長吻鮠幼魚日糧中常量營養(yǎng)物質(zhì)適宜需求量的研究

陳斌,彭淇,梁文,梁品恒,劉飛龍,馮健

(廣西大學(xué)水產(chǎn)研究所,廣西南寧530004)

長吻鮠幼魚日糧中常量營養(yǎng)物質(zhì)適宜需求量的研究

陳斌,彭淇,梁文,梁品恒,劉飛龍,馮健

(廣西大學(xué)水產(chǎn)研究所,廣西南寧530004)

按照Cornell法設(shè)計常量營養(yǎng)物質(zhì)——蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物在日糧中的不同水平配比,以研究初始體質(zhì)量為(2.0±0.1)g的長吻鮠Leiocassis longirostric Gunther幼魚日糧中常量營養(yǎng)物質(zhì)的適宜需求量。日糧中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物水平分別設(shè)置為33% ～51%、3% ～18%和24% ～33%(干質(zhì)量,質(zhì)量分?jǐn)?shù))。將1 920尾試驗長吻鮠幼魚養(yǎng)殖于室內(nèi)水泥池中的64個網(wǎng)箱內(nèi),每個網(wǎng)箱隨機(jī)放30尾魚。試驗共設(shè)計21種試驗日糧,其中20種日糧(每種日糧設(shè)3個平行)分別隨機(jī)投喂60個網(wǎng)箱中的試驗魚;1種中心組日糧設(shè)4個平行,投喂4個網(wǎng)箱中的試驗魚,試驗共進(jìn)行60 d。結(jié)果表明:除日糧蛋白質(zhì)水平為33%的組長吻鮠幼魚的成活率明顯下降外(P＜0.05),其余日糧中3種常量營養(yǎng)物質(zhì)的含量對幼魚的成活率均沒有顯著影響(P＞0.05);當(dāng)日糧蛋白質(zhì)水平≤48%時,幼魚的特定生長率隨日糧蛋白質(zhì)水平的上升而明顯增加,當(dāng)日糧蛋白質(zhì)水平為33%～36%時,幼魚的特定生長率顯著降低(P＜0.05);除日糧脂肪水平為6%的組外,日糧脂肪水平為9%的組幼魚特定生長率顯著高于其他日糧脂肪水平組(P＜0.05),但當(dāng)日糧脂肪水平≥15%后,魚體和肝臟的脂肪含量顯著上升(P＜0.05);日糧中不同的碳水化合物水平對長吻鮠幼魚的特定生長率沒有顯著影響(P＞0.05),但當(dāng)日糧碳水化合物水平為33%時,魚體碳水化合物含量和肝臟糖原含量顯著增加(P＜0.05)。本研究表明,長吻鮠幼魚日糧蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物3種常量營養(yǎng)物質(zhì)的適宜需求量分別為45%、9%和≤30%,日糧總能為20.0 MJ/kg。

