發(fā)酵豆粕替代豆粕對(duì)鯉魚生長性能和腸道組織結(jié)構(gòu)的影響

李云蘭 高啟平帥 柯 鄧玉平（通威股份有限公司技術(shù)中心水產(chǎn)研究所，成都610041）

發(fā)酵豆粕替代豆粕對(duì)鯉魚生長性能和腸道組織結(jié)構(gòu)的影響

李云蘭 高啟平?帥 柯 鄧玉平
（通威股份有限公司技術(shù)中心水產(chǎn)研究所，成都610041）

摘 要：本試驗(yàn)旨在研究發(fā)酵豆粕替代豆粕對(duì)鯉魚生長性能和腸道組織結(jié)構(gòu)的影響。選擇初始均重為（49．44±0．38）g的鯉魚720尾，隨機(jī)分為3組，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)80尾魚。Ⅰ組為對(duì)照組，飼喂豆粕含量為39%的基礎(chǔ)飼料；Ⅱ和Ⅲ組為試驗(yàn)組，分別飼喂用發(fā)酵豆粕替代基礎(chǔ)飼料中50%和100%豆粕的試驗(yàn)飼料。試驗(yàn)期為75 d。結(jié)果表明：1）發(fā)酵豆粕替代50%或100%的豆粕對(duì)鯉魚的特定生長率和飼料系數(shù)均無顯著影響（P＞0．05），但在50%替代水平下鯉魚的蛋白質(zhì)效率顯著提高（P＜0．05）。2）發(fā)酵豆粕替代50%或100%的豆粕對(duì)鯉魚的肥滿度和內(nèi)臟比無顯著影響（P＞0．05），但可使肝胰臟指數(shù)顯著升高（P＜0．05）。3）發(fā)酵豆粕替代50%或100%的豆粕對(duì)鯉魚的腸長指數(shù)和中腸皺襞高度無顯著影響（P＞0．05），但在100%替代水平下鯉魚的后腸皺襞高度顯著升高（P＜0．05）。4）電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，豆粕組（Ⅰ組）鯉魚的中腸和后腸均出現(xiàn)了輕微的病理性損傷，包括中腸出現(xiàn)少量上皮細(xì)胞脫落，固有層和黏膜下層中細(xì)胞成分增多，后腸上皮細(xì)胞紋狀緣融合，杯狀細(xì)胞減少；發(fā)酵豆粕組（Ⅲ組）的腸道組織結(jié)構(gòu)比較正常。由此得出，發(fā)酵豆粕替代豆粕后對(duì)鯉魚的生長性能沒有明顯的促進(jìn)作用，但有利于保證腸道組織結(jié)構(gòu)的正常。

關(guān)鍵詞：豆粕；發(fā)酵豆粕；鯉魚；生長性能；腸道組織結(jié)構(gòu)

豆粕是主要的蛋白質(zhì)飼料，但是，豆粕中存在多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，在一定程度上會(huì)干擾養(yǎng)殖動(dòng)物對(duì)飼料的消化、吸收和利用，造成養(yǎng)殖動(dòng)物的生長性能下降。發(fā)酵豆粕是利用現(xiàn)代生物工程發(fā)酵技術(shù)，以優(yōu)質(zhì)豆粕為主要原料，將大豆蛋白分解為小分子的蛋白質(zhì)、小肽、游離氨基酸，并將抗原蛋白降解為低抗原蛋白，同時(shí)產(chǎn)生大量的益生菌、乳酸以及未知生長因子等。在陸生動(dòng)物上的研究表明，發(fā)酵豆粕能夠促進(jìn)仔豬腸道發(fā)育，改善腸道功能，降低腹瀉率［1］；可以增強(qiáng)黃羽肉雞的腸道黏膜免疫功能［2］。在水生動(dòng)物上，已有的報(bào)道多集中在發(fā)酵豆粕替代魚粉的研究上，通常以魚粉組為對(duì)照組，通過設(shè)置不同梯度得到一個(gè)推薦替代比例［3－4］。目前少見同一批次豆粕發(fā)酵前后對(duì)魚類生長性能和腸道組織結(jié)構(gòu)影響的比較。研究證實(shí)，豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子會(huì)導(dǎo)致大西洋鮭和虹鱒生長性能下降，腸黏膜發(fā)生病理變化［5］。因此，本試驗(yàn)擬探討發(fā)酵豆粕替代豆粕對(duì)鯉魚生長性能和腸道組織結(jié)構(gòu)的影響，對(duì)發(fā)酵豆粕在水產(chǎn)動(dòng)物配合飼料中應(yīng)用的有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)，為生產(chǎn)實(shí)踐提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1．1 試驗(yàn)飼料

