av Zhang jin, Dong Qiufen och Zhang Song, Guangzhou Nutriera Group Co., Ltd; Ye Xing, Pearl River Fisheries Institute, kinesiska akademin för fiskerivetenskap.
Mandarin fisk, Siniperca chuatsi (Basilewsky) (Order Perciformes, familjen Percichthyidae), distribuerar i de stora floderna och dottersjöarna i östra Kina. Det är en kommersiell fisk med ursprung i Kina och har hyllats som en av "fyra kinesiska berömda sötvattensfiskar." Köttet av mandarinfisken är delikat, söt smak, och har extremt högt medicinskt värde.
Compendium of Materia Medica beskriver, "Köttet av mandarinfisk är milt sött, giftfri och är effektiv vid behandling av konsumtionssjukdomar genom att stärka mjälten och magen och genom njur-tonifiering och kroppsstyrka.'
Det är också huvudingrediensen i signaturrätten från Anhui-köket, stinkande mandarinfisk. Efter det framgångsrika försöket att artificiellt föda upp mandarinfiskar 1984, mandarinfiskindustrin började växa, och avkastningen av mandarinfisk ökade årligen.
1993, avkastningen var bara 9, 000 ton, dock, det nådde 150, 000 ton 2003 och fördubblades till mer än 300, 000 ton 2018, till ett värde av 21 miljarder CNY. Som sådan, Mandarinfisk har blivit en av de mest populära arterna som odlats av välståndssökande kinesiska bönder.
För närvarande, odlad mandarinfisk i Kina matas huvudsakligen med dace och andra vilda fiskar. För att producera ett kilo mandarinfisk krävs minst 4,5 kg annan foderfisk, vilket resulterar i ett enormt slöseri i vattenbruksområdet.
För närvarande, en beläggningstäthet runt 4,5 fiskbitar/m2 har antagits i intensiv mandarinfiskodling, innan, den urskillningslösa ökningen av intensiv beläggningstäthet har lett till en stigande trend i utbrott av vattenbrukssjukdomar inom mandarinfiskodling.
Under 2018, överlevnadsgraden för mandarinfiskyngel var bara 30 procent, därför, förändringar av jordbruksmetoder är oundvikliga. Kommersiellt foder har fördelarna med hög effektivitet, miljövänlighet och lämplighet för industrialiserad produktion. Således, det har ansetts vara det bästa alternativet till levande mat för mandarinfiskodling.
Efter nästan två decennier av forskning och utveckling, Kinesiska forskare har uppnått genombrott på olika aspekter, såsom matningsfysiologin hos mandarinfiskar, mekanismer för tillvänjning av intagsbeteende och näringsbehov.
Mandarinfiskfoder har utvecklats från fryst färsk fisk till fuktigt foder, som innehåller fiskpasta under övergångsfasen, och så småningom till extruderat foder med stora genombrott, som har uppnåtts i fodertillverkningstekniker.
Därför, studier av mandarinfiskfoder är nödvändigt för en hållbar utveckling av den kinesiska mandarinfiskindustrin. Den här artikeln ger en genomgång av forskningsframstegen om fodernäringen av mandarinfisk i Kina, som kan fungera som referens för mandarinfiskodlare.
Fysiologiska egenskaper för utfodring av mandarinfisk
I motsats till andra köttätande fiskarter som stormunsabborre och nordlig ormhuvud, som i första hand matas på plankton under yngelstadiet, Mandarinfisken går bara över till en diet som består av annan fisk eller räkor efter att ha nått ett visst stadium.
Mandarinfiskar är köttätare när de föds, men inta annan nyfödd yngel och avvisa annan mat som plankton eller formulerat foder, därför, Mandarinfisk är kända som "undervattentigrar."
Under naturliga förhållanden, mandarinfiskar lägger ägg nästan samtidigt som de andra arterna av Kinas "fyra berömda inhemska fiskar", dock, inkubationstiden för mandarinfiskägg är kortare än för fiskäggen från andra arter.
