■鹿璇 程鎮(zhèn)燕 孫金輝 白東清 喬秀亭
(1.云南農業(yè)大學動物科學技術學院水產養(yǎng)殖實驗室,云南昆明650201;2.天津農學院水產科學系,天津市水產生態(tài)及養(yǎng)殖重點實驗室,天津300384)
蛋白質是維持魚類生命和生長所必需的營養(yǎng)物質,它直接關系到魚類的生長、發(fā)育和繁殖。蛋白質也是魚類飼料中主要的營養(yǎng)物質,是決定飼料成本的關鍵因素。因此,降低魚類飼料蛋白成本是降低飼料成本所必需的。飼料蛋白過低,魚類生長緩慢,體重減輕,體質弱;含量過高又不經濟,同時加重魚體代謝負擔,魚類排泄物含氮量高,促進水體富營養(yǎng)化,導致水體污染嚴重。因此,過低或過高的蛋白質含量均會影響魚類的生長和養(yǎng)殖的經濟效益。目前國內外研究報道有很大差異,最高者要求在40%左右,最低者25%即可,相差懸殊。姜志強等[1]研究發(fā)現(xiàn),隨蛋白水平的增加錦鯉增重率和蛋白質效率均呈現(xiàn)升高再降低的趨勢,最大值出現(xiàn)在蛋白水平35.56%組,蛋白水平超過35.56%,增重率和蛋白質效率均下降,這可能是因為飼料蛋白水平過高反而抑制了錦鯉的生長。崔培等[2]對錦鯉的研究報道,蛋白水平為35.04%時,實驗魚的增重率、特定生長率以及蛋白質效率最高,且蛋白水平超過35.04%,實驗魚的增重率、特定生長率、蛋白質效率以及攝食率都會呈現(xiàn)下降趨勢。Sa?mantaray等[3]的研究也發(fā)現(xiàn)了類似的情況。
飼料中的蛋白質對魚體的生長、存活、肌肉組成、肉質及免疫都有影響,合理的蛋白水平不僅能提高魚的生長性能和存活率,還可以改善魚體肌肉組成和肉質及提高魚的免疫力。本試驗著重研究在保證魚體的生長發(fā)育、成活率、肌肉組成、肉質及免疫指標的基礎上,盡量降低飼料中的蛋白水平,達到增加飼料中蛋白質利用率,減少飼料成本的目的。
本試驗鯉魚購自天津市西青區(qū)苗種培育基地,運至天津農學院的漁場實驗室。進行消毒處理后,置于暫養(yǎng)水箱中暫養(yǎng)。試驗魚為一齡魚種,平均體重為(14±1.17)g。
試驗飼料以不同比例的魚粉、河蟲、花生粕、豆粕、棉籽粕、菜籽粕、麩皮、次粉、預混料,制成5種不同蛋白水平(32%、31.5%、31%、30.5%、30%)的試驗飼料,試驗飼料配方見表1。所有原料先經粉碎機粉碎(FY130藥物粉碎機),過60目篩,再將原料混合均勻,然后再加水制成軟團,于臺式絞肉機(MD-22三相)中將飼料擠壓成條狀,顆粒制成2 mm的粒徑,在常溫下晾干,用塑料袋密封包裝,置于-20℃冰箱中備用。
試驗魚先用基礎飼料(蛋白水平為32%)預飼以適應試驗室環(huán)境,飼養(yǎng)7 d后選取體質健壯、規(guī)格整齊的健康魚稱重記錄后分別放入15只70 cm×50 cm×40 cm的養(yǎng)殖箱中(魚苗放養(yǎng)前7 d,用高錳酸鉀消毒清洗養(yǎng)殖箱),每箱隨機放養(yǎng)23尾。按試驗要求隨機分為5組,每組設3個重復。養(yǎng)殖水源為曝氣自來水,采用靜水養(yǎng)殖,每天早上清除箱內糞便,并換水,每天換水量為總水量的1/3。投飼率為3%~4%,每天09:00、17:00投喂兩次,達到飽食狀態(tài)并記錄每天投喂飼料重量,投喂時如有死魚記錄數量并稱重。飼養(yǎng)期間的水質條件為:水溫23~29 ℃(自然水溫),pH值為7~8,自然光照,保持水中溶氧大于5.0 mg/l。試驗共進行8周。
表1 試驗飼料配方(%)
試驗開始時,饑餓1 d,測量各組試驗魚的體重、體長和全長。養(yǎng)殖試驗結束后,在取魚之前要禁食24 h,測量所有試驗魚的體長體重和全長,并計算增重率、成活率、飼料系數、特定生長率。統(tǒng)計期間魚的死亡數目,計算成活率。
養(yǎng)殖試驗結束后,把每個試驗組的試驗魚以及試驗開始時保存的魚取出,將魚體鰓蓋后緣至背鰭第一鰭條處的側線以上部位去皮,取肌肉,在-70℃條件下冷藏。水分按照常壓恒溫烘干法(GB/T6435—1986)測定,灰分按照550℃灼燒法(GB/T6438—2007)測定,蛋白質按照凱氏定氮法(GB/T6432—1994)測定,脂肪按照索氏抽提法(GB/T6433—1994)測定。
用氨基酸自動分析儀測定氨基酸的組成。取研磨粉碎的烘干魚肉試樣于水解管中,在水解管中加入1 mol/l鹽酸10 ml,放入干燥箱中,將溫度調至110℃,待溫度達到110℃時開始計時,水解22 h。22 h后取出,冷卻。將水解液全部轉移到50 ml容量瓶內,用去離子水多次沖洗水解管,定容。吸取濾液1 ml于5 ml氮吹管中,進行氮吹。殘留物用1~2 ml水溶解,再氮吹,反復進行兩次,最后用2 ml pH值2.2的緩沖液溶解,用過濾膜進行過濾,置于樣品瓶中,最后使用日立L-8900氨基酸自動分析儀進行分析。
