工廠化養(yǎng)殖大菱鲆餌料貢獻率研究及營養(yǎng)評價

田甲申，李多慧，王 擺，劉一兵，周遵春

( 1.遼寧省海洋水產科學研究院，遼寧省海洋生物資源和生態(tài)學重點實驗室，遼寧 大連 116023；2.大連市水產研究所，遼寧 大連 116085 )

大菱鲆(Scophthalmusmaximus)是我國北方海水工廠化養(yǎng)殖的主要魚類之一[1-2]，主要投喂冰鮮野雜魚和鲆鰈類全價配合飼料，前者在大菱鲆養(yǎng)成過程中占主導，而水產配合飼料的普及率不足30%[3]。研究表明，餌料營養(yǎng)與魚類生長、體成分及代謝有密切的關系[4-5]。王吉橋等[6]報道了大菱鲆培育階段的餌料種類及營養(yǎng)需求。王煜恒等[7]研究了餌料投喂種類對大菱鲆生長速度的影響。Yun等[8-11]研究了飼料中添加膽固醇、牛磺酸、核苷酸、多糖等物質對大菱鲆生長、免疫及代謝的影響。而工廠化養(yǎng)殖中大菱鲆對不同餌料的吸收利用情況卻不十分清楚。

近年來，穩(wěn)定同位素技術的應用為研究海洋生物食性、生物間的營養(yǎng)關系等提供了一條捷徑，可評估攝食生物的相對貢獻比例及所消耗食物中被吸收的成分，也可反映生物體短期或長期的食物來源[12-13]。應用碳氮穩(wěn)定同位素技術研究了凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)、魁蚶(Anadarabroughtonii)等生物的餌料貢獻率[14-16]。研究工廠化養(yǎng)殖中大菱鲆的餌料貢獻率具有重要意義。本研究應用穩(wěn)定同位素技術測定了工廠化養(yǎng)殖中大菱鲆1齡和2齡魚各組織和投喂餌料的碳、氮穩(wěn)定同位素比值，獲得了不同生長階段餌料種類對大菱鲆餌料貢獻率的差異，比較了不同餌料投喂種類下大菱鲆營養(yǎng)成分，可為工廠化養(yǎng)殖大菱鲆不同生長階段的餌料投喂策略提供參考。

1 材料與方法

1.1 大菱鲆養(yǎng)殖

大菱鲆在遼寧省興城市龍運井鹽水水產養(yǎng)殖有限責任公司的水泥池中進行工廠化養(yǎng)殖。每周投喂冰鮮魚5 d，配合飼料1 d，停餌1 d。1齡魚投喂的冰鮮魚為方氏云鳚(Enedriasfangi)和玉筋魚(Ammodytespersonatus)，投喂比例為1∶1，2齡魚投喂的冰鮮魚為方氏云鳚、玉筋魚和鳀魚(Engraulisjaponicus)，投喂比例為1∶1∶2。冰鮮魚日投喂量為魚體質量的3%～4%，1齡魚配合飼料和2齡魚配合飼料日投喂量為魚體質量的1.5%～2%。飼養(yǎng)28 d后，取1齡和2齡魚各10尾，并采集第1 d和第28 d的所有餌料樣品。1齡和2齡魚的體長和體質量分別為(17.07±0.96) cm、(168.10±12.52) g和(23.40±0.62) cm、(553.40±43.16) g。

1.2 碳氮穩(wěn)定同位素樣品處理與測定

將大菱鲆的肝臟、肌肉和鰓組織及冰鮮魚的背部肌肉與配合飼料放置于烘箱內60 ℃烘干至質量恒等后，經瑪瑙研缽充分研磨后用于δ15N值測定；大菱鲆的肝臟、肌肉和鰓組織，冰鮮魚的背部肌肉再經脫脂溶液(甲醇∶氯仿∶水=2∶1∶0.8)浸泡除脂[17]，超純水水洗，烘干至質量恒定，用于δ13C值測定。

所有樣品的δ15N、δ13C值均在遼寧省海洋水產科學研究院穩(wěn)定同位素實驗室進行測定。穩(wěn)定同位素質譜儀為Delta V Advantage，元素分析儀為Flash 2000 HT，穩(wěn)定C、N同位素的自然豐度表示為：

