刺螠

刺螠

海肠，学术界常用中文名为单环刺螠，学名为Urechis unicinctus，属于环节动物门多毛纲螠亚纲螠目刺螠科，主要分布于我国黄渤海，以及俄罗斯、日本、韩国等沿岸海域。胶东地区是我国海肠的最大产地。

海肠体为长圆筒形，肉红色，类似肠子，因而得名。成体海肠体长最大可至25厘米，宽可达3厘米。

海肠在沿海的泥滩中营底栖生活，其洞穴呈U形。海肠是一种滤食性、渣食性动物，摄食器官是体前端圆锥状的吻，吻表皮密生纤毛，由纤毛摆动形成的水流将食物送入口中。海肠“不挑食”，单胞藻、小型浮游动物的幼体、有机碎屑等，只要是大小合适，它都来者不拒。

海肠还有一个俗名——裸体海参。这倒不是因为海肠与海参是近亲，而是因为二者都有肉嘟嘟的圆筒形身材，且海肠也具有重要的食用与药用价值。

海肠味道鲜美，营养丰富。有研究者对海肠的营养成分进行了测定，发现海肠的蛋白质含量达到体重的22.84%，高于带鱼18.1%、鲈鱼17.5%、鳕鱼16.5%。海肠体内含有17种氨基酸，包括各种人体必需氨基酸。海肠无机元素组成也很丰富，钙、钾含量高而钠含量低，利于预防高血压等疾病；还有丰富的镁、铁、锌等元素，而这些元素在儿童智能发育、参与机体代谢酶反应等方面有重要作用。

海肠体壁肌含有丰富的I型胶原蛋白和鲜味氨基酸，是海肠主要的食用部分，约占湿重的30%；其余70%是不为人所食用的内脏。内脏也有重要的应用价值。科学家在海肠内脏、腔液等“废物”中发现了多种具有开发利用价值的活性物质。从海肠体腔液内分离到的一种高溶栓活性的纤溶酶( UFE-1)，在体外实验中被发现具有很好的溶血栓活性和抗凝血作用；分离得到的一种多肽，被证明具有抑制肿瘤、促进细胞免疫的作用。海肠内脏中二十二碳五烯酸(DPA)的含量占总脂肪含量一半，还含有丰富的二十二碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)，对增强人体免疫力等具有重要意义。我们有理由相信，随着科技发展的深入，海肠体内的各种有益活性物质将应用于人类医学，“内脏废料”也将成为人们提取多种营养物质的重要来源。

海肠不仅对食物不挑剔，对生存环境也有很强的耐受能力。其耐受水温为-2℃至31℃，耐受pH为4.5～9.5。其在低溶氧环境中也可长时间生存。此外，海肠还有较强的硫化物耐受性。

硫化氢等硫化物是沿海水域和养殖水底常见的有害物质，每毫升几微摩尔的浓度水平即可使大多数水生动物中毒。而在一项实验中，约有一半的实验海肠可以在600 μmol/L硫化物水体环境中生存超过60小时，属于中度耐硫生物。科研工作者推测，海肠具有一种类似于细菌硫醌氧化还原酶的蛋白质，该酶能将有毒的硫化物催化转化为低毒或无毒的硫酸盐产物，同时产生电子参与三磷酸腺苷（ATP）合成，为海肠提供能量。因此，在调节水质、缓解海洋污染等方面，海肠也有一片广阔舞台。

单环刺螠的生物学特性

单环刺螠人工养殖技术及开发利用

基金项目： 江苏省科技厅政策引导类计划“苏北科技专项”（LYG-SZ201911）；2021年度大学生校级创新训练项目。

_罗楚涵

1 单环刺螠生物学特征

单 环 刺 螠（Urechis unicinctus） 属 螠 虫 动物 门（Echiura）、 螠 纲（Echiurida）、 无 管 螠 目（Xenopneusta）、 刺 螠 科（Urechidae）、 刺 螠 属（Urechis），俗称海肠子，是为数不多的无管螠目生物之一 。

