飼料精氨酸/賴氨酸配比對黃顙魚生長及消化性能的影響

沈 勇，邱其浚，孫龍生，楊家威，陳耀宇，金 磊

(揚州大學(xué) 動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 揚州 225001)

魚類對飼料的消化其實質(zhì)是消化道酶的分泌與反應(yīng)過程，消化酶活性的高低直接影響魚類對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用，其受多種因素調(diào)節(jié)，與飼料營養(yǎng)成分關(guān)系密切[1]。Fountoulaki等[2]在金頭鯛(Sparusaurata)研究中表明，飼料組成不同會對金頭鯛的飼料表觀消化率及消化酶活性產(chǎn)生影響。Kenan[3]認為，飼料蛋白及脂肪水平不同，均會影響其蛋白吸收效率及生長性能。目前已有報道認為飼料養(yǎng)分影響瓦氏黃顙魚(Pseudobagrusvachelli)消化酶活性[4]。精氨酸、賴氨酸為魚體必需氨基酸，二者又同為堿性氨基酸，共用轉(zhuǎn)運載體，它們之間的吸收關(guān)系一直是營養(yǎng)研究者關(guān)注的熱點。有關(guān)飼料精氨酸、賴氨酸關(guān)系在中華鱉(Trionyxsinensis)、大菱鲆(Scophthalmusmaximus)、黑鯛(Nigrumsparus)的生長及養(yǎng)分利用的影響已有研究[5-7]，而在全雄黃顙魚上鮮有報道。本試驗就飼料精氨酸/賴氨酸不同配比對全雄黃顙魚消化酶活及飼料表觀消化率進行研究，探討全雄黃顙魚的消化生理特性，為科學(xué)配制全雄黃顙魚飼料提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計與飼料配制

試驗飼料以面粉、魚粉、豆粕、菜粕、麩皮、預(yù)混料為原料，以豆油、大豆卵磷脂為主要脂肪源，再在各組中添加晶體精氨酸、賴氨酸，以甘氨酸作為等氮替代物，將飼料配制成8組精氨酸、賴氨酸水平(配比)不同的等氮等脂飼料。以2.19/2.61組為對照組(2.19/2.61組)；1.74/2.08組精氨酸、賴氨酸水平均低于對照組20%(1.74/2.08組)；1.75/3.02組精氨酸低于對照組20%，賴氨酸高于對照組20%(1.75/3.02組)；2.63/2.08組精氨酸高于對照組20%，賴氨酸低于對照組20%(2.63/2.08組)；2.64/3.12組精氨酸、賴氨酸均高于對照組20%(2.64/3.12組)；3.07/2.61組精氨酸高于對照組40%，賴氨酸不變(3.07/2.61組)；2.19/3.65組精氨酸不變，賴氨酸高于對照組40%(2.19/3.65組)；3.08/3.65組精氨酸、賴氨酸均高于對照組40%(3.08/3.65組)。

表1 試驗飼料組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ)) %

注：1.每千克預(yù)混料提供VA500 000 IU，VD340 000 IU、VE10 000 IU、VK32 000 mg、VB12000 mg、VB23000 mg、VB61600 mg、VB12100 mg、煙酸 3.2 g、泛酸 8 g、葉酸 600 mg、肌醇 40 g、VC24 g、膽堿 400 g、鐵 8 g、銅 4 g、鋅 5 g、錳 1 g、鎂 7 g、硒 20 mg、碘 200 mg.2.營養(yǎng)指標(biāo)均為實測值.

飼料原料經(jīng)粉碎、過篩后，按照飼料配方進行配制。用F-26型顆粒飼料擠條機加工成粒徑為2 mm硬顆粒飼料，自然晾干后，破碎、過篩，冰箱中-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗動物與飼養(yǎng)管理

全雄黃顙魚購自揚州市董氏特種水產(chǎn)有限公司，增氧運輸至養(yǎng)殖溫室，暫養(yǎng)。挑選體質(zhì)健壯、反應(yīng)敏捷、平均體質(zhì)量為(2.34±0.05) g的幼魚960尾，隨機分成8組，每組4個重復(fù)，每個重復(fù)30尾，分別放養(yǎng)于200 L圓形水族箱中。每日6:00和16:00投喂至表觀飽食，記錄投餌量。試驗采用微循環(huán)流水，全程遮光，間隙式增氧，溶氧維持在5 mg/L以上；溫度控制在24～28 ℃。試驗分預(yù)試期和正試期。

