不同蛋白水平飼料對(duì)光倒刺鲃?dòng)佐~生長、消化酶及體成分的影響

■李 成 秦 溱 李金龍 何志剛 伍遠(yuǎn)安 黃華偉 向 勁 程小飛

（1.湖南省水產(chǎn)科學(xué)研究所，湖南長沙410153；2.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；3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，湖南長沙 410128）

光倒刺鲃(Spinibarbus hollandi Oshima)屬鯉科、鲃亞科[1]的淡水魚類，廣泛分布于長江流域。具有生長速度快，適應(yīng)力強(qiáng)，且肉質(zhì)鮮嫩，深受養(yǎng)殖者和消費(fèi)者青睞，近年來，隨著光倒刺鲃人工繁殖[2-3]和苗種技術(shù)[4-5]不斷成熟，養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大，良好的經(jīng)濟(jì)效益，使其成為一種極具市場潛力的名優(yōu)淡水魚產(chǎn)品。但目前對(duì)光倒刺鲃營養(yǎng)與飼料的研究報(bào)道仍不多見，生產(chǎn)上沒有專門的配合飼料，養(yǎng)殖戶大多采用其他混養(yǎng)魚料投喂，飼料蛋白水平不一，導(dǎo)致生長速度較慢、養(yǎng)殖效益欠佳，嚴(yán)重制約著光倒刺鲃規(guī)模化產(chǎn)業(yè)化養(yǎng)殖的發(fā)展。因此，對(duì)光倒刺鲃的營養(yǎng)需求進(jìn)行系統(tǒng)研究已成為養(yǎng)殖業(yè)迫切需求。

蛋白質(zhì)是魚類飼料中最重要的營養(yǎng)成分[6]，其含量水平對(duì)魚類生長有著決定性的影響。蛋白質(zhì)含量不足，將導(dǎo)致魚類生長遲緩甚至停滯；蛋白質(zhì)含量過高，則加重魚體代謝負(fù)擔(dān)，氨氮排放過量，影響水質(zhì)環(huán)境，進(jìn)而抑制魚類生長，且飼料成本不經(jīng)濟(jì)。因此，研究魚類最適蛋白質(zhì)需求量，對(duì)改善飼料品質(zhì)，降低養(yǎng)殖成本，提高生產(chǎn)效益有著重要意義。本研究通過探討不同飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)光倒刺鲃?dòng)佐~生長及消化能力的影響分析，來確定其最適蛋白質(zhì)需求量，為專屬配合飼料的開發(fā)提供理論數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)飼料

以白魚粉和豆粕為蛋白源，大豆油為脂肪源，玉米淀粉為能量平衡物質(zhì)，1%三氧化二鉻為外源指示劑，配制6組等能飼料，蛋白質(zhì)含量分別為24%、28%、32%、36%、40%和44%，分別表示為D1、D2、D3、D4、D5和D6（表1）。配制飼料前，先將飼料原料粉碎、過篩、混勻、制粒，保存于-20℃待用。

1.2 飼養(yǎng)與管理

養(yǎng)殖系統(tǒng)由22個(gè)80 cm×50 cm×60 cm玻璃缸組成，地下水為水源，經(jīng)水塔儲(chǔ)存后流入養(yǎng)殖缸，試驗(yàn)期間水溫為(26±2)℃，溶氧在5 mg/l以上，pH值為6.5～7.3，氨氮為0.005～0.025 mg/l。

試驗(yàn)魚為當(dāng)年同批人工孵化的光倒刺鲃?dòng)佐~，試驗(yàn)前在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)集中馴化2周，馴化期間以D1作為馴化飼料，每日上午8：00～9:00和下午16:00～17:00投喂兩次，達(dá)飽足。正式試驗(yàn)前停食24 h，挑選規(guī)格均勻、健康的幼魚進(jìn)行分組。試驗(yàn)幼魚初始平均重為(4.33±0.12)g，隨機(jī)分成6組，每組設(shè)3個(gè)重復(fù)，每缸放養(yǎng)30尾，每日以魚體重的3%～5%分兩次投喂，養(yǎng)殖試驗(yàn)進(jìn)行8周。

1.3 樣品采集、分析及計(jì)算

1.3.1 生長指標(biāo)

試驗(yàn)初始和結(jié)束時(shí)分別對(duì)各缸的試驗(yàn)魚進(jìn)行記數(shù)、稱重。

增重率(WG，%)=(試驗(yàn)?zāi)~總重-試驗(yàn)初魚總重)/試驗(yàn)初魚總重×100

特定生長率(SGR，%/d)=100×(ln魚體終重－ln魚體始重)/試驗(yàn)天數(shù)