豆粕和發(fā)酵豆粕均由南通巴大飼料有限公司提供，二者為同一來源，即發(fā)酵豆粕是同一批次豆粕采用固態(tài)厭氧發(fā)酵低溫干燥法（菌種包括2株地衣芽孢桿菌、2株枯草芽孢桿菌、2株酵母菌，干燥溫度不超過60℃）制作而成。配制試驗(yàn)飼料前測(cè)定豆粕和發(fā)酵豆粕的營養(yǎng)組成，實(shí)測(cè)值見表1。小肽含量由酸溶性蛋白含量（三氯乙酸法測(cè)得）減去游離氨基酸含量得出。

試驗(yàn)以玉米蛋白粉、豆粕、菜籽粕、棉籽粕為主要的蛋白質(zhì)源，以豆油為脂肪源配制基礎(chǔ)飼料（豆粕含量為39．00%），用發(fā)酵豆粕分別替代基礎(chǔ)飼料中50%和100%的豆粕，配制成與基礎(chǔ)飼料等脂等能的試驗(yàn)飼料1和試驗(yàn)飼料2。飼料組成及營養(yǎng)水平見表2。飼料原料混合均勻后，制成粒徑為3．5 mm的顆粒飼料備用。

表1　豆粕與發(fā)酵豆粕的營養(yǎng)組成（風(fēng)干基礎(chǔ)）Table 1 Nutrient composition of soybean meal and fermented soybean meal（air?dry basis）　%

1．2 試驗(yàn)動(dòng)物分組與飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在成都通威水產(chǎn)科技公司生態(tài)池中進(jìn)行，試驗(yàn)鯉魚由通威良種場提供。暫養(yǎng)結(jié)束后，選擇體格健康、初始均重為（49．44±0．38）g的鯉魚720尾，隨機(jī)分到9口網(wǎng)箱（1．0 m×2．0 m×1．6 m）中。試驗(yàn)共分3組，每組3個(gè)重復(fù)（網(wǎng)箱），每個(gè)重復(fù)80尾魚。Ⅰ組為對(duì)照組，飼喂基礎(chǔ)飼料，Ⅱ和Ⅲ組為試驗(yàn)組，分別飼喂試驗(yàn)飼料1和試驗(yàn)飼料2。每天投喂4次，時(shí)間依次為08：30、11：30、14：30、17：30，投喂量為體重的2%～3%。溶解氧濃度在5．0 mg／L以上，透明度在40 cm以上，pH在8．0左右，平均水溫在26℃左右，飼養(yǎng)周期為75 d。

1．3 樣品采集與指標(biāo)分析

試驗(yàn)結(jié)束后，每組隨機(jī)取10尾魚，測(cè)定體重和體長，解剖取出內(nèi)臟，分離肝胰臟并稱重，剝離腸道并測(cè)量長度。

取中、后腸正中約1 cm長的腸樣，固定于10%中性福爾馬林溶液中按常規(guī)組織切片程序進(jìn)行脫水、石蠟包埋、切片和蘇木精－伊紅（HE）染色，切片厚度5～6 μm，用目視測(cè)微尺測(cè)定每段腸樣中10個(gè)以上完整皺襞的高度，取其平均值作為該樣品皺襞高度的測(cè)定結(jié)果，同時(shí)觀察腸道組織結(jié)構(gòu)。

1．4 計(jì)算公式

飼料系數(shù)（feed conversion ratio，F(xiàn)CR）＝

投飼量／（總增重＋死魚重量）；特定生長率（specific growth rate，SGR，%／d）＝100×（ln終末均重－ln初始均重）／飼喂天數(shù)；蛋白質(zhì)效率（protein efficiency ratio，PER，%）＝體增重／蛋白質(zhì)攝入量；

肥滿度（condition factor，CF，%）＝100×體重／體長3；

內(nèi)臟指數(shù)（viserosomatic index，VSI，%）＝100×內(nèi)臟重／體重×100；

肝胰臟指數(shù)（hepatosomatic index，HSI，%）＝100×肝胰臟重／體重×100；

腸長指數(shù)（intestinal length index，ILI，%）＝100×腸長／體長。

1．5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 18．0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（one?way ANOVA），若差異顯著（P＜0．05），則用Duncan氏法多重比較檢驗(yàn)組間的差異，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2　結(jié) 果

