達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中營養(yǎng)物質的表觀消化率

吳金平 褚志鵬 陳細華 唐 丹 喬新美 李創(chuàng)舉 岳華梅 阮 瑞 劉 偉

(中國水產科學研究院長江水產研究所，農業(yè)部淡水生物多樣性保護重點實驗室，武漢 430223)

達氏鰉(Husodauricus)是鱘形目鱘科中2種鰉屬魚類之一，也是我國黑龍江流域2種土著鱘魚之一。以達氏鰉為母本、同產黑龍江的施氏鱘(Acipenserschrenckii)為父本雜交產生的“鱘龍1號”是目前我國主養(yǎng)鱘魚品種之一。目前已有一些關于鱘魚蛋白質、脂類、糖類、維生素和礦物質等需要量的研究[1-3]，但這些研究還不能滿足鱘魚產業(yè)的需求。據調查，產業(yè)用的鱘魚飼料配方主要參考鰻、鱉等，缺乏必要的基礎研究，同時尚沒有獲得任何一種鱘魚的全套營養(yǎng)學資料[4]，為此，開展鱘魚相關的飼料研究已迫在眉睫。

1 材料與方法

1.1 待測蛋白質原料與試驗飼料

試驗選用的6種蛋白質原料為魚粉、雞肉粉、肉骨粉、羽毛粉、雙低菜籽粕和玉米蛋白粉，其中魚粉(秘魯)、羽毛粉(不詳)、雙低菜籽粕(加拿大)和玉米蛋白粉(河南)來自武漢大北農水產科技有限公司；雞肉粉(美國)和肉骨粉(澳大利亞)來自于浙江興龍馬飼料有限公司，其營養(yǎng)水平及氨基酸組成見表1。以0.4%的二氧化鈦(TiO2)為指示劑，配制基礎飼料，其組成及營養(yǎng)水平見表2。所有原料粉碎后過60目篩，添加0.4%的TiO2作為標記物，采用逐級混勻法混合均勻制成基礎飼料。分別將魚粉、雞肉粉、肉骨粉、羽毛粉、雙低菜粕和玉米蛋白粉這6種蛋白質原料與基礎飼料按照3∶7的比例配制試驗飼料。取70%添加TiO2的基礎飼料和30%的待測蛋白質原料，充分混勻后，添加20%左右的水，再次混勻，用小型絞肉機制成直徑約3 mm的條狀飼料。風扇吹干后，置于-20 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 待測蛋白質原料的營養(yǎng)水平和氨基酸組成(干物質基礎)

1.2 試驗魚與養(yǎng)殖條件

達氏鰉受精卵來源于黑龍江撫遠江段野生個體自然繁殖的，受精卵運至長江水產研究所荊州太湖基地進行孵化培育，待體質量達到試驗要求的規(guī)格后進行分組。試驗開始前，挑選規(guī)格一致、表觀健康的初始體質量為(66.79±2.18) g的達氏鰉幼魚420尾，隨機分養(yǎng)于21個流水養(yǎng)殖桶(直徑105 cm，體積0.43 m3)中，每桶放魚20尾。分桶后，先用基礎飼料投喂，每天表觀飽食投喂2次(08:00、15:00)，基礎飼料投喂2周后，開始用試驗飼料投喂，每種試驗飼料投喂3桶魚，投喂1周后開始采用撈網收集成形的糞便，共收集10 d。試驗期間采取自然光照，水源為過濾后的地下水，水溫18.2～20.0 ℃，溶氧濃度≥ 5 mg/L，pH 7.8～8.2。

1.3 糞便收集

每天的上午和下午投喂后0.5 h進行排污，排出桶中殘余的飼料和糞便，于每天的10：00—13：00和17：00—18：00用密網撈取飽滿和成形的糞便，并放入對應編號的培養(yǎng)皿中，隨后置于-20 ℃冰箱中凍藏。待糞便收集至足夠的量后，于真空冷凍干燥機中干燥，干燥時間約72 h，粉碎后放入樣品袋中，于-40 ℃冰箱中冷藏備用。

1.4 指標測定

飼料和糞便的水分、粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分含量分別采用105 ℃烘干法(GB/T 6435—2014)、凱氏定氮法(GB/T 5009.5—2003)、索氏抽提法(GB/T 5009.6—2003)和灼燒稱重法(GB/T 5009.4—2003)測定，總能采用氧彈測熱儀(Parr-6200)直接測定，氨基酸含量采用氨基酸分析儀(安捷倫-1260)參照GB/T 5009.124—2016中方法測定，TiO2含量參照文獻[11]中方法測定。飼料總磷含量采用酸消化后比色法(GB/T 5009.87—2016)測定。

