蔣 迪,呂 富,王愛民,胡 毅,張明明,喬 幗,黃金田,陳 濤,王曉清
(1.鹽城工學(xué)院海洋與生物工程學(xué)院/江蘇省沿海池塘養(yǎng)殖生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇鹽城 224000;2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410128)
蠶蛹是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白源,其中不飽和脂肪酸和蛋白質(zhì)的含量十分豐富。已有研究表明,蠶蛹具備推動(dòng)脂肪代謝、肝細(xì)胞生長(zhǎng)、維持機(jī)體肝臟、增強(qiáng)智力、保持視力、延緩人體機(jī)能衰退、提升免疫性能、強(qiáng)壯、降低血糖水平和對(duì)抗癌癥等多種功效[1]。蠶蛹作為飼料蛋白源已經(jīng)在吉富羅非魚、黃顙魚、框鱗鏡鯉、黃鱔、建鯉等水產(chǎn)動(dòng)物上有一定的研究[2-6],可部分或少量替代魚粉是可行的,但是因?yàn)樾Q蛹的油脂偏高,容易氧化,會(huì)影響飼料的應(yīng)用效果。
中華鱉別稱中國鱉,脊索動(dòng)物門鱉亞科爬行綱中華鱉屬,民間也稱團(tuán)魚、水魚等,是比較常見的養(yǎng)殖品種,對(duì)飼料蛋白水平要求高[7]。我國養(yǎng)殖業(yè)在淡水方面研究的深入,使得養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展飛速,中華鱉養(yǎng)殖向集約化、高密度、高產(chǎn)量的方向逐步發(fā)展,在這種養(yǎng)殖條件下,人工配合飼料成為中華鱉的主要營養(yǎng)來源[8-11]。另外,環(huán)境的惡化、魚粉的價(jià)格越來越貴,影響了養(yǎng)殖戶的進(jìn)一步發(fā)展,尋找一種適合能夠替代魚粉的新型動(dòng)植物蛋白源,是減少養(yǎng)殖飼料成本的關(guān)鍵。本試驗(yàn)將不同水平蠶蛹替代白魚粉制成飼料,降低魚粉需求,增加蠶蛹替代量,探討不同水平替代蠶蛹對(duì)中華鱉幼鱉表觀消化率、消化酶及血液生化指標(biāo)的影響,確定最佳蠶蛹替代魚粉水平的飼料效果,旨在開發(fā)為蠶蛹在中華鱉飼料中的應(yīng)用提供參考。
蠶蛹和其他試驗(yàn)原料由鹽城天邦飼料科技有限公司提供。蠶蛹的化學(xué)成分及氨基酸組成見表1。原料經(jīng)過粉碎后過80目篩,稱質(zhì)量。成品生產(chǎn)出來后還要室溫風(fēng)干至恒質(zhì)量重,在進(jìn)行密封放入冰箱中冷藏。試驗(yàn)飼料配方及各主要營養(yǎng)實(shí)測(cè)值見表2。
蠶蛹飼料替代魚粉分為2組,替代水平分別為5%和10%,作為對(duì)照試驗(yàn)的有1組,蠶蛹的替代率0。每組有3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)飼養(yǎng)20只中華鱉幼鱉。
為測(cè)定中華鱉幼鱉對(duì)以上3種飼料原料中干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪和氨基酸的表觀消化率,同時(shí)添加Cr2O3作為外源指示劑,使各組充分混勻后放入冰箱冷藏。
試驗(yàn)選用剛孵化的中華鱉幼鱉[體質(zhì)量:(3.93±0.20) g],個(gè)體康健、體型一致、反應(yīng)快速的幼鱉,購自江蘇省鹽城市某郊區(qū)甲魚養(yǎng)殖場(chǎng)。
養(yǎng)殖試驗(yàn)在鹽城工學(xué)院海洋與生物工程學(xué)院的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。養(yǎng)殖箱為長(zhǎng)方體型,箱體的規(guī)格是160 L。飼養(yǎng)過程中,日糧按體質(zhì)量的3%~5%投喂3次(06:30、12:30和 17:30),每組中華鱉飼料中除白魚粉、蠶蛹、發(fā)酵豆粕、魚油的含量不同,其他營養(yǎng)成分保持一致,確保每個(gè)配合飼料中粗蛋白來源及含量一致。試驗(yàn)用水是實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)水池經(jīng)過完全充分曝氣后的自來水,水體中的溶解氧>5.0 mg/L,水的pH值范圍為7~8。每天換水,且每次換水量約1/3,每天不間斷充氣增氧并排污,排污在投喂飼料前進(jìn)行。試驗(yàn)期間水溫維持在 28~32 ℃。
