豆粕和花生粕部分替代魚粉添加四種添加劑對(duì)凡納濱對(duì)蝦飼料表觀消化率的影響

■陳 冰 齊 飛，2 黃燕華 王國霞 李永娟，2 李 林 曹俊明

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所廣東省動(dòng)物育種與營養(yǎng)公共實(shí)驗(yàn)室廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510640；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，湖北武漢430070）

凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei）俗稱南美白對(duì)蝦，是當(dāng)今世界養(yǎng)殖產(chǎn)量最高的三大蝦類之一，在我國的養(yǎng)殖產(chǎn)量占對(duì)蝦養(yǎng)殖總產(chǎn)量的80%以上，對(duì)飼料中魚粉的需求水平在30%左右[1]。由于魚粉原料資源量的下降和環(huán)境保護(hù)的要求，以及市場供求關(guān)系等影響，導(dǎo)致了魚粉價(jià)格不斷上漲，越來越制約魚粉在對(duì)蝦飼料中的使用。因此，提高凡納濱對(duì)蝦對(duì)植物蛋白源的利用率，節(jié)約魚粉資源和降低飼料成本，是凡納濱對(duì)蝦大規(guī)模養(yǎng)殖中亟待解決的重要課題。豆粕和花生粕具有來源廣、蛋白質(zhì)含量高等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是替代水產(chǎn)動(dòng)物飼料中魚粉的適宜植物蛋白源，但由于適口性較差、抗?fàn)I養(yǎng)因子和氨基酸不平衡等，限制了其對(duì)魚粉的替代水平[2]。

本實(shí)驗(yàn)室前期研究結(jié)果表明，豆粕和花生粕分別與包膜賴氨酸和蛋氨酸、復(fù)合芽孢桿菌、植酸酶、核苷酸混合物組合替代部分魚粉，能提高凡納濱對(duì)蝦的生長性能和飼料利用率，但對(duì)飼料營養(yǎng)成分表觀消化率的影響有待進(jìn)一步研究。為此，本文以豆粕和花生粕替代部分魚粉為基礎(chǔ)飼料，分別添加上述四種添加劑，以三氧化二釔為指示劑，分析了凡納濱對(duì)蝦對(duì)飼料干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、磷、能量和氨基酸的表觀消化率。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)飼料

包膜賴氨酸（L-lysine含量為40%）和包膜蛋氨酸（DL-met含量為50%）、晶體賴氨酸（L-lysine含量為78.8%）和晶體蛋氨酸（DL-met含量為99%）均由廣州飛禧特水產(chǎn)科技有限公司提供；枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌由湛江粵海飼料有限公司提供，其中益生菌含量為109CFU/g；植酸酶（2 500 U/g）由廣東溢多利生物科技股份有限公司提供；核苷酸混合物（Amp?Na2：GmpNa2：CmpNa2：UmpNa2=1：1：1：1，總核苷酸含量為62%）由南京兆凱生物科技公司提供。

以含23%魚粉、22%豆粕和18%花生粕的飼料為基礎(chǔ)飼料（G0），其組成及營養(yǎng)水平見表1。在基礎(chǔ)飼料中分別添加0.212%包膜賴氨酸和0.084%包膜蛋氨酸（G1）、1%復(fù)合芽孢桿菌制劑（地衣芽孢桿菌：枯草芽孢桿菌=1：1）（G2）、0.04%植酸酶（G3）、0.62%核苷酸混合物（G4）配制4種試驗(yàn)飼料。通過在G0、G2、G3和G4添加0.108%晶體賴氨酸和0.042%晶體蛋氨酸使5種飼料賴氨酸和蛋氨酸含量相同。原料經(jīng)粉碎過60目篩，以0.04%的三氧化二釔（Y2O3）為指示劑，采用逐級(jí)擴(kuò)大法添加微量成分混合均勻后用SLX-80型雙螺桿擠壓機(jī)制成1.5 mm的顆粒飼料，60℃下烘干，自然冷卻后放入密封袋中，置于-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 基礎(chǔ)飼料配方及營養(yǎng)水平（干重）

