大菱鲆幼魚對(duì)幾種蛋白質(zhì)源中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率及膨化處理對(duì)其產(chǎn)生的影響

楊傳哲　何　艮　周慧慧　麥康森

(中國(guó)海洋大學(xué)，農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青島266003)

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大菱鲆幼魚對(duì)幾種蛋白質(zhì)源中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率及膨化處理對(duì)其產(chǎn)生的影響

楊傳哲何艮*周慧慧麥康森

(中國(guó)海洋大學(xué)，農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青島266003)

摘要：本試驗(yàn)旨在研究大菱鲆(Scophthalmus maximus L.)對(duì)秘魯紅魚粉、豆粕、葵花粕和玉米蛋白粉中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、氨基酸和總能的表觀消化率，以及膨化處理對(duì)其產(chǎn)生的影響。試驗(yàn)飼料由70%基礎(chǔ)飼料和30%待測(cè)蛋白質(zhì)源組成，并添加0.1%的三氧化二釔(Y2O3)作為外源指示劑，將其分別制作成正常顆粒料和膨化顆粒料。將平均體重為(8.98±0.01) g的大菱鲆幼魚隨機(jī)分成10組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)40尾魚，按照不同處理分別投喂相應(yīng)飼料，喂養(yǎng)2周后采用后腸擠壓法收集糞便樣品至第6周。結(jié)果表明：大菱鲆幼魚對(duì)4種蛋白質(zhì)源中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、總氨基酸和總能的表觀消化率分別為22.33%～65.50%、48.97%～85.28%、47.70%～84.14%和44.50%～81.16%。其中，秘魯紅魚粉的各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率均顯著高于3種植物蛋白質(zhì)源(P<0.05)；3種植物蛋白質(zhì)源中以豆粕中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率最高，葵花粕次之，玉米蛋白粉最低；各待測(cè)蛋白質(zhì)源中總氨基酸表觀消化率的變化趨勢(shì)與粗蛋白質(zhì)表觀消化率基本一致。經(jīng)膨化處理后，大菱鲆對(duì)4種蛋白質(zhì)源中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率均得到改善，尤其是3種植物蛋白質(zhì)源，效果顯著(P<0.05)，膨化處理后4種蛋白質(zhì)源中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、總氨基酸和總能的表觀消化率分別為24.26%～70.87%、57.20%～85.33%、68.27%～87.09%和49.23%～84.35%。由此得出，膨化處理能夠提高大菱鲆幼魚對(duì)秘魯紅魚粉、豆粕、葵花粕和玉米蛋白粉中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率。

關(guān)鍵詞：大菱鲆；蛋白質(zhì)源；表觀消化率；膨化

消化率是指動(dòng)物所攝入的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在體內(nèi)被消化吸收的程度。測(cè)定蛋白質(zhì)源的表觀消化率是評(píng)定蛋白質(zhì)源營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要方式，也是研發(fā)配合飼料的必要步驟[1-2]。依據(jù)蛋白質(zhì)源的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值確定其在飼料中的添加量，可以改善飼料的利用率、降低生產(chǎn)成本和保護(hù)水域環(huán)境。

近年來，作為水產(chǎn)動(dòng)物主要蛋白質(zhì)源的魚粉的產(chǎn)量持續(xù)下降且價(jià)格不斷上漲，如何利用來源廣泛、價(jià)格低廉的植物蛋白質(zhì)源替代魚粉成為研究的熱點(diǎn)問題[3]。眾多研究表明，由于植物蛋白質(zhì)源中含有抗?fàn)I養(yǎng)因子且氨基酸組成的不平衡性，魚類對(duì)植物蛋白質(zhì)源的表觀消化率較低[4-6]。目前常用的改善植物蛋白質(zhì)源消化利用率的方法有物理法、化學(xué)法和生物法，具體包括熱處理、膨化加工、微生物發(fā)酵、添加外源酶和浸泡等。膨化加工是一種較為常用的物理方法，在擠壓膨化條件下，植物蛋白質(zhì)源中的熱不穩(wěn)定性因子包括抗胰蛋白酶因子和凝集素等抗?fàn)I養(yǎng)因子遭到破壞，植物蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)也發(fā)生改變，使得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更為容易的被魚類吸收，從而提高魚類對(duì)植物蛋白質(zhì)源的消化利用率[7]。

