凡納濱對(duì)蝦對(duì)黑水虻幼蟲(chóng)粉營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率

■ 易昌金 胡俊茹 胡 毅 王國(guó)霞 趙紅霞 何 飛 黃燕華 *

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所，廣東廣州510640；3.廣州飛禧特水產(chǎn)科技有限公司，廣東廣州510640；4.廣東省動(dòng)物育種與營(yíng)養(yǎng)公共實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510640；5.廣東省畜禽育種與營(yíng)養(yǎng)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州510640）

隨著近年來(lái)魚(yú)粉價(jià)格的居高不下，為有效的降低飼料成本，尋找水產(chǎn)飼料中新型替代蛋白源成為了近年來(lái)研究熱點(diǎn)[1]。飼料原料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率作為配制營(yíng)養(yǎng)均衡飼料前提條件，它反映了動(dòng)物對(duì)飼料原料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的程度及該飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2]。黑水虻(Hermitia illucens)是我國(guó)廣泛分布且具有多種有益屬性的雙翅目水虻科昆蟲(chóng)，幾乎可以在所有腐爛有機(jī)物上大量繁殖生長(zhǎng)且能夠?qū)⑿笄菁S便中大約50%有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為幼蟲(chóng)的生物質(zhì)，具有繁殖能力強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快、轉(zhuǎn)化效率高、食性廣泛、適應(yīng)能力強(qiáng)、個(gè)體較大、易于收集等特點(diǎn)，具有極大的開(kāi)發(fā)潛力[3]。黑水虻幼蟲(chóng)和預(yù)蛹具有很高的飼料價(jià)值，研究發(fā)現(xiàn)黑水虻幼蟲(chóng)或預(yù)蛹干物質(zhì)粗蛋白質(zhì)達(dá)42%～45%，粗脂肪達(dá)31%～34.8%，灰分達(dá)8%～14.6%，黑水虻幼蟲(chóng)粉可以部分或者全部替代斑點(diǎn)叉尾鮰(Ictaluruspunctatus)[4]、羅非魚(yú)（Oreochromisaure?us）[4]、虹鱒魚(yú)（Oncorhynchusmykiss）[5]、大菱鲆（Psetta maxima）[6]、大西洋鮭（Salmosalar）[7]、建鯉（Cyprinuscarpi?ovar.Jian）[8]、黃顙魚(yú)（Peltobagrusfulvidraco）[9]、歐洲鱸魚(yú)（European seabass）[10]和凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vanna?mei）[11]飼料中的魚(yú)粉，黑水虻的飼料價(jià)值開(kāi)發(fā)已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，但水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)于黑水虻幼蟲(chóng)粉營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的研究目前尚未報(bào)道。

凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei）隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門(mén)（Arthropoda）、十足目（Decapoda）、對(duì)蝦科（Penacidea）、對(duì)蝦屬(Penaeus)，又稱(chēng)南美白對(duì)蝦，原產(chǎn)自中南美太平洋水域，因其具有多種優(yōu)良屬性而成為了世界養(yǎng)殖最廣泛的蝦類(lèi)之一[12]。我國(guó)自1988年引進(jìn)凡納濱對(duì)蝦到目前的養(yǎng)殖產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到100萬(wàn)噸左右[13]，而魚(yú)粉在飼料配方中的占比達(dá)到了30%左右，飼料成本居高不下。因此，開(kāi)展凡納濱對(duì)蝦對(duì)雞糞和餐廚廢棄物養(yǎng)殖黑水虻幼蟲(chóng)粉營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的研究，為評(píng)價(jià)不同來(lái)源黑水虻幼蟲(chóng)粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及其開(kāi)發(fā)利用提供理論參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)飼料

飼料原料主要有魚(yú)粉、花生粕、豆粕等易購(gòu)原料且粉碎至全部過(guò)80目篩，基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。額外添加0.04%的氧化釔(Y2O3)做外源性指示劑,按照30%的待測(cè)原料和70%的基礎(chǔ)日糧配制試驗(yàn)飼料。黑水虻幼蟲(chóng)粉由廣州飛禧特水產(chǎn)科技有限公司提供，營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表2。采用逐級(jí)擴(kuò)大法將各大飼料原料混合均勻后，再加入30%的水混合均勻，使用雙螺桿擠壓機(jī)制成粒徑為1.0 mm的顆粒飼料，在55℃條件下烘干，自然冷卻裝袋密封置于-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 基礎(chǔ)飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

