随着近年来海水养殖业的快速发展，饲料原料资源紧缺、养殖成本过高、养殖环境恶化等问题日益突出，阻碍了海水养殖业的发展。因此，在推广配合饲料的同时，开发植食性养殖鱼类和寻找新的饲料源，是解决上述问题、促进养殖业可持续发展的有效途径。蓝子鱼是我国目前唯一的植食性海水养殖鱼类，开展蓝子鱼消化利用海藻机制和可利用性方面的研究将具有重要的理论和实际意义。本文通过养殖试验，采用酶学、组织学、生理生化学和分子生物学等方法，以黄斑蓝子鱼（Siganus canaliculatus）为研究对象，对其消化利用两种海藻（龙须菜和浒苔）的内源性机制以及这两种海藻的可利用性方面进行了研究。具体结果如下：　　1.蓝子鱼的摄食生理与消化酶的酶学特性　　通过观察发现，蓝子鱼摄食时间主要在白天，且有摄食自己粪便的习惯。鱼体胃肠pH变化与进食后的时间长短有关，进食0.5h后，胃和肠中pH值分别为2.3和7.3左右，而24h后则分别变成4.7和8左右；胃肠pH与食物种类关系不大。离体状态下，前肠的淀粉酶和脂肪酶的活力分别在40～50℃、40℃最高；胃和前肠的蛋白酶的最适温度均为40～50℃。前肠中的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的最适pH值分别为8、6和8；而胃蛋白酶的活力随pH值升高而出现两个峰值，最适pH值分别为2和8。　　2.不同饵料组蓝子鱼的生长性能、体成分、消化酶活力及消化道组织结构的比较　　以蓝子鱼喜食的两种海藻（浒苔与龙须菜）及配合饲料、冰鲜鱼为饵料，投喂蓝子鱼幼鱼8周，比较不同饵料组蓝子鱼的生长性能和肌肉营养成分。结果显示，配合饲料组鱼的生长效果最好，海藻组最差；配合饲料组和冰鲜鱼组全鱼的蛋白质和脂肪含量明显高于海藻组，而冰鲜鱼组的灰分含量最低。从肌肉必需氨基酸和半必需氨基酸占总氨基酸的比例来看，龙须菜组最高，尤以精氨酸和组氨酸的含量最为明显；浒苔组鱼肌肉中多不饱和脂肪酸（PUFA）含量显著高于其它各组，配合饲料组鱼肌肉的n-3/n-6 PUFA比值明显高于其它各组。这提示，结合海藻可提高肌肉营养品质而配合饲料可促进生长的特点，可开发基于海藻原料的低成本蓝子鱼配合饲料。　　不同饵料投喂组鱼消化系统的总蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力均在养殖前3周变化显著，随后趋于稳定。在前3周内，两海藻组鱼肝脏、食道和胃中总蛋白酶呈上升趋势，而前肠和中肠没有明显波动；除胃外，其它消化部位的淀粉酶活力没有明显波动，保持较高酶活力；海藻组鱼整个消化道的脂肪酶活力显著降低。各组间肝脏中的多糖酶活力没有显著差异，但海藻组鱼肠道中的蔗糖酶、昆布多糖酶、纤维素酶、糖原酶以及淀粉酶活力都显著高于冰鲜鱼组，而鱼肠道中的昆布多糖酶和纤维素酶活力显著高于配合饲料组。这说明，蓝子鱼需3周左右时间来调整消化道的生理状态以适应食物的变化；较高的淀粉酶、昆布多糖酶和纤维素酶活力在蓝子鱼消化利用海藻过程中可能起到关键作用。　　饵料不仅对肠道中的消化酶有影响，也对吸收相关酶的活力有影响。海藻组鱼肠道的钠钾-ATP酶和肌酸激酶活力明显低于冰鲜鱼组和配合饲料组，但谷氨酰转肽酶和碱性磷酸酶活力显著高于冰鲜鱼组。说明后两种酶在海藻利用过程中可能具有重要作用。　　食物种类对消化系统的形态结构有一定影响。海藻组鱼的肝脏较小，颜色呈暗红色，肠道较长，比肠长为2.35；冰鲜鱼组鱼的肝脏较大，颜色呈浅红色，肠道较短，比肠长为1.94。