飼料效率(FE，%)=100×魚體增重量/干飼料攝入量

表1 試驗(yàn)飼料配方及營養(yǎng)水平（%干重）

表觀消化率(ADC，%)=100×(1-飼料中Cr2O3含量/糞便中Cr2O3含量)

蛋白質(zhì)表觀消化率(%)=100×[1-(飼料中Cr2O3含量×糞便中蛋白質(zhì)含量)/(糞便中Cr2O3含量×飼料中蛋白質(zhì)含量)]

肥滿度(CF，%)=(魚體重/魚體長3)×100

臟體比(HSI，%)=100×(內(nèi)臟重/魚體重)

肝體比(VSI，%)=100×(肝胰臟重/魚體重)

1.3.2 生理生化指標(biāo)

試驗(yàn)結(jié)束后，每個(gè)缸隨機(jī)取5尾光倒刺鲃置死后，迅速解剖取其肝臟和腸道，除去腸道內(nèi)容物和附著物，用冰生理鹽水清洗，濾紙吸干后稱重，剪碎后置于冰水浴勻漿，離心機(jī)6 000 r/min離心15 min，取上清液，于24 h內(nèi)完成測定。谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、脂肪酶、淀粉酶、胰蛋白酶的測定采用南京建成生物工程研究所的試劑盒，腸道蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)法測定。

卡門氏單位定義：1 ml液體，反應(yīng)液總?cè)萘? ml，340 nm波長，1 cm光徑，25℃，1 min內(nèi)所生成的丙酮酸，使NADH氧化成NAD+而引起吸光度每下降0.001為1個(gè)卡門氏單位。

脂肪酶活力單位定義：在37℃條件下，每1 g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(gè)酶活力單位（U）。

淀粉酶活力單位定義：每1 mg組織蛋白在37℃與底物作用30 min，水解10 mg淀粉定義為1個(gè)酶活力單位（U）。

蛋白酶活力單位定義：在pH值8.0，37℃條件下，每毫克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(gè)酶活力單位（U）。

1.3.3 營養(yǎng)物質(zhì)成分測定

試驗(yàn)結(jié)束后，所采集的飼料、糞便和全魚均于-20℃保存，參考AOAC[7]的方法測定，其中水分測定采用105℃烘箱恒重法；灰分測定采用550℃馬弗爐灼燒法；粗脂肪、粗蛋白質(zhì)分別采用FOSS全自動(dòng)定氮儀和FOSS脂肪儀測定；Cr2O3含量采用濕法消化后，比色測定。

1.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS Statistics軟件進(jìn)行單因素方差分析處理，當(dāng)差異顯著時(shí)(P＜0.05)，則采用Duncan's法進(jìn)行多重比較。分析結(jié)果用“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 光倒刺鲃?dòng)佐~的生長性能（見表2）

由表2可知，飼料蛋白質(zhì)含量為40%時(shí)，光倒刺鲃?dòng)佐~的增重率和特定生長率顯著高于其他組(P＜0.05)。飼料效率隨飼料蛋白質(zhì)含量升高呈先升高后略降低，在D5(40%)達(dá)到最高(P＜0.05)；而飼料干物質(zhì)表觀消化率則隨飼料蛋白質(zhì)的增加而降低，但飼料中蛋白質(zhì)消化率在各組間差異不顯著(P＞0.05)。從形體指標(biāo)肥滿度上看，高蛋白組D5和D6肥滿度低于其他組，且D5組肥滿度最低；在肝體比和臟體比上，D5(40%)組略低于其他組，但各組間無明顯差異(P＞0.05)。

表2 飼料蛋白質(zhì)含量對(duì)光倒刺鲃?dòng)佐~生長的影響(n=3)

對(duì)飼料蛋白水平和光倒刺鲃增重率進(jìn)行多項(xiàng)式回歸分析，得到回歸方程為y=-0.017 7x3+1.804 1x2-57.824x+710.26（圖1），得出光倒刺鲃獲得最大增重時(shí)飼料中最適宜的蛋白水平為42.06%。

2.2 光倒刺鲃?dòng)佐~的體成分分析(見表3)

由表3可知，在攝食不同蛋白水平的飼料8周后，光倒刺鲃胴體成分表現(xiàn)出一定差異。胴體粗蛋白質(zhì)含量隨飼料蛋白水平的增加而逐漸升高，在D5(40%)組蛋白含量達(dá)最高，隨后表現(xiàn)出回落；而胴體脂肪含量在不同試驗(yàn)組間有顯著差異，且隨飼料蛋白水平的升高而不斷降低，兩者呈負(fù)相關(guān)；在水分和粗灰分上，各組間無明顯差異。

