第一章 前言
珍珠鱗金魚(Carassius auratus auratus)，俗名 pearlscale goldfish、珠鱗，是一 種原產於中國的觀賞魚類，是野生鯽魚演化而來的彩色變種-金魚的變種。和觀
Beatty, 2004)，以及提高水濁度和增生耗氧的水生植物(Richardson et al, 1995) 。 在淺海雜草之間產卵，每次可產下多達幾十萬顆小型的卵(直徑 1 ~ 2 mm)，一隻 魚可產卵 3~10 批，產卵間隔 8~10 天，利用選擇性繁殖，許多具有各種各樣的 色彩和鰭不同形狀的金魚品種被生產出來，這些魚如果被釋放到野外，通常會恢 復到橄欖青銅色和正常形狀的鰭(FishBase, 2004; McDowall, 2000)。
魚的體色因應不同的生長階段與環境改變，其表現受到多重因子影響，包含
2 (Berglund et al., 1996)，除此之外，其它行為上功能的還包括物種的辦識(species recognition)、警戒色彩(warning colouration)、侵略展示(aggressive displays)以及偽 裝作用(camouflage) (Svensson and Wong, 2011)。
目前在自然界中己經被發現 750 種以上的類胡蘿蔔素。類胡蘿蔔素為廣泛存
3 具較高的相關性(Clotfelter et al., 2007)。在孔雀魚(Poecilia reticulata)的研究也指 出，雄魚攝食較多的類胡蘿蔔素，會提升身上橘色的鮮豔度，並可增加吸引雌魚 (Blount et al., 2000; Surai and Speake, 1998)，另外於卵中的多元不飽合脂肪酸容 易氧化以及快速的被氧化劑所破壞，但在胚胎發育時期的快速代謝卻會不斷的產 蘿蔔素轉換成蝦紅素之代謝模式分為以下三種(Simpson and Kamata, 1979):
1. 紅鯉型(Red carp type)
可以利用 Lutein、Zeaxanthin 或中間的代謝物轉換成蝦紅素，大部分的淡水魚屬 於此類型。例如:錦鯉(Cyprinus carpio)、金魚(Carassius auratus)
4
2. 鯛魚型(Sea bream type)
不能由其它的類胡蘿蔔素轉換成蝦紅素，但可以直接將色素吸收蓄積在體內，大 部分的海水魚以及鮭鱒科的魚類屬於此類型。
例如:嘉鱲(Pagrus major)、鱒魚(Onchorhychus kisutch)、鮭魚(Salmo gairdoeri) 3. 蝦型(Prawn type) (Betta splendens)(Clotfelter et al., 2007)、紅旗(Hyphessobrycon callistus)(Wang et al., 2006)、小丑魚(Amphiprion ocellaris)(Yasir and Qin, 2010)、紅魔鬼(Cichlasoma citrinellum)(Pan and Chien, 2009)、金波羅(Cichlasoma severum)(Kop and Durmaz, 2008)。除了魚類之外，亦有研究致力於蝦類(Boonyaratpalin et al., 2001; Liao et al., 1993; Paibulkichakul et al., 2008)及海膽(Psammechinus miliaris)生殖腺(McBride et al., 2004; Shpigel et al., 2006; Suckling et al., 2011)的增色效果。
5
由於各個物種蓄積、轉換色素的能力不盡相同，而在飼料中添加色素將造成 本負擔，因此色素在種類的選擇上與劑量的考量上都是值得研究的問題。隨著類 胡蘿蔔素有愈來愈多的生理功能被發現，除了增豔效果，有研究開始探討類胡蘿 蔔素對於水生生物更多層面的影響，其中包括維他 A 轉換能力(Hu et al., 2006)、