1.2 試驗(yàn)蝦及飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)蝦來源于廣東省中山市正大蝦苗場，在實(shí)驗(yàn)室分別投喂五種飼料，體質(zhì)量約為12 g時(shí)，開始消化率飼養(yǎng)試驗(yàn)。每種飼料設(shè)4個(gè)平行，每個(gè)平行20尾蝦，采用飽食投喂的方式，時(shí)間為8:00、14:00和20:00。養(yǎng)殖水源為天然海水用自來水稀釋后，經(jīng)砂濾、消毒，試驗(yàn)期間鹽度5‰~8‰，水溫24~30℃。養(yǎng)殖過程中不斷充氧曝氣，溶解氧>7 mg/l、氨氮<0.2 mg/l、亞硝酸氮<0.02 mg/l，pH值7.25~7.87。自然光照。飼養(yǎng)試驗(yàn)時(shí)間為2013年9月10日至10月22日。

1.3 樣品采集

在分別投喂含Y2O3的5種飼料7 d后，開始收集糞便。投飼40 min后收集殘餌，投飼1.5 h后用虹吸法收集糞便，并用鑷子挑選外表帶有包膜的完整糞便，65℃烘干，在-20℃冰箱中保存?zhèn)溆?。各缸收集約10 g的糞便以供分析。

1.4 樣品分析

水分含量采用105℃烘箱干燥法(GB/T6435—1986)、粗蛋白含量采用凱氏定氮法(GB/T6432—1994)、粗脂肪含量采用乙醚抽提法(GB/T6433—1994)、灰分含量采用550℃灼燒法(GB/T6438—1992)、磷的含量采用分光光度法（GB/T6437—2002）。氨基酸組成采用Waters高效液相色譜儀測定。飼料及糞便中Y2O3含量在廣州測試分析中心用等離子體光譜儀(SPEC?TRO CIOSCCD)測定。能量含量采用氧彈量熱儀(IKA—C2000)測定。

基礎(chǔ)飼料和試驗(yàn)飼料干物質(zhì)、營養(yǎng)成分的表觀消化率計(jì)算公式如下：

飼料干物質(zhì)表觀消化率(%)＝100×(1-飼料中Y2O3含量/糞便中Y2O3含量)；

飼料營養(yǎng)成分表觀消化率(%)＝100×[1-(飼料中Y2O3含量/糞便中Y2O3含量）×(糞便中營養(yǎng)成分含量/飼料中營養(yǎng)成分含量)]。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

結(jié)果用“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）”表示。采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析（One-Way ANOVA），利用Duncan's法多重比較進(jìn)行組間顯著差異分析，差異顯著性水平為P<0.05。

2 結(jié)果

2.1 干物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率（見表2）

表2 各組干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、磷和能量的表觀消化率(%)

由表2可知，與G0組比，G1、G2、G3組和G4組干物質(zhì)表觀消化率和粗脂肪表觀消化率顯著升高(P<0.05)，并且分別在G3組和G4組達(dá)到最大值。G2組和G3組的粗蛋白質(zhì)表觀消化率顯著高于其他各組(P<0.05)，并且在G2達(dá)到最大值，G3次之。G2組的磷表觀消化率最高，除了與G3組不存在顯著性差異外(P>0.05)，與其他組都存在顯著性差異(P<0.05)；各組對(duì)蝦的能量表觀消化率與G0組相比分別升高14.8%、12.1%、9.4%和7.7%，但差異未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。

2.2 各組氨基酸的表觀消化率（見表3）

表3 各組氨基酸的表觀消化率(%)

