牛化欣 , 過世東

(1. 江南大學(xué) 食品學(xué)院, 江蘇 無錫 214122; 2. 內(nèi)蒙古民族大學(xué) 動物科技學(xué)院, 內(nèi)蒙古 通遼 028000)

肉骨粉添加微膠囊蛋氨酸替代魚粉對凡納濱對蝦生長、飼料表觀消化率及體成分的影響

?；?,2, 過世東1

(1. 江南大學(xué) 食品學(xué)院, 江蘇 無錫 214122; 2. 內(nèi)蒙古民族大學(xué) 動物科技學(xué)院, 內(nèi)蒙古 通遼 028000)

選用均初始體質(zhì)量為0.91 g的凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)540尾, 隨機分為6個處理組,每組設(shè)3個重復(fù), 每個重復(fù)30尾。用肉骨粉(meat and bone meal, MBM)替代日糧中0、20%、40%、60%、80%和100%的魚粉, 分別添加不同梯度微膠囊蛋氨酸(microencapsulated DL-methionine, MM)配制成6種等氮飼料投喂凡納濱對蝦55 d。結(jié)果表明： MBM添加MM替代60%魚粉對對蝦增重率和SGR無顯著影響(P＞0.05), 對蝦對各試驗飼料的飼料系數(shù)和蛋白質(zhì)效率無顯著影響(P＞0.05), 而替代 80%和100%魚粉對對蝦增重率、SGR、飼料系數(shù)和蛋白質(zhì)效率有顯著影響(P＜0.05); MBM添加MM替代魚粉后對對蝦體成分、體氨基酸含量和蛋白質(zhì)含量無明顯影響(P＞0.05)。在MBM高水平替代魚粉飼料中添加 MM可通過平衡對蝦飼料必需氨基酸, 提高了對蝦對飼料的表觀消化率, 而不影響對蝦的生長和體營養(yǎng)成分, 降低了對蝦飼料的成本。

肉骨粉; 微膠囊蛋氨酸; 表觀消化率; 凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)

魚粉具有必需氨基酸和脂肪酸含量高, 碳水化合物含量低, 適口性好, 抗?fàn)I養(yǎng)因子少以及能夠被養(yǎng)殖動物很好的消化吸收等特點, 一直是水產(chǎn)飼料中不可或缺的優(yōu)質(zhì)蛋白源。在一些水產(chǎn)飼料中如對蝦飼料, 魚粉的添加量一般均高于 30%使飼料蛋白含量達到40%左右[1]。但魚粉供給低于需求和昂貴的價格限制了魚粉在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用, 因此動植物蛋白替代魚粉的研究已有國內(nèi)外大量報道[2]。

肉骨粉替代部分魚粉在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用已有一些研究報道, 研究者認為在異育銀鯽(Carassius auratus gibelio)[3]和凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)[4]等飼料中, 肉骨粉替代魚粉的適宜比例為30%左右。更高的替代比例會降低水產(chǎn)動物的生長,這是由于蛋氨酸是肉骨粉替代魚粉在水產(chǎn)飼料中的第一限制性必需氨基酸所致, 影響了對蛋白質(zhì)的消化和吸收利用。在肉骨粉替代魚粉飼料中添加含量不足的晶體或包被氨基酸對一些魚類生長的影響已有研究[5], 而對蝦能有效吸收但不能有效利用晶體氨基酸的原因也已探明[6], 但在對蝦飼料中的應(yīng)用還未有報道。因此本試驗以肉骨粉添加微膠囊蛋氨酸等氮飼料中替代不同水平的魚粉, 考察了各組飼料對凡納濱對蝦生長、飼料表觀消化率及體成分的影響, 以期更高水平添加微膠囊晶體氨基酸替代魚粉,為對蝦飼料的科學(xué)配制和實際生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及飼料配制

選用凡納濱對蝦540尾, 暫養(yǎng)10 d后稱均初始體質(zhì)量約為0.91 g。分6個處理組, 每處理設(shè)3個重復(fù), 每重復(fù)30尾, 分別放養(yǎng)在水容積為100 L玻璃鋼桶中。基礎(chǔ)飼料配方及營養(yǎng)成分見表1和表2, 按表 2將各原料混合和粉碎, 使其全部通過 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,用雙螺桿制粒機擠壓成1.5 mm粒徑的顆粒飼料, 65℃風(fēng)干后放入-20℃冰箱中冷凍備用。