δX=(R樣品/R標準-1)×103

式中，X代表13C或15N，R代表13C/12C或15N/14N，δ13C是相對于PDB標準的自然豐度，δ15N是相對空氣中氮氣的豐度[18]。

每個樣品測定3個平行樣，每測定5個樣品后插測1個標準樣。δ15N和δ13C精密度<±0.15‰。

1.3 餌料貢獻率的計算

采用Phillips等[19]以質量守恒模型為基礎編寫的IsoSource軟件計算餌料貢獻率。

1.4 營養(yǎng)成分分析

大菱鲆和冰鮮魚肌肉的水分含量采用105 ℃烘干恒定質量法(GB/T 5009.3—2010)[20]測定；蛋白質采用凱氏定氮法(GB/T 5009.5—2010)[21]測定；脂肪采用索氏抽提法(GB/T 5009.6—2003)[22]測定；灰分采用高溫灼燒法(GB/T 5009.4—2010)[23]測定。氨基酸含量采用日立L-8900型全自動氨基酸分析儀測定(GB/T 5009.124—2003)[24]。根據國際糧農組織/世界衛(wèi)生組織1973年建議的每克氮中氨基酸評分(AAS)標準模式[25]和中國預防醫(yī)學科學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所提出的全雞蛋蛋白模式進行比較[26]，氨基酸評分和化學評分(CS)按下式計算：

AAS=試驗蛋白質氨基酸含量·(國際糧農組織/世界衛(wèi)生組織)-1評分標準模式氨基酸含量

CS=試驗蛋白質氨基酸含量/雞蛋蛋白質中同種氨基酸含量

1.5 數據處理

試驗數據用平均值±標準差表示，用SPSS 16.0軟件處理和分析，在P<0.05的置信區(qū)間，采用雙因素方差分析法分析大菱鲆不同組織間δ15N和δ13C值的差異。

2 結 果

2.1 餌料的碳氮穩(wěn)定同位素比值

試驗期間投喂餌料的碳氮穩(wěn)定同位素比值見表1。經t檢驗發(fā)現(xiàn)，第1 d和第28 d同種餌料的δ15N、δ13C值無顯著性差異(P>0.05)，這與所投喂各種餌料來源相同有關。1齡魚3種餌料的δ15N值為9.34‰～12.00‰，跨度為2.66‰；δ13C值為-21.34‰～-20.37‰，跨度為0.97‰。2齡魚4種餌料的δ15N值為9.56‰～12.00‰，跨度為2.44‰；δ13C值為-21.27‰～-19.83‰，跨度為1.44‰。

2.2 大菱鲆各組織的碳氮穩(wěn)定同位素比值

1齡和2齡魚肌肉中的δ15N值最大[(13.33±0.11)‰和(13.39±0.14)‰]；肝臟最小[(11.99±0.24)‰和(11.73±0.17)‰](表2)。1齡和2齡魚肌肉中δ13C值最大[(-19.34±0.06)‰和(-19.11±0.10)‰]，肝臟最小[(-20.67±0.13)‰和(-20.31±0.11)‰]。1齡和2齡魚同一組織的δ15N、δ13C值存在差異顯著(P<0.05)，同一規(guī)格大菱鲆不同組織間的δ15N、δ13C值存在顯著差異(P<0.05)。

表1 大菱鲆餌料的同位素比值(δ15N，δ13C值)及生物學測定結果 ‰

表2 1齡和2齡大菱鲆各組織的δ15N、δ13C值 ‰

注：標不同大寫字母的平均值表示1齡魚和2齡魚同一組織間δ15N、δ13C值差異顯著(P<0.05)；標不同小寫字母的平均值表示1齡魚或2齡魚不同組織間δ15N、δ13C值差異顯著(P<0.05).

2.3 大菱鲆的餌料貢獻率

在1齡魚中，玉筋魚的餌料貢獻率最高(42.4%)，其次為方氏云鳚(40.5%)，1齡魚配合飼料的貢獻率最低(17.1%)；在2齡魚中，鳀魚的餌料貢獻率最高(41.0%)，其次為玉筋魚(30.6%)，2齡魚配合飼料的貢獻率最低(10.9%)(圖1)。

圖1 餌料對1齡和2齡大菱鲆的貢獻率 M為平均貢獻率，R為貢獻率變化區(qū)間.

