豆粕部分替代魚粉對鳡生長、肌肉成分及血漿生化指標(biāo)的影響

謝 敏， 曾國清， 向建國， 向 勁， 王彭鵬， 蔣國民，4

(1.湖南省水產(chǎn)科學(xué)研究所，湖南長沙 410153； 2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)科院，湖南長沙 410128；3.水產(chǎn)高效健康生產(chǎn)湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南常德 415000； 4.湖南漁緣生物科技有限公司，湖南長沙 410153)

魚粉由于具有必需氨基酸和脂肪酸含量高、適口性好和富含維生素和礦物質(zhì)等特點(diǎn)，通常被認(rèn)為是水產(chǎn)動(dòng)物飼料的最佳原料[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)共消耗約3 700萬t魚粉[2]。到2015年后，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)預(yù)計(jì)將每年消耗4 600萬t魚粉[3]，由于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)對魚粉的需求逐年上升，而魚粉的產(chǎn)出則趨于平衡，導(dǎo)致從2000—2008年魚粉價(jià)格逐年攀升[2]。此外，大多數(shù)魚類對魚粉中磷的生物利用度不高[4]，不能被利用的磷將會(huì)造成養(yǎng)殖水體的污染。因此，尋找到能部分或全部替代魚粉的蛋白源已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)非常緊迫的任務(wù)。豆粕作為一種蛋白質(zhì)含量高的植物性蛋白原料，價(jià)格低廉、來源穩(wěn)定廣泛，相對于其他植物性蛋白質(zhì)原料具有較高的可消化蛋白和相對平衡的氨基酸組成，被認(rèn)為是替代魚粉的最佳植物性蛋白源。已有研究顯示，豆粕可以部分替代魚粉而不影響魚類生長[5]。

鳡(Elopichthysbambusa)屬鯉形目、鯉科、雅羅魚亞科、鳡屬，是一種廣泛分布的大型淡水肉食性魚類，鳡的人工繁殖、苗種培育、池塘培育和人工馴化已獲得成功。目前，尚未見到有關(guān)植物蛋白原料替代魚粉在鳡飼料中效果的研究報(bào)道，本研究評(píng)價(jià)了豆粕以不同比例替代鳡飼料中魚粉的效果，以期為進(jìn)一步開發(fā)鳡魚植物蛋白質(zhì)配合飼料提供科學(xué)理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)飼料

以國產(chǎn)蒸汽魚粉(蛋白質(zhì)含量60.2%)為主要蛋白質(zhì)原料，豆油為脂肪源，玉米淀粉為糖源配制基礎(chǔ)飼料，基礎(chǔ)飼料中魚粉含量為58.0%；以豆粕分別替代0%、10%、20%、30%和40%的魚粉蛋白，配制5種等氮等能[蛋白質(zhì)含量(42.02±0.30)%、能量(19.82±0.33) kJ/g]的飼料，分別投喂5組試驗(yàn)魚，飼料組成及營養(yǎng)水平見表1。飼料原料粉碎過80目篩，按照配比精確稱質(zhì)量后生產(chǎn)膨化飼料。

表1 試驗(yàn)飼料組成及營養(yǎng)水平

1.2 試驗(yàn)魚與飼養(yǎng)管理

飼養(yǎng)試驗(yàn)在湖南省慈利縣黃石水庫養(yǎng)殖基地進(jìn)行，試驗(yàn)鳡魚由張家界慈姑生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。試驗(yàn)鳡魚在10 m×10 m×5 m的生產(chǎn)網(wǎng)箱馴養(yǎng)7 d后，挑選體格健壯、大小均勻、平均體質(zhì)量(584.85±23.97) g/尾的鳡825尾，隨機(jī)分成5組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)55尾，分配于15個(gè)試驗(yàn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱中(5 m×5 m×2 m)，記為A、B、C、D和E組，分別投喂對應(yīng)的試驗(yàn)飼料。試驗(yàn)時(shí)間為2013年8月13日至10月8日，試驗(yàn)周期為8周，每天投喂飼料2次(07：00和 17：00)，以飼料在20～40 min內(nèi)基本攝食完為宜。每天記錄投喂量、死亡情況。養(yǎng)殖期間，水溫23.5～31.4 ℃，pH值為7.5～7.9，氨氮含量低于0.05 mg/L，亞硝酸鹽含量低于 0.06 mg/L，溶氧含量高于5.0 mg/L。