大菱鲆(ScophthalmusmaximusL.)屬于鰈形目，鲆科，菱鲆屬，是典型的底棲肉食性魚類，為我國(guó)北方重要的海水經(jīng)濟(jì)魚類之一。大菱鲆對(duì)蛋白質(zhì)的需求較高[8]，但尚未見大菱鲆對(duì)常見蛋白質(zhì)源消化率的研究，如何通過提高消化率最大限度地發(fā)揮植物蛋白質(zhì)源在大菱鲆配合飼料中的作用成為亟需解決的問題。本試驗(yàn)通過研究大菱鲆對(duì)秘魯紅魚粉(Peruvian red fish meal,FM)、豆粕(soybean meal,SBM)、葵花粕(sunflower meal,SFM)和玉米蛋白粉(corn gluten meal,CGM)的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、氨基酸和總能的表觀消化率以及膨化處理對(duì)上述各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響，為植物蛋白質(zhì)源在大菱鲆配合飼料中的應(yīng)用開發(fā)提供支持。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)原料與飼料配制

本試驗(yàn)選取了4種蛋白質(zhì)源，分別為秘魯紅魚粉、豆粕、葵花粕和玉米蛋白粉，均采購自青島七好生物科技有限公司。

試驗(yàn)用基礎(chǔ)飼料可滿足大菱鲆基本營(yíng)養(yǎng)需求，試驗(yàn)飼料由70%基礎(chǔ)飼料和30%待測(cè)蛋白質(zhì)源組成，所有飼料均添加0.1%三氧化二釔(Y2O3)以測(cè)定大菱鲆對(duì)4種蛋白質(zhì)源的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、氨基酸和總能的表觀消化率?；A(chǔ)飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1，待測(cè)蛋白質(zhì)源的營(yíng)養(yǎng)水平及氨基酸組成見表2?；A(chǔ)飼料各飼料原料及蛋白質(zhì)源均粉碎過60目篩，按照重量由小到大逐級(jí)混勻后制作顆粒飼料。采用F-26雙螺桿擠條制粒機(jī)和TSE65型雙螺桿膨化機(jī)將飼料分別制作成正常顆粒飼料和緩沉性膨化顆粒飼料。飼料經(jīng)45 ℃烘箱干燥12 h后置于-20 ℃冰箱中密封保存。

1.2試驗(yàn)魚與養(yǎng)殖條件

試驗(yàn)用大菱鲆幼魚購自青島膠南養(yǎng)殖廠，養(yǎng)殖試驗(yàn)在青島膠南億海豐水產(chǎn)有限公司進(jìn)行。試驗(yàn)前先將試驗(yàn)魚在養(yǎng)殖系統(tǒng)中暫養(yǎng)2周，投喂商業(yè)飼料以適應(yīng)環(huán)境。選取大小均勻、活力較好的試驗(yàn)魚[平均體重為(8.98±0.01) g]隨機(jī)分成10組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)40尾魚，于室內(nèi)流水系統(tǒng)中進(jìn)行養(yǎng)殖。正式試驗(yàn)前，先用基礎(chǔ)飼料投喂1周，而后各組分別投喂相對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)飼料。養(yǎng)殖期間，每天06:00和18:00飽食投喂2次，攝食后進(jìn)行換水，以保證水質(zhì)。養(yǎng)殖試驗(yàn)期間，控制水溫在19～22 ℃，鹽度在30‰～33‰，pH在7.5～8.0，氨氮濃度低于0.1 mg/L，亞硝酸鹽濃度低于0.1 mg/L，溶解氧濃度高于6.0 mg/L。

表1　基礎(chǔ)飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1　Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis)　%

1)維生素預(yù)混料為每千克飼料提供The vitamin premix provided the following per kg of the diet：VB10.025 g，VB20.045 g，VB60.020 g，VB120.010 g，VK30.010 g，肌醇 inositol 0.800 g，泛酸鈣 calcium pantothenate 0.060 g，煙酸 niacin acid 0.200 g，葉酸 folic acid 0.020 g，生物素 biotin 0.060 g，VA 16 000 IU，VD32 500 IU，VE 0.240 g，VC 2.000 g，微晶纖維素microcrystalline cellulose 16.473 g。