1.2 試驗設(shè)計與飼養(yǎng)管理

試驗共分 6組, 分別投喂 6種等氮飼料 D-0、D-20、D-40、D-60、D-80和 D-100。采用循環(huán)沙濾水系統(tǒng), 每天投飼 3次, 投飼量約為體質(zhì)量 8%, 并根據(jù)攝食情況調(diào)整, 各桶投飼量保持一致水平。養(yǎng)殖周期為55 d, 水溫為(27±2)℃, pH 7.6～8.1, 鹽度為24～28, 溶解氧＞5.5 mg/L。

表1 魚粉和肉骨粉主要營養(yǎng)成分和必需氨基酸組成Tab. 1 Proximate composition of and essential amino acids in FM and MBM

表2 試驗飼料原料組成及其必需氨基酸含量(干物質(zhì)基礎(chǔ), %)Tab. 2 Composition of and essential amino acid contents in the trial diets (dry matter basis,%)

1.3 樣品收集和分析

試驗前后分別取對蝦計數(shù)和稱重。試驗結(jié)束后,每桶取 5尾對蝦, 于-65℃冰箱冷藏, 用于體成分分析。試驗20 d后進行對蝦糞便的收集, 投喂30 min后, 把殘餌和糞便排除干凈, 再過 45 min后用虹吸的方法把糞便收集, 然后用淡水緩慢沖洗 3次置于培養(yǎng)皿中, 65℃烘干后低溫保存, 連續(xù)收集約20 d。飼料、糞便和對蝦肌肉干物質(zhì)105℃失重法測定, 蛋白質(zhì)測定采用凱氏定氮法, 粗脂肪用氯仿甲醇法測定[7], 灰分是在 550℃馬福爐中灼燒法測得, 氨基酸用安捷倫公司的Agilent 1100 Series高效液相色譜儀測定, TiO2含量用Richter等[8]方法測定。

1.4 測定指標

存活率(%)=(蝦收獲尾數(shù)/蝦投放尾數(shù))×100;

增重率(%)=[(末均質(zhì)量－初均質(zhì)量)/初均質(zhì)量]×100;

特定生長率(SGR, %/d)=[(ln末均質(zhì)量－ln初均質(zhì)量)/55]×100;

飼料系數(shù)(FCR, %)=飼料攝食量/(末均質(zhì)量－初均質(zhì)量);

蛋白質(zhì)效率(PER, %)=[(末均質(zhì)量－初均質(zhì)量)/攝食蛋白量];

飼料干物質(zhì)表觀消化率(%) = 100×(1－飼料中TiO2%/糞便中TiO2%);

光伏清洗機器人吸附行走機構(gòu)的吸盤與電池板表面具有局部柔性，但總體看來，局部柔性對整個光伏清潔機器人受力狀況影響很小。為了簡化模型的受力分析，在建立力學(xué)模型前，假設(shè)認為光伏清潔機器人是剛體[2]。清潔機器人為剛體的受力狀況可簡化為平面力系(圖1)。清潔機器人以速度v 在光伏面板上做勻速直線運動，忽略空氣阻力。

飼料蛋白質(zhì)表觀消化率(%)=100×[1－(飼料中TiO2%/糞便中TiO2%)×(糞便中粗蛋白量/飼料中粗蛋白量)];

飼料脂肪表觀消化率(%)=100×[1－(飼料中TiO2%/糞便中 TiO2%)×(糞便中粗脂肪/飼料中粗脂肪)];

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理與分析采用 SPSS17.0分析軟件進行ANOVA單因子方差分析和 Duncan’s多重檢驗進行,以P＜0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結(jié) 果

2.1 魚粉、肉骨粉、各飼料營養(yǎng)成分和必需氨基酸組成

魚粉和肉骨粉營養(yǎng)成分和必需氨基酸組成有些不同(表1)。肉骨粉必需氨基酸比魚粉必需氨基酸要低, 特別是蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和賴氨酸。各飼料組成、營養(yǎng)水平和必需氨基酸組成見表2。

2.2 肉骨粉替代對凡納濱對蝦生長性能和飼料利用的影響

各組對蝦成活率為90%～100%。各組對蝦生長性能和飼料利用見表3。D-20組生長性能最優(yōu)。D-80組和D-100組WGR、SGR顯著低于其他各組(P＜0.05),D-20組WGR和SGR高于D-0組、D-40組和D-60組, 但各組之間無顯著差異(P＞0.05)。隨著替代水平上升, FCR有升高趨勢, 而PER有下降趨勢。與D-80組和D-100組比較, 其他各組FCR和PER差異顯著(P＜0.05)。