抗氧化(Pan et al., 2011)、免疫能力(Amar et al., 2004; Clotfelter et al., 2007)、抗緊 迫(Pan et al., 2011)。
顏色的測定方法係根據國際照明委員會（Munsell Color Science Lab）依據模 擬人眼感官所能感受的色彩空間 CIE L*a*b*系統。此套系統將顏色定義出顏色 參數（a*，b*和 L*值），a*值越高代表紅色程度越高，而 a*值越低代表綠色程 度越高；b*值越高代表黃色程度越高，而 b*值越低代表藍色程度越高；L*值代 表亮度，其值越高代表亮度越高。其應用方法為，利用色差計(Color difference meter)直接偵測魚體，並可利用色差公式進一步計算顏色差異值（△E）比較色差。
當△E>6 則表示已達人眼感官可明顯分辨的標準。依此系統，前人的研究發現，
天然環境生長的魚隻，其體色與人工養殖的魚隻，其體色有很明顯的差異，其中 天然的嘉鱲(Pagrus major)與養殖的魚隻其△E 可達 13.5，天然的香魚(Plecoglossus altivelis)與養殖的魚隻其△E 可達 13.5，皆達人眼感官可以明顯感受到差異的程度 (Aoki et al., 1991)。亦有許多研究應用此套系統做為評斷色彩變化的客觀依據:大 西 洋 鮭 魚 (Salmo salar L.)(Buttle et al., 2001) 、 虹 鱒 (Oncorhynchus mykiss)(Storebakkena et al., 2004)、嘉鱲 (Pagrus auratus)(Booth et al., 2004；
Kalinowski et al., 2005；Doolan et al., 2008)、海膽(Psammechinus miliaris)(Suckling et al., 2011)等。
6
研究動機與目的
本實驗室已針對不同濃度與來源的類胡蘿蔔素在不同魚種增豔效果的影響 有過多次的探討：飼料中添加不同類胡蘿蔔素對赤鰭笛鯛之影響(曾, 2004)、 飼 料中添加不同濃度與來源之類胡蘿蔔素對紅色吳郭魚體表增豔效果之影響(黃, 2009)、 飼料中添加不同類胡蘿蔔素對紅頭金鯛之呈色影響(劉, 2012)。因此本實 驗將探討類胡蘿蔔素在珍珠鱗的呈色影響，使金魚或是其他觀賞魚種的增豔飼料 開發更加完善。本實驗目的主要分成兩個部分:
1. 利用在珍珠鱗金魚之飼料中添加不同濃度的蝦紅素，期望能找出蝦紅素的色 素蓄積飽和曲線，在飼料成本及時效性的考量上，研究出最適的添加量。
2. 為評估珍珠鱗金魚之類胡蘿蔔素代謝模式，在飼料中添加玉米黃素，測試其 是否能轉換成蝦紅素，替代蝦紅素添加在珠鱗的飼料中使用。
7
8
9 色參數係依據國際照明委員會（Munsell Color Science Lab）制定之色彩空間 CIE Lab 系統，a*值越高代表紅色程度越高，而 a*值越低代表綠色程度越高；b*值越 色極淡。以減壓迴轉濃縮機(Yamato BM42、Yamato BM400)將收集的萃取液進 行濃縮。濃縮完後加入總量為 15 ml 乙醚與 5 ml 去離子水，各分 3 次加入濃縮 瓶中，輕輕搖晃後，將溶液倒入分液漏斗，並上下搖晃充分混合溶液，待溶液靜 置分層後收集乙醚層，水層再另外加入乙醚，同樣以分液漏斗萃取乙醚層，重覆 進行 3 次。將收集到的乙醚層再以減壓迴轉濃縮機進行濃縮。
10
濃縮後得到的產物以苯溶解，移至定量瓶中，定容至標線，以分光光度計 (Thermo AQUAMATE)測量樣本在波長 480 nm 的吸光值。總類胡蘿蔔素的含量 換算根據 McBeth’s formula。最後將樣本移入樣本瓶，保存於-20 度冰箱，待類 胡蘿蔔素組成分析。
六、 參數分析
(一) 增重百分比 Weight gain (%)
=[ Final body weight (g)-Initial body weight(g) ] / [ Initial body weight (g) ]×100
(二) 飼料效率 Feed efficiency (%)
