王 敏 蔣廣震 劉文斌 錢 妤 朱 杰

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物與水產(chǎn)系, 江蘇省水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 南京 210095)

膽堿是動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的一種水溶性維生素, 在動(dòng)物脂肪沉積過程中起著十分重要的作用。一般來說, 飼料中缺乏膽堿會(huì)導(dǎo)致魚類生長(zhǎng)受阻、飼料利用率低、脂肪代謝能力低下等諸多癥狀[1]。研究表明, 草魚(Ctenopharyngodon idellus)[2]、湖鱒(Salvelinus namaycush)[3]、黃鱔(Monopterus albus)[4]、羅非魚(Tilapia mossambica)[5,6]、高首鱘(Acipenser transmontanus)[7]等攝食膽堿缺乏的飼料會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)不良、厭食、肝臟脂肪含量升高等缺乏癥。而Wilson,et al.[8]和Zhan, et al.[9]的試驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為: 在斑點(diǎn)叉尾 飼料中含有足量蛋氨酸的情況下, 其生長(zhǎng)率不受飼料中膽堿含量的影響, 甚至飼料中不添加膽堿也不會(huì)出現(xiàn)缺乏癥。對(duì)于絕大部分動(dòng)物幼體而言,體內(nèi)膽堿合成酶活性較低, 因而利用其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成膽堿的能力也比較有限, 自身合成的這部分膽堿不能滿足其快速生長(zhǎng)的需要, 因此膽堿需外源性添加以滿足魚類生長(zhǎng)代謝的需要[10]。由于種類不同,各種魚類幼魚對(duì)膽堿的最適需求量也存在差異。研究顯示, 星斑川鰈幼魚對(duì)飼料中膽堿的最適需求量為1891.80 mg/kg飼料[11], 斑點(diǎn)叉尾 幼魚為2000 mg/kg飼料[12], 而草魚魚種則為3000 mg/kg飼料[2]。常碧影等[13]曾報(bào)道, 天然飼料原料中膽堿含量的化學(xué)數(shù)據(jù)因樣品的生產(chǎn)條件不同會(huì)有很大差異。同時(shí)天然飼料原料中的膽堿作為有機(jī)堿, 大多與其他有機(jī)分子結(jié)合十分牢固, 不易被動(dòng)物消化吸收, 因而在配方設(shè)計(jì)中書本上的化學(xué)分析數(shù)據(jù)沒有多大的參考價(jià)值,導(dǎo)致生產(chǎn)實(shí)踐中在氯化膽堿添加利用方面存在很大的盲目性。

團(tuán)頭魴(Megalobrama amblycephala Yih)俗稱武昌魚, 是我國(guó)主要的草食性淡水養(yǎng)殖品種之一。由于團(tuán)頭魴適應(yīng)性很強(qiáng), 在國(guó)內(nèi)的養(yǎng)殖范圍也越來越大。目前, 國(guó)內(nèi)外對(duì)團(tuán)頭魴營(yíng)養(yǎng)學(xué)方面的研究還主要集中在蛋白[14,15]、脂肪[15,16]、碳水化合物[17]和一些礦物質(zhì)[18]的需要量上, 有關(guān)維生素的研究相對(duì)而言還很少, 已有研究也僅僅圍繞需要量方面[19], 且相關(guān)研究在一般淡水動(dòng)物中也較少見。沈維華等[18]研究了復(fù)合多維對(duì)團(tuán)頭魴魚種生長(zhǎng)的影響。Jiang, et al.[20]研究了團(tuán)頭魴幼魚對(duì)膽堿的需求量, 為1198—1525 mg/kg飼料。王宏[21]和沈紅等[22]研究了飼料中膽堿的可利用性, 但其研究對(duì)象均為家禽。迄今為止, 有關(guān)團(tuán)頭魴對(duì)飼料原料中膽堿利用率方面的研究尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)參照Z(yǔ)han, et al.[9]的研究方法, 研究團(tuán)頭魴[平均體重(3.5±0.1) g]對(duì)7種常規(guī)飼料原料中膽堿的生物學(xué)效價(jià), 為漁用配合飼料適宜的氯化膽堿添加量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)魚與飼養(yǎng)管理

