瓜爾豆膠對松浦鏡鯉生長及排泄物水穩(wěn)定性的影響

沈欽一，陳 燕，何 川，黃 文

（北京市水產(chǎn)技術(shù)推廣站，北京海淀100176）

瓜爾豆膠對松浦鏡鯉生長及排泄物水穩(wěn)定性的影響

沈欽一，陳 燕，何 川，黃 文

（北京市水產(chǎn)技術(shù)推廣站，北京海淀100176）

為研究瓜爾豆膠作為添加劑對飼料及腸道排泄物在水中穩(wěn)定性的影響，本試驗采用完全隨機(jī)設(shè)計，對比添加0.2%、0.3%、0.4%的瓜爾豆膠及普通飼料在浸泡過程中溶失率、飼料及腸道排泄物浸泡液中總氮、總磷、COD含量的差異，共分為4組，每組5個重復(fù)，試驗期為60 d。 結(jié)果表明：添加瓜爾豆膠可降低飼料的溶失率，在5～15 min時間段均符合添加量越多其數(shù)值越低，并在浸泡30min后趨于平穩(wěn)。飼料在浸泡液中總氮、COD含量分別在4 h與2 h有差異（P＜0.05），其最高添加量組比普通飼料分別低58.8%、22.6%。測定腸道排泄物在水中的zeta電位情況可以看出，添加瓜爾豆膠可明顯改善腸道排泄物在水中的穩(wěn)定性，并且添加量越多其zeta電位數(shù)值越低（P＜0.05），0.4%瓜爾豆膠組較普通飼料低57%。綜合各種指標(biāo)可以看出，添加瓜爾豆膠可以提高飼料及排泄物在水中的穩(wěn)定性，降低其對環(huán)境的污染。

瓜爾豆膠；松浦鏡鯉；水穩(wěn)定性；氮磷；zeta電位；溶失率

瓜爾豆膠是從豆科植物瓜爾豆的胚乳中提取出的一種非離子型半乳甘露聚糖，一般為白色至淺黃褐色自由流動的粉末，接近無嗅，也無其他任何異味，一般含75%～85%的多糖，5%～6%的蛋白質(zhì)，2%～3%的纖維及1%的灰分。瓜爾豆膠及其衍生物具有較好水溶性，且在低質(zhì)量分?jǐn)?shù)下呈現(xiàn)很高的黏度。由于這一特性使其在許多方面都有應(yīng)用，例如造紙、醫(yī)藥、紡織印染等。瓜爾豆膠作為飼料添加劑在增強(qiáng)飼料在水中的穩(wěn)定性研究中也比較常見，而對腸道排泄物水穩(wěn)定性的研究尚鮮有報道。本研究在松浦鏡鯉飼料中添加食品工業(yè)中常用的增稠劑瓜爾豆膠作為黏合劑，研究其對腸道排泄物水穩(wěn)定性的影響，以期為解決由于殘留餌料和排泄物在水中流失速度過快，導(dǎo)致的水污染問題提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物和飼養(yǎng)管理 在飼料制作過程中分別添加0.2%、0.3%、0.4%的瓜爾豆膠（分別命名為 DJ-02、DJ-03、DJ-04組）， 另選普通飼料作為對照組（PT組）。用上述五種飼料分別飼養(yǎng)松浦鏡鯉60 d，每組5個平行。每兩周打樣稱重一次，試驗結(jié)束后計算餌料系數(shù)，成活率，并從腸道取排泄物測定在水中的穩(wěn)定性。

1.2 試驗方法

1.2.1 飼料溶失率的測定 將5 g飼料浸泡在400 mL蒸餾水中，測定5、15、30 min后飼料的失重率。計算公式為：

式中：W為初始重量，X為水分，W1為浸泡后烘干到恒定重量。其中水分采用中華人民共和國國標(biāo) GB/T 6435-2006，樣品在常壓下，（105 ±2）℃烘箱內(nèi)烘干，直至恒重，遺失的重量為水分。

1.2.2 飼料浸泡液中總氮、總磷、COD的測定 分別將四種飼料浸泡在400 mL去離子水中，測定0.5、2、4、8、16 h 浸泡液中總氮、 總磷、COD 的含量。測定均采用1 g飼料浸于400 mL蒸餾水中的方法。

