大型溞粉替代魚粉對黃顙魚生長、部分生化指標及水質指標的影響

■張紅霞 王 洋 吳 旋 曾祥茜 楊 廣 張建超 朱國霞 白東清*

(1.天津農學院水產學院天津市水產生態(tài)及養(yǎng)殖重點實驗室，天津300384；2.天津市靜海區(qū)畜牧水產業(yè)發(fā)展服務中心，天津301600；3.天津渤海水產研究所，天津300457)

黃顙魚作為我國常見的淡水經濟魚類，因其肉質鮮美，營養(yǎng)價值高，無肌間刺、老幼皆宜等優(yōu)點深受人們喜愛。

近年來魚粉資源短缺、價格暴漲，尋求替代魚粉的新型蛋白源成為研究的熱點，也是難點問題[1-3]。大型溞作為常見的小型浮游甲殼動物，具有營養(yǎng)豐富、生殖量高、易培養(yǎng)等優(yōu)點，重要的是其蛋白質和脂肪含量接近魚粉，是水產動物優(yōu)良的生物餌料，能為水產動物提供營養(yǎng)物質[4-5]。

目前，各種蛋白源替代魚粉的研究已有一定的進展，但大型溞粉替代魚粉鮮見報道[6-10]。本文以黃顙魚為研究對象，旨在探討不同添加水平的大型溞粉替代魚粉對黃顙魚生長、部分生化指標以及水質的影響，篩選出能夠替代魚粉的適宜添加水平，從而為實際生產提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 飼料的配制

魚粉購自天津市晨輝有限公司。血球蛋白粉購自健潤生物技術有限公司。玉米蛋白粉購自香香畜牧業(yè)有限公司。大型溞粉購自天津市寶坻區(qū)。將飼料原料均粉碎后過60目篩，大型溞粉替代魚粉添加水平為0%、20%、40%、60%、80%、100%分別為Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6組。按照表1配方分別稱取各原料進行充分混合，用制粒機制成粒徑為2 mm的顆粒飼料，在烘箱中60℃熟化40 min，陰涼處風干，分組密封于封口袋中并放于-20℃冰柜冷凍保存?zhèn)溆?。大型溞粉替代魚粉比例以及飼料營養(yǎng)水平見表1。

1.1.2 試驗用魚

試驗用720尾健康黃顙魚購自天津市藍科水產養(yǎng)殖有限公司。試驗魚初始體重（56.67±10.75）g，初始體長（15.86±1.23）cm。

1.2 試驗方法

1.2.1 養(yǎng)殖試驗設計

養(yǎng)殖試驗在天津市藍科水產養(yǎng)殖有限公司進行。720尾黃顙魚隨機分為6組，每組3個重復，每個重復40尾魚，分別飼養(yǎng)在18個直徑1.5 m深度0.75 m的玻璃纖維缸內，養(yǎng)殖周期為60 d。試驗期間連續(xù)不間斷充氧，日投喂兩次，投飼率為2%左右，每4 d換水一次，換水量為容器的1/3。

1.2.2 試驗樣本的采集與處理

養(yǎng)殖結束后，每個重復隨機選取10尾魚，稱量其體長和體重，用0.85%的生理鹽水擦拭魚體表后，用1 ml無菌注射器從魚的尾靜脈采血，血液采集后立刻放入離心管中，4℃條件下4 000 r/min離心10 min，取上清液血清于-80℃保存?zhèn)溆谩Ｑ翰杉?，在低溫下收集黃顙魚的肝胰臟組織，按照肝胰臟(g)∶生理鹽水=1∶9的比例冰浴勻漿，制作10%的組織勻漿液，4℃條件下4 000 r/min離心15 min，取其上清液進行生化指標測定。

1.2.3 生長指標和飼料利用率的測定

分別于試驗開始、試驗結束測定每尾魚的體長、體重，運用以下公式計算增重率和特定生長率；通過記錄死亡魚尾數，計算成活率；根據每天投餌量計算餌料系數和蛋白質效率。

增重率(WG，%)=100×(Wt-W0)/W0

特定生長率(SGR，%/d)=100×[ln(Wt)-ln(W0)]/t

餌料系數(FCR)=Id/(Wt-W0)