飼料(包括基礎飼料和試驗飼料)的粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸和總能表觀消化率按式(1)計算，飼料的干物質表觀消化率按式(2)計算:

ADCd(%)=[1-(Pf/Pd)×(Rd/Rf)]×100；

(1)

ADCdm(%)=[1-(Rd/Rf)]×100。

(2)

表2 基礎飼料組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)

1)預混料為每千克飼料提供Premix provided the following per kg of the diet:VB150 mg，VB2200 mg，VB650 mg，VB1220 mg，葉酸 folic acid 15 mg，VC 325 mg (30%)，泛酸 pantothenate 400 mg，肌醇 inositol 1 500 mg，D-生物素D-biotin 5 mg (2%)，煙酸 niacin 750 mg，VA 2.5 mg，VE 100 mg (50%)，VD32 mg，VK 20 mg，Ca(H2PO4)21 800 mg，KH2PO41 350 mg，NaCl 500 mg，MgSO4·7H2O 750 mg，NaH2PO4·2H2O 650 mg，KI 1.5 mg，COSO4·6H2O 2.5 mg，CuSO4·5H2O 15 mg，ZnSO4·7H2O 350 mg，F(xiàn)eSO4·7H2O 1 250 mg，MnSO4·4H2O 80 mg，Na2SeO36.00 mg。2)營養(yǎng)水平均為實測值。Nutrient levels were all measured values.

式中：ADCd為試驗飼料的粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸或總能表觀消化率(%)；ADCdm為試驗飼料的干物質表觀消化率；Pf為糞便中粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸含量(質量分數(shù)，%)或總能(MJ/kg)；Pd為試驗飼料中粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸含量(質量分數(shù)，%)或總能(MJ/kg)；Rd為試驗飼料中TiO2的含量(質量分數(shù)，%)；Rf為糞便中TiO2的含量(質量分數(shù)，%)，6種待測蛋白質原料的營養(yǎng)物質表觀消化率按式(3)計算：

ADCi=ADCt+[(ADCt-ADCr)×(0.7×Er)/(0.3×Ei)]。

(3)

式中：ADCi為待測蛋白質原料的干物質、粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸或總能的表觀消化率(%)；ADCt為含30%待測蛋白質原料的試驗飼料的干物質、粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸或總能表觀消化率(%)，根據式(2)計算；ADCr為基礎飼料的干物質、粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸或總能表觀消化率(%)，根據式(1)計算；Er為基礎飼料中干物質、粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸含量(質量分數(shù)，%)或總能(MJ/kg)；Ei為待測蛋白質原料中干物質、粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸含量(質量分數(shù)，%)或總能(MJ/kg)。

1.5 數(shù)據處理與分析

試驗結果以平均值±標準差表示。所有數(shù)據采用SPSS 22.00軟件，經one-way ANOVA和Duncan氏法多重比較，P<0.05表示組間有顯著性差異。

2 結 果

達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中干物質、粗蛋白質、粗脂肪和總能的表觀消化率見表3。達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中干物質表觀消化率為54.79%～88.07%，其中魚粉的干物質表觀消化率最高，雞肉粉次之，均達到80%以上，二者顯著高于肉骨粉和雙低菜籽粕(P<0.05)；肉骨粉的干物質表觀消化率最低，與其他蛋白質原料相比差異顯著(P<0.05)；羽毛粉的干物質表觀消化率為72.35%，與雞肉粉、雙低菜籽粕和玉米蛋白粉無顯著差異(P>0.05)。達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中粗蛋白質的表觀消化率較高，均在73%以上，其中魚粉的粗蛋白質表觀消化率最高為89.47%，顯著高于其他蛋白質原料(P<0.05)；雞肉粉次之，為81.14%，與肉骨粉、雙低菜籽粕和玉米蛋白粉差異不顯著(P>0.05)；羽毛粉的粗蛋白質表觀消化率最低，為73.62%，與肉骨粉差異不顯著(P>0.05)，與其他蛋白質原料差異顯著(P<0.05)。達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中總能的表觀消化率為66.64%～103.18%，其中魚粉的總能表觀消化率最高，雞肉粉次之，均達到89%以上，二者顯著高于肉骨粉和羽毛粉(P<0.05)；羽毛粉的總能表觀消化率最低，為66.64%，顯著低于魚粉、雞肉粉和玉米蛋白粉(P<0.05)，與肉骨粉和雙低菜籽粕差異不顯著(P>0.05)。達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中粗脂肪的表觀消化率均在99%以上，6種蛋白質原料之間差異不顯著(P>0.05)，其中雙低菜籽粕的粗脂肪表觀消化率最高，為100.74%。

