黃河鲇幼魚對飼料中鈣、磷的需要量

王燕,賽清云,趙睿智,趙紅雪,吳旭東,邱小琮

(1.寧夏大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,寧夏銀川750021;2.寧夏回族自治區(qū)水產(chǎn)研究所,寧夏銀川750001)

黃河鲇幼魚對飼料中鈣、磷的需要量

王燕1,賽清云2,趙睿智1,趙紅雪1,吳旭東2,邱小琮1

(1.寧夏大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,寧夏銀川750021;2.寧夏回族自治區(qū)水產(chǎn)研究所,寧夏銀川750001)

為探明黃河鲇Silurus lanzhouensis幼魚對飼料鈣、磷的適宜需要量,選取總能、鈣、粗蛋白質(zhì)、非植酸磷、賴氨酸5個(gè)因素作為試驗(yàn)因素,每個(gè)因素各設(shè)6個(gè)水平,鈣為0.50%～1.34%,非植酸磷為0.50%～1.00%,采用均勻設(shè)計(jì)法U*6(64)設(shè)計(jì)6種配合飼料,飼喂體質(zhì)量為(170±5)g的黃河鲇幼魚,分別記為A、B、C、D、E、F組,飼養(yǎng)時(shí)間為60 d。試驗(yàn)結(jié)束后,以增重率、特定生長率、肌肉和肝臟RNA/DNA值、粗蛋白質(zhì)離體消化率為試驗(yàn)指標(biāo),采用偏最小二乘法建立回歸方程,通過降維分析和優(yōu)化求解,分析研究黃河鲇幼魚對飼料中鈣和非植酸磷的適宜需要量。結(jié)果表明:C組(鈣0.56%、非植酸磷0.60%)試驗(yàn)魚的增重率、特定生長率和肌肉RNA/DNA最高,分別為84.83%、1.02%和2.98,腸、肝、胃中粗蛋白質(zhì)離體消化率也達(dá)到最大值,分別為67.53%、66.76%、51.52%;隨著飼料中鈣、非植酸磷含量的增加,魚體增重率、特定生長率、肌肉RNA/DNA值和粗蛋白質(zhì)離體消化率均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。研究表明,飼料中鈣和非植酸磷含量對黃河鲇幼魚生長、蛋白質(zhì)合成能力、飼料粗蛋白質(zhì)離體消化率影響明顯,黃河鲇幼魚對飼料中鈣的適宜需要量為0.54%,對非植酸磷的適宜需要量為0.50%～0.53%。

黃河鲇;營養(yǎng)需求;鈣;磷;均勻設(shè)計(jì)

鈣和磷是魚體內(nèi)含量最多的無機(jī)元素,是維持魚類骨骼發(fā)育及保證其正常生長的重要營養(yǎng)元素,且在維持酸堿平衡中起著重要作用[1],因此,飼料中鈣磷含量對魚類健康、生長和飼料利用率且有較大的影響[1-2]。魚類可從養(yǎng)殖水體中吸收鈣滿足其生理需求[2-3],但由于自然水體中磷的濃度較低,且魚類對水中磷的吸收能力較差,無法從水環(huán)境中吸收足夠的磷,因此,飼料中磷的含量成為影響魚類生長的重要因素之一[4]。

黃河鲇Silurus lanzhouensis俗稱綿魚,學(xué)名蘭州鲇,隸屬于鲇形目、鲇科、鲇屬,全身光滑無鱗,皮膚富黏液,有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和營養(yǎng)價(jià)值[5]。近些年,由于野生種群的數(shù)量不斷減少,黃河鲇已被《中國物種紅色名錄》列為瀕危物種[6]。2004年,吳旭東等[5]在黃河寧夏段采集到一批黃河鲇標(biāo)本,為寧夏一新紀(jì)錄種。隨后,邱小琮等[7]測定了黃河鲇肌肉的生化成分,并對其營養(yǎng)成分進(jìn)行了評價(jià),研究了黃河鲇對4種飼料原料的離體消化率和酶解能力[8],賽清云等[9]通過研究黃河鲇對飼料總能、粗蛋白質(zhì)的需要,為研發(fā)配合飼料提供了一定的理論依據(jù)。目前,關(guān)于黃河鲇對飼料中鈣磷的需求研究尚未見報(bào)道。本研究中,采用均勻設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方法,配制了6種不同配方的營養(yǎng)飼料飼喂黃河鲇,測定了黃河鲇的增重率、特定生長率、魚體肌肉與肝臟的RNA/DNA值,以及離體條件下黃河鲇對6組不同配方飼料的粗蛋白質(zhì)和干物質(zhì)消化率,通過建立回歸方程和優(yōu)化求解,分析了黃河鲇對非植酸磷、鈣的適宜需求量,以期為黃河鲇飼料的合理配制提供科學(xué)依據(jù),促進(jìn)黃河鲇養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)魚為寧夏水產(chǎn)研究所提供的同一批黃河鲇1齡幼魚,從中挑選出規(guī)格一致(170 g±5 g)、體格健壯的魚用于試驗(yàn)。