由表3可知，各組中氨基酸的表觀消化率基本都在85%以上，必需氨基酸總和的表觀消化率大于非必需氨基酸總和的表觀消化率。氨基酸的表觀消化率的變化趨勢與粗蛋白質(zhì)表觀消化率相似。與G0相比，G2所有氨基酸、G3除脯氨酸和酪氨酸外和G4除賴氨酸、精氨酸、絲氨酸和酪氨酸外的氨基酸的表觀消化率顯著升高（P<0.05），G1除苯丙氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、脯氨酸和半胱氨酸外的剩余氨基酸表觀消化率無顯著差異（P>0.05）。

3 討論

3.1 豆粕和花生粕替代部分魚粉飼料中添加四種物質(zhì)對(duì)飼料干物質(zhì)和營養(yǎng)成分表觀消化率的影響

本研究結(jié)果表明，在22%豆粕、18%花生粕和23%魚粉飼料中分別添加包膜蛋氨酸和賴氨酸、復(fù)合芽孢桿菌、植酸酶、核苷酸混合物能提高凡納濱對(duì)蝦對(duì)飼料干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、磷和氨基酸的表觀消化率，各組間的影響存在差異。其中，芽孢桿菌組的表觀消化率相對(duì)較高，其次是植酸酶組、核苷酸組和氨基酸組。在飼料中添加適量的芽孢桿菌制劑能夠促進(jìn)凡納濱對(duì)蝦的生長和提高消化酶活性[3]，從而提高飼料的消化率[4]。於葉兵等(2007)[5]研究報(bào)道，在斑節(jié)對(duì)蝦(Penaeus monodon)飼料中添加3.0×109CFU/kg的芽孢桿菌時(shí)，能顯著提高飼料干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪和磷的表觀消化率，但隨著添加量的減少或增大，各營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率都有降低的趨勢。付天璽等（2008）[6]在奧尼羅非魚（Oreochromis niloticus×O.au?reus）飼料中添加1.0×1011CFU/kg的凝結(jié)芽孢桿菌能顯著提高飼料干物質(zhì)和粗蛋白的表觀消化率，而添加量在3.0×1011CFU/kg和6.0×1011CFU/kg時(shí)，干物質(zhì)和粗蛋白的表觀消化率有降低的趨勢。本試驗(yàn)結(jié)果與這些報(bào)道相似，可能是因?yàn)樵陲暳现刑砑舆m量的芽孢桿菌可以提高腸道有益菌的數(shù)量和改善腸道菌群平衡[7]，增強(qiáng)消化酶的活力[3]，從而提高飼料的消化吸收率。推測其原因可能是：在正常情況下，動(dòng)物腸道微生物種群及其數(shù)量處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)飼料中芽孢桿菌過少時(shí)，其在腸道內(nèi)不容易定植、增殖，過多時(shí)芽孢桿菌反而會(huì)破壞這種平衡，最終導(dǎo)致體內(nèi)菌群比例發(fā)生失調(diào)[8]。也有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，芽孢桿菌胞外產(chǎn)物具有較高的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性[9]，過量的芽孢桿菌在魚蝦腸道產(chǎn)生過量的胞外產(chǎn)物，有可能對(duì)機(jī)體內(nèi)源酶活性產(chǎn)生影響或者抑制其分泌，從而在整體上降低了水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的分解作用。