1.3 樣品采集與指標(biāo)測定

試驗(yàn)結(jié)束后，禁食1 d后，分別統(tǒng)計(jì)每個(gè)養(yǎng)殖網(wǎng)箱內(nèi)鳡的數(shù)量，每個(gè)網(wǎng)箱隨機(jī)挑取6尾魚分別測量體質(zhì)量和體長，然后分別采用尾靜脈采血后，置于含有檸檬酸鈉抗凝劑的5 mL離心管中，4 000 r/min離心10 min制備血漿樣品，于-80 ℃冰箱保存用于血漿生化指標(biāo)分析。然后解剖，分別稱量內(nèi)臟、肝臟、腸質(zhì)量，然后采集每尾魚的白肌編號(hào)置于-80 ℃冰箱保存，后用于肌肉成分分析。

鳡肌肉和飼料常規(guī)成分分析均采用國標(biāo)方法。水分含量測定采用105 ℃烘箱干燥恒質(zhì)量法(GB/T6435—1986)、粗脂肪含量測定采用索氏抽提法(GB/T6432—1994)、粗蛋白質(zhì)含量測定采用凱氏定氮法(GB/T6432—1994)、粗灰分含量測定采用馬福爐550 ℃灼燒法(GB/T6438—1992)。

血漿超氧化物歧化酶(SOD)、溶菌酶(LYZ)活性、葡萄糖(Glu)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)濃度均采用南京建成試劑盒測定，測定過程中嚴(yán)格按照說明書操作。SOD活力單位定義為：1 mL血漿在37 ℃條件下，SOD抑制率達(dá)到50%時(shí)所對應(yīng)的酶量為1個(gè)活力單位。

1.4 指標(biāo)計(jì)算

試驗(yàn)鳡魚指標(biāo)計(jì)算方法為：

增質(zhì)量率(WGR)=(末體質(zhì)量-初始體質(zhì)量)/初始體質(zhì)量×100%；

特定生長率(SGR)=(ln末體質(zhì)量-ln初始體質(zhì)量)/飼養(yǎng)天數(shù)×100%；

飼料系數(shù)(FC)=投喂飼料量/(末體質(zhì)量-初始體質(zhì)量)；

蛋白質(zhì)效率(PER)=(末體質(zhì)量-初始體質(zhì)量)/蛋白質(zhì)攝入量×100%；

肥滿度(CF)=體質(zhì)量/體長3×100%；

存活率(SR)=末尾數(shù)/初始尾數(shù)×100%；

肝體比(HSI)=肝臟質(zhì)量/體質(zhì)量×100%；

臟體比(VSI)=內(nèi)臟質(zhì)量/體質(zhì)量×100%；

脂肪系數(shù)(AI)=腸系膜脂肪質(zhì)量/體質(zhì)量×100%；

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，采用SPSS17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，采用Duncan’s氏法多重比較檢驗(yàn)，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆粕部分替代魚粉對鳡生長性能的影響

由表2可知，豆粕部分替代魚粉對鳡的存活率沒有顯著影響(P>0.05)，各試驗(yàn)組均未出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，表明試驗(yàn)飼料能滿足鳡的存活要求。但顯著影響了鳡的生長、飼料系數(shù)和蛋白質(zhì)效率(P<0.05)，隨著試驗(yàn)飼料中魚粉含量降低，豆粕含量的上升，鳡魚終末體質(zhì)量、增質(zhì)量率和特定生長率有下降趨勢，當(dāng)豆粕替代量達(dá)到30%以后，其生長性能顯著低于對照組(A)，而飼料系數(shù)則顯著高于對照組。

表2 豆粕替代魚粉對鳡生長性能的影響

注：同列數(shù)據(jù)后無字母或有相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

2.2 豆粕部分替代魚粉對鳡形體指標(biāo)的影響

由表3可知，與對照組相比，各試驗(yàn)組采用豆粕不同水平替代魚粉對鳡的HSI、CF和AI均無顯著影響，試驗(yàn)組B、C和D 的VSI均明顯低于對照組(P<0.05)， 試驗(yàn)組E和對照組A沒有顯著性差異。

表3 豆粕替代魚粉對鳡形體指標(biāo)的影響

2.3 豆粕部分替代魚粉對鳡肌肉成分的影響

由表4可知，與對照組相比，各個(gè)豆粕替代試驗(yàn)組鳡肌肉水分、 粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量沒有顯著性差異，同時(shí)，各組肌肉粗脂肪含量呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，C組肌肉脂肪水平達(dá)到最低。

表4 豆粕替代魚粉對鳡肌肉成分的影響

2.4 豆粕部分替代魚粉對鳡血漿生化指標(biāo)的影響

由表5可知，隨著飼料中豆粕含量的升高，各個(gè)處理組的SOD活力呈現(xiàn)上升趨勢，相對于對照組(A)，20%替代及以上各組有顯著性影響(P<0.05)；各組LYZ、TG和Glu呈現(xiàn)先降低后上升的趨勢，30%替代組達(dá)到最低，且B組、C組和D組沒有顯著性差異；TC呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。