表2 待測(cè)原料(黑水虻幼蟲(chóng)粉)的營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ)，%)

1.2 試驗(yàn)蝦及飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)用蝦購(gòu)于廣州市番禺對(duì)蝦養(yǎng)殖場(chǎng)，飼養(yǎng)試驗(yàn)在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所水產(chǎn)研究中心室內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進(jìn)行。將購(gòu)買(mǎi)的蝦消毒后暫養(yǎng)于水泥池中，所有蝦先用商品飼料(番禺對(duì)蝦養(yǎng)殖場(chǎng)提供)與基礎(chǔ)飼料混合暫養(yǎng)1周。試驗(yàn)挑選360尾平均體重(6.54±0.06)g的凡納濱對(duì)蝦放入9個(gè)圓柱形玻璃纖維缸(水體體積為300 L)中，每缸放養(yǎng)40尾，隨機(jī)分成3組，每組設(shè)置3個(gè)重復(fù)，采用飽食投喂法分別投喂3組飼料，每天投喂3次。每天測(cè)定pH值、氨氮、亞硝酸鹽并記錄死亡、投餌情況。光照為自然光源，試驗(yàn)期間水溫27～30℃，鹽度5‰～6‰，溶解氧＞6.0 mg/l，氨氮＜0.10 mg/l，亞硝酸鹽＜0.01 mg/l，pH 值7.6～7.9。試驗(yàn)為期40 d。

1.3 糞便收集

試驗(yàn)投喂7 d后開(kāi)始收集糞便。每天投飼40 min后開(kāi)始清理殘餌，投飼2 h后采用網(wǎng)撈法收集包膜完整的糞便，連續(xù)收集糞便到試驗(yàn)結(jié)束。將收集到的糞便60℃條件下烘干，粉碎后裝袋密封，-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 分析測(cè)定與計(jì)算

本試驗(yàn)中，水分含量采用105℃常壓干燥法（GB/T 6435—1986）測(cè)定；粗脂肪含量采用索氏抽提法（GB/T 6433—1994）測(cè)定；粗蛋白質(zhì)含量采用微量凱氏定氮法（GB/T 6432—1994）測(cè)定；灰分含量采用550℃灼燒法（GB/T 6438—1992）測(cè)定；氨基酸含量使用全自動(dòng)氨基酸分析儀（日立L-8900）測(cè)定；能量采用氧彈式能量?jī)x(5E-1C)測(cè)定；飼料及糞便中釔元素含量使用等離子體光譜儀（SPECTRO CIOS CCD）測(cè)定。

飼料干物質(zhì)的表觀消化率（%）=（1-St/Ft）×100

飼料中各營(yíng)養(yǎng)成分的表觀消化率（%）=[1-（Fn/Sn）×（St/Ft）]×100

式中：St——飼料中Y2O3的含量（%）；

Ft——蝦糞便中Y2O3的含量（%）；

Sn——飼料中某營(yíng)養(yǎng)成分的含量（%）；

Fn——蝦糞便中某營(yíng)養(yǎng)成分的含量（%）。

待測(cè)原料中粗蛋白質(zhì)、干物質(zhì)、氨基酸、粗脂肪及總能的表觀消化率計(jì)算公式[14]：

式中：Dm——待測(cè)原料中某營(yíng)養(yǎng)成分的表觀消化率(%);

Dh——試驗(yàn)飼料中某營(yíng)養(yǎng)成分的表觀消化率(%);

Di——基礎(chǔ)飼料中某營(yíng)養(yǎng)成分的表觀消化率(%);

Wi——攝取試驗(yàn)飼料中基礎(chǔ)飼料的重量(g)；

Xi——基礎(chǔ)飼料中某營(yíng)養(yǎng)成分的含量(%)；

Wn——攝取試驗(yàn)飼料的重量(g)；

Xn——試驗(yàn)飼料中某營(yíng)養(yǎng)成分的含量(%)。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel處理后，采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)表示為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”的形式，差異顯著性水平為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和總能的表觀消化率（見(jiàn)表3）

