凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)是重要的对虾养殖品种之一^[1]。由于虾类代谢排氨的生理特点，饲料蛋白质在对虾体内的保留率相对较低。因此，优化饲料中营养素水平不仅关系到对虾的生长性能，还能提升饲料蛋白质利用效率、有效降低养殖水体的污染。目前，国内外对于凡纳滨对虾的营养需求与饲料研究已有较多报道，但总体上特定养殖环境及生长阶段的营养素水平和对虾蛋白质利用率的相互关系研究仍不够精准和深入。

硫胺素，又称维生素B₁，是水产动物生长发育所必需的水溶性维生素。通常以辅酶的形式参与体内营养物质的代谢过程^[2]。在蛋白质代谢中，硫胺素能够与氨基酸的羧基部分发生结合，形成羧基转移复合物，促进氨基酸的转化、分解和合成，对于蛋白质合成和维持机体正常的氨基酸代谢至关重要^[3]。在糖代谢过程中，硫胺素为丙酮酸脱氢酶的辅酶，催化丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A，继续参与柠檬酸循环，从而促进了糖酵解过程并为机体提供能量^[3]。此外，硫胺素还在戊糖磷酸途径中作为转酮醇酶的辅酶，并与核酸合成及脂肪酸的合成有关^[4-5]。

已有研究表明凡纳滨对虾幼虾硫胺素的需求量在23.70~44.66 mg/kg之间^[6-8][7]。对卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)幼鱼^[9]、中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)^[10]、凡纳滨对虾^[6]的研究表明添加硫胺素促进水产动物对饲料蛋白质的利用及体蛋白质含量的增加，但有关饲料硫胺素和蛋白质水平互作对蛋白质利用率的影响报道较少。本实验采用双因素设计，探究在两种饲料蛋白质水平下梯度添加硫胺素对凡纳滨对虾生长性能、体组成、消化酶活、生理生化指标及排氨率的相互作用，以期获取适合凡纳滨对虾生长的最佳饲料蛋白质和硫胺素水平组合，为特定养殖环境凡纳滨对虾精准营养需求及健康养殖提供依据。

基于双因素实验设计，配制8组含有两个蛋白质水平(42%和37%)和4个硫胺素添加量(0 mg/kg, 20 mg/kg, 40 mg/kg, 80 mg/kg)梯度的等能饲料^[11-12]。通过调节蛋白源配比保证氨基酸比例一致，实验基础饲料配方见表1。所有饲料原料经超微粉碎机破碎后过80目筛网，按照饲料配方称重并采用四分法逐级扩散混匀后，用制粒机将其制成粒径为1.5 mm的颗粒饲料。制粒完成后放入90 ℃烘箱中熟化30 min，风干后(水分降至10%)于−20 ℃密封储存。饲料中的硫胺素含量采用液相色谱法(GB/T 14700 2018)测定。蛋白质水平为42%时，硫胺素含量分别为：3.88、20.18、42.62、84.60 mg/kg；蛋白质水平为37%时，硫胺素含量分别为：3.67、19.76、43.63和83.36 mg/kg。