長吻鮠;常量營養(yǎng)物質(zhì);蛋白質(zhì);脂肪;碳水化合物;日糧

對各種養(yǎng)殖魚類的日糧營養(yǎng)需要研究一直是魚類營養(yǎng)學(xué)主要的研究方向之一,具有重要的學(xué)術(shù)價值與生產(chǎn)實際意義[1]。以往的研究大多采用傳統(tǒng)的ANOVA法,即在設(shè)計試驗日糧配方中只有一種常量營養(yǎng)物質(zhì)為變量,每個試驗組需設(shè)3個以上平行組,每次試驗只能確定日糧中一種常量營養(yǎng)物質(zhì)的適宜需要量。蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物是養(yǎng)殖魚類日糧的主要營養(yǎng)物質(zhì),其在日糧中的適宜添加量是魚類營養(yǎng)需要量研究的首要內(nèi)容。由于魚類蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物這3種常量營養(yǎng)物質(zhì)在機(jī)體代謝與能量轉(zhuǎn)化方面有著密切的關(guān)系,所以一般魚類日糧中這3種常量營養(yǎng)物質(zhì)的適宜需要量需要多次試驗與評價才能確定。如對鮭科魚的初期研究認(rèn)為,其日糧蛋白質(zhì)適宜需要量為55% ～60%,但之后研究發(fā)現(xiàn)日糧脂肪具有較好的節(jié)約蛋白質(zhì)效果,其營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中日糧蛋白質(zhì)適宜需要量大幅下降為38%左右[2]。此外,在多次試驗間可能存在試驗魚體大小、試驗條件及養(yǎng)殖環(huán)境與水溫等養(yǎng)殖條件差異影響其結(jié)果的可靠性,并由此引發(fā)學(xué)術(shù)爭議。這是在大量養(yǎng)殖魚類品種中,目前只有少數(shù)品種確定了營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)與適宜的日糧蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物需要量的主要緣故[1,3]。因此,在魚類營養(yǎng)需要量(特別是常量營養(yǎng)物質(zhì))研究方面尋找適宜的研究多因素、多水平的隨機(jī)設(shè)計方法具有重要意義。

Cornell法是一種在設(shè)定的變化范圍內(nèi),對3個具有相關(guān)關(guān)系的變量進(jìn)行同時、連續(xù)、系統(tǒng)變化研究的較新的隨機(jī)數(shù)學(xué)模型,它滿足了上述3種常量營養(yǎng)物質(zhì)研究的要求與特性,通過一次試驗就可以得到養(yǎng)殖魚類適宜的日糧蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物需要量,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的ANOVA法的缺陷[4]。2003年《Aquaculture》雜志發(fā)表了應(yīng)用Cornell法對大西洋比目魚Hippoglossus hippoglossus L.幼魚常量營養(yǎng)需求量(蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物)的研究報道[5]。但在淡水魚與國內(nèi)水產(chǎn)營養(yǎng)研究中尚未見到有關(guān)應(yīng)用Cornell法的研究報道。

長吻鮠Leiocassis longirostric Gunther隸屬于鲇形目 Siluriformes、鮠科 Bagridae,俗稱白吉、鮰魚,其肉質(zhì)肥嫩鮮美,為中國長江流域特有的溫水性經(jīng)濟(jì)魚類之一,現(xiàn)已在中國南方地區(qū)廣泛養(yǎng)殖。張澤蕓等[6]采用正交法(未設(shè)平行組)對初始體質(zhì)量為60 g左右的長吻鮠日糧中常量營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物)的適宜需要量進(jìn)行了初步研究。但目前尚未見有關(guān)長吻鮠幼魚日糧中常量營養(yǎng)物質(zhì)適宜需要量的報道。本試驗中,作者采用Cornell法,按照Hamre等[5]的方法研究了初始體質(zhì)量為2 g左右的長吻鮠幼魚日糧中常量營養(yǎng)物質(zhì)的適宜需要量,旨在為確定長吻鮠幼魚日糧中適宜的常量營養(yǎng)物質(zhì)需要量以及為長吻鮠人工配合飼料的研究提供科學(xué)依據(jù),進(jìn)而探索在淡水魚類中采用Cornell法研究養(yǎng)殖魚類日糧中常量營養(yǎng)物質(zhì)適宜需要量的可能性。由于Cornell法在試驗組中不設(shè)平行組,而是通過中心組的4個平行組檢驗試驗的可靠性,這可能會影響一些試驗組內(nèi)數(shù)據(jù)的可信度。為此,本試驗中在各試驗組內(nèi)設(shè)立3個平行組予以改進(jìn),以提高試驗組內(nèi)數(shù)據(jù)的可信性。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用長吻鮠魚苗6 000尾,由四川雅安周公河特種水產(chǎn)良種場提供,全部魚苗均從一尾長吻鮠雌魚的受精卵孵化出的上浮稚魚中選出。