2)礦物質(zhì)預(yù)混料為每千克飼料提供The mineral premix provided the following per kg of the diet：MgSO4·7H2O 1.200 g，CuSO4·5H2O 0.010 g，F(xiàn)eSO4·H2O 0.080 g，ZnSO4·H2O 0.050 g，CoCl2(1%) 0.050 g，Ca(IO3)2(1%) 0.060 g，Na2SeO3(1%) 0.020 g；沸石粉 zeolite powder 18.485 g。

表2　待測(cè)蛋白質(zhì)源的營(yíng)養(yǎng)水平及氨基酸組成(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 2　Nutrient levels and amino acid composition of tested protein sources (DM basis)　%

1.3樣品收集

糞便樣品的收集采取后腸擠壓法。暫養(yǎng)期間，通過觀察不同時(shí)間段(投喂后1、2、3、4、5和6 h)大菱鲆幼魚的排便情況，確定了樣品收集的最佳時(shí)間為投喂后4 h時(shí)。在正式投喂2周后開始收集糞便，先用丁香酚(1∶10 000)對(duì)大菱鲆幼魚進(jìn)行麻醉處理，用紗布擦干體表水分并排除尿液，然后在肛門前3 cm處輕擠兩側(cè)，收集擠壓出的糞便，并于-20 ℃冰箱保存。每桶魚2次收集糞便的時(shí)間相隔1周，保證大菱鲆幼魚能夠恢復(fù)到自身正常的生理?xiàng)l件。收集時(shí)間為6周，以保證糞便樣品量足夠分析測(cè)定的需要。

1.4指標(biāo)測(cè)定與計(jì)算方法

樣品中水分含量采取105 ℃常壓干燥法測(cè)定，粗蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測(cè)定，粗脂肪含量采用索氏抽提法測(cè)定，粗灰分含量采用550 ℃灼燒法測(cè)定，總能采用氧彈熱量計(jì)測(cè)定， Y2O3含量采用高頻電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定，氨基酸組成采用日立L-8900自動(dòng)氨基酸分析儀測(cè)定。

各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的計(jì)算公式[9-10]如下：

ADC=100×(1-DY/FY)；

ADCd=100×[1-(F/D)×(FY/DY)]；

ADCi=[(0.7×Nr+0.3×Ni)ADCt-

0.7×Nr×ADCr]/(0.3×Ni)。

式中：ADC為飼料(試驗(yàn)飼料或基礎(chǔ)飼料)中干物質(zhì)的表觀消化率(%)；ADCd為飼料(試驗(yàn)飼料或基礎(chǔ)飼料)中某營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率(%)；ADCi為待測(cè)蛋白質(zhì)源的表觀消化率(%)；DY為飼料中Y2O3的含量(%)；FY為糞便中Y2O3的含量(%)；F為糞便中對(duì)應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量(%)；D為試驗(yàn)飼料中對(duì)應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量(%)；ADCt為試驗(yàn)飼料中對(duì)應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率(%)；ADCr是基礎(chǔ)飼料中對(duì)應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率(%)；Nr是基礎(chǔ)飼料中對(duì)應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量(%)；Ni是待測(cè)蛋白質(zhì)源中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量(%)。

1.5數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，如果差異顯著(P<0.05)，則進(jìn)行Tukey’s多重比較。試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2結(jié)果與分析

2.1大菱鲆幼魚對(duì)正常顆粒飼料中4種蛋白質(zhì)源干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、氨基酸和總能的表觀消化率

如表3所示，大菱鲆幼魚對(duì)4種蛋白質(zhì)源中干物質(zhì)的表觀消化率為22.33%～65.50%。其中，秘魯紅魚粉的干物質(zhì)表觀消化率最高，顯著高于3種植物蛋白質(zhì)源(P<0.05)；3種植物蛋白質(zhì)源的干物質(zhì)表觀消化率也存在顯著差異(P<0.05)，以豆粕最高，玉米蛋白粉次之，葵花粕最低。

大菱鲆幼魚對(duì)4種蛋白質(zhì)源中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率為48.97%～85.28%。其中，秘魯紅魚粉的粗蛋白質(zhì)表觀消化率最高，與其他蛋白質(zhì)源差異顯著(P<0.05)；3種植物蛋白質(zhì)源中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率按高低排序依次是豆粕、葵花粕和玉米蛋白粉，且三者差異顯著(P<0.05)。