1.2 方法

表1 試驗(yàn)因素及水平在均勻設(shè)計(jì)表中的安排Tab.1 Experimental factors and levels in uniform design table

1.2.2 試驗(yàn)飼料的成分及測定

選取進(jìn)口的酪蛋白、玉米蛋白粉、魚粉、大豆粕作為主要蛋白源,能量水平通過豆油調(diào)節(jié),用磷酸二氫鈣調(diào)節(jié)磷和鈣的含量,試驗(yàn)原料經(jīng)超微粉碎處理,通過60目篩,依照配方進(jìn)行稱重、混勻,最終制成6種團(tuán)狀飼料,分別記為A、B、C、D、E、F,營養(yǎng)成分詳見表2。本試驗(yàn)中,采用以二胺四乙酸絡(luò)合快速滴定法(GB/T6436—2002)測定飼料中的鈣含量,采用鉬黃顯色光度法(GB/ T6437—2002)測定磷含量。

6組飼料中鈣含量的設(shè)計(jì)依照一定的鈣磷比添加,在均勻設(shè)計(jì)表中鈣含量的變化與非植酸磷的變化一致,因此,在數(shù)據(jù)分析時(shí),可用鈣代替非植酸磷,安排在因素X3中進(jìn)行分析。

表2 試驗(yàn)飼料營養(yǎng)成分水平Tab.2 The nutritional level of the experimental diets

1.2.3 飼養(yǎng)與管理 將試驗(yàn)魚飼養(yǎng)于網(wǎng)箱(2.0 m×1.5 m×1.2 m)中,試驗(yàn)前先用粉碎的新鮮羊肝投喂,待試驗(yàn)魚正常攝食后,將人工配合飼料添加到羊肝中飽食投喂,并逐量增加配合飼料的比例,先按5∶1的比例混合,再增加到3∶1,馴化20 d后,完全用配合飼料代替羊肝。待試驗(yàn)魚能正常攝食配合飼料后,將其分為6組,分別記為A、B、C、D、E、F組,每組設(shè)3個(gè)平行,共用18個(gè)網(wǎng)箱,每個(gè)網(wǎng)箱放20尾魚,準(zhǔn)確稱重并測量其體長,作為試驗(yàn)魚初始記錄。試驗(yàn)期間,水溫為24～28℃,pH為8.1,溶氧＞4.5 mg/L,氨氮＜0.5 mg/L,每天于6:00、18:00飽食投喂。投飼量可視攝食和天氣情況做適當(dāng)調(diào)整,試驗(yàn)周期為60 d。飼養(yǎng)期間及時(shí)清除糞便和殘餌,以保持水質(zhì)清新,并定期用高錳酸鉀進(jìn)行全池消毒。

1.2.4 樣品的制備及指標(biāo)的測定

(1)生長指標(biāo)。在生長試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí),均在禁投喂24 h后,測定各組黃河鲇的初始體質(zhì)量、終末體質(zhì)量,并計(jì)算增重率和特定生長率。計(jì)算公式為[11]

其中:Wt、W0分別為終末和初始魚體總質(zhì)量(g);t為試驗(yàn)時(shí)間(d)。

(2)肌肉和肝中的RNA/DNA值。在飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束后,將試驗(yàn)魚饑餓24 h,從每組中取5尾魚進(jìn)行解剖,分別取適量肝組織及魚背鰭基部白肌于液氮(-196℃)中研磨。從每個(gè)樣品中快速準(zhǔn)確稱取30 mg和80 mg研磨組織各1份,保存于冰箱中待測。

參照Sambrook等[12]中的方法,用酚-氯仿法提取DNA。

采用AXyPrep總RNA小量制備試劑盒(美國AXygen公司)提取RNA,然后利用微量紫外分光光度計(jì)(Nano Drop ND-1000型)分別測定RNA和DNA含量,并計(jì)算RNA/DNA值。

