微量元素广泛参与生物活性酶的构建及新陈代谢等活动，在调控水产动物生长发育、肝脂代谢、抗氧化、抗病和虾蟹脱壳硬壳等方面具有不可替代的作用。机体缺乏微量元素或微量元素不平衡会减缓水产动物新陈代谢，阻碍其正常生长发育，降低免疫机能和繁殖能力，严重时会导致水产动物发病或死亡[1]。传统无机微量元素（主要指硫酸盐和氧化物）主要以工业副产物为原料，生产工艺流程和设备简单，生产过程控制和生产管理较为粗放。无机微量元素存在重金属、二噁英、多氯联苯等有毒有害物质残留风险。在饲料中直接添加传统无机微量元素理化稳定性较差，同时对预混料或饲料中维生素、酶制剂、油脂等氧化破坏大，影响预混料或饲料的外观、气味和品质等。无机微量元素在吸收过程中易解离出金属离子，易与植酸等结合，形成难吸收的物质。在植物蛋白替代鱼粉等动物蛋白的趋势下，此类问题更为突出。同时，在肠上皮细胞的细胞膜顶端吸收过程中，无机微量元素解离出的二价金属离子之间以及与钙、镁等二价金属之间，易产生吸收通道的竞争拮抗，影响吸收。在高密度、集约化养殖趋势下，更需要重视微量元素的有效吸收和环境排放问题。研究安全、稳定、高效、环保的新型有机微量元素添加剂产品，替代无机微量元素已成为水产行业的焦点[2]。不同有机微量元素本身结构和生产工艺不同，导致其在安全性、稳定性、有效性及环境友好方面存在差异[3-5]。羟基蛋氨酸微量元素螯合物作为重要的有机微量元素产品，在畜禽饲料，特别是幼小和种用动物中的应用价值得到广泛认可，在水产动物中具有广阔的应用前景。文章从微量元素与水产动物营养、羟基蛋氨酸螯合微量元素特点及在水产动物中的应用进行综述，为羟基蛋氨酸螯合微量元素在水产动物饲料中的应用提供参考。1微量元素与水产动物营养微量元素铜、铁、锌、锰是构成水产动物机体的必需成分，是维持水产动物正常内在环境、保持物质代谢的正常运行、调节肝脏脂肪代谢和肠道健康、维持抗氧化平衡和免疫、促进虾蟹脱壳硬壳的必需的营养物质。微量元素不足会导致水产动物出现健康问题，影响饲料效果和养殖效益。1.1微量元素与鱼类肝脏和肠道健康集约化、高密度的养殖方式使鱼类脂肪肝普遍流行。脂肪肝的形成机制主要是脂肪代谢异常。脂肪在肝脏累积性增多，逐渐融合形成较大脂滴。高脂、高碳水化合物、饲料品质低、过量投喂和应激是导致鱼类脂肪肝出现的常见诱因。鱼类脂肪肝对饲料效果的表达、抗逆性能和抗病能力、体色、耐运输能力等产生不同程度的负面影响[6]。补充不同营养素或者功能性添加剂来预防或治疗鱼类脂肪肝是目前行业研究热点。目前，微量元素营养在调节脂肪肝方面的作用效果未被充分重视和了解。锰元素作为脂肪代谢相关酶活性中心或者激活剂（如丙酮酸羧化酶），可以直接或间接调节脂肪代谢相关酶活性，调节脂肪的沉积。微量元素锰在调节鱼类肝胰脏脂肪代谢、维持肝胰脏健康方面具有特殊作用。Romanenko[7]通过放射性C14示踪法研究发现，鲤鱼日粮中添加适量的微量元素锰可以促进鲤鱼肝胰脏蛋白质合成，限制肝胰脏脂肪的合成。机体锌水平与脂代谢密切相关，锌缺乏会引起血脂异常[8]。Wei等[9]以黄颡鱼为研究对象，研究日粮中添加不同水平锌对肝胰脏脂肪代谢的影响及可能的作用机制。结果表明，随着锌水平的提高，黄颡鱼肝脏脂肪沉积逐渐减少，可能是通过Zn2+/MTF-1/PPARα和（Ca2+/CaMKKβ）/AMPK途径促进脂肪氧化相关酶基因表达和促进脂滴自噬来激活脂质的氧化分解，减少肝脏脂质沉积。