李云蘭 高啟平帥 柯 鄧玉平（通威股份有限公司技術中心水產研究所，成都610041）

發(fā)酵豆粕替代豆粕對鯉魚生長性能和腸道組織結構的影響

李云蘭 高啟平?帥 柯 鄧玉平
（通威股份有限公司技術中心水產研究所，成都610041）

摘 要：本試驗旨在研究發(fā)酵豆粕替代豆粕對鯉魚生長性能和腸道組織結構的影響。選擇初始均重為（49．44±0．38）g的鯉魚720尾，隨機分為3組，每組設3個重復，每個重復80尾魚。Ⅰ組為對照組，飼喂豆粕含量為39%的基礎飼料；Ⅱ和Ⅲ組為試驗組，分別飼喂用發(fā)酵豆粕替代基礎飼料中50%和100%豆粕的試驗飼料。試驗期為75 d。結果表明：1）發(fā)酵豆粕替代50%或100%的豆粕對鯉魚的特定生長率和飼料系數均無顯著影響（P＞0．05），但在50%替代水平下鯉魚的蛋白質效率顯著提高（P＜0．05）。2）發(fā)酵豆粕替代50%或100%的豆粕對鯉魚的肥滿度和內臟比無顯著影響（P＞0．05），但可使肝胰臟指數顯著升高（P＜0．05）。3）發(fā)酵豆粕替代50%或100%的豆粕對鯉魚的腸長指數和中腸皺襞高度無顯著影響（P＞0．05），但在100%替代水平下鯉魚的后腸皺襞高度顯著升高（P＜0．05）。4）電鏡觀察發(fā)現，豆粕組（Ⅰ組）鯉魚的中腸和后腸均出現了輕微的病理性損傷，包括中腸出現少量上皮細胞脫落，固有層和黏膜下層中細胞成分增多，后腸上皮細胞紋狀緣融合，杯狀細胞減少；發(fā)酵豆粕組（Ⅲ組）的腸道組織結構比較正常。由此得出，發(fā)酵豆粕替代豆粕后對鯉魚的生長性能沒有明顯的促進作用，但有利于保證腸道組織結構的正常。

關鍵詞：豆粕；發(fā)酵豆粕；鯉魚；生長性能；腸道組織結構

豆粕是主要的蛋白質飼料，但是，豆粕中存在多種抗營養(yǎng)因子，在一定程度上會干擾養(yǎng)殖動物對飼料的消化、吸收和利用，造成養(yǎng)殖動物的生長性能下降。發(fā)酵豆粕是利用現代生物工程發(fā)酵技術，以優(yōu)質豆粕為主要原料，將大豆蛋白分解為小分子的蛋白質、小肽、游離氨基酸，并將抗原蛋白降解為低抗原蛋白，同時產生大量的益生菌、乳酸以及未知生長因子等。在陸生動物上的研究表明，發(fā)酵豆粕能夠促進仔豬腸道發(fā)育，改善腸道功能，降低腹瀉率［1］；可以增強黃羽肉雞的腸道黏膜免疫功能［2］。在水生動物上，已有的報道多集中在發(fā)酵豆粕替代魚粉的研究上，通常以魚粉組為對照組，通過設置不同梯度得到一個推薦替代比例［3－4］。目前少見同一批次豆粕發(fā)酵前后對魚類生長性能和腸道組織結構影響的比較。研究證實，豆粕中的抗營養(yǎng)因子會導致大西洋鮭和虹鱒生長性能下降，腸黏膜發(fā)生病理變化［5］。因此，本試驗擬探討發(fā)酵豆粕替代豆粕對鯉魚生長性能和腸道組織結構的影響，對發(fā)酵豆粕在水產動物配合飼料中應用的有效性進行評價，為生產實踐提供理論依據。

1　材料與方法

1．1 試驗飼料

豆粕和發(fā)酵豆粕均由南通巴大飼料有限公司提供，二者為同一來源，即發(fā)酵豆粕是同一批次豆粕采用固態(tài)厭氧發(fā)酵低溫干燥法（菌種包括2株地衣芽孢桿菌、2株枯草芽孢桿菌、2株酵母菌，干燥溫度不超過60℃）制作而成。配制試驗飼料前測定豆粕和發(fā)酵豆粕的營養(yǎng)組成，實測值見表1。小肽含量由酸溶性蛋白含量（三氯乙酸法測得）減去游離氨基酸含量得出。

試驗以玉米蛋白粉、豆粕、菜籽粕、棉籽粕為主要的蛋白質源，以豆油為脂肪源配制基礎飼料（豆粕含量為39．00%），用發(fā)酵豆粕分別替代基礎飼料中50%和100%的豆粕，配制成與基礎飼料等脂等能的試驗飼料1和試驗飼料2。飼料組成及營養(yǎng)水平見表2。飼料原料混合均勻后，制成粒徑為3．5 mm的顆粒飼料備用。