1.2 方法

1.2.1 試驗日糧設(shè)計 設(shè)計采用Cornell法[4],參照張澤蕓等[6]的研究結(jié)果,設(shè)定日糧中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物這3種常量營養(yǎng)物質(zhì)的變化范圍。日糧中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物梯度變化范圍分別為33%～51%、3%～18%和24%～33%。在設(shè)定變化范圍內(nèi),日糧中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物呈現(xiàn)連續(xù)、系統(tǒng)的變化。設(shè)計21種試驗日糧組,其中包括1個中心日糧組。中心日糧組設(shè)4個平行組,由 12%脂肪、28.5%碳水化合物和40.5%蛋白質(zhì)組成,以評價試驗結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性,其他20個試驗日糧組均設(shè)3個平行。其試驗日糧設(shè)計見圖1。

圖1 試驗日糧設(shè)計Fig.1 Design of dietary test

日糧中蛋白質(zhì)原料主要為白魚粉,脂類原料主要為玉米油和鯡魚油(2∶1),碳水化合物原料為精制面粉,維生素和礦物質(zhì)按照高于N.R.C標(biāo)準(zhǔn)中斑點叉尾鮰推薦量的50%添加[5]。日糧中各原料的營養(yǎng)成分實測值見表1,各試驗組營養(yǎng)成分的理論和實測值見表2。由表2可見,日糧中碳水化合物實測值稍低于理論值,脂肪和蛋白質(zhì)的實測值除了第5組和第7組外,其余組均稍高于理論值。

表1 試驗日糧各原料的營養(yǎng)成分Tab.1 Ingredients and approximate composition of thetest diets w/%

表2 試驗日糧的營養(yǎng)成分與能量Tab.2 Macronutrient composition and energy level in the test diets

飼料原料全部經(jīng)過粉碎,過40目篩,按配比稱量后,微量成分采取逐級擴(kuò)大法添加,并與大宗原料混合均勻,加油和水后再次均勻混合,用小型顆粒飼料機(jī)制成直徑為2.0 mm的顆粒飼料,采用熱干燥方法,于烘箱(85℃)內(nèi)烘干,儲存于密封塑料袋中,置冰柜內(nèi)(-20℃)保存。

試驗共設(shè)計21種試驗日糧,其中20種日糧分別隨機(jī)投喂60個網(wǎng)箱中的試驗魚,每個日糧組設(shè)3個平行網(wǎng)箱;另1中心組日糧設(shè)4個平行,分別隨機(jī)投喂4個網(wǎng)箱中的試驗魚。試驗周期為60 d。

1.2.2 飼養(yǎng)管理 試驗魚在四川雅安周公河特種水產(chǎn)良種場暫養(yǎng)馴化一周后開始正式分組試驗。暫養(yǎng)期間,按魚體質(zhì)量的5%每天3次投喂試驗中心組日糧。暫養(yǎng)結(jié)束后,取大小均勻、體表完整、游動活撥的幼魚進(jìn)行試驗,每尾稱重,分組。將初始體質(zhì)量為(2.0±0.1)g的1 920尾長吻鮠幼魚養(yǎng)殖于室外水泥池(10.0 m×8.0 m×1.5 m)中的64個尼龍網(wǎng)箱(1 m×0.8 m×1 m)內(nèi),中間架設(shè)一個直徑為15 cm、高為3 cm的白色塑料食臺。每個網(wǎng)箱內(nèi)養(yǎng)殖30尾魚。養(yǎng)殖網(wǎng)箱上方布置一半面積的黑色遮光網(wǎng),以防止養(yǎng)殖池內(nèi)試驗魚被日光直接照射,光周期為自然周期。