Nykläckta mandarinfiskyngel har starka simförmåga som gör att de kan förfölja yngel av andra fiskarter, och deras tänder kommer fram tre dagar efter kläckningen, som möjliggör direkt bitning av mat.
Mandarinfiskar vistas vanligtvis i klumpar av vattenvegetation med små vattenrörelser, och upptäcka rörliga bytesdjur med hjälp av syn eller sidolinjesystemet. Fisk och räkor fångas genom bakhållspredation och sväljs direkt. Grupppredation utövas vanligtvis av mandarinfiskar, och rovdrift är mest intensiv på morgonen och kvällen.
Endast rörliga byten förföljs av mandarinfiskar medan statisk mat ignoreras, därför, formulerat foder som dispenseras direkt förblir i stort sett oätat. Under rovdriftsprocessen, mandarinfisk kan ibland svälja annan mat av misstag, dock, deras högt utvecklade smaklökar underlättar upptäckten och utvisningen av mat som svalts oavsiktligt.
Därför, Utfodring av mandarinfisk är en process som involverar samarbete mellan flera sinnesorgan, dvs. syn, sidolinjen, och smaka.
Mandarinfisk har ett högt utvecklat matsmältningssystem med ett stort antal pyloric ceca som är fördelade längst ner i magen, som ökar ytan för matsmältning och absorption av mat och säkerställer att mat smälts i rätt tid. Därför, förståelsen av fysiologin och utfodringsegenskaperna hos dessa "naturligt födda köttätare" utgör grunden för tillvänjning av mandarinfiskar till formulerat foder.
Tillvänjning av mandarinfiskar och selektiv uppfödning av lättvana raser
Studierna av mandarinfiskarnas utfodringsfysiologi har visat att arten identifierar matens form och storlek genom syn, bestämmer matens avstånd och position genom sidolinjen, och detekterar matens smak och hårdhet/mjukhet genom smaklökar i munhålan för att välja välsmakande mat för intag.
Dessa tre aspekter är oumbärliga i utfodringsprocessen för mandarinfisk. Mandarinfiskar uppvisar en optomotorisk respons, det vill säga deras ögon visar starka spårningssvar på rörliga betesfiskar av vissa former, och betesfisk detekteras ytterligare och lokaliseras genom sidolinjen innan en attack inleds.
Därför, att vänja mandarinfisk till formulerat foder, förutom att ta upp frågorna om näringsbehovet för mandarinfisk och smaklighet, en tillvänjningsprocess för att "lura" synen och sidolinjen måste formuleras.
Den framgångsrika tillvänjningen av mandarinfisk till formulerat foder kan uppnås genom att utnyttja den betingade reflexen av utfodring hos fisk. I en tidigare studie har forskare fastställt, i mandarin fisk, en villkorlig reflex av mat som rycker i vattenytan genom utmatning av levande bete.
Senare, det utmatade fodret ersattes med död fisk, fiskbitar, och så småningom mjuk pelletsmatning. Efter 15 dagars tillvänjning, mandarinfiskyngel som väger 5-245 g är vana vid mjukt pelletsfoder, och en tillvänjningsgrad på upp till 70 procent uppnåddes.
I kontrast, för mandarinfisk som inte genomgick den villkorade reflexetableringsprocessen med levande bete, det kommer att avvisa alla fiskbitar eller pelletsfoder. Genom att etablera en betingad reflex av matning och följa tillvänjningsprocedurer, tillvänjning av mandarinfiskar till formulerat foder kan framgångsrikt uppnås i små vattendrag som nätfack eller betongdammar.
Dock, tillämpningen av denna strategi i fiskdammsodling har resulterat i låga tillvänjningsframgångsgrader på grund av komplexiteten i tillvänjningsprocedurer för yngel och svårigheter med att ge stöd för beredning av mjuk pelletsfoder, och detta begränsar utvecklingen av formulerat foder för mandarinfisk.