=[ Body weight gain (g) / Feed intake(g) ]×100 (三) 存活率 Survival (%)
= ( Final fish number / Initial fish number ) ×100 (四) 色差值 ΔE
=〔(a-ac)2+(b-bc)2+(L-Lc)2〕1/2 ac, bc和 Lc為對照組的 a, b 和 L 值
(五) 類胡蘿蔔素含量 Carotenoids content (mg carotenoids / 100g tissue)
=[ ODλ×Vol.(ml) ×103 ] /[ E×weight of sample(g) ]
E1%1cm：類胡蘿蔔素在苯中 1%的 extinction coefficient value＝1900 七、 統計分析
以 SAS(Statistical Analysis System) 套 裝 軟 體 對 測 量 參 數 進 行 one-way ANOVA 分析比較，若存在顯著差異時，續以 Tukey’s HSD (Honestly Significant Difference) test，做各組間兩兩比較(α=0.05)。
11
Z15、Z20)使用 5、10、15、20mg/kg 的玉米黃素；而添加合成蝦紅素的 4 組(S5、
S10、S15、S20)使用濃度為 5、10、15、20mg/kg 的合成蝦紅素。實際測量飼料 中的類胡蘿蔔素含量，Z5、Z10、Z15、Z20 為 0.0263、0.0263、0.0526、0.1056 mg/kg diet ，而 S5、S10、S15、S20 為 0.2105、0.1842、0.2368、0.2105 mg/kg diet。
二、 成長與活存
12
13
14
15
ΔE2Ctrl、△E4Ctrl、△E7Ctrl 三組皆為下降，其他組別的 ΔE 皆為上升，甚至 S20 組已高達 15.22，為標準的 2 倍之多。 組別皆比對照組高，介於 0.42-0.25 mg/100g，以 S10 組的 0.100 mg/100g、S15 組的 0.105 mg/100g 和 S20 組的 0.25 mg/100g 為最高的三組。平均總類胡蘿蔔素 量可達到 0.253 mg/100g；比較實驗前分析之魚皮中的總類胡蘿蔔素含量可以發
16
現，實驗前所分析的數據為 0.021 mg/100g，與其餘投餵含有類胡蘿蔔素添加的 各組之表皮所含總類胡蘿蔔素含量則明顯高於對照組。
17 (Carassius auratus) 以紅酵母(Xanthophyllomyces dendrorhous)做為蝦紅素來源，
添加 60mg/kg 含量的類胡蘿蔔素到飼料中，經 60 天飼養後，皆與對照組間的成 長沒有顯著差異(Xu, 2006)；在平均體重 300g 的大西洋鮭(Salmo salar L.)的飼料 中分別添加 50mg/kg diet 的蝦紅素與不同濃度之葉黃素(lutein)，飼養 138 天後，
皆與對照組間的成長沒有顯著差異(Olsen and Baker, 2006)；在平均體重 88g 的嘉 鱲(Pagrus auratus) 分別在飼料中添加 60mg/kg diet 斑螫黃素(canthaxanthin)與蝦 紅素，飼養 50 天以後，皆與對照組間的成長沒有顯著差異(Doolan et al., 2008); 2005)；平均體重 82g、150g 的嘉鱲(Pagrus pagrus)的飼料中分別添加 100mg/kg diet 的蝦紅素、β-胡蘿蔔素(β-carotene)、茄紅素(lycopene)，飼養 10 週後，皆與對照 組間的成長沒有顯著差異(Chatzifotis et al., 2005)；平均體重 223g 的嘉鱲(Pagrus pagrus)以蟹殼粉做為蝦紅素來源，添加 3-6mg/kg 含量的類胡蘿蔔素到飼料中，
經 165 天飼養後，皆與對照組間的成長沒有顯著差異(Garcia et al., 2010)。
