飼料蛋白質(zhì)水平與加工工藝對(duì)凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)性能、體組成及體色的影響

胡 兵

（福建天馬科技集團(tuán)股份有限公司，福建福州350308）

隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，飼料效率低、水穩(wěn)定性差等造成飼料浪費(fèi)和水污染的問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。目前的研究主要集中于研發(fā)提高飼料效率的飼料配方以及投喂策略方面，對(duì)于飼料的加工過(guò)程關(guān)注較少（Gao等，2019a）。飼料加工技術(shù)主要包括粉碎、混合、預(yù)處理、造粒和干燥。顆粒飼料和膨化飼料是經(jīng)過(guò)不同的飼料加工過(guò)程制作的兩種不同飼料。相比于顆粒飼料，膨化飼料的加工需要更高的溫度、濕度和壓力（Lundblad等，2012）。同時(shí)，膨化飼料具有更好的水穩(wěn)性，可降解一些不穩(wěn)定的抗?fàn)I養(yǎng)因子，且具有較高的可消化性（Glencross等，2011；Singh等，2007；Rout和Bandyopadhyay，1999）。目前，顆粒飼料和膨化飼料在水生動(dòng)物中的應(yīng)用效果存在一定的差異。研究表明，膨化飼料可有效提高金頭鯛（Sparus aurata）和銀鱸（Bidyanus bidyanus）的生長(zhǎng)和飼料利用（Venou等，2009；Booth等，2002）。然而，以顆粒飼料和膨化飼料飼喂斑點(diǎn)叉尾鮰（Ictalurus punctatus）卻得到了相似的生長(zhǎng)性能（Xu等，2017）。因此，有必要探尋顆粒飼料和膨化飼料對(duì)不同水產(chǎn)養(yǎng)殖物種的影響，以期完善并優(yōu)化水產(chǎn)飼料的精準(zhǔn)配方。

凡納濱對(duì)蝦（Litopenaeus vannamei）是蝦類(lèi)養(yǎng)殖業(yè)中最具商業(yè)價(jià)值的品種之一，其產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的70%以上（Bardera等，2021）。隨著其養(yǎng)殖量的提升，對(duì)飼料的需求也逐年攀升。通常來(lái)講，蛋白質(zhì)沉積速率決定了動(dòng)物的生長(zhǎng)速率，對(duì)水生動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育起著關(guān)鍵作用（Cai等，2020）。此外，隨著全球環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，降氮減排，勢(shì)在必行。因此，提高蛋白利用率，減少蛋白浪費(fèi)，具有非常重要的意義。目前雖然已有研究報(bào)道了飼料不同蛋白質(zhì)水平對(duì)凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)和生理的影響，但是在不同蛋白質(zhì)水平下，顆粒飼料和膨化飼料對(duì)凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)性能、體營(yíng)養(yǎng)組成及體色的影響研究鮮見(jiàn)報(bào)道，本研究以期為凡納濱對(duì)蝦配合飼料的優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)飼料 本試驗(yàn)以進(jìn)口魚(yú)粉、蝦粉、去皮豆粕、花生粕和面粉為主要蛋白源，分別配制蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為41%、43%和46%的膨化飼料（E41、E43、E46）和顆粒飼料（P41、P43、P46）。飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。原料經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后過(guò)80目篩，將原料按配方均勻混合，之后加入魚(yú)油和水混勻。膨化飼料采用布勒125雙螺桿膨化機(jī)進(jìn)行制備。顆粒飼料采用宜大530F蝦料機(jī)進(jìn)行制備。制備好的飼料破碎成適宜大小放入-20℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及飼養(yǎng)管理 本試驗(yàn)在唐山水產(chǎn)研發(fā)基地進(jìn)行。試驗(yàn)選用初始體重為（2.5±0.0）mg，規(guī)格一致，活力良好，無(wú)疾病的凡納濱對(duì)蝦1440尾，隨機(jī)分成6個(gè)處理組，每組設(shè)置4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)60尾對(duì)蝦。試驗(yàn)用蝦先在100升塑料水箱中暫養(yǎng)一周，之后進(jìn)行養(yǎng)殖試驗(yàn)。分別投喂上述6種試驗(yàn)飼料。日投喂量為對(duì)蝦體重的5%，日投餌次4次（7:00、11：00、15:00、19:00）。試驗(yàn)期間，水溫為26～28℃、鹽度為30‰～31‰、pH為8.1～8.2、溶解氧含量大于7 mg/L、亞硝酸鹽濃度小于0.01 mg/L。