1.4.1 表觀消化率 水分含量采用105 ℃常壓干燥法(GB/T9695.15—2008《肉與肉制品 水分含量測(cè)定》)測(cè)定;粗蛋白質(zhì)含量采用微量凱氏定氮法(GB/T 6432—1994《飼料中粗蛋白測(cè)定方法》)測(cè)定;粗脂肪含量采用索氏抽提法(GB/T 22424.3—2008《淀粉總脂肪測(cè)定》)測(cè)定;粗灰分含量采用550 ℃灼燒法(GB/T 6438—2007《飼料中粗灰分的測(cè)定》)測(cè)定;Gr2O3含量利用高頻電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國PerkinElmer Optima 2100 DV ICP-OES)測(cè)定;氨基酸含量利用全自動(dòng)氨基酸分析儀(日立L-8900)測(cè)定。
表1 蠶蛹的常規(guī)化學(xué)組成及氨基酸組成(干物質(zhì)基礎(chǔ))
表2 中華鱉幼鱉試驗(yàn)飼料配方及各營養(yǎng)成分含量(干質(zhì)量)
注:1 kg飼料含有維生素E 70.0 mg、維生素K 6.0 mg、維生素A 14 000 IU、維生素D33 200 IU、維生素B15.0 mg、維生素B225.0 mg、維生素B620.0 mg、維生素B120.5 mg、煙酸180.0 mg、葉酸5 mg、肌1 000 mg、生物素2.5 mg、泛酸鈣50.0 mg、鐵25.0 mg、銅 3.0 mg、錳15.0 mg、碘0.6 mg、鎂0.7 mg。
飼料干物質(zhì)的表觀消化率=(1-Ser/Fer)×100%;
飼料中某營養(yǎng)成分的表觀消化率=[1-(Fi/Si)×(Ser/Fer)]×100%。
式中:Ser為飼料中Cr2O3含量,%;Fer為糞便中Cr2O3含量,%;Si為飼料中某營養(yǎng)成分含量,%;Fi為糞便中某營養(yǎng)成分含量,%。
待測(cè)飼料原料中干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪及總氨基酸的表觀消化率計(jì)算公式:
Zi=(Zr-rZR)/(1-r);
R=(WRXR)/(WTXT)。
式中:Zi為須測(cè)原料中的營養(yǎng)成分表觀消化率,%;Zr為試驗(yàn)飼料中某營養(yǎng)成分的表觀消化率,%;ZR為基礎(chǔ)飼料中某營養(yǎng)成分的表觀消化率,%;WR為攝取試驗(yàn)飼料中基礎(chǔ)飼料的質(zhì)量,g;WT為攝取試驗(yàn)飼料的質(zhì)量,g;XT為試驗(yàn)飼料中某營養(yǎng)成分的含量,%。
1.4.2 消化酶 主要測(cè)量中華鱉幼鱉腸道、胃和肝胰臟的蛋白酶、淀粉酶(AMS)和脂肪酶(LPS)活性,采用試劑盒(南京建成生物工程研究所)進(jìn)行測(cè)定,采用下列公式計(jì)算:
胃蛋白酶活性(U/mL)=(測(cè)定D值-對(duì)照D值)÷(標(biāo)準(zhǔn)D值-空白D值)×標(biāo)準(zhǔn)品濃度(50 μg/mL)÷反應(yīng)時(shí)間(10 min)×[反應(yīng)液總體積(0.64 mL)/取樣量(0.04 mL)]×樣本測(cè)試前稀釋倍數(shù);
淀粉酶活性(U/DI)=(空白D值-測(cè)定D值)/空白D值×80×樣本測(cè)試前稀釋倍數(shù);
脂肪酶活性(U/L)=(D1-D2)/DS×標(biāo)準(zhǔn)品濃度(454 μmol/L)×反應(yīng)也總體積(2.05 mL)/取樣量(0.05 mL)/反應(yīng)時(shí)間(10 min)。
式中:D1為反應(yīng)液在30 s時(shí)的吸光度;D2為反應(yīng)液在10 min 30 s時(shí)的吸光度;DS為標(biāo)準(zhǔn)管濃度的吸光值。
1.4.3 血液生化指標(biāo) 先用戊巴比妥鈉麻醉甲魚,采用斷頸采血,抽取的血液注入用肝素鈉潤(rùn)洗過的2 mL離心管中,制備成抗凝血樣品,送至江蘇省鹽城市疾病預(yù)防控制中心檢測(cè)血液中的總蛋白(雙縮脲法)、白蛋白(溴甲酚綠法)、血糖(葡萄糖氧化酶法)、甘油三酯(甘油磷酸氧化酶-過氧化物酶法)、膽固醇(膽固醇氧化酶-過氧化物酶法)的含量,以及谷丙轉(zhuǎn)氨酶(賴氏法)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(賴氏法)和堿性磷酸酶的活性(AMP法),以上指標(biāo)測(cè)定均采用半自動(dòng)生化分析儀分析。