1.2.3 腸道排泄物浸泡液中總氮、總磷、COD的測定 采取擠壓法取魚腸內(nèi)排泄物，烘干后備用，取1 g干物質(zhì)放入400 mL去離子水中，測定30 min浸泡液中總磷、總氮、COD的含量。

1.2.4 腸道排泄物在水中穩(wěn)定性的測定 取1 g腸道排泄物干物質(zhì)放入100 mL蒸餾水中1 h，待精致分層后取上清液，用zeta電位儀測定分別飼喂4種飼料后腸道排泄物在水中的穩(wěn)定性。

1.2.5 魚體生長指標(biāo)的測定

增重率/%=（Wt-W0）/W0×100；

餌料系數(shù)=C/（Wt-W0）；

特定生長率/%=（lnWt-lnW0）/t×100；

成活率/%=（St/S0）×100。

式中：t為試驗天數(shù)；W0為試驗魚的初始體重；Wt為t時間內(nèi)試驗魚的終末體重；W為試驗魚體重；C為飼料投喂量；St為t時間后成活尾數(shù)；S0為初始總尾數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析 用SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析 （ANOVA），多重比較采用Duncan’s檢驗方法，結(jié)果以 “平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 松浦鏡鯉的生長情況 飼喂四種飼料主要營養(yǎng)指標(biāo)見表1。試驗時間共計60 d，其中PT組平均規(guī)格128.43 g/尾，平均成活率94%，平均餌料系數(shù)2.58，特定生長率1.13。DJ-02組平均規(guī)格134.44 g/尾。平均成活率97%，平均餌料系數(shù)2.24，特定生長率1.21。DJ-03組平均規(guī)格134.56 g/尾。平均成活率96%，平均餌料系數(shù)2.20，特定生長率1.21。DJ-04組平均規(guī)格135.73 g/尾，平均成活率93%，平均餌料系數(shù)2.43，特定生長率1.30（表2）。通過數(shù)據(jù)可以看出在飼料中添加瓜爾豆膠并不會影響魚類攝食及生長，并且會隨著添加量的增多增重加大，但由于添加量增多后飼料增重，導(dǎo)致部分料投喂后便沉入水中造成浪費，也間接造成餌料系數(shù)增高。

表1 四種飼料主要營養(yǎng)指標(biāo)

表2 四種飼料投喂松浦鏡鯉生長情況

2.2 飼料溶失率 從表3可以看出，隨著瓜爾豆膠添加量的增多，初期的溶失速度小于普通飼料，但隨著時間的增加，瓜爾豆膠吸水增多導(dǎo)致溶失率逐漸升高。5～15 min溶失速度很緩慢，15～30 min逐漸增加。

表3 不同時間飼料溶失率%

2.3 飼料浸泡液中總氮、總磷、COD的含量 由表4與圖1可以看出，隨著時間的推移PT組浸泡液的總氮含量逐漸升高，對比不同溶解時間，在0.5、2、8、16 h四種飼料浸泡液的總氮含量差異不顯著（P＞0.05），只有在4 h，PT組浸泡液的總氮含量顯著高于其他三組 （P＜0.05），分別比DJ-02、DJ-03、DJ-04組高26%、22%、37%， 其三種飼料之間差異不顯著（P＞ 0.05）。在4 h之后DJ-03組的增長逐漸呈平緩趨勢，并且在16 h的數(shù)值處于最低。

表4 不同飼料浸泡液中總磷、總氮、COD含量 mg/L

圖1 不同飼料浸泡液中總氮含量

結(jié)合表4與圖2可以看出，總磷的含量同樣隨著時間的推移逐漸升高，對比不同溶解時間，在0.5h，PT組較DJ-03、DJ-04組分別低105%、64%（P＜0.05），DJ-02組較DJ-03組含量低54%（P＜0.05）。

圖2 不同飼料浸泡液中總磷含量

在 2 h，PT組比 DJ-02組含量低 23%（P＜0.05），DJ-02組比 DJ-04組含量高 15.8%（P＜0.05）。

在4 h，PT組較DJ-02、DJ-04組含量分別低30%、22.4%（P＜ 0.05），DJ-02組比 DJ-04組高23%（P＜ 0.05）。

在8 h，除PT組比DJ-04組含量低63%外（P＜0.05），其他各組之間差異均不顯著（P＞0.05）。

在 16 h，PT組較 DJ-02、DJ-04組含量分別低 26.5%、79%（P＜ 0.05），DJ-03組較 DJ-04組含量低55.7%（P＜0.05）。其余各組無差異。