表1 試驗飼料組成及營養(yǎng)水平（風干基礎）

成活率(SR，%)=100×(N2/N1)

蛋白質效率(PER，%)=體重增加量×100/飼料攝取量×蛋白質含量

式中：Wt——終末魚體質量(g)；

W0——初始魚體質量(g)；

L——試驗末魚體長(cm)；

Id——攝食總量(g)；

t——飼養(yǎng)時間(d)；

N1——試驗初魚尾數(只)；

N2——試驗終魚尾數(只)。

1.2.4 黃顙魚部分生化指標測定

所測生化指標均采用南京建成生物工程研究所購買的試劑盒進行測定。

1.2.5 黃顙魚水質指標測定

試驗養(yǎng)殖過程中，每天14:00取相同水位的水進行氨氮、亞硝酸鹽、pH值、溶解氧等指標的測定，并作好記錄。

1.2.6 數據處理

數據均以“平均值±標準差”表示，采用SPSS16.0單因素方差分析(one-way ANOVA)進行數據分析，若差異達到顯著(P＜0.05)，則進行Duncan's法多重比較。

2 結果與分析

2.1 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚生長性能及飼料利用率的影響(見表2)

表2 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚生長性能及飼料利用率的影響

由表2可知，與Y1組相比，隨著大型溞粉替代水平的增加，黃顙魚增重率、特定生長率和蛋白質效率均呈先上升后下降的趨勢，其中Y3、Y4組明顯高于對照組（P＜0.05），且二者之間差別不大（P＞0.05）。Y3組和Y4組增重率比Y1組分別提高了24.1%和32.2%；Y4組特定生長率較對照組Y1組提高了25.4%（P＜0.05）；Y4組蛋白質效率較Y1組提高了29.8%（P＜0.05）。餌料系數隨著大型溞粉含量的增加呈先降低后上升的趨勢，Y3組和Y4組較Y1組分別降低了35.4%和34.0%（P＜0.05）。大型溞粉替代魚粉對黃顙魚存活率影響不大（P＞0.05）?？梢?，Y3（替代40%魚粉）組和Y4組（替代60%魚粉）可有效促進黃顙魚生長，提高飼料利用率。

2.2 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚肝胰臟和血清生化指標的影響

2.2.1 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚肝胰臟和血清中SOD活性的影響(見表3)

表3 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚血清和肝胰臟中SOD活性的影響

由表3可以看出，大型溞粉替代不同水平的魚粉均能不同程度的提高黃顙魚肝胰臟和血清中SOD的活性，但肝胰臟中SOD活性明顯高于血清。在肝胰臟中Y2～Y5組的SOD活性明顯高于Y1組（P＜0.05），其中活性最高組為Y3組，比Y1組提高了23.3%；在血清中Y2～Y4組SOD活性顯著高于Y1組（P＜0.05），其中活性最高出現在Y3組，比Y1組提高了25.6%（P＜0.05）。

2.2.2 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚肝胰臟和血清中CAT活性的影響(見表4)

表4 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚CAT活性的影響

表4顯示，大型溞粉替代不同水平的魚粉均能不同程度的提高黃顙魚肝胰臟和血清中CAT的活性，而肝胰臟中CAT活性明顯高于血清。在肝胰臟中Y2～Y5組CAT活性均高于Y1組（P＜0.05），其中活性最高組為Y4組，比Y1組提高了74.6%；在血清中Y2～Y5組CAT活性均高于Y1組，其中Y4組最為顯著（P＜0.05），比Y1組提高了94.7%。

2.2.3 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚MDA含量的影響(見表5)