養(yǎng)殖試驗(yàn)在江蘇省淡水所南京祿口試驗(yàn)基地室內(nèi)流水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進(jìn)行。試驗(yàn)魚購(gòu)自江蘇邗江長(zhǎng)江系家魚國(guó)家原種場(chǎng)。正式試驗(yàn)前, 團(tuán)頭魴幼魚在養(yǎng)殖系統(tǒng)中馴化 2周后, 挑選大小均勻、健康無病、平均體重為(3.5±0.1) g 的試驗(yàn)魚990尾, 隨機(jī)分成11組, 每組設(shè) 3個(gè)重復(fù), 每個(gè)重復(fù)(養(yǎng)殖水箱規(guī)格:300 cm × 80 cm × 80 cm)30 尾, 放入養(yǎng)殖系統(tǒng)中, 控制水深35 cm左右。隨機(jī)挑選4組為對(duì)照組, 投喂純合飼料, 其余7組為實(shí)驗(yàn)組, 分別投喂相應(yīng)的配合飼料。每天飽食投喂相應(yīng)的試驗(yàn)飼料3次(8:00、12:00、16:30), 并在投喂1h后收集殘餌、烘干稱重,觀察記錄攝食情況, 養(yǎng)殖周期為8周。試驗(yàn)期間, 保證溶解氧在 5.0 mg/L 以上, 水溫(27±3)℃, pH 為6.8—7.8,-N＜0.5 mg/L, NO2-N<0.05 mg/L。

1.2 試驗(yàn)飼料與配制

本試驗(yàn)參考Jiang, et al.[20]、Li, et al.[23]的相關(guān)飼料配方以及團(tuán)頭魴飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn), 以無維酪蛋白、待測(cè)原料、明膠、糊精、纖維素、植物油等為原料, 在此基礎(chǔ)上添加不同水平的膽堿(分析純氯化膽堿, 純度99.0%), 配成11種飼料。設(shè)置4個(gè)氯化膽堿添加水平0、1030、1230、1430 mg/kg, 并在 1030 mg/kg的基礎(chǔ)上分別添加7種常規(guī)飼料原料, 魚粉、豆粕、菜粕、棉粕、次粉、麩皮和米糠, 使得各組配合飼料中膽堿含量為1230 mg/kg。試驗(yàn)原料經(jīng)粉碎后過60目篩, 取篩下物制成大小適宜、粒度相同的顆粒飼料, 自然晾干, 密封冷藏備用。試驗(yàn)飼料具體配方見表1。

1.3 樣品采集與處理

在8周養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后, 將魚饑餓24h后, 分別對(duì)各個(gè)網(wǎng)箱中的魚計(jì)數(shù), 稱重, 并計(jì)算增重率。試驗(yàn)魚用 MS222(1︰10000)適度麻醉, 再全部取出, 逐個(gè)稱重, 取全部肝臟, 每組肝臟分裝在3個(gè)5 mL的離心管中冷藏待測(cè)。

1.4 試驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)定和計(jì)算方法

在本試驗(yàn)中, 試驗(yàn)魚的增重率(WG)的計(jì)算方法參照丁立云等[24]; 肝臟中及7種常規(guī)飼料原料中的膽堿含量的測(cè)定方法參照《Methods of Vitamin Assay》, 即采用Florisil柱色譜法; 膽堿生物學(xué)效價(jià)的計(jì)算方法參照Z(yǔ)han, et al.[9], 并得折線模型Y=A ×X+B。

式中 X1為來自氯化膽堿中的膽堿在肝臟中的理論沉積量; X2為來自原料膽堿中的膽堿在肝臟中的理論沉積量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均在Excel 2003中計(jì)算。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用 SPSS 16.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA), 若差異顯著(P＜0.05), 則進(jìn)行Duncan氏多重比較, 結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean±SE)表示。膽堿攝入量和肝臟中膽堿的沉積量相關(guān)關(guān)系采用折線分析法[9]。

