■陳玉敏 藍漢冰 賈明秀 黃永政 張 明 朱旺明*
(1.廣州市信豚水產(chǎn)技術有限公司,廣東廣州510640;2.中國水產(chǎn)總公司,北京100160)
加州鱸(Micropterus salmoides),學名大口黑鱸,為肉食性溫水性魚類,具有生長快、肉質(zhì)鮮美、抗病力強等優(yōu)點,是我國養(yǎng)殖的主要淡水魚品種之一。當前加州鱸養(yǎng)殖以投喂冰鮮魚為主,或采用冰鮮魚與飼料混合投喂的方式,由于其營養(yǎng)需求、消化吸收和代謝機制的研究相對缺乏,人工配合飼料的研制一直未能取得重大突破。飼料中蛋白質(zhì)的種類及含量對魚類生長發(fā)育有著至關重要的作用,對于肉食魚類的影響更為突出,由于魚粉必需氨基酸含量高且種類組成合理,低含量的碳水化合物及抗營養(yǎng)因子使其易被養(yǎng)殖動物消化吸收[1],一直以來是水產(chǎn)飼料中不可或缺的優(yōu)質(zhì)蛋白源[1],在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)工廠化和集約化的發(fā)展趨勢下,肉食性魚類飼料使用量迅速增長,同時受過度捕撈的影響,世界魚粉總產(chǎn)量逐年下降,資源量的銳減與需求量的增長,導致魚粉的價格也是一路飆升,因此,尋找優(yōu)質(zhì)合適的蛋白源替代魚粉對水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展有重要意義。目前研究替代魚粉的主要有植物性蛋白源[2],例如發(fā)酵豆粕、棉粕、大豆?jié)饪s蛋白、苜蓿等;動物蛋白源[2]雞肉粉、蠅蛆粉、蠶蛹粉、小球藻等。南極磷蝦是世界海洋中生物儲備量最大的生物種類之一,其生物量據(jù)估算為(6.5~10)×108t[3],其開發(fā)受到政府間國際性組織——南極海洋生物保護委員組織(CCAMLR)的管理[4-5],采取極度保守的配額制度,可確保磷蝦粉源頭持續(xù)穩(wěn)定。由于南極磷蝦粉營養(yǎng)價值較高,加工后的南極磷蝦粉氨基酸的比例非常平衡[6],能夠滿足水產(chǎn)動物的氨基酸需求[7],適口性強、不含抗營養(yǎng)因子等優(yōu)勢受到許多研究者的關注,是優(yōu)質(zhì)的蛋白源[8-9]。
本試驗旨在研究在加州鱸配合飼料中,利用南極磷蝦粉(簡稱磷蝦粉)等量替代進口魚粉,比較不同試驗飼料對加州鱸生長性能、肝臟生理指標以及肌肉營養(yǎng)成分的影響,為磷蝦粉在加州鱸配合飼料的應用提供理論參考。
試驗設1個對照組和6個試驗組,共7組,配合飼料中魚粉+磷蝦粉用量分別為,對照組:60%魚粉+0%磷蝦粉(L1組),試驗組:50%魚粉+10%磷蝦粉(L2組)、40%魚粉+20%磷蝦粉(L3組)、30%魚粉+30%磷蝦粉(L4組)、20%魚粉+40%磷蝦粉(L5組)、10%魚粉+50%磷蝦粉(L6組)、0%魚粉+60%磷蝦粉(L7組),試驗所用南極磷蝦粉由中國水產(chǎn)總公司提供。試驗飼料組成及營養(yǎng)水平見表1。
試驗于2017年7月~10月在佛山市信豚生物科技有限公司南沙試驗中心進行,加州鱸購于廣東省佛山市南海區(qū)優(yōu)鱸1號養(yǎng)殖場,試驗前篩選2 000尾規(guī)格基本一致的加州鱸到暫養(yǎng)箱馴養(yǎng),適應網(wǎng)箱養(yǎng)殖環(huán)境。馴養(yǎng)結(jié)束后,選取體重在(95.32±0.77)g/尾的健康加州鱸幼魚840尾,隨機分配到28個試驗組的網(wǎng)箱中,每個網(wǎng)箱30尾魚,分別投喂7組試驗飼料,每組飼料4個重復。每天投喂兩次(上午6:00、下午5:00),投喂率為魚體總重的1%~3%。每天觀察魚的攝食情況并記錄投喂量及試驗魚的死亡。每兩個星期對養(yǎng)殖水體的水質(zhì)理化因子進行檢測。試驗期間水溫為28.0~32.0 ℃,露天養(yǎng)殖,自然光照,pH值為7.2~7.8,水中氨氮含量0.1~0.2 mg/l,亞硝酸鹽小于0.05 mg/l,溶氧大于5.0 mg/l。
