酶解豆粕蛋白替代魚粉對凡納濱對蝦生長、飼料利用和消化酶的影響

劉慧玲 ，閆方權(quán) ，吳世林 ，秦海鵬 ，楊世平

（1.廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，廣東省水產(chǎn)經(jīng)濟動物病原生物學(xué)及流行病學(xué)重點實驗室暨水產(chǎn)經(jīng)濟動物病害控制廣東省普通高等學(xué)校重點實驗室，廣東 湛江 524088；2.廣州智特奇生物科技股份有限公司，廣東 廣州 510000）

魚粉是水產(chǎn)飼料原料中最優(yōu)質(zhì)的蛋白源，隨海洋漁業(yè)資源逐漸衰竭，魚粉的數(shù)量逐年減少，價格大幅上升。開發(fā)利用其他蛋白，尋找廉價高效的蛋白原料，全部或部分替代魚粉，降低飼料成本，是當(dāng)前一個重要的研究熱點。豆粕的蛋白質(zhì)含量高、價格便宜、資源豐富，因其存在胰蛋白酶抑制因子等抗?fàn)I養(yǎng)因子，限制了其在飼料中的大量應(yīng)用。豆粕在發(fā)酵前后營養(yǎng)價值發(fā)生極大的變化，蛋白質(zhì)含量提高，小分子肽類增加，各類抗?fàn)I養(yǎng)因子被去除，更加適合動物攝食[1]。豆粕發(fā)酵或酶解后，低分子蛋白的含量大幅提高，且胰蛋白酶抑制因子等抗?fàn)I養(yǎng)因子得到了徹底消除[2]。發(fā)酵豆粕能改善斷奶仔豬的生長性能和對飼料的利用率[3]，提高肉雞肌肉產(chǎn)率[4]和改善雞蛋品質(zhì)[5]。在對蝦養(yǎng)殖中，已有利用發(fā)酵豆粕替代魚粉的報道[6-9]。替代部分魚粉后，并未發(fā)現(xiàn)對凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）增重率、體肌肉組成等產(chǎn)生顯著影響[6-8]，但過高的替代水平會降低對蝦的生長性能和飼料利用率[7]。發(fā)酵豆粕適量替代魚粉可提高凡納濱對蝦的免疫力，但替代量過高，也會引起機體的過度應(yīng)激[9]。該試驗以凡納濱對蝦為研究對象，在凡納濱對蝦配合飼料中用酶解豆粕蛋白替代部分魚粉，研究酶解豆粕蛋白對凡納濱對蝦生長性能的影響，旨在為酶解豆粕蛋白替代魚粉在凡納濱對蝦以及其他蝦類的商品飼料中使用提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

酶解豆粕蛋白為廣州智特奇生物科技股份有限公司通過特殊工藝制備（商品名為唐吉訶德蛋白），其粗蛋白含量為56.0%、粗脂肪為2.6%，水分為8.0%，灰分為7.0%。魚粉為秘魯進口魚粉。試驗用水為未經(jīng)過沉淀、過濾的自然海水。

飼料配方中用 0、7.40%、14.80%、22.20%、30.20%的酶解豆粕蛋白分別替代基礎(chǔ)配方中0、25%、50%、75%和100%的魚粉制成5種等氮、等脂的飼料。試驗飼料的蛋白源由魚粉、酶解豆粕蛋白、豆粕、花生粕、酵母粉和蝦粉等組成。飼料原料全部經(jīng)粉碎，過80目篩，微量成分采取逐級擴大法添加，與大原料混合均勻后（水分添加25%～30%左右），擠壓成1.2 mm粒徑的顆粒飼料，60℃烘干（水分8%～10%）備用。飼料配方及營養(yǎng)成分含量見表1。

表1 試驗飼料配方%

1.2 試驗動物

試驗對蝦為該實驗室自行培育的同一批健康的凡納濱對蝦幼蝦，初始體質(zhì)量為（1.10±0.02）g，試驗前暫養(yǎng)1周。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗在廣東海洋大學(xué)東海島海洋生物基地室內(nèi)養(yǎng)殖系統(tǒng)進行。將對蝦隨機分為5組，每組設(shè)3個平行，每個平行40尾。試驗在0.5 m3的玻璃纖維鋼桶中進行，分別投喂5種不同飼料，投喂量為體質(zhì)量的 5%～10%，在 08：00、14：00、20：00 各投喂 1次，根據(jù)對蝦攝食情況做相應(yīng)調(diào)整。每天觀察對蝦攝食、蛻殼、生長情況，并記錄投喂量、水溫、pH值、鹽度等水質(zhì)參數(shù)。試驗期間，根據(jù)對蝦生長狀況、攝食情況，相應(yīng)調(diào)節(jié)投飼量。每天吸污和換水1次，換水量為20%。試驗期間水溫為（28.3±0.86）℃，鹽度為 27.3±0.1，pH 值為 8.12±0.04，試驗時間為 56 d。