2．1 發(fā)酵豆粕替代豆粕對(duì)鯉魚生長性能的影響

由表3可知，發(fā)酵豆粕替代50%或100%的豆粕后，飼料系數(shù)略有下降，但差異不顯著（P＞0．05）；特定生長率在數(shù)值上略有提高，也無顯著差異（P＞0．05）。與對(duì)照組相比，Ⅱ組的蛋白質(zhì)效率顯著提高（P＜0．05）。

表3　發(fā)酵豆粕替代豆粕對(duì)鯉魚生長性能的影響Table 3 Effects of soybean meal replacement by fermented soybean meal on growth performance of common carp

2．2 發(fā)酵豆粕替代豆粕對(duì)鯉魚肥滿度、內(nèi)臟指數(shù)、肝胰臟指數(shù)的影響

由表4可知，發(fā)酵豆粕替代50%或100%的普通豆粕后，肥滿度和內(nèi)臟比無顯著變化（P＞0．05），但肝胰臟指數(shù)顯著升高（P＜0．05）。

表4　發(fā)酵豆粕替代豆粕對(duì)鯉魚肥滿度、內(nèi)臟指數(shù)、肝胰臟指數(shù)的影響Table 4 Effects of soybean meal replacement by fermented soybean meal on CF，VSI and HSI of common carp　%

2．3 發(fā)酵豆粕替代豆粕對(duì)鯉魚腸道生長發(fā)育指標(biāo)及腸道組織結(jié)構(gòu)的影響

由表5可知，發(fā)酵豆粕替代50%或100%的普通豆粕后，腸長指數(shù)和中腸皺襞高度無顯著變化（P＞0．05），但替代100%的豆粕后后腸皺襞高度顯著升高（P＜0．05）。

表5　發(fā)酵豆粕替代普通豆粕對(duì)鯉魚腸道生長發(fā)育指標(biāo)的影響Table 5 Effects of soybean meal replacement by fermented soybean meal on intestinal growth and development indices of common carp

腸道組織結(jié)構(gòu)觀察：豆粕組（Ⅰ組）腸道有輕微損傷，中腸出現(xiàn)少量上皮細(xì)胞脫落，固有層和黏膜下層中細(xì)胞成分增多（圖1－A）；后腸上皮細(xì)胞紋狀緣融合，杯狀細(xì)胞減少（圖2－A）。發(fā)酵豆粕組（Ⅲ組）腸道細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)比較正常，上皮細(xì)胞排列整齊，上皮細(xì)胞紋狀緣發(fā)達(dá)，黏膜層杯狀細(xì)胞數(shù)量較多，黏膜下層較?。▓D1－B和圖2－B）。

圖1　豆粕組（A）和發(fā)酵豆粕組（B）的中腸組織結(jié)構(gòu)觀察Fig．1 Observation of tissue structure of midgut in soybean meal group（A）and fermented soybean meal group（B）（100×）

3　討 論

3．1 發(fā)酵豆粕替代豆粕對(duì)鯉魚生長性能的影響

本試驗(yàn)中發(fā)酵豆粕與豆粕為同一來源，是豆粕采用固態(tài)厭氧堆積發(fā)酵后得到的產(chǎn)品，其粗蛋白質(zhì)含量較豆粕提高2．8個(gè)百分點(diǎn)，說明發(fā)酵使得豆粕的粗蛋白質(zhì)含量有所提高。本試驗(yàn)結(jié)果與Hong等［6］和馬文強(qiáng)等［7］的報(bào)道一致。豆粕發(fā)酵后其粗蛋白質(zhì)含量提高可能有2個(gè)方面的原因：一方面，在發(fā)酵過程中，細(xì)菌的呼吸作用消耗了部分有機(jī)物料，使產(chǎn)物總量減少，蛋白質(zhì)含量相對(duì)提高，出現(xiàn)蛋白質(zhì)的“濃縮效應(yīng)”；另一方面，有部分增加的蛋白質(zhì)是細(xì)菌含有的菌體蛋白，這也是發(fā)酵產(chǎn)品中蛋白質(zhì)含量提高的真正有意義的部分［8］。飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)酵豆粕替代50%或 100%的豆粕后對(duì)鯉魚的特定生長率和飼料系數(shù)都沒有產(chǎn)生顯著影響，表明豆粕發(fā)酵后對(duì)鯉魚的生長性能沒有明顯的促進(jìn)作用。

