珍珠龍膽石斑魚蛋白質(zhì)及氨基酸營養(yǎng)研究進展

◆作者：宋鵬 鄧岳松 陶業(yè) 王躍麗

◆單位：唐人神集團股份有限公司

石斑魚是石斑魚亞科（Epinephelinae）魚類的總稱，隸屬于鱸形目（Perciformes）、鱸亞目（Percoidei）、科（Serranidae），為暖水性的大中型海產(chǎn)魚類。石斑魚屬種類繁多，絕大部分為肉食性魚類，是一種高蛋白、低脂肪的上等食用魚，在港澳地區(qū)被稱為“中國四大名魚之一”。我國石斑魚海水養(yǎng)殖產(chǎn)量逐年增長，2019 年已達 18.3 萬噸（2020中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒）。珍珠龍膽石斑魚（Epinephelus lanceolatus♂×E.fuscoguttatus♀）是石斑魚養(yǎng)殖品類里的新興主力品種，俗稱龍虎斑或珍珠斑，以下簡稱珍珠龍膽。珍珠龍膽集父本鞍帶石斑魚（E. lanceolatu）生長速度快和母本棕點石斑魚（E. fuscoguttatus）肉質(zhì)細膩、抗病力強等優(yōu)點于一身（Ch'Ng 等，2008），自誕生以來，很快風靡東南亞。

傳統(tǒng)養(yǎng)殖石斑魚以投喂冰鮮雜魚為主，專用人工配合飼料的研制和使用普及程度不足，嚴重制約其養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。蛋白質(zhì)需求是魚類營養(yǎng)學的重要研究內(nèi)容，蛋白質(zhì)也是海水魚配合飼料中成本占比最大的部分。本文主要就國內(nèi)外有關(guān)珍珠龍膽蛋白質(zhì)和氨基酸的營養(yǎng)需求以及蛋白源替代等方面做簡要綜述，以期為珍珠龍膽高效人工配合飼料的研制和開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 珍珠龍膽石斑魚的蛋白質(zhì)需求

蛋白質(zhì)是所有生物體的結(jié)構(gòu)與代謝中必不可少的組成部分，飼料中適宜的蛋白質(zhì)對維持魚體正常新陳代謝、生長和繁殖等具有重要的生理作用。研究蛋白質(zhì)營養(yǎng)需求是魚類營養(yǎng)學的重要內(nèi)容，對于研發(fā)高效、環(huán)境友好型配合飼料具有重要的意義。

目前，有關(guān)珍珠龍膽的蛋白質(zhì)需求已有較多研究報道。郭鑫偉等（2019）以紅魚粉和酪蛋白為蛋白源，配制粗蛋白水平為35%～60%的6 組飼料，在養(yǎng)殖桶中以珍珠龍膽幼魚[（6.50±0.10）g]為對象開展8 周的養(yǎng)殖實驗。以增重率（WGR）為評價指標,經(jīng)折線模型擬合得出珍珠龍膽幼魚對飼料中蛋白質(zhì)需要量為51.57%。Rahimnejad 等（2015）以魚粉、酪蛋白和玉米蛋白粉為蛋白源，以魚油和豆油為脂肪源，設(shè)計4 個蛋白梯度（40%、45%、50%和 55%） 和 2 個脂肪梯度（7%和14%）共8 種飼料，飼喂珍珠龍膽幼魚[（2.55±0.10）g]8周，結(jié)果顯示滿足珍珠龍膽生長的最適蛋白質(zhì)和脂肪水平分別為 50%和 14%。Jiang 等（2015）投喂珍珠龍膽45%、50%和55%三個蛋白水平的飼料時，其WGR 無顯著差異。其后，Jiang 等（2016）又設(shè)計蛋白水平為38%～62%的7 組飼料飼喂珍珠龍膽幼魚 [（3.58 ± 0.05）g]，根據(jù)WGR 的二次回歸模型，估算出珍珠龍膽飼料最適蛋白質(zhì)水平為53.5%；繼續(xù)研究顯示最適蛋能比為157mg/kcal。

趙書燕等（2017）還探究了不同生長階段珍珠龍膽對飼料蛋白質(zhì)的需求，以特定生長率（SGR）二次回歸分析得到較小規(guī)格龍膽石斑[（83.93±0.30）g]適宜蛋白需求量為43.44%，較大規(guī)格龍膽石斑[（341.29±5.72）g]為 40.94%。另外朱仙龍（2014）研究了不同蛋白及脂肪水平飼料循環(huán)投喂對珍珠龍膽石斑魚生長及組織學的影響，即上午投喂不同蛋白脂肪水平的飼料，下午投喂高蛋白（50%） 高脂肪（10%）的對照飼料，結(jié)果顯示上午所投喂飼料蛋白水平從50%減少到44%或脂肪水平從10%降低到7.5%對珍珠龍膽石斑魚生長無負面影響。