表3 凡納濱對(duì)蝦對(duì)兩種黑水虻幼蟲(chóng)粉的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、總能的表觀消化率(n=3，%)

由表3可知，凡納濱對(duì)蝦兩組黑水虻幼蟲(chóng)粉營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率中，粗脂肪的表觀消化率最高，分別是90.51%、90.43%；干物質(zhì)的表觀消化率最低，分別為82.15%、82.44%。但餐廚組與雞糞組兩組黑水虻幼蟲(chóng)粉之間的干物質(zhì)、粗脂肪、粗蛋白質(zhì)、總能的表觀消化率均未出現(xiàn)顯著性差異（P＞0.05）。

2.2 氨基酸的表觀消化率（見(jiàn)表4）

表4 凡納濱對(duì)蝦對(duì)試驗(yàn)原料中氨基酸的表觀消化率(%)

由表4可知，凡納濱對(duì)蝦對(duì)餐廚組黑水虻幼蟲(chóng)粉氨基酸的表觀消化率介于87.01%～95.43%之間，其中，必需氨基酸的表觀消化率介于91.05%～93.82%之間，均達(dá)到了90%以上，必需氨基酸中賴(lài)氨酸的表觀消化率高達(dá)93.82%。凡納濱對(duì)蝦對(duì)雞糞組黑水虻幼蟲(chóng)粉氨基酸的表觀消化率介于87.98%～94.77%之間，其中必需氨基酸的表觀消化率介于89.90%～94.22%。兩組黑水虻幼蟲(chóng)粉之間的各氨基酸的表觀消化率均未出現(xiàn)顯著性差異（P＞0.05）。

3 討論

3.1 表觀消化率的計(jì)算方法和糞便收集方法的選擇對(duì)表觀消化率的影響

為滿足凡納濱對(duì)蝦正常生長(zhǎng)對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)素的需求,本試驗(yàn)的試驗(yàn)飼料由30%的黑水虻幼蟲(chóng)粉和70%的基礎(chǔ)日糧配制而成,保證了待測(cè)原料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率測(cè)定結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性[15]。試驗(yàn)飼料與基礎(chǔ)飼料營(yíng)養(yǎng)成分存在一定差異，但Cho等[16]提出的表觀消化率計(jì)算公式忽略了待測(cè)原料營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)試驗(yàn)飼料營(yíng)養(yǎng)水平產(chǎn)生的影響及在消化吸收過(guò)程中產(chǎn)生的作用,故可能導(dǎo)致試驗(yàn)原料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的測(cè)定結(jié)果存在一定誤差。而游文章等[17]改進(jìn)的計(jì)算公式(具體公式見(jiàn)1.4)使待測(cè)原料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的計(jì)算結(jié)果更加科學(xué)和準(zhǔn)確。研究認(rèn)為，蝦類(lèi)排糞高峰時(shí)間段收集包膜完整的糞便顆?？梢暂^準(zhǔn)確反映出凡納濱對(duì)蝦對(duì)待測(cè)原料的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。目前，水產(chǎn)動(dòng)物糞便收集應(yīng)用較多的方法有：網(wǎng)撈法、虹吸法、解剖法、擠壓法、連續(xù)過(guò)濾法、積糞器法等[18]。本試驗(yàn)依據(jù)自身的試驗(yàn)條件及比較以往報(bào)道中所采用的各種糞便收集方法，網(wǎng)撈法能夠較虹吸法避免吸出時(shí)水壓力的沖擊，盡量保證包膜的完整性，同時(shí)具有快速、高效的優(yōu)勢(shì)，故在凡納濱對(duì)蝦排糞高峰期采用網(wǎng)撈法收集包膜完整的蝦糞樣進(jìn)行測(cè)定，這與以往研究消化率采用的測(cè)定方法相似[19]。

