建鯉對(duì) 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料中營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率

梁丹妮 姜雪姣 劉文斌＊ 魯康樂 喬秋實(shí)

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,江蘇省水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京 210095;2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,南京 210095)

近年來,隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大,作為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)源的魚粉因受資源及價(jià)格的限制,供應(yīng)日益緊張,使得尋找和利用其他廉價(jià)蛋白質(zhì)原料替代魚粉的研究受到廣泛關(guān)注,并已成為國內(nèi)外水產(chǎn)飼料研究的熱點(diǎn)之一。我國作為農(nóng)業(yè)大國,飼料原料品種豐富多樣,但優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料原料缺乏,在水產(chǎn)行業(yè)中尤其突出。同時(shí),由于各種飼料原料的產(chǎn)地、加工工藝等因素不同,使得其營養(yǎng)價(jià)值不同。因此,研究魚類對(duì)一些非常規(guī)蛋白質(zhì)飼料原料的利用率顯得格外重要。這不僅能適當(dāng)緩解對(duì)國外魚粉過分依賴的現(xiàn)狀,還能降低養(yǎng)殖成本、減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。飼料原料的表觀消化率不僅可以評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)源的飼用潛力[1],而且可指導(dǎo)高營養(yǎng)、低污染魚類配合飼料的配制[2]。

建鯉(Cyprinus carpio var.Jian)是中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心人工育成的我國第1個(gè)遺傳性狀比較穩(wěn)定的優(yōu)良魚類養(yǎng)殖新品種。它屬于雜食性魚類,與現(xiàn)有鯉魚品種相比,能普遍增產(chǎn) 30%以上,是我國最主要的鯉魚養(yǎng)殖品種之一。水產(chǎn)飼料中常用的幾種蛋白質(zhì)原料有魚粉、豆粕、花生粕、菜籽粕和棉籽粕等,且有大量研究報(bào)道了多種魚類對(duì)這幾種蛋白質(zhì)原料的表觀消化率[1,3-5],而有關(guān)魚類對(duì)蠶蛹粉(silkworm pupa meal,SPM)、蛋白肽 (protein peptide,PP)、玉米蛋白粉(corn gluten meal,CGM)等非常規(guī)蛋白質(zhì)原料的表觀消化率的研究還較缺乏。因此,本試驗(yàn)以建鯉為試驗(yàn)動(dòng)物,擬測定 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、氨基酸、總磷和總能的表觀消化率,為配制高營養(yǎng)、低污染、低成本的建鯉配合飼料提供依據(jù)和理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)所選 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料分別為血粉(blood meal,BM)、蠶蛹粉、膨化羽毛粉(expanded feather meal,EFM)、酶解羽毛粉(hydrolyzed feather meal,ZFM)、蛋白肽、玉米蛋白粉,上述試驗(yàn)原料均購于江蘇金壇飼料有限公司,其營養(yǎng)水平及氨基酸組成見表 1。

表 1 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料的營養(yǎng)水平及氨基酸組成(干物質(zhì)基礎(chǔ))Tab le 1 Nutrient levels and am ino acid composition of six kinds o f non-conventionalprotein ingredients(DM basis) %

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)用建鯉購于中國水產(chǎn)科學(xué)研究院無錫淡水漁業(yè)研究中心宜興養(yǎng)殖基地。正式試驗(yàn)前,以不含三氧化二鉻(Cr2O3)的基礎(chǔ)飼料飽食投喂。經(jīng)過 1周的馴化后,挑選出體格健壯、規(guī)格一致[平均體重為(220.53±4.67)g]的建鯉 210尾,隨機(jī)分成 7組(每組 3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù) 10尾),其中 1組為對(duì)照組,投喂基礎(chǔ)飼料,另外 6組為試驗(yàn)組,分別投喂 1種試驗(yàn)飼料。