養(yǎng)殖試驗結(jié)束取樣前停料24 h,對每個網(wǎng)箱中的加州鱸進行計數(shù)、稱重。測定末重、增重率、飼料系數(shù)和存活率。每個試驗網(wǎng)箱隨機抽取5尾魚測定體重、體長、內(nèi)臟重、肝臟重、腸系膜脂肪重,測定肥滿度、臟體比、肝體比和脂體比。同時進行肝臟和肌肉樣品的采集。取肝臟組織,剔除其表面的結(jié)締組織附著物,按重量1∶10加入生理鹽水,高速勻漿機勻漿后,3 500×g離心20 min取上清液,-80℃保存,測定谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、丙二醛含量。取魚背部肌肉,冷凍干燥后,粉碎,測定肌肉的常規(guī)營養(yǎng)成分和氨基酸組成。
表1 試驗飼料組成及營養(yǎng)水平(風干基礎,%)
成活率(SR,%)=試驗結(jié)束時魚尾數(shù)/試驗開始時尾數(shù)×100
增重率(WG,%)=(終末體重-初始體重)/初始體重×100
飼料系數(shù)(FCR)=飼料攝食量/試驗魚增重
臟體比(VSI,%)=試驗魚內(nèi)臟重/試驗魚體重×100
肝體比(HIS,%)=試驗魚肝臟重/試驗魚體重×100
腸體比(VI,%)=試驗魚腸重/試驗魚體重×100
脂體比(%)=試驗魚腸系膜脂肪重/試驗魚體重×100
魚體肥滿度(CF,%)=試驗魚體重(g)/[試驗魚體長(cm)]3×100
谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、丙二醛、肝糖原含量用南京建成生物公司試劑盒檢測;肌肉氨基酸組成用島津高效液相色譜儀LC-20AT檢測。
所得試驗數(shù)據(jù)采SPSS17.0分析軟件進行單因素方差分析(ANOVA),多重比較采用Tukey檢驗方法,以P<0.05為顯著水平,數(shù)據(jù)用“平均值±標準誤(Mean±S.E)”表示。
表2 不同水平磷蝦粉等量替代魚粉各試驗組生長指數(shù)(Mean±S.E,n=4)
從表2結(jié)果我們可以得知,加州鱸配合飼料中用10%~50%的磷蝦粉等量替代飼料中的魚粉對加州鱸的增重率和飼料系數(shù)沒有明顯的影響,但隨著飼料中磷蝦粉替代魚粉水平的上升,加州鱸的增重率隨之降低,當在配合飼料中使用60%(L7組)的磷蝦粉等量替代配合飼料中的魚粉時,加州鱸的增重率顯著低于對照組和使用10%、20%、30%磷蝦粉替代魚粉組(P<0.05),飼料系數(shù)顯著高于對照組和使用10%磷蝦粉等量替代魚粉組(P<0.05)。不同水平的磷蝦粉等量替代魚粉對各試驗組加州鱸的存活率無顯著影響(P>0.05)。
表3 不同水平磷蝦粉等量替代魚粉各試驗組形體指標(%,Mean±S.E,n=4)