与冰鲜鱼组相比，海藻组鱼的肝脏组织中的扁平细胞排列不紧密，细胞间结缔组织发达；肠道粘膜上皮较宽，出现大量的次级粘膜褶；肠道肌层较薄，环肌排列松散。这些特性说明，较长的肠道、丰富的粘膜褶皱和较薄的肌层可能有助于蓝子鱼对海藻等低能量食物的充分消化吸收。　　3.蓝子鱼肝脏α-淀粉酶基因的克隆及不同饵料组鱼mRNA表达水平的比较　　采用PCR和RACE方法克隆了蓝子鱼的α-淀粉酶基因（α-AMY），其cDNA全长为1903bp，包括可编码512个氨基酸的开放阅读框1539bp，5’和3’非编码区分别为321bp和42bp。蓝子鱼与已报道的多数鱼类α-AMY氨基酸序列具有80％左右同源性。半定量RT-PCR方法检测显示，α-AMY主要在肝脏和肠道中表达，在食道、胃和幽门盲囊不表达。采用荧光定量PCR方法比较不同饵料组鱼肝脏和肠道中的α-AMY mRNA表达水平，组间没有显著差异，说明食物对消化酶的影响可能并不发生在转录水平。　　4.两种大型海藻的可利用性研究　　1）将龙须菜按33％的比例添加到饲料中，同时以不含龙须菜的基础饲料为对照组，投喂蓝子鱼8周后，蓝子鱼的生长效果和饲料利用率都明显比对照组差，但非特异性免疫指标却明显优于对照组；两组间的成活率和饲料表观消化率无显著差异。除龙须菜组鱼肌肉蛋氨酸和酪氨酸含量比对照组低外，两组鱼在全鱼生化成分、肌肉氨基酸和脂肪酸成分方面无明显差异。这说明，龙须菜作为原料添加到蓝子鱼配合饲料中是可行的，但添加比例不宜超过33％。　　2）将龙须菜和浒苔按1:1混合作为原料，按5％、10％和20％的比例添加到蓝子鱼配合饲料中，另设2组10％和20％海藻组分别添加0.2％芽孢杆菌，同时以不含海藻的基础饲料为对照组，开展为期8周的生长试验。结果显示，各组间饲料系数、蛋白质效率和成活率都无显著差异；5％海藻组或10％海藻＋0.2％芽孢杆菌组鱼的增重率和蛋白效率与对照组无显著差异，但显著高于10％和20％海藻组。0.2％的芽孢杆菌添加到饲料中能明显提高蓝子鱼的饲料日摄食量。饲料中添加海藻对鱼体的蛋白质和水分含量无明显影响，但可明显降低肌肉的脂肪含量、增加其灰分含量；可降低血清的胆固醇、甘油三酯、总蛋白、白蛋白以及乳酸脱氢酶含量，但对血清总蛋白、白蛋白和乳酸脱氢酶含量无明显影响；能提高肝脏和肌肉的抗氧化力相关指标，降低丙二醛含量。这些结果表明，蓝子鱼配合饲料中海藻添加量至少可达5％；如果饲料中添加0.2％芽孢杆菌，海藻添加量至少可达10％；饲料中添加海藻可增加鱼体矿物质含量、降低肌肉脂肪和血清胆固醇水平，可提高鱼体的抗氧化水平。　　综上所述，本论文的研究结果显示：　　（1）蓝子鱼摄食海藻后，其消化道变长，肠壁变薄且粘膜褶较丰富；淀粉酶、昆布多糖酶和纤维素酶等消化酶的活力升高，谷氨酰转肽酶和碱性磷酸酶等与吸收有关的酶的活力也增高。这些消化生理特性方面的变化可能是蓝子鱼消化利用大型海藻的重要机制。　　（2）不同饵料组蓝子鱼肝脏淀粉酶基因mRNA表达水平无明显差异，说明食物对消化酶的影响可能并不发生在转录水平。　　（3）蓝子鱼配合饲料中添加5％海藻其生长没有影响；如果饲料中添加0.2％芽孢杆菌，海藻添加量可提高到10％以上；饲料中添加海藻可改善蓝子鱼的营养品质或抗氧化水平。研究成果对于丰富鱼类生理学内容、建立植食性海水鱼类的营养学理论体系等具有重要的理论意义，可为研制基于海藻原料的高效低成本蓝子鱼配合饲料提供依据。