飼料可消化蛋白和脂肪水平對(duì)吉富羅非魚幼魚生長(zhǎng)性能、能量物質(zhì)代謝和抗氧化功能的影響

李光彬，李 英，王秋梅，張新黨，林貝貝，陳路斯，鄧君明

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，昆明 650201）

0 引言

吉富羅非魚(Genetic Improvement of Farmed Tilapia,Oreochromis niloticus)是利用尼羅羅非魚的4個(gè)非洲原產(chǎn)地品系和4個(gè)亞洲品系混合選育而成的新品種，具有生長(zhǎng)速度快、食性雜、肉質(zhì)鮮美、易飼養(yǎng)的特點(diǎn)[1]，中國(guó)是最大的羅非魚生產(chǎn)國(guó)，吉富羅非魚養(yǎng)殖面積占全國(guó)羅非魚養(yǎng)殖總面積的60%以上[2]。蛋白質(zhì)是魚類生長(zhǎng)所需的重要物質(zhì)，同時(shí)也是配合飼料成本最高的原料之一。脂肪是重要的能源物質(zhì)。配合飼料中蛋白質(zhì)水平、脂肪水平以及蛋白質(zhì)/脂肪比，是衡量飼料質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo)[3]。關(guān)于吉富羅非魚飼料蛋白質(zhì)和脂肪研究已有報(bào)道，但都以飼料粗蛋白和脂肪含量為基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估，如胡國(guó)成等[4]認(rèn)為，吉富羅非魚幼魚的飼料粗蛋白含量為37.6%時(shí)生長(zhǎng)性能最高；王愛民等[5]認(rèn)為，生產(chǎn)上吉富羅非魚魚種飼料適宜脂肪含量為7.67%～9.34%；De Silva等[6]認(rèn)為吉富羅非魚幼魚飼料粗蛋白和脂肪適宜比例為36%粗蛋白和7%粗脂肪。

DCP/DE 表示飼料中可消化粗蛋白質(zhì)和能量比，排除魚類對(duì)不同蛋白源和能量的消化差異，相比采用飼料粗蛋白和總能比(P/E)更加準(zhǔn)確[7]，同時(shí)，飼料中添加適宜脂肪可起到節(jié)約蛋白質(zhì)作用[8]。本課題組在吉富羅非魚幼魚對(duì)5種常見動(dòng)植物蛋白源的表觀消化率比較研究中顯示，其對(duì)不同蛋白源表觀消化率存在差異[9]。因此，本研究利用脂肪對(duì)蛋白質(zhì)節(jié)約作用，采用雙因素方差分析，以DCP/DE 來(lái)研究飼料不同氮能比對(duì)吉富羅非魚幼魚生長(zhǎng)性能、能量物質(zhì)代謝和抗氧化功能的影響。從而確定吉富羅非魚幼魚適宜氮能比，為實(shí)現(xiàn)對(duì)羅非魚的精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控提供理論依據(jù)，同時(shí)為開發(fā)高效廉價(jià)的人工配合飼料提供基礎(chǔ)參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)飼料配制

以魚粉、豆粕、菜籽粕和棉籽粕作為主要蛋白源，豆油和大豆卵磷脂作為脂肪源，配制12種不同DCP水平(22%、24%、26%、28%)和DL水平(3%、5%、7%)組成的不同氮能比試驗(yàn)飼料。用顆粒飼料機(jī)擠壓成直徑1.5 mm的顆粒飼料。飼料配方及營(yíng)養(yǎng)成分見表1。

表1 羅非魚幼魚試驗(yàn)飼料配方及營(yíng)養(yǎng)成分

續(xù)表1

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物及飼養(yǎng)管理

養(yǎng)殖試驗(yàn)于室內(nèi)控溫循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行（200 L容積水族箱），水溫控制在28～30℃。試驗(yàn)用魚苗來(lái)自本地養(yǎng)殖場(chǎng)，選擇規(guī)格一致、體格健壯吉富羅非魚幼魚（平均體重2 g）1080尾隨機(jī)分為12組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30 尾魚。試驗(yàn)期間，每日飽食投喂2 次（7:00 和17:30），試驗(yàn)周期10周。