每個(gè)處理組需要進(jìn)行3次取樣,將每一樣品進(jìn)行3次重復(fù)測定,然后取其平均值。

(3)粗蛋白質(zhì)的離體消化率。

a.粗酶液的提取。參照文獻(xiàn)[13]中的方法制備粗酶提取液。試驗(yàn)結(jié)束后,從所有試驗(yàn)網(wǎng)箱中隨機(jī)撈出18尾饑餓24 h的試驗(yàn)魚(170 g左右),隨機(jī)分為6組,將各組黃河鲇的肝臟、胃和腸道分別取出,除去腸道內(nèi)容物、胃、系膜和腸道脂肪,分別用濾紙吸干后稱取肝、胃、腸的質(zhì)量,然后按照1 g組織加入10 mL溶液的比例,分別加入磷酸緩沖液(0.2 mol/L,pH 7.4),用冰凍玻璃勻漿器迅速勻漿后,以4000 r/min離心30 min(在低溫條件下),緩慢吸取上清液,將其作為粗酶提取液,于冰箱(-18℃)中保存?zhèn)溆?并在24 h內(nèi)分析完成。

b.離體消化、酶解。準(zhǔn)確稱取6種配合飼料各0.4 g,放入100 mL的帶塞三角瓶中,并加入40 mL 0.2 mol/L的磷酸緩沖液(pH 7.4),各組消化道各部位的粗酶液為10 mL,并將每種飼料設(shè)置3個(gè)平行;對照組則選用消化道各部位的煮沸粗酶液。然后加入150 IU/mL的硫酸鏈霉素和青霉素,置于(28±1)℃恒溫生化培養(yǎng)箱中,并加以搖床振蕩(50 r/min),對其進(jìn)行離體消化、酶解。

c.離體消化率的測定。8 h后終止離體消化反應(yīng),定量濾紙過濾,取濾渣(含濾紙)在105℃下烘至恒重并稱重。以凱氏定氮法測定6種飼料消化后相應(yīng)濾渣的粗蛋白質(zhì)含量,計(jì)算公式為

粗蛋白質(zhì)消化率=(飼料樣品粗蛋白質(zhì)含量-消化后濾渣粗蛋白質(zhì)含量)/飼料樣品粗蛋白質(zhì)含量×100%。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用DPS 14.50軟件進(jìn)行方差分析,建立二次多項(xiàng)式回歸方程,采用偏最小二乘法對回歸方程進(jìn)行優(yōu)化求解,以尋求試驗(yàn)因素間的最優(yōu)組合;對所得二次多項(xiàng)式回歸方程進(jìn)行降維分析,得到試驗(yàn)因素與各指標(biāo)的一元回歸方程,并對降維方程作圖分析,尋找單因素與所測指標(biāo)的直接關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長指標(biāo)

經(jīng)過60 d的飼養(yǎng)試驗(yàn),各試驗(yàn)組魚的特定生長率和增重率結(jié)果見表3,攝食不同營養(yǎng)水平飼料的黃河鲇增重率和特定生長率有顯著性差異(P＜0.05)。C組黃河鲇幼魚的特定生長率和增重率均最高,分別為1.02%/d、84.83%,且均顯著高于A、B、E、F組(P＜0.05),與D組無顯著性差異(P＞0.05)。

表3 攝食不同配方飼料時(shí)黃河鲇的生長指標(biāo)Tab.3 Growth of catfishSilurus lanzhouensisfed different diets

2.2 各組魚肌肉和肝中的RNA/DNA值

從表4可見:攝食不同營養(yǎng)水平飼料的黃河鲇魚體RNA/DNA值有顯著性差異(P＜0.05);C組魚肌肉的RNA/DNA值最大,且顯著高于A、B、F組(P＜0.05),D組魚肝臟的RNA/DNA值最大,且顯著高于A、B組(P＜0.05)。

2.3 黃河鲇對各組試驗(yàn)飼料蛋白質(zhì)的離體消化率

從表5可見:蛋白質(zhì)水平最高的F組,其粗蛋白質(zhì)消化率并不高,而C組魚腸、肝的粗蛋白質(zhì)消化率均最大,均顯著高于其他飼料組(P＜0.05),C組魚胃的粗蛋白質(zhì)消化率也最大,除與D組無顯著性差異(P＞0.05)外,均顯著高于其他飼料組(P＜0.05);蛋白質(zhì)水平最低的A組,其腸、肝、胃的粗蛋白質(zhì)消化率均最低。

表4 攝食不同配方飼料的黃河鲇肌肉和肝中的RNA/DNA值Tab.4 RNA/DNA values in muscle and liver of catfishSilurus lanzhouensisfed different diets