2.3 凡納濱對蝦對飼料干物質(zhì)、粗蛋白和粗脂肪表觀肪消化率

凡納濱對蝦對各飼料干物質(zhì)、粗蛋白和粗脂肪表觀消化率的測定結(jié)果如表 4所示。與 D-80組和D-100組比較, 其他各組粗蛋白表觀消化率差異顯著(P＜0.05)。D-0組、D-20組、D-40組與 D-60、D-80組、D-100組之間粗脂肪表觀消化率差異顯著(P＜0.05)。

表3 肉骨粉替代對凡納濱對蝦生長性能和飼料利用的影響Tab. 3 Growth and feed utilization of shrimp fed on the experimental diets

表 4 凡納濱對蝦對肉骨粉替代飼料干物質(zhì)、粗蛋白和粗脂表觀肪消化率Tab. 4 Apparent digestibility coefficients of dry matter,protein and lipid of the diets for shrimp

2.4 肉骨粉替代對凡納濱對蝦體成分的影響

由表 5可知, 各組間對蝦體成分水分、粗脂肪和灰分含量沒有顯著差異(P＞0.05)。D-80組與其他各組粗蛋白含量差異顯著(P＜0.05), 而其他各組之間差異不顯著(P＞0.05)。

表 5 養(yǎng)殖 55天后不同肉骨粉替代水平飼料對凡納濱對蝦體成分的影響Tab. 5 Carcass proximate composition (%, wet weight basis) of shrimp fed on diets after 55 days

2.5 肉骨粉替代對凡納濱對蝦體氨基酸組成的影響

由對蝦體氨基酸組成測定結(jié)果可知, 除天冬氨酸(6.2～7.0%/100 g 蛋白)、谷氨酸(11.9～12.3%/100 g蛋白)、甘氨酸(5.8～6.3%/100 g蛋白)、半胱氨酸(0.28～0.79%/100 g蛋白)和脯氨酸(3.7～4.9%/100 g蛋白)外, 飼料不同肉骨粉替代水平對凡納濱對蝦體成分氨基酸組成及含量無明顯影響, 各氨基酸質(zhì)量分數(shù)： 絲氨酸、組氨酸、蘇氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和賴氨酸分別約為 2.5、1.3、2.4、5.6、4.9 、2.3 、3.8 、3.1、3.2 、5.2和5.6 %/100 g蛋白。

3 討 論

3.1 肉骨粉營養(yǎng)及必需氨基酸利用

Tan等[4]用粗蛋白質(zhì)量分數(shù)為 51.43%肉骨粉在凡納濱對蝦飼料替代魚粉, 結(jié)果表明替代 60%以下的魚粉對對蝦生長和飼料利用沒有顯著影響, 但是替代魚粉超過 60%影響對蝦的生長和飼料的利用。而Crisantema等[9]用CP質(zhì)量分數(shù)為53.7%肉骨粉替代魚粉超過 35%對凡納濱對蝦生長則有影響。這是由于肉骨粉的必需氨基酸諸如蛋氨酸、賴氨酸和異亮氨酸的質(zhì)量分數(shù)不足導(dǎo)致飼料氨基酸不平衡, 從而影響了對蝦對蛋白質(zhì)的消化和吸收利用。相對魚粉, 肉骨粉CP質(zhì)量分數(shù)和必需氨基酸總量略低, 在100g粗蛋白中魚粉 CP和 TEAA分別為 65.44%和30.06%, 肉骨粉 CP和 TEAA分別為 54.38%和19.74%。由肉骨粉EAA分析可知, 蛋氨酸是肉骨粉第一限制性必需氨基酸。Millamena等[10]研究表明：海水對蝦在日糧中蛋氨酸的需要量是0.89%。但有研究表明, 某些魚類[11]和對蝦[12]利用晶體氨基酸的效率低于利用結(jié)合蛋白質(zhì)的效率?？衫梦⒛z囊技術(shù)包被晶體氨基酸[13], 進行緩釋氨基酸在對蝦體內(nèi)的吸收利用。Chen等[14]研究表明, 在飼料中應(yīng)用cellucose acetate phthalate)或 glycerol monostearate包被的 L-精氨酸微膠囊, 與未添加或添加晶體氨基酸組相比, 明顯地加快了斑節(jié)對蝦幼體生長速度, 降低了飼料系數(shù)。因此為了在對蝦日糧中更高含量肉骨粉來替代魚粉, 根據(jù)對蝦EAA的需要及利用效果必須添加微膠囊氨基酸。