表3 達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中干物質、粗蛋白質、粗脂肪和總能的表觀消化率

同列數(shù)據肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05)。Values in the same column with different letter superscripts were significantly different (P<0.05).

達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中氨基酸的表觀消化率見表4。各蛋白質原料中各氨基酸的表觀消化率與其粗蛋白質的表觀消化率呈相同的變化趨勢。6種蛋白質原料中，魚粉的總氨基酸表觀消化率是最高的，為98.62%，與其他蛋白質原料差異顯著(P<0.05)；羽毛粉的總氨基酸表觀消化率在6種蛋白質原料中是最低的，為51.27%，與其他蛋白質差異顯著(P<0.05)；雞肉粉、雙低菜籽粕和玉米蛋白粉的總氨基酸表觀消化率居中，這3種蛋白質原料之間無顯著差異(P>0.05)，并均顯著高于肉骨粉(P<0.05)。

表4 達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中氨基酸的表觀消化率

同行數(shù)據肩標不同字母表示差異顯著(P<0.05)。Values in the same row with different letter superscripts were significantly different (P<0.05).

3 討 論

3.1 外源指示劑和營養(yǎng)物質表觀消化率計算方法的選擇

本試驗采用Cho等[12]的方法配制試驗飼料，即用待測原料取代一部分基礎飼料，取代比例為30%。但Cho等[12]的計算方法沒有考慮到基礎飼料和待測原料的養(yǎng)分對測定結果的影響。為此，采用Bureau等[13-14]在Cho等[12]研究的基礎上對計算方法進行了改進[公式(2)]，進一步減小了因基礎飼料與待測原料的養(yǎng)分差異導致對待測原料營養(yǎng)物質表觀消化率的影響，從而提高了結果的準確度。

根據營養(yǎng)成分及指示劑在糞便和飼料中的含量，間接測定動物對飼料原料營養(yǎng)物質的利用率，是研究動物對飼料消化率的常見方法。常見的指示劑有TiO2、三氧化二釔、二氧化鈦和酸不溶灰分等。TiO2具有化學性質穩(wěn)定，不溶于水和稀酸，攝入2～3 g/d對動物無害，并能完全排泄到糞中(95%以上的回收率)等特點。與其他指示劑相比，TiO2具有回收率變異較小，不改變飼料顏色，無致癌性，可合法添加，檢測靈敏度高，在飼料中的添加量低(一般為0.2%～0.5%)等優(yōu)點[15-16]。因此，本試驗選用TiO2為指示劑，以確保數(shù)據的準確性。

3.2 達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中營養(yǎng)物質的表觀消化率

飼料能量的消化率反映了魚類對飼料中蛋白質、脂肪和碳水化合物的總體可利用程度。達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中總能的表觀消化率類似于干物質表觀消化率的變化趨勢。6種蛋白質原料中，以魚粉(本試驗測得魚粉的總能表觀消化率>100%)和雞肉粉的總能表觀消化率較高，雙低菜籽粕和玉米蛋白粉居中，肉骨粉和羽毛粉較低。本試驗中，雙低菜籽粕和玉米蛋白粉的干物質和總能表觀消化率均低于魚粉，與在烏蘇鱧[19]、大黃魚[20](Pseudosciaenacrocea)和歐洲鰉[10]等上的研究結果一致，這可能是因為植物性蛋白質中纖維素所占比例較高，而水生動物缺乏消化纖維素的酶系統(tǒng)，飼料中的纖維素不易被魚類消化吸收[21]，而高含量的纖維素(>8%)可能降低魚類對飼料干物質和能量的消化率[22]。達氏鰉幼魚對羽毛粉的干物質和總能表觀消化率分別為72.35%、66.64%，與雜交鱘[8]、西伯利亞鱘[9]和團頭魴[23](Megalobramaamblycephala)對羽毛粉的干物質和總能表觀消化率的結果較為接近。