雖然在水生生物的生理代謝過程中，類胡蘿蔔素扮演了許多重要的角色，但 在本篇的研究結果以及前人對於其它的魚種、不同的魚隻大小或者使用其它來源
18
19 降，推測顏色己達到飽合，在 L 值方面則沒有影響(Kalinowski et al., 2005)；同 樣以嘉鱲(Pagrus pagrus)為實驗魚種，以蟹殼粉做為蝦紅素來源，添加到飼料中，
經 165 天飼養後，對體色有促進的效果，但在 L*值在各組之間沒有差異(Garcia et al., 2010)。而在嘉鱲(Pagrus auratus)的研究當中指出，隨飼料中添加的蝦紅素，
可提高體表的紅色程度，在第 6 週以後，添加 36 與 72mg/kg diet 之組別，所呈 現之 a 值沒有顯著差異，由此推測己達到蝦紅素蓄積的飽合，另外在 L*值與 b*
值方面，並沒有影響(Booth et al., 2004)；另外一篇研究也指出，嘉鱲(Pagrus auratus)隨飼料中添加的蝦紅素，可提高體表的紅色程度，在第 50 天以後，添加
20 素、南極蝦粉，飼養 6 週後，類胡蘿素含量為 0.36-1.74 mg/100g(曾，2004)。而 在紅色吳郭魚(Oreochromis sp.)的研究中，平均 2.6g 的魚隻的飼料中添加 50、
100mg/kg diet 的蝦紅素，飼養 10 週後，對照組的類胡蘿蔔素含量為 0.25mg/100g，
21
實驗組為 0.84 mg/100g；平均 53g 的魚隻，飼養 60 天後，對照組的類胡蘿蔔素 含量為 0.25mg/100g，實驗組為 4.08 mg/100g(黃，2009)。
在其它魚種中的研究當中，嘉鱲(Pagrus pagrus) 在飼料中添加 100mg/kg diet 的蝦紅素，飼養 10 週後，體表呈現與野生相近的紅色澤，而魚皮中的類胡蘿蔔 素明顯高於照組的含量，實驗中也嘗試添加β-胡蘿蔔素(β-carotene)、茄紅素 (lycopene)，但結果只有蝦紅素能明顯提升背部魚皮類胡蘿素的含量，而 β-胡蘿 蔔素(β-carotene)、茄紅素(lycopene)並沒有明顯的效果 (Chatzifotis et al., 2005)。
金魚(Carassius auratus)以 60mg/kg 的濃度在飼料中添加蝦紅素，15 天後即與對 照組有顯著差異，不同部位蓄積的色素的能力不同，在色素濃度最高的出現在尾
22 的 Z5、Z10、Z15、Z20 四組及添加合成蝦紅素的 S5、S10、S15、S20 的四組做 評估。藉由色差計在魚體 4 點所測得之 a 值，可以看出玉米黃素之最適添加量為 15mg/kg diet 而合成蝦紅素亦為 15mg/kg diet。
在嘉鱲(Pagrus pagrus)的研究中指出，以體表呈色值做為評估依據，建議以 蝦殼粉做為色素來源時，蝦紅素在飼料中的最適添為 40 mg/kg diet，以期能夠有 效促進體色呈現紅色(Kalinowski et al., 2005)；而在嘉鱲(Pagrus auratus)的研究中 建議，以體表呈色值做為評估依據，蝦紅素在飼料中的最適添為 30 mg/kg diet，
23
而論，其添加的色素劑量可以考慮以體表之呈色效果為標準，較能符合提升魚體 增色之目的實用性與飼料成本之經濟性，並非一定要滿足體內組織蓄積之類胡蘿 蔔素完全達到飽合程度，故建議珍珠鱗金魚在飼料中的添加量為 15mg/kg diet。
除此之外，每個人對於顏色的喜好有所不同，雖然許多東方人傾向選購代表 喜氣的紅色觀賞魚隻，不過也許有消費者偏好黃色魚隻，若有生產黃色魚隻的考 量時，由於實驗結果可以看出玉米黃素與合成蝦紅素的在組織中的蓄積能力相當，
且玉米黃素影響體色提升黃色程度的能力亦不亞於蝦紅素提升紅色程度的能力，
故欲添加玉米黃素至飼料當中，增進黃色的體色，其添加量可以參考合成蝦紅素 的用量。
24
第五章 結論
一、在珍珠鱗金魚的養殖過程中添加玉米黃素與合成蝦紅素可以增加魚體體表
一、在珍珠鱗金魚的養殖過程中添加玉米黃素與合成蝦紅素可以增加魚體體表