2.4 大菱鲆的一般營養(yǎng)成分

1齡和2齡大菱鲆肌肉的一般營養(yǎng)成分見表3。2齡魚的蛋白質和水分含量高于1齡魚，而脂肪和灰分的含量低于1齡魚。

表3 1齡和2齡大菱鲆的一般營養(yǎng)成分 %

注：蛋白、脂肪、灰分含量為干質量，水分含量為濕質量.

2.5 大菱鲆氨基酸組成及營養(yǎng)評價

1齡和2齡大菱鲆肌肉氨基酸含量見表4。2齡魚的氨基酸總量、必需氨基酸、非必需氨基酸及鮮味氨基酸含量高于1齡魚；而2齡魚的必需氨基酸/非必需氨基酸和必需氨基酸/氨基酸總量低于1齡魚。

蛋白質的營養(yǎng)價值主要表現(xiàn)在必需氨基酸為體內合成含氮化合物所能提供的量和比例，氨基酸評分主要反映蛋白質構成和利用率的關系[28]。將表4中的數據換算成每克氮中含氨基酸毫克數后與國際糧農組織/世界衛(wèi)生組織建議的氨基酸標準模式和全雞蛋蛋白的氨基酸模式進行比較，分別計算1齡和2齡大菱鲆的必需氨基酸氨基酸評分和化學評分，結果見表5。1齡和2齡魚中賴氨酸的氨基酸評分和化學評分較高，2齡魚賴氨酸的氨基酸評分、化學評分和1齡魚的氨基酸評分均超過1。2齡魚亮氨酸和蘇氨酸的氨基酸評分和化學評分均超過1。1齡魚各氨基酸的氨基酸評分和化學評分低于2齡魚，2齡魚蛋白營養(yǎng)價值高于1齡魚。

表4 1齡和2齡大菱鲆的氨基酸組成及含量(干質量) %

注：“*”為必需氨基酸；“+”為鮮味氨基酸[27].

表5 1齡和2齡大菱鲆的必需氨基酸營養(yǎng)價值評價 mg/g

3 討 論

3.1 大菱鲆碳氮穩(wěn)定同位素比值的組織差異

當生物攝食具有不同穩(wěn)定同位素信號的新食物時，體組織中穩(wěn)定同位素的比值取決于同位素在其體組織中的周轉速度[29]。不同體組織代謝速度不同，機體不同組織間同位素的周轉存在差異，代謝越旺盛的組織同位素的周轉率越快，周轉半衰期也越短[30]。本研究結果顯示，1齡和2齡大菱鲆各組織的δ15N、δ13C值由大至小均為：肌肉、鰓、肝臟。Tieszen等[31]用同位素轉化率解釋了不同組織同位素比值的差異，認為長爪殺鼠(Merinnesunguiculatus)不同組織δ13C值的差異與其轉化率不同有關。李忠清等[16]研究發(fā)現(xiàn)，大菱鲆肝臟中氮同位素周轉半衰期(12.38～16.83 d)顯著低于肌肉(23.96～32.42 d)。Suzuki等[32]研究發(fā)現(xiàn)，日本鱸(Lateolabraxjaponicus)肌肉中氮同位素的周轉半衰期為25.7 d，而肝臟氮同位素周轉半衰期為14.4 d。這主要是肝臟組織替換及新陳代謝速度比肌肉快[33]。這與李忠清等[16,32]研究得出肝臟組織的新陳代謝速率高于肌肉的結果相一致，δ15N、δ13C值由新陳代謝不活躍的組織向新陳代謝活躍的組織逐漸減小。本研究中的1齡和2齡大菱鲆飼養(yǎng)周期為28 d，選取肝臟組織的δ13C值分析餌料貢獻率較為準確，也與李忠清等[16]的研究結果相符。

