飼料碳水化合物水平對奧尼羅非魚幼魚生長、體成分和血清生化指標(biāo)的影響

吳 凡，文 華，蔣 明，劉 偉，仲維瑋，田 娟

(1中國水產(chǎn)科學(xué)研究院長江水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)部淡水生物多樣性保護與利用重點開放實驗室，湖北武漢430223;2中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心，江蘇無錫214081;3華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，湖北武漢430070)

碳水化合物是魚類飼料中重要且廉價的能源物質(zhì)［1］.研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)飼料中碳水化合物不足時，其他營養(yǎng)物質(zhì)如蛋白質(zhì)或脂肪將被分解作為能量;在飼料中添加適量的碳水化合物可以使更多的蛋白質(zhì)用于生長，減少魚類對蛋白質(zhì)的消耗量，減輕氮排泄對養(yǎng)殖水體的污染.但碳水化合物的水平過高會導(dǎo)致魚類肝臟的損害，形成脂肪肝［2］.因此有必要研究魚類飼料中適宜的碳水化合物水平，以保證良好的生長性能和合理的飼料成本.奧尼羅非魚Oreochromis niloticus♀ × O.aureus♂是尼羅羅非魚O.niloticus與奧利亞羅非魚O.aureus經(jīng)過雜交而產(chǎn)生的雜種一代，俗稱全雄羅非魚，具有個體大、生長快、起捕率高和產(chǎn)量高的特點，目前已成為我國南方淡水養(yǎng)殖的主養(yǎng)品種.關(guān)于其碳水化合物需要量的研究目前已有一些報道［3-4］，但飼料大多設(shè)計為等蛋白等脂肪水平，本試驗用等量可消化糖代替等量蛋白質(zhì)，研究不同碳水化合物水平對其生長、體成分和血清生化指標(biāo)的影響，以考察碳水化合物對蛋白質(zhì)的節(jié)約作用.旨在為奧尼羅非魚飼料中碳水化合物的合理使用提供理論依據(jù)，在合理的范圍內(nèi)盡量減少蛋白質(zhì)的使用量，對降低飼料成本，減少氨氮的排泄，減輕水體污染具有重要意義.

1 材料與方法

1.1 試驗用魚和飼養(yǎng)條件

試驗用奧尼羅非魚購自國家級廣西南寧羅非魚良種場，試驗魚運回消毒后暫養(yǎng)2周，暫養(yǎng)期間投喂商品飼料.正式試驗開始前空腹24 h，并將魚隨機分為5組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)30尾魚，平均體質(zhì)量(2.79±0.28)g，飼養(yǎng)于15個直徑1 m，水深35 cm的玻璃纖維養(yǎng)殖缸中，水源為曝氣后的井水與湖水的混和水，保持微流水，供水量為0.6 L/min.養(yǎng)殖試驗進行10周，每天投喂3次(9:00，13:00和16:00)，飽食投喂，試驗期間每2周稱體質(zhì)量1次，并及時調(diào)整投喂量.投喂試驗期間每天測量水溫，并記錄試驗魚死亡情況.試驗期間連續(xù)通氣，溶氧不低于5.0 mg/L，水溫(27.1±2.6)℃.

1.2 試驗飼料

以酪蛋白和明膠作為蛋白源，魚油和玉米油(質(zhì)量比1∶1)作為脂肪源，用糊精提供碳水化合物，設(shè)計5組等脂肪水平的飼料，基本組成見表1.1～5組飼料碳水化合物水平依次為20%、27%、34%、41%、48%，對應(yīng)的蛋白質(zhì)水平則分別為48%、41%、34%、27%、20%.脂肪水平為7%左右.加工成2 mm粒徑的顆粒飼料儲存于-20℃低溫冰箱中備用.

1.3 取樣與測定

養(yǎng)殖試驗結(jié)束后，停食24 h后測定每缸魚的總體質(zhì)量，計算增質(zhì)量率、特定生長率及飼料系數(shù);統(tǒng)計各組魚的死亡情況，計算成活率;每缸隨機取3尾魚稱取體質(zhì)量，解剖，稱取肝臟質(zhì)量和內(nèi)臟質(zhì)量，計算肝體比和臟體比，計算公式如下;

增質(zhì)量率=(末均體質(zhì)量-初均體質(zhì)量)/初均體質(zhì)量×100%，

特定生長率=［ln(末均體質(zhì)量)-ln(初均體質(zhì)量)］/飼養(yǎng)時間 ×100% ，

飼料系數(shù)=每個缸投喂的飼料質(zhì)量/［試驗結(jié)束后每缸魚尾數(shù)×(末均體質(zhì)量-初均體質(zhì)量)］，

肝體比=肝臟質(zhì)量/體質(zhì)量×100%，

臟體比=內(nèi)臟質(zhì)量/體質(zhì)量×100%，

成活率=終尾數(shù)/初尾數(shù)×100%.