圖2　豆粕組（A）和發(fā)酵豆粕組（B）的后腸組織結(jié)構(gòu)觀察Fig．2 Observation of tissue structure of hindgut in soybean meal group（A）and fermented soybean meal group（B）（100×）

發(fā)酵產(chǎn)品中的酸溶性蛋白含量通常作為評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的指標(biāo)之一。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，豆粕經(jīng)過發(fā)酵后使小肽的含量提高了7．88%，說明發(fā)酵能夠提高豆粕中可溶性蛋白的含量，這與Hong等［6］的研究結(jié)果一致。動(dòng)物腸道內(nèi)對(duì)蛋白質(zhì)的吸收除了以游離的氨基酸形式外，大部分是以小肽的形式進(jìn)行。腸道對(duì)小肽的吸收除了具有吸收速度快、耗能低、不飽和等優(yōu)點(diǎn)外，還可以消除氨基酸之間的競爭，從而提高動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的利用率。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕替代50%或100%的豆粕后提高了鯉魚的蛋白質(zhì)效率。這說明，與豆粕相比，動(dòng)物對(duì)發(fā)酵豆粕的蛋白質(zhì)利用率更高。

3．2 發(fā)酵豆粕替代豆粕對(duì)鯉魚腸道組織結(jié)構(gòu)的影響

腸道是魚類吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要場所［9］。腸道皺襞高度可反映魚類腸道吸收面積，因此其可作為水生動(dòng)物腸道吸收能力的重要標(biāo)識(shí)［10］。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，發(fā)酵豆粕組后腸皺襞高度顯著高于豆粕組，表明豆粕經(jīng)發(fā)酵處理后有利于鯉魚腸道的發(fā)育。大豆及其大豆制品引起腸道皺襞高度降低已有報(bào)道，例如：分離大豆蛋白替代白魚粉導(dǎo)致幼建鯉前腸和后腸的皺襞高度降低，從而引起腸道消化吸收能力下降［11］；去皮豆粕替代魚粉后引起埃及胡子鲇腸道皺襞高度下降［12］。這可能與豆粕中含有的抗原分子抑制腸細(xì)胞的生長發(fā)育有關(guān)。Zhang等［13］研究發(fā)現(xiàn)，大豆β－伴球蛋白會(huì)抑制鯉魚腸細(xì)胞的生長，進(jìn)而阻礙腸道的生長發(fā)育。另外，F(xiàn)eng等［14］報(bào)道，豆粕發(fā)酵后產(chǎn)生的小肽能夠促進(jìn)豬小腸黏膜結(jié)構(gòu)的生長發(fā)育。因此，豆粕經(jīng)發(fā)酵處理后對(duì)腸道的生長發(fā)育有一定促進(jìn)作用。

腸道的消化吸收能力與腸道結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。張錦秀等［15］報(bào)道，大豆分離蛋白和去皮豆粕替代魚粉后導(dǎo)致鯉魚前腸和后腸上皮細(xì)胞損傷，主要表現(xiàn)為上皮細(xì)胞脫落、上皮完整性和形態(tài)結(jié)構(gòu)受破壞。此外，豆粕也引起鯉魚［16］、大西洋鮭［17］后腸上皮脫落、吸收細(xì)胞中正常核上空泡減少或消失、黏膜皺襞中軸固有層變寬、結(jié)締組織數(shù)量增加、固有層和黏膜下層出現(xiàn)明顯的包括淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和多核細(xì)胞在內(nèi)的炎性細(xì)胞浸潤、細(xì)胞核排列紊亂等腸道上皮完整性和正常形態(tài)結(jié)構(gòu)的破壞。本試驗(yàn)中，豆粕組的鯉魚腸道出現(xiàn)輕微上皮細(xì)胞脫落，而同樣添加量的發(fā)酵豆粕組未見類似情況，這表明發(fā)酵處理能減少豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子以及抗原對(duì)鯉魚腸道結(jié)構(gòu)的損傷。腸道結(jié)構(gòu)損傷會(huì)導(dǎo)致消化吸收能力下降，進(jìn)一步會(huì)影響動(dòng)物的生長性能［13］。在本試驗(yàn)中，豆粕和發(fā)酵豆粕對(duì)鯉魚生長性能的影響并未表現(xiàn)出顯著差異。但是，隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長，豆粕引起的腸道結(jié)構(gòu)損傷可能會(huì)降低鯉魚的生長性能。在黃羽肉雞上的研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕能改善肉雞的腸道黏膜免疫功能和微生物菌群［2］。Feng等［18］研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕能提高斷奶仔豬的腸道消化酶活力。因此，在飼料中使用發(fā)酵豆粕對(duì)保證動(dòng)物的腸道健康有重要意義。