表5 黃河鲇對飼料蛋白質(zhì)的離體消化率Tab.5 The in vitro digestibility of crude protein in test diets by catfishSilurus lanzhouensis%

2.4 回歸方程的建立及其降維分析與優(yōu)化求解

2.4.1 生長指標(biāo)與飼料鈣、非植酸磷的關(guān)系 采用偏最小二乘回歸法,以粗蛋白質(zhì)含量(X1)、賴氨酸含量(X2)、鈣含量(X3)、總能含量(X4)為自變量,以相對增重率(Y11)、特定生長率(Y12)為因變量,建立回歸方程如下:

回歸方程中,Y11、Y12的決定系數(shù)R2分別為0.990 7、0.995 7,經(jīng)F檢驗(yàn)P＜0.05,表明回歸方程的擬合程度較好。

采用偏最小二乘回歸法,以粗蛋白質(zhì)含量(X1)、賴氨酸含量(X2)、非植酸磷含量(X3)、總能(X4)為自變量,以相對增重率(Y13)、特定生長率(Y14)為因變量,建立回歸方程如下:

回歸方程中,Y13、Y14的決定系數(shù)R2分別為0.991 6、0.990 7,經(jīng)F檢驗(yàn)P＜0.05,表明回歸方程的擬合程度較好。

將其他因子固定為1水平,由Y11、Y12得到相對增重率、特定生長率與鈣的一元回歸方程為

將其他因子固定為1水平,由Y13、Y14得到相對增長率、特定生長率與非植酸磷的一元回歸方程為

對降維方程作圖,由圖1～圖2可知,隨著飼料中鈣、非植酸磷含量的增加,相對增重率與特定生長率均呈先上升后下降趨勢。

在本試驗(yàn)條件下,為了尋求黃河鲇增重率和特定生長率的最大值,利用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對回歸方程進(jìn)行了優(yōu)化求解。結(jié)果顯示:當(dāng)鈣為0.54%時(shí),最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)Y11(增重率)為79.30%,Y12(特定生長率)為0.96%/d;當(dāng)非植酸磷為0.51%時(shí),最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)Y13(增重率)為85.31%,Y14(特定生長率)為1.02%/d。

圖1 鈣與相對增重率、特定生長率的變化趨勢圖Fig.1 Relationship between relative weight gain rate and specific growth rate and dietary calcium level

圖2 非植酸磷與相對增重率、特定生長率的變化趨勢圖Fig.2 Relationship between dietary non-phytate phosphorus level and relative weight gain rate and specific growth rate

2.4.2 黃河鲇肌肉和肝中的RNA/DNA值與飼料中鈣、非植酸磷的關(guān)系 采用偏最小二乘回歸法,以粗蛋白質(zhì)含量(X1)、賴氨酸含量(X2)、鈣含量(X3)、總能含量(X4)為自變量,以黃河鲇肌肉的RNA/DNA(Y21)、肝的RNA/DNA(Y22)為因變量,建立回歸方程如下:

回歸方程中,Y21、Y22的決定系數(shù)R2分別為0.987 1、0.785 8,經(jīng)F檢驗(yàn)P＜0.05,表明回歸方程的擬合程度較好。

采用偏最小二乘回歸法,以粗蛋白質(zhì)含量(X1)、賴氨酸含量(X2)、非植酸磷含量(X3)、總能(X4)為自變量,以黃河鲇肌肉的RNA/DNA (Y23)、肝的RNA/DNA(Y24)為因變量,建立回歸方程如下:

回歸方程中,Y23、Y24的決定系數(shù)R2分別為0.975 9、0.801 8,經(jīng)F檢驗(yàn)P＜0.05,表明回歸方程的擬合程度較好。

將其他因子固定為1水平,由Y21、Y22得到黃河鲇肌肉、肝的RNA/DNA值與鈣的一元回歸方程為

將其他因子固定為1水平,由Y23、Y24得到黃河鲇肌肉、肝的RNA/DNA值與非植酸磷的一元回歸方程為

對降維方程作圖,由圖3～圖4可見:黃河鲇肌肉的RNA/DNA值隨著飼料中非植酸磷含量的增加,呈先上升后下降的趨勢,但肝臟中的RNA/ DNA值并無此趨勢,曲線最高點(diǎn)靠近縱坐標(biāo),在試驗(yàn)中設(shè)計(jì)的非植酸磷水平范圍內(nèi)呈不斷下降趨勢;而隨著鈣水平的不斷升高,肌肉和肝臟中RNA/DNA值逐漸升高,當(dāng)?shù)竭_(dá)最大值時(shí),如果繼續(xù)提高鈣的含量,RNA/DNA又開始下降。

