日本医蛭早期发育阶段的生长性能与生长模型分析

摘要[目的]研究日本医蛭的生长性能及生长发育规律。[方法]对人工繁育的日本医蛭摄食习性及生长性能进行了分析，并利用Logistic、Gompetz、Von Bertallanffy 3种非线性生长模型对日本医蛭体重生长情况进行曲线拟合。[结果]日本医蛭的特定生长率随生长时间的延长而逐渐下降，幼蛭孵化后4 d喂食，生长率达到最高（10.99%/d），日本医蛭的体重随着投喂次数、日龄、摄食量的增加呈现上升趋势。3种生长曲线模型均能较好地拟合日本医蛭的生长曲线，其中以Gompertz曲线的拟合度最好（R2=0.999）。[结论]曲线模型对日本医蛭生长曲线的拟合和分析是可行的。通过生长曲线的拟合分析可及时掌握日本医蛭的生长发育规律，发现饲养管理中存在的问题。

关键词日本医蛭；生长性能；生长曲线；模型

中图分类号R931.3文献标识码A文章编号0517-6611（2018）25-0075-03

Analysis of Growth Performance and Fitting Growth Curve of Hirudo nipponia in Early Developmental Stage

LU Zenghui1，2，SHI Ping1，2，YOU Huajian1，2 et al

（1.Chongqing Academy of Chinese Materia Medica，Chongqing 400065；2.Chongqing Subcenter of National Resource Center for Chinese Materia Medica，China Academy of Chinese Medical Science，Chongqing 400065）

Abstract[Objective] To study the growth performance and growth laws of Hirudo nipponia.[Method] The feeding habit and growth performance of H.nipponia in artificial breeding were analyzed.And the growth situations of H.nipponia were fitted and analyzed by using three nonlinear regression models（Logistic，Gompertz and Von Bertalanffy）.[Result] The specific growth rate of H.nipponia gradually declined with the increase of time，the highest specific growth rate reached 10.99%/d when H.nipponia larvae were fed after hatching 4 d.The body weight of H.nipponia increased with the feeding number ，dayage and feeding amount.Three growth curve models all could fit the growth curve of H.nipponia better，and the fitting degree of Gompertz curve model was the best（R2=0.999）.[Conclusion]The curve models were feasible for fitting the growth curve of H.nipponia.The growth laws of H.nipponia could be grasped timely by fitting the growth curves.

Key wordsHirudo nipponia；Growth performance；Growth curve；Model

日本醫蛭（Hirudo nipponia Whitman，1886）是中国药典（2015年版）收录的唯一吸食动物血液的水蛭药材基源，含有迄今为止发现的最强凝血酶天然抑制剂水蛭素[1-2]，具有极好的抗凝、抗血小板聚集作用，此外还能改善微循环、改善脑部缺氧、抗纤维化及抑制肿瘤细胞等作用，临床上广泛用于脑血栓、冠心病、脑水肿等的治疗[3]。用新鲜日本医蛭冷冻、干燥、研磨成粉末的脉血康胶囊具有抑制血小板聚集、调节血脂、减低血液粘稠度、降低三酰甘油及胆固醇等作用，对心脑血管疾病具有良好的治疗作用[4-6]。目前日本医蛭栖息地大面积缩减，野生水蛭资源量急剧下降，规模化的人工养殖是挽救这一宝贵中药资源直接有效的途径[7]。然而，关于日本医蛭人工养殖生长性能尚未见报道，不利于日本医蛭集约化养殖工作的开展。

动物养殖生长曲线的分析和拟合是研究养殖动物生长发育规律的重要手段，目前养殖动物生长上常用Logistic、Gompetz、Bertallanffy 3种生长曲线模型拟合[8-10]。通过对动物生长曲线的拟合分析，不仅可以动态了解动物的生长过程、预测动物的生长规律，而且可以指导饲养管理，为选育适合不同要求的动物品种提供依据。笔者对日本医蛭早期发育阶段生长性能与生长曲线模型进行了研究，以期为日本医蛭的集约化养殖提供基础资料。

1材料与方法

1.1试验材料试验所用日本医蛭幼蛭均为重庆市中药研究院药用动物研究组长期饲养，人工繁殖、孵化获得的个体。未摄食初孵幼蛭养殖于自制养殖玻璃容器，水量为200 mL，养殖用水为充分曝气的自来水。每隔1 d换水1次，单次换水量为200 mL。自然水温为18～25 ℃，溶解氧（DO）≥5 mg/L，pH为（7.0±0.2），光照∶黑暗周期控制在12 h∶12 h。

1.2试验方法

1.2.1特定生长率及饵料系数。

根据投喂饵料量、生长时间等，计算特定生长率（SGR）和饵料系数（FCR）。

SGR=（lnW2-lnW1）/t×100%（1）

FCR=A/（W2-W1）（2）

式中，W1为初始体质量（g）；W2为终末体质量（g）；t为养殖时间（d）；A为饲料投喂量（g）。

1.2.2拟合曲线模型。采用3种常用的生长模型，即Logistic模型、Gompertz模型和Von Bertalanffy模型，模型表达式及相关参数见表1。其中，A为极限生长量，k为瞬时相对生长率，B为调节参数，t为日龄。