3.2 肉骨粉替代對凡納濱對蝦生長和飼料利用的影響

在本試驗凡納濱對蝦研究結(jié)果表明, 肉骨粉添加微膠囊蛋氨酸可以高水平替代魚粉, 替代 60%的魚粉對凡納濱對蝦的生長性能和飼料利用沒有不利影響。D-0組和D-20組對蝦增重率和生長速度較快,D-0飼料系數(shù)最低和蛋白質(zhì)效率最高。D-40、D-60組依次次之, 高水平替代的D-80、D-100組對蝦生長慢, 飼料及蛋白質(zhì)效率也低。事實上, 對蝦飼料中必需氨基酸平衡有利于日糧營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率。對初均質(zhì)量為0.91 g對蝦養(yǎng)殖55 d后, 其末均體質(zhì)量沒有顯著差異(D-100組除外)。 D-0組、D-20組、D-40組和D-60組增重率和特定生長率均高于D-80組和D-100組。從各組飼料必需氨基酸/粗蛋白可知,6種等氮飼料EAA/CP略有不同, 隨著替代水平的升高而降低, D-0組最高為 54.04%, D-100組最低為42.00%。即使能滿足對蝦的生長需要, 也不能獲得最佳生長性能, 其原因可能是肉骨粉蛋白源中脂肪的飽和度較高影響了對蝦適口性; 肉骨粉等動物副產(chǎn)品中高含量的灰分降低了對蝦對一些營養(yǎng)素的利用,從而導(dǎo)致對蝦的生長下降。

3.3 肉骨粉替代對凡納濱對蝦表觀消化率影響

Crisantema等[9]用豬肉粉部分替代魚粉, 隨著替代水平為 25%～65%的升高, 而凡納濱對蝦對其飼料干物質(zhì)、粗蛋白和粗脂肪表觀消化率皆下降, 分別為 77.77%～70.37%、82.28%～73.47%和 88.77%～83.76%。在本試驗中, 凡納濱對蝦對各飼料干物質(zhì)、粗蛋白和粗脂肪表觀消化率結(jié)果皆是隨著替代水平的升高, 表觀消化率在下降, 但干物質(zhì)、粗蛋白和粗脂肪表觀消化率值均高于以上研究結(jié)果。其原因是本試驗在肉骨粉替代不同水平的日糧中添加了不同梯度的微膠囊蛋氨酸, 消除了蛋氨酸在對蝦肉骨粉替代魚粉日糧中的限制, 從而提高了表觀消化率。然而, 即使在高水平替代中添加高梯度的微膠囊蛋氨酸其消化率也不能達到低水平替代, 這是由于隨著肉骨粉替代水平的升高, 各飼料灰分的含量在升高所致。

3.4 肉骨粉替代對凡納濱對蝦成分和氨基酸組成的影響

在55 d試驗中, 肉骨粉添加微膠囊蛋氨酸替代魚粉水平影響對蝦(濕體質(zhì)量)水分、體脂肪和灰分不顯著。隨著替代水平的升高對蝦體蛋白有下降趨勢,且 D-100組除外與其他各組差異顯著。而對蝦體灰分隨著替代水平的升高有升高的趨勢, 但差異不顯著。這一結(jié)果與Tan等[4]研究結(jié)果一致。從對蝦氨基酸測定結(jié)果可見, 除天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、半胱氨酸和脯氨酸外, 飼料不同肉骨粉替代水平對凡納濱對蝦體成分氨基酸組成及含量無明顯影響。

[1] 李廣麗, 朱春化, 周歧存. 不同蛋白質(zhì)水平的飼料對南美白對蝦生長的影響[J].海洋科學(xué), 2001, 25 (4)：1-4.

[2] Albert G J, Tacon, Marc Metian. Global overview on the use of fish meal and fish oil in industrially compounded aquafeeds： Trends and future prospects[J].Aquaculture, 2008, 285： 146-158.

[3] Menghong H, Youji W, Qian W, et al. Replacement of fish meal by rendered animal protein ingredients with lysine and methionine supplementation to practical diets for gibel carp, Carassius auratus gibelio[J]. Aquaculture, 2008, 275： 260-265.