試驗(yàn)飼料由 70%基礎(chǔ)飼料和30%試驗(yàn)原料組成,并添加 0.5%的 Cr2O3為外源指示劑。基礎(chǔ)飼料組成及營養(yǎng)水平見表 2。所有原料經(jīng)過粉碎后過 60目篩,通過制粒機(jī)加工成粒徑為 4mm的顆粒飼料,常溫風(fēng)干后置于 4℃冷藏保存?zhèn)溆谩?/p>

表 2 基礎(chǔ)飼料組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 2 Composition and nutrient levels of basal diet(DM basis) %

1.3 飼養(yǎng)管理與樣品采集

養(yǎng)殖試驗(yàn)在室內(nèi)玻璃纖維水箱(3.0 m×0.8 m×0.8 m)中進(jìn)行。水溫為(27.0±0.8)℃,pH在 6.2～7.5,氨氮 ＜0.05 mg/L,溶氧 ＞5.0mg/L,整個(gè)養(yǎng)殖階段不間斷充氧。每天投喂2次 (07：30和 15：30),投餌后 1 h后清除殘餌,記錄采食量并觀察排糞情況。

正式試驗(yàn) 3 d后開始收集糞樣,在投餌后 4～5 h為建鯉排糞的高峰期,采用虹吸法收集此時(shí)間段內(nèi)新鮮、成形的糞便,然后置于 65℃烘箱中2 h,取出后裝入自封袋 4℃保存。

1.4 指標(biāo)測定與計(jì)算方法

本試驗(yàn)中,干物質(zhì)、灰分含量根據(jù) AOAC方法測定;粗蛋白質(zhì)含量采用半微量凱氏定氮法測定;粗脂肪含量采用索氏抽提法測定;總磷含量采用鉬黃比色法測定;總能采用氧彈測熱法測定;氨基酸組成采用全自動(dòng)氨基酸分析儀(日立 L-8900型)測定;鉻含量采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP)測定。

飼料(包括基礎(chǔ)飼料和試驗(yàn)飼料)中營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率計(jì)算公式如下：

式中：Scr為飼料中 Cr2O3的含量(%);Fcr為糞便中 Cr2O3的含量(%);Si為飼料中某營養(yǎng)成分的含量(%);Fi為糞便中某營養(yǎng)成分的含量(%)。

待測原料中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、總磷、總能及必需氨基酸的表觀消化率計(jì)算公式為：

式中：Di為待測原料中某營養(yǎng)成分的表觀消化率(%);DT為試驗(yàn)飼料中某營養(yǎng)成分的表觀消化率%;DR為基礎(chǔ)飼料中某營養(yǎng)成分的表觀消化率(%);WR為攝取的試驗(yàn)飼料中基礎(chǔ)飼料的重量(g);WT為攝取的試驗(yàn)飼料的重量(g);XR為基礎(chǔ)飼料中某營養(yǎng)成分的含量(%);XT為試驗(yàn)飼料中某營養(yǎng)成分的含量(%)。

1.5 數(shù)據(jù)分析與處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 SPSS 16.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA),若差異顯著(P＜0.05),則進(jìn)行 Duncan氏多重比較,結(jié)果以平均值 ±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 建鯉對(duì) 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、總磷和總能的表觀消化率

建鯉對(duì) 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、總磷和總能的表觀消化率見表 3。

6種蛋白質(zhì)原料中干物質(zhì)的表觀消化率在63.11%～94.57%,按高低順序依次為玉米蛋白粉、酶解羽毛粉、血粉、蛋白肽、膨化羽毛粉和蠶蛹粉,其中玉米蛋白粉顯著高于其他待測原料(P＜0.05),血粉和酶解羽毛粉顯著高于蠶蛹粉、膨化羽毛粉和蛋白肽(P＜0.05)。