1.3 樣品采集與處理

試驗魚糞便采用虹吸法收集。每日12:00收集魚糞，烘箱(65 ℃)烘干，裝入自封袋于冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

試驗結(jié)束，將試驗魚饑餓24 h后，每個重復(fù)隨機挑選2尾魚置于冰盤解剖，分別采集肝胰腺、腸和胃，去除內(nèi)容物，裝入已編號的離心管，迅速置于液氮中速凍后，再轉(zhuǎn)移樣品至冰箱-80 ℃保存，以備消化酶活性測定。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 生長指標(biāo)的測定

m0=m1/n1

m2=m3/n2

m4=m2-m0

質(zhì)量增加率/%= (m2-m0)/m0×100%

飼料系數(shù)=m5/m4

存活率/%=n2/n1×100%

式中，m0為初始體質(zhì)量(g)，m1為試驗前魚體總質(zhì)量(g)，m2為試驗魚終末體質(zhì)量(g)，m3為試驗后魚體總質(zhì)量(g)，m4為魚的增加質(zhì)量(g)，m5為試驗魚采食飼料質(zhì)量(g)，n1為初始尾數(shù)，n2為試驗魚存活尾數(shù)。

1.4.2 消化酶活性測定

各組織樣品分析前于冰上解凍、稱量，用預(yù)冷的去離子水按1∶9質(zhì)量體積比稀釋、勻漿，將勻漿液在4 ℃，8000 r/min離心10 min，上清液即為粗酶液。

各組織蛋白、脂肪酶、胰蛋白酶、淀粉酶和胃蛋白酶活性均采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒測定。

組織胰蛋白酶單位定義：在pH8.0，37 ℃條件下，每毫克的蛋白中含有的胰蛋白酶每分鐘使吸光度變化0.003即為1個酶活力單位。

組織脂肪酶單位定義：在37 ℃條件下，每克組織蛋白在本反應(yīng)體系中與底物反應(yīng)1 min，每消耗1 μmol底物為1個酶活力單位。

組織淀粉酶單位定義：組織中每毫克蛋白于37 ℃下與底物作用30 min，水解10 mg淀粉定義為1個酶活力單位。

組織胃蛋白酶單位定義：每毫克組織蛋白于37 ℃下每分鐘分解蛋白生成1 μg氨基酸定義為1個酶活力單位(1個酶活力單位=1 μg酪氨酸/min·mg)。

1.4.3 表觀消化率的測定

本試驗采用內(nèi)源指示劑法，鹽酸不溶灰分的測定參照GB/T23742—2009?？紤]到每個重復(fù)收集糞樣較少，故將4個重復(fù)的糞樣混合均勻后再進行檢測。

消化率/%={1-[(N1/N2)×(A2/A1)]}×100%

式中，N1、N2分別為糞便中某養(yǎng)分含量和飼料中某養(yǎng)分含量，包括：干物質(zhì)(DM)、能量、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)及氨基酸(AA)等；A1、A2分別為糞樣中鹽酸不溶灰分含量和飼料鹽酸不溶灰分含量(以風(fēng)干質(zhì)量計)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

用Excel整理數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析采用SPSS 18.0軟件包進行方差分析，多重比較采用Duncan法，顯著水平為0.05，表中同行數(shù)據(jù)上標(biāo)不同表示差異顯著。試驗結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚生長性能的影響

飼料精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚生長性能影響的結(jié)果見表2。由表2可知，各組存活率無顯著差異。質(zhì)量增加率在3.07/2.61組達到最大，除2.64/3.12組外，顯著高于其他各組(P<0.05)，終末體質(zhì)量、質(zhì)量增加率也在3.07/2.61組最大，與2.63/2.08組、2.64/3.12組差異不顯著外，顯著高于其他各組；1.74/2.08組最低，顯著低于2.64/3.12組、3.07/2.61組(P<0.05),其他各組間差異均不顯著(P>0.05)。1.74/2.08組飼料系數(shù)顯著高于其他各組(P<0.05)，其他各組無顯著差異(P>0.05)。

表2 飼料精氨酸/賴氨酸水平對全雄黃顙魚生長及飼料利用的影響

注：表中同一行不同小寫字母表示各組間有顯著差異(P<0.05)，下同.