試驗水源為過濾青衣江水,水溫為(25.1± 2.9)℃,溶解氧為(8.4±0.2)mg/L,pH為7.0± 0.2,氨氮含量為(0.48±0.07)mg/L,總硬度為(1.50±0.13)mmol/L,鈣含量為(23.6±0.3) mg/L,亞硝酸鹽含量為(0.101±0.050)mg/L,硝酸鹽含量為(0.097±0.013)mg/L。試驗期間按試驗組別飼喂相應(yīng)的試驗日糧,每天投喂3次(8:00、13:00、18:00),投喂量為魚體質(zhì)量的10%～5%,每次投喂時將試驗日糧少量多次投入水泥池中的食臺內(nèi),觀察試驗魚的進(jìn)食情況,投喂后3 min后若飼料臺上有剩余的飼料,則結(jié)束投喂。每天觀察試驗魚的情況,一旦發(fā)現(xiàn)死魚立即撈出,同時記錄余料。每20 d稱重1次并調(diào)整投喂量,稱重前停止飼喂1 d。

1.2.3 樣品的采集與分析 試驗開始前取飼料主要原料和各組日糧樣品分析主要營養(yǎng)成分。試驗結(jié)束時,對試驗各組的魚逐一記數(shù)、稱重,計算其存活率和特定生長率。試驗結(jié)束后從各組隨機(jī)取6尾魚,分別稱重,烘干,用于全魚主要營養(yǎng)成分的測定;剩余的魚分別稱重,解剖取其肝臟稱重,計算肝體指數(shù),并收集肝臟樣品保存于冰柜(-25℃)中。試驗日糧、魚體和肝臟的水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分含量按A.O.A.C有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法測定[7]。魚體與肝臟的糖原含量及日糧淀粉含量的檢測分別采用恒溫烘干失水法(105℃)、3.5二硝基水楊酸法、蒽酮試劑法和減量法(總干質(zhì)量減去蛋白質(zhì)、脂肪和灰分含量)[8-9]。由于試驗魚肝臟樣品量較少,每個肝臟樣品由4尾魚肝臟混合后再檢測。有關(guān)指標(biāo)計算公式如下:

成活率(SR,%)=100×試驗結(jié)束時魚尾數(shù)/試驗開始時魚尾數(shù),

特定生長率(SGR,%/d)=100×(ln Wf-ln W0)/t,

肝體指數(shù)(HSI,%)=100×Wh/Wf,

其中:W0、Wf分別為試驗開始和試驗結(jié)束時的魚體質(zhì)量(g);t為養(yǎng)殖時間(d);Wh為肝臟質(zhì)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)均用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA),先進(jìn)行方差齊性分析,如方差齊性,則運用LSD法進(jìn)行單因素方差多重比較;若方差非齊性,則采用Tamhane's T2法進(jìn)行單因素方差分析,采用Duncan's法進(jìn)行多重比較。顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果

2.1 各日糧組長吻鮠幼魚的成活率與生長性能

從表3和圖2可見:試驗中心日糧組組間魚體質(zhì)量與特定生長率均無顯著性差異(P＞0.05),表明試驗組內(nèi)差異性較小。各組魚試驗初始體質(zhì)量為(2.0±0.1)g,試驗終末體質(zhì)量為(19.4±1.4)g,平均死亡率為(2.3±3.3)%,平均特定生長率為(2.76±0.11)%/d。除日糧蛋白質(zhì)水平為33%的組(1、5組)外,其余日糧中3種常量營養(yǎng)物質(zhì)含量與成活率均無顯著相關(guān)性(P＞0.05);當(dāng)日糧蛋白質(zhì)水平低于48%時,其特定生長率與日糧蛋白質(zhì)水平明顯呈正相關(guān);當(dāng)日糧蛋白質(zhì)水平為33% ～42%時,長吻鮠幼魚的特定生長率顯著降低(P＜0.05)。除日糧脂肪水平為6%的組外,日糧脂肪水平為9%的組幼魚特定生長率的平均值顯著高于其他脂肪水平日糧組(P＜0.05);日糧的不同碳水化合物水平對長吻鮠幼魚特定生長率無顯著影響(P＞0.05)。