表5 豆粕替代魚粉對鳡血漿生化指標(biāo)的影響

3 討論

3.1 豆粕替代魚粉對鳡生長指標(biāo)的影響

魚用配合飼料中動(dòng)植物蛋白源的比例與養(yǎng)殖品種和食性等多種因子相關(guān)，通常選用飼料利用率和魚生長率作為養(yǎng)殖指標(biāo)[6]。本研究表明，10%和20%的豆粕替代魚粉對鳡的生長性能沒有明顯的不利影響，然而，30%和40%替代組則明顯降低了鳡的WGR和SGR，顯著提高了鳡的FC等生長指標(biāo)。分析其原因，可能由于鳡屬于典型的肉食性魚類，對蛋白質(zhì)和氨基酸的要求高，雖然可以通過平衡營養(yǎng)素來一定程度地替代魚粉而不顯著降低其生長性能，但是由于豆粕中氨基酸不平衡和抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在[7]，超過一定范圍的替代仍然會(huì)對鳡的生長帶來負(fù)面影響，Wilson認(rèn)為魚類的生長性能與飼料中的必需氨基酸平衡程度成正相關(guān)[8]，有研究表明氨基酸的消化吸收率同飼料中蛋白源呈正相關(guān)，添加高質(zhì)量的蛋白源能明顯提高飼料中氨基酸的消化率[9]。此外，不同魚種對豆粕的耐受程度不同，鳡屬于兇猛肉食性魚類，對豆粕的耐受性相對于草食性和雜食性魚類較差。

毛盼等研究發(fā)現(xiàn)，青魚幼魚飼料中魚粉含量不低于20%便不會(huì)對青魚的生長造成負(fù)面影響[10]；Hernandez等研究指出，豆粕替代魚粉比例為60%時(shí)不會(huì)影響尖吻重牙鯛的生長[11]。當(dāng)豆粕替代魚粉量低于34%時(shí)，對大西洋鮭(90 g)的生長沒有產(chǎn)生抑制作用[12]；對大規(guī)格大西洋鮭的研究有類似的結(jié)論[13]。本試驗(yàn)采用大規(guī)格鳡為試驗(yàn)對象，推測鳡幼魚也有類似效果，此外本試驗(yàn)采用膨化飼料飼喂鳡，經(jīng)過高溫膨化后，飼料中的蛋白酶抑制因子、大豆凝集素等抗?fàn)I養(yǎng)因子的活性大大降低，可以提高鳡對飼料的利用率，目前還沒有關(guān)于鳡飼料中植物蛋白替代魚粉的報(bào)道，因此，生產(chǎn)顆粒飼料飼喂鳡的替代比例還有待進(jìn)一步研究。

3.2 豆粕替代魚粉對鳡形體指標(biāo)的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，采用豆粕替代魚粉對鳡的形體指標(biāo)(HSI、CF和AI)沒有產(chǎn)生顯著影響，這與Biswas等[14]在真鯛、Zhou等[15]在軍曹魚和王桂芹等[16]在翹嘴紅鲌的研究結(jié)果相似，表明本試驗(yàn)飼料并未對鳡的肝臟造成負(fù)面影響，各個(gè)試驗(yàn)組CF沒有顯著性差異，說明鳡的營養(yǎng)狀態(tài)良好。但是，鳡VSI呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，試驗(yàn)B組、C組、D組鳡的VSI顯著低于對照組，試驗(yàn)E組和對照組無顯著性差異，推測可能是試驗(yàn)E組由于豆粕的增加，超過鳡對豆粕的耐受限度而處于亞健康狀態(tài)，而對照組則可能因?yàn)闋I養(yǎng)過剩導(dǎo)致了內(nèi)臟質(zhì)量顯著高于其他試驗(yàn)組，王廣軍等在軍曹魚幼魚上有類似的研究結(jié)果[17]。

3.3 豆粕替代魚粉對鳡肌肉成分的影響

豆粕替代飼料魚粉蛋白后，在不同的試驗(yàn)中對魚的生化成分影響并不一致。使用豆粕替代魚粉后，對大西洋鮭[18]、尖齒胡子鲇[19]和金頭鯛[20]的魚體粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和水分均無顯著影響。本試驗(yàn)選用鳡的肌肉生化成分對養(yǎng)殖魚品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著豆粕替代魚粉比例的升高，鳡肌肉的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和水分沒有顯著影響，這和Zhou等在軍曹魚上的研究結(jié)果[15]相似。在本試驗(yàn)中，隨著豆粕替代魚粉比例的升高，鳡肌肉中粗脂肪呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，20%替代組(C組)達(dá)到最低，但是各試驗(yàn)組差異并不顯著。推測原因可能與飼料中較高的豆粕含量有關(guān)，因?yàn)榇蠖怪械姆堑矸鄱嗵菚?huì)影響魚類對飼料中脂肪的消化和吸收，降低長鏈飽和脂肪酸的消化率[21]，此外，由于養(yǎng)殖周期較短，粗脂肪含量降低這種趨勢并未完全表現(xiàn)出來。