1.1 形态特征

单环刺螠作为一种全球范围内的海洋经济物种，主要分布于日本北海道和本州地区、俄罗斯远东海区、朝鲜半岛部分海域和我国黄海渤海沿岸。单环刺螠呈粉红或紫红腊肠状，目前尚未发现明显的地理种群划分 。单环刺螠的身体长20 cm左右，宽3 cm 左右；身体前端具一匙状吻，吻的中央为口，肛门在肠状身体尾部的中央，肛门外围分布有单圈丛生的刚毛，刚毛数量为10～20根。管体的主要构造为体壁、体腔液和内脏，没有血液循环系统，体腔液充满体腔，呈红色，体腔液细胞掌控大部分生命活动，主要包括多功能分化、免疫防御和营养运输等功能，内脏的主要功能为消化吸收 。身体腹面有一下陷中央纵沟，内为与吻神经相连的白色线状腹神经索，止于肛门。具肾管2对，繁殖期用于排泄成熟的精卵 。

1.2 生活习性

单环刺螠在泥沙底质区域营“U”形洞穴生活，洞穴入口处呈烟囱状凸起 。在营造洞穴时，单环刺螠利用身体前端的勺状吻在砂石间探索，通过尾部吸入海水使体壁由后向前推进，然后体表分泌的黏液将躯干四周的泥沙固定，形成牢固的洞穴。在洞穴中其尾部可以不断吸排海水，使海水从洞穴中穿流，从而滤食海水中的食物残渣、单细胞藻类、细菌等 。单环刺螠对运输环境的适应性较强，在15℃湿沙裸露条件下可存活48 h 以上。

1.3 繁殖习性

渤海湾单环刺螠的天然盛产期集中在每年的4 月、5 月、10 月和 11 月。单环刺螠属于雌雄异体，生活史分为受精卵、卵裂、囊胚、原肠胚、担轮幼虫（又可分为前期担轮幼虫和后期担轮幼虫）、体节幼虫、蠕虫状幼虫、幼螠等几个时期。研究发现，单环刺螠会因洋流、海浪等作用集中出现在某处海滩，而这也和其繁殖行为以及生殖周期有密切关系 。

2 单环刺螠生态学特征

环境因子在生物的生存发育中占主导地位，适宜的生存环境对单环刺螠的养殖繁育尤为重要。

2.1 温度

单环刺螠在 -2～31℃温度范围内均可生存，适宜温度为 8～26℃。单环刺螠对高温的耐受性较差，当水温达到 30℃时，已经不适宜单环刺螠的生存，31℃以上基本无法生存。夏季养殖单环刺螠时需注意，测温时应测量水底的温度。夏季养殖单环刺螠宜选用较深的养殖池塘，可减少高温对单环刺螠生存的影响。冬季水深在 2.0 m以上，池底水温即可维持在 0～2℃。

2.2 盐度

盐度是影响海区生物环境的一个重要因素。单环刺螠在盐度 15～36 之间均可生存，其中适宜盐度范围为25～35，养殖水体的盐度胁迫会对单环刺螠的耗氧率及免疫抗病能力造成影响。

单环刺螠在盐度 30～35 的环境中存活率更高，摄食状态更好，活力和潜沙能力也更好；在盐度40～50 的环境中单环刺螠身体分节，呈“C”形皱缩；在盐度 10～20 的环境中身体膨胀。在正常情况下，只要有合适的基质和鱼虾养殖池，在近岸浅海地区，不需要对环境因子进行大范围的调整和控制，即可满足单环刺螠人工养殖的要求。养殖水体盐度一般会在稳定的范围内上下波动，但在阴雨季节或者强降雨之后，盐度可能会骤降，另外，夏季高温水体蒸发速度快，盐度会骤升，从而影响单环刺螠生存和生长发育。

2.3 pH

单环刺螠对 pH 的耐受力相对于其他海洋生物要强，pH 值 6～9 均能适应，单环刺螠喜弱碱性环境，因此适宜的 pH 值范围在 7～9之间，在单环刺螠人工养殖的过程中，要密切关注养殖水域水体 pH 的变化，可用盐酸和氢氧化钠来及时调整养殖水体 pH 值。当单环刺螠生存在适宜的 pH 环境下，其体内脂肪供应代谢的能力较强，但当单环刺螠处于不良环境中，为了维持体内正常的新陈代谢，单环刺螠将通过使用更多蛋白质代谢来供能。pH 值为 8 时，单环刺螠耗氧率最高，呼吸最旺盛，O/N 值最大，体内蛋白质代谢水平最低，此时对单环刺螠体内蛋白质的累积和生长发育有利。