1.3 樣品采集

養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束禁食24 h，分別稱量每缸魚體總重，計(jì)數(shù)，計(jì)算其平均體重即末體重(FBW)、攝食率(FR)、蛋白質(zhì)效率(PER)、蛋白質(zhì)沉積率(PDR)、成活率(SR)、體增重(WG)、特定生長(zhǎng)率(SGR)和飼料系數(shù)(FCR)。每缸隨機(jī)選取6 尾魚，經(jīng)麻醉后，尾靜脈抽取血液樣品，分離血清和血漿；魚體解剖后采集胃、腸道、和肝臟，采集樣品在-80℃下保存，以待分析。

1.4 樣品分析

1.4.1 飼料常規(guī) 飼料常規(guī)成分采用AOAC(2000)方法分析。其中，水分測(cè)定為105℃烘干恒重法；粗蛋白含量采用全自動(dòng)凱氏定氮儀測(cè)定；粗脂肪采用索氏抽提法（以石油醚為溶劑）測(cè)定；粗灰分采用箱式電阻爐550℃灼燒法測(cè)定；總能采用氧彈式能量?jī)x測(cè)定。

1.4.2 消化酶活性 蛋白酶活性采用福林-酚法測(cè)定，淀粉酶(AMS)、脂肪酶(LPS)活性均采用南京建成生物工程研究所試劑盒測(cè)定。

1.4.3 能量物質(zhì)代謝 血漿總蛋白(TP)、鈣(Ca)、磷(P)、尿素氮(BUN)含量、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)和丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)活性，血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)含量采用南京建成生物工程研究所試劑盒測(cè)定。血漿谷氨酸脫氫酶(GDH)和腺苷單磷酸脫氨酶(AMPD)活性采用R&D公司試劑盒檢測(cè)。血清葡萄糖(GLU)、肝臟果糖-6-磷酸激酶(PFK)、丙酮酸激酶(PK)、果糖-1,6-二磷酸酶、己糖激酶(HK)、磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶(PEPCK)、果糖-1,6-二磷酸酶(FBP)和葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)活性采用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司試劑盒測(cè)定。

1.4.4 抗氧化功能 總抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(CAT)谷胱甘肽還原酶(GR)、過(guò)氧化物酶(POD)和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-PX)活性采用南京建成生物工程研究所試劑盒測(cè)定。組織中蛋白含量均采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)計(jì)算與分析

相關(guān)生產(chǎn)指標(biāo)的計(jì)算見公式(1)～(7)。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(n=3)表示，采用雙因素方差分析(Two-way ANOVA)，若各處理組間存在顯著差異(P<0.05)時(shí)，采用Duncan 氏法多重比較進(jìn)行分析。所有統(tǒng)計(jì)均采用SPSS17.0分析。

2 結(jié)果

2.1 生長(zhǎng)性能和飼料利用率

由表2 可知，養(yǎng)殖試驗(yàn)期間，各處理組成活率為96.67%～100%，不同處理組成活率無(wú)顯著差異。飼料氮 能 比 顯 著 影 響WG、SGR、FCR、PER 和PDR。DCP26DL7 組WG 和SGR 最 高，與DCP26DL5 和DCP28DL3 組無(wú)顯著差異，顯著高于DCP22DL3 組，DCP26DL5 組FCR 最低；DCP22DL7 組PER 顯著高于DCP28DL5 組。隨著飼料DCP 水平提高，WG 和SGR呈逐漸上升趨勢(shì)；反之，PER 呈逐漸下降趨勢(shì)，22%DCP組PER顯著高于28%DCP組。隨著飼料DL水平提高，WG和SGR呈逐漸上升趨勢(shì)，各DL組PER、PDR和FCR無(wú)顯著差異。

表2 吉富羅非魚幼魚生長(zhǎng)性能及飼料利用

2.2 消化酶活性

由表3可知，飼料氮能比顯著影響胃、腸道和肝臟消化酶活性。DCP26DL5 組胃蛋白酶活性顯著高于DCP28DL3組。隨著飼料DCP水平提高，胃蛋白酶活性呈逐漸下降趨勢(shì)，腸道胰蛋白酶活性呈先上升后下降趨勢(shì)，26%DCP組蛋白酶活性顯著高于28%DCP組；肝臟LPS 呈先下降后上升趨勢(shì)，24%DCP 組肝臟LPS活性最低。飼料DL 水平僅對(duì)肝臟AMS 活性有顯著影響，7%DL組肝臟AMS活性顯著高于5%DL組。