表3結(jié)果表明,隨著加州鱸配合飼料中磷蝦粉替代魚粉水平的上升,加州鱸的肥滿度呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢,其中肥滿度以添加30%磷蝦粉等量替代魚粉組(L4組)最高,其次是20%磷蝦粉等量替代魚粉組(L3組),但各組間差異不顯著(P>0.05);臟體比、肝體比、脂體比各試驗組之間差異不顯著;加州鱸的腸體比同樣隨著加州鱸配合飼料中磷蝦粉替代魚粉水平的上升呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢,且添加磷蝦粉的各試驗組均高于對照組(L1組),其中添加30%磷蝦粉等量替代魚粉組(L4組)顯著高于對照組(L1組,P<0.05),其余各組間差異不顯著(P>0.05)。
表4 不同磷蝦粉等量替代魚粉各試驗組肝臟部分生理生化指標(Mean±S.E,n=4)
表5 不同磷蝦粉等量替代魚粉各試驗組肝臟部分常規(guī)營養(yǎng)指標(Mean±S.E,n=4)
表4結(jié)果顯示,隨著加州鱸配合飼料中磷蝦粉添加量的上升,加州鱸肝臟中的SOD活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,且添加磷蝦粉的各組均高于對照組(L1組),其中L3組和L4組顯著高于對照組(L1組)(P<0.05),L3組亦顯著高于L5、L6、L7組(P<0.05);加州鱸肝臟的POD活力同樣呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,其中添加L3組顯著高于L1組和L7組(P<0.05),以L3組POD活力最高。GPT活力對照組最低,與各試驗組之間差異不顯著;各添加磷蝦粉組的GOT活力均顯著高于對照組(P<0.05),但各試驗組之間差異不顯著;各試驗組加州鱸肝臟中的MDA含量均無顯著差異,但L4、L5、L6、L7組的MDA含量低于對照組。
表5結(jié)果顯示,加州鱸配合飼料中磷蝦粉等量替代魚粉,對各試驗組肝臟水分、粗脂肪和肝糖原的含量均無顯著影響(P>0.05);粗蛋白質(zhì)的含量以添加50%磷蝦粉添加組(L6組)最高,添加40%磷蝦粉添加組(L5組)最低,均與對照組相比無顯著差異(P>0.05)。
表6 不同水平磷蝦粉等量替代魚粉各試驗組肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分(Mean±S.E,n=4,%)
由表6結(jié)果看出,加州鱸配合飼料中磷蝦粉等量替代魚粉,對加州鱸魚體肌肉中的水分含量沒有顯著的影響(P>0.05);灰分含量隨著磷蝦粉等量替代魚粉水平的上升呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,其中以添加20%磷蝦粉等量替代魚粉組(L3組)最高,顯著高于L4、L5、L6、L7組(P<0.05);肌肉中粗脂肪的含量以L3組最低,顯著低于L7組(P<0.05);添加20%、30%磷蝦粉等量替代魚粉組(L2、L3組)的粗蛋白質(zhì)含量顯著高于60%磷蝦粉替代魚粉組(L7組,P<0.05),與對照組沒有顯著差異。
表7 不同水平磷蝦粉等量替代魚粉各試驗組肌肉中氨基酸含量(%干物質(zhì),Mean±S.E,n=4)
從表7可以得出,加州鱸配合飼料中添加不同水平的磷蝦粉,加州鱸肌肉中的必需氨基酸(TEAA)含量以添加10%磷蝦粉替代魚粉組(L2組)最高,顯著高于添加50%磷蝦粉替代魚粉組(L6組,P<0.05);必需氨基酸中,組氨酸、精氨酸和蘇氨酸的含量,均以添加10%磷蝦粉替代魚粉組(L2組)最高,其中精氨酸的含量L2組顯著高于L6、L7組(P<0.05),與其余各組之間無顯著差異,組氨酸的含量L2組顯著高于L7組(P<0.05),蘇氨酸的含量L2組顯著高于L6組(P<0.05)。