肝脏与肠道是机体健康的两道防线，肠道损伤将阻碍肝肠循环，影响肝脏健康。微量元素锌作为动物机体200种以上酶的组成部分或者激活剂，广泛参与各种生理生化过程，可从影响肠道细胞分裂、再生和结构完整性等多方面影响肠道健康。伍云萍[10]研究发现，在草鱼日粮中添加合理剂量的锌，可以显著提高肠道总抗氧化能力（T-AOC）、溶菌酶活性、补体C3和免疫球蛋白M含量，改善肠道健康。宋正星[11]发现，锌能促进生长中期草鱼抵抗肠炎的能力，维持肠道健康；有机锌提高草鱼肠炎抵抗力和生长性能效果优于无机硫酸锌。1.2微量元素与水产动物抗氧化、抗病水产动物养殖集约化程度不断提高，养殖动物病害问题日益突出。通过营养调控手段来增强水产动物抗病能力的抗病营养成为行业的研究热点和发展方向。养殖鱼类在生长过程中会产生自由基，生长速度越快，代谢强度越大，产生的自由基越多。环境胁迫、饲料油脂氧化等会诱导机体产生大量自由基。过量的自由基会导致鱼类肝胰脏出现氧化损伤，影响肝胰脏健康，还会诱发其他疾病。饲料配方在添加非酶系统的抗氧化剂时，应重视酶系统的抗氧化平衡。微量元素铁、铜、锌、锰是酶促抗氧化系统中抗氧化酶的辅因子，与抗氧化酶系统有直接且重要的关系。唐仁军[12]研究发现，适量的锰可以改善草鱼肝胰脏锰超氧化物歧化酶活性。赵红霞等[13]研究发现，与无机锌相比，有机锌可以更好地提高罗非鱼肝胰脏超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性和总抗氧化能力。微量元素营养平衡对维持水产动物抗氧化平衡、提高水产动物抗应激能力和免疫力具有重要的作用。抗氧化酶影响无脊椎动物机体的非特异性免疫，增强虾蟹抗氧化能力。铁可以促进免疫系统成熟，通过影响淋巴细胞DNA合成影响白细胞杀菌能力。溶菌酶活力与攻毒成活率呈正相关，血清中溶菌酶活性变化与白细胞数目变化在一定程度上呈正相关。铁可以影响白细胞数量和溶菌酶的活性。锌可以促进溶菌酶mRNA表达。锰可以激活水产动物黏液和血清中的溶菌酶活性[14-16]。锌对胸腺和脾脏等免疫器官有影响，可以影响水产动物免疫力，可能因为锌可以促进免疫细胞增殖[17]。Toll受体基因的表达水平，可以在一定程度上反映机体异物入侵信号能否及时传递并产生相应免疫反应。锌可以促进Toll受体的mRNA表达[15]。锰可以激活鸟苷酸环化酶产生CGMP，选择性促进T细胞增殖反应，并协同增强其免疫功能。增加锰可以提高非特异性免疫中酶的活性和巨噬细胞的杀伤力[16]。铜蓝蛋白是甲壳类动物运输氧的载体。酚氧化酶在识别异物、释放调理素、促进血细胞的吞噬和包囊以及产生凝集素和溶菌酶等方面发挥着重要作用，同机体的免疫功能有直接关系。饲料中添加适量铜能够提高血清铜蓝蛋白含量、酚氧化酶活性[18]。1.3微量元素与虾蟹脱壳硬壳微量元素可以促进虾蟹脱壳、使其规格整齐、加快生长、增强抗应激能力。虾蟹生长会经历多次蜕壳，需要钙、镁、锰、锌、铜等多种矿物质促进同步蜕壳并趋于整齐，促进硬壳。微量元素的吸收利用决定脱壳后虾蟹规格大小。微量元素补充不足易导致虾蟹蜕壳间隔时间不清晰、蜕壳同步性差；体质弱、蜕壳无力，小龙虾蜕壳不遂、河蟹顶壳拉脚严重；对虾肌肉白浊、抽筋断须、棉花虾；蜕壳后硬壳速度慢、体色差。