綜上所述，珍珠龍膽配合飼料中蛋白質(zhì)適宜添加水平為40%～55%（表1）?？梢园l(fā)現(xiàn)隨著珍珠龍膽的生長，其蛋白需求呈下降趨勢。

2 珍珠龍膽石斑魚的氨基酸需求

魚類對蛋白質(zhì)的需求實際上是對必需氨基酸（Essential amino acids, EAA）的需求，必需氨基酸的合理供給對維持魚體正常生長和健康具有重要意義。

Li 等（2019）以賴氨酸（Lys）含量為1.74%～3.99%的 6 個水平等氮（53.5%）等脂（7%）飼料喂養(yǎng)珍珠龍膽[（11.44±0.07）g]8周，以WGR 為評價指標，通過折線模型分析得出珍珠龍膽對Lys的最佳需求量為2.16%（占飼料蛋白質(zhì)的 4.05%）。 Zhou 等（2020）以 WGR、蛋白質(zhì)生產(chǎn)值（PPV）、蛋白質(zhì)效率（PER）和飼料利用率（FCR）為評價指標，通過二次回歸分析得出珍珠龍膽幼魚[（6.00±0.01）g]異亮氨酸（Ile）的適宜需求量分別為19.8、20.8、19.4 和 19.1g/kg。 Wu 等（2018）研究發(fā)現(xiàn)，珍珠龍膽飼料魚粉（魚）氨基酸模式要優(yōu)于其魚卵氨基酸模式、全魚氨基酸模式及肌肉氨基酸模式；珍珠龍膽（[11.7±0.1）g]飼料中精氨酸（Arg）適宜添加量為飼料干重的3.65%，占飼料蛋白質(zhì)含量的6.82%（增重率與飼料中Arg 含量的二次回歸分析得出）。另外，崔曉（2020）研究顯示，飼料中Arg 水平為3.06%時，珍珠龍膽生長性能與飼料利用最佳，飼料Arg 可上調(diào)珍珠龍膽腸道抗氧化能力及免疫力。與飼料亮氨酸（Leu） 水平的二次回歸分析表明，珍珠龍膽幼魚[（6.92±0.03）g]對Leu 的最適需求量為3.25%或3.41%，飼料中添加適宜水平的 Leu 可提高 WGR 或 PPV，改善腸道形態(tài)（Zhou 等，2019）。Li等（2020）研究表明在0.69%胱氨酸（Cys）水平下，基于 WGR 與飼料蛋氨酸（Met）水平的二次折線回歸分析，估計珍珠龍膽最佳Met 需要量為1.45%（相當于日糧蛋白質(zhì)的2.92%），飼料Met 可提高珍珠龍膽的飼料利用率和免疫力。Ma 等（2021）報道，珍珠龍膽幼魚飼料中蘇氨酸（Thr）的最適需要量為11.48g/kg。

除了上述報道的6 種EAA外（表2），珍珠龍膽對苯丙氨酸、纈氨酸、色氨酸和組氨酸等其他EAA 的需求量仍不清楚。此外，珍珠龍膽肌肉的氨基酸組成見表3，以供研究者參考。

表1 珍珠龍膽石斑魚的蛋白質(zhì)需求

表2 珍珠龍膽石斑魚的氨基酸需求

表3 珍珠龍膽石斑魚肌肉氨基酸組成

3 珍珠龍膽石斑魚替代蛋白源的利用

魚粉具有蛋白質(zhì)含量高、氨基酸平衡、適口性好、抗營養(yǎng)因子少以及易被動物消化吸收等特點，一直以來都被作為水產(chǎn)飼料中最優(yōu)質(zhì)的蛋白源。然而，隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，魚粉資源供不應(yīng)求，價格飆升。因此，尋求魚粉的適宜替代源成為亟待解決的問題。近年來，國內(nèi)外學者對珍珠龍膽石斑魚飼料中魚粉的替代源進行了較多研究。

遠遠地，我們看到大片大片的防護林帶，還有一道道農(nóng)田林網(wǎng)，經(jīng)緯昂然地分布于科爾沁沙地，儼然綠色的屏障，護衛(wèi)著城市、村莊、農(nóng)田、道路、河流等生態(tài)安全。樹，到處是樹。