結(jié)合表4與圖3可以看出，隨著時間的推移各組飼料浸泡液的COD含量均逐漸升高，對比不同溶解時間，除在2h，PT組較DJ-04組含量高18.4%（P＜0.05），其他時間各組間均無顯著差異（P＞ 0.05）。

圖3 不同飼料浸泡液中COD含量

2.4 腸道排泄物浸泡液中總氮、總磷、COD的含量 由表5可知，DJ-02組總氮含量較DJ-03組高44%（P＜0.05），其他各組之間差異均不顯著（P＞0.05）。PT組、DJ-04組總磷與其他各組之間差異顯著（P＜0.05），其中PT組含量比其他組分別低 87%、76.4%、152%，DJ-04組比 DJ-02、DJ-03組含量高25.8%、30%。PT組COD較其他各組分別低 362%、509%、554%（P＜0.05）， 其他各組間無顯著差異（P＞0.05）。

表5 腸道排泄物浸泡液中總氮、總磷、COD含量mg/L

2.5 腸道排泄物的水穩(wěn)定性 由表6可知，PT組電位分別比其他各組高30.7%、33%、36.4%（P＜0.01），DJ-02組較 DJ-04組高 8%（P ＜ 0.05）。

表6 腸道排泄物浸泡液zeta電位數(shù)值

根據(jù)zeta電位定義，zeta電位（正或負(fù)）越高，體系越穩(wěn)定，即溶解或分散可以抵抗聚集。反之，zeta電位（正或負(fù)）越低，越傾向于凝結(jié)或凝聚，即吸引力超過了排斥力，分散被破壞而發(fā)生凝結(jié)或凝聚。zeta電位與體系穩(wěn)定性之間的關(guān)系如表7所示。

表7 zeta電位與體系穩(wěn)定性之間關(guān)系

3 討論

3.1 瓜爾豆膠飼料對松浦鏡鯉生長性能的影響瓜爾豆膠作為增稠劑、持水劑廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中，在面包、蛋糕上可以防止其老化失水，并且能增大食品的黏性（呂娟2012）。本試驗利用其特性添加在飼料中喂養(yǎng)松浦鏡鯉，結(jié)果表明，添加瓜爾豆膠的飼料與普通飼料對松浦鏡鯉增重、成活率、餌料系數(shù)等均無顯著影響（P＞0.05）。

3.2 瓜爾豆膠對飼料及排泄物水穩(wěn)定性的影響瓜爾豆膠的增黏效果和吸水性較好。 瓜爾豆膠作為增稠劑可與蛋白質(zhì)相互結(jié)合形成大分子基團(tuán)，淀粉嵌于網(wǎng)絡(luò)中間，形成堅實的整體結(jié)構(gòu)。瓜爾豆膠在溶液中的高敏度對食品體系的流變特性及穩(wěn)定性有顯著的影響（顧振東2010）。Alexander Brinker（2007）的研究表明，飼料中添加瓜爾膠可明顯增強(qiáng)魚類糞便的顆粒穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，便于糞便的清理，減輕對魚群的危害。不同質(zhì)量和劑量的瓜爾膠作為魚飼料黏合劑對魚類排泄物穩(wěn)定性的影響亦有不同，其中高等黏度的瓜爾膠效率較高，黏度和彈性模量分別達(dá)到了266%和209%。飼料溶失率是反映飼料浸泡水中營養(yǎng)成分損失的一個指標(biāo)，而在養(yǎng)殖過程中對水體污染也主要來源是殘餌及排泄物。其浸泡液中氮、磷、COD含量與飼料溶失率呈正相關(guān)性 （劉旭東2009）。本試驗結(jié)果表明，飼料在添加瓜爾豆膠后溶失率會明顯降低，這一結(jié)果也符合上述研究結(jié)果。而對浸泡液中總氮、總磷、COD的測定可以看出，添加瓜爾豆膠后能明顯降低氮、磷在水中的釋放，導(dǎo)致研究結(jié)果出現(xiàn)磷和COD差異的原因可能與所用添加劑為豆類，其中的有效成分為磷脂類物質(zhì)有關(guān)。

zeta電位是用來表征膠體分散系穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。在釀造、陶瓷、制藥、藥品、礦物處理和水處理等各個行業(yè)是極其重要的參數(shù)。通過測定其腸道排泄物的zeta電位來證明瓜爾豆膠對糞便在水中穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，未添加瓜爾豆膠腸道排泄物的zeta電位絕對值最大，為24.37 mv，相對穩(wěn)定，而隨著瓜爾豆膠添加量增多，腸道排泄物的zeta電位絕對值呈逐漸降低趨勢，逐漸變得不穩(wěn)定。表明添加瓜爾豆膠對提高腸道排泄物在水中的穩(wěn)定性具有一定的作用。