圖3 鈣、非植酸磷與肌肉中RNA/DNA值的變化趨勢圖Fig.3 Relationship between dietary calcium level and non-phytate phosphorus level and RNA/DNA in muscle

圖4 鈣、非植酸磷與肝臟中RNA/DNA值的變化趨勢圖Fig.4 Relationship between dietary calcium level and non-phytate phosphorus level and RNA/DNA in the liver

在本試驗(yàn)條件下,為尋求黃河鲇肌肉和肝中RNA/DNA值的最大值,通過DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對回歸方程進(jìn)行優(yōu)化求解,得到各個(gè)試驗(yàn)因素的最優(yōu)組合為:鈣為0.54%時(shí),最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)Y21(肌肉RNA/DNA)為2.96,最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)Y22(肝臟RNA/DNA)為3.34;非植酸磷為0.53%時(shí),最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)Y23(肌肉RNA/DNA)為3.05,最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)Y24(肝臟RNA/DNA)為3.37。

2.4.3 粗蛋白質(zhì)消化率與飼料鈣、非植酸磷的關(guān)系 采用偏最小二乘回歸法,以粗蛋白質(zhì)含量(X1)、賴氨酸含量(X2)、鈣含量(X3)、總能含量(X4)為自變量,以黃河鲇腸、肝、胃中粗蛋白質(zhì)消化率為因變量,建立回歸方程如下:

回歸方程中,Y31、Y32、Y33的決定系數(shù)R2分別為0.960 5、0.984 2、0.909 6,經(jīng)F檢驗(yàn)P＜0.05,表明回歸方程的擬合程度較好。

采用偏最小二乘回歸法,以粗蛋白質(zhì)含量(X1)、賴氨酸含量(X2)、非植酸磷含量(X3)、總能含量(X4)為自變量,以黃河鲇腸、肝、胃中粗蛋白質(zhì)消化率為因變量,建立回歸方程如下:

回歸方程中,Y34、Y35、Y36的決定系數(shù)R2分別為0.962 4、0.979 3、0.991 2,經(jīng)F檢驗(yàn)P＜0.05,表明回歸方程的擬合程度較好。

將其他因子固定為1水平,由Y31、Y32、Y33,得到黃河鲇腸、肝、胃中粗蛋白質(zhì)消化率與鈣的一元回歸方程為

將其他因子固定為1水平,由Y34、Y35、Y36,得到黃河鲇腸、肝、胃中粗蛋白質(zhì)消化率與非植酸磷的一元回歸方程為

對所得到的降維方程作圖,由圖5～圖6可見:黃河鲇腸、肝、胃中粗蛋白質(zhì)的離體消化率隨著飼料中鈣含量的增加緩慢上升,當(dāng)鈣含量繼續(xù)增加,粗蛋白質(zhì)消化率反而有下降趨勢;隨著飼料中非植酸磷含量的不斷增加,黃河鲇腸、肝、胃中粗蛋白質(zhì)的離體消化率也呈明顯的先上升后下降的趨勢。

在本試驗(yàn)條件下,為尋求黃河鲇對飼料粗蛋白質(zhì)消化率的最大值,通過DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對回歸方程進(jìn)行優(yōu)化求解可知:當(dāng)鈣為0.54%時(shí),最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)Y31(腸中粗蛋白質(zhì)消化率)為65.22%,Y32(肝中粗蛋白質(zhì)消化率)為64.99%, Y33(胃中粗蛋白質(zhì)消化率)為52.33%;當(dāng)非植酸磷為0.50%時(shí),最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)Y34(腸中粗蛋白質(zhì)消化率)為66.57%,Y35(肝中粗蛋白質(zhì)消化率)為65.75%,Y36(胃中粗蛋白質(zhì)消化率)為53.69%。

圖5 腸、肝和胃中粗蛋白質(zhì)消化率與鈣的關(guān)系Fig.5 Relationship between the digestibility of crude protein and dietary calcium level in intestine,liver and stomach

圖6 腸、肝和胃中粗蛋白質(zhì)消化率與非植酸磷的關(guān)系Fig.6 Relationship between digestibility of crude protein and dietary non-phytate phosphorus level in intestine,liver and stomach