圖1 光倒刺鲃增重率與飼料蛋白水平的關(guān)系

表3 飼料蛋白水平對(duì)光倒刺鲃胴體成分的影響(%,n=3)

2.3 肝臟轉(zhuǎn)氨酶和腸道消化酶的活性分析(見表4)

由表4可知，不同蛋白水平飼料對(duì)光倒刺鲃?dòng)佐~肝臟轉(zhuǎn)氨酶和腸道消化酶活力有著不同影響。谷丙轉(zhuǎn)氨酶活力隨著飼料蛋白水平的升高呈現(xiàn)先降后升的趨勢；谷草轉(zhuǎn)氨酶在低蛋白組間無顯著差異，但在高蛋白D5(40%)和D6(44%)組中活力顯著增高(P＜0.05)，且D6(44%)組中兩種轉(zhuǎn)氨酶活力均含量最高。腸道脂肪酶和胰蛋白酶活力隨著飼料蛋白含量的升高而升高，且高蛋白組(D5和D6)均顯著高于低蛋白組(D1和D2)(P＜0.05)；而淀粉酶活力則表現(xiàn)相反，且在D6組活力最低(P＜0.05)。

3 討論

表4 飼料蛋白水平對(duì)光倒刺鲃轉(zhuǎn)氨酶和消化酶活力的影響(n=3)

3.1 飼料不同蛋白水平對(duì)光倒刺鲃?dòng)佐~生長性能及體成分的影響

眾所周知，蛋白質(zhì)是魚類生命活動(dòng)所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，是構(gòu)成魚體的主要成分，也是生命活動(dòng)的能量來源，故飼料中的蛋白質(zhì)水平直接影響著養(yǎng)殖對(duì)象的生長性能和生產(chǎn)效益；另一方面，飼料蛋白質(zhì)成本又直接決定飼料的生產(chǎn)成本，因此，研究養(yǎng)殖對(duì)象不同生長階段所需的最適蛋白量[8]，既能滿足魚類最佳生長性能對(duì)蛋白的需求，又能最大限度降低飼料生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖效益的最大化。

本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼料蛋白質(zhì)水平由24%增加至40%，光倒刺鲃?dòng)佐~的增重率(WG)、特定生長率(SGR)及飼料效率(FE)逐漸上升，在40%時(shí)達(dá)到最大且形體(CF)表現(xiàn)最好，表明在一定水平內(nèi)隨著飼料蛋白質(zhì)水平的升高能有效提高幼魚生長速率及魚體對(duì)飼料的利用效率，但隨著蛋白質(zhì)水平的增加，幼魚WG、SGR及FE均表現(xiàn)出不同程度的下降，說明過高的蛋白質(zhì)水平不但不能進(jìn)一步改善幼魚生長性能，還可能因蛋白質(zhì)攝入過多而引起機(jī)體代謝負(fù)荷，降低生長速率，這與很多在其他魚類上的研究相似[9-13]。通過對(duì)增重率進(jìn)行多項(xiàng)式回歸方程模擬，得出該生長階段的光倒刺鲃最適蛋白需求量為42.06%，這與林小植等[14]在中華倒刺鲃?dòng)佐~(10.36±1.40)g上的研究結(jié)果相似。

在胴體成分方面，該幼魚階段的光倒刺鲃胴體粗蛋白含量隨著飼料蛋白水平的提高而逐漸升高，且在D5(40%)組達(dá)最高，隨后趨至平穩(wěn)，一般而言，魚類各生長階段對(duì)飼料蛋白質(zhì)需求量是一定的，當(dāng)飼料蛋白水平在適宜范圍內(nèi)升高時(shí)，魚體將攝食到的飼料蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成自身所需要的蛋白質(zhì)以構(gòu)建機(jī)體并維持機(jī)體正常生理活動(dòng)，而當(dāng)飼料蛋白過高時(shí)，并不能被魚體有效利用合成為自身機(jī)體蛋白，多余的蛋白通過轉(zhuǎn)氨代謝分解成能源物質(zhì)或排除體外[15-16]。粗脂肪含量隨著飼料蛋白水平的升高而呈現(xiàn)降低的趨勢，這可能因?yàn)轱暳系鞍踪|(zhì)水平過低時(shí)，魚體內(nèi)蛋白質(zhì)合成不足，影響脂肪代謝酶的合成，造成體脂沉積，導(dǎo)致粗蛋白質(zhì)含量較低，而脂肪含量較高，當(dāng)飼料蛋白質(zhì)水平達(dá)到魚類的適宜時(shí)，具有合適的蛋能比，能夠促進(jìn)體內(nèi)代謝酶的合成，從而抑制體脂沉積，與楊蘭等[17]和呂耀平等[18]研究相似。在某些研究報(bào)道中，胴體灰分含量會(huì)隨著魚粉含量的升高而增加[19-20]，但在本研究中各試驗(yàn)組魚酮體灰分含量無明顯差異。