4 結(jié) 論

4.1 飼料中添加瓜爾豆膠對松浦鏡鯉的生長和體成分均沒有顯著影響。

4.2 以飼料溶失率及其浸泡液中總氮、總磷、COD等指標(biāo)來看，添加瓜爾豆膠能明顯改善飼料的耐水性，并降低在水中浸泡所釋放的氮、磷含量。

4.3 通過zeta電位測定排泄物在水中的穩(wěn)定性，表明隨著瓜爾豆膠添加量的增多，排泄物的穩(wěn)定性越高。

[1]陳四清，李曉川，李兆新，等.中國對蝦配合飼料入水后營養(yǎng)成分的流失及其對水環(huán)境的影響[J].中國水產(chǎn)科學(xué)，1995，4，8.

[2]顧振東.瓜爾豆膠的生產(chǎn)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J].廣西輕工業(yè)，2010，7：21～23.[3]蔣明，文華，雍文岳，等.用兩種糞便收集方法測定草魚對九種飼料原料的表觀消化率[J].淡水漁業(yè)，2006，3，23 ～ 25.

[4]孔俊豪，史勁松，孫達(dá)峰，等.瓜爾膠及其衍生物最新研究進(jìn)展[J].食品研究與開發(fā)，2009，4：167 ～ 170.

[5]呂娟，王利華，孫艷朋，等.瓜爾豆粕在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用[J].糧食與飼料工業(yè)，2012，2，48 ～ 50

[6]柳旭東，梁萌青，張利民，等.國內(nèi)外4種微顆粒飼料的水中穩(wěn)定性及其對部分水質(zhì)指標(biāo)的影響[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展，2009，2：89～93.

[7]李兆新，王唯芳，翟毓敏，等.對蝦配合飼料水中穩(wěn)定性的影響因素及其測定方法[J].海洋水產(chǎn)科學(xué)研究，2009，3：49 ～ 53.

[8]王吉橋，陳國泰，李振武，等.三種黏合劑及其不同組合對仿刺參配合餌料水穩(wěn)定性和消化率的影響[J].飼料博覽，2007，2：5～9.

[9]Alexander Brinker，Guar gum in rainbow trout （Oncorhynchus mykiss）feed:The influence of quality and dose on stabilisation of faecal solids[J].Aquaculture，2007，267：315 ～ 327.

The test aimed to research the influences of guar gum as an additive on the stability of feed and intestinal excretion in water.The test lasted for 60 d，and completely randomized design was applied in the test.The differences of dissolution rate，total nitrogen，total phosphorus and chemical oxygen demand （COD） contents in the soaking process between feed added with 0.2%，0.3%and 0.4%guar gum and ordinary were compared.There were 4 groups in total with each repeated for 5 times.The results showed that for the first 5 ～ 15 min，the dissolution rate reduced with the guar gum level increased，and the value remains stable after the feed was soaked for 30 min.The content of total nitrogen and COD in the soaking water of the diet were different between 4 h and 2 h（P ＜ 0.05），and the highest addition group were 58.8%and 22.6%lower than that of the common one.It could be found in the test of zeta potential that the guar gum could significantly improve the stability of intestinal excretion in water，and with the addition of guar gum，the value of the zeta potential was decreased （P ＜ 0.05）.The 0.4%guar gum group was 57%lower than the normal feed group.In conclusion，addition of guar gum could increase stability of feed and intestinal excretion in water and reduce environment pollution.

guar gum；Cyprinus carpio var.speculanis；water stability；nitrogen and phosphorus；zeta potential；dissolution rate

S816.7

A

1004-3314（2017）18-0024-04

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20171806

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系北京市觀賞魚創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè)專項（GSY20160207）