常用于水產(chǎn)動(dòng)物表觀消化率測(cè)定的外源惰性指示劑有Y2O3和Cr2O3等，有研究認(rèn)為,飼料中添加Cr2O3影響了鮭魚(yú)腸道微生物及糞便中脂肪酸的組成[20]。也有研究認(rèn)為,在羅非魚(yú)消化吸收過(guò)程中，Cr2O3與飼料中的其他組成成分在其腸道中移動(dòng)的速度存在不一致[21]，并且認(rèn)為飼料中添加鉻提高了羅非魚(yú)對(duì)葡萄糖的利用能力而對(duì)其增重率、飼料效率、蛋白質(zhì)效率及肝糖原含量產(chǎn)生影響[22]。Austreng等[23]分別用Cr2O3和Y2O3等多種3價(jià)金屬惰性指示劑測(cè)定了大西洋鮭（Salmosalar）和虹鱒的表觀消化率，證實(shí)Y2O3在表觀消化率測(cè)定中的適用性。已經(jīng)成為魚(yú)類(lèi)飼料原料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定方法[24]。故本試驗(yàn)飼料中將Y2O3作為外源性指示劑來(lái)用于凡納濱對(duì)蝦對(duì)兩種不同來(lái)源黑水虻幼蟲(chóng)粉營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的測(cè)定，避免鉻對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化所產(chǎn)生的負(fù)面影響，提高所測(cè)表觀消化率數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.2 凡納濱對(duì)蝦對(duì)兩種飼料原料中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和總能的表觀消化率

本試驗(yàn)中凡納濱對(duì)蝦對(duì)兩組黑水虻幼蟲(chóng)粉的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪及總能的表觀消化率都未出現(xiàn)較顯著的差異（P＞0.05），可能是由于兩組蟲(chóng)粉的品種、采集時(shí)間、加工工藝、烘干的時(shí)間和溫度等基本相同。凡納濱對(duì)蝦對(duì)兩組黑水虻幼蟲(chóng)粉粗脂肪、粗蛋白質(zhì)、能量及干物質(zhì)的表觀消化率則依次逐漸下降，這與Smith等[25]用斑節(jié)對(duì)蝦（Penaeusmonodon）對(duì)羽扇豆粕和王文娟等[26]用凡納濱對(duì)蝦對(duì)國(guó)產(chǎn)直火干燥魚(yú)粉、進(jìn)口直火干燥魚(yú)粉及嚴(yán)晶等[27]用凡納濱對(duì)蝦對(duì)蠅蛆粉的表觀消化率研究結(jié)果相似。

水產(chǎn)動(dòng)物對(duì)于飼料原料總體消化能力的強(qiáng)弱主要體現(xiàn)在干物質(zhì)表觀消化率的高低。本試驗(yàn)餐廚組和雞糞組黑水虻幼蟲(chóng)粉干物質(zhì)的表觀消化率分別為82.15%、82.44%；這與Yang等[28]對(duì)魚(yú)粉干物質(zhì)表觀消化率的研究結(jié)果相似，其結(jié)果為82.78%；高于王文娟等[26]用凡納濱對(duì)蝦對(duì)白魚(yú)粉(76.91%)、低溫蒸汽紅魚(yú)粉(75.27%)、國(guó)產(chǎn)直火干燥魚(yú)粉(70.33%)、進(jìn)口直火干燥魚(yú)粉(75.59%)、下雜魚(yú)粉(63.88%)及Terrazas-Fierro等[29]用凡納濱對(duì)蝦對(duì)4種不同魚(yú)粉干物質(zhì)表觀消化率的研究結(jié)果，這可能與黑水虻幼蟲(chóng)粉中油脂的含量有關(guān)。