Under processen att vänja mandarinfisk till formulerat foder, man fann att en liten minoritet mandarinfiskar lätt kan vänjas, och tillvänjning kan uppnås på relativt kort tid, medan en viss andel av fiskarna fortfarande avvisar formulerat foder trots försök till tillvänjning.
Dessutom, det visade sig att tillvänjning kan uppnås utan ansträngning i en annan mandarinfiskart som är hemma i Yalu River i Kina, leopardmandarinfisken (Siniperca scherzeri).
Därför, förekomsten av "lätt vana" mandarinfiskgener i naturen gör selektiv uppfödning av lättvana mandarinfiskraser möjlig. De nuvarande strategierna för tillvänjning av mandarinfisk till formulerat foder är främst baserade på selektiv uppfödning av nya och lättvana raser och består av två huvudstrategier:
1) Korsning av mandarinfisk och leopardmandarinfisk, följt av urvalet av lättvana avkommor
2) Riktad screening av lättvana mandarinfiskar. Båda strategierna kräver molekylärbiologiska metoder för att hjälpa den riktade screeningen av mandarinfiskar med "lätt vana" gener för selektiv avel.
Med framstegen inom moderna molekylärbiologiska tekniker, snabb utveckling med användning av molekylära markörer för att underlätta mandarinfiskuppfödning har uppnåtts. För närvarande, Kinesiska forskare har redan etablerat en genetisk mångfaldsdatabas över mandarinfiskraserna över hela världen, klarlagt de fysiologiska mekanismerna för mandarinfisk med formulerat foder, och framgångsrikt konstruerat en genetisk kopplingskarta med hög densitet över mandarinfiskar där ställena för matning och tillväxtrelaterade gener har identifierats.
Detta arbete har lagt en solid grund för forskningen om riktad selektiv uppfödning av lättvana mandarinfiskar med användning av molekylära markörer. Under 2017, ett forskarlag vid Huazhong Agricultural University, specialiserad på forskning om mandarinfisk, framgångsrikt uppfödda den första nya rasen av mandarinfisk, kallas 'Huakang nr 1', efter åtta års selektiva avelsinsatser.
Rasen har vunnit popularitet på marknaden på grund av dess exceptionella "lättvana" egenskaper. I en tidigare studie om lättvana korsningar av mandarinfiskar, ett kinesiskt fiske avlade fram en ny korsning, den gyllene mandarinfisken, med en tillvänjningsframgångsgrad till extruderat foder som översteg 70 procent.
Användningen av molekylära markörer för att underlätta avel har avsevärt förkortat uppfödningsperioden för mandarinfiskar och gjort riktad selektiv avel möjlig, och det uppskattas att nya raser av lättvana mandarinfiskar kommer att selektivt födas upp inom det kommande decenniet.
Näringskrav för mandarinfisk och teknik för beredning av foder
De tidigaste studierna om proteinbehovet hos mandarinfisk, som kan spåras tillbaka till 1989, innebar användning av internationellt accepterade tvångsmatningsmetoder för förundersökning av proteinbehov hos mandarinfisk.
Specifikt, kasein användes som proteinkälla, och en serie proteinkoncentrationer fastställdes genom en utspädning med dextrin. Sju typer av formulerat foder, med ett råproteininnehåll som sträcker sig från 2,56 procent till 62,13 procent, användes för att tvångsmata ung mandarinfisk, och man drog slutsatsen att en högre råproteinhalt leder till en högre relativ viktökning.
Med förbättrad förståelse för matvanor hos mandarinfiskar, metoder för att vänja mandarinfisk till formulerat foder har utvecklats på basis av betingade reflexer. I tidigare studier, forskare undersökte proteinet, fett, och energibehov för mandarinfisk genom tillvänjning av mandarinfisk till mjuka fuktiga pellets.
Tidiga studier visade att med vit fiskmjöl, som en bra proteinkälla, och kycklingtarm och torskleverolja, som källor till fett, lämpligt protein- och fettinnehåll i fodret för mandarinfiskar (54,91 g) var 53 procent och sex procent, respektive, med en utfodringshastighet på fem procent.