表1

表1 　基础饲料组成和营养水平 Tab. 1 　Ingredients and nutrition levels of the basal diets % 配料 ingredient 组别group 42%蛋白质(42CP) 37%蛋白质(37CP) 鱼粉fish meal 10 8.8 玉米蛋白粉corn protein powder 10 8.8 肉粉meat meal 8 7.04 豆粕soybean meal 31 27.28 花生粕peanut meal 8 7.04 血粉blood meal 3 2.64 鱿鱼膏squid paste 2 2 α-淀粉α-starch 2 10 面粉wheat meal 13.8 13.8 鱼油fish oil 3 3.3 大豆磷脂soybean lecithin 1 1 沸石粉zeolite powder 2.8 2.1 多维(不含VB1) vitamin premixa 1 1 多矿mineral premixb 1.5 1.5 磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2 2 2.5 氯化胆碱choline chloride 0.3 0.3 维生素C vitamin C 0.3 0.3 三氧化二钇Y2O3 0.1 0.1 蛋氨酸methionine 0.2 0.3 赖氨酸lysine 0 0.2 合计total 100 100 营养水平nutrient levels 粗蛋白质crude protein 41.90 37.18 总脂肪total lipid 5.97 5.87 灰分ash 8.21 7.86 总能/(kJ/g) gross energy 16.52 16.48 硫胺素/(mg/kg) thiaminec 3.88 3.67 注：a. 每千克预混料含有（不含维生素B1）：维生素A 600000 IU，维生素D3 8000000 IU，生育酚10 g，维生素K 3.5 g，核黄素3 g，烟酰胺11 g，D-泛酸钙10 g，吡哆醇10 g，氰钴胺素0.02 g，生物素0.2 g，叶酸1 g，肌醇180 g；b. 每千克矿物盐预混料含有：Ca 10.5 g，Fe 1.0 g，Co 0.8 g，Se 0.02 g，Mg 12 g，Mn 3.8 g，K 90 g，Cu 3.0 g，Zn 10 g. c. 每千克基础饲料含有硫胺素3.88 mg（42CP）和3.67 mg（37CP）. 基础饲料组添加硝酸硫胺素（其纯度98%），实验组在基础饲料的基础上添加0、20、40、80 mg/kg硝酸硫胺素. Note: a. Contained the following per kilogram of premix (VB1 free): VA 600000 IU, VD3 8000000 IU, VE 10 g, VK 3.5 g, riboflavin 3 g, nicotinamide 11 g, calcium D-pantothenate 10 g, pyridoxine 10 g, cyanocobalamin 0.02 g, biotin 0.2 g, folic acid 1 g, inositol 180 g; b. Contained the following per kilogram of mineral premix: Ca 10.5 g, Fe 1.0 g, Co 0.8 g, Se 0.02 g, Mg 12 g, Mn 3.8 g, K 90 g, Cu 3.0 g, Zn 10 g.c. Each kilogram of the basic feed contains 3.88 mg of thiamine (42CP) and 3.67 mg of thiamine (37CP). Thiamine nitrate (purity 98%) was added in the basal diet, and 0, 20, 40, 80 mg/kg thiamine nitrate was added to the experimental diet.

表1 　基础饲料组成和营养水平 Tab. 1 　Ingredients and nutrition levels of the basal diets %

挑选规格整齐、健康的凡纳滨对虾幼虾(0.44±0.05)g 1200尾，随机分配到同一水泥池(长×宽×高为5.0 m×11.0 m×1.2 m)中的24个网箱(长×宽×高为1.2 m×1.2 m×0.8 m)中，每个网箱放养50尾。分成8组，每组设3个平行。每天投喂4次，日投喂量为对虾体重的5%~8%，并根据天气、设施情况及生长状况调整投饵量。养殖8周。养殖期间水体盐度小于0.5，溶解氧保持7 mg/L以上，水温27~29 ℃, pH为7.8~8.5，每3天换水1次，维持水中氨氮浓度小于0.2 mg/L。

养殖周期结束前两周，开始收集粪便。每次投喂1.5 h后，通过虹吸法^[13]收集粪便，并装入10 mL离心管中，放入-20℃冰箱中保存用于表观消化率检测分析。饲养实验结束后，所有虾饥饿12 h后，将各网箱的对虾捞出统计各个网箱中对虾存活的数量及总重，以计算对虾的存活率及增重率。各个网箱中随机取蜕皮间期对虾12尾，其中3尾用于全虾体成分分析，剩余9尾对虾取对虾肝胰腺组织于–80℃冰箱保存，用于测定肝胰腺消化酶活性。

饲料、全虾以及粪便的水分、粗蛋白质、粗灰分以及总脂肪含量根据国标法进行测定，水分含量采用105 ℃干燥至恒重(GB/T 6435-2014)；粗蛋白质(GB/T 6432-2018)采用全自动凯氏定氮仪(2300-Auto-analyzer, Foss Tecator, Sweden)；粗灰分含量采用550 ℃灼烧法(GB/T 6438-2007)，总脂肪含量采用Cejas等^[14]和Huang等^[15]的方法，用含有0.01%二丁基羟基甲苯(BHT)的氯仿-甲醇(2∶1)提取样品中总脂肪，粪便中Y₂O₃含量的测定使用电感耦合等离子体质谱联用仪(ICAPQc, SN03019R, ThermoFisher)。

生化指标测定：肝胰腺用0.85%的生理盐水低温匀浆，在8000 r/min, 4 ℃下离心10 min，取上清液用于测定。蛋白酶测定采用福林法(GB/T 23527-2009)，脂肪酶、淀粉酶活性采用试剂盒检测(南京建成生物工程研究所有限公司)。

增重率：${\rm{WGR}} = {W_t} - {W_0}/{W_0} \times 100\% $

存活率：${\rm{SR}} = {N_t}/{N_0} \times 100\% $

饲料系数：${\rm{FCR}} = {W_{\rm{f}}}/({W_t} - {W_0})$

特定生长率：

${\rm{SGR}} = [\ln ({W_t}/{N_t}) - \ln ({W_0}/{N_0})]/t \times 100\% $

蛋白质效率：

${\rm{PER}} = ({W_t} - {W_0})/({W_{\rm{f}}} \times {W_{\rm{p}}}) \times 100\% $

蛋白质沉积率：

${\rm{PDR}} = ({W_t} \times {\rm{C}}{{\rm{P}}_t} - {W_0} \times {\rm{C}}{{\rm{P}}_0})/({W_{\rm{f}}} \times {W_{\rm{p}}}) \times 100\% $干物质表观消化率：