添加10%磷蝦粉替代魚粉組(L2組)的非必需氨基酸(NEAA)的含量顯著高于添加0%、50%、60%磷蝦粉替代魚粉組(L1、L6、L7組,P<0.05);天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸與丙氨酸為呈味氨基酸,其中L2組與L5組肌肉中呈味氨基酸占總氨基酸的含量高于對照組(P>0.05),添加10%磷蝦粉替代魚粉組(L2組)中天門冬氨酸和丙氨酸的含量顯著高于對照組、20%、50%、60%磷蝦粉替代魚粉組(L1、L3、L6、L7組,P<0.05),10%磷蝦粉替代魚粉組(L2組)甘氨酸的含量顯著高于對照組、50%磷蝦粉替代魚粉組(L1、L6組,P<0.05)。肌肉中總氨基酸是以添加10%磷蝦粉替代魚粉組(L2組)的含量最高,與對照組無顯著差異,但是顯著高于添加20%、50%、60%磷蝦粉替代魚粉組(L3、L6、L7組,P<0.05)。
近年來,磷蝦粉在不同魚類的上應用已經(jīng)有了較多的研究,研究結(jié)果表明,磷蝦粉替代全部的魚粉可能使生長性能和飼料效率下降,但是磷蝦粉替代部分的魚粉則對水產(chǎn)動物無不利影響[10]。Suontama等[11]研究表明,飼料中以北極磷蝦粉替代20%~60%的魚粉和以南極磷蝦粉替代40%的魚粉對大西洋鮭生長均有顯著的促進作用,磷蝦粉替代60%的魚粉能夠顯著提高庸鰈特定生長率??追比A等[12]在對大菱鲆幼魚的試驗中,以磷蝦粉替代不同比例的魚粉,結(jié)果顯示磷蝦粉替代飼料中20%~60%的魚粉,對大菱鲆的生長性能沒有產(chǎn)生顯著性影響。魏佳麗[13]研究表明,磷蝦粉替代基礎飼料中15%的魚粉時,對星斑川鰈幼魚的增重率和特定生長率都沒有顯著性的影響,但是當替代量大于30%時,幼魚的增重率和特定生長率則出現(xiàn)顯著的降低。有關虹鱒的研究結(jié)果顯示,以磷蝦粉替代飼料中7%、15%的魚粉,虹鱒的生長性能沒有受到顯著的影響,但是當替代魚粉比例為30%時,則使虹鱒的增重率和特定生長率出現(xiàn)了明顯的降低[10]。本試驗用10%~30%磷蝦粉等量替代魚粉,可以提高加州鱸增重率,降低飼料系數(shù),但50%和60%的磷蝦粉替代魚粉在一定程度上抑制了加州鱸的生長,這與魏佳麗[13]、Yoshitomi等[10]研究結(jié)果相似,可能磷蝦粉中氟含量較高,隨著磷蝦粉替代水平升高,氟含量升高,過量的氟對魚體會有毒害作用[14],此外,由于磷蝦粉中含有較高含量的幾丁質(zhì),在某種程度上幾丁質(zhì)幾乎不被魚體吸收利用,降低魚體消化率[15-16]。用30%磷蝦粉等量替代魚粉,可以提高魚體的肥滿度和腸體比,可能是由于腸體比越大表明腸道吸收面積越大,也有可能由于腸壁厚度增加,具體原因有待于進一步研究。
本試驗用20%、30%的磷蝦粉等量替代魚粉顯著提高了肝臟SOD的活力,30%的磷蝦粉等量替代魚粉降低了肝臟MDA的含量,用20%的磷蝦粉等量替代魚粉顯著提高了肝臟POD。SOD是機體清除自由基的關鍵酶,MDA是自由基引發(fā)的脂質(zhì)過氧化反應的最終產(chǎn)物,綜合這三個指標反映了飼料中添加磷蝦粉在一定程度上提高了加州鱸的抗氧化能力,這可能與磷蝦粉富含蝦青素與磷脂有關。南極磷蝦粉富含蝦青素,蝦青素也是一種天然的抗氧化劑,抗氧化活性是維生素E的100倍[17],在體內(nèi)可以起到清除羥自由基的作用,增強水產(chǎn)動物的疾病抵抗能力,提高存活率。同時南極磷蝦粉中磷脂含量豐富,磷脂是細胞膜重要的組成部分,也具有抗氧化的作用[18]。已有研究表明,飼料中添加蝦青素可以顯著降低大黃魚血清中MDA含量,提高機體的抗氧化能力[19],孔繁華等[12]研究發(fā)現(xiàn),以南極磷蝦粉替代魚粉飼養(yǎng)大菱鲆,能夠促進機體內(nèi)氧自由基的清除,提高機體抗氧化功能。