3 单环刺螠的人工养殖

我国目前单环刺螠的人工育苗技术已趋成熟，人工养殖产量有了很大提升。各地育苗技术流程也相对规范，主要是使用野生的单环刺螠作为亲本来进行人工繁育 。

3.1 人工养殖模式

由于单环刺螠具有底部滤食特性，可改善池底生态环境，目前已进行了单环刺螠与刺参、竹节虾、凡纳宾对虾等的混养实践。混养模式可以节约成本，提高池塘空间利用效率，丰富生物多样性，提高渔获量，是具有经济价值和市场前景的模式。

3.2 人工育苗

3.2.1 育苗场地设施 单环刺螠的室内人工育苗在育苗场进行，人工育苗需要具备产卵孵化池、育苗池、幼螠培育池、培育单胞藻的工作室及过滤海水的设备等。

3.2.2 选择亲螠 单环刺螠雌雄异体，每年有两个繁殖期，分别是春季和秋季，需要在繁殖季节选取亲螠。亲螠发育成熟的时间一般在4月中下旬至 5 月中旬。亲螠尽量选择健康、体型肥大粗壮的个体，暂养密度 5～6头 /m 3 为宜。暂养时间约为 3 d，暂养期间需随机抽样检视，透过体壁仔细观察当肾管饱满，有成熟的卵子或精液，呈橙色或者乳白色，此时单环刺螠已发育成熟，可准备授精。

3.2.3 授精方法 采卵一般采用自然排卵和人工采卵两种方法。

3.2.3.1 自然排放采卵 当亲螠发育到足够成熟时可进行自然排卵。用搅耙充分搅动产卵海水后取样，并在光学显微镜下观察到受精卵的附近约有 3～4 个精子即可。若精液过多，则将会污染水体，影响孵化质量和孵化率。在亲螠产卵的过程中需要不断挑出雄性亲螠，保证不会因为精液过多而影响水质。

3.2.3.2 人工解剖采卵 将选好的亲螠头尾剪去，注意开口不宜过大，以免把充满生殖细胞的肾管盲端剪断。发育成熟的雄性亲螠肾管饱满，呈乳白色，肾管内部充满精液。发育成熟的雌性亲螠肾管呈淡黄色或橙色，肾管的管径为 0.5～0.7 cm，当肾管被剪开后会流淌出大量用肉眼就可观察到的卵粒。亲螠解剖完成后，将雌雄个体分别放入消毒处理过的容器内，将充满卵子的肾管选出并置于消过毒的容器中，碾压过后，加入过滤后的海水冲散，再用 20 目纱网把肾管组织滤出，得到去除杂质的卵子。把卵子倒入100 Ｌ以上的大桶中，加入增氧装置充氧，使卵子悬浮于水面。剪开雄性亲螠肾管，将过滤后的海水倒入 10 L 消毒桶中，可获得含有大量精子的海水。将含有大量精子的海水一边慢慢搅拌一边缓慢地倒入装有卵子的缸中，使精子均匀地分布在含有卵子的海水中，利于受精。这个过程需要连续取样和显微镜检查，直到卵子完全受精。采卵后搅拌受精卵，使受精卵在容器内均匀分布，计算受精卵总数，然后进行孵化。孵化池在使用前需进行消毒处理，孵化密度10～15粒 /mL，孵化池内水温控制在15～18℃。受精卵在15～17 h 后即可发育成能在膜内旋转的担轮幼虫，胚体上升，直至破膜。