王愛民等（2006）[10]報(bào)道，在飼料中添加適量的外源酶會(huì)促進(jìn)異育銀鯽（Carassiusauratus gibelio）內(nèi)源酶的分泌，同時(shí)也提高飼料的表觀消化率。余豐年等(2000)[11]發(fā)現(xiàn)，添加植酸酶促進(jìn)了異育銀卿對(duì)飼料中營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收，提高增重率；飼料中添加植酸酶能夠有效地提高虹鱒（Oncorhynchus mykiss）對(duì)植酸磷的利用率，對(duì)飼料磷的消化率也從58.6%提高到68.1%[12]。本試驗(yàn)中，植酸酶組對(duì)蝦的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和磷的表觀消化率都明顯提高，總能的表觀消化率也有升高的趨勢，但差異不顯著。這與以上的研究結(jié)果一致。主要原因是植酸及其水解不完全產(chǎn)物對(duì)動(dòng)物胃腸道分泌的消化酶如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的活性都有抑制作用，甚至可以導(dǎo)致消化酶的失活[13]。另外，植酸與纖維素結(jié)合，形成植物細(xì)胞壁成分，影響細(xì)胞內(nèi)各種養(yǎng)分的釋放與消化利用，并且植酸可與飼料中蛋白質(zhì)、糖等物質(zhì)結(jié)合，在消化道內(nèi)對(duì)動(dòng)物體的消化酶產(chǎn)生不良影響，使整個(gè)飼料養(yǎng)分利用率降低。從理論上講，植酸酶水解植酸釋放磷的同時(shí)，可以將與植酸絡(luò)合的蛋白質(zhì)釋放出來，便于消化道分泌的各種蛋白酶作用，同時(shí)還可以釋放與植酸結(jié)合的內(nèi)源性蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等，從而使消化利用率提高。王銳等（2008）[14]研究發(fā)現(xiàn)，添加外源核苷酸可顯著提高異育銀鯽幼魚肝胰腺和腸道中淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶的活性。Burrells等[15]報(bào)道，在大西洋鮭（Salmo salar）飼料中添加0.3%核苷酸混合物，可明顯增加腸皺褶高度，并且顯著提高腸皺襞基底膜厚度和腸道表面積。本試驗(yàn)中，核苷酸混合物組試驗(yàn)結(jié)果與對(duì)照組比，除了干物質(zhì)和粗脂肪的表觀消化率顯著提高外，其它各種營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率也均有所提高，但差異性不顯著。核苷酸能使腸道黏膜核酸和蛋白質(zhì)含量增加，并且能促進(jìn)腸絨毛的生長及提高腸壁厚度，同時(shí)還能促進(jìn)腸道微生物菌群的生長繁殖和脂肪的代謝，從而提高凡納濱對(duì)蝦對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收和利用的能力。Alam等（2005）[16]研究了晶體及包膜賴氨酸和蛋氨酸在以豆粕為主的日本對(duì)蝦（Penaeus japonicus）飼料中的應(yīng)用效果，同時(shí)補(bǔ)充包膜賴氨酸和蛋氨酸可顯著的促進(jìn)對(duì)蝦的生長，特定生長率顯著提高，而補(bǔ)充晶體賴氨酸和蛋氨酸則沒有這樣的效果。王愛民等（2006）[17]研究發(fā)現(xiàn)，飼料中氨基酸平衡對(duì)異育銀鯽增重具有顯著改善作用，并有提高其對(duì)飼料干物質(zhì)、蛋白質(zhì)及磷利用率的趨勢。