${\rm{ADCM}} = [1 - ({B_1}/{B_2})] \times 100\% $

饲料营养物质表观消化率：

${\rm{ADCN}} = [1 - ({A_1}/{A_2}) \times ({B_1}/{B_2})] \times 100\% $

式中，W_t为终末体重量(g); W₀为初始体重量(g); W_f为摄入饲料干重(g); t为实际养殖实验的天数(d); N_t为实验结束时整个网箱虾的尾数；N₀为实验开始时整个网箱虾的尾数；W_p为饲料干物质粗蛋白含量(%); CP_t为终末对虾干物质粗蛋白含量(%); CP₀为初始幼虾干物质体蛋白含量(%); A₂为饲料中营养物质质量分数(%); A₁为粪便中营养物质质量分数(%); B₁为饲料中Y₂O₃质量分数(%); B₂为粪便中Y₂O₃质量分数(%)。

称重结束后，剩下的虾放回对应的网箱中继续饲养。待稳定3 d后，饥饿24 h，分别从网箱中随机取5尾虾置于小型周转箱中，饱食投喂对应组的饲料，投喂45 min后取肠道饱满的对虾3尾，称重后将虾放入对应编号装有5 L水的锥形瓶中。取样测定初始水体的氨氮浓度C₀。之后每隔1 h取1次水样测定氨氮浓度C_n (n=1, 2, 3, 4, 5, 6)。每组饲料设3个重复，实验温度(29±1.5) ℃，实验期间持续供氧保证对虾正常生理活动。氨氮检测方法参考《水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法》(HJ 535-2009)。

式中，R_N表示单位体质量排氨率[μg/(g·h)]; C₀表示第一次水样的氨氮浓度(mg/L); C_n表示饱食n h后水样的氨氮浓度(mg/L); V为实验水体体积(L); m表示实验虾的体重(g); t表示实验持续时间(h)。

所有数据均以平均值±标准差($\bar x \pm {\rm{SD}}$)表示，各数据使用SPSS 23.0软件进行统计分析，对数据进行正态性和方差齐性检验后，各组数据采用双因素方差分析(two-way ANOVA)，当P<0.05时，说明双因素间存在相互作用，再进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，并采用Duncan’ s检验。

饲料蛋白质和硫胺素水平影响凡纳滨对虾的终末体重(FBW)和增重率(WGR)(P<0.05)。采用单因素方差分析进行组间比较发现，饲料蛋白质含量42%组的对虾FBW和WGR显著高于饲料蛋白质含量37%组(P<0.05)，且饲料蛋白质含量42%且硫胺素添加40 mg/kg组显著高于其余各组(P<0.05)。摄食相同蛋白质水平饲料组对虾FBW和WGR随着饲料硫胺素添加量升高而呈现先上升后下降的趋势，在饲料硫胺素添加量为40 mg/kg组表现出最大的FBW和WGR。饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾特定生长率(SGR)、饲料系数(FCR)、蛋白质效率(PER)和蛋白质沉积率(PDR)有显著影响(P<0.05)，但两者之间无显著交互作用。摄食相同蛋白质水平饲料组对虾FCR随着硫胺素的升高呈现先下降后上升的趋势，在饲料硫胺素添加量为40 mg/kg组表现出最小的FCR；而对虾PER和PDR随硫胺素水平的升高呈现先升高后降低的趋势，在硫胺素添加量为40 mg/kg时达到最高水平且显著高于未添加组(P<0.05)。摄食饲料蛋白质含量为37%时，对虾PER和PDR显著高于摄食42%蛋白质饲料(P<0.05)。