微量元素对虾蟹脱壳硬壳的影响，缺乏相关作用机制的研究。原因可能是微量元素铜作为细胞色素氧化酶传递电子的必需组分，影响能量代谢；微量元素锰作为黏多糖聚合酶和糖基转移酶的激活剂，影响甲壳素的合成；微量元素锌作为碳酸酐酶的组成部分，影响甲壳碳酸钙的沉积。也可能与微量元素锌、锰作为多数水解酶和合成酶的组成部分或激活剂，直接或间接影响虾蟹脱壳硬壳过程有关。2羟基蛋氨酸微量元素螯合物在水产动物中的应用2.1羟基蛋氨酸微量元素螯合物介绍及其特点羟基蛋氨酸又名蛋氨酸羟基类似物，具有羧基和α-羟基，pH值1.0~2.0[19-20]。羟基蛋氨酸螯合物是由蛋氨酸羟基类似物与微量元素在一定的pH值和反应温度下，按照一定的摩尔比，通过共价键形成稳定的五元环状结构的特殊氨基酸螯合物。羟基蛋氨酸螯合物结构明确，具有良好的稳定性，不容易在空气中、遇水或高温下离解、吸潮、结块。相比无机微量元素，在饲料或预混料加工、储运过程中不易分解，对维生素、酶制剂、油脂等氧化破坏少，有利于实现配方精准营养。无机硫酸盐易溶于水，羟基蛋氨酸螯合物难溶于水、水体溶失率低。针对虾蟹抱食、摄食时间长的情况，羟基蛋氨酸螯合物可以随饲料被虾蟹有效摄食。在动物消化道中，羟基蛋氨酸螯合物不易与植酸、草酸、纤维素等结合形成难溶难吸收的物质；到达肠道后整体形式以氨基酸通道被吸收，避免与二价金属离子吸收通道的竞争拮抗；并以整体形势通过黏膜细胞和基底细胞膜进入血浆，吸收利用率高[21-25]。2.2羟基蛋氨酸微量元素螯合物在鱼类养殖中的应用Apines等[26]在含有30 mg/kg本底锌的半纯化饲料中添加1.5%的植酸和4%的磷酸钙，且额外补充氨基酸锌和硫酸锌，结果显示，氨基酸锌组的虹鳟期末增重显著高于添加相同剂量的硫酸锌组，表明氨基酸锌在植酸或磷酸钙的存在下仍具有更高的生物学优势。羟基蛋氨酸螯合微量元素与氨基酸锌结构类似，可以推测，羟基蛋氨酸螯合微量元素在此条件下应当具有同样的优势。在植物蛋白替代动物蛋白应用的大趋势下，同时选择有机微量元素，包括羟基蛋氨酸螯合微量元素替代无机微量元素，一定程度上可以更好地改善替代效果。王二龙[27]在以石斑鱼为试验对象，将硫酸锌生物学效价设为100%，以增重率、超氧化物歧化酶（SOD）活性等为评价指标，发现羟基蛋氨酸锌的相对生物学效价为153%~273%，平均为200.33%。候华鹏[28]以大菱鲆为试验对象，发现以增重率为评价指标，硫酸锰相对生物学效价设为100%，羟基蛋氨酸锰的相对生物学效价为331％；以特定生长率为评价指标，羟基蛋氨酸锰的相对生物学效价为341%。殷彬等[29]以珍珠龙胆石斑幼鱼为试验对象，研究4种不同锌源对其生长性能、抗氧化能力以及矿物元素沉积的影响，发现羟基蛋氨酸锌组的特定生长率和增重率最高，显著高于无机硫酸盐组；碱锌、甘氨酸锌和羟基蛋氨酸锌组前肠皱襞高度与硫酸锌组相比差异显著，甘氨酸锌和羟基蛋氨酸锌等有机锌可以显著改善肠道健康，促进肠道发育，调节脊椎骨矿物元素沉积；随后研究3种不同锰源对珍珠龙胆石斑幼鱼生长性能、抗氧化能力和肠道形态的影响，结果表明，相较硫酸锰，甘氨酸锰和羟基蛋氨酸锰能够显著提高珍珠龙胆石斑鱼幼鱼的生长性能，增强肝脏的抗氧化能力，调节相关代谢反应，保护肝脏，促进前、中、后肠的发育[30]。王二龙[27]发现，低剂量的羟基蛋氨酸螯合锌相比高剂量的硫酸锌具有更好地改善石斑鱼肝脏过氧化氢酶和总超氧化物歧化酶活性效果，并且可以改善增重率。