大菱鲆幼魚對(duì)4種蛋白質(zhì)源中總氨基酸的表觀消化率為47.70%～84.14%，且各蛋白質(zhì)源的總氨基酸表觀消化率與其粗蛋白質(zhì)的表觀消化率變化趨勢(shì)基本一致。4種蛋白質(zhì)源中，秘魯紅魚粉的各氨基酸和總氨基酸的表觀消化率均為最高，以賴氨酸表觀消化率最高，為91.36%，顯著高于其他蛋白質(zhì)源(P<0.05)；3種植物蛋白質(zhì)源中以豆粕的總氨基酸表觀消化率較高，其次為葵花粕和玉米蛋白粉；3種植物蛋白質(zhì)源中精氨酸和蛋氨酸的表觀消化率均較高。

大菱鲆幼魚對(duì)4種蛋白質(zhì)源中總能的表觀消化率為44.50%～81.16%。其中，秘魯紅魚粉的總能表觀消化率最高，顯著高于3種植物蛋白質(zhì)源(P<0.05)；而3種植物蛋白質(zhì)源中總能的表觀消化率以豆粕最高，玉米蛋白粉次之，葵花粕最低，且玉米蛋白粉和葵花粕間差異不顯著(P>0.05)。

2.2大菱鲆幼魚對(duì)膨化顆粒飼料中4種蛋白質(zhì)源干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、氨基酸和總能的表觀消化率

如表3所示，大菱鲆幼魚對(duì)4種蛋白質(zhì)源中干物質(zhì)的表觀消化率為24.26%～70.87%。較之正常顆粒飼料組，除葵花粕的干物質(zhì)表觀消化率未顯著變化(P>0.05)外，其他蛋白質(zhì)源的干物質(zhì)表觀消化率均顯著提高(P<0.05)，其中秘魯紅魚粉的干物質(zhì)表觀消化率提高了5.37%，豆粕的干物質(zhì)表觀消化率提高了4.00%，玉米蛋白粉的干物質(zhì)表觀消化率提高了10.72%。

大菱鲆幼魚對(duì)4種蛋白質(zhì)源中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率為57.20%～85.33%。較之正常顆粒飼料組，除秘魯紅魚粉的粗蛋白質(zhì)表觀消化率未顯著變化(P>0.05)外，其他蛋白質(zhì)源的粗蛋白質(zhì)表觀消化率均顯著提高(P<0.05)，其中豆粕的粗蛋白質(zhì)表觀消化率提高了7.94%，葵花粕的粗蛋白質(zhì)表觀消化率提高了6.02%，玉米蛋白粉的粗蛋白質(zhì)表觀消化率提高了8.23%。

大菱鲆幼魚對(duì)4種蛋白質(zhì)源中總氨基酸的表觀消化率為68.27%～87.09%。較之正常顆粒飼料組，4種蛋白質(zhì)源的總氨基酸表觀消化率均顯著提高(P<0.05)，秘魯紅魚粉、豆粕、葵花粕和玉米蛋白粉依次提高了2.95%、11.48%、10.34%和20.57%；除魚粉部分氨基酸的表觀消化率未顯著變化(P>0.05)外，4種蛋白質(zhì)源中大部分氨基酸的表觀消化率均有顯著變化(P<0.05)。

大菱鲆幼魚對(duì)4種蛋白質(zhì)源中總能的表觀消化率為49.23%～84.35%。較之正常顆粒飼料組，除秘魯紅魚粉的總能表觀消化率未顯著變化(P>0.05)外，其他蛋白質(zhì)源的總能表觀消化率均顯著提高(P<0.05)，其中豆粕的總能表觀消化率提高了7.35%，葵花粕的總能表觀消化率提高了4.73%，玉米蛋白粉的總能表觀消化率提高了8.40%。

3討論

3.1試驗(yàn)方法的選擇

本試驗(yàn)以大菱鲆幼魚為研究對(duì)象，所得結(jié)果可能會(huì)因魚種、生長(zhǎng)階段和試驗(yàn)方法的不同而與其他研究有所差異。由于以測(cè)定表觀消化率為單一目的，在考慮糞便收集方式對(duì)結(jié)果影響的基礎(chǔ)上[11-13]，同時(shí)參照我國(guó)水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)魚類消化率測(cè)定的要求，本試驗(yàn)選取后腸擠壓法收集糞便樣品。