表2

表2 　饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾生长性能的影响 Tab. 2 　Effect of dietary protein and thiamine levels on the growth performance of Litopenaeus vannamei n=3; $\bar x \pm {\rm{SD}}$ 饲料蛋白质/%dietary protein 硫胺素添加量/ (mg/kg) thiamine supplementation 指标 index 初始体重/g IBW 终末体重/ g FBW 增重率/%WGR 特定生长率/(%/d) SGR 饲料系数FCR 蛋白质效率/% PER 蛋白质沉积率/% PDR 存活率/%SR 42 0 0.44±0.05 17.48±0.18c 3872.40±41.48c 6.57±0.02c 1.60±0.04c 149.52±3.30e 27.68±0.61d 97.33±3.06a 42 20 0.44±0.05 18.60±0.56b 4128.04±128.35b 6.69±0.05b 1.50±0.03d 157.97±3.45cd 29.89±0.65c 96.67±2.31ab 42 40 0.44±0.05 19.57±0.44a 4348.16±99.73a 6.78±0.04a 1.44±0.04e 166.29±4.33ab 31.38±0.82ab 95.00±1.41ab 42 80 0.44±0.05 18.20±0.17b 4036.17±37.72b 6.65±0.02b 1.54±0.02cd 155.14±1.67de 29.62±0.32c 96.00±2.00ab 37 0 0.44±0.05 16.49±0.14d 3648.48±31.75d 6.47±0.02d 1.74±0.01a 154.79±1.24de 28.25±0.23d 92.67±1.15b 37 20 0.44±0.05 16.94±0.34cd 3750.19±77.97cd 6.52±0.04cd 1.66±0.05b 161.39±4.79bc 30.38±0.96bc 96.67±2.31ab 37 40 0.44±0.05 17.44±0.06c 3863.61±14.03c 6.57±0.01c 1.60±0.01c 168.60±1.26a 32.42±0.24a 98.00±2.00a 37 80 0.44±0.05 17.02±0.33cd 3768.33±75.38cd 6.53±0.03cd 1.66±0.04b 162.81±3.73abc 30.34±0.7bc 95.33±1.15ab 双因素方差分析P值P-value of two-way ANOVA 蛋白质protein   <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 0.01 0.34 硫胺素thiamine   <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 0.35 蛋白质×硫胺素protein×thiamine   0.03 0.03 0.07 0.63 0.52 0.88 0.08 注：同列数据上标不同表示组间存在显著差异（P<0.05）. IBW：初始体重；FBW：终末体重；WGR：增重率；SGR：特定生长率；FCR：饲料系数；PER：蛋白质效率；PDR：蛋白质沉积率；SR：存活率. Note: Values in each column with different superscripts are significantly different (P<0.05), IBW: initial body weight; FBW: final body weight; WGR: weight gain rate; SGR: specific growth rate; FCR: feed conversion ratio; PER: protein efficiency ratio; PDR: protein deposition rate; SR: survival rate.

表2 　饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾生长性能的影响 Tab. 2 　Effect of dietary protein and thiamine levels on the growth performance of Litopenaeus vannamei n=3; $\bar x \pm {\rm{SD}}$

饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾全虾水分无显著影响，也不存在交互作用(P>0.05)。饲料硫胺素水平及饲料蛋白质和硫胺素的交互作用对凡纳滨对虾粗蛋白质含量有显著影响(P<0.05)。饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾全虾总脂肪有显著影响(P<0.05)，但两者不存在交互作用(P>0.05)。饲料蛋白质水平对全虾粗灰分有显著影响(P<0.05)(表3)。采用单因素方差分析进行组间比较发现，饲料蛋白质含量37%且硫胺素添加40 mg/kg组全虾粗蛋白含量显著高于其余各组(P<0.05)。摄食相同硫胺素水平饲料，饲料蛋白质含量42%组对虾的总脂显著高于蛋白质含量37%组(P<0.05)；摄食相同蛋白质水平饲料，与未添加组相比，硫胺素添加组对虾总脂含量显著升高(P<0.05)。

表3

表3 　饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾全虾营养成分的影响 Tab. 3 　Effect of dietary protein and thiamine levels on nutritional composition of Litopenaeus vannamei n=3; $\bar x \pm {\rm{SD}}$ 饲料蛋白质/%dietary protein 硫胺素添加量/(mg/kg)thiamine supplementation 指标 index 水分moisture 粗蛋白crude protein 总脂肪total lipid 粗灰分crude ash 42 0 74.68±0.73 18.50±0.04d 1.99±0.06c 2.76±0.04bc 42 20 74.22±0.56 18.90±0.10b 2.13±0.04b 2.84±0.10ab 42 40 74.39±0.77 18.86±0.05b 2.35±0.08a 2.65±0.14c 42 80 74.13±0.97 18.77±0.05bc 2.30±0.06a 2.72±0.09bc 37 0 75.22±0.73 18.24±0.04e 1.80±0.07d 2.99±0.13a 37 20 74.83±0.27 18.85±0.14b 1.95±0.09c 2.83±0.08ab 37 40 74.54±1.02 19.20±0.14a 2.06±0.03bc 2.89±0.02ab 37 80 74.98±0.80 18.62±0.16cd 2.03±0.02bc 2.84±0.06ab 双因素方差分析P值P-value of two-way ANOVA 蛋白质protein 0.11 0.49 <0.01 0.01 硫胺素thiamine 0.69 <0.01 <0.01 0.19 蛋白质×硫胺素protein×thiamine 0.88 0.01 0.28 0.09 注：同列数据上标不同表示组间存在显著差异（P<0.05）. Note: Values in each column with different superscripts are significantly different (P<0.05).