1.3 樣品采集 養(yǎng)殖試驗(yàn)分別在第15、30、45天和60天計(jì)算每個(gè)養(yǎng)殖水箱中蝦的數(shù)量以及稱(chēng)取總重量，用于計(jì)算成活率和增重率。此外，在60 d養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后，將試驗(yàn)對(duì)蝦饑餓24 h，每個(gè)養(yǎng)殖水箱隨機(jī)挑選4尾蝦，分別稱(chēng)量體重并測(cè)量體長(zhǎng)及肝胰腺重，用于計(jì)算肥滿(mǎn)度和肝體比。另取4尾置于-80℃冰箱保存，用于體營(yíng)養(yǎng)組成分析。另取8尾蝦進(jìn)行體色分析。相關(guān)的計(jì)算公式如下：

表1 試驗(yàn)飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）%

增重率/%=[終末體重（g）-初始體重（g）]/初始體重（g）×100；

存活率/%=終末蝦尾數(shù)/初始蝦尾數(shù)×100；

肥滿(mǎn)度/（g/cm3）=體重（g）/體長(zhǎng)（cm3）；

肝胰腺指數(shù)/%=肝胰腺重（g）/體重（g）×100。

1.4 指標(biāo)測(cè)定與分析 飼料及對(duì)蝦體營(yíng)養(yǎng)組成按照AOAC（1995）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方法分析。將樣品在105℃烘干后，通過(guò)重量分析計(jì)算水分含量；將樣品置于550℃的馬弗爐中6 h，通過(guò)重量分析測(cè)定灰分含量。采用索氏提取法測(cè)定粗脂肪含量；粗蛋白質(zhì)含量用全自動(dòng)凱氏定氮儀（2300-Auto-analyzer；FOSS，美國(guó)）進(jìn)行分析。

本試驗(yàn)采用色差計(jì)（三恩馳SC-10）測(cè)定各處理蝦體煮熟后，頭胸甲后第一個(gè)體節(jié)側(cè)面的色度變化，以L、a和b值表示。L值表示從0（純黑色）到100（純白色）的亮度，a值（紅色）表示從綠色到紅色的色度，b值（黃色）表示從藍(lán)色到黃色的色度。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 21.0以雙因素方差分析方法進(jìn)行分析。不同蛋白質(zhì)水平處理之間的顯著性采用單因子方差分析進(jìn)行分析，若差異顯著則進(jìn)行Duncan’s多重比較。膨化飼料與顆粒飼料處理采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)進(jìn)行分析。差異顯著水平為P＜0.05。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果

2.1 生長(zhǎng)性能 飼料不同蛋白質(zhì)水平下，膨化飼料和顆粒飼料兩種不同的飼料加工工藝對(duì)凡納濱對(duì)蝦增重率的影響如圖1所示，其中在第15天時(shí)，無(wú)論是飼料不同蛋白質(zhì)水平還是不同飼料加工工藝（顆粒飼料和膨化飼料）均未顯著影響對(duì)蝦的增重率（P＞0.05）。在第30、45天和60天時(shí)，無(wú)論是飼喂顆粒飼料還是膨化飼料，飼料43%和46%蛋白質(zhì)處理下對(duì)蝦的增重率均顯著高于41%蛋白質(zhì)處理組（P＜0.05）。在第30天時(shí)，飼料41%蛋白質(zhì)水平的條件下，顆粒飼料組對(duì)蝦的增重率顯著低于膨化飼料組（P＜0.05）；在第45天時(shí)，飼料41%和46%蛋白質(zhì)水平的條件下，顆粒飼料組對(duì)蝦的增重率也顯著低于膨化飼料組的對(duì)蝦（P＜0.05）；在第60天時(shí)，在41%和43%蛋白質(zhì)水平下，膨化飼料組對(duì)蝦的增重率均顯著高于顆粒飼料組（P＜0.05）。