表3　待測(cè)蛋白質(zhì)源各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率Table 3　Apparent digestibility coefficients of nutrients in tested protein sources (n=3)　%

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；FM為秘魯紅魚粉，SBM為豆粕，SFM為葵花粕，CGM為玉米蛋白粉；蛋白質(zhì)源名稱無字母下標(biāo)的為正常顆粒飼料組，具有下標(biāo)E的則為膨化顆粒飼料組。

Values in the same row with different small letter superscripts indicated significant difference (P<0.05); FM represented Peruvian red fish meal, SBM represented soybean meal, SFM represented sunflower meal, CGM represented corn gluten meal; names of protein sources with no subscript letter represented the groups of extruded pellet feeds, while with a subscript letter E represented the groups of extruded pellet feeds.

試驗(yàn)飼料在保證大菱鲆幼魚基本營(yíng)養(yǎng)需求的前提下，根據(jù)Cho等[14]的方法配制，即基礎(chǔ)飼料和待測(cè)蛋白質(zhì)源的比例為7∶3。待測(cè)蛋白質(zhì)源中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率的計(jì)算采用了改進(jìn)后的公式[9](見文中1.4部分)，該公式消除了由于基礎(chǔ)飼料和試驗(yàn)飼料中被測(cè)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量不同對(duì)待測(cè)蛋白質(zhì)源中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率造成的影響，確保了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2大菱鲆幼魚對(duì)4種蛋白質(zhì)源中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率

飼料蛋白質(zhì)源中蛋白質(zhì)的質(zhì)量是影響魚類營(yíng)養(yǎng)的首要因子，而消化率是評(píng)定飼料蛋白質(zhì)源營(yíng)養(yǎng)成分可利用性的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)從蛋白質(zhì)和能量的角度，對(duì)不同蛋白質(zhì)源中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、氨基酸和總能的表觀消化率進(jìn)行了測(cè)定，以探討其在大菱鲆飼料中的利用價(jià)值。其中，干物質(zhì)的表觀消化率反映了魚體對(duì)蛋白質(zhì)源的總體消化水平和蛋白質(zhì)源的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[15]。本試驗(yàn)中，大菱鲆幼魚對(duì)秘魯紅魚粉的干物質(zhì)表觀消化率最高，而對(duì)豆粕、玉米蛋白粉和葵花粕的干物質(zhì)表觀消化率則相對(duì)較低。魚粉因營(yíng)養(yǎng)均衡和易于吸收利用一直被認(rèn)為是最佳蛋白質(zhì)源，本試驗(yàn)測(cè)得秘魯紅魚粉干物質(zhì)的表觀消化率為65.50%，這與在軍曹魚(Rachycentroncanadum)[16]、大黃魚(Pseudosciaenacrocea)[17]和羅非魚(Oreochromisniloticus)[18]等魚類上的研究結(jié)果相類似。研究表明肉食性魚類對(duì)動(dòng)物性蛋白質(zhì)源中干物質(zhì)的利用要優(yōu)于植物性蛋白質(zhì)源[19]，這與本試驗(yàn)的結(jié)果一致；其原因除了與大菱鲆偏肉食性相關(guān)外，還可能與植物蛋白質(zhì)源中相對(duì)較高含量的粗纖維會(huì)加快食糜在消化道內(nèi)的移動(dòng)和魚類缺乏相應(yīng)的纖維素酶有關(guān)[20-21]。