1.4.4 免疫相關(guān)指標(biāo) 已抽取的血清樣品送至江蘇省鹽城市疾病預(yù)防控制中心進(jìn)行血液測(cè)定??偟鞍缀康臏y(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法;谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶活性的測(cè)定采用IFCC(國際臨床化學(xué)和實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)聯(lián)盟)法;堿性磷酸酶活性的測(cè)定采用AMP緩沖液法。其他免疫相關(guān)指標(biāo)如超氧化物歧化酶(SOD)活性、總抗氧化能力(T-AOC)均使用購自南京建成生物技術(shù)研究所的試劑盒進(jìn)行測(cè)定。
原始數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2016進(jìn)行初步整理后,采用SPSS 17.0中的單因子方差分析(One-Way ANOVA)對(duì)整理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并進(jìn)行Fisher’sLSD多重比較。P<0.05為差異顯著,采用Excel作圖表。
由表3可知各飼料原料的干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪和氨基酸的表觀消化率,各飼料干物質(zhì)的表觀消化率在69%~74%,其中對(duì)照組最高。隨著蠶蛹替代水平的增加,干物質(zhì)和粗脂肪的表觀消化率降低,除了粗蛋白的表現(xiàn)消化率有1個(gè)上升的趨勢(shì),其他組和對(duì)照組差異不顯著。精氨酸、組氨酸、賴氨酸、半胱氨酸的表現(xiàn)消化率變化顯著,總體來說,在本試驗(yàn)中13種必需氨基酸的表觀消化率差異不顯著。
表3 不同水平蠶蛹替代魚粉對(duì)中華鱉幼鱉表觀消化率的影響
注:同行數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05);相同字母或者無字母表示差異不顯著(P<0.05)。下表同。
由表4至表6可知,本試驗(yàn)中不同水平蠶蛹替代魚粉對(duì)中華鱉幼鱉肝、腸道和胃的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性與對(duì)照組相比均沒有顯著差異。其中,蠶蛹替代白魚粉5%替代水平時(shí),幼鱉的消化酶活性最高,肝臟蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶與對(duì)照組相比分別提高29%、35%、29%,但差異不顯著。其中,肝臟淀粉酶活性上升35.3%,胃蛋白酶活性上升13.2%。而在10%替代水平時(shí),肝臟蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶又有降低趨勢(shì),各組之間的腸蛋白酶和胃蛋白酶也呈現(xiàn)相同變化,但差異不顯著。
表4 不同水平蠶蛹替代魚粉對(duì)中華鱉幼鱉蛋白酶酶活的影響
注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P>0.05)。
表5 不同水平蠶蛹替代魚粉對(duì)中華鱉幼鱉淀粉酶酶活的影響
表6 不同水平蠶蛹替代魚粉對(duì)中華鱉幼鱉幼鱉脂肪酶酶活的影響
由表7可知,蠶蛹替代魚粉對(duì)中華鱉幼鱉血清中的總蛋白含量相比對(duì)照組增加不顯著;隨著蠶蛹替代比例的增加,白蛋白含量和白球比先上升后下降,尿酸、葡萄糖和總膽固醇含量差異不顯著;谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶活性和肌酐含量隨著蠶蛹替代水平的增加呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),其中5%蠶蛹替代組谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶堿性磷酸酶活性和肌酐含量較對(duì)照組分別上升42.6%、27.1%、14.2%和15.6%;各替代水平尿素氮含量明顯低于對(duì)照組;肌酸激酶的活性變化不顯著隨著蠶蛹替代水平增加明顯呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)(P>0.05)。