圖1 不同試驗(yàn)飼料對(duì)凡納濱對(duì)蝦增重率的影響

2.2 形體指標(biāo)與體營(yíng)養(yǎng)組成 飼料不同蛋白質(zhì)水平下，膨化飼料和顆粒飼料兩種不同的飼料加工工藝對(duì)凡納濱對(duì)蝦形體指標(biāo)的影響如表2所示，本試驗(yàn)中凡納濱對(duì)蝦的肝胰腺指數(shù)在各飼料處理之間無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。然而，無(wú)論是在膨化飼料還是顆粒飼料的條件下，飼喂46%蛋白質(zhì)對(duì)蝦的肥滿(mǎn)度均顯著高于41%蛋白質(zhì)處理組（P＜0.05）。

飼料不同蛋白質(zhì)水平下，膨化飼料和顆粒飼料兩種不同的加工工藝對(duì)凡納濱對(duì)蝦體營(yíng)養(yǎng)組成的影響如表3所示，其中凡納濱對(duì)蝦全蝦體水分和灰分含量不受飼料蛋白質(zhì)、加工工藝以及二者交互作用的影響（P＞0.05）。但是全蝦體粗脂肪水平受飼料不同加工工藝因素的顯著影響（P＜0.05）。無(wú)論是飼喂顆粒飼料還是膨化飼料，43%和46%飼料蛋白質(zhì)水平處理下對(duì)蝦的體粗蛋白質(zhì)含量顯著高于41%蛋白質(zhì)處理組（P＜0.05）；同時(shí)，在41%和43%飼料蛋白質(zhì)處理?xiàng)l件下，膨化飼料組對(duì)蝦的粗蛋白質(zhì)含量顯著高于顆粒飼料組（P＜0.05）。全蝦體水分、粗脂肪和灰分含量在處理組之間無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

表2 不同試驗(yàn)飼料對(duì)凡納濱對(duì)蝦體形體指標(biāo)的影響

表3 不同試驗(yàn)飼料對(duì)凡納濱對(duì)蝦體營(yíng)養(yǎng)組成的影響%

2.3 體色變化 飼料不同蛋白質(zhì)水平下，膨化飼料和顆粒飼料兩種不同的飼料加工工藝對(duì)凡納濱對(duì)蝦體色的影響如表4所示，當(dāng)飼喂顆粒飼料時(shí)，飼料43%和46%蛋白質(zhì)水平組的L*值顯著高于41%蛋白質(zhì)水平處理組，且L*值受飼料蛋白質(zhì)水平因素的顯著影響（P＜0.05）；凡納濱對(duì)蝦體表紅色受飼料蛋白質(zhì)水平和加工工藝（膨化飼料和顆粒飼料）因素的顯著影響（P＜0.05）；無(wú)論是在膨化飼料還是顆粒飼料的條件下，飼料43%和46%蛋白質(zhì)水平處理組對(duì)蝦體表a*值顯著高于41%蛋白質(zhì)水平處理組（P＜0.05）；同時(shí)，在不同蛋白質(zhì)水平下，顆粒飼料處理組對(duì)蝦體表a*值顯著高于膨化飼料處理組（P＜0.05）；對(duì)蝦體表b*值在各處理組之間無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。