蛋白質(zhì)是魚類營(yíng)養(yǎng)的重要成分，測(cè)定蛋白質(zhì)源中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率并以此來評(píng)定其蛋白質(zhì)質(zhì)量，對(duì)于飼料配方的合理制訂和提高魚類的生長(zhǎng)性能非常有意義[22]。本試驗(yàn)中，大菱鲆幼魚對(duì)秘魯紅魚粉中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率為85.28%，顯著高于豆粕(62.90%)、葵花粕(61.17%)和玉米蛋白粉(48.97%)。目前類似研究有很多，如銀鱸(BidyanusBidyanus)[23]、花魚(HemibarbusmaculatusBleeker)[24]、黑鯛(Spurusmucrocephulus)[25]和大黃魚[17]對(duì)魚粉和豆粕中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率依次為86.20%和76.96%、96.77%和92.14%、91.35%和89.64%以及89.30%和84.50%，均是魚粉高于豆粕。對(duì)葵花粕中粗蛋白質(zhì)表觀消化率的研究在魚類上不多，但在哺乳動(dòng)物上的研究表明葵花粕的粗蛋白質(zhì)表觀消化率較高[26]，本試驗(yàn)中葵花粕中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率為61.17%，說明葵花粕可以被大菱鲆幼魚較好地利用。玉米蛋白粉具有蛋白質(zhì)含量高、低纖維素和抗?fàn)I養(yǎng)因子少等優(yōu)點(diǎn)，許多研究表明魚類對(duì)玉米蛋白粉中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率較高，如虹鱒(Oncorhynchusmykiss)[27]、軍曹魚[16]、建鯉(Cyprinuscarpiovar. Jian)[28]和凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeusvannamei)[29]對(duì)玉米蛋白粉中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率分別為97.30%、94.42%、92.85%和90.40%，這與本試驗(yàn)得出的結(jié)果48.97%相差較大，這可能與試驗(yàn)魚的種類以及玉米蛋白粉的品質(zhì)有關(guān)。

氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，氨基酸的表觀消化率反映了蛋白質(zhì)源中蛋白質(zhì)的質(zhì)量。本試驗(yàn)中，大菱鲆幼魚對(duì)4種蛋白質(zhì)源中總氨基酸的表觀消化率與其粗蛋白質(zhì)的表觀消化率的變化趨勢(shì)大致相同，這與在銀鱸[23]、青魚(MylopharyngodonpiceusRichardson)[30]和建鯉[28]上得出的研究結(jié)果一致。秘魯紅魚粉氨基酸組成平衡，各氨基酸的表觀消化率均較高；3種植物蛋白質(zhì)源中精氨酸的表觀消化率較高，而賴氨酸的表觀消化率則較低，這可能與二者之間存在拮抗關(guān)系有關(guān)[31]。

總能的表觀消化率反映了魚類對(duì)飼料或蛋白質(zhì)原料中粗蛋白質(zhì)、脂肪和糖類化合物的利用能力。本試驗(yàn)中，秘魯紅魚粉中總能的表觀消化率為81.16%，顯著高于3種植物蛋白質(zhì)源，這與對(duì)虹鱒[27]、尼羅羅非魚(Oreochromisniloticus×Oreochromisaureus)[32]和西伯利亞鱘(AcipenserbaeriiBrandt)[33]的研究結(jié)果類似。豆粕中總能的表觀消化率為49.26%，這與在雜交條紋鱸(Moronesaxatilis×Moronechrysops)[34]的研究結(jié)果(55.24%)相近。玉米蛋白粉的總能表觀消化率為46.28%，而大西洋鱈(Gadusmorhua)[35]和黑鱸(Micropterussalmoides)[36]對(duì)玉米蛋白粉中總能表觀消化率分別為82.70%和76.50%，結(jié)果有較大差異，這可能跟試驗(yàn)魚的種類以及玉米蛋白粉的加工方式有關(guān)。

3.3膨化處理對(duì)4種蛋白質(zhì)源中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

為了探究膨化處理對(duì)植物蛋白質(zhì)源中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響，本試驗(yàn)將試驗(yàn)飼料制作成了緩沉性膨化顆粒料并測(cè)定了4種蛋白質(zhì)源中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率。試驗(yàn)結(jié)果表明，與正常顆粒料組相比，膨化顆粒料組的同一蛋白質(zhì)源的各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率均有所改善。其中，秘魯紅魚粉的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、總氨基酸和總能的表觀消化率均有所提高，其中粗蛋白質(zhì)和總能的表觀消化率變化不顯著。關(guān)于膨化技術(shù)對(duì)蛋白質(zhì)源中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率影響的研究已有很多，一般認(rèn)為溫和的擠壓膨化條件能夠提高飼料原料中粗蛋白質(zhì)表觀消化率。本試驗(yàn)中，膨化處理改善了魚粉中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，這主要是因?yàn)榕蚧^程中產(chǎn)生高溫、高壓、剪切和摩擦的綜合作用，蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物的分子鍵被打斷而降解，分子結(jié)構(gòu)變短而不能形成結(jié)晶，加之膨化飼料蓬松多孔的物理性狀，消化酶更加容易進(jìn)入魚粉的內(nèi)部，有利于消化酶的水解作用，從而提高了魚粉的表觀消化率[37]。