3.2.4 幼体培育 不同时期的幼虫也有不同的培育条件。担轮幼虫时期，培育密度为 1～4 头 /mL，每天换水 1次；体节幼虫时期，培育密度为1～2 头 /mL，每天换水 2 次；蠕虫状幼虫时期，培育密度为 0.3～1 头 /mL，每天换水 2 次；幼螠时期，培养密度为 40～50 头 /cm 2 ，每天换水 2次，每次换掉水体 60% 的水量，体长达 3 mm 后密度调整为 30～40 头 /cm 2 ，水温保持在 20℃左右，盐度保持在 30左右。

3.2.5 投放附着基及苗种期管理 投放的附着基应选用直径小于 1 mm 的细砂，并用筛网将石块、碎壳等较大杂质筛除。使用高锰酸钾溶液对细砂进行消毒处理，浸泡一段时间后，用清水反复冲洗干净后备用。根据单环刺螠幼体长到蠕虫状幼虫阶段会逐渐沉到池底的特性，可将处理好的细砂装入板中，沉入水底，就可以等待单环刺螠幼体的粘连。

附着基投放工作完成后，需要保证培育池中充足的氧气含量。每天投喂3 次左右，投喂饵料以藻类和酵母细胞混合物为主。随着投喂量的改变，幼虫的排泄物也会增多，这时就需要及时清理养殖池，以免发生水体污染。每日换水 1 次，换掉水体 50% 左右的水量。在幼螠体重增长到0.1～0.2 g 时，为避免密度过大，需及时进行密度疏散，控制在每 10 cm 2 / 头。

养殖过程中应加强管理，控制好养殖池的环境状况，要及时查看有无敌害生物入侵以及幼螠的摄食情况、生长状况及活动动态。若海水沙滤不彻底，海水中存在的桡足类等其他个体较小的生物易进入养殖池，与幼螠产生竞争，不利于幼螠生存。当发现池中桡足类生物较多时，可以通过倒池、冲底或换沙等方法进行清除。当幼螠长到 0.5～1 g 时，可人工放入各繁殖池、滩涂或适合生长的海域进行自然放养。当水温超过27℃或低于 5℃时，单环刺螠的摄食量会明显减少，栖息的洞穴孔也会变小，沿海地区的养殖户们把单环刺螠的这种习性称为“封眼”。当这一情况出现时，应减少投喂，高温时，应采用适量换水的方法或者采取降温措施改善条件。

3.3 其他注意事项

单环刺螠虽耐低氧，但养殖密度仍需注意，不要过于密集。阴雨天易死亡，阴雨天要重复检查，及时换水并打捞死亡个体，特别是埋沙死亡个体；高温天气盐度会升高，及时补充淡水以保持盐度；若养殖用水为天然海水，要过滤且曝气后再使用，人工海水也需曝气；及时调整饱食饵料数量，水温升高后应酌情减少投喂量，避免水质败坏使个体死亡。换水要保持理化性质一致，酌情增加或减少换水量。单环刺螠对底质和水体洁净程度有较高要求，捞取死亡个体时动作应轻柔，避免尸体血液渗入水中污染水体而导致大批量死亡。

4 单环刺螠的开发利用

单环刺螠营养丰富，可以作为食品、药品等，其售价十分昂贵，具有非常大的养殖潜力，其含有 Ca、Zn、Fe、K、Mg、Na 等矿物质成分。内脏作为加工副产物，营养成分含量也很丰富，特别是不饱和脂肪酸占比大，DPA、EPA、DHA 分别占总脂肪酸含量的56%，21%，4%，有较高的开发利用价值 。单环刺螠所含氨基酸占干重的57%，包含8种人体必需氨基酸和5种鲜味氨基酸（Gly、Arg、Glu、Asp、Ala） ，是一种天然的鲜味食品，可用于天然调味料的开发和加工。

目前在生物活性物质的开发方面，主要通过生物酶解技术结合色谱分离和热水浸提法提取多糖、多肽和血红蛋白，部分技术已实现实验室小规模制备，为产业化生产提供了条件。目前没有形成产业化发展的原因主要是受限于原料的采集和供应。针对单环刺螠体内较强生物活性的酶类、多肽的制备，利用基因工程技术进行体外纯化和生产是较好的替代方法。目前研究者围绕纤溶酶、溶菌酶、速激肽等已建立起体外重组表达工艺，为后续的产业化开发提供了条件。