[4] Beiping T, Kangsen M, Shixuan ZH, et al. Replacement of fish meal by meat and bone meal in practical diets for the white shrimp Litopenaeus vannamei (Boone) [J].Aquaculture Research, 2005, 36： 439-444.

[5] 陳丙愛, 冷向軍, 李小勤, 等.晶體或包膜氨基酸對鯉魚的作用效果研究[J].水生生物學(xué)報, 2008, 9(5)：774-778.

[6] Mail K, Li A, Yin Z. Studies on the absorption and utilization of amino acids in the rest diets by the prawn Penaeus orientali[J]. Acta Oceanologica Sinica, 1988,7： 621-629.

[7] Folch J, Lees M, Sloane-Stanley G H. A simple method for the isolation and purification of total lipides from animal tissues[J]. Journal Biology Chemistry, 1957,226： 497-509.

[8] Richter H, Lückst?dt C, Focken U, et al. Evacuation of pelleted feed and the suitability of titanium (Ⅳ) oxide as a feed marker for gut kinetics in Nile tilapia[J].Journal Fishery Biology, 2003, 63： 1 080-1 099.

[9] Crisantema Hernández, Miguel A, Olvera-Novoa, et al.Partial replacement of fish meal by porcine meat meal in practical diets for Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) [J]. Aquaculture, 2008, 277： 244-250.

[10] Millamena O M, Bautista-Tereul M N, Kanazawa A.Methionine requirement of juvenile tiger shrimp Penaeus monodon[J]. Aquaculture, 1996a, 143：403-410.

[11] R?nnestad I, Concei??o L E C, Arag?o C, et al. Free amino acids are absorbed faster and assimilated more efficiently than protein in post-larval Senegal sole(Solea senegalensis) [J]. Journal Nutrition, 2000, 130：2 809-2 812.

[12] Alam M S, Teshima S, Koshio S, et al. Effects of supplementation of coated crystalline amino acids on growth performance and body composition of juvenile kuruma shrimp Marsupenaeus japonicus[J]. Aquaculture Nutrition, 2004, 10： 309-316.

[13] 閆 征．蝦用蛋氨酸微膠囊工藝研究：[碩士學(xué)位論文]．無錫： 江南大學(xué), 2006： 1-7．

[14] Chen H, Leu Y, Roelants I. Effective supplementation of arginine in the diets of juvenile marine shrimp Penaeus monodon[J]. Aquaculture, 1992a, 108： 87-95.

Effects of dietary meat and bone meal with microencapsulated methionine on the growth, apparent digestibility and body composition of the shrimp (Litopenaeus vannamei)

NIU Hua-xin1,2, GUO Shi-dong1
(1. School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi, 214122, China; 2.School of Animal Science and Technology, Inner Mongllia University for the Nationalties, Tongliao 028000, China)

Apr., 02, 2009

Meat and bone meal; microencapsulated methionine; apparent digestibility; Litopenaeus vannamei

A study was conducted to evaluate the effects of different levels of dietary particulate meat and bone meal (MBM) supplemented with microencapsulated DL-methionine (MM) on the growth, digestibility of feed nutrients, feed utilization, body composition of the shrimp (Litopenaeus vannamei). Five hundred and forty shrimps were randomly divided into 6 treatment groups in triplicate and were fed on six iso-nitrogenous diets formulated by replacing equal nitrogenous fish meal with MM-supplemented MBM by 0, 20%, 40%, 60%, 80%, and 100%for 55 days. Specific growth rates (SGR), digestibility of feed nutrients and feed utilization showed no significantly differences among shrimps when diets contained up to 60% of MM-supplemented MBM (P ＞0.05), However, such parameters were significantly lower (P ＜ 0.05) for shrimps fed on diets containing 80%-100% of MM-supplemented MBM. Compositions of crude protein, crude lipid and amino acids of shrimps among all groups at the end of the trial were not significantly affected (P ＞ 0.05) by trial diets. It is concluded that MM-supplemented MBM is an acceptable alternative animal protein source, which enhances sapparent digestibility of feed nutrients and decreases feed cost.

S96

A

1000-3096(2010)03-0015-06

2009-04-02;

2009-07-20

江蘇科技廳項目(BA2007089)

?；?1978-), 男, 山東鄄城人, 博士研究生, 主要從事主要水產(chǎn)動物飼料與營養(yǎng)研究, E-mail： niuhuaxin@163.com; 過世東, 通信作者, 電話： 0510-8532 9036, E-mail： guosd@jiangnan.edu.cn

(本文編輯： 康亦兼)