2 結(jié)果

2.1 飼料膽堿水平對(duì)試驗(yàn)魚生長(zhǎng)性能的影響

飼料中不同膽堿水平對(duì)團(tuán)頭魴幼魚增重率及肝臟膽堿沉積量的影響(表2)。增重率和膽堿沉積量隨著飼料膽堿水平從0到1230 mg/kg飼料的增加而顯著上升(P<0.05), 在飼料膽堿水平高于 1230 mg/kg飼料時(shí), 差異不顯著(P>0.05)。在4個(gè)對(duì)照組中, 與未添加膽堿組(對(duì)照組 1)相比, 增重率分別提高了16.67%、45.31%和47.19%; 在7個(gè)原料組中, 飼料中膽堿水平一致, 均為 1230 mg/kg, 但增重率均高于對(duì)照組中同樣飼料膽堿水平的純合日糧(對(duì)照組3), 其中麩皮與米糠原料組的增重率顯著高于任一

對(duì)照組(P<0.05)。

表1 試驗(yàn)飼料配方Tab. 1 Formulation and proximate composition of the experimental diets (%)

表2 不同日糧對(duì)增重率和膽堿沉積量的影響Tab. 2 Effects of feed ingredients on WG and choline levels in liver

根據(jù)4個(gè)對(duì)照組中每組魚的膽堿攝入量(X)和肝臟中膽堿的沉積量(Y)的關(guān)系, 經(jīng)折線模型擬合后得:Y=38.97X+1828.8 R2=0.7879(圖1)

2.2 七種飼料原料中膽堿的生物學(xué)效價(jià)

在本試驗(yàn)條件下, 原料魚粉、豆粕、菜粕、棉粕、次粉、麩皮和米糠中膽堿的生物學(xué)效價(jià)分別為87.42%、112.54%、76.84%、98.00%、95.91%、43.88%和91.55%。飼料中如果分別以魚粉、豆粕、菜粕、棉粕、次粉、麩皮和米糠為單一的膽堿來源, 添加量分別為 47.65%、45.73%、27.6%、49.19%、105.82%、300%和109.56%時(shí)才能滿足團(tuán)頭魴的需要(表3 )。

圖1 肝臟膽堿沉積量與膽堿攝入量的關(guān)系Fig. l The relationship between levels of dietary choline and liver choline

表3 七種原料中膽堿的生物學(xué)效價(jià)Tab. 3 Values of choline availability in seven feed ingredients

2.3 分析具有代表性的團(tuán)頭魴飼料配方中膽堿水平

由表 4可知, 常見團(tuán)頭魴飼料配方由于原料不同、目的不同等導(dǎo)致可利用膽堿水平也差異較大。1、2、3、4、5 組中膽堿的可利用含量分別為 2141、1499、1138、1096和932 mg/kg。在本試驗(yàn)條件下, 組1和組2中膽堿的可利用含量以達(dá)到團(tuán)頭魴需要量, 無需額外添加膽堿, 組3、組4和組5中膽堿的可利用含量還不足以滿足團(tuán)頭魴的需要, 需額外添加膽堿。