3.1 植物蛋白源替代魚粉

植物蛋白源具有來源廣泛、價格低廉等優(yōu)勢，目前在珍珠龍膽配合飼料中已有不少關(guān)于植物蛋白源替代魚粉的研究報告。

葉觀林（2020）分別探究了花生粕（PNM）和濃縮棉籽蛋白（CPC）替代魚粉蛋白對珍珠龍膽生長和腸道健康的影響，發(fā)現(xiàn)用PNM 替代50%的魚粉或用CPC替代60%的魚粉對珍珠龍膽的生長性能沒有顯著的負面影響；PNM 和CPC 替代魚粉蛋白的適宜水平分別為30%和20%；兩種植物蛋白源替代魚粉蛋白上調(diào)了珍珠龍膽后腸先天免疫和炎癥因子相關(guān)基因表達；隨著替代比例的提高，有益菌相對豐度減少，而病原菌相對豐度增加。另外，Yin 等（2018）報道了珍珠龍膽飼料中CPC 最佳和最高替代魚粉蛋白比例分別為17.00%和34.00%；Chen 等（2020）也研究了CPC 替代魚粉對珍珠龍膽生長、消化蛋白酶、腸道形態(tài)和微生物區(qū)系的影響，發(fā)現(xiàn)CPC 替代24%的魚粉的效果最佳。

豆粕蛋白質(zhì)含量高、產(chǎn)量穩(wěn)定且價格便宜，是近年來水產(chǎn)飼料中最為常用的蛋白源。Firdaus等（2016）研究報道珍珠龍膽最高可以接受豆粕替代60%的魚粉蛋白而不存在任何適口性問題，但WGR 會顯著降低；其認為豆粕替代30%魚粉蛋白對珍珠龍膽是最適的。李學麗等（2017a，2017b）研究也表示豆粕可替代珍珠龍膽飼料中40%的魚粉；同時發(fā)現(xiàn)珍珠龍膽對酶解豆粕（HSM）的利用率比豆粕更高，HSM可替代60%的魚粉而不降低珍珠龍膽的生長, 在替代量為40%時能促進生長。

大豆?jié)饪s蛋白（SPC）具有高蛋白和低抗營養(yǎng)因子等特點，是很好的魚粉蛋白替代源。王曉艷等（2021）報道，用 SPC 替代飼料中50%的魚粉且額外添加5%～10%的魚溶漿粉（SWM），能達到魚粉組珍珠龍膽相同的飼喂效果；王俊賢（2020）采用 SPC 作為魚粉的替代物，44.00%替代水平對珍珠龍膽的增重率、特定生長率和存活率都無顯著影響,以增重率和SPC 替代魚粉水平進行折線模型分析得出最適水平為37.23%。這兩人的研究結(jié)果與Faudzi 等（2018）的相似，SPC 替代50%的魚粉不影響珍珠龍膽生長和體成分，獲得最適生長的替代比例為21.4%。

綜上，目前珍珠龍膽石斑魚配合飼料植物蛋白源替代魚粉研究主要集中在棉籽濃縮蛋白、豆粕和大豆?jié)饪s蛋白等，替代魚粉的比例在17%～60%（表4）。然而植物蛋白源大多具有氨基酸不平衡和抗營養(yǎng)因子較多等缺點，隨著配合飼料中植物蛋白源替代魚粉比例的增加，往往會引起水產(chǎn)動物攝食量下降、飼料利用率降低、生長緩慢和免疫能力降低等問題。針對上述問題，近年來，植物蛋白源替代魚粉并額外添加晶體氨基酸的研究不斷增多。另外，通過對植物蛋白源進行適當?shù)募庸ず蜕锛夹g(shù)處理，如物理法、化學法、生物發(fā)酵法和酶制劑法等技術(shù)，可很大程度上降低抗營養(yǎng)因子含量，從而提高其飼用價值。

3.2 動物蛋白源替代魚粉

攝食植物蛋白源可能會影響魚類對飼料的適口性，降低食欲。動物性蛋白源由于其蛋白含量高和氨基酸相對平衡等特點也被廣泛應(yīng)用于珍珠龍膽配合飼料。

血紅蛋白粉（HP）由于采用低溫噴霧干燥處理方法制成，其蛋白含量高（90%以上）、氨基酸的生物降解少、賴氨酸和亮氨酸較高，是一種良好的魚粉替代動物蛋白源。研究發(fā)現(xiàn)珍珠龍膽飼料中約17.3%～23.3%的魚粉蛋白可被HP 替代，在此范圍內(nèi)對魚的生長性能和腸道發(fā)育無負面影響（Yao 等,2018）。晉鵬飛（2018）研究發(fā)現(xiàn)在珍珠龍膽飼料中, 豬血球蛋白粉的替代魚粉效果優(yōu)于雞血球蛋白粉，基于生長性能、體成分、非特異性免疫和血液學指標, 雞血漿蛋白粉（spray-dried chicken plasma，SDCP）可替代珍珠龍膽飼料中10%的魚粉。