本試驗(yàn)中，包膜氨基酸組干物質(zhì)和粗脂肪消化率顯著升高，這與上述研究結(jié)果相似?？赡苁峭ㄟ^添加包膜氨基酸使之達(dá)到平衡以及減少在水中的溶失，提高飼料的利用率，另外蛋氨酸也能提高腸道脂肪酶活性，從而促進(jìn)凡納濱對(duì)蝦對(duì)脂肪的消化吸收[18]。

3.2 豆粕和花生粕替代部分魚粉飼料中添加四種添加劑對(duì)飼料氨基酸表觀消化率的影響

本試驗(yàn)中，凡納濱對(duì)蝦對(duì)氨基酸的表觀消化率的變化趨勢與粗蛋白質(zhì)表觀消化率相似，芽孢桿菌組氨基酸的表觀消化率最高，其次是植酸酶組、核苷酸混合物組和包膜氨基酸組。各氨基酸的消化率也基本都高于85%，這與Akyiyama等（1989）[19]關(guān)于凡納濱對(duì)蝦對(duì)魚粉的結(jié)果相近，該作者研究得出魚粉各氨基酸的消化率均在78%以上；Yang等（2009）[20]對(duì)魚粉的研究也表明，除絲氨酸、天冬氨酸、酪氨酸和半胱氨酸的消化率較低外，其他氨基酸的消化率均高于80%。與其他組相比，G2大部分氨基酸差異性顯著升高。這可能是因?yàn)榭莶菅挎邨U菌和地衣芽孢桿菌的代謝物具有較強(qiáng)的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性，同時(shí)還與產(chǎn)生降解非淀粉多糖酶的能力有關(guān)，這些酶類在降解飼料養(yǎng)分的同時(shí)，也能大大減少或消除飼料中非淀粉多糖等抗?fàn)I養(yǎng)因子的不利影響[21]。同時(shí)，益生菌的蛋白酶或肽酶組成的蛋白酶系統(tǒng)，能分解蛋白質(zhì)和多肽為游離氨基酸，在使飼料養(yǎng)分更易消化的同時(shí)，益生菌自溶后釋放的細(xì)胞內(nèi)容物能為畜禽提供更多營養(yǎng)，從而提高能量、蛋白質(zhì)的利用率和畜禽的生產(chǎn)性能。植酸酶可以有效降低植酸對(duì)蛋白質(zhì)和腸道蛋白酶等物質(zhì)的螯合作用，從而提高機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)和氨基酸的利用率。Kornegay等(2002)[22]研究表明，在缺乏氨基酸肉雞飼料中添加不同水平的植酸酶和隨著植酸酶添加量的增加除蛋氨酸和脯氨酸外，其他氨基酸消化率隨之提高。Cheng等(2004)[23]在以豆粕-明膠-糊精為基礎(chǔ)的虹鱒半純合飼糧中添加2 000 U/g或4 000 U/g植酸酶時(shí)，與不添加植酸酶的日糧相比，除了組氨酸、亮氨酸和甘氨酸沒有影響外，其他氨基酸的表觀消化率均顯著提高；在以豆粕-魚粉-面筋為基礎(chǔ)的虹鱒飼料中添加500 U/g的植酸酶可以提高干物質(zhì)、粗蛋白和除色氨酸、酪氨酸以外的大多數(shù)氨基酸的表觀消化率。本試驗(yàn)中，除酪氨酸和脯氨酸外，植酸酶組其他氨基酸的表觀消化率相比于對(duì)照組也顯著提高，與上述研究結(jié)果基本一致。核苷酸混合物組氨基酸的表觀消化率相對(duì)于對(duì)照組顯著升高(除賴氨酸、精氨酸、絲氨酸、酪氨酸除外)。核苷酸及其代謝產(chǎn)物在許多生物過程中有著重要的作用，其中包括影響腸道的發(fā)育。小腸中的細(xì)胞代謝非常迅速，需要大量的核苷酸用于DNA和RNA的合成。雖然核苷酸作為必需營養(yǎng)素，小腸能從氨基酸和其它體物中合成，但合成量有限，因此外源核苷酸的添加，有利于小腸發(fā)揮最佳的功能，加強(qiáng)對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的利用[24]。包膜氨基酸組的氨基酸的表觀消化率也有升高，但和對(duì)照組相比大多數(shù)差異不顯著，可能是添加包膜氨基酸對(duì)氨基酸的消化利用影響不顯著，具體原因有待進(jìn)一步研究。飼料氨基酸消化吸收的數(shù)據(jù)是配制高效對(duì)蝦飼料最重要的影響因素之一，以氨基酸的消化率為指標(biāo)來評(píng)價(jià)飼料的質(zhì)量已得到越來越多的關(guān)注。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，豆粕和花生粕部分替代魚粉飼料分別添加包膜賴氨酸和蛋氨酸、復(fù)合芽孢桿菌、植酸酶、核苷酸混合物能提高凡納濱對(duì)蝦飼料干物質(zhì)和粗蛋白、脂肪、磷、能量及氨基酸的表觀消化率，其中以復(fù)合芽孢桿菌的作用效果最為顯著。