本試驗(yàn)兩組黑水虻幼蟲(chóng)粉粗蛋白質(zhì)的表觀消化率分別為86.81%、88.85%；與王文娟等[26]用凡納濱對(duì)蝦對(duì)國(guó)產(chǎn)直火干燥魚(yú)粉粗蛋白質(zhì)表觀消化率（87.07%）的研究結(jié)果相近；略低于Yang等[28]對(duì)魚(yú)粉粗蛋白質(zhì)表觀消化率（91.62%）的研究結(jié)果；略高于其用凡納濱對(duì)蝦對(duì)下雜魚(yú)粉、血球蛋白粉、雞肉粉等動(dòng)物性蛋白質(zhì)原料（64.17%～84.95%）的研究結(jié)果。有研究結(jié)果顯示，凡納濱對(duì)蝦對(duì)四種魚(yú)粉粗蛋白質(zhì)的表觀消化率在62.7%～84.9%之間，略低于兩組黑水虻幼蟲(chóng)粉粗蛋白的表觀消化率；同一種類(lèi)不同批次的魚(yú)粉消化率之間存在顯著性差異（P＜0.05），而兩組黑水虻幼蟲(chóng)粉粗蛋白質(zhì)表觀消化率未出現(xiàn)顯著差異(P＞0.05)，這可能與所使用蒸煮和烘干的溫度等加工條件有關(guān)[29]。Yang等[28]研究了凡納濱對(duì)蝦對(duì)肉骨粉、蝦副產(chǎn)物、家禽肉粉等動(dòng)物性蛋白原料中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率（73.88%～84.71%）及嚴(yán)晶等[27]測(cè)定了凡納濱對(duì)蝦對(duì)蠅蛆粉粗蛋白質(zhì)的表觀消化率（83.34%），均略低于兩組黑水虻幼蟲(chóng)粉粗蛋白質(zhì)的表觀消化率。

3.3 凡納濱對(duì)蝦對(duì)兩組黑水虻幼蟲(chóng)粉中氨基酸的表觀消化率

黑水虻幼蟲(chóng)粉作為飼用價(jià)值較高的昆蟲(chóng)性蛋白源，其氨基酸豐富，配比均衡，故本試驗(yàn)中凡納濱對(duì)蝦對(duì)兩組黑水虻幼蟲(chóng)粉總氨基酸、必需氨基酸及非必需氨基酸的表觀消化率都比較高，均在90%左右；這與Terrazas-Fierro等[29]用凡納濱對(duì)蝦對(duì)蝦殼粉氨基酸表觀消化率的研究結(jié)果相似，其研究結(jié)果表明，各氨基酸的表觀消化率均在90%左右。這可能是黑水虻幼蟲(chóng)粉與蝦殼粉都含有一定量的甲殼素能夠促進(jìn)凡納濱對(duì)蝦對(duì)氨基酸的消化吸收。王文娟等[26]研究了凡納濱對(duì)蝦對(duì)白魚(yú)粉、低溫蒸汽紅魚(yú)粉氨基酸的表觀消化率，其研究結(jié)果顯示，白魚(yú)粉及低溫蒸汽紅魚(yú)粉各氨基酸的表觀消化率均達(dá)到了87%以上，其中白魚(yú)粉中酪氨酸的表觀消化率高達(dá)94.06%，這與本試驗(yàn)的研究結(jié)果相似；嚴(yán)晶等[27]對(duì)蠅蛆粉氨基酸的表觀消化率的研究結(jié)果顯示，除組氨酸、異亮氨酸、精氨酸與兩組黑水虻的研究結(jié)果相近外，其他氨基酸表觀消化率均低于黑水虻幼蟲(chóng)粉；Yang等[28]對(duì)魚(yú)粉氨基酸的表觀消化率的研究結(jié)果表明，除蛋氨酸表觀消化率略高于黑水虻幼蟲(chóng)粉外，其他各氨基酸的表觀消化率均低于黑水虻幼蟲(chóng)粉。與其他動(dòng)物性蛋白源研究結(jié)果相比，如進(jìn)口肉骨粉[30]、腸膜蛋白粉[30]、雞肉粉[30]、烘干血粉[26]等，凡納濱對(duì)蝦對(duì)黑水虻幼蟲(chóng)粉氨基酸的表觀消化率均略高于它們。飼料原料氨基酸消化率的高低作為配制高效科學(xué)對(duì)蝦飼料配方的重要依據(jù)及評(píng)價(jià)飼料原料品質(zhì)的重要指標(biāo)，已經(jīng)得到越來(lái)越多的認(rèn)可[31]。

4 結(jié)論

凡納濱對(duì)蝦能夠較高效的利用黑水虻幼蟲(chóng)粉中的蛋白質(zhì)和脂肪，在配制凡納濱對(duì)蝦飼料時(shí)，可添加一定量的黑水虻幼蟲(chóng)粉，以減少魚(yú)粉和魚(yú)油的使用，降低飼料成本。