表3 　饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾全虾营养成分的影响 Tab. 3 　Effect of dietary protein and thiamine levels on nutritional composition of Litopenaeus vannamei n=3; $\bar x \pm {\rm{SD}}$

饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾肝胰腺淀粉酶活性有显著影响(P<0.05)，但两者不存在交互作用(P>0.05)。饲料硫胺素水平对凡纳滨对虾肝胰腺蛋白酶有显著影响(P<0.05)，但两者不存在交互作用(P>0.05)。饲料蛋白质和硫胺素水平对肝胰腺脂肪酶无显著影响，也不存在交互作用(P>0.05)(表4)。摄食相同硫胺素水平饲料，饲料蛋白质含量42%组对虾肝胰腺淀粉酶活性显著低于饲料蛋白质含量37%组(P<0.05)；摄食蛋白质含量37%饲料时，硫胺素添加组的对虾淀粉酶活性显著高于硫胺素未添加组(P<0.05)，且淀粉酶活性随着硫胺素水平的提高呈上升趋势。摄食相同蛋白质水平饲料，其蛋白酶活性随着硫胺素水平的提高呈先上升后下降的趋势，在硫胺素添加量为40 mg/kg时达到最高水平。

表4

表4 　饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾肝胰腺消化酶活的影响 Tab. 4 　Effect of dietary protein and thiamine levels on digestive enzyme activities in hepatopancreatic of Litopenaeus vannamei n=3; $\bar x \pm {\rm{SD}}$ 饲料蛋白质/%dietary protein 硫胺素添加量/(mg/kg)thiamine supplementation 指标index 淀粉酶/(U/g prot) amylase 蛋白酶/(U/g prot) protease 脂肪酶/(U/g prot) lipase 42 0 394.17±15.73d 3197.76±79.27c 8.03±1.88 42 20 404.74±14.95d 3281.61±14.98abc 8.67±1.42 42 40 462.65±36.03c 3358.16±12.39a 10.19±1.19 42 80 419.7±10.84d 3213.56±44.68bc 8.17±1.96 37 0 486.12±9.53bc 3206.27±12.39c 7.97±0.72 37 20 517.71±17.24ab 3307.13±64.21ab 8.58±1.91 37 40 521.21±13.02a 3349.66±36.2a 8.90±1.32 37 80 528.6±3.63a 3318.06±24.78a 7.95±0.78 双因素方差分析P值P-value of two-way ANOVA 蛋白质protein <0.01 0.15 0.58 硫胺素thiamine 0.03 0.01 0.44 蛋白质×硫胺素protein ×thiamine 0.15 0.30 0.92 注：同列数据上标不同表示组间存在显著差异（P<0.05）. Note: Values in each column with different superscripts are significantly different (P<0.05).

表4 　饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾肝胰腺消化酶活的影响 Tab. 4 　Effect of dietary protein and thiamine levels on digestive enzyme activities in hepatopancreatic of Litopenaeus vannamei n=3; $\bar x \pm {\rm{SD}}$

饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾干物质、蛋白质和脂肪的表观消化率有显著影响(P<0.05)，但两者不存在交互作用(P>0.05)(表5)。采用单因素方差分析进行组间比较发现，饲料蛋白质含量为37%组的对虾营养物质的表观消化率显著高于42%蛋白组(P<0.05)；摄食同一蛋白质水平饲料的对虾蛋白质和脂肪表观消化率随着硫胺素水平的提高呈先上升后下降的趋势，在硫胺素添加量40 mg/kg时达到最高水平且显著高于未添加组(P<0.05)。