3.2 大菱鲆的餌料貢獻率與營養(yǎng)評價

捕食者體內氮穩(wěn)定同位素比值相比其食物，通常會有約3‰的富集，故常用氮同位素比值來確定生物的營養(yǎng)級，而捕食者與其食物的碳穩(wěn)定同位素比值會有0‰～1‰的富集，故常用碳同位素比值來確定生物的食物來源[33-34]。Jones[35]通過胃含物分析法發(fā)現(xiàn)，野生1～2齡的大菱鲆主要攝食糠蝦和多毛類等小型甲殼動物，大個體也攝食底棲小型魚類和軟體動物。在人工育苗期階段采用輪蟲—鹵蟲幼體—鹵蟲—魚糜—微粒配合飼料—小顆粒飼料—大顆粒飼料的系列投喂方式；食用魚養(yǎng)殖階段則投喂鮮雜魚、冰鮮雜魚或配合飼料[6]。本研究采用穩(wěn)定同位素技術分析結果顯示，3種餌料對工廠化養(yǎng)殖條件下1齡魚的貢獻率由高到低依次為：玉筋魚(42.4%)、方氏云鳚(40.5%)和配合飼料(17.1%)；4種餌料對2齡魚的貢獻率由高到低依次為：鳀魚(41.0%)、玉筋魚(30.6%)、方氏云鳚(17.5%)和配合飼料(10.9%)。

目前，我國食用大菱鲆養(yǎng)殖生產中，投喂冰鮮野雜魚和商品飼料的比例分別約占70%和30%[3]。?；赖萚36-37]研究表明，投喂冰鮮野雜魚可提高大菱鲆的生長性能，但其飼料效率不及商品飼料。Bromley[38]研究發(fā)現(xiàn)，適當增加飼料中脂肪的含量可促進蛋白質的利用，提高大菱鲆肉質的口感。在以冰鮮魚為主的投喂方式下，脂肪添加量超過9%會因其他營養(yǎng)的限制，不僅降低蛋白質利用率，還會產生器質性和營養(yǎng)性病變，如脂肪肝和脂肪在鰭邊積累，而大菱鲆幼魚對飼料蛋白的最適需要量為49.4%，脂類為10.0%[39-40]。本研究中鳀魚、玉筋魚、方氏云鳚、1齡魚配合飼料及2齡魚配合飼料的脂肪含量分別為7.74%、10.21%、11.37%、11.00%和10.62%，1齡和2齡魚餌料中脂肪含量與Andersen等[39-40]的研究結果接近。馬愛軍等[41]認為，大菱鲆攝食含有53.50%(干質量)蛋白質飼料時生長最快。本研究中投喂的餌料蛋白質含量分別為1齡魚配合飼料(53.32%)、2齡魚配合飼料(53.52%)、方氏云鳚(62.23%)、玉筋魚(68.34%)、鳀魚(72.01%)。所投喂餌料滿足了大菱鲆對蛋白質的需求。所有餌料中鳀魚的蛋白質含量最高可能是2齡大菱鲆生長對蛋白質的需求導致鳀魚的餌料貢獻率高。魚對飼料蛋白的需求實質是對氨基酸的需要[6]。本研究中除1齡魚鮮味氨基酸含量低于王慶超[42]的研究結果外，其他1齡和2齡魚氨基酸總量、必需氨基酸、非必需氨基酸及鮮味氨基酸含量均高于王吉橋等[6](16.52%、6.78%、9.74%、6.90%)和王慶超[42](42.22%、14.20%、28.02%、18.98%)的結果，這可能與所投喂餌料種類及其營養(yǎng)成分差異等因素有關。按照氨基酸評分和化學評分的氨基酸營養(yǎng)價值評價，本研究中，大菱鲆的蛋白營養(yǎng)價值高于王吉橋等[6,42]的研究結果，2齡魚的蛋白營養(yǎng)價值高于1齡魚，與其餌料貢獻率反映的結果一致。本研究結果表明，1齡和2齡大菱鲆的餌料種類、營養(yǎng)成分及投喂方式較為合理。在主要投喂冰鮮野雜魚的情況下，應結合冰鮮野雜魚營養(yǎng)成分特點及對大菱鲆生長的良好效果，適當調整商品飼料中脂肪、蛋白質等元素添加量，進一步優(yōu)化大菱鲆飼料品質，保障大菱鲆的健康養(yǎng)殖。

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