蠶蛹是一種蠶蛾的蛹,蛋白質(zhì)豐富、氨基酸多元化,具有很高的營養(yǎng)價(jià)值。王淑雯等認(rèn)為,蠶蛹替代50%魚粉可提高吉富羅非魚的生長(zhǎng)性能,促進(jìn)魚體蛋白質(zhì)沉積,提高血清溶菌酶活性,但當(dāng)蠶蛹替代魚粉超過75%時(shí),血清溶菌酶活性顯著下降,血清谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性均顯著上升[9]。吉紅等發(fā)現(xiàn),蠶蛹替代框鱗鏡鯉日糧中50%魚粉蛋白對(duì)機(jī)體氨基酸和脂肪酸組成有一定的影響,但不影響框鱗鏡鯉的健康狀況[10]。本試驗(yàn)研究蠶蛹替代白魚粉對(duì)中華鱉營養(yǎng)物質(zhì)消化的影響,結(jié)果顯示,隨著蠶蛹替代水平增加,干物質(zhì)和粗脂肪的表觀消化率有1個(gè)遞減的趨勢(shì),10%蠶蛹替代組的干物質(zhì)和粗脂肪表觀消化率明顯低于對(duì)照組,10%蠶蛹替代水平減少了中華鱉干物質(zhì)和粗脂肪的消化吸收,可能的原因是蠶蛹的高脂肪會(huì)導(dǎo)致飼料的適口性降低,會(huì)影響中華鱉的攝食率、干物質(zhì)和脂質(zhì)的消化吸收。除此之外,隨著蠶蛹替代水平增加,粗蛋白和氨基酸的表觀消化率沒有顯著影響。10%蠶蛹替代水平對(duì)中華鱉的粗蛋白和氨基酸的表觀消化率影響不顯著。但對(duì)干物質(zhì)和粗脂肪影響明顯,這可能是因?yàn)樾Q蛹飼料的脂肪含量偏高。本試驗(yàn)中,飼料中5%蠶蛹替代白魚粉對(duì)中華鱉是合適的。
表7 不同水平蠶蛹替代魚粉對(duì)中華鱉幼鱉血液生化指標(biāo)的影響
消化酶的活性是反映動(dòng)物對(duì)攝食飼料消化能力的重要指標(biāo),其高低決定了動(dòng)物對(duì)飼料中營養(yǎng)物質(zhì)消化能力的大小,也反映了動(dòng)物在不同營養(yǎng)水平下的健康狀況,Boscolo等試驗(yàn)結(jié)果表明,蠶蛹粉替代魚粉除了攝食量差異不顯著,其增質(zhì)量率及飼料轉(zhuǎn)化率比魚粉組顯著降低(P<0.05)[12];Nandeesha等認(rèn)為,蠶蛹能完全替代鯉魚飼料中的魚粉(全魚粉組飼料含30%魚粉),完全替代魚粉(蠶蛹含量30%)后鯉魚生長(zhǎng)性能高于含10%、20%蠶蛹和魚粉的飼料,且無顯著差異[13]。陳京華等認(rèn)為,褐牙鲆中蠶蛹替代比例不宜超過20%[14]。蘇時(shí)萍等發(fā)現(xiàn),黃顙魚幼魚飼料中蠶蛹50%替代魚粉,對(duì)照組幼魚的肝胰臟、胃、腸道的蛋白酶活性均最高[15]。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,蠶蛹替代率升高,將會(huì)影響中華鱉幼鱉的消化酶活性,但是并未出現(xiàn)顯著性差異,這與國外的某些研究結(jié)果不一致。這有可能是因?yàn)?%、10%蠶蛹替代沒有抑制酶的消化,也可能是由蠶蛹替代量不同和蠶蛹的品質(zhì)導(dǎo)致的。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著蠶蛹替代魚粉水平的增加,谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶活性和肌酐含量呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶主要是參與動(dòng)物機(jī)體轉(zhuǎn)氨基功能,對(duì)機(jī)體蛋白質(zhì)代謝起著重要的作用。一般情況下,在動(dòng)物的心臟以及肝臟中活性最高,血清中這2種酶活性偏低。當(dāng)生物機(jī)器肝臟發(fā)生變性、壞死或者感染中毒時(shí),肝細(xì)胞中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶就會(huì)被釋放到血液中,使得血液中谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活性顯著增強(qiáng),谷丙轉(zhuǎn)氨酶是肝細(xì)胞受損程度最準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)指標(biāo)。肌酸激酶一般存在于動(dòng)物的心、肝、腦和肌肉組織中,它是細(xì)胞中能量轉(zhuǎn)換的一種重要激酶,能夠加速催化磷酸肌酸轉(zhuǎn)換成肌酸,在生物正常生理狀態(tài)下,體內(nèi)絕大多數(shù)肌酸激酶存在于肌細(xì)胞中,如果血液中肌酸激酶活性顯著增強(qiáng),就意味著肌細(xì)胞已遭到了損害。肌酐大多數(shù)只存在于肌肉中,它與體內(nèi)肌肉總量成正比關(guān)系。綜上所述,中華鱉血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和肌酸激酶活性隨著蠶蛹替代水平增強(qiáng)而呈現(xiàn)上升趨勢(shì),在一定程度上反映一定蠶蛹替代量對(duì)中華鱉的心、肝和肌肉都有一定的損傷,增加了無氧代謝水平,不利于無氧代謝正常進(jìn)行,但少量5%蠶蛹替代組結(jié)果總體上差異不顯著。
由此看來,5.0%蠶蛹替代2.7%白魚粉沒有降低中華鱉幼鱉對(duì)飼料的消化、內(nèi)源酶的分泌及血液的代謝。