曹春艳[31]试验发现，与无机锌相比，羟基蛋氨酸锌具有提高鱼生长性能、促进锌在椎骨中沉积以及提高鲫鱼抗氧化性能的优势。马豪勇等[32]研究表明，饲料中添加羟基蛋氨酸铜可以促进斜带石斑鱼幼鱼生长，提高饲料利用效率，能够提高部分非特异性免疫酶活性，增加机体组织铜含量。Katya等[33]研究发现，螯合的微量矿物预混料的效率比无机源更高，且饲喂不同水平的微量矿物质预混料均可以提高鱼的抗病性。张树威等[34]研究表明，饲料添加外源蛋氨酸会显著促进花鲈的生长，添加0.6%水平的蛋氨酸时，花鲈的增重率和特定生长率最高；羟基蛋氨酸钙组鱼体增重率均高于同水平晶体蛋氨酸组。上述结果表明，在鱼类饲料中添加羟基蛋氨酸螯合微量元素可以在补充微量元素的同时补充羟基蛋氨酸营养，可能具有优于额外补充同水平晶体蛋氨酸的促生长效果。2.3羟基蛋氨酸微量元素螯合物在虾蟹养殖中的应用羟基蛋氨酸螯合物可以提高对虾生长性能，增强机体抗氧化及抗病能力，且效果优于无机矿物质源。Katya等[35]选用平均体重0.6 g的幼虾，分别投喂含4种不同水平的羟基蛋氨酸（铜、锌、锰）复合预混料（2.5、5.0、7.5、8.5 g/kg）及3种不同水平无机微量元素复合预混料（5.0、8.5、20.0 g/kg）的植物蛋白饲料，8 w后发现饲喂2.5 g/kg羟基蛋氨酸（铜、锌、锰）复合预混料和8.5 g/kg无机微量元素复合预混料的对虾末重和增重相近，血清和肝胰脏组织的铜锌超氧化物歧化酶活性以添加5 g/kg羟基蛋氨酸（铜、锌、锰）复合预混料饲料组最高，说明低剂量羟基蛋氨酸螯合物替代高剂量无机微量元素，不影响对虾生长性能，而适当提高羟基蛋氨酸螯合物替代水平，可以提高对虾抗氧化能力。姚红梅[36]研究表明，在克氏原螯虾基础日粮中添加羟基蛋氨酸螯合铜、锌、铁、锰能够显著提高螯虾的增重率，降低饵料系数，显著提高克氏原螯虾铜蓝含量和溶菌酶活性，改善虾体血清总蛋白浓度和碱性磷酸酶活性，增强其免疫水平和抗病力，提高成活率。黄文文等[37]研究表明，同一鱼粉替代水平，羟基蛋氨酸钙组凡纳滨对虾的增重率、特定生长率、饲料效率、蛋白质效率和蛋白质沉积率显著高于晶体蛋氨酸组，说明与补充晶体蛋氨酸相比，低鱼粉饲料中补充羟基蛋氨酸钙能够更有效地改善凡纳滨对虾的生长性能和饲料利用效率。陈佳楠[38]研究表明，在低鱼粉饲料中添加0.08%羟基蛋氨酸钙，可以显著改善凡纳滨对虾生长性能，而晶体蛋氨酸添加对凡纳滨对虾生长性能无显著影响。鱼粉蛋白资源有限，在低鱼粉对虾饲料中添加羟基蛋氨酸螯合微量元素，其提供的羟基蛋氨酸相比晶体蛋氨酸理论上应该具有同样的优势。羟基蛋氨酸螯合微量元素在蟹类中研究缺乏，对蟹类作用效果是否与虾一致，有待进一步研究。虾蟹脱壳硬壳指标评估难度大，影响调控机制缺乏深入研究，后续需要研究简单有效的评估方法来评估微量元素对甲壳动物脱壳硬壳的影响以及其作用机制。3展望相比无机微量元素，羟基蛋氨酸微量元素螯合物在水产动物中应用，可以在改善安全性和稳定性的同时起到促生长、提高抗氧化能力、调节肝脂代谢、增强抗病能力的效果。水产动物种类繁多，未来需要进一步研究羟基蛋氨酸微量元素螯合物在不同水产动物不同生长阶段饲料中的最佳添加水平和比例，与其他营养物质的协同作用以及相关影响和作用机制。