保存肝臟樣品，用于測定其營養(yǎng)成分.每缸取5尾魚用于測定全魚的營養(yǎng)成分.每缸另取5尾魚采用尾靜脈抽血，制備血清，保存于-40℃冰箱，用于生化指標(biāo)的分析.飼料、肝臟和全魚樣品的水分采用105℃恒溫干燥失重法測定;粗脂肪采用索氏抽提法測定;粗蛋白采用凱氏定氮法測定;灰分采用馬福爐灰化法測定.飼料中碳水化合物采用3，5-二硝基水楊酸法測定.采用全自動生化分析儀(日本希森美康CHEMIX-180)測定血清生化指標(biāo).

表1 試驗飼料的原料組成及基本營養(yǎng)成分Tab.1 Formulation and proximate analysis of experimental diets

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

試驗結(jié)果用平均數(shù)±標(biāo)準差表示，Duncan's多重比較法分析試驗結(jié)果的差異顯著性，所有統(tǒng)計分析均采用STATISTICA6.0軟件，顯著水平為P＜0.05.

2 結(jié)果

2.1 飼料碳水化合物水平對奧尼羅非魚幼魚生長和飼料利用的影響

飼料碳水化合物水平對奧尼羅非魚幼魚生長和飼料利用的影響見表2.經(jīng)過10周的養(yǎng)殖試驗，5組奧尼羅非魚幼魚的增質(zhì)量率在911.55% ～1 207.71%之間，34%和41%組的增質(zhì)量率和特定生長率顯著高于其他各組(P＜0.05)，這兩組間無顯著差異(P＞0.05).隨飼料碳水化合物水平升高，飼料系數(shù)呈先降后升的趨勢，以34%組最低，肝體比和臟體比呈上升趨勢，41%和48%組顯著高于前3組(P＜0.05).成活率各組間無顯著差異(P＞0.05).

表2 飼料碳水化合物水平對奧尼羅非魚生長和飼料利用的影響1)Tab.2 Effect of dietary carbohydrate levels on growth and feed utilization of juvenile hybrid tilapia

2.2 飼料碳水化合物水平對奧尼羅非魚幼魚體成分的影響

各組奧尼羅非魚幼魚體成分見表3.隨著飼料中碳水化合物水平的升高，全魚水分含量呈下降趨勢，粗蛋白含量顯著下降，粗脂肪含量顯著上升，41%和48%組的全魚粗蛋白含量顯著低于其他3組，全魚粗脂肪含量顯著高于其他3組(P＜0.05).肝臟水分含量各組間無顯著差異(P＞0.05)，肝臟粗蛋白含量隨著碳水化合物水平升高而降低，41%和48%組顯著低于20%和27%組(P＜0.05)，肝臟粗脂肪含量各組間無顯著差異(P＞0.05).全魚和肝臟的粗灰分含量各組均無顯著差異(P＞0.05).

表3 飼料碳水化合物水平對奧尼羅非魚幼魚體成分的影響1)Tab.3 Effect of dietary carbohydrate levels on carcase composition of juvenile hybrid tilapia

2.3 飼料碳水化合物水平對奧尼羅非魚幼魚血清生化指標(biāo)的影響

由表4可知，當(dāng)飼料碳水化合物水平從20%升高到48%時，血清中膽固醇(CHO)，三酰甘油(TG)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量出現(xiàn)顯著升高，48%組最高，顯著高于其余4組(P＜0.05).高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)含量變化趨勢正好相反，隨著碳水化合物水平升高而降低，48%組顯著低于其余4組(P＜0.05).

血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)的活性隨著飼料中碳水化合物水平的升高先降低后升高，當(dāng)碳水化合物水平從20%上升到41%時，AST和ALT活性出現(xiàn)顯著下降(P＜0.05)，當(dāng)碳水化合物水平達到48%時，AST和ALT活性顯著高于前4組(P＜0.05).

表4 飼料碳水化合物水平對奧尼羅非魚幼魚血清生化指標(biāo)的影響1)Tab.4 Effect of dietary carbohydrate levels on serum biochemical indices of juvenile hybrid tilapia

3 討論

3.1 飼料碳水化合物水平對奧尼羅非魚幼魚生長的影響

Shiau等［6］研究認為奧尼羅非魚可以有效地利用淀粉和糊精.本試驗以糊精作為碳水化合物的主要來源，當(dāng)其水平從20%升高到48%時，奧尼羅非魚的增質(zhì)量率和特定生長率均為先上升后下降，說明飼料碳水化合物水平可以顯著影響奧尼羅非魚幼魚的生長.第1組飼料中的粗蛋白水平最高但幼魚的生長性能并不是最佳的，說明飼料中的粗蛋白添加水平并非越高越好，蛋白質(zhì)和碳水化合物比例應(yīng)該適宜.而第5組的生長出現(xiàn)顯著下降，可能有兩方面的原因:一是第5組飼料中蛋白質(zhì)水平偏低(20%)，不能滿足羅非魚的生長需要，許多研究表明羅非魚幼魚對蛋白質(zhì)的需要量在30%～40%之間［7-8］;二是當(dāng)飼料中碳水化合物水平過高時，抑制了羅非魚的生長.Furuichi等［9］對鯉 Cyprinus carpio的研究也有類似結(jié)果，鯉分別攝食含10%、20%和30%糊精的飼料時，生長未出現(xiàn)顯著性差異，而攝食含40%糊精時生長出現(xiàn)下降.