2.2 飼料精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚消化道不同組織消化酶活性的影響

飼料精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚肝、胃組織的脂肪酶活性無顯著差異，而腸組織的脂肪酶活性有顯著差異，其中第Ⅷ組脂肪酶活性最高，顯著高于第2.19/2.61組、1.74/2.08組和1.75/3.02組(P<0.05)；2.19/2.61組、1.74/2.08組最低，除與1.75/3.02差異不顯著外，顯著低于其他各組(P<0.05)(表3)。

表3 飼料精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚消化道不同組織消化酶活性的影響

飼料精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚肝、腸組織胰蛋白酶活性有顯著差異。肝組織中，2.19/2.61組胰蛋白酶活性最高，顯著高于3.07/2.61組、2.19/3.65組和3.08/3.65組(P<0.05)；2.19/3.65組除與3.07/2.61組、3.08/3.65組差異不顯著外，顯著低于其他各組(P<0.05)。腸組織中，2.19/2.61組胰蛋白酶活性最高，除與1.74/2.08組、1.75/3.02組差異不顯著外，顯著高于其他各組(P<0.05)，2.63/2.08組顯著高于2.64/3.12組、3.07/2.61組、3.08/3.65組(P<0.05)，其余各組差異不顯著。而飼料精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚胃組織胰蛋白酶活性差異不顯著。飼料精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚胃組織胃蛋白酶活性有顯著差異。1.74/2.08組胃蛋白酶活性最高，3.08/3.65組胃蛋白酶活性最低。1.74/2.08組、1.75/3.02組、2.63/2.08組顯著高于2.19/2.61組、2.64/3.12組、3.07/2.61組、2.19/3.65組、3.08/3.65組(P<0.05)。

精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚肝組織淀粉酶活性無顯著差異，而在腸、胃組織中淀粉酶活性有顯著差異(P<0.05)。腸組織中，2.64/3.12組淀粉酶活性最高，1.74/2.08組淀粉酶活性最低，且2.64/3.12組、2.19/3.65組、3.08/3.65組顯著高于1.74/2.08組、1.75/3.02組、3.07/2.61組(P<0.05)。胃組織中，2.64/3.12組淀粉酶活性最高，1.74/2.08組淀粉酶活性最低，2.64/3.12組顯著高于1.74/2.08組、2.19/3.65組(P<0.05)。

2.3 飼料精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚飼料表觀消化率的影響

精氨酸/賴氨酸對全雄黃顙魚飼料養(yǎng)分及氨基酸的表觀消化率測定結(jié)果見表4。由表4可知，干物質(zhì)消化率為62.02%～76.51 %，1.74/2.08～3.07/2.61組較高；蛋白質(zhì)消化率為84.06%～91.42%，1.75/3.02～3.07/2.61較高；脂肪消化率為85.22%～94.10%，1.74/2.08組較低，其各組差異較??；能量消化率為68.15%～80.99%，2.63/2.08組最高，其他各組差異較??；精氨酸消化率為84.83%～95.01%，1.75/3.02組～3.08/3.65組較高；賴氨酸、總氨基酸各組消化率均較高，分別為91.97%～96.66%和92.80%～96.97%。

表4 飼料精氨酸/賴氨酸配比對黃顙魚飼料表觀消化率的影響 %

3 討 論

3.1 飼料精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚生長性能的影響

精氨酸、賴氨酸為水生動物必需氨基酸，與魚類生長關(guān)系密切。飼料中二者的含量以及配比均能嚴重影響魚的生長，主要原因是二者含量的過高或者過低以及二者之間不均衡的配比，均會引起飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的失衡，從而導(dǎo)致體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)進行能量代謝[8]。本試驗中，精氨酸、賴氨酸添加量均低于全雄黃顙魚的需要量時，不僅嚴重影響其生長性能，還降低飼料轉(zhuǎn)化率。而提升飼料精氨酸、賴氨酸水平，或者精氨酸/賴氨酸比值約為1.20時，其生長性能均有不同程度的好轉(zhuǎn)。說明精氨酸、賴氨酸的水平添加至適宜水平且當(dāng)二者比值(精氨酸/賴氨酸)達到適宜比值時，對全雄黃顙魚的生長具有促進作用。但當(dāng)飼料中賴氨酸添加過量時，反而會抑制其生長，在克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)[9]、日本鱸魚(Lateolabraxjaponicus)[10]研究中均有類似發(fā)現(xiàn)。主要是因為過量的賴氨酸引起飼料中氨基酸的不平衡，加重魚類多余氨基酸的脫氨基作用，含氮部分以氨、尿素和三甲胺等形式排出體外，不含氮部分分解成水和二氧化碳，以能量形式釋放，從而影響其生長[11]。