3 討論

3.1 黃河鲇生長與鈣、磷的關(guān)系

飼料中磷含量是影響魚類生長的重要因素之一,目前,國內(nèi)外有關(guān)魚類對磷需要量的報(bào)道較多,但不同的魚對磷需要量不盡相同。劉行彪等[14]以斑點(diǎn)叉尾鮰特定生長率為指標(biāo),通過折線模型分析發(fā)現(xiàn),添加1435 U/kg植酸酶,等效于添加0.37%的有效磷,效果最佳;以椎骨磷為響應(yīng)指標(biāo),通過折線模型分析發(fā)現(xiàn),添加1226 U/kg植酸酶,等效于添加0.33%的有效磷,效果最佳。Lovell[15]研究表明,斑點(diǎn)叉尾鮰磷需要量為0.45%。陳建明等[16]研究表明,當(dāng)飼料磷升高到0.88%時(shí),翹嘴鲌魚體增重和飼料效率最高,鈣、鎂、鉀含量的變化對增重的影響均不顯著,且飼料中若不添加這3種元素,魚的增重率反而會(huì)相對較高,在生產(chǎn)性飼料中這3種元素含量一般較高,因此,在飼料中通常不需要添加。本研究結(jié)果表明,隨著飼料中非植酸磷添加量的增加,增重率、特定生長率隨之上升,但當(dāng)其含量達(dá)到一定值時(shí),繼續(xù)增加非植酸磷含量,黃河鲇的生長開始緩慢下降。由此可見,磷是影響黃河鲇生長的重要因素之一,但飼料中磷含量不宜太高,過高反而會(huì)影響魚的生長。這與對虹鱒[2,17]、草魚[18]、鏡鯉[19]的研究結(jié)果相似。

目前,關(guān)于魚類飼料中是否應(yīng)添加鈣,意見并不一致。有研究表明,魚類飼料中不必添加鈣,魚類從水體和基礎(chǔ)飼料中獲得的鈣足以滿足自身需要,飼料中添加鈣不僅不會(huì)促進(jìn)魚類生長,反而會(huì)干擾魚類對磷的吸收,影響魚的正常生長和骨骼鈣化[20];但也有研究表明,飼料中缺少鈣會(huì)影響魚類的正常生長,飼料中添加適量的鈣能維持魚類正常生長,促進(jìn)磷的吸收[21]。本研究結(jié)果表明,隨著飼料中鈣含量的增加,增重率、特定生長率均呈先上升后下降的趨勢,在鈣為0.54%時(shí),增重率和特定生長率均為最大值。

3.2 黃河鲇蛋白質(zhì)合成(RNA/DNA)與鈣、磷的關(guān)系

幼魚消化系統(tǒng)發(fā)育不及成魚完善,對飼料因子變化的反應(yīng)較敏感,尤其是肉食性魚類對飼料中蛋白要求較高[22]。蛋白質(zhì)的合成對魚類生長至關(guān)重要,RNA/DNA表示RNA的轉(zhuǎn)錄效率或蛋白質(zhì)的合成或潛力核糖體的數(shù)量,也是衡量組織蛋白質(zhì)合成能力的指標(biāo),RNA/DNA不僅與魚體的生長有關(guān),也與魚類的營養(yǎng)狀況有關(guān)[23]。肝臟是合成蛋白質(zhì)的重要器官,白肌是蛋白質(zhì)合成最終沉淀下來的最高組織[23],因此,肝臟、魚肌肉的RNA/DNA值,不僅可以反映魚體的蛋白質(zhì)合成水平與合成狀況[23],而且可以很好地反映魚體的生長狀況[9]。

本研究結(jié)果表明,在飼料中添加一定含量的鈣、磷對黃河鲇的蛋白質(zhì)合成(RNA/DNA)有明顯的影響。隨著飼料中鈣和非植酸磷添加量的增加,RNA/DNA值也隨之上升,當(dāng)RNA/DNA值達(dá)到一定值時(shí),繼續(xù)增加鈣和非植酸磷,RNA/DNA值開始緩慢下降,這與王桂芹等[23]對翹嘴鲌Culteralburnus、劉存歧等[24]對日本沼蝦Macro-brachium nipponense、司亞東等[25]對鯉Cyprinus carpio的研究結(jié)果相似。飼料中添加適宜的鈣、磷可促進(jìn)黃河鲇蛋白質(zhì)的合成,進(jìn)而促進(jìn)其生長。

3.3 離體消化率與鈣、磷的關(guān)系

離體消化率是利用研究對象的消化道和消化器官酶提取液在試管內(nèi)進(jìn)行的消化試驗(yàn),離體消化率是評價(jià)魚類對飼料原料的可利用性的綜合指標(biāo)之一,其測定值可反映魚對飼料的消化利用情況。離體消化率高則對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力強(qiáng),有利于魚體生長[26-27]。向梟等[28]認(rèn)為,蛋白質(zhì)品質(zhì)以及飼料原料中的一些抗?fàn)I養(yǎng)因子、日糧中必需氨基酸的平衡等因素,均會(huì)影響魚對不同飼料干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)的消化率。