表3 各日糧組魚的平均體質(zhì)量和死亡率(n=30)Tab.3 The mean body weight and mortality in the fish in test groups(n=30)

圖2 各日糧組魚的特定生長率Fig.2 Specific growth rates in the fish in test groups

2.2 各日糧組長吻鮠幼魚魚體營養(yǎng)成分組成和肝臟脂肪、肝臟糖原含量及肝體指數(shù)

從圖3、圖4可見:日糧蛋白質(zhì)水平對長吻鮠幼魚魚體蛋白質(zhì)含量無顯著影響(P＞0.05);隨著日糧脂肪水平的升高,全魚脂肪含量和肝臟脂肪含量增加,特別是日糧脂肪水平為18%時全魚脂肪和肝臟脂肪含量最高(P＜0.05),但日糧蛋白質(zhì)和碳水化合物水平對其無顯著影響(P＞0.05);當(dāng)日糧碳水化合物水平達(dá)到33%時,幼魚全魚碳水化合物含量和肝臟糖原含量均顯著增加(P＜0.05),但日糧蛋白質(zhì)和脂肪水平對其無顯著影響(P＞0.05);日糧中3種常量營養(yǎng)物質(zhì)對長吻鮠幼魚肝體指數(shù)(HIS)沒有顯著影響(P＞0.05)。

圖3 各日糧組魚體營養(yǎng)成分組成(n=8)Fig.3 Whole body macronutrient composition in the fish in test groups(n=8)

圖4 各日糧組魚肝臟脂肪、肝臟糖原含量及肝體指數(shù)(n=12)Fig.4 Liver lipid,and glylogen concentration,and hepatosomatic index(HIS)of the fish in test groups(n=12)

3 討論

本試驗結(jié)果表明,試驗中心日糧組組間魚體質(zhì)量與特定生長率無顯著性差異(P＞0.05),表明試驗組組內(nèi)差異性較小,試驗結(jié)果可靠度較高。當(dāng)日糧蛋白質(zhì)為33%時,長吻鮠幼魚的成活率明顯下降,而其他日糧中3種不同常量營養(yǎng)物質(zhì)水平對其成活率無顯著影響(P＞0.05) (表3)。直至日糧蛋白質(zhì)水平為48%時,長吻鮠幼魚生長隨著日糧蛋白質(zhì)含量的升高而上升,當(dāng)日糧蛋白質(zhì)水平為33%～42%時,長吻鮠幼魚的生長明顯降低(P＜0.05);日糧脂肪水平為9%時長吻鮠幼魚生長最好(P＜0.05);而日糧中不同碳水化合物水平對長吻鮠幼魚生長無明顯影響(P＞0.05)。不同日糧蛋白質(zhì)水平對長吻鮠幼魚魚體蛋白質(zhì)含量無明顯影響(P＞0.05)。隨著日糧脂肪水平的升高,長吻鮠幼魚全魚脂肪和肝臟脂肪含量相應(yīng)增加,特別是日糧脂肪水平為18%時全魚脂肪和肝臟脂肪含量最高(P＜0.05),但日糧蛋白質(zhì)和碳水化合物水平對其無顯著影響(P＞0.05)。從試驗數(shù)據(jù)和組織學(xué)檢測結(jié)果來看,當(dāng)長吻鮠幼魚日糧碳水化合物水平為30%以下時,未見糖原在魚體和肝臟中大量聚集。這表明日糧碳水化合物水平≤30%時,長吻鮠幼魚能夠較好地代謝這些糖類。當(dāng)日糧中碳水化合物水平達(dá)到33%時,長吻鮠幼魚體內(nèi)碳水化合物和肝臟糖原含量均顯著增加(P＜0.05),但日糧中的蛋白質(zhì)和脂肪水平對其無顯著影響(P＞0.05)。由此說明,在長吻鮠幼魚魚體能量代謝中,當(dāng)日糧碳水化合物和脂肪水平過高時并沒有較好地起到節(jié)約蛋白質(zhì)的作用。本試驗結(jié)果表明,日糧中脂肪含量的增加最終表現(xiàn)為魚體脂肪和肝臟脂肪含量的增加,肝臟是魚體脂肪代謝的重要器官。本研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)日糧中脂肪水平≥12%時,脂肪在肝臟中大量聚集,這些脂肪不能完全被長吻鮠幼魚有效地代謝利用。因此,對于長吻鮠幼魚來說,日糧脂肪為9%是保證其健康生長的安全添加量。