3.2 飼料精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚消化道組織酶活性的影響

魚類通過適應(yīng)飼料的變化來調(diào)整消化酶的活性及分泌[12]，魚類消化酶活性與飼料種類和質(zhì)量有關(guān)。蛋白酶是水解蛋白質(zhì)肽鏈的一類酶的總稱，魚類各組織分泌不同的蛋白酶。魚胃部可分泌胃蛋白酶，肝胰臟分泌的蛋白酶種類最多，魚類腸道中蛋白酶的來源主要來自肝臟[13]。胰蛋白酶為蛋白酶的一種，在體內(nèi)不僅起消化酶作用，而且還能限制分解糜蛋白酶原、羧肽酶原、磷脂酶原等其他酶的前體，起活化作用，是特異性最強的蛋白酶。Lee等[14]報道，大菱鲆對蛋白質(zhì)的消化主要集中在腸道與幽門盲囊，這與本試驗?zāi)c道蛋白酶活性遠高于肝、胃組織的研究結(jié)果一致。除此之外，胰蛋白酶能將多肽鏈中賴氨酸和精氨酸殘基中的羧基側(cè)切斷。張微微等[9]認為，克氏原螯蝦飼料中賴氨酸適宜水平能夠提高腸道蛋白酶的活性，過高賴氨酸水平對腸道消化酶活性進行抑制。王際英等[15]在仿刺參(Apostichopusjaponicus)的研究中表明，飼料中高精氨酸水平會降低各組織蛋白酶活性。在半滑舌鰨(Cynoglossussemilaevis)的研究中也有類似現(xiàn)象，胰蛋白酶活力隨著氨基酸水平的升高而顯著下降[16]。因此飼料中精氨酸、賴氨酸水平對消化道組織胰蛋白酶活性有重要影響。本試驗中，飼料精氨酸/賴氨酸對全雄黃顙魚肝、腸組織中胰蛋白酶及胃組織中胃蛋白酶活性影響呈現(xiàn)相同趨勢，當(dāng)飼料中精氨酸/賴氨酸比值相同時，提高精氨酸、賴氨酸水平，發(fā)現(xiàn)各組織胰蛋白酶活性均有不同程度的降低。而當(dāng)飼料精氨酸/賴氨酸配比不同時，胰蛋白酶活力隨著精氨酸/賴氨酸比值的升高，呈先升后降的趨勢，但并無顯著影響，可能是因為高水平的精氨酸、賴氨酸二者之間產(chǎn)生了拮抗作用。有關(guān)精氨酸、賴氨酸對魚體消化道組織酶活性機理的影響還需做進一步研究。飼料精氨酸/賴氨酸不同配比對各組全雄黃顙魚胃組織中總蛋白以及胰蛋白酶活性無顯著影響，主要是因為胰蛋白酶在中性和弱堿性條件下有較強的活性[7]，而胃內(nèi)處于極酸環(huán)境，因此并未在胃中表現(xiàn)出差異。

脂肪酶屬于羧基酯水解酶類，飼料中脂肪在脂肪酶的作用下，分解成甘油和自由脂肪酸的混合物，再被魚類吸收。Fountoulaki等[2]在金頭鯛的研究中發(fā)現(xiàn)，消化道組織脂肪酶活性與飼料脂肪含量相關(guān)。而在建鯉(CyprinuscarpiovarJian)稚魚、寶石鱸(Scortumbacoo)、匙吻鱘(Polyodonspathula)的研究中表明，飼料蛋白水平對魚類消化道組織脂肪酶活性影響均不顯著[17-19]。在水產(chǎn)動物氨基酸需要量的研究中也未發(fā)現(xiàn)，賴氨酸、精氨酸對水產(chǎn)動物的肝臟有影響[9，15]。本試驗中，肝組織脂肪酶活性最低，且飼料精氨酸/賴氨酸不同配比對全雄黃顙魚肝、胃組織并未產(chǎn)生顯著影響。而當(dāng)飼料中精氨酸/賴氨酸比值相同時，除比值為1.20(2.63/2.08組、3.07/2.61組)外，腸道脂肪酶活性隨著飼料精氨酸、賴氨酸水平的提高而逐漸升高，且主要受賴氨酸影響顯著。主要原因為賴氨酸是左旋肉堿的前身，為長鏈脂肪酸活化后生成的酰基(脂酰CoA)在線粒體中的β-氧化及運輸，起著重要作用，有助于體內(nèi)脂肪的氧化分解。因此飼料中賴氨酸適宜添加水平能夠提升腸道脂肪酶活性。本試驗中，當(dāng)精氨酸/賴氨酸配比值為1.20時，降低二者添加水平反而提高其酶活性，并且其酶活性處于較高水平。由此可以看出，精氨酸/賴氨酸適宜配比同樣能提升腸道脂肪酶活性。