6種蛋白質(zhì)原料中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率在66.51%～92.85%,以玉米蛋白粉的粗蛋白質(zhì)表觀消化率為最高,達(dá)到 92.85%,顯著高于其他待測原料(P＜0.05),隨后依次為血粉、蠶蛹粉、蛋白肽和酶解羽毛粉,四者之間差異不顯著(P＞0.05),而膨化羽毛粉的粗蛋白質(zhì)表觀消化率僅為66.51%,顯著低于其他待測原料(P＜0.05)。

6種蛋白質(zhì)原料中粗脂肪的表觀消化率在66.48%～88.32%,其中玉米蛋白粉、蠶蛹粉和蛋白肽顯著高于血粉、膨化羽毛粉和酶解羽毛粉(P＜0.05),其他待測原料間差異不顯著(P＞0.05)。

6種蛋白質(zhì)原料中總磷的表觀消化率在29.04%～98.92%,其中玉米蛋白粉高達(dá)98.92%,顯著高于其他待測原料(P＜0.05),蛋白肽、膨化羽毛粉、蠶蛹粉分別為 54.13%、52.27%和 45.46%,三者之間差異不顯著(P＞0.05),最差為酶解羽毛粉,僅為 29.04%,顯著低于其他待測原料(P＜0.05)。

6種蛋白質(zhì)原料中總能的表觀消化率在58.67%～91.92%,其中玉米蛋白粉最高,顯著高于其他待測原料(P＜0.05),而膨化羽毛粉最低,顯著低于其他待測原料(P＜0.05),其他待測原料按高低順序依次為酶解羽毛粉、血粉、蠶蛹粉和蛋白肽。

表 3 建鯉對(duì) 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、總磷和總能的表觀消化率Table 3 Apparent digestibility of DM,CP,EE,TP and GE in six kinds of non-conventional protein ingredients for Jian carp %

2.2 建鯉對(duì) 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料中必需氨基酸的表觀消化率

由表 4可知,各待測原料中總氨基酸的表觀消化率要高于其粗蛋白質(zhì)的表觀消化率,但趨勢一致,其中最高值和最低值分別出現(xiàn)在玉米蛋白粉和膨化羽毛粉上。玉米蛋白粉中各必需氨基酸和總氨基酸的表觀消化率均較高,其中蛋氨酸表觀消化率最高(93.75%),而賴氨酸最低(76.69%)。6種蛋白質(zhì)原料中精氨酸的表觀消化率普遍高于80%(除膨化羽毛粉),而膨化羽毛粉、酶解羽毛粉和蛋白肽中賴氨酸的表觀消化率都較低,顯著低于血粉、蠶蛹和玉米蛋白粉。

3 討 論

3.1 試驗(yàn)方法對(duì)飼料原料中表觀消化率測定的影響

本試驗(yàn)以 1齡建鯉為試驗(yàn)動(dòng)物,但由于研究的魚類品種、生長階段等不同,所得結(jié)果可能會(huì)與其他研究結(jié)果存在差異。根據(jù)相關(guān)報(bào)道[7-8]比較各種收糞方法,并參考 Shipton等[9]和周志剛等[10]的試驗(yàn),本試驗(yàn)采用虹吸法,在建鯉排糞高峰期收集有包膜、完整和新鮮的糞樣。

試驗(yàn)飼料根據(jù) Cho等[11]提出的“70%基礎(chǔ)飼料 +30%待測原料”配制,而不采用單一原料。這樣能較好的滿足試驗(yàn)動(dòng)物的營養(yǎng)需要,使所得試驗(yàn)結(jié)果更接近魚類的營養(yǎng)消化需求。但 Cho等[11]所提出的飼料原料營養(yǎng)成分消化率計(jì)算公式[飼料原料營養(yǎng)成分的表觀消化率 =(試驗(yàn)飼料營養(yǎng)成分的消化率 -0.7×基礎(chǔ)飼料營養(yǎng)成分的消化率)/(1-0.7)]不準(zhǔn)確。該公式?jīng)]有考慮試驗(yàn)原料營養(yǎng)成分對(duì)試驗(yàn)飼料營養(yǎng)成分及表觀消化率的貢獻(xiàn),這樣就沒有消除基礎(chǔ)飼料和試驗(yàn)飼料中被測營養(yǎng)成分含量不同對(duì)試驗(yàn)原料營養(yǎng)成分表觀消化率測定結(jié)果的影響。而本試驗(yàn)采用游文章等[6]所改進(jìn)的計(jì)算公式進(jìn)行表觀消化率的計(jì)算,使試驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確、科學(xué)。