表5

表5 　饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾营养物质表观消化率的影响 Tab. 5 　Effect of dietary protein and thiamine levels on apparent digestibility of nutrients of Litopenaeus vannamei n=3; $\bar x \pm {\rm{SD}}$ 饲料蛋白质/%dietary protein 硫胺素添加量/(mg/kg)thiamine supplementation 指标 index 干物质消化率/% dry matter digestibility 蛋白质消化率/% protein digestibility 脂肪消化率/% lipid digestibility 42 0 74.09±1.35c 81.47±0.96e 92.15±0.41d 42 20 75.20±1.22bc 82.78±0.85de 92.67±0.36cd 42 40 76.53±1.23ab 83.56±0.86cd 93.64±0.33ab 42 80 75.56±1.42bc 83.39±0.97cd 92.71±0.42cd 37 0 76.13±0.60bc 84.4±0.39bc 93.19±0.17bc 37 20 77.42±0.66ab 85.31±0.43ab 93.53±0.19ab 37 40 78.50±1.55a 86.02±1.01a 94.05±0.43a 37 80 76.49±1.47ab 84.94±0.94abc 93.85±0.38a 双因素方差分析P值 P-value of two-way ANOVA 蛋白质protein 0.01 <0.01 <0.01 硫胺素thiamine 0.03 0.01 <0.01 蛋白质×硫胺素protein × thiamine 0.80 0.55 0.31 注：同列数据上标不同表示组间存在显著差异（P<0.05）. Note: Values in each column with different superscripts are significantly different (P<0.05).

表5 　饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾营养物质表观消化率的影响 Tab. 5 　Effect of dietary protein and thiamine levels on apparent digestibility of nutrients of Litopenaeus vannamei n=3; $\bar x \pm {\rm{SD}}$

凡纳滨对虾在摄食后0~6 h的排氨率变化如表6。实验表明，饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾0~6 h排氨率均不存在交互作用(P>0.05)，各组排氨率随时间均呈现下降的趋势。在摄食第3 h后，饲料硫胺素水平对排氨率有显著影响(P< 0.05)。当摄食第5 h后，饲料蛋白质和硫胺素水平有显著影响(P<0.05)。摄食同一蛋白质水平饲料，对虾排氨率随着饲料硫胺素水平的升高呈先降低后上升的趋势；摄食同一硫胺素水平饲料，蛋白质含量为42%组排氨率显著高于蛋白含量为37%组(P<0.05)。根据平均排氨率和蛋白组沉积率折线图发现(图1)，在硫胺素添加量为40 mg/kg时，凡纳滨对虾蛋白沉积率达到最高水平，而排氨率达到最低水平。

表6

表6 　饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾排氨率的影响 Tab. 6 　Effect of dietary protein and thiamine levels on ammonia excretion rate of Litopenaeus vannamei n=3; $\bar x \pm {\rm{SD}}$ 饲料蛋白质/%dietary protein 硫胺素添加量/(mg/kg)thiamine supplementation 排氨率/[μg/(g·h)] ammonia excretion rate 摄食后1 h 1 h after feeding 摄食2 h 2 h after feeding 摄食3 h 3 h after feeding 摄食4 h 4 h after feeding 摄食5 h 5 h after feeding 摄食6 h 6 h after feeding 42 0 53.03±4.29 47.31±5.37abc 42.97±3.31a 39.17±3.23a 37.83±1.19a 35.80±0.82a 42 20 49.68±3.48 39.14±6.13c 37.09±1.34b 37.04±2.24a 33.80±2.01abc 30.47±1.41bcd 42 40 47.39±7.99 40.10±3.15bc 40.10±1.89ab 35.49±2.37ab 32.65±2.66bc 29.60±1.61bcd 42 80 56.20±9.08 50.19±4.16a 42.55±3.34a 38.68±2.04a 35.05±2.67ab 31.63±1.72bc 37 0 54.59±5.29 46.17±3.92abc 41.13±0.78ab 37.61±3.75a 34.31±3.27abc 32.67±2.36b 37 20 59.91±7.10 49.28±2.39ab 41.53±3.22ab 37.64±2.39a 33.56±1.59abc 29.08±0.89cd 37 40 49.72±7.16 47.56±7.41abc 37.41±3.47b 31.60±3.12b 30.01±2.36c 27.28±2.02d 37 80 58.79±6.33 47.92±5.67abc 43.31±0.88a 36.92±2.57a 32.88±2.15bc 29.30±2.00cd 双因素方差分析P值P-value of two-way ANOVA 蛋白质protein 0.14 0.10 0.88 0.16 0.04 0.01 硫胺素thiamine 0.16 0.28 0.03 0.03 0.02 <0.01 蛋白质×硫胺素protein×thiamine 0.64 0.12 0.11 0.59 0.66 0.85 注：同列数据上标不同表示组间存在显著差异（P<0.05）. Note: Values in the same column with different superscripts are significantly different (P<0.05).