表5 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚MDA含量的影響

由表5可知，大型溞粉替代不同水平的魚粉均能不同程度的降低黃顙魚肝胰臟和血清中MDA的含量，雖各組間均呈先下降后上升的趨勢，但血清中MDA含量顯著高于肝胰臟。在肝胰臟Y3～Y6組中MDA含量明顯低于Y1組（P＜0.05），其中含量最低組為Y4組，比Y1組降低了43.1%；在血清中Y4～Y6組MDA含量均明顯低于Y1組（P＜0.05），其中含量最低出現在Y4組，比Y1組降低了48.3%。

2.2.4 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚肝胰臟和血清GOT活性的影響(見表6)

表6 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚GOT活性的影響

由表6可知，隨著大型溞粉替代魚粉含量的增加在肝胰臟和血清中GOT活性均有所下降，并呈現先下降后升高的趨勢，但血清中GOT活性高于肝胰臟。在肝胰臟中Y3～Y6組GOT活性顯著低于Y1組（P＜0.05），其中活性最低組為Y4組，比Y1組降低了86.1%；在血清中Y3～Y5組GOT活性顯著低于Y1組（P＜0.05），其中活性最低出現在Y4組，比Y1組降低了68.3%（P＜0.05）。

2.2.5 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚肝胰臟和血清GPT活性影響(見表7)

表7 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚GPT活性的影響

由表7可知，隨著大型溞粉替代魚粉含量的增加在肝胰臟和血清中GPT活性均有所下降，并呈先下降后升高的趨勢。在肝胰臟中Y3～Y6組GPT活性顯著低于Y1組（P＜0.05），其中活性最低組為Y4組，低于其他組，比Y1組降低了55.5%（P＜0.05）。在血清中Y4組GPT活性下降最為明顯（P＜0.05），比Y1組降低了75%。

2.3 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚水質指標的影響

2.3.1 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚水質pH值的影響

養(yǎng)殖結束后，大型溞粉替代魚粉對水質pH值的影響結果見表8。前三周pH值出現下降的趨勢，到第四周趨于平穩(wěn)，均維持在8.20。僅第二周和第三周試驗組pH值明顯低于對照組（P＜0.05），從第四周開始，各組間無變化（P＞0.05）。

表8 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚水質pH值的影響

2.3.2 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚水質氨氮的影響

水體中氨氮采用快速檢測試劑盒測得；試驗養(yǎng)殖期間氨氮濃度均維持在0的水平。

2.3.3 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚水質亞硝酸鹽的影響

大型溞粉替代魚粉影響水中亞硝酸鹽含量，結果見表9。試驗初期亞硝酸鹽含量維持在0.3 mg/l左右，從第三周開始，各組均呈現不同程度的下降趨勢，其中，Y4組最為明顯（P＜0.05）；第六周Y3、Y4組亞硝酸鹽含量為0.01 mg/l，明顯低于其他組（P＜0.05），Y1組最高為0.1 mg/l，最高組與最低組相差10倍；至第八周Y2～Y5組均穩(wěn)定在0.01 mg/l，且明顯低于Y1組（P＜0.05）?？梢?，大型溞粉替代魚粉可降低黃顙魚水質亞硝酸鹽的含量。

表9 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚水質亞硝酸鹽含量的影響(mg/l)