表3 吉富羅非魚幼魚腸道、肝臟及胃消化酶活性

2.3 能量物質(zhì)代謝

由表4 可知，飼料氮能比顯著影響蛋白質(zhì)代謝。DCP26DL5 組血漿AST 含量最低；DCP26DL5 組血漿P含量和AMPD活性顯著高于DCP22DL7組。隨著飼料DCP 水平提高，血漿AST 含量呈逐漸下降趨勢(shì)，血漿P 含量呈先上升后下降趨勢(shì)，其中26%DCP 組顯著高于22%DCP 組。隨著飼料DL 水平提高，血漿TP 含量和GDH 活性呈逐漸上升趨勢(shì)。飼料DCP 和DL 的交互作用對(duì)血漿AST、AMPD 和GDH 活性有顯著影響。

表4 吉富羅非魚幼魚血液蛋白質(zhì)代謝的影響

由表5 可知，飼料氮能比顯著影響脂質(zhì)代謝。DCP26DL5 組 血 清TC 和LDL-C/HDL-C 顯 著 低 于DCP22DL7 組。隨著飼料DCP 水平提高，血清TG 含量呈逐漸下降趨勢(shì)，各組血清TC、HDL-C和LDL-C含量無(wú)顯著差異。隨著飼料DL水平提高，血清TG含量呈逐漸下降趨勢(shì)，3%DL 組血清TG 含量顯著高于5%和7%DL組；血清TC和LDL-C含量呈逐漸上升趨勢(shì)，其中7%DL 組血清TC 和LDL-C 含量顯著高于3%DL組。飼料DCP 和DL 的交互作用對(duì)血清TG 含量有顯著影響。

表5 吉富羅非魚幼魚血清脂蛋白水平和肝臟碳水化合物代謝的影響

續(xù)表5

飼料氮能比顯著影響糖代謝。DCP26DL5 組PFPCK 活性顯著高于DCP24DL5 組；DCP26DL5 組肝臟HK、FBP 和G6P 活性均與酶活性最高組無(wú)顯著差異。隨著飼料DCP 水平提高，各DCP 組血清GLU 含量無(wú)顯著變化，糖代謝酶活性在一定范圍內(nèi)呈逐漸上升趨勢(shì)，26%DCP 組FBP 和G6P 活性顯著高于22%DCP 組。隨著飼料DL 水平提高，血清PFK 活性呈先下降后上升趨勢(shì)，各DL 組血清GLU 含量和PK、HK、PEPCK、FBP、G6P 活性無(wú)顯著差異。飼料DCP 和DL水平的交互作用對(duì)血清HK 和FBP 有顯著影響，但對(duì)血清GLU含量無(wú)顯著影響。

2.4 抗氧化功能

由表6 可知，飼料氮能比顯著影響血液和肝臟抗氧化功能。DCP26DL5 組血漿SOD、CAT 活性、T-AOC 和肝臟SOD、GR、POD、GSH-Px 活性均較高；DCP24DL5 組血清GR 活性顯著高于DCP26DL5 組；DCP26DL5 組血液和肝臟MDA 含量與最低組無(wú)顯著差異。隨著飼料DCP 水平提高，血清SOD、CAT、GR活性和T-AOC呈逐漸下降趨勢(shì)，肝臟SOD、GR和POD活性呈逐漸上升趨勢(shì)，24%DCP 組血清SOD、CAT 活性和T-AOC與28%DCP組無(wú)顯著差異。隨著飼料DL水 平 提 高，各DL 組 血 清SOD、CAT、GR 活 性 和T-AOC、MDA含量無(wú)顯著差異。飼料DCP和DL的交互作用對(duì)血清SOD、CAT、GR 活性和T-AOC、MDA 含量無(wú)顯著影響。