養(yǎng)殖試驗結束后,對試驗魚饑餓24 h后取樣。每個平行隨機抽取3尾魚,采用尾部靜脈抽血方法,用1 ml一次性無菌注射器采血。在針管中加入少量肝素,每三尾魚的血為一個樣本,注入2 ml的離心管中,4℃、4 500 r/min離心15 min,取血清備用。分別取360 mg左右的肝臟和腎臟組織,在冰冷的生理鹽水中漂洗,除去血液,濾紙試干,用移液器加入9倍于組織塊質量的預冷勻漿介質(0.86%的生理鹽水),在勻漿器中進行勻漿,4℃、4 500 r/min離心15 min,取上清液備用。超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、過氧化氫酶(CAT)、溶菌酶(LZM)、谷草轉氨酶(AST)、谷丙轉氨酶(ALT)的測定均采用試劑盒測定。試劑盒由南京建成生物工程研究所生產。
式中:Wt和W0——魚的終末平均體重和初始平均體重(g);
t——試驗天數;
Id——攝食量的干重(g)。
試驗數據采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析(One-way ANOVA),若差異達到顯著水平(P<0.05),則進行Duncan's法多重比較。所有數據均以平均值±標準誤(Means±S.E.)表示。
由表2可知,降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚的成活率無顯著影響(P>0.05)。增重率隨飼料中動植物蛋白水平的下降而降低,但無顯著差異(P>0.05)。特定生長率隨飼料中動植物蛋白水平的下降而降低,但無顯著差異(P>0.05)。降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚的飼料系數有影響,1組的飼料系數最低且僅顯著低于3組(P<0.05),其他三組間無顯著差異(P>0.05)。
表2 降低飼料中蛋白質水平對鯉魚生長的影響(平均值±標準誤)
由表3可知,降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚的肌肉水分、灰分、粗脂肪和粗蛋白的含量均有不同程度的影響。1組的水分含量最高,且顯著高于其他組的水分含量(P<0.05),其他各組間的水分含量無顯著差異(P>0.05)。4組和5組的灰分含量顯著高于其他組的灰分含量(P<0.05),2組的灰分含量顯著低于其他組的灰分含量(P<0.05)。粗脂肪隨飼料中動植物蛋白水平的下降而降低,脂肪含量1組最高,且顯著高于其他組(P<0.05)。4組的粗蛋白水平最高,且僅顯著高于2組的粗蛋白水平(P<0.05)。
表3 降低飼料中蛋白質水平對鯉魚肌肉組成的影響(平均值±標準誤)(%)
由表4可知,各組必需氨基酸/TAA的比值差異不明顯,各組鮮味氨基酸/TAA的比值差異不明顯,其中5組略小于其他組。
表4 鯉魚肌肉組織中氨基酸含量(%)
表5 降低飼料中蛋白質水平對鯉魚免疫的影響(平均值±標準誤)
由表5可知,降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚的腎臟和血液中SOD活性有影響,對鯉魚的肝臟中的SOD活性無顯著影響(P>0.05)。在肝臟中2組SOD活性最高。在腎臟中2組的SOD活性最高,且2組和3組的SOD活性顯著高于其他組(P<0.05)。在血清中2組的SOD活性最高,且顯著高于其他組(P<0.05)。降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚的血液中MDA含量有影響,對鯉魚的肝臟和腎臟中的MDA含量無顯著影響(P>0.05)。在肝臟中2組的MDA含量最低。在腎臟中2組的MDA含量最低,在血清中2組的MDA含量最低,1組和2組的MDA含量顯著低于其他組(P<0.05)。降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚的腎臟中CAT活力有影響,對鯉魚的肝臟和血液中的CAT活力無顯著影響(P>0.05)。在肝臟中2組的CAT活力最高。在腎臟中5組的CAT活力最高,2組次之,1組顯著低于其他組(P>0.05)。在血清中2組CAT活力最高。
降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚的各組織中的LZM活力無顯著影響(P>0.05)。在肝臟中5組的LZM活力最高,在腎臟中3組的LZM活力最高,在血清中5組的LZM活力最高。