1.4 樣品采集與分析

試驗28 d和56 d時，稱重計數(shù)。每桶隨機選取處于蛻皮間期的5尾對蝦，取對蝦的肝胰腺、中腸（去除腸道內(nèi)容物），并稱重，然后置于冰箱中（-80℃）保存。分析時將樣品按其質(zhì)量的9倍加入生理鹽水（4℃，pH值7.0），低溫下用玻璃勻漿器勻漿，再以4 000 r/min，4℃，離心20 min，取上清液測定酶活性。蛋白酶活性的測定采用福林—酚試劑法，在40℃下每分鐘水解酪蛋白產(chǎn)生1 μg酪氨酸，定義為1個蛋白酶活力單位（U）。淀粉酶活性和脂肪酶活性采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定。

隨機選取處于蛻皮間期的8尾對蝦進行蝦體成分分析。將全蝦樣品在105℃下烘干至恒重分別測定水分含量；采用凱氏定氮法測定蝦體蛋白含量。

增重率（WG）（%）=100×（Wt-W0）/W0；

特定生長率（SGR）（%/d）=100×[ln（Wt）-ln（W0）]/t；

飼料系數(shù)=F/（Wt-W0）；

蛋白質(zhì)效率（PER）（%）=100×（W0-Wt）/蛋白質(zhì)攝入量。

式中：W0為每桶的初始平均體質(zhì)量（g）；Wt為終末平均體質(zhì)量（g）；t為養(yǎng)殖的天數(shù)（d）；F 為是消耗的飼料干物質(zhì)的量（g）。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS Statistics 21統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析（Oneway ANOVA），并結(jié)合Duncan法進行多重比較，以P＜0.05表示差異具統(tǒng)計學(xué)意義。

2 試驗結(jié)果

2.1 對凡納濱對蝦生長和存活情況的影響

由表2可知，養(yǎng)殖28 d時，酶解豆粕蛋白替代不同比例的魚粉對凡納濱對蝦體質(zhì)量、WG和SGR影響顯著（P＜0.05），而對存活率無顯著影響（P＞0.05）。WG以對照組最高，替代25%組次之，替代100%組最低；對照組、替代25%組的WG顯著高于替代75%組和替代100%組（P＜0.05）。對照組、替代25%組和替代50%組間差異不具統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

由表3可知，養(yǎng)殖56 d時，酶解豆粕蛋白替代不同比例的魚粉對凡納濱對蝦體質(zhì)量、WG、SGR和存活率影響顯著（P＜0.05）。WG以對照組最高，替代25%組次之，替代100%組最低；對照組的WG顯著高于替代75%組和替代100%組（P＜0.05）；對照組、替代25%組和替代50%組間差異不具統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。而存活率以替代25%組最高，對照組次之，替代100%組最低；替代25%組的存活率比對照組高5.83%，且顯著高于替代75%組和替代100%組（P＜0.05），但對照組、替代25%組和替代50%組間無差異統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

表2 酶解豆粕蛋白替代魚粉對凡納濱對蝦28 d生長的影響

表3 酶解豆粕蛋白替代魚粉對凡納濱對蝦56 d生長的影響

2.2 對凡納濱對蝦體成分和飼料利用情況的影響

由表4可知，酶解豆粕蛋白替代不同比例的魚粉對凡納濱對蝦飼料系數(shù)和PER影響顯著（P＜0.05），而對體蛋白含量無顯著影響（P＞0.05）。28 d飼料系數(shù)和56 d飼料系數(shù)均以對照組最低，替代25%組次之，替代100%組最高；對照組的飼料系數(shù)顯著低于替代75%組和替代100%組（P＜0.05）。飼料系數(shù)和PER在對照組、替代25%組和替代50%組間均無差異統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