4　結(jié) 論

①發(fā)酵豆粕替代50%或100%的豆粕后對(duì)鯉魚的生長性能沒有明顯的促進(jìn)作用，但蛋白質(zhì)效率有不同程度提高，表明發(fā)酵豆粕的蛋白質(zhì)品質(zhì)較普通豆粕有所提升。

②發(fā)酵豆粕替代100%的豆粕后能顯著提高鯉魚后腸的皺襞高度，減少普通豆粕中抗?fàn)I養(yǎng)因子對(duì)鯉魚腸道結(jié)構(gòu)的損傷，有利于維持腸道功能的正常。

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（責(zé)任編輯 菅景穎）

（責(zé)任編輯菅景穎）

Effects of Soybean Meal Replacement by Fermented Soybean Meal on Growth Performance and Intestinal Tissue Structure of Common Carp（Cyprinus carpio）

LI Yunlan GAO Qiping?SHUAI Ke DENG Yuping
（Fisheries Research Institue of Enterprise Technology Center，Tongwei Co．，Ltd．，Chengdu 610041，China）

?Corresponding author，senior engineer，E?mail：gaoqp＠tongwei．com

Abstract：This experiment was conducted to investigate the effects of soybean meal replacement by fermented soybean meal on growth performance and intestinal tissue structure of carp（Cyprinus carpio）．A total of 720 common carp with an average body weight of（49．44±0．38）g were randomly divided into 3 groups with 3 replicates per group and 80 fish per replicate．Fish in the control group（groupⅠ）were fed a basal diet（con?taining 39%soybean meal），and those in the groupsⅡandⅢwere fed the experimental diets in which 50% and 100%soybean meal were replaced by fermented soybean meal，respectively．The experiment lasted for 75 days．The results showed as follows：1）dietary 50%or 100%soybean meal replacement by fermented soy?bean meal did not significantly affect the specific growth rate and feed conversion ratio of carp（P＞0．05），however，the protein efficientcy rate in the groupⅡwas significantly higher than that in the groupⅠ（P＜0．05）．2）Dietary 50%or 100%soybean meal replacement by fermented soybean meal did not significantly af?fect the condition factor and viserosomatic index，but can significantly increase the hepatosomatic index（P＜0．05）．3）Dietary 50%or 100%soybean meal replacement by fermented soybean meal did not significantly af?fect the intestinal length index and fold height of midgut，but the fold height of hindgut was significantly im?proved under the 100%replacement level（P＜0．05）．4）Electron microscope observation found that fish fed soybean meal diet（groupⅠ）exhibited a slight pathological disruption of midgut and hindgut including exfoli?ation of epithelial cells and components increase of cells in lamina propria and mucous layer in midgut，as well as fusion of striated border and an decreased number of goblet cells in hindgut，however，fish fed fermented soybean meal diet（groupⅢ）exhibited a normal intestinal structure．It is concluded that dietary soybean meal replacement by fermented soybean meal has no significant enhancement effects on growth performance of com?mon carp，but that is advantageous to guarantee the integrity of intestinal structure．［Chinese Journal of Ani?mal Nutrition，2015，27（2）：469?475］

Key words：soybean meal；fermented soybean meal；common carp（Cyprinus carpio）；growth performance；intestinal structure

通信作者：?高啟平，高級(jí)工程師，碩士生導(dǎo)師，E?mail：gaoqp＠tongwei．com

作者簡介：李云蘭（1978—），女，四川廣安人，碩士，從事水產(chǎn)動(dòng)物營養(yǎng)與飼料研究與應(yīng)用工作。E?mail：lyl＠tongwei．com

基金項(xiàng)目：通威主要淡水魚健康飼料的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)專項(xiàng)（2012NC0007）；通威5A抗應(yīng)激魚用膨化配合飼料培養(yǎng)及產(chǎn)業(yè)化示范（13GAYB951JH?200）

收稿日期：2014－08－21

doi：10．3969／j．issn．1006?267x．2015．02．017

文章編號(hào)：1006?267X（2015）02?0469?07

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：S963