表1　豆粕與發(fā)酵豆粕的營養(yǎng)組成（風干基礎）Table 1 Nutrient composition of soybean meal and fermented soybean meal（air?dry basis）　%

1．2 試驗動物分組與飼養(yǎng)管理

試驗在成都通威水產科技公司生態(tài)池中進行，試驗鯉魚由通威良種場提供。暫養(yǎng)結束后，選擇體格健康、初始均重為（49．44±0．38）g的鯉魚720尾，隨機分到9口網箱（1．0 m×2．0 m×1．6 m）中。試驗共分3組，每組3個重復（網箱），每個重復80尾魚。Ⅰ組為對照組，飼喂基礎飼料，Ⅱ和Ⅲ組為試驗組，分別飼喂試驗飼料1和試驗飼料2。每天投喂4次，時間依次為08：30、11：30、14：30、17：30，投喂量為體重的2%～3%。溶解氧濃度在5．0 mg／L以上，透明度在40 cm以上，pH在8．0左右，平均水溫在26℃左右，飼養(yǎng)周期為75 d。

1．3 樣品采集與指標分析

試驗結束后，每組隨機取10尾魚，測定體重和體長，解剖取出內臟，分離肝胰臟并稱重，剝離腸道并測量長度。

取中、后腸正中約1 cm長的腸樣，固定于10%中性福爾馬林溶液中按常規(guī)組織切片程序進行脫水、石蠟包埋、切片和蘇木精－伊紅（HE）染色，切片厚度5～6 μm，用目視測微尺測定每段腸樣中10個以上完整皺襞的高度，取其平均值作為該樣品皺襞高度的測定結果，同時觀察腸道組織結構。

1．4 計算公式

飼料系數（feed conversion ratio，FCR）＝

投飼量／（總增重＋死魚重量）；特定生長率（specific growth rate，SGR，%／d）＝100×（ln終末均重－ln初始均重）／飼喂天數；蛋白質效率（protein efficiency ratio，PER，%）＝體增重／蛋白質攝入量；

肥滿度（condition factor，CF，%）＝100×體重／體長3；

內臟指數（viserosomatic index，VSI，%）＝100×內臟重／體重×100；

肝胰臟指數（hepatosomatic index，HSI，%）＝100×肝胰臟重／體重×100；

腸長指數（intestinal length index，ILI，%）＝100×腸長／體長。

1．5 數據處理與分析

采用SPSS 18．0對數據進行單因素方差分析（one?way ANOVA），若差異顯著（P＜0．05），則用Duncan氏法多重比較檢驗組間的差異，結果用平均值±標準差表示。

2　結 果

2．1 發(fā)酵豆粕替代豆粕對鯉魚生長性能的影響

由表3可知，發(fā)酵豆粕替代50%或100%的豆粕后，飼料系數略有下降，但差異不顯著（P＞0．05）；特定生長率在數值上略有提高，也無顯著差異（P＞0．05）。與對照組相比，Ⅱ組的蛋白質效率顯著提高（P＜0．05）。

表3　發(fā)酵豆粕替代豆粕對鯉魚生長性能的影響Table 3 Effects of soybean meal replacement by fermented soybean meal on growth performance of common carp

2．2 發(fā)酵豆粕替代豆粕對鯉魚肥滿度、內臟指數、肝胰臟指數的影響

由表4可知，發(fā)酵豆粕替代50%或100%的普通豆粕后，肥滿度和內臟比無顯著變化（P＞0．05），但肝胰臟指數顯著升高（P＜0．05）。

表4　發(fā)酵豆粕替代豆粕對鯉魚肥滿度、內臟指數、肝胰臟指數的影響Table 4 Effects of soybean meal replacement by fermented soybean meal on CF，VSI and HSI of common carp　%

2．3 發(fā)酵豆粕替代豆粕對鯉魚腸道生長發(fā)育指標及腸道組織結構的影響

由表5可知，發(fā)酵豆粕替代50%或100%的普通豆粕后，腸長指數和中腸皺襞高度無顯著變化（P＞0．05），但替代100%的豆粕后后腸皺襞高度顯著升高（P＜0．05）。

表5　發(fā)酵豆粕替代普通豆粕對鯉魚腸道生長發(fā)育指標的影響Table 5 Effects of soybean meal replacement by fermented soybean meal on intestinal growth and development indices of common carp

腸道組織結構觀察：豆粕組（Ⅰ組）腸道有輕微損傷，中腸出現少量上皮細胞脫落，固有層和黏膜下層中細胞成分增多（圖1－A）；后腸上皮細胞紋狀緣融合，杯狀細胞減少（圖2－A）。發(fā)酵豆粕組（Ⅲ組）腸道細胞組織結構比較正常，上皮細胞排列整齊，上皮細胞紋狀緣發(fā)達，黏膜層杯狀細胞數量較多，黏膜下層較?。▓D1－B和圖2－B）。