3.4 豆粕替代魚粉對鳡血漿生化指標(biāo)的影響

血漿生化指標(biāo)可以反映魚的健康狀況和身體狀況。SOD是一種生物活性蛋白，可以清除魚體內(nèi)超氧化離子和自由基，保護(hù)細(xì)胞[22]。LYZ是具有抗菌活性的水解酶，可以破壞細(xì)胞壁致使細(xì)菌裂解[23]，其活性高低是衡量魚體免疫狀態(tài)的指標(biāo)之一。本試驗(yàn)中，SOD活力隨著豆粕替代比例的上升而上升，說明鳡處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，這可能是由于豆粕對鳡的肝腸道有一定的刺激作用。此外，食物是否充足[24]，飼料中外加油脂的氧化程度[25]都會(huì)影響魚類的抗氧化能力；隨著豆粕替代魚粉的比例上升，鳡血漿LYZ呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，30%替代組達(dá)到最低，10%～30%替代組沒有顯著差異，Marja等指出血清中LYZ活性與循環(huán)系統(tǒng)中白細(xì)胞數(shù)量成正相關(guān)關(guān)系，這就意味著0%替代組和40%替代組循環(huán)系統(tǒng)中白細(xì)胞數(shù)量較多，推測可能由于這2組鳡處于亞健康狀態(tài)，說明一定范圍內(nèi)，適量添加豆粕有利于鳡處于健康的生理狀態(tài)[26]，這與向梟等在齊口裂腹魚上的研究結(jié)果[27]類似。

甘油三酯是反映體內(nèi)脂肪代謝水平的重要生理指標(biāo)，其含量上升，則表明肝臟中堆積的脂肪較多，易導(dǎo)致脂肪肝、肝肥大等癥狀。本試驗(yàn)中，各試驗(yàn)組血漿TG含量隨著飼料豆粕含量的上升呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，30%替代組為最低，且10%～30%替代組未出現(xiàn)顯著性差異，表明一定范圍內(nèi)，適量添加豆粕能減輕鳡脂肪肝的發(fā)生，但是替代比例不能超過30%，這與本試驗(yàn)所測得的血漿LYZ活力的趨勢一致。膽固醇是皮質(zhì)激素和性激素的前體，對機(jī)體代謝、脂肪代謝和蛋白代謝都有重要作用。有研究表明，植物產(chǎn)物的類雌激素異黃酮會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物體內(nèi)的膽固醇含量降低[28]，Kaushik等也證實(shí)豆粕有低膽固醇血效應(yīng)[29]。Kaushik等指出，當(dāng)植物蛋白替代魚粉后，會(huì)導(dǎo)致舌齒鱸血漿膽固醇含量降低[30]。但是，本試驗(yàn)鳡血漿膽固醇卻呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，推測可能由于本試驗(yàn)飼料在豆粕替代魚粉比例上升的基礎(chǔ)上，不斷添加了肉骨粉導(dǎo)致的。膽固醇對于動(dòng)物組織和細(xì)胞有著重要的作用，不僅參與形成細(xì)胞膜，而且是合成膽汁酸的原料，因此進(jìn)一步研究鳡的膽固醇變化的原因具有重要的意義。血糖是衡量魚體糖代謝的重要指標(biāo)，有研究指出血清中的葡萄糖含量越高，魚體的生長就越差[10，31]。本試驗(yàn)，隨著豆粕替代比例的上升，試驗(yàn)鳡的血漿血糖濃度呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，說明一定范圍內(nèi)適當(dāng)使用豆粕替代魚粉對鳡糖代謝有促進(jìn)作用。

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下，飼料中使用豆粕替代20%的魚粉并不會(huì)對鳡增質(zhì)量率、特定生長率、飼料系數(shù)和蛋白質(zhì)效率產(chǎn)生顯著性影響，在一定范圍內(nèi)，使用豆粕替代不超過30%的魚粉有利于鳡處于健康的生理狀態(tài)，綜合各項(xiàng)指標(biāo)得出，鳡飼料中可添加豆粕來部分替代魚粉，但不能超過30%的替代比例，最佳替代比例為20%。