表6 吉富羅非魚幼魚血清和肝臟抗氧化指標(biāo)的影響

續(xù)表6

3 討論

3.1 飼料DCP 和DL水平對(duì)吉富羅非魚幼魚生長(zhǎng)性能和飼料利用率的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著飼料DCP水平提高，WG和SGR 均呈逐漸上升趨勢(shì)，28%DCP 組生長(zhǎng)速度與26%組無(wú)顯著差異，有研究表明，PER 和PDR 會(huì)隨蛋白質(zhì)水平的提高顯著降低[10]，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。隨著飼料DL水平提高，WG和SGR呈逐漸上升趨勢(shì)，5%和7%DL組WG、SGR無(wú)顯著差異，表明飼料DL水平為5%時(shí)即可滿足吉富羅非魚幼魚的脂肪需求。飼料DCP 和DL 的交互作用對(duì)吉富羅非魚幼魚WG、SGR、PER、PDR和FCR均有顯著影響。DCP26DL7組吉富羅非魚幼魚WG 和SGR 最高，與DCP26DL5 和DCP28DL3 組無(wú)顯著差異，說(shuō)明在保持吉富羅非魚生長(zhǎng)性能不變的情況下，提高飼料DL水平，可以降低其對(duì)飼料DCP 的需要量，證實(shí)通過(guò)提高飼料DL 水平可以達(dá)到節(jié)約蛋白質(zhì)作用，這與草金魚(Carassius auratus red var.)[11]和云紋石斑魚(Epinephelus moara)[12]的研究結(jié)果一致；DCP26DL5組飼料系數(shù)最低，提高飼料DCP水平，有利于降低飼料FCR。從生長(zhǎng)性能和飼料利用率來(lái)看，吉富羅非魚幼魚對(duì)飼料DCP 和DL 的最適需要量分別為26%和5%，最適氮能比為19.18 mg/kJ。這明顯低于以往對(duì)羅非魚的蛋白質(zhì)和脂肪需要量的研究結(jié)果，以可消化模式確定吉富羅非魚幼魚對(duì)飼料蛋白質(zhì)和脂肪的需要量，既節(jié)約了成本，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)羅非魚的精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控。

3.2 飼料DCP 和DL 水平對(duì)吉富羅非魚幼魚胃、腸道及肝臟消化酶活性的影響

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著飼料DCP 水平提高，吉富羅非魚幼魚胃蛋白酶活性呈下降趨勢(shì)，腸道胰蛋白酶活性呈先上升后下降趨勢(shì)，28%DCP 組蛋白酶活性最低，說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，提高飼料DCP 水平有利于提高腸道胰蛋白酶活性，但飼料蛋白含量過(guò)高可能會(huì)對(duì)蛋白酶的分泌產(chǎn)生負(fù)反饋調(diào)節(jié)從而抑制其活性，這與草 魚[13](Ctenopharyngodon idellus)、血 鸚 鵡(Cichlasomasp)[14]和大鱗鲃(Luciobarbus capito)[15]的研究結(jié)果一致；腸道和肝臟LPS均呈先下降后上升趨勢(shì)，24%DCP 組肝臟LPS 含量最低，然而有研究表明飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)魚類的脂肪酶活性無(wú)顯著影響[16]，這可能是因?yàn)轱暳螪CP和DL的交互作用對(duì)肝臟LPS含量有顯著影響，DCP26L5 組肝臟LPS 活性顯著高于DCP26L7 組；肝臟、腸道AMS 呈逐漸上升趨勢(shì)，這與虹鱒(Oncorhynchus mykiss)[17]的研究結(jié)果一致，然而對(duì)大鱗鲃[15]和南方鲇(Silurus meridionalisChen)[18]的研究表明魚體AMS 活性隨著飼料蛋白質(zhì)含量的升高而降低，可見，不同種類的魚類消化酶活性受飼料變化作用的影響存在差異。隨著飼料DL 水平提高，肝臟AMS活性顯著提高，這可能是由于飼料脂肪水平升高時(shí)，無(wú)氮浸出物水平下降，低水平的無(wú)氮浸出物誘導(dǎo)AMS的分泌，以提高無(wú)氮浸出物的利用[19]。

3.3 飼料DCP和DL水平對(duì)吉富羅非魚幼魚能量物質(zhì)代謝的影響

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著飼料DCP 水平提高，吉富羅非魚幼魚血液TP 含量和GDH 活性無(wú)顯著變化，說(shuō)明該試驗(yàn)設(shè)置飼料DCP 范圍在吉富羅非魚幼魚需要量范圍內(nèi)，血液AST 含量呈逐漸下降趨勢(shì)，在此DCP范圍內(nèi)不影響肝臟蛋白質(zhì)代謝，這與大黃魚(Pseudosciaena crocea)[20]和紅鰭東方鲀(Takifugu rubripes)[21]的研究結(jié)果不同；血漿P含量呈逐漸上升趨勢(shì)，提高飼料DCP水平有利于促進(jìn)機(jī)體磷代謝。隨著飼料DL水平提高，血液TP含量呈先下降后上升趨勢(shì)，其中5%DL 組TP 含量最低，在一定范圍內(nèi)提高飼料DL水平有利于提高機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化效率，促進(jìn)蛋白質(zhì)代謝。飼料DCP和DL對(duì)血液AST含量有顯著交互作用，同時(shí)DCP26DL5組AST活性最低。