表6 　饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾排氨率的影响 Tab. 6 　Effect of dietary protein and thiamine levels on ammonia excretion rate of Litopenaeus vannamei n=3; $\bar x \pm {\rm{SD}}$

图1

图1 　饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾平均排氨率和蛋白沉积率的影响H表示42%蛋白水平饲料，L表示37%蛋白水平饲料；0、20、40、80表示硫胺素的添加量（mg/kg）. Fig. 1 　Effect of dietary protein and thiamine levels on average ammonia excretion rate and protein deposition rate of Litopenaeus vannameiH stands for 42% protein level diet, L stands for 37% protein level diet; 0, 20, 40, 80 indicate the amount of thiamine addition (mg/kg).

通过对两种蛋白质水平下硫胺素添加梯度增重率的回归分析得出，凡纳滨对虾在蛋白质水平42%的条件下最适硫胺素添加量为45.14 mg/kg，而在蛋白水平37%的条件下最适硫胺素添加量为49.53 mg/kg(图2)；通过蛋白沉积率的回归分析得出在蛋白质水平为42%和37%的条件下，最适硫胺素添加量分别为48.81 mg/kg和47.69 mg/kg(图3)。

图2

图2 　两种蛋白质水平下硫胺素添加梯度与增重率的回归分析 Fig. 2 　Regression analysis of weight gain rate with thiamine supplementation at two protein levels

图3

图3 　两种蛋白质水平下硫胺素添加梯度与蛋白沉积率的回归分析 Fig. 3 　Regression analysis of protein deposition rate with thiamine supplementation at two protein levels

蛋白质是凡纳滨对虾机体的主要成分，对于水产动物生长性能具有至关重要的影响。通常来说，在一定范围内随着饲料蛋白质水平的提高往往伴随着更佳的生长表现^[16]。朱学芝等^[17]在对凡纳滨对虾饲料中适宜蛋白质和淀粉水平的研究中发现，相比摄食蛋白质含量为36%的饲料，摄食蛋白质含量42%的饲料凡纳滨对虾有更高的特定生长率。本研究结果也同样表明，相较37%蛋白质水平饲料，摄食蛋白质含量为42%水平饲料的凡纳滨对虾有着更好的生长性能。然而，虽然较高的蛋白水平能够促进对虾的生长，但在本研究发现，摄食低蛋白饲料的对虾PER和PDR显著高于摄食高蛋白质饲料。此外，水产动物生长性能的表现在一定程度上能够直接反映硫胺素的需求量。先前的研究发现，在吉富罗非鱼(GIFT Oreochromis niloticus)^[18]、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)^[19]的饲料中添加适量硫胺素，能够显著提高其增重率、特定生长率以及蛋白质效率。在中华绒螯蟹^[10]的研究中，饲料中添加80 mg/kg硫胺素显著提高其增重率。本实验进一步揭示了饲料中硫胺素添加水平对凡纳滨对虾生长性能的具体影响。结果显示，饲料中硫胺素的添加水平对凡纳滨对虾WGR、SGR、FCR有显著的积极效果并在硫胺素添加量为40 mg/kg时，凡纳滨对虾获得最佳的生长性能。

硫胺素被机体摄入后，通常以辅酶的形式参与体内蛋白质的代谢过程，如氨基酸的脱羧、转氨以及酮酸的氧化脱羧等多个关键环节，从而有效促进氨基酸的吸收和蛋白质的合成过程^[20]。先前在卵形鲳鲹^[9]、中华绒螯蟹^[10]中的研究表明，饲料中添加硫胺素能够提高机体蛋白含量及蛋白质效率。本研究进一步证实，在饲料中适量添加硫胺素能够显著提高对虾体蛋白含量、蛋白质效率以及蛋白质沉积率。然而，当硫胺素摄入量超出一定范围时，蛋白质的沉积率反而呈现下降的趋势。这可能由于过量的硫胺素摄入加重肝胰腺代谢负担加重，导致硫胺素的利用率下降。

肝胰腺是凡纳滨对虾营养物质代谢的重要器官，其消化酶活性的高低能够直接反映机体对饲料的消化能力以及营养物质的吸收能力，进而影响对虾的生长和发育情况^[21]。硫胺素作为一种重要的营养素，具有抑制胆碱酯酶的活性、促进消化液的分泌和肠胃蠕动、促进营养物质消化的作用^[22]。先前研究表明，硫胺素的添加能显著提高幼建鲤(Cyprinus carpio var. Jian)^[23]和卵形鲳鲹幼鱼^[9]肠道中糜蛋白酶活性，与本研究结果也呈现出相似的趋势。这暗示硫胺素可能通过提高肝胰腺蛋白酶活性来促进凡纳滨对虾对饲料中蛋白质的消化吸收，从而促进蛋白质的合成和生长性能。在本研究中，随着饲料中硫胺素水平的增加，对虾肝胰腺中淀粉酶活力呈先上升后下降的趋势。这与先前在中国对虾(Penaeus chinensis)^[24]和中华绒螯蟹^[10]的研究结果相吻合，即适量的硫胺素水平能显著提高肝胰腺淀粉酶活力，但过高的添加量则会对幼蟹淀粉酶活力产生抑制作用。这一现象的潜在机制可能是由于硫胺素作为丙酮酸脱氢酶的辅酶，其添加能提高该酶的活性，从而促进糖代谢过程，最终在底物水平上影响淀粉酶活力。

