氮的吸收率可由发酵前的20%提高到52.7%。

了解刺参体内各种酶的活性及其变化规律，对于刺参人工配合饲料的研究具有重要指导意义。但是目前对刺参消化酶的研究还比较粗浅，大都停留在定性层面，缺乏精确的定量研究，因此还有很多工作需要进一步深入开展。

2.2 刺参人工配合饲料的研究进展

随着刺参高密度集约化养殖的发展，天然饵料已经难以满足刺参养殖业的需要，现阶段刺参养殖都是将天然饵料和人工配合饲料搭配使用。活体饵料的培育周期长、占地广、成本高，受到自然资源、环境因素等条件的限制。而且鼠尾藻等公认的刺参最佳天然饵料由于过度开采，已面临供不应求、价格居高不下的困境。因此目前业界迫切需要刺参廉价代用饵料及高营养低成本人工配合饲料。

日本、韩国和俄罗斯学者[28-30]曾对刺参幼体人工配合饲料进行了尝试，但研究并没有深入开展。我国学者在这方面作出大量的研究工作，并取得了一定的成果。隋锡林等[7]研制的幼参人工配合饲料“8406”～“8408”在养殖实验中取得了较好的效果，其中“8406”的投喂组生长显著快于投喂鼠尾藻磨碎液组（P＜0.05）。朱伟等[3]利用不同蛋白质及脂肪水平的饲料对刺参进行饲喂试验，测定刺参的质量增长率、脏壁比和体成分等指标。研究结果表明：刺参的最佳蛋白质和脂肪需要量分别为18.21%～24.18%和5%。王吉桥等[31]进行了不同饲料蛋白源对刺参幼参生长影响的研究。结果表明：相对于鱼粉蛋白，刺参能更好地利用玉米蛋白和大豆蛋白等植物性蛋白源（粗蛋白消化率分别为：鱼粉组21.09%、玉米蛋白组66.49%、大豆蛋白组56.03%），这为植物蛋白在刺参饲料中的应用奠定了理论基础。

朱建新等[32]对稚参培育中几种饲料的使用进行了比较。研究表明，石莼磨碎液组和一种市售配合饲料组的稚参的生长速度显著高于鼠尾藻干粉组、海带磨碎液组及另一种配合饲料组（P＜0.05）。这一方面证明了人工配合饲料代替天然饵料的可行性，同时也说明市售配合饲料质量的参差不齐。王吉桥等[33]研究了不同饵料的搭配及投喂量对刚刚附着的稚参的生长和成活的影响，当用鼠尾藻磨碎液、人工配合饲料和酵母进行混合投喂时，人工配合饲料所占比例较大的组（含65%的配合饲料）刺参的生长速度总体上显著快于其它几组（含0～35%的配合饲料），而且体重值、成活率最高，在投喂量适当的前提下，人工配合饲料的添加量和刺参的生长速度及成活率呈正相关。近几年，贝类粪便经常被用来作为刺参食物来源的补充。Yuan等[34]利用干的贝类粪便、藻粉或二者的不同组合来饲喂刺参。结果表明，与其他饲喂组相比，75%贝类粪便 +25%藻粉饲喂组刺参的生长速度最快，终体重最大。根据生产实践，有学者提出效果较好的刺参养成饲料，其成分为：淀粉50%、海藻粉22%、海泥20%、鱼粉8%；或者海藻粉60%，麸皮、玉米面、豆饼30%，鱼粉10%[35]。在养殖实践过程中，也有用地瓜粉、杂鱼虾粉、麸皮等喂养海参的例子[36]。

发酵饲料近年来在水产养殖中得到较广泛研究，并取得一定进展。姜燕等[37]研究了水产诱食酵母发酵饲料促进刺参生长的效果。试验结果表明，经发酵处理后饲料中的大分子蛋白质发生降解，为期50 d的饲喂实验显示：发酵饲料组刺参的生长速度显著优于未发酵饲料组（P＜0.05）。大连理工大学动物生物技术与营养研究室[38]研究了微生物发酵饲料对刺参生长性能的促进作用。研究结果表明，当利用芽孢杆菌、乳酸菌等益生菌制备的微生物发酵饲料饲喂刺参时，与对照组相比，其特定生长率、饲料转化率、粗蛋白表观消化率等指标都有显著增长（P＜0.05），表明发酵饲料能够更好地满足刺参健康快速生长的需要，具有良好的应用潜力。

目前幼参和成参的室内养殖基本依靠投喂人工配合饲料。人工配合饲料能够弥补天然饵料营养的不足，当刺参发育到幼参时期（体长＞1 cm），刺参食性进一步向成体转变，其营养需求和摄食量不断增加，天然饵料无法满足生长发育的需要，生产上更加依赖于人工配合饲料的使用。