2.3.4 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚水質溶解氧的影響

試驗養(yǎng)殖期間，溶解氧含量一直維持在5～6 mg/l之間，未出現較大波動。

3 討論

3.1 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚生長指標的影響

蛋白質在水產動物生長、存活和發(fā)育中發(fā)揮著重要作用，是機體重要的組成成分，同時還可為水產動物提供能量[11]。本試驗得出大型溞粉替代40%～60%魚粉時，可顯著提高黃顙魚生長性能和飼料利用率，其中替代水平為60%時效果最佳。目前可見諸多有關魚粉替代的研究報道，如動物性蛋白源、植物性蛋白源以及單細胞生物蛋白源等。羅嘉翔等[12]發(fā)現雞肉粉替代魚粉可提高黃顙魚的增重率，從而促進生長性能，并提出適宜替代水平為20.84%。趙海祥等[13]以羅非魚生長和飼料效益作為評定指標，發(fā)現用20%～80%大豆粕替代魚粉接近全魚粉的效果。石西等[14]研究發(fā)現47%～50%小球藻替代魚粉可以顯著提高鯽魚的增重率，降低其餌料系數。饒遠等[15]發(fā)現用蠶粉替代30%魚粉能顯著提高加州鱸的增重率、特定生長率以及蛋白質效率，這些研究與本試驗結果可以相互印證。與此同時，也有一些研究發(fā)現魚粉替代物未達到促進生長的理想效果，如胡冬雪等[16]研究發(fā)現擬微綠球藻替代魚粉，各試驗組大菱鲆幼魚的增重率、特定生長率、蛋白質效率等均無顯著性差異。魯耀鵬等[17]研究發(fā)現豆粕替代40%～80%魚粉時，紅螯螯蝦幼蝦的增重率和特定生長率沒有顯著變化，替代量為100%時，其增重率和特定生長率顯著下降；李晨晨等[18]試驗發(fā)現大豆?jié)饪s蛋白替代魚粉對黃顙魚增重率、特定生長率無顯著影響，在大豆?jié)饪s蛋白替代魚粉含量超過30%時，對生長性能有抑制作用。以上結論究其原因，可能是由于魚粉替代物營養(yǎng)不全面或存在抗營養(yǎng)性因子導致魚類腸道絨毛結構發(fā)生改變，降低消化吸收率，也可能與水產動物種類、規(guī)格和養(yǎng)殖環(huán)境有關。本試驗選用的大型溞為浮游動物，作為水產動物苗種優(yōu)良的生物餌料，其營養(yǎng)價值高。試驗結果進一步印證了大型溞粉替代魚粉作為黃顙魚飼料原料的可行性。

3.2 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚生化指標的影響

超氧化物歧化酶（SOD）是一種金屬酶，廣泛的存在于動物體內，有保護細胞、維持機體內氧自由基動態(tài)平衡的作用[19]。過氧化氫酶（CAT）是一種末端氧化酶，它廣泛存在于動物、植物和微生物體內，有保護細胞、防止過氧化[20]的作用，二者均是魚類機體的抗氧化能力的評價指標[21-22]。丙二醛（MDA）是一種代謝產物，是脂質氧化終產物，其含量高低可以間接的反映魚類機體氧化損傷的程度[23]。本試驗得出大型溞粉替代魚粉水平在20%～60%時，可明顯提高黃顙魚肝胰臟和血清抗氧化能力（P＜0.05），其中在替代水平為60%時血清和肝胰臟中SOD和CAT活性最高，血清和肝胰臟中MDA含量明顯下降。相似的結論也見其它的魚粉替代物，羅嘉翔等[12]用雞肉粉替代20%～60%魚粉時，可顯著提高黃顙魚幼魚肝臟SOD活性。李晨晨等[18]研究發(fā)現用大豆?jié)饪s蛋白替代魚粉水平為20%和30%時可顯著提高魚體SOD和CAT活性。陳玉敏等[24]通過添加不同含量磷蝦粉等量替代魚粉對加州鱸抗氧化能力的影響時發(fā)現，30%的磷蝦粉等量替代魚粉降低了肝臟MDA的含量；張海濤等[25]研究蠅蛆粉替代魚粉時，飼料中添加0.025%～0.100%甲殼素酶可顯著降低泥鰍肝臟和血清中MDA含量，以上結果顯說明適宜的魚粉替代物可有效提高水產動物的抗氧化能力。