3 討論

3.1 不同膽堿水平對(duì)團(tuán)頭魴生長(zhǎng)性能的影響

膽堿是維持魚類正常生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì), 在魚類神經(jīng)發(fā)育、肝臟脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)以及機(jī)體合成代謝等方面起著重要作用, 在飼料中添加膽堿可促進(jìn)魚類生長(zhǎng),提高飼料利用率。魚類對(duì)膽堿需要量的確定, 一般以肝臟膽堿蓄積量、肝臟脂肪含量以及生長(zhǎng)性能等指標(biāo)作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。朱瑞俊等[25]研究表明, 草魚飼料中添加氯化膽堿可顯著提高魚體增重率(P<0.05),草魚飼料中氯化膽堿(50%)的適宜添加量為 0.4%—0.6%。楊代勤等[4]研究表明, 在黃鱔飼料中添加膽堿,其增重率會(huì)隨著膽堿添加量的增加而升高, 當(dāng)飼料中膽堿添加量達(dá)到 0.8%時(shí), 增重率的變化顯著(P<0.05), 隨著膽堿水平的進(jìn)一步增加, 增重率變化不大(P>0.05), 因此飼料中膽堿的適宜添加量為0.8%。劉偉等[26]研究表明, 中華鱘幼魚飼料中適宜的膽堿水平為1656 mg/kg。黃鈞等[12]研究表明, 當(dāng)斑點(diǎn)叉尾飼料中膽堿含量低于 0.2%時(shí), 其增重率會(huì)隨著飼料中膽堿含量的增加而增加, 當(dāng)飼料中膽堿含量高于0.2%時(shí), 其增重率反而會(huì)隨著飼料中膽堿含量的增加而降低。Shiau S Y, et al.[27]以膽堿蓄積量和增重率為標(biāo)準(zhǔn)所確定的奧尼羅非魚膽堿需要量為1000 mg/kg。在本試驗(yàn)中, 當(dāng)對(duì)照組(純合日糧)中飼料膽堿水平達(dá)到或高于1230 mg/kg時(shí), 增重率和肝臟膽堿沉積量趨于穩(wěn)定, 形成平臺(tái)(表 2), 因而適宜用折線模型。以增重率為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn), 在本試驗(yàn)條件下, 團(tuán)頭魴幼魚對(duì)飼料中膽堿的需要量為1230 mg/kg飼料, 這與Jiang, et al.[20]報(bào)道團(tuán)頭魴幼魚對(duì)飼料中膽堿的最適需求量為1198 mg/kg的結(jié)果差異不顯著。Zhan, et al.[9]研究結(jié)果卻與本試驗(yàn)不同, 他們報(bào)道斑點(diǎn)叉尾飼料中無需添加膽堿。由于目前對(duì)魚類膽堿營(yíng)養(yǎng)的了解還不全面, 特別是不同魚類個(gè)體發(fā)育的差異對(duì)膽堿營(yíng)養(yǎng)的影響以及飼料中含硫氨基酸、甜菜堿或其他甲基供體與膽堿在代謝途徑中產(chǎn)生大量的交互作用, 也是導(dǎo)致不同魚類膽堿需求量各異的重要因素[28], 因此, 這方面有待于進(jìn)一步研究。

表4 常見團(tuán)頭魴飼料配方中膽堿水平aTab. 4 Levels of choline in common Megalobrama amblycephala feed formulas a

在本試驗(yàn)條件下, 同一飼料膽堿水平(1230 mg/kg)7種原料組(生產(chǎn)日糧)的增長(zhǎng)率均高于對(duì)照組 3(純合日糧), 其中麩皮與米糠原料組的增重率更是顯著高于任一對(duì)照組(P<0.05), 但7種原料組中肝臟膽堿的沉積量均小于對(duì)照組 3。這一結(jié)果說明在原料組中, 肝臟膽堿沉積量的多少并不直接影響增重率,作者認(rèn)為影響團(tuán)頭魴幼魚增長(zhǎng)率的因素有很多, 而且可能投喂生產(chǎn)日糧比投喂純合日糧更有利于團(tuán)頭魴幼魚增長(zhǎng)率的升高。由于目前有關(guān)純合日糧和生產(chǎn)日糧對(duì)增長(zhǎng)率的影響研究還不夠深入, 還需進(jìn)一步的探討。

3.2 水產(chǎn)飼料原料中膽堿的生物學(xué)效價(jià)