3 刺参饲料加工处理方式

刺参人工配合饲料的加工工艺与其他水产饲料的加工工艺类似，大体上包括：原料粗粉碎、混合、超微粉碎、熟化、制粒及再次粉碎到所需粒径等步骤。目前市场上使用的商品化人工配合饲料根据其加工工艺和形态的不同，可分为粉末饲料、颗粒饲料两种。粉末饲料在生产上使用较多，主要用于刺参的室内人工培育，它是将各种原料按比例混合后粉碎到一定粒度（一般为50～250 μm），使用时与水混匀后全池泼洒。但这种粉末饲料入水后极易溃散，导致刺参利用不均衡且营养成分溶失严重，对水质造成污染。颗粒饲料在室内养殖中使用较少，多作为天然饵料的补充，它是把粉末饲料经过挤压成型，制成直径约2 mm，长度1～2 cm的棒状。这种饲料对水体影响较小，但在水体中分布面小且不均匀，由于刺参对颗粒饲料的利用依赖于其在水中的软化、散开程度，因而限制了其在高密度养殖中的应用[39]。鱼虾养殖中虽然成功研发出应用于生产的微黏饲料、微囊饲料、微膜饲料，但是生产这些微粒饲料的工艺复杂，成本较高，并且用现有加工工艺生产的刺参微粒饲料不适合刺参所特有的摄食和营养消化生理特性。大连理工大学动物生物技术与营养研究室在现有微性微粒饲料的基础上，利用微切变-助剂互作技术，优化饲料的配方和生产工艺，研制了一种新型的绿色、环保的刺参专用微胶团饲料[39]。实验结果表明：在水体中，微胶团饲料的总质量散失和单一营养成分溶失都显著低于商品粉末饲料（P＜0.05），饲喂微胶团饲料的实验组生长速度显著高于商品粉末饲料组（P＜0.05）。微胶团饲料组养殖水体的浊度、氨氮和化学耗氧量也都显著低于商品粉末组（P＜0.05）。可见，利用该微胶团饲料替代现有商品饲料，能够提高刺参营养水平、改善水体环境、降低刺参疾病的爆发，因而微胶团饲料具有巨大的应用前景。

4 刺参饲料目前存在的问题

4.1 刺参营养需要标准缺乏

无论国内国外，刺参营养需求方面的研究均处于初期探索阶段，主要研究内容大多集中于刺参对蛋白质、能量、钙、磷等主要营养指标的需求，鲜见对微量养分需求的研究，更未见系统的以维持免疫水平最大化为目的的营养需求的研究。虽然有些学者在此方面做了一定工作[40-44]，但积累的成果仍不足以制定刺参营养需要标准或饲养标准，因此迫切需要加强研究。过去我们给畜禽或鱼类配制全价饲料时往往参照NRC营养需要标准，而目前中国是刺参生产第一大国，现实的需求以及我国的研究实力和综合国力决定，我们迫切需要同时也有能力为刺参制定一个营养需要标准。而这一标准的制定不能因循NRC的静态标准，而应充分吸收近年来人们在生态营养、营养免疫、药效营养品、非抗生素抗病的新成果和新理念，以满足海参免疫力最大化的营养需要。

4.2 刺参人工配合饲料配方及加工技术方面

刺参养殖过程中尤其是幼参培育需要投喂大量人工配合饲料，饲料的质量是关系刺参生长和水体环境的重要因素。当前市场销售和使用的刺参饲料多以简单的海藻和海泥为主要原料，配方简单，加工工艺粗糙，效果不稳定。目前幼参养殖中仍以粉末饲料为主，其入水后溃散严重，刺参利用不均衡，营养成分损失较大，对水体环境造成很大污染。因此有必要借鉴其它水生动物如鱼虾等饲料加工技术，研究适合刺参营养需要的，利用率高、稳定性较好的全价配合饲料。

4.3 刺参饲料标准滞后

与蓬勃发展的刺参产业相比，刺参饲料相关的现有标准仅有2006年颁布的《刺参配合饲料》（SC 2037—2006）及2009年颁布的国家标准《水产配合饲料第7部分：刺参配合饲料》（GB/T 22919.7—2008）等少数几个。刺参饲料标准的发展相对滞后，尚未形成标准体系，现有的标准不能满足市场和产业发展的需求[45]，导致刺参饲料市场比较混乱，各类饲料鱼目混杂，参差不齐，国际上没有可借鉴的相关资料，又加大了制定统一饲料标准的难度。

5 未来发展的方向

刺参生长速度与刺参的主动摄食能力与消化吸收能力密切相关，因此在今后的刺参饲料研究开发中，应以与刺参生长紧密相关的生理消化及营养摄食为切入点，合理开发出符合刺参生长发育所需的全价人工配合饲料。尽管目前对刺参营养消化有一定了解，但还不够准确全面。进行全面系统的刺参营养学及生理消化的基础研究，制定出合理的优质全价饲料配方是未来刺参饲料研究发展的方向。

供给刺参正常生长的营养量一般不能支持其具有最大免疫力，为保障刺参营养摄入全面并避免大规模疾病爆发，在未来的研究中应使用生长速度和免疫力两项考察指标，同时考察养殖中若干重要环境因子，确定能使刺参生长速度和免疫力两项指标同时达到最大的营养需要，实施刺参精准营养供给，实现以营养和免疫调控为目标的新型刺参养殖策略。

在今后的研究工作中，应建立健全刺参饲料标准化体系，这有助于完善与刺参产业发展紧密结合的标准化管理体制，有助于生产、科研工作以及企业标准化的建设，促进刺参产业健康发展。

总之，随着刺参养殖规模的日益扩大，养殖者的投入不断增加，刺参的饲料问题已成为焦点。目前还存在诸多的问题有待解决，只有从刺参的营养和免疫两个方面同时着手，辅以成熟的饲料标准及养殖规范，才能保障刺参养殖这个具有重要经济价值和社会价值的行业健康稳定的可持续发展。