2.3 對凡納濱對蝦消化酶活性的影響

由表5可知，酶解豆粕蛋白替代不同比例的魚粉對凡納濱對蝦肝胰腺和腸道的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的活力有顯著的影響（P＜0.05）。替代25%組肝胰腺蛋白酶活力顯著高于其他組（P＜0.05），替代50%組次之，替代100%組最低。而酶解豆粕蛋白替代不同比例的魚粉卻顯著降低了對蝦腸道中蛋白酶活力（P＜0.05）。各酶解豆粕蛋白組的肝胰腺和腸道的淀粉酶活力均顯著高于對照組（P＜0.05）。對照組肝胰腺的脂肪酶活力與替代25%組、替代50%組和替代75%組間無差異統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

表4 酶解豆粕蛋白替代魚粉對凡納濱對蝦體成分和飼料利用情況的影響

表5 酶解豆粕蛋白替代魚粉對凡納濱對蝦消化酶活性的影響

3 分析與討論

3.1 酶解豆粕蛋白對凡納濱對蝦生長性能的影響

許多研究表明，豆粕經(jīng)過深加工之后（發(fā)酵）適量替代飼料中的魚粉對水產(chǎn)動物的生長無顯著影響[6-9]。冷向軍等[6]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕可取代飼料中魚粉用量的20%，而不會對凡納濱對蝦體增重率、體肌肉組成產(chǎn)生顯著影響。楊耐德等[7]發(fā)現(xiàn)發(fā)酵豆粕替代魚粉量小于33.33%時，對凡納濱對蝦生長性能和飼料利用率無顯著影響，過高的替代水平會降低對蝦的生長性能和飼料利用率。李貴生等[8]發(fā)現(xiàn)使用發(fā)酵雜粕等氮替代10%魚粉飼養(yǎng)凡納濱對蝦，與對照組相比，對蝦的生長均無差異統(tǒng)計學(xué)意義。劉韜等[9]研究發(fā)現(xiàn)，8%～12%發(fā)酵豆粕替代魚粉對凡納濱對蝦生長性能無顯著影響。該試驗中，養(yǎng)殖前期（28 d）和后期（56 d），酶解豆粕蛋白替代不同比例的魚粉對凡納濱對蝦的體質(zhì)量、增重率和特定生長率影響顯著（P＜0.05），且隨替代率的增加，各指標(biāo)均逐漸下降，但當(dāng)酶解豆粕蛋白替代魚粉量不超過50%時，不同養(yǎng)殖階段的增重率和特定生長率與對照組均無差異統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），這說明該種工藝制備的酶解豆粕蛋白與其他發(fā)酵豆粕一樣，改善了豆粕的品質(zhì)，更加符合對蝦生長的需要。而同時，在本試驗過程中，觀察發(fā)現(xiàn)各組之間對蝦的攝食情況有很大不同，投喂酶解豆粕蛋白組的對蝦，在投喂幾天后對蝦的攝食速度明顯增加，說明發(fā)酵豆粕的適口性增加，與Visessanguan[11]的研究結(jié)果一致。也有研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加酶解豆粕蛋白可以促進動物的生長。3.5%大豆酶解蛋白替代日糧中3%的魚粉投喂斷奶仔豬，獲得了最高的試驗期末體質(zhì)量、日增重和采食量[3]。異育銀鯽（Carassius auratus gibelio）飼料中添加30%發(fā)酵豆粕，能起到促進生長和改善肝功能的作用[12]。

3.2 酶解豆粕蛋白對凡納濱對蝦存活率的影響

許多研究證明，發(fā)酵豆粕適量替代飼料中的魚粉對水產(chǎn)動物的存活率無顯著影響[6，9，13-14]。該試驗的研究發(fā)現(xiàn)，酶解豆粕蛋白替代不同比例的魚粉對凡納濱對蝦養(yǎng)殖前期（28 d）的存活率無顯著影響（P＞0.05），但對養(yǎng)殖后期（56 d）各組存活率影響顯著（P＜0.05）?？赡苁窃陴B(yǎng)殖前期時進行對蝦稱重等操作后，養(yǎng)殖對蝦受到了嚴(yán)重刺激后，造成了養(yǎng)殖后期對蝦的存活率出現(xiàn)了組間的顯著差異（P＜0.05）。替代魚粉量為25%時，其存活率比對照組還高5.83%，雖然統(tǒng)計上無差異統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），但在生產(chǎn)中可能有很大意義，可能是酶解豆粕蛋白提高了對蝦免疫力。劉韜等[9]認(rèn)為發(fā)酵豆粕適量添加，可提高對蝦免疫相關(guān)酶活力，改變免疫相關(guān)基因的表達，不過替代量過高，會引起機體的過度應(yīng)激。Lin等[10]發(fā)現(xiàn)豆粕在替代20%魚粉蛋白質(zhì)時會降低凡納濱對蝦的免疫能力，使用發(fā)酵蛋白能減少這種負(fù)面效應(yīng)，但并不能消除。也有研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豆粕替代28.6%魚粉時，凡納濱對蝦的成活率顯著提高（P＜0.05）[15]。大豆酶解蛋白具有提高斷奶仔豬的血清抗體水平、增強免疫力的作用[3]。