在本試驗中，飼料碳水化合物水平為34%和41%的兩組奧尼羅非魚幼魚生長最好.這與Teshima等［10］報道的尼羅羅非魚飼料中碳水化合物適宜水平為30% ～40%基本一致.但與強俊等［4］得出的奧尼羅非魚的碳水化合物的最適水平為9.7%的結(jié)果有較大出入，這主要是因為強俊等［4］在試驗中采用的是等蛋白等脂肪的設(shè)計，碳水化合物水平為9.7%是在粗蛋白水平為45%時得出的結(jié)論，因此要低于本試驗的結(jié)果.當(dāng)飼料碳水化合物水平從34%上升到41%時，蛋白質(zhì)水平由34%下降到27%，幼魚的生長并未出現(xiàn)顯著差異，說明當(dāng)飼料中蛋白質(zhì)水平降低時碳水化合物可以替代部分蛋白質(zhì)，起到節(jié)約蛋白質(zhì)的作用.

肝指數(shù)常被用于評價魚類的營養(yǎng)狀態(tài).許多研究表明隨著飼料碳水化合物水平的增加，肝指數(shù)隨之增加［11-12］，本試驗出現(xiàn)了類似的結(jié)果，41%和48%組的肝體比和臟體比顯著高于其余3組，說明飼料碳水化合物水平過高有可能造成肝臟的腫大.

3.2 飼料碳水化合物水平對奧尼羅非魚幼魚體成分的影響

不少研究表明飼料碳水化合物水平對魚體的水分、粗蛋白、粗灰分含量均無顯著影響，而對粗脂肪含量產(chǎn)生顯著影響［13-14］.本研究中，隨著飼料碳水化合物水平的增加(飼料中相應(yīng)的蛋白質(zhì)水平逐漸減少)，全魚和肝臟的粗蛋白含量均顯著降低，說明飼料蛋白質(zhì)水平與魚體粗蛋白含量存在正相關(guān).這與Hatlen 等［15］對大西洋庸鰈 Hippoglossus hippoglossus的研究結(jié)果類似.本研究結(jié)果顯示全魚粗脂肪含量隨著碳水化合物水平升高而顯著升高，肝臟粗脂肪含量有升高趨勢但未出現(xiàn)顯著差異，這與對鯉和尼羅羅非魚的研究結(jié)果一致［16-17］，說明飼料碳水化合物在一定程度上可以轉(zhuǎn)化為身體脂肪.

3.3 飼料碳水化合物水平對奧尼羅非魚幼魚血清生化指標(biāo)的影響

碳水化合物代謝與脂類代謝之間存在著密切的聯(lián)系.在糖代謝的過程中，糖酵解產(chǎn)物丙酮酸在有氧條件下先氧化脫羧生成乙酰輔酶A，進而合成CHO和TG［18］.本研究中，隨著飼料中碳水化合物水平的升高，幼魚血清中 TG、CHO、LDL-C含量均顯著上升，這與對翹嘴紅鲌 Erythroculter ilishaeformis［19］和牙鲆 Paralichthys olivaceus［20］的研究結(jié)果相似，說明飼料碳水化合物水平的升高造成了糖代謝增加，脂肪合成速度加快，因此血脂顯著上升.本試驗中血清HDL-C含量與TG、CHO、LDL-C變化趨勢相反，隨著飼料碳水化合物水平的升高而降低.由于血液中多余的血脂是靠高密度脂蛋白(HDL)來代謝的，HDL可將血液中多余的CHO轉(zhuǎn)運到肝臟，處理分解成膽酸鹽，通過膽道排泄出去，血清HDL-C含量降低說明HDL運送回肝臟代謝的CHO減少，不利于血液中CHO的清除.

當(dāng)飼料碳水化合物水平從20%上升到41%時，幼魚血清AST和ALT活性顯著下降，這可能主要是受到了飼料中蛋白質(zhì)水平的影響.AST和ALT主要參與氨基酸的分解和合成，當(dāng)飼料中的蛋白質(zhì)水平降低時，氨基酸代謝強度減小從而造成了轉(zhuǎn)氨酶活性的降低［7］.但當(dāng)碳水化合物水平繼續(xù)上升為48%時，血清AST和ALT活性并未降低反而顯著上升，這說明幼魚的肝功能可能受到了損害.AST主要分布在肝細胞漿和肝細胞的線粒體中，ALT則主要分布在肝細胞漿中，當(dāng)肝臟組織受到損傷時，肝細胞內(nèi)的AST和ALT會釋入血液，引起血清酶活力的升高.這和Hemre等［21］的研究結(jié)果類似，說明攝食過高水平的碳水化合物容易造成魚類代謝負荷，損害其肝臟功能.

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