表4 不同試驗(yàn)飼料對(duì)凡納濱對(duì)蝦體體色的影響

3 討論

3.1 飼料不同蛋白質(zhì)水平與加工工藝對(duì)凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)性能的影響 蛋白質(zhì)是水生動(dòng)物飼料中最重要的必需營(yíng)養(yǎng)素之一，對(duì)水生動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育起著至關(guān)重要的作用（Yadata等，2020）。本試驗(yàn)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從第30天開(kāi)始，飼喂43%和46%蛋白質(zhì)水平凡納濱對(duì)蝦的增重率明顯高于飼喂41%蛋白質(zhì)水平的對(duì)蝦。這與Gao等（2019b）和Tu等（2015）的研究結(jié)果類(lèi)似，即隨著飼料蛋白質(zhì)水平的增加，水生動(dòng)物的增重率也隨之增加，接著趨于平穩(wěn)。同樣，在0.5 g的凡納濱對(duì)蝦幼蝦中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)飼料中蛋白質(zhì)水平低于37.11%時(shí)，隨著蛋白質(zhì)水平的增加，對(duì)蝦的增重率顯著提高；而在37.11%～49.03%時(shí)，雖然增重率也表現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，但各處理組之間無(wú)顯著性差異（鄭昌區(qū)，2012）。本試驗(yàn)中，飼料43%和46%蛋白質(zhì)水平相較于41%蛋白質(zhì)水平仍可顯著促進(jìn)凡納濱對(duì)蝦的生長(zhǎng)，這可能是由于本試驗(yàn)所用凡納濱對(duì)蝦的規(guī)格較小。在幼體階段，對(duì)蝦可能需要更多的蛋白質(zhì)以滿(mǎn)足自身快速生長(zhǎng)發(fā)育的需要。然而，也有一些研究表明，飼料中蛋白質(zhì)水平過(guò)高或過(guò)低均不利于水生動(dòng)物的生長(zhǎng)（余含等，2019；李勇等，2004）。飼料中蛋白質(zhì)缺乏會(huì)導(dǎo)致一些必需氨基酸攝入不足，從而抑制水生動(dòng)物的生長(zhǎng)；而當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)水平過(guò)量時(shí)，會(huì)加重肝臟的代謝負(fù)擔(dān)，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的利用率，抑制其生長(zhǎng)（余含等，2019）。造成這種差異的原因可能是由于不同的水產(chǎn)養(yǎng)殖物種、試驗(yàn)環(huán)境及飼料原料的質(zhì)量等。因此，有必要建立凡納濱對(duì)蝦在不同生長(zhǎng)階段與不同條件下的精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，在養(yǎng)殖試驗(yàn)60 d結(jié)束后，在41%和43%蛋白質(zhì)水平下，膨化飼料的促生長(zhǎng)效果要明顯優(yōu)于顆粒飼料。這與以往的研究結(jié)果類(lèi)似（陳團(tuán)等，2018；閆仲雙等，2002；吳秀峰等，2000）。同時(shí)，在實(shí)際生產(chǎn)中，膨化飼料對(duì)水生動(dòng)物的促生長(zhǎng)效果也往往優(yōu)于非膨化飼料（陳團(tuán)等，2018；胡學(xué)峰等，2007）。這可能是由于膨化飼料加工需經(jīng)過(guò)高溫和高壓等條件的流程，使得飼料中的一些不穩(wěn)定的抗?fàn)I養(yǎng)因子被分解破壞，并使得蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)伸展疏松，利于蛋白質(zhì)的消化吸收；同時(shí)，高溫過(guò)程也會(huì)殺滅一些有害微生物，保護(hù)動(dòng)物的健康（吳立敏和胡重江，2006）。然而，本試驗(yàn)中46%蛋白質(zhì)水平條件下，膨化飼料和顆粒飼料對(duì)凡納濱對(duì)蝦增重率無(wú)顯著影響。這可能是由于膨化飼料加工高溫導(dǎo)致飼料維生素被破壞缺失，過(guò)高的蛋白質(zhì)水平更易與還原糖之間發(fā)生非酶促反應(yīng)（即美拉德反應(yīng)），造成營(yíng)養(yǎng)素的缺失。今后可考慮在此水平下提高維生素水平或減少淀粉含量以降低負(fù)面效應(yīng)（陳團(tuán)等，2018）。