膨化處理使豆粕中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、總氨基酸和總能的表觀消化率均得到顯著改善，分別提高了4.00%、7.94%、11.48%和7.35%。類似的報(bào)道有很多，如：Cheng等[38]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過擠壓膨化，虹鱒對(duì)豆粕中粗蛋白質(zhì)和各氨基酸的表觀消化率得到改善；程宗佳[39]研究表明，經(jīng)過擠壓膨化，虹鱒對(duì)豆粕中干物質(zhì)和總能的表觀消化率分別提高了3.00%和2.80%。膨化處理能夠改善豆粕中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率除了跟膨化過程中蛋白質(zhì)發(fā)生變性有關(guān)外，主要原因在于部分抗?fàn)I養(yǎng)因子由于加熱變性、鈍化而遭到破壞。豆粕中含有蛋白酶抑制劑、凝集素、脲酶和抗維生素因子等熱敏性抗?fàn)I養(yǎng)因子，其中蛋白酶抑制劑能夠抑制蛋白酶活性，阻礙魚類對(duì)蛋白質(zhì)的消化吸收。研究表明，即使較低濃度的蛋白酶抑制劑也能夠降低虹鱒對(duì)粗蛋白質(zhì)的表觀消化率[40]。凝集素能夠與腸上皮細(xì)胞內(nèi)源性表面受體發(fā)生作用，影響魚類的免疫功能并誘導(dǎo)腸炎[41]，降低魚類自身的消化吸收能力。脲酶在適宜條件下被激活時(shí)，能夠?qū)⒍蛊芍胁糠趾衔锓纸獬砂?，降低了蛋白氮、非蛋白氮的利用率[42]。本試驗(yàn)中，豆粕在擠壓膨化過程中蛋白質(zhì)的變性和抗?fàn)I養(yǎng)因子的消除，促進(jìn)了各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，因而豆粕中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率得到顯著改善。

膨化處理使葵花粕中粗蛋白質(zhì)、總氨基酸和總能的表觀消化率得到顯著改善，分別提高了6.02%、10.34%和4.73%，干物質(zhì)的表觀消化率有所改善但未出現(xiàn)顯著變化。李賓等[43]在研究葵仁粕對(duì)草魚腸道氨基酸表觀消化率的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，在葵花粕添加量為28%的條件下，膨化飼料組的必需氨基酸的腸道表觀消化率比普通顆粒飼料組高了1.44%。除了蛋白酶抑制劑的作用外，葵花粕中的精氨酸酶抑制劑能夠抑制精氨酸酶的活性，干擾L-精氨酸的代謝和生物合成過程[44]。在膨化制粒過程中，蛋白酶抑制劑和精氨酸酶抑制劑等熱敏性抗?fàn)I養(yǎng)因子受到高溫高壓的作用發(fā)生鈍化。此外，擠壓膨化環(huán)境還能使葵花粕中的纖維分子間化學(xué)鍵斷裂，可溶性纖維含量升高。膨化過程中，蛋白質(zhì)變性、可溶性纖維增加和蛋白酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子的消除使得葵花粕中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率提高。

玉米蛋白粉的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、總氨基酸和總能的表觀消化率均得到顯著改善，分別提高了10.72%、8.23%、20.57%和8.40%。相關(guān)研究表明，經(jīng)過擠壓膨化后，虹鱒對(duì)玉米蛋白粉中干物質(zhì)和總能的表觀消化率分別提高了11.80%和8.90%[39]。玉米蛋白粉中抗?fàn)I養(yǎng)因子含量較低，但膨化能夠顯著提高其可消化利用性。這是因?yàn)橛衩椎鞍追壑械鞍踪|(zhì)含量高，擠壓膨化使得蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)遭到破壞，氨基酸含量增加，從而提高了蛋白質(zhì)的利用率。此外，擠壓膨化能促使玉米蛋白粉中淀粉分子內(nèi)的糖苷鍵斷裂而生成葡萄糖、麥芽糖及麥芽糊精等低聚糖產(chǎn)物，并且分子間的氫鍵斷裂發(fā)生糊化[45]，這種變化使飼料原料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)易于消化吸收。由于蛋白質(zhì)等有機(jī)物的結(jié)構(gòu)變化、淀粉的降解和糊化，玉米蛋白粉的各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率得到改善。