营养物质表观消化率是衡量凡纳滨对虾对各类营养物质的总体消化吸收水平的一个重要指标。在本项研究中，营养物质表观消化率与肝胰腺消化酶活性的变化趋势呈现出一致性。此外，本研究还对比了两种不同饲料蛋白质水平下凡纳滨对虾营养物质表观消化率。结果显示，干物质的表观消化率在两种蛋白质水平之间并未表现出显著差异。然而，在蛋白质表观消化率方面，摄食蛋白质含量为42%的凡纳滨对虾相较于摄食蛋白质含量为37%的对虾，其蛋白质表观消化率降低。对于这一结果，可能的原因包括：一方面，当饲料中蛋白质含量超过凡纳滨对虾的基本需求时，多余的蛋白质可能更多地被用转化为能量来源进行消耗，而非直接用于生长和蛋白质合成过程，这在一定程度上导致了蛋白质表观消化率的降低；另一方面，凡纳滨对虾对于蛋白质的利用能力存在一定的上限，高蛋白质饲料可能产生更多的氨代谢物，这些代谢物的积累可能对凡纳滨对虾的消化吸收系统造成一定的负担，进而影响了蛋白质表观消化率。

蛋白质经消化分解产生氨基酸，其中一部分氨基酸被机体用于新蛋白质的合成，而余下的氨基酸则经历氧化分解过程。这一分解代谢途径产生的含氮副产物，主要以氨和尿素等形式，通过排泄作用释放至养殖水体中^[25]。氨氮作为养殖生态系统中重要的环境因子^[26]，由游离氨(NH₃)和铵盐(${\rm{NH}}_4^ + $)的形式组成，两者在特定的条件下可以相互转化，且游离氨对水生动物有极大的危害作用^[27]。当氨氮渗透进入血液后，会抑制血液运输氧气的能力，在严重的情况下，这可能导致水产动物出现缺氧症状。此外，低浓度的游离氨能够穿透细胞膜，入侵水产动物神经、肝胰腺和鳃等多个组织，不仅会削弱其免疫能力，导致病原微生物的入侵，而且还能直接毒害水产动物造成大量死亡^[28,29]。因此，提高水产动物对饲料中蛋白质的利用效率，促进蛋白质的沉积，从而减少氨氮的排放量，对于保障水产动物健康生长及水体生态环境的改善具有重要意义。本研究发现，凡纳滨对虾在摄食后的第1 h排氨率达到峰值，随后逐渐降低。随着饲料中硫胺素水平的升高，对虾排氨率呈现先降低后上升的趋势，且在实验的第5 h后，硫胺素添加组排氨率显著低于对照组。排氨率的降低意味着饲料中的蛋白质或其他含氮物质在虾体内得到了更有效的利用，有效减少了氨氮等有害物质的排放。同时，蛋白沉积率的增加则表明饲料中的蛋白质更多地被对虾吸收并转化为体蛋白，而非以氨氮等形式排出体外。此外，Lied等^[30]的先前研究指出，水体中氨氮浓度的增加可以作为蛋白质合成减少的一个指标。本研究的结果也发现，对虾的排氨率与蛋白质沉积率之间存在负相关关系，这进一步证实了饲料中硫胺素的添加促进了凡纳滨对虾体内蛋白质的沉积，减少了蛋白质作为能量的消耗，从而有效降低了养殖水体中的氨氮浓度。

本研究结果表明，饲料蛋白质和硫胺素水平对凡纳滨对虾增重率有交互作用，适宜的硫胺素通过提升对虾消化酶活性和表观消化率、降低氮排泄来促进对虾生长性能的提升。饲料蛋白质含量为42%与饲料蛋白质水平为37%相比，对虾获得最佳生长所需的硫胺素添加量更低。在本研究中，饲料蛋白质水平为42%及硫胺素添加量为45.14 mg/kg时，凡纳滨对虾具有最优的生长性能；而蛋白质水平为37%和硫胺素添加量为49.53 mg/kg时，凡纳滨对虾表现出较低的氮排泄以及较高的蛋白质沉积率。