本研究結(jié)果表明,隨著飼料中鈣和非植酸磷含量的增加,黃河鲇對飼料粗蛋白質(zhì)離體消化率呈先上升后下降的趨勢,說明飼料中適宜鈣、磷含量可促進(jìn)黃河鲇對飼料粗蛋白質(zhì)的離體消化率,但含量過高,則會(huì)抑制其離體消化率。

通過對方程優(yōu)化求解和對試驗(yàn)指標(biāo)的綜合分析,黃河鲇對飼料非植酸磷最適需要量為0.50%～0.53%,此結(jié)果與斑點(diǎn)叉尾鮰對磷的需要量0.45%[15]相近,低于黑鯛(0.99%)、翹嘴鲌(0.88%)、異育銀鯽(0.92%)[29]。黃河鲇對飼料鈣的最適需要量為0.54%,此結(jié)果與寶石鱸對飼料鈣的需要量(0.5%)[3]相近,低于赤眼鱒[20](0.6%～1.8%)。不同魚類對飼料鈣、磷的需要不同,這與魚的種類、規(guī)格、年齡等因素有關(guān),同時(shí)也受水質(zhì)、水溫等環(huán)境條件影響。

[1] 姚鷹飛,文華,蔣明,等.吉富羅非魚飼料鈣磷比研究[J].西南農(nóng)業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,40(4):38-46,53.

[2] Ogino C,Takeda H.Mineral requirements in fish:Ⅲ.calcium and phosphorus requirements in carp[J].Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries,1976,42(7):793-799.

[3] 宋理平,冒樹泉,王愛英,等.飼料鈣磷水平對寶石鱸生長和體成分的影響[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),2009,33(3):488-495.

[4] NRC(National Research Council).Nutrient Requirements of Fish and Shrimp[M].Washington,DC:National Academy Press,2011: 176.

[5] 吳旭東,張奇,趙紅雪,等.寧夏鲇屬魚類一新紀(jì)錄種——蘭州鲇形態(tài)學(xué)特征描述[J].淡水漁業(yè),2006,36(3):26-29.

[6] 汪松,解焱.中國物種紅色名錄:第1卷[M].北京:高等教育出版社,2004.

[7] 邱小琮,趙紅雪,王遠(yuǎn)吉,等.蘭州鲇肌肉營養(yǎng)成分分析及營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)[J].水產(chǎn)科學(xué),2008,27(8):407-410.

[8] 邱小琮,趙紅雪,王遠(yuǎn)吉,等.蘭州鲇對4種飼料原料的離體消化率和酶解能力[J].淡水漁業(yè),2008,38(2):31-35.

[9] 賽清云,王遠(yuǎn)吉,吳旭東,等.黃河鲇幼魚對飼料蛋白和能量需要的初步研究[J].淡水漁業(yè),2012,42(4):53-58.

[10] 方開泰.均勻設(shè)計(jì)與均勻設(shè)計(jì)表[M].北京:科學(xué)出版社, 1994:53-69.

[11] 魯宏申,石振廣,魏德強(qiáng),等.不同投餌率對達(dá)氏鰉幼魚生長影響的初步研究[J].水生態(tài)學(xué)雜志,2010,3(1):147-149.

[12] Sambrook J F,Russell D W.Molecular Cloning:A Laboratory Manual[M].3rd.New York:Cold Spring Harbor Laboratory Press,2001:463-470.

[13] 葉元土,林仕梅,馮興無,等.長吻鮠和南方大口鯰胃腸道消化能力的研究[J].動(dòng)物學(xué)研究,1997,18(3):305-313.

[14] 劉行彪,黃可,付熊,等.植酸酶對斑點(diǎn)叉尾鮰生長性能及磷當(dāng)量的研究[J].水生生物學(xué)報(bào),2012,36(1):57-65.

[15] Lovell R T.Dietary phosphorus requirement of channel catfish (Ictalurus punctatus)[J].Transactions of the American Fisheries Society,1978,107(4):617-621.

[16] 陳建明,葉金云,潘茜,等.翹嘴鲌魚種對磷的需求量[J].水生生物學(xué)報(bào),2007,31(1):99-103.

[17] Coloso R M,King K,Fletcher J W,et al.Phosphorus utilization in rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)fed practical diets and its consequences on effluent phosphorus levels[J].Aquaculture, 2003,220(1-4):801-820.