Den lämpliga protein- och fetthalten i foder för vuxna mandarinfiskar (378,08 g) vid en utfodringshastighet på tre procent var 47 procent och 12 procent, respektive. Senare, ett tillvänjningsexperiment för mandarinfisk till formulerat foder (genomsnittlig initialvikt:65 g) genomfördes i USA med användning av vitt fiskmjöl som proteinkälla, på sex olika proteinnivåer.
Genom att analysera indikatorer, såsom den specifika tillväxthastigheten (SGR) och proteineffektivitetsförhållandet (PER), den optimala proteinhalten i formulerat foder för mandarinfisk fastställdes till mellan 44,27 procent och 48,41 procent.
Dessutom, vissa studier har visat att mandarinfisk har en högre tolerans mot fett i foder, medan kolhydrater är nästan helt outnyttjade. Fetthalten i fodret har en betydande inverkan på tillväxt och proteineffektivitet hos mandarinfisk, där en foderfetthalt på 9-12 procent ger relativt sett högre SGR och PER.
Kontinuerliga innovationer har också gjorts för forskning om beredning av mandarinfiskfoder. För att tillfredsställa formen, rörelse, och smaklighetskrav för mandarinfisk mot mat, mjuk fuktig pelletsfoder uppfanns ursprungligen.
Sådant foder kan bara beredas precis före utfodring genom att tillsätta färdigt mjöl i nygjord fiskpasta och forma foderblandningen till strimlor. Under foderutmatning, rörelse av fodret sker genom framdrivning av vattenflöde, som främjar intag av mandarinfisk.
Dock, användningen av mjukt fuktigt pelletsfoder avbröts snabbt på grund av dess komplexa beredningsprocess och låga tillvänjningsframgång. På senare år har framstegen inom foderberedningsteknologier har drivit mandarinfiskfoder in i en tid präglad av extruderat foder.
Det färdigblandade mandarinfiskfodret, utvecklad av Guangzhou Nutriera Biotechnology Co, Ltd., har effektivt ersatt fiskpasta genom att uppfylla kraven på smak och konsistens för mandarinfisken, och den har hög foderattraktionskraft.
Genom selektiv uppfödning av lättvana mandarinfiskraser, av forskargruppen vid Huazhong Agricultural University, sidolinjens roll i mandarinfiskens utfodring har försvagats, vilket gör direkt tillvänjning till extruderat foder möjlig.
Därför, extruderat foder, speciellt framtagen för den lättvana fisken, kan vara revolutionerande för hela mandarinfiskindustrin.
Slutsatser
Mandarinfiskar har varit en berömd kinesisk fisk sedan urminnes tider och har nämnts i en vers av en berömd Tang-dikt:'Hägrar som svävar över Xisai-berget, mandarinfiskar som trivs i persikoblommiga vatten.'
För närvarande, den årliga avkastningen av mandarinfisk har överstigit 300, 000 ton, med ett årligt värde på mer än 21 miljarder CNY. Baserat på FCR på 1,5, den årliga konsumtionen av mandarinfiskfoder översteg 450, 000 ton, därför, genombrott inom formulerat foder kommer utan tvekan att skapa en enorm revolution inom hela mandarinfiskindustrin.
Med olika enhetspriser 2 USD, 200-2, 600 per ton och 1 USD, 100-1, 500 per ton kommersiellt foder och skräpfisk, utfodring med kommersiellt foder kan ge 40 procents vinst mer än utfodring med skräpfisk.
Med de snabba framstegen av moderna molekylära förädlingstekniker, övergången och uppgraderingen av Kinas foderindustri och foderberedningsteknik, samt ökningen av konsumtionen av kinesiska vattenbruksprodukter, kommer att främja och påskynda utvecklingen av mandarinfiskfoder. Det ska bli spännande att se vem som tar ledningen i denna förestående revolution inom mandarinfiskindustrin.
Bekräftelse
Forskningsprojektet om näringsbehov och foderteknik för mandarin stöddes av Kina-ASEAN Fisheries Resources Conservation and Exploitation Fund.