表 4 建鯉對(duì) 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料中必需氨基酸的表觀消化率Table 4 Apparent digestibility of essential am ino acids in six kinds of non-conventional protein ingredients for Jian carp %

3.2 建鯉對(duì) 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料中干物質(zhì)、粗脂肪、總能的表觀消化率

干物質(zhì)的消化率反映了魚類對(duì)飼料原料的整體消化水平,它與飼料中粗纖維、灰分含量及蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收有關(guān)。Robert等[12]研究表明,飼料中粗纖維和灰分含量過高會(huì)降低水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)飼料的干物質(zhì)消化率。劉玉良等[13]、梁丹妮等[4]研究表明,飼料中粗纖維含量與總消化率呈明顯的負(fù)相關(guān)。本試驗(yàn)中測得建鯉對(duì) 6種蛋白質(zhì)原料的干物質(zhì)的表觀消化率差異較大,在 63.11%～94.57%,其中以玉米蛋白粉最高。這主要與玉米蛋白粉中碳水化合物和粗纖維含量低有關(guān)[14-15],且玉米蛋白粉中粗脂肪和總能的表觀消化率都較高,這也說明建鯉能較好的利用玉米蛋白粉這種飼料原料。

建鯉對(duì) 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料中粗脂肪的表觀消化率不同,其中玉米蛋白粉、蛋白肽和蠶蛹粉均高于 85%,這與其他魚類研究結(jié)果一致[13]。而對(duì)血粉、膨化羽毛粉和酶解羽毛粉中粗脂肪的表觀消化率較低,特別是羽毛粉。這些動(dòng)物性蛋白質(zhì)原料可能在加工過程中受高溫等影響使得脂肪分解變質(zhì),進(jìn)而不能被建鯉所利用。

3.3 建鯉對(duì) 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料中粗蛋白質(zhì)、必需氨基酸的表觀消化率

本試驗(yàn)結(jié)果表明,建鯉對(duì)不同的蛋白質(zhì)原料中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率差異很大,這主要取決與原料的營養(yǎng)成分和加工工藝[7]。建鯉對(duì)玉米蛋白粉中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率最高,達(dá) 92.85%,這與任澤林等[16]的研究結(jié)果一致。少數(shù)魚類對(duì)玉米蛋白粉有較好的消化能力[17],這可能也是與玉米蛋白粉的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量少,其中碳水化合物和粗纖維含量低[14-15]有關(guān)。但陳建明等[5]、林仕海等[18]在花魚和草魚上試驗(yàn)所得玉米蛋白粉中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率較低,這主要跟玉米蛋白粉的加工工藝不同有關(guān)。本試驗(yàn)所用蛋白肽是棉籽粕經(jīng)酶解后干燥的產(chǎn)物,而建鯉對(duì)它的粗蛋白質(zhì)的表觀消化率為 76.58%,說明建鯉能較好利用蛋白肽中的粗蛋白質(zhì)。動(dòng)物性蛋白質(zhì)原料中,蠶蛹粉中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率為 78.76%,這與其他研究所得結(jié)果相近,相關(guān)報(bào)道指出鯉魚[16]、青魚[13]、花鱸[19]對(duì)蠶蛹粉中蛋白質(zhì)的表觀消化率分別為 73.55%、82.40%和 85.04%。建鯉對(duì)血粉、膨化羽毛粉和酶解羽毛粉的粗蛋白質(zhì)的表觀消化率分別為 79.70%、66.51%和75.64%,這些畜禽加工副產(chǎn)品的蛋白質(zhì)表觀消化率往往與加工工藝有關(guān)。Cho等[11]報(bào)道,虹鱒對(duì)噴霧干燥的血粉的蛋白質(zhì)消化率高達(dá) 99%,而烘干的僅 16%。羽毛粉蛋白質(zhì)含量在 85%以上,但由于含有大量的二硫鍵而不被動(dòng)物消化吸收利用,其營養(yǎng)價(jià)值取決于加工工藝,如果加工方式不同,其產(chǎn)品的消化率也會(huì)有所差異[20]。