3.2 飼料不同蛋白水平對(duì)光倒刺鲃?dòng)佐~肝臟轉(zhuǎn)氨酶的影響

魚體內(nèi)氨基酸代謝的主要場所是在肝臟，肝細(xì)胞中含有多種與氨基酸代謝相關(guān)的酶，其中以谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶最為重要，在魚體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝方面發(fā)揮重要作用[21]，且谷丙和谷草轉(zhuǎn)氨酶含量是衡量肝功能正常與否的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。本研究通過對(duì)各組試驗(yàn)魚肝臟轉(zhuǎn)氨酶含量分析得出，肝臟GPT含量隨著飼料蛋白水平的升高而得到明顯緩解，但當(dāng)飼料蛋白質(zhì)含量過高(D6)時(shí)，GPT含量顯著上升(P＜0.05)，且GOT含量在D6組時(shí)也顯著高于其他組(P＜0.05)，說明在攝食低飼料蛋白時(shí)，魚體肝臟通過增強(qiáng)轉(zhuǎn)氨酶活性來促進(jìn)體內(nèi)氨基酸代謝，提高機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)的吸收利用，隨著飼料蛋白的升高，肝功能慢慢恢復(fù)正常，但當(dāng)飼料蛋白含量過高時(shí)，長期的高蛋白攝入量對(duì)魚體肝臟代謝產(chǎn)生壓力，導(dǎo)致肝細(xì)胞受損，大量GPT、GOT滲入血清中[22]，因此出現(xiàn)GPT和GOT含量在高蛋白組（D6）均顯著高于其他組的現(xiàn)象。

3.3 飼料不同蛋白水平對(duì)光倒刺鲃?dòng)佐~腸道消化能力的影響

干物質(zhì)表觀消化率是衡量飼料被腸道消化吸收程度及腸道消化能力的重要考衡指標(biāo)。糞便中Cr2O3含量直接反映出飼料的消化吸收程度。本試驗(yàn)結(jié)果表明，ADC隨飼料蛋白質(zhì)水平的升高而降低，且低蛋白組(D1和D2)的ADC顯著高于高蛋白組(D5、D6)(P＜0.05)，其原因是生物機(jī)體內(nèi)有完善的自我調(diào)節(jié)能力[23]，當(dāng)魚類攝入的外源食物蛋白不足以同時(shí)維持機(jī)體結(jié)構(gòu)組成和活動(dòng)能量時(shí)，機(jī)體會(huì)優(yōu)先利用外源蛋白質(zhì)合成機(jī)體結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過體內(nèi)酶活系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)，增強(qiáng)對(duì)外源食物中非蛋白類營養(yǎng)物質(zhì)糖類、脂類的消化吸收利用以補(bǔ)充生命活動(dòng)的能量需要，排出的有機(jī)物少，糞便中Cr2O3含量則相對(duì)升高[24]；反之，當(dāng)外源飼料中蛋白充足甚至過量時(shí)，機(jī)體會(huì)優(yōu)先選擇消化吸收蛋白質(zhì)和部分必需性營養(yǎng)素，而大部分的糖類物質(zhì)隨糞便排出體外，糞便中Cr2O3含量則相對(duì)降低。本試驗(yàn)中得出的腸道消化酶活力結(jié)果也從另一方面驗(yàn)證了這一解釋，腸道淀粉酶活力隨著飼料蛋白質(zhì)含量的升高而降低，且低蛋白組(D1、D2)淀粉酶活力顯著高于其他組(P＜0.05)；腸道胰蛋白酶活力隨著飼料蛋白質(zhì)含量顯著升高，然后趨于平穩(wěn)；而脂肪酶活力則與飼料蛋白呈現(xiàn)出正相關(guān)性，D6組時(shí)脂肪酶活力最高(P＜0.05)；原因可能是當(dāng)攝入的蛋白質(zhì)充足或過量時(shí)，機(jī)體生命活動(dòng)則以分解體內(nèi)脂肪而作為能量來源，因此脂肪酶在高蛋白(D6)時(shí)表現(xiàn)的活力最強(qiáng)，這與魚體成分分析中，D6組的粗脂肪含量最低，結(jié)果相互驗(yàn)證，但在高蛋白水平下，魚體內(nèi)脂肪代謝機(jī)理仍有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

通過飼料中蛋白質(zhì)含量與增重率指標(biāo)的回歸分析，光倒刺鲃該階段幼魚飼料蛋白質(zhì)的適宜含量為42.06%。