2结果与分析

2.1日本医蛭的生长性能

日本医蛭历经卵期孵化后，体重随着日龄的增加及投喂频率的增高而迅速生长。由表2可知，随着喂食次数及生长周期的增加，日本医蛭的特定生长率随生长时间的增长而逐渐下降，幼蛭孵化后4 d喂食，特定生长率最高（10.99%/d），其次为14、24 d，均达到9.16%/d。34、44 d特定生长率相对较低，分别为7.47%/d和1.25%/d。随着日龄及投喂次数的增加，日增重率逐渐增大，从第1次喂食到第5次喂食后，日增重率增加近10倍。4 d日本医蛭饵料系数为1.99，14、24、34 d饵料系数相近，分别为2.11、2.08和2.09，44 d饵料系数最高，为3.57。

2.2投喂次数、日龄、摄食量对日本医蛭体质量的关系

由表3可知，

人工养殖日本医蛭摄食量及体重随投喂次数、日龄的增加呈现上升趋势。日本医蛭幼蛭摄食量，在前2次喂食期间无显著差异。随着投喂次数及日龄的增加，摄食量大幅度增加，试验组间存在显著差异（P<0.05）。日本医蛭首次喂食后平均体重为（0.020±0.013）g，投喂1次和2次日本医蛭的体重无显著差异。随投喂次数的增加，日本医蛭的体重显著增加（P<0.05）。摄食5次后，日本医蛭的平均体重达到（0.377±0.170）g，即能达到性成熟，可用于作为第2年繁殖用的亲蛭。

回归分析表明，在日本医蛭早期发育阶段，日本医蛭体重与投喂次数呈幂函数增长，其回归方程为y=0.017 9 x1.858 5（R2=0.989 8）；日本医蛭体重与生长日龄呈二次函数增长关系，其回归方程为y=0.000 2 x2+0.001 3 x+0.009（R2=0.997 9）。日本医蛭的体重与摄食量存在幂函数增长关系，其回归方程为y=0.995 9x1.032 5（R2= 0.997 9）。

2.3生长方程

Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy 3种生长曲线模型对日本医蛭的生长发育规律进行数学模拟的拟合参数估计值及拟合度（R2），结果见表4。从表4可以看出，Gompertz和Von Bertalanffy曲线模型能很好地模拟日本医蛭幼蛭的生长曲线，拟合度均在0.99以上。其中，Gompertz曲线模型的拟合度最好，达到0.999，高于VonBertalanffy和Logistic模型。

用Gompertz和Von Bertalanffy模型拟合的日本医蛭幼蛭各日龄体重值与实际曲线均较为吻合，但Gompertz模型拟合精度更高，在估计日本医蛭早期体重方面更优。3种曲线的拟合生长值与实际生长值曲线的生长曲线走势见图1。从图1可以看出，Logistic拟合生长曲线与实际生长曲线偏离较大，说明Logistic生长曲线并不适宜于拟合日本医蛭早期发育阶段的体重。

3讨论与结论

3.1日本医蛭的生长性能

关于水蛭生长性能方面的文献报道较少，主要集中于菲牛蛭[11]、宽体金线蛭[12]、南美水蛭[13]等少数物种。该研究首次报道了日本医蛭生长性能研究，并分析了特定生长率及饵料系数等数据，为开展规模化日本医蛭人工养殖奠定基础。研究发现日本医蛭体重增加速度较快，呈现跳跃式生长，与已报道的其他水蛭相一致[13-14]。幼蛭孵化后4 d喂食，生长率能高达10.99%/d，喂食5次后日本医蛭的平均体重是喂食1次平均体重的19倍左右。初孵日本医蛭在摄食5次后即能达到性成熟，平均体重为（0.377±0.170） g，单个体生物量远低于已报道的菲牛蛭[15]、欧洲医蛭[16]、宽体金线蛭[17]。生物量小加上自身繁殖效率低下[18]，是限制日本医蛭药材产量的两个重要因素。

该研究发现日本医蛭生长初期，摄食量较小，平均摄食量为（0.022±0.013） g，生长却十分迅速，饵料系数也相应较小，而第5次喂食后饵料系数明显增加，可能与日本医蛭本身生长发育特点有关，也可能与第5次喂食期间外界环境温度降低有所关联。日本医蛭的体质量与投喂次数、日龄、摄食量均有较大关系，回归方程分别为y=0.017 9x1.858 5（R2=0.989 8）、y=0.000 2x2+0.001 3 x+0.009（R2=0.997 9）和y=0.995 9x1.032 5（R2= 0.997 9）。因此，日本医蛭规模化养殖过程中，应该充分考虑投喂次数、日龄、摄食量等因素的影响。

3.2日本医蛭最适生长方程比较日本医蛭生长发育3种模型中，Gompertz曲线模型以及Von Bertalanffy曲线模型均能较好的吻合日本医蛭早期发育阶段的实际生长曲线，拟合生长方程分别为Y=0.964e-4.829exp（-0.037x）（R2=0.999）和Y=2.602（1-0.876e-0.014x）3（R2=0.998），其中以Gompertz曲線模型最佳。Gompertz模型曲线拟合结果表明日本医蛭早期发育阶段曲线拐点时间分别为42.558 d，即在日本医蛭早期发育在43 d达到生长拐点，拐点体重为0.355 g，体重增长速度从越来越快变为越来越慢。Logistic模型拟合生长曲线与实际生长曲线有较大偏差，说明Logistic生长曲线并不适宜于拟合日本医蛭早期发育阶段的体重。

该研究运用Logistic、Gompertz、Von Bertalanffy 3种模型对日本医蛭早期发育阶段生长曲线拟合及分析，为及时了解日本医蛭的生长发育规律提供了参考。在实际规模化养殖中，可以根据模拟生长模型对日本医蛭的生长趋势进行预测，也可以根据不同的生长发育阶段提供不同的营养标准，以满足其生长发育需要，用以提高日本医蛭的生产性能，满足日本医蛭药材的市场巨大需求。

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