3.2 飼料不同蛋白質(zhì)水平與加工工藝對(duì)凡納濱對(duì)蝦體營(yíng)養(yǎng)成分及形體指標(biāo)的影響 目前，有關(guān)飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)水生動(dòng)物體蛋白沉積之間的關(guān)系仍存在一些爭(zhēng)議。例如，李二超等（2008）研究表明，凡納濱對(duì)蝦體粗蛋白質(zhì)含量與飼料蛋白質(zhì)水平呈正相關(guān)關(guān)系。Singha等（2020）同樣也發(fā)現(xiàn)，吉富羅非魚(yú)體蛋白質(zhì)含量隨飼料蛋白質(zhì)水平的提高顯著上升。同樣，本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似的結(jié)果，即無(wú)論是膨化飼料還是顆粒飼料，43%和46%蛋白質(zhì)水平處理組的對(duì)蝦體粗蛋白質(zhì)含量顯著高于41%蛋白質(zhì)水平處理組。相反，一些研究表明，飼料不同蛋白質(zhì)水平并不會(huì)影響水生動(dòng)物的體蛋白質(zhì)含量（Cai等，2020；Lalramchhani等，2020）。造成這種差異的原因可能是由于不同的養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖環(huán)境以及飼料蛋白源導(dǎo)致的。此外，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在41%和43%蛋白質(zhì)水平下，飼喂膨化飼料相比于飼喂顆粒飼料會(huì)顯著提高對(duì)蝦體蛋白質(zhì)的含量。這與陳團(tuán)等（2018）的研究結(jié)果一致。這可能是由于膨化飼料加工過(guò)程中高溫使得蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)伸展疏松并消除了一些飼料中存在的不穩(wěn)定抗?fàn)I養(yǎng)因子，促進(jìn)了蛋白質(zhì)的吸收與利用。本試驗(yàn)中，在兩種飼料加工工藝條件下，對(duì)蝦肥滿(mǎn)度均隨飼料蛋白質(zhì)水平的提高而呈上升趨勢(shì)。這與鄭昌區(qū)（2012）的研究結(jié)果類(lèi)似。同時(shí)，這也與本試驗(yàn)中生長(zhǎng)的結(jié)果相一致。

3.3 飼料不同蛋白質(zhì)水平與加工工藝對(duì)凡納濱對(duì)蝦體色的影響 甲殼類(lèi)動(dòng)物的顏色通常影響消費(fèi)者接受度和市場(chǎng)價(jià)格（Ma等，2019）。L*值越大，說(shuō)明亮度越高，顏色越鮮亮。a*值越大，說(shuō)明體表顏色更紅。試驗(yàn)結(jié)果表明，飼喂顆粒飼料的條件下，43%和46%蛋白質(zhì)水平處理組相較于41%蛋白質(zhì)水平處理組具有更高的L*值。這意味著提高蛋白質(zhì)水平可提升凡納濱對(duì)蝦的色澤。同樣，無(wú)論在顆粒飼料還是膨化飼料的條件下，飼料中43%和46%蛋白質(zhì)水平均可明顯增加對(duì)蝦體表a*值。這說(shuō)明，飼喂更高水平蛋白質(zhì)的對(duì)蝦體表更紅。崔培等（2012）研究表明，蛋白質(zhì)水平對(duì)錦鯉皮膚中類(lèi)胡蘿卜素的變化有一定的影響。蝦青素是對(duì)蝦和其他甲殼動(dòng)物體內(nèi)最重要的色素（約占類(lèi)胡蘿卜素的86%～89%）（王海芳和朱基美，2016）。因此，本研究中對(duì)蝦體表a*值（紅度）的提高可能是由于飼料蛋白質(zhì)參與了對(duì)蝦體內(nèi)蝦青素或類(lèi)胡蘿卜素的積累過(guò)程，具體的作用過(guò)程還有待進(jìn)一步研究。然而，飼喂顆粒飼料相比于膨化飼料，對(duì)蝦體表也會(huì)更紅。這可能是由于膨化飼料在加工過(guò)程中，高溫破壞了一些飼料中的維生素，進(jìn)而導(dǎo)致膨化飼料對(duì)體色的提升效果欠佳。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下，相比于飼料中41%的蛋白質(zhì)水平，43%和46%的蛋白質(zhì)可促進(jìn)凡納濱對(duì)蝦幼體的生長(zhǎng)，增加體蛋白質(zhì)含量，改善對(duì)蝦體表的色澤。同時(shí)，在蛋白質(zhì)水平為41%和43%時(shí)，膨化飼料可促進(jìn)對(duì)蝦生長(zhǎng)和體蛋白的沉積，其效果優(yōu)于顆粒飼料，但其對(duì)對(duì)蝦體表色澤的提升效果欠佳。