表4 珍珠龍膽石斑魚配合飼料植物蛋白源替代魚粉研究

表5 珍珠龍膽石斑魚配合飼料動物蛋白源替代魚粉研究

多種蛋白源按照一定的比例搭配應(yīng)用于水產(chǎn)飼料中是比較常用的措施，這樣既降低了抗營養(yǎng)因子的數(shù)量，又可以使各原料的必需氨基酸互補，使其比例接近水產(chǎn)動物需求模式，有助于提高配合飼料的營養(yǎng)性能。Ye等（2019）研究了由家禽副產(chǎn)品粉（PBM）、蝦粉（SM）和噴霧干燥血粉（BM）組成的動物蛋白混合物（APB）替代魚粉對珍珠龍膽幼魚的影響，發(fā)現(xiàn)APB 替代高達80%的FM蛋白后，魚的最終體重和增重無顯著差異；但飼料中APB 替代量超過40%時，飼料利用率和蛋白質(zhì)利用率顯著降低；高水平的APB 會引起肝脂肪變性，從而損害珍珠龍膽的免疫功能。Zhou 等（2020）用家禽副產(chǎn)品粉 PBM（或 PBM 與 SBM 的混合蛋白源）替代70%的FM 蛋白對珍珠龍膽的生長、采食量和飼料利用沒有負面影響，但隨著PBM替代水平的升高，魚體全身和肌肉脂肪含量增加，還會誘導肝細胞脂肪變性。

黃粉蟲是一種富含脂肪、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)的昆蟲，也是替代魚粉的優(yōu)質(zhì)蛋白源。Song 等（2018）以黃粉蟲粉（TMM）替代0%～31.25%的魚粉，配制6 種等氮等脂飼料喂養(yǎng)珍珠龍膽幼魚50 天，結(jié)果發(fā)現(xiàn)飼料中用TMM替代適宜比例的魚粉可提高珍珠龍膽的生長性能，根據(jù)增重率的折線模型分析得出最適的TMM替代魚粉比例為12.3%，對應(yīng)的添加量為4.92%。

近年來，血粉、魚溶漿和家禽副產(chǎn)品粉等動物蛋白原料由于具有較低的價格和廣泛的可用性，已成為熱門的魚粉蛋白替代物，于珍珠龍膽飼料中適宜的替代水平為10%～70%（表5）。然而目前魚粉的替代技術(shù)還不完善，容易導致魚體出現(xiàn)生長性能降低、炎癥、肝臟脂肪沉積和免疫機能下降等問題（Ye 等，2019；Zhou 等，2020）。生產(chǎn)實踐中可以通過改善原料的加工工藝、補充氨基酸、使用外源酶、復合蛋白源等方法來提高原料消化率和吸收利用率，最終實現(xiàn)蛋白源在飼料中的合理使用。

4 小結(jié)

近年來，國內(nèi)外相關(guān)研究單位和企業(yè)針對珍珠龍膽石斑魚營養(yǎng)需求與飼料開展了大量研究，本文主要關(guān)注珍珠龍膽蛋白質(zhì)和氨基酸營養(yǎng)。珍珠龍膽配合飼料中蛋白質(zhì)需求為40%～55%，隨著珍珠龍膽的生長，其蛋白需求水平呈下降趨勢；賴氨酸、蛋氨酸、精氨酸、蘇氨酸、亮氨酸和異亮氨酸適宜添加量分別為 2.16%、1.45%、3.06%、1.15% 、3.25% ～3.41% 和 1.91%～2.08%；其他蛋白源替代魚粉蛋白的適宜水平為10%～70%。

目前，有關(guān)珍珠龍膽蛋白質(zhì)和氨基酸營養(yǎng)研究仍然存在較多不足：例如有關(guān)珍珠龍膽的研究主要集中于幼魚，中成魚和親本的相關(guān)研究則較少；配合飼料中氨基酸可用數(shù)據(jù)有限；不同養(yǎng)殖模式下（普通網(wǎng)箱、深海網(wǎng)箱、工廠化循環(huán)水、池塘等）的營養(yǎng)需求參數(shù)和特點不清楚；蛋白源替代魚粉的研究需要深入等。針對上述問題開展研究，對于促進珍珠龍膽石斑魚高效低成本環(huán)保配合飼料的研發(fā)及其養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。

參考文獻：（略）