[18] 游文章,黃忠志,廖朝興,等.草魚對飼料中磷需要量的研究[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),1987,11(4):285-292.

[19] Kim J D,Kim K S,Song J S,et al.Optimum level of dietary monocalcium phosphate based on growth and phosphorus excretion of mirror carp,Cyprinus carpio[J].Aquaculture,1998,161 (1-4):337-344.

[20] 鄭惠芳,夏中生,黃凱,等.赤眼鱒魚種配合飼料適宜鈣磷水平及其比例的研究[J].淡水漁業(yè),2007,37(5):45-49.

[21] Hossain M A,Furuichi M.Essentiality of dietary calcium supplement in redlip mullet Liza haematocheila[J].Aquaculture Nutrition,2000,6(1):33-38.

[22] 孟祥科,孫陽,屈菲,等.植酸酶對紅鰭東方鲀幼魚生長、消化酶及消化率的影響[J].大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào),2013,28(4): 323-328.

[23] 王桂芹,周洪琪,陳建明,等.飼料蛋白對翹嘴鲌蛋白質(zhì)合成能力的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,31(2):149-153.

[24] 劉存歧,沈會(huì)濤,吳玲玲.日本沼蝦體內(nèi)RNA/DNA比值與其生長關(guān)系的研究[J].河北大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006,26 (5):524-528.

[25] 司亞東,金有坤,周洪琪,等.鯉魚白肌中RNA/DNA值與其生長的關(guān)系[J].上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào),1992,1(3-4):159-167.

[26] 王友慧,葉元土,林仕梅,等.3種魚對魚粉酶解動(dòng)力學(xué)及體外消化率的研究[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,24(3):259-262.

[27] 張玲,張衛(wèi)東,張小玲,等.外源性蛋氨酸對鯉魚離體消化率及酶解速度的影響[J].水生生物學(xué)報(bào),2012,36(6):1200-1204.

[28] 向梟,葉元土,周興華,等.銅魚腸道、肝胰臟對四種蛋白質(zhì)飼料的離體消化率測定[J].飼料工業(yè),2003,24(1):50-51.

[29] 湯崢嶸,王道尊.異育銀鯽和青魚對飼料中鈣、磷需要量的研究[J].上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,7(S):140-147.

Requirements of juvenile catfish Silurus lanzhouensi for dietary calcium and non-phytate phosphorus

WANG Yan1,SAI Qing-yun2,ZHAO Rui-zhi1,ZHAO Hong-xue1,WU Xu-dong2,QIU Xiao-zong1
(1.School of Life Science,Ningxia University,Yinchuan 750021,China;2.Fisheries Research Institute of Ningxia Hui Autonomous Region,Yinchuan 750001,China)

The juvenile catfish Silurus lanzhouensis with body weight of(170±5)g were fed six formulated diets containing calcium from 0.50%to 1.34%,non-phytate phosphorus from 0.50%to 1.00%and six levels of gross energy,crude protein,and lysine with uniform design U*6(64)for 60 days to estimate the requirements of juvenile catfish for calcium and non-phytate phosphorus.The results showed that the maximum growth performance and ratio of RNA/DNA,and the maximum weight gain(84.83%),specific growth rate(1.02%),and ratio of RNA/ DNA(2.98)in muscle were observed in the fish fed the third diet containing 0.56%of calcuium,and 0.60%of non-phytate phosphorus.There were maximal in vitro apparent crude protein digestibility in intestine(67.53%), liver(66.76%)and stomach(51.52%),and weight gain,specific growth rate,and the ratio of RNA/DNA in muscle were increased with increase in the content of dietary calcium and non-phytate phosphorus at the early stage and then decreased in the late stage.The findings indicated that growth performance,protein synthesis capacity, and the crude protein in vitro digestibility were significantly influenced by dietary calcium and non-phytate phosphorus levels.It is recommended that the optimal dosage of calcium in diets be 0.54%,and that of non-phytate phosphorus ranged from 0.50%to 0.53%for juvenile catfish.

Silurus lanzhouensis;nutritional requirement;calcium;phosphorus;uniform design

10.16535/j.cnki.dlhyxb.2017.02.012

2095-1388(2017)02-0189-09

S963.73;S965.1

:A

2016-06-08

寧夏科研院所專項(xiàng)(200906)

王燕(1991—),女,碩士研究生。E-mail:wy850000750@163.com

邱小琮(1971—),男,博士,教授。E-mail:qxc7175@126.com