3.3 酶解豆粕蛋白對凡納濱對蝦飼料利用的影響

發(fā)酵豆粕替代日本沼蝦（Macrobrachium nipponense）飼料中的25%的魚粉時，其增重率和飼料系數(shù)達到最佳且優(yōu)于對照組[16]。劉韜等[9]則發(fā)現(xiàn)過高或過低發(fā)酵豆粕替代魚粉飼料均會降低凡納濱對蝦的生長性能，降低飼料效率。該試驗中，酶解豆粕蛋白替代不同比例的魚粉蛋白質(zhì)對凡納濱對蝦飼料系數(shù)和蛋白質(zhì)利用率的影響顯著（P＜0.05）。28 d飼料系數(shù)和56 d飼料系數(shù)均以對照組最低。當(dāng)酶解豆粕蛋白替代魚粉量不超過50%時，不同養(yǎng)殖階段的飼料系數(shù)和蛋白質(zhì)利用率與對照組間均無差異統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。這說明凡納濱對蝦飼料中添加部分酶解豆粕蛋白替代一定量的魚粉，對飼料利用無顯著影響，與楊耐德在對蝦中的研究結(jié)果一致[7]。彭松等[17]在進行3種發(fā)酵豆粕試驗時，發(fā)現(xiàn)分別添加其中兩種發(fā)酵豆粕試驗組的飼料系數(shù)顯著高于對照組（P＞0.05），但另一種發(fā)酵飼料卻顯著降低了飼料系數(shù)（P＜0.05），說明發(fā)酵豆粕的質(zhì)量存在差異，不同的發(fā)酵豆粕會表現(xiàn)出不同的效果。

3.4 酶解豆粕蛋白對凡納濱對蝦消化酶活性的影響

蛋白酶的活力在消化酶中最強，說明凡納濱對蝦具有較高的蛋白質(zhì)消化能力[18]。該試驗中的對蝦蛋白酶活力為肝胰臟顯著大于腸道，說明蛋白酶主要分布于肝胰臟，腸道的蛋白酶活力迅速下降，與黃燕華的研究結(jié)果一致[19]。消化酶活性的高低是評價養(yǎng)殖動物對營養(yǎng)物質(zhì)消化能力的重要指標(biāo)。Feng等[20]研究表明，枯草芽孢桿菌發(fā)酵豆粕顯著提高了斷奶仔豬十二指腸胰蛋白酶活性。該試驗中，當(dāng)酶解豆粕蛋白替代魚粉量不超過50%時，對蝦肝胰腺蛋白酶活性顯著提高，淀粉酶活性也在不同程度有所提高。發(fā)酵豆粕也能誘導(dǎo)黃河鯉（Cyprinus carpio-haematopterus）前腸分泌淀粉酶，提高前腸淀粉酶活力[21]。凡納濱對蝦消化酶活性的提高可能與酶解豆粕蛋白產(chǎn)品中抗?fàn)I養(yǎng)因子的徹底降解、大分子肽含量較低等有關(guān)[22]。本試驗中，酶解豆粕蛋白組對對蝦腸道蛋白酶的活力顯著低于對照組，可能與肝胰腺中蛋白酶活力的大幅提高，進而降低進入腸道食糜的大分子蛋白含量，腸道不需要分泌更多的蛋白酶來消化食物有關(guān)。投喂發(fā)酵豆粕的黃河鯉中腸和后腸淀粉酶活力也出現(xiàn)了下降[21]。袁春營等[23]則報道發(fā)酵豆粕能顯著提高對蝦肝胰腺和腸道的蛋白酶活力。

4 結(jié)論

綜合考慮對蝦的生長性能，飼料系數(shù)、消化酶活性等，酶解豆粕蛋白替代飼料中25%～50%的魚粉含量為宜，不能超過50%，過高的替代比例會造成對蝦消化酶活力下降，生長性能下降，飼料系數(shù)升高。