飼料中的氨基酸主要通過轉(zhuǎn)氨基作用和脫氨基作用在體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化,魚類則主要通過聯(lián)合脫氨基作用滿足機體需要,GPT和GOT是氨基酸代謝中的2個關鍵酶,它們的活性大小不僅反映了氨基酸代謝程度的強弱,而且反映肝臟功能的正常與否[20-21],其活力越低,肝臟受損越嚴重,本試驗中磷蝦粉替代組在一定程度上提高了加州鱸肝臟中GPT的活力,但差異不顯著,顯著提高了GOP的活力,L3組在最高水平,說明20%磷蝦粉替代組提升了氨基酸的代謝水平,蛋白代謝最快,且對肝臟沒有損傷。
飼料組成與魚體的營養(yǎng)成分有著密切的關系[22],本試驗中,以磷蝦粉等量替代加州鱸飼料中魚粉,其肌肉的水分和灰分與對照組相比均無顯著差異,但20%的磷蝦粉替代組降低了肌肉中脂肪的含量,而10%、20%磷蝦粉替代組提高了肌肉蛋白質(zhì)含量,可能磷蝦粉通過促進加州鱸脂肪分解代謝而節(jié)約飼料蛋白質(zhì),從而提高加州鱸的蛋白質(zhì)沉積[24],此外,在磷蝦外殼中含有豐富的幾丁質(zhì),殼聚糖作為幾丁質(zhì)的一種衍生物存在于磷蝦中,而殼聚糖能夠阻礙脂肪的消化、吸收,而減少動物對脂肪的利用,并且殼聚糖還能夠促使脂肪以糞便的形式排出動物體外[25]。魏佳麗[13]以及孔繁華等[12]報道,以磷蝦粉替代大量的魚粉飼養(yǎng),對星斑川鰈幼魚、大菱鲆魚體的各種基本營養(yǎng)成分含量均與對照組無明顯差異,與本研究結(jié)果有所不同,可能與試驗魚的種類、食性和生活環(huán)境等有關,具體的原因還需進一步的研究。
對魚體的營養(yǎng)價值高低進行評價,除了要看含有多少的蛋白質(zhì),還要考慮魚體的氨基酸的組成種類和每種氨基酸含量。天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸是主要的呈味氨基酸,呈味氨基酸的含量和組成主要決定了肉質(zhì)的鮮香味,其中天門冬氨酸和谷氨酸是鮮味的特征氨基酸;甘氨酸和丙氨酸是甘味的特征氨基酸[26]。本試驗用磷蝦粉替代魚粉,在一定程度上提高了必需氨基酸的含量,提高了非必需氨基酸的含量,其中L2組與L5組肌肉中呈味氨基酸占總氨基酸的含量高于對照組(P>0.05),這說明用添加10%磷蝦粉的飼料喂養(yǎng)加州鱸魚不僅營養(yǎng)價值高,口感風味也較好,可見飼料中使用磷蝦粉能夠提高加州鱸的肉質(zhì)與風味,這可能與磷蝦粉中氨基酸的組成有關,南極磷蝦粉蛋白質(zhì)含量較高,氨基酸組成比例均衡,必需氨基酸組成模式符合FDA/WHO的標準,鮮味氨基酸占氨基酸總量的比值較高[27]。即使60%磷蝦粉替代組氨基酸含量顯著低于10%磷蝦粉替代組,但與對照組沒有顯著差異,說明高比例磷蝦粉替代組并沒有導致加州鱸魚體營養(yǎng)以及口感風味下降。這與Storebakkeb[28]、Karlsen等[29]、Suontama等[30]研究結(jié)果一致。
①在加州鱸配合飼料,可添加10%~30%南極磷蝦粉等量替代進口魚粉,而不會對加州鱸的生長造成不利影響;
②飼料中添加南極磷蝦粉(10%~30%)等量替代進口魚粉能有效提高加州鱸的肥滿度和腸體比;
③加州鱸配合飼料中添加南極磷蝦粉等量替代進口魚粉能有效提高加州鱸肝臟抗氧化酶(SOD、POD)的活性,其中以添加30%南極磷蝦粉等量替代進口魚粉組效果最為明顯;
④ 加州鱸配合飼料中添加南極磷蝦粉(10%~30%)等量替代進口魚粉在一定程度上能提高肌肉中呈味氨基酸的含量,提升了加州鱸魚體的營養(yǎng)與口感風味。