隨著飼料DCP 水平提高，血清TG 含量呈逐漸下降趨勢(shì)，血清TC、HDL-C 和LDL-C 無(wú)顯著變化，表明在一定范圍內(nèi)提高飼料DCP水平可以促進(jìn)脂質(zhì)代謝，結(jié)果與四須鲃(Barbodes altus)[22]和棕鱒(Salmo trutta)[23]的研究結(jié)果一致。隨著飼料DL水平提高，血清TG含量呈逐漸下降趨勢(shì)，但血清TC和LDL-C呈逐漸上升趨勢(shì)，該結(jié)果不同于對(duì)鰻鱺(Monopterus albus)[24]和團(tuán)頭魴(Megalobrama amblycephala)[25]研究中血清TG 和TC 含量隨飼料脂肪水平提高而增加的結(jié)果，因此有待進(jìn)一步研究。飼料DCP 和DL 的交互作用對(duì)吉富羅非魚幼魚脂質(zhì)代謝無(wú)顯著影響，但DCP26DL5 組TC 和LDL-C 含量顯著低于最高組DCP22DL7組。

隨著飼料DCP 水平提高，吉富羅非魚幼魚肝臟PFK、PEPCK 和FBP 活性呈逐漸上升趨勢(shì)，28%DCP和26%DCP 組無(wú)顯著差異，28%DCP 組G6P 活性顯著低于26%DCP 組，這表明提高飼料DCP 水平，有利于提高吉富羅非魚幼魚糖代謝關(guān)鍵酶活性，但DCP水平過(guò)高則會(huì)抑制糖代謝，該結(jié)果與斜帶石斑魚(Epinephelus coioides)[26]的研究結(jié)果一致。隨著飼料DL 水平提高，吉富羅非魚幼魚PFK 活性呈先下降后上升趨勢(shì)，可能與脂質(zhì)和糖類在魚體內(nèi)的代謝機(jī)制有關(guān)，具體原因有待進(jìn)一步研究。吉富羅非魚幼魚血糖含量隨飼料DCP水平和DL水平升高并未出現(xiàn)顯著變化，基本保持在一定的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。

3.4 飼料DCP 和DL水平對(duì)吉富羅非魚幼魚抗氧化功能的影響

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著飼料DCP 水平提高，血清SOD、GR、CAT 活性和T-AOC 均呈先上升后下降趨勢(shì)，26%DCP 組T-AOC 值和CAT、GR 活性與24%DCP組無(wú)顯著差異；肝臟SOD、GR和POD活性呈逐漸上升趨勢(shì)，26%DCP組活性最高，GSH-Px呈逐漸下降趨勢(shì)，MDA 含量各DCP 組無(wú)顯著差異，在一定范圍內(nèi)提高飼料DCP水平有助于提高機(jī)體抗氧化能力，該結(jié)果與異育銀鯽(Carassius gibelio)[27]的研究結(jié)果一致。隨著飼料DL水平提高，血清抗氧化指標(biāo)無(wú)顯著變化，肝臟SOD 和GSH-Px 活性呈逐漸上升趨勢(shì)，7%DL 組SOD和GSH-Px活性顯著高于3%DL組，與5%DL組無(wú)顯著差異，提高飼料DL 水平有利于提高機(jī)體抗氧化能力。飼料DCP 和脂肪的交互作用對(duì)肝臟SOD 活性有顯著影響，DCP26L5 組SOD 活性顯著高于DCP22L3和DCP24L5組。

4 結(jié)論

綜上所述，以可消化蛋白質(zhì)和脂肪評(píng)估魚類對(duì)飼料蛋白質(zhì)和脂肪需要量，以及利用蛋白質(zhì)節(jié)約效應(yīng)，尋求合適的氮能比需要，才能精準(zhǔn)調(diào)控吉富羅非魚幼魚營(yíng)養(yǎng)需求，最大限度的提高飼料利用率、降低飼料成本，實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展。本研究中DCP26DL7組生長(zhǎng)性能最高，但與DCP26DL5組相比，生長(zhǎng)性能無(wú)顯著差異，且DCP26DL5 組蛋白質(zhì)效率和蛋白質(zhì)沉積率更高，兩組胃、腸道和肝消化酶活性均較高，對(duì)能量物質(zhì)代謝和血清、肝臟抗氧化酶活性有顯著促進(jìn)作用。因此，吉富羅非魚幼魚飼料中最適可消化粗蛋白水平為26%，脂肪水平為5%，即最適氮能比為19.18mg/KJ。