谷丙轉氨酶（GPT）和谷草轉氨酶（GOT）是魚體內重要的兩種氨基酸轉氨酶，廣泛存在于動物線粒體中[26]，反映魚體肝臟氨基酸代謝的穩(wěn)態(tài)，這些指標也是衡量肝損傷的指標[27]。當肝胰臟受損時，細胞內的GPT和GOT會釋放到血清中，造成血清GPT、GOT的升高。本試驗發(fā)現隨著大型溞粉替代水平的增加，黃顙魚血清和肝胰臟中GPT、GOT呈現先降低后升高的變化趨勢，各組酶活性均顯著低于對照組，其中替代水平為60%時，GPT和GOT活力最低（P＜0.05）。胡冬雪等[16]研究發(fā)現，用擬微綠球藻粉部分替代魚粉，大菱鲆幼魚血清GOT活力呈先下降后上升的趨勢，其中替代水平為11.64%時GOT活力最低（P＜0.05），說明替代魚粉對非特異性有一定影響；嚴俊麗等[28]研究發(fā)現用南極磷蝦粉替代40%～50%魚粉時，血清GOT、GPT活性顯著降低（P＜0.05），與本試驗結論一致。

可見大型溞粉替代魚粉均可以有效提高黃顙魚肝胰臟和血清抗氧化能力和非特異性免疫力，不會造成黃顙魚的肝損傷，也進一步驗證了它作為飼料原料的安全性。

3.3 大型溞粉替代魚粉對黃顙魚水質指標的影響

養(yǎng)殖環(huán)境的好壞是對魚體生長的一種制約，水體是魚類生長的直接環(huán)境，水體中理化因子的含量和變化直接影響魚的生長和病害的發(fā)生發(fā)展。

pH值是反映水環(huán)境生態(tài)平衡的一個指標，pH值的過高或過低都會對魚類造成危害，甚至導致死亡。當pH值維持在一定范圍內，水生生物才能生存和生長，適合魚類的pH值范圍在7.0～8.5之間[29]。本試驗在整個養(yǎng)殖期間pH值均維持在適宜范圍內，比較穩(wěn)定，說明大型溞粉不影響水中pH值。黃燕華[30]研究發(fā)現五種植物蛋白源（豆粕、花生粕、棉粕、菜籽粕、玉米DDGS）替代魚粉水質pH值隨時間延長呈下降趨勢，各組間無顯著差異，跟本試驗研究結果相似。

水體中氨氮的來源主要為含氮有機物受微生物作用的分解產物，水體中各種氮化合物中，氨氮對魚類的直接危害最大，當水體中氨氮含量高時，魚類正常生命活動受阻甚至死亡[31]。本試驗中，氨氮含量一致維持在0的水平，未對魚類正常的生命活動產生影響。

亞硝酸鹽是由氨氮在亞硝酸菌作用下氧化而成，亞硝酸鹽經過氧化可以生成硝酸鹽，硝酸鹽也可以在無氧環(huán)境中通過微生物的作用還原成亞硝酸鹽[32]。本試驗發(fā)現大型溞粉替代魚粉可有效降低水中亞硝酸鹽含量，且隨著替代水平的增加，下降更加明顯（P＜0.05）。說明大型溞粉可以通過提高飼料消化率，減少含氮廢物排泄，進而降低水體亞硝酸鹽含量。類似的結論也出現在其他植物性蛋白源替代魚粉的研究上。徐金龍[32]研究發(fā)現發(fā)酵雜粕組替代魚粉能夠有效地降低水中亞硝酸鹽含量，且穩(wěn)定性更快。

溶解氧簡稱溶氧，水中溶氧是衡量水體自凈能力的一個重要指標，溶解氧為水生生物生存的必要條件，溶解氧可促進黃顙魚的代謝、生長、發(fā)育和繁殖。本試驗中溶解氧始終維持在5～6 mg/l之間，可滿足黃顙魚正常的生存條件。

綜上所述，大型溞粉替代魚粉可有效降低黃顙魚水中亞硝酸鹽含量，對氨氮、pH值和溶氧作用不明顯。具有明顯的生態(tài)效應。

4 結論

①從生長性能和飼料利用率角度考慮，大型溞粉替代魚粉的適宜水平為40%～60%。

②從血清和肝胰臟部分生化指標角度考慮，本試驗中大型溞粉替代魚粉的水平以60%為宜。

③從對水質理化指標影響的角度出發(fā)，本試驗大型溞粉替代魚粉的添加水平為60%。

綜上，建議大型溞粉替代魚粉的適宜水平為60%。