降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚肝臟中AST活力有影響,對鯉魚的腎臟和血液中的AST活力無顯著影響(P>0.05)。在肝臟中2組的AST活力最低,且顯著低于5組的AST活力(P<0.05)。在腎臟中1組的AST活力最低。在血清中2組的AST活力最低。降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚腎臟中ALT活力有影響,對鯉魚肝臟和血液中的ALT活力無顯著影響(P>0.05)。在肝臟中2組的ALT活力最低。在腎臟中1組的ALT活力顯著低于其他各組(P<0.05),其他組間的ALT活力無顯著差異(P>0.05)。在血清中5組的ALT活力最低。
在本試驗中,各組魚的成活率都超過90%,且沒有顯著差異。高榮兵[4]的研究結果表明,不同蛋白水平飼料對點籃子魚的成活率沒有顯著影響。這與本試驗的研究結果相符合。在本試驗中,增重率和特定生長率變化趨勢一致,降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚的增重率和特定生長率沒有顯著影響(P>0.05),但增重率和特定生長率隨飼料中蛋白水平的降低而下降。Juancey等[5]對羅非魚、宋理平等[6]對淡水黑鯛以及胡國成等[7]對吉富品系尼羅羅非魚的研究中發(fā)現(xiàn),隨著飼料蛋白水平的提高,魚的增重率和特定生長率變化趨勢一致,均逐漸增大,達到最大值后,繼續(xù)增加蛋白水平反而有所下降。這與本試驗的研究結果不完全一致。試驗中降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚的飼料系數有不同程度的影響,1組(蛋白水平32%)的飼料系數最低,且飼料系數隨飼料中蛋白水平的降低先升高再降低。周秋白等[8]的研究中報道,黃顙魚的餌料系數隨飼料中蛋白質含量升高而降低。戴遠棠[9]的研究中表明,斑點叉尾鮰的餌料系數隨飼料中蛋白質含量升高而降低。與本試驗的結果不完全符合??赡芤驗轱暳现械牡鞍踪|不完全用于魚體的生長,一部分蛋白質被魚體排泄到環(huán)境中。為了降低鯉魚氮的排泄,本試驗在不嚴重影響鯉魚生長發(fā)育的情況下,采用蛋白水平較低的飼料。
在本試驗中,降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚魚體成分的水分含量有不同程度影響,其隨飼料中蛋白水平的降低而降低。王蕾蕾[10]對黑鯛幼魚的研究中報道,黑鯛幼魚組織中水分含量隨飼料中蛋白水平的升高大致呈現(xiàn)升高趨勢。本試驗與王蕾蕾的研究結果一致。本試驗中降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚魚體成分中灰分有不同程度的影響,且隨飼料中蛋白水平的降低而有升高趨勢。在劉穎[11]的研究中,鯽魚魚體的灰分含量隨飼料蛋白水平的降低而升高。本試驗與劉穎的研究結果一致。本試驗中降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚肌肉粗脂肪含量有影響,且隨飼料中蛋白水平的降低而呈降低趨勢。Tibaldi等[12]在對細點牙鯛幼魚的研究中發(fā)現(xiàn),在蛋白水平分別為44%、49%、55%的3個水平下,脂肪含量隨蛋白含量的升高而升高。本試驗與Tibaldi等的研究結果一致。Juancey等[5]認為,蛋白水平的增加可以降低全魚粗蛋白水平。曹俊明[13]對草魚的研究發(fā)現(xiàn),高蛋白質飼料在一定程度上可以提高全魚粗蛋白水平。而Page等[14]對鯰、Millikin等[15]對條紋鱸、張顯娟等[16]對牙鲆、劉永堅等[17]對紅姑魚的研究結果表明,飼料中蛋白質含量變化時,魚體蛋白質變化不大。在本試驗中,降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚肌肉成分的粗蛋白有影響,投喂30.5%蛋白水平的飼料魚體肌肉粗蛋白水平顯著高于2組(蛋白水平31.5%),其他組間無顯著差異。不同的試驗結果可能與養(yǎng)殖的周期、試驗對象、試驗飼料等有關。