本研究結(jié)果表明膨化處理極大地改善了植物蛋白質(zhì)源的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，各植物蛋白質(zhì)源中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的提高率要遠(yuǎn)高于魚粉，其中以豆粕的表現(xiàn)最佳，其粗蛋白質(zhì)的表觀消化率達(dá)到了70.84%；葵花粕中粗蛋白質(zhì)和總氨基酸的表觀消化率均高于玉米蛋白粉，分別達(dá)到了67.19%和73.50%，但干物質(zhì)和總能的表觀消化率均低于玉米蛋白粉；玉米蛋白粉中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率均提升較大。綜上，膨化處理對(duì)提升植物蛋白質(zhì)源在大菱鲆飼料中的應(yīng)用價(jià)值效果顯著，值得推廣應(yīng)用。

4結(jié)論

① 秘魯紅魚粉中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率均最佳，豆粕、葵花粕和玉米蛋白粉3種植物蛋白質(zhì)源中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率則相對(duì)較低。

② 3種植物蛋白質(zhì)源中，豆粕和葵花粕的粗蛋白質(zhì)和總氨基酸表觀消化率要優(yōu)于玉米蛋白粉，可作為蛋白質(zhì)源在大菱鲆配合飼料中適當(dāng)添加。

③ 膨化處理可以顯著提高大菱鲆對(duì)豆粕、葵花粕和玉米蛋白粉中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，不失為一種提高植物蛋白質(zhì)源對(duì)魚粉替代量的方法。

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(責(zé)任編輯菅景穎)

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.07.009

收稿日期：2016-01-29

基金項(xiàng)目：替代魚用飼料中魚粉的新蛋白源開發(fā)利用技術(shù)(201303053)

作者簡(jiǎn)介：楊傳哲(1989—)，男，山東濟(jì)寧人，碩士研究生，從事水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料學(xué)研究。E-mail: 878523584@qq.com *通信作者：何艮，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail: hegen@ouc.edu.cn

中圖分類號(hào)：S963

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-267X(2016)07-2045-10

*Corresponding author, professor, E-mail: hegen@ouc.edu.cn

Nutrient Apparent Digestibility Coefficients of Several Protein Sources in Juvenile Turbot (ScophthalmusmaximusL.) and Effects of Extrusion Treatment on Them

YANG ChuanzheHE Gen*ZHOU HuihuiMAI Kangsen

(The Key Laboratory of Aquaculture Nutrition and Feed, Ministry of Agriculture, Ocean University of China, Qingdao 266003, China)

Abstract:This experiment was conducted to determine the apparent digestibility coefficients (ADC) of dry matter (DM), crude protein (CP), amino acid (AA) and gross energy (GE) of Peruvian red fish meal, soybean meal, sunflower meal and corn gluten meal in juvenile turbot (Scophthalmus maximus. L) and the effects of extrusion treatment on them. Test diets contained 70% basal diet and 30% tested protein source, all diets contained 0.1% yttrium trioxide as an exogenous indicator and were made into normal pellet feed and extruded pellet feed, respectively. Juvenile turbot with the average body weight of (8.98±0.01) g were randomly divided into 10 groups with 3 replicates in each group and 40 fish in each replicate. The fish in different group were fed with the corresponding diet, and fecal samples were collected with the method of squeezing the hindgut after 2 weeks and this work was not completed until the sixth week. The results showed that the ADC of DM, CP, total AA and GE of four protein sources were 22.33% to 65.50%, 48.97% to 85.28%, 47.70% to 84.14% and 44.50% to 81.16%, respectively. Fish meal showed the significantly higher ADC for all nutrients compared other three protein sources (P<0.05). Soybean meal had the highest ADC of CP among three plant proteins, the next was sunflower meal, and corn gluten meal presented the lowest value. ADC of total AA of each protein source presented the similar tendency with CP. Apparent digestibility of four protein sources especially the plant protein sources significantly improved after expanding treatment (P<0.05), and the ADC of DM, CP, total AA and GE of four protein sources were 24.26% to 70.87%, 57.20% to 85.33%, 68.27% to 87.09% and 49.23% to 84.35%, respectively. The results indicate that extrusion treatment contributes to the improvement of ADC of Peruvian red fish meal, soybean meal, sunflower meal and corn gluten meal in juvenile turbot.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(7)：2045-2054]

Key words:turbot; protein source; apparent digestibility; extrusion