綜上所述,作者認(rèn)為初始體質(zhì)量2 g左右的長吻鮠幼魚日糧中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物適宜添加量應(yīng)分別為48%、9%和≤30%,對應(yīng)的日糧總能為20.0 MJ/kg,高于張澤蕓等[6]采用正交法對初始體質(zhì)量60 g左右長吻鮠日糧中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物的適宜需要量分別為40% ～43%、6%～9%、25%的結(jié)果。這可能是因為魚體質(zhì)量不同所產(chǎn)生的差異。張澤蕓等[6]的試驗中未設(shè)平行組以及沒有檢測試驗魚肝臟,也可能會影響試驗結(jié)果的可靠性。本試驗表明,Cornell法是一種綜合研究長吻鮠幼魚常量營養(yǎng)物質(zhì)適宜需要量的可行方法,它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的ANOVA法和正交法的缺陷,節(jié)約了大量人力和物力,降低了不同試驗條件產(chǎn)生的誤差,增加了試驗結(jié)果的可信性。在今后淡水魚常量營養(yǎng)需要量研究中,Cornell法可能是一種具有較好應(yīng)用價值的隨機(jī)設(shè)計方法,可以推廣使用。

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Optimal macronutrient composition of formulated diets for juvenile longsnout catfish Leiocassis longirostris Gunther

CHEN Bin,PENG Qi,LIANG Wen,LIANG Pin-heng,LIU Fei-long,FENG Jian

(Institute of Aquaculture,Guangxi University,Nanning 530004,China)

A three component mixture design(cornell design)was used to investigate the optimal composition of macronutrients including protein from 33%to 51%,fat from 3%to 18%and carbonhydrate from 24%to 33%in dry weight for juvenile longsnout catfish Leiocassis longirostris Gunther with initial body weight of(2.0±0.1)g.A total of 1 920 test fish were randomly stocked into 64 cages displaced in an indoor tank with a tiny running water system at a rate of 30 individuals per cage.In the 60 cages,the fish were fed 20 diets with triplication,and 1 group diet with tetraplication for 60 days.The results showed that no significant effect of the dietary macronutrient composition on fish survival was observed except for the significant decline at 33%dietary protein(P＜0.05). There was a positive effect of increasing dietary protein levels on the growth at the dietary protein level of over 48%,while dietary protein levels from 33%to 36%resulted in growth depression significantly(P＜0.05).Besides dietary lipid 6%,the fish fed the diet containing lipid 9%showed significantly better growth than the fish fed the diet containing other lipid levels(P＜0.05).There was significantly higher lipid contents in body or liver of the fish fed the diet containing lipid level of over 15%(P＜0.05).There was no significant effect of dietary carbohydrate levels on the growth of the fish(P＞0.05),and the glycogen contents were found to be increased in whole body and liver of the fish fed the diet containing carbohydrate level of 33%(P＜0.05).It can be concluded that the optimal dietary macronutrient requirement appears to be protein 45%,carbohydrate 30%,lipids 9%,and gross energy 20.0 MJ/kg.

Leiocassis longirostric Gunther;macronutrient composition;protein;lipid;carbohydrate;ration

S965.1

A

2012-05-28

廣西南寧市科技局基金資助項目(201003071G)

陳斌(1987-),男,碩士研究生。E-mail:252957185@qq.com

馮健(1958),男,博士,教授。E-mail:fengjian08@163.com

2095-1388(2013)02-0179-06