從必需氨基酸表觀消化率的結(jié)果中可看出,建鯉對(duì)不同蛋白質(zhì)原料的氨基酸表觀消化率不同,對(duì)同一蛋白質(zhì)原料中不同氨基酸的表觀消化率也有差異,但蛋白質(zhì)原料中總氨基酸的表觀消化率與其蛋白質(zhì)表觀消化率的變化趨勢一致,這與葉元土等[21]所得結(jié)論一致。本試驗(yàn)中玉米蛋白粉中各必需氨基酸的表觀消化率普遍較高,這可能是由于玉米蛋白粉中含硫氨基酸和亮氨酸含量較高,使得含玉米蛋白粉的試驗(yàn)飼料中氨基酸組成更平衡[22],進(jìn)而建鯉對(duì)玉米蛋白粉中粗蛋白質(zhì)和各必需氨基酸的表觀消化率要高。而建鯉對(duì)膨化羽毛粉中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率最低,僅66.51%,結(jié)合必需氨基酸來看,其各必需氨基酸的表觀消化率也都較低。這可能是由于羽毛粉中氨基酸組成不平衡,其賴氨酸、蛋氨酸和組氨酸含量較低[23],進(jìn)而影響整體的營養(yǎng)價(jià)值。從本試驗(yàn)中所用的 3種羽毛粉來看,不同的加工工藝所得的產(chǎn)品,其營養(yǎng)價(jià)值也不同。從各必需氨基酸來看,精氨酸的表觀消化率普遍較高,而賴氨酸的表觀消化率較低,這可能與精氨酸與賴氨酸之間存在拮抗作用有關(guān)[24]。Kaushik等[24]報(bào)道,隨飼料中精氨酸的增加,虹鱒對(duì)精氨酸的消化率增加,而賴氨酸的消化率降低。

3.4 建鯉對(duì) 6種非常規(guī)蛋白質(zhì)原料中總磷的表觀消化率

本試驗(yàn)中建鯉對(duì)待測原料中總磷的表觀消化率較高,其中玉米蛋白粉達(dá) 98.92%,這遠(yuǎn)高于其他研究所報(bào)道的羅非魚為 28.20%[25]和斑點(diǎn)叉尾鮰為 25.00%[26]的結(jié)果。蛋白肽的總磷的表觀消化率為 54.13%,這與蛋白肽的加工過程有關(guān)。蛋白肽是由棉粕通過酶解、高溫等過程而制得,而酶解過程可能使植酸部分分解,提高了有效磷的含量。

4 結(jié) 論

①建鯉對(duì)部分非常規(guī)蛋白質(zhì)原料的表觀消化率較高,配制建鯉的飼料時(shí),在滿足營養(yǎng)需求的前提下,可以適量添加這些非常規(guī)蛋白質(zhì)原料。

②建鯉能很好的消化吸收玉米蛋白粉,因此它可作為建鯉飼料中的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)源,且在生產(chǎn)中可適量替代魚粉。

③羽毛粉由于加工工藝的不同,產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值不同,建鯉對(duì)其的表觀消化率也有較大的差異,因此使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行營養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定。

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