淀粉酶是水解糖原及淀粉酶類的總稱，具有專一性和特異性，且不同消化道組織淀粉酶活性不同。孫翰昌等[20]推測，魚類肝胰臟可能是淀粉酶的主要分泌器官，而腸道可能是淀粉的主要消化場所。本試驗中，淀粉酶在腸道中活性最高，其次是胃，肝組織中酶活性最低，這與李瑾等[21]在中華鱘(Acipensersinensis)研究中結(jié)果一致。楊家威等[22]在全雄黃顙魚攝食前后消化酶活性變化規(guī)律的研究中發(fā)現(xiàn)，全雄黃顙魚攝食前后消化道不同消化酶活性存在時序變化和組織差異性，這可能就是造成上述差異的原因。淀粉酶和胰蛋白酶均為反映胰腺外分泌能力的指標(biāo)，胰腺外分泌功能的發(fā)育反映了仔魚消化系統(tǒng)的成熟程度[23]。胰蛋白酶活力的大小反映了仔魚胰腺外分泌能力的高低，而淀粉酶恰恰相反，會隨著胰腺外分泌的發(fā)育而下降[24]。本試驗中，當(dāng)飼料精氨酸、賴氨酸水平較低時，精氨酸/賴氨酸比值越高，淀粉酶活力越強；同時提升二者添加水平，淀粉酶活力也在提升。說明飼料中精氨酸、賴氨酸水平過低，易導(dǎo)致消化系統(tǒng)的早熟。但當(dāng)精氨酸/賴氨酸比值為1.20或者精氨酸水平過量時，同樣能夠提升淀粉酶活力，催熟消化系統(tǒng)，可能是飼料精氨酸的水平影響胰腺外分泌功能，但其機理有待進一步研究。

3.3 飼料精氨酸/賴氨酸配比對全雄黃顙魚飼料表觀消化率的影響

飼料的營養(yǎng)價值不僅取決于營養(yǎng)成分含量，還取決于動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收和利用率[25]。影響魚類飼料消化、吸收利用的因素有很多[26]。本試驗以魚粉為主要蛋白源，豆油、大豆卵磷脂為主要脂肪源，各指標(biāo)的研究結(jié)果與團頭魴(Megalobramaamblycephala)、中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)、凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)對不同飼料表觀消化率的研究結(jié)果相近[27-29]。除了飼料原料不同對魚飼料表觀消化率有影響外，飼料中氨基酸的添加水平以及飼料氨基酸平衡性對魚表觀消化率的吸收也有影響。王愛民等[30]用氨基酸平衡的飼料飼養(yǎng)異育銀鯽(Garssiusauratusgibelio)，測定飼料中各養(yǎng)分的利用率發(fā)現(xiàn)，氨基酸平衡組的各養(yǎng)分利用率均比對照組高，表明飼料中必需氨基酸越接近平衡狀態(tài)，養(yǎng)殖動物對飼料中蛋白質(zhì)的利用率就越高。于海瑞等[31]研究表明，飼料中添加微囊賴氨酸顯著提高了飼料蛋白質(zhì)的消化率。本試驗中，飼料精氨酸/賴氨酸配比不同，全雄黃顙魚飼料表觀消化率存在差異。飼料干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、脂肪、能量的消化率趨勢相近，受飼料中精氨酸、賴氨酸添加水平的影響，當(dāng)精氨酸水平為2.63%時，飼料表觀消化率均較高，這與各組織消化酶活性結(jié)果一致。各組飼料氨基酸表觀消化率均較高，且與飼料蛋白表觀消化率趨勢一致，該結(jié)果與董曉慧等[32]在吉富羅非魚(GIFTOreochromisniloticus)的研究結(jié)果類似。理論上魚類采食晶體氨基酸后能夠在消化道被直接吸收，推測氨基酸消化率受飼料氨基酸添加水平的影響較小，于海瑞等[31]以及本試驗的結(jié)果也能證明這一點。有關(guān)氨基酸利用效果的評價最好采用氨基酸在體組織中的沉積率等生物利用率指標(biāo)來衡量。

4 結(jié) 論

飼料精氨酸/賴氨酸不同配比會影響全雄黃顙魚消化酶活性特別是蛋白酶活性，并影響飼料養(yǎng)分的消化利用。從消化生理方面考慮，建議全雄黃顙魚飼料精氨酸/賴氨酸適宜比為1.20，本試驗中適宜配比為2.63/2.08。

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