在本試驗中,降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚肌肉組織中的各組必需氨基酸/TAA的比值差異不明顯,降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚肌肉組織中的各組鮮味氨基酸/TAA的比值差異不明顯,其中5組略小于其他組。在王蕾蕾[10]對黑鯛的研究中指出,隨著飼料中蛋白水平的提高,黑鯛幼魚肌肉總氨基酸含量、必需氨基酸總量和呈味氨基酸總量均逐漸升高,各試驗組總必需氨基酸占總氨基酸的比例也隨飼料中蛋白水平的升高呈逐漸增大的趨勢,各組總呈味氨基酸占總氨基酸的比例隨飼料中蛋白水平的升高則略有下降。這與本試驗的研究結果不相符合。可能因為飼料蛋白質含量對不同魚類魚體肌肉組織中氨基酸組成及含量的影響不同。
本試驗中降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚腎臟和血清中SOD活性有不同程度的影響,但對肝臟中的SOD活性的影響無顯著差異(P>0.05),且在各組織中SOD活性隨飼料中蛋白水平的降低先升高后降低。降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚血清中MDA含量有不同程度的影響,但對肝臟和腎臟中的MDA含量無顯著影響,且其在各趨勢組織中是隨飼料中蛋白水平的降低呈先降低后升高趨勢,與SOD活性成負相關。降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚腎臟中CAT活性有不同程度的影響,但對肝臟中的CAT活性的影響無顯著差異(P>0.05),且在各組織中CAT活性隨飼料中蛋白水平的降低先升高后降低,與SOD活性成正相關。蔡春芳等[18]對異育銀鯽的研究顯示,飼料蛋白水平在10%~30%,隨蛋白質水平升高,魚體SOD酶活性逐漸升高,但當飼料蛋白水平升高至40%,魚體SOD活力降低,蛋白水平為50%,魚體SOD活力顯著降低。姜志強等[1]對錦鯉的研究中報道,隨飼料蛋白水平的降低,SOD活力有遞減趨勢。SOD活力的升高,肝促使胰腺中CAT合成被激活,酶活力上升,起到了清除過量H2O2以保護機體的作用,因此,SOD活力的變化基本與CAT活力的變化保持同步。Mourente等[19]對金頭鯛的研究結果也表明,SOD活力隨飼料蛋白水平的降低有遞減趨勢,SOD活力的變化基本與CAT活力的變化保持一致。這與本試驗的研究結果部分相符。劉存歧等[20]、楊麗華等[21]的研究結果表明,一般在逆境脅迫稍弱的時候,SOD活性有一定的升高,當出現(xiàn)較嚴重的脅迫下,SOD會出現(xiàn)降低的情況,這時會出現(xiàn)生物體積累過量活性氧,而導致生物體損傷。因此,SOD活性會隨飼料中蛋白水平降低而先升高,MDA含量會隨飼料中蛋白水平降低而先降低,CAT活性會隨飼料中蛋白水平降低而先升高。
溶菌酶是魚類中極為重要的一種非特異性免疫因素,是非特異性免疫的第一道屏障。在本試驗中,降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚各組織中的溶菌酶活力沒有顯著影響(P>0.05)。蔡春芳等[18]對異育銀鯽的研究顯示,其溶菌酶活性不受蛋白質水平的影響(P>0.05)。姜志強等[1]對錦鯉的研究報道,隨蛋白質水平降低,溶菌酶活性沒有顯著變化(P>0.05),與本試驗的研究結果相一致。
在本試驗中,降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚肝臟中AST活性有不同程度的影響,但對腎臟和血清中的AST活性的影響無顯著差異(P>0.05)。降低飼料中動植物蛋白水平對鯉魚腎臟中ALT活性有不同程度的影響,但對肝臟和血清中的ALT活性的影響無顯著差異(P>0.05),且在各組織中ALT活性隨飼料中蛋白水平的降低而升高。王蕾蕾[10]在對黑鯛的研究中指出,谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶活力在一定蛋白水平范圍內隨著蛋白水平的增加呈上升的趨勢。這與本試驗的研究結果部分相符。可能因為為了降低鯉魚氮的排泄,本試驗在不嚴重影響鯉魚生長發(fā)育的情況下,采用蛋白水平較低的飼料,飼料中較低的蛋白水平在一定程度上影響了鯉魚的生長發(fā)育以及魚體健康,從而導致谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶活力的升高。
飼料中蛋白質含量過低,會使魚類生長減慢,而蛋白質含量過高會增加飼料成本,同時加重魚體代謝負擔,也使魚體生長減慢,代謝中過剩的氨基酸還會對魚體產生毒性,排泄物含氮量高,促進水體富營養(yǎng)化,不利于長期養(yǎng)殖。因此,魚類蛋白質最適需求量便成了魚類配合飼料研究的重點。綜合本研究中飼料不同動植物蛋白含量對鯉魚生長、存活、肌肉組成、肉質及免疫等相關指標,得出飼料中蛋白水平為31.5%~32%最適宜。