本試驗中，達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中粗脂肪的表觀消化率都在99%以上，表明鰉幼魚有很強的利用蛋白質原料中脂肪的能力，這與姜雪姣等[23]報道的團頭魴對膨化羽毛粉和玉米蛋白粉的粗脂肪表觀消化率(95.7%、103.4%)，Che等[19]報道的烏蘇鱧對魚粉和肉骨粉的粗脂肪表觀消化率(94.07%、91.01%)和Safari等[10]報道的歐洲鰉亞成魚對魚粉的粗脂肪表觀消化率(98.1%)的結果較為一致。但達氏鰉幼魚對玉米蛋白粉和雙低菜籽粕的粗脂肪表觀消化率是高于歐洲鰉亞成魚[10]和烏蘇鱧[19]的。

蛋白質原料中蛋白質的質量是影響魚類營養(yǎng)的首要因子，而魚類對其蛋白質的消化率是判斷原料可利用性的重要指標[24]。本試驗中，各蛋白質原料的粗蛋白質表觀消化率均在73%以上，其中魚粉和雞肉粉的粗蛋白質表觀消化率分別達到89.47%和81.14%，均高于雙低菜低粕(79.52%)和玉米蛋白粉(79.52%)，這可能與以下2個方面的因素有關：一是植物蛋白質存在必需氨基酸的不平衡性[25]；二是植物蛋白質存在抗營養(yǎng)因子[26-27]，會影響魚類的消化吸收。本試驗中，雙低菜籽粕和玉米蛋白粉的粗蛋白質表觀消化率均接近80%，表明上述2種蛋白質原料也能較好地被達氏鰉幼魚消化吸收。Sullivan等[28]認為植物蛋白質原料雖然不具有動物蛋白質原料那樣高的粗蛋白質含量，但是許多植物蛋白質原料能夠像動物蛋白質原料一樣被肉食性魚類和雜食性魚類有效地消化，因此，植物蛋白質原料雙低菜籽粕和玉米蛋白粉也可以作為達氏鰉幼魚人工配合飼料的蛋白質來源之一。達氏鰉幼魚對羽毛粉的粗蛋白質表觀消化率為73.62%、低于西伯利亞鱘[9]的88.2%，接近歐洲鰉[10]的75%，高于雜交鱘[8]的50.54%；達氏鰉幼魚對肉骨粉的粗蛋白質表觀消化率為76.24%，低于雜交鱘[8]的84.95%、西伯利亞鱘[9]的83.9%，接近雜交鱘[8]的77.54%，究其原因，一方面可能是雜交鱘在消化吸收方面的遺傳特性與其他鱘有差異[8]；另一方面可能是受原料加工方式及來源不同的影響，原料及營養(yǎng)成分的差異也可導致消化吸收的差異[8]。

本試驗中，達氏鰉幼魚對各蛋白質原料中氨基酸和粗蛋白質的表觀消化率變化趨勢較為一致，同時發(fā)現(xiàn)不同的蛋白質原料中同一種氨基酸的表觀消化率有很大的差異，同種蛋白質原料中不同種氨基酸的表觀消化率也存在很大的差異，這與部分學者的報道[23,29]相一致。本試驗中，除羽毛粉和肉骨粉外，達氏鰉幼魚對其他4種蛋白質原料的總氨基酸表觀消化率均在80%以上，表明達氏鰉幼魚對這4種蛋白質原料中的大部分氨基酸都能有效的利用。而達氏鰉幼魚對羽毛粉和肉骨粉的總氨基酸表觀消化率均在70%以下，這可能與原料來源、新鮮度、營養(yǎng)組成和加工工藝等因素有關。

4 結 論

綜上所述，達氏鰉幼魚對6種蛋白質原料中干物質、粗蛋白質、粗脂肪、總能及總氨基酸和必需氨基酸的表觀消化率均以魚粉最好，雞肉粉、雙低菜籽粕和玉米蛋白粉次之，羽毛粉和肉骨粉較差，表明對于達氏鰉幼魚而言，雞肉粉、雙低菜籽粕和玉米蛋白粉可以作為其優(yōu)質的動植物蛋白質來源之一。對于羽毛粉和肉骨粉，由于受到原料品質和加工工藝的影響，其營養(yǎng)成分變異范圍較大，因此在使用時應考慮新鮮度、來源和營養(yǎng)組成等因素，并控制其在達氏鰉幼魚飼料中的用量。