圖1　豆粕組（A）和發(fā)酵豆粕組（B）的中腸組織結構觀察Fig．1 Observation of tissue structure of midgut in soybean meal group（A）and fermented soybean meal group（B）（100×）

3　討 論

3．1 發(fā)酵豆粕替代豆粕對鯉魚生長性能的影響

本試驗中發(fā)酵豆粕與豆粕為同一來源，是豆粕采用固態(tài)厭氧堆積發(fā)酵后得到的產品，其粗蛋白質含量較豆粕提高2．8個百分點，說明發(fā)酵使得豆粕的粗蛋白質含量有所提高。本試驗結果與Hong等［6］和馬文強等［7］的報道一致。豆粕發(fā)酵后其粗蛋白質含量提高可能有2個方面的原因：一方面，在發(fā)酵過程中，細菌的呼吸作用消耗了部分有機物料，使產物總量減少，蛋白質含量相對提高，出現蛋白質的“濃縮效應”；另一方面，有部分增加的蛋白質是細菌含有的菌體蛋白，這也是發(fā)酵產品中蛋白質含量提高的真正有意義的部分［8］。飼養(yǎng)試驗結果表明，發(fā)酵豆粕替代50%或 100%的豆粕后對鯉魚的特定生長率和飼料系數都沒有產生顯著影響，表明豆粕發(fā)酵后對鯉魚的生長性能沒有明顯的促進作用。

圖2　豆粕組（A）和發(fā)酵豆粕組（B）的后腸組織結構觀察Fig．2 Observation of tissue structure of hindgut in soybean meal group（A）and fermented soybean meal group（B）（100×）

發(fā)酵產品中的酸溶性蛋白含量通常作為評價產品質量優(yōu)劣的指標之一。本試驗發(fā)現，豆粕經過發(fā)酵后使小肽的含量提高了7．88%，說明發(fā)酵能夠提高豆粕中可溶性蛋白的含量，這與Hong等［6］的研究結果一致。動物腸道內對蛋白質的吸收除了以游離的氨基酸形式外，大部分是以小肽的形式進行。腸道對小肽的吸收除了具有吸收速度快、耗能低、不飽和等優(yōu)點外，還可以消除氨基酸之間的競爭，從而提高動物對蛋白質的利用率。本試驗結果發(fā)現，發(fā)酵豆粕替代50%或100%的豆粕后提高了鯉魚的蛋白質效率。這說明，與豆粕相比，動物對發(fā)酵豆粕的蛋白質利用率更高。

3．2 發(fā)酵豆粕替代豆粕對鯉魚腸道組織結構的影響

腸道是魚類吸收營養(yǎng)物質的主要場所［9］。腸道皺襞高度可反映魚類腸道吸收面積，因此其可作為水生動物腸道吸收能力的重要標識［10］。本試驗結果顯示，發(fā)酵豆粕組后腸皺襞高度顯著高于豆粕組，表明豆粕經發(fā)酵處理后有利于鯉魚腸道的發(fā)育。大豆及其大豆制品引起腸道皺襞高度降低已有報道，例如：分離大豆蛋白替代白魚粉導致幼建鯉前腸和后腸的皺襞高度降低，從而引起腸道消化吸收能力下降［11］；去皮豆粕替代魚粉后引起埃及胡子鲇腸道皺襞高度下降［12］。這可能與豆粕中含有的抗原分子抑制腸細胞的生長發(fā)育有關。Zhang等［13］研究發(fā)現，大豆β－伴球蛋白會抑制鯉魚腸細胞的生長，進而阻礙腸道的生長發(fā)育。另外，Feng等［14］報道，豆粕發(fā)酵后產生的小肽能夠促進豬小腸黏膜結構的生長發(fā)育。因此，豆粕經發(fā)酵處理后對腸道的生長發(fā)育有一定促進作用。