人們通常所說的生物學(xué)效價(jià)是指其生物學(xué)利用率, 即飼料中膽堿經(jīng)消化、吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、儲(chǔ)存、滿足代謝需要的那部分。肝臟是膽堿主要沉積的部位,Jiang, et al.[20]研究表明, 團(tuán)頭魴幼魚肝臟對(duì)膽堿的最大沉積量為 1525.0 mg/kg, 在最大沉積量范圍以內(nèi), 肝臟中膽堿的沉積量隨著攝食膽堿含量的升高而升高, 因此可以通過測(cè)定肝臟中膽堿的沉積量來確定團(tuán)頭魴對(duì)膽堿的利用率[28]。試驗(yàn)測(cè)得團(tuán)頭魴對(duì)7種常規(guī)飼料原料, 即魚粉、豆粕、菜粕、棉粕、次粉、麩皮和米糠中膽堿的生物學(xué)效價(jià)分別為87.42%、112.54%、76.84%、98.00%、95.91%、43.88%、91.55%。Zhan, et al.[9]以斑點(diǎn)叉尾為研究對(duì)象, 測(cè)得魚粉、豆粕、棉粕和次粉中膽堿的生物學(xué)效價(jià)分別為 92%、74%、55%和 54%。在兩個(gè)試驗(yàn)中魚粉的生物學(xué)效價(jià)相差不多, 但植物性原料中膽堿的生物學(xué)效價(jià)相差很大, 據(jù)有關(guān)研究顯示, 各種餅粕加工處理方法不同, 其膽堿含量也不相同。在常見飼料中, 小麥麩中膽堿的變化最大, 由于品種和處理工藝的差異, 尤其是對(duì)胚芽 (膽堿含量較多的部位)的處理程度不同, 致使其變異系數(shù)達(dá) 31.5%[29], 這可能是導(dǎo)致兩試驗(yàn)植物性飼料中膽堿生物學(xué)效價(jià)相差較大的主要原因。Menten, et al.[30]用斜率比法測(cè)得豆粕中膽堿的可利用率接近 100%, 本試驗(yàn)測(cè)得豆粕中的膽堿利用率高于100%。究其原因, 可能與本試驗(yàn)設(shè)定以氯化膽堿的利用率為 100%參照有關(guān),Lipstein, et al.[31]研究顯示, 大豆卵磷脂“結(jié)合膽堿”和氯化膽堿的效價(jià)是相同的; 也可能是豆粕中膽堿的利用率本身就很高, 由于目前對(duì)豆粕中膽堿的存在形式以及被動(dòng)物消化吸收的生理生化反應(yīng)了解還不夠全面, 因此, 這一方面還有待于進(jìn)一步研究。

由于世界魚粉來源緊張, 水產(chǎn)飼料蛋白源短缺,而國(guó)內(nèi)菜粕產(chǎn)量很大, 加上菜粕的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高,粗蛋白含量約 35.0%—45.0%, 氨基酸比較完全, 幾乎不存在限制性氨基酸, 還富含維生素和礦物質(zhì),因此是一種價(jià)廉易得的優(yōu)質(zhì)飼料蛋白資源。國(guó)內(nèi)外對(duì)菜粕中膽堿的生物學(xué)效價(jià)未見研究報(bào)道, 本試驗(yàn)測(cè)得菜粕中膽堿的含量為5514 mg/kg, 生物學(xué)效價(jià)為 76.84%, 據(jù)此分析, 菜粕可以作為一種有效的植物性膽堿飼料來源。

3.3 常見團(tuán)頭魴飼料配方中膽堿含量

本試驗(yàn)研究結(jié)果顯示, 飼料中如果分別以魚粉、豆粕、菜粕、棉粕、次粉、麩皮和米糠為單一的膽堿來源, 添加量分別為47.65%、45.73%、27.6%、49.19%、105.82%、300%和 109.56%時(shí)才能滿足團(tuán)頭魴的需要。在實(shí)際生產(chǎn)上團(tuán)頭魴飼料中尚需要額外添加氯化膽堿方能滿足其對(duì)膽堿的需要, 實(shí)際添加量與飼料所使用的原料有關(guān)。

根據(jù)各原料中膽堿的生物學(xué)效價(jià), 分析常見團(tuán)頭魴飼料配方中的膽堿含量(表4)。配方中各組飼料膽堿可利用含量932—2141 mg/kg, 相差很大。由此可見, 一些飼料中可利用的膽堿水平已滿足了團(tuán)頭魴需要量, 但部分飼料中可利用的膽堿水平還不足以滿足團(tuán)頭魴需要量, 需要額外添加。

4 總結(jié)

團(tuán)頭魴對(duì)7種常規(guī)飼料原料中膽堿的利用率分別為魚粉87.42%、豆粕112.54%、菜粕76.84%、棉粕98.00%、次粉95.91%、麩皮43.88%、米糠91.55%,對(duì)于團(tuán)頭魴幼魚而言, 豆粕是一種很好的膽堿飼料原料, 菜粕可以作為一種有效的植物性膽堿飼料來源。一部分飼料中可利用的膽堿水平還不足以滿足團(tuán)頭魴幼魚需要量, 需要額外添加。