腸道的消化吸收能力與腸道結構密切相關。張錦秀等［15］報道，大豆分離蛋白和去皮豆粕替代魚粉后導致鯉魚前腸和后腸上皮細胞損傷，主要表現為上皮細胞脫落、上皮完整性和形態(tài)結構受破壞。此外，豆粕也引起鯉魚［16］、大西洋鮭［17］后腸上皮脫落、吸收細胞中正常核上空泡減少或消失、黏膜皺襞中軸固有層變寬、結締組織數量增加、固有層和黏膜下層出現明顯的包括淋巴細胞、巨噬細胞和多核細胞在內的炎性細胞浸潤、細胞核排列紊亂等腸道上皮完整性和正常形態(tài)結構的破壞。本試驗中，豆粕組的鯉魚腸道出現輕微上皮細胞脫落，而同樣添加量的發(fā)酵豆粕組未見類似情況，這表明發(fā)酵處理能減少豆粕中抗營養(yǎng)因子以及抗原對鯉魚腸道結構的損傷。腸道結構損傷會導致消化吸收能力下降，進一步會影響動物的生長性能［13］。在本試驗中，豆粕和發(fā)酵豆粕對鯉魚生長性能的影響并未表現出顯著差異。但是，隨著養(yǎng)殖時間的延長，豆粕引起的腸道結構損傷可能會降低鯉魚的生長性能。在黃羽肉雞上的研究發(fā)現，發(fā)酵豆粕能改善肉雞的腸道黏膜免疫功能和微生物菌群［2］。Feng等［18］研究發(fā)現，發(fā)酵豆粕能提高斷奶仔豬的腸道消化酶活力。因此，在飼料中使用發(fā)酵豆粕對保證動物的腸道健康有重要意義。

4　結 論

①發(fā)酵豆粕替代50%或100%的豆粕后對鯉魚的生長性能沒有明顯的促進作用，但蛋白質效率有不同程度提高，表明發(fā)酵豆粕的蛋白質品質較普通豆粕有所提升。

②發(fā)酵豆粕替代100%的豆粕后能顯著提高鯉魚后腸的皺襞高度，減少普通豆粕中抗營養(yǎng)因子對鯉魚腸道結構的損傷，有利于維持腸道功能的正常。

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（責任編輯 菅景穎）

（責任編輯菅景穎）

Effects of Soybean Meal Replacement by Fermented Soybean Meal on Growth Performance and Intestinal Tissue Structure of Common Carp（Cyprinus carpio）

LI Yunlan GAO Qiping?SHUAI Ke DENG Yuping
（Fisheries Research Institue of Enterprise Technology Center，Tongwei Co．，Ltd．，Chengdu 610041，China）

?Corresponding author，senior engineer，E?mail：gaoqp＠tongwei．com

Abstract：This experiment was conducted to investigate the effects of soybean meal replacement by fermented soybean meal on growth performance and intestinal tissue structure of carp（Cyprinus carpio）．A total of 720 common carp with an average body weight of（49．44±0．38）g were randomly divided into 3 groups with 3 replicates per group and 80 fish per replicate．Fish in the control group（groupⅠ）were fed a basal diet（con?taining 39%soybean meal），and those in the groupsⅡandⅢwere fed the experimental diets in which 50% and 100%soybean meal were replaced by fermented soybean meal，respectively．The experiment lasted for 75 days．The results showed as follows：1）dietary 50%or 100%soybean meal replacement by fermented soy?bean meal did not significantly affect the specific growth rate and feed conversion ratio of carp（P＞0．05），however，the protein efficientcy rate in the groupⅡwas significantly higher than that in the groupⅠ（P＜0．05）．2）Dietary 50%or 100%soybean meal replacement by fermented soybean meal did not significantly af?fect the condition factor and viserosomatic index，but can significantly increase the hepatosomatic index（P＜0．05）．3）Dietary 50%or 100%soybean meal replacement by fermented soybean meal did not significantly af?fect the intestinal length index and fold height of midgut，but the fold height of hindgut was significantly im?proved under the 100%replacement level（P＜0．05）．4）Electron microscope observation found that fish fed soybean meal diet（groupⅠ）exhibited a slight pathological disruption of midgut and hindgut including exfoli?ation of epithelial cells and components increase of cells in lamina propria and mucous layer in midgut，as well as fusion of striated border and an decreased number of goblet cells in hindgut，however，fish fed fermented soybean meal diet（groupⅢ）exhibited a normal intestinal structure．It is concluded that dietary soybean meal replacement by fermented soybean meal has no significant enhancement effects on growth performance of com?mon carp，but that is advantageous to guarantee the integrity of intestinal structure．［Chinese Journal of Ani?mal Nutrition，2015，27（2）：469?475］

Key words：soybean meal；fermented soybean meal；common carp（Cyprinus carpio）；growth performance；intestinal structure

通信作者：?高啟平，高級工程師，碩士生導師，E?mail：gaoqp＠tongwei．com

作者簡介：李云蘭（1978—），女，四川廣安人，碩士，從事水產動物營養(yǎng)與飼料研究與應用工作。E?mail：lyl＠tongwei．com

基金項目：通威主要淡水魚健康飼料的產業(yè)化開發(fā)專項（2012NC0007）；通威5A抗應激魚用膨化配合飼料培養(yǎng)及產業(yè)化示范（13GAYB951JH?200）

收稿日期：2014－08－21

doi：10．3969／j．issn．1006?267x．2015．02．017

文章編號：1006?267X（2015）02?0469?07

文獻標識碼：A

中圖分類號：S963