■ 鮑俊東 吳玉波 王秀娟* 馮如瑜 陳舒婷 馬恒甲
(1.臺州學院生命科學學院,浙江臺州 318000;2.杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院,浙江杭州 310024)
絲蘭(Yucca schidigera),別名軟葉絲蘭、毛邊絲蘭、洋菠蘿,百合科絲蘭屬植物,我國大部分地區(qū)均有種植,為多年生常綠灌木,其提取物的主要成分為皂甙、絲蘭酚、白藜蘆醇和糖類復合物等[1]。絲蘭提取物(Yucca schidigera extract,YSE)具有特殊的生理結(jié)構(gòu),對有害氣體具有很強的吸附能力,可顯著減少養(yǎng)殖動物的氨氣排放、改善動物的飼養(yǎng)環(huán)境、提高動物生長性能及機體免疫力、調(diào)節(jié)機體腸道微環(huán)境等作用[2-4]。因此,絲蘭提取物被廣泛應用于豬、雞等畜禽動物飼料添加劑[5-8]。然而,有關(guān)絲蘭提取物在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的作用卻不多見[9-11]。
三角魴(Megalobrama terminalis),俗稱“三角鳊”、“錢塘江塔鳊”等,隸屬硬骨魚綱,鯉科,魴屬,是一種較大型的經(jīng)濟淡水魚類。三角魴體大肉厚、骨刺較少、肉質(zhì)嫩滑、營養(yǎng)豐富,深受廣大消費者喜愛[12]。近年來,隨著三角魴人工繁育、苗種培育技術(shù)等研究的不斷深入,三角魴的養(yǎng)殖規(guī)模也在不斷壯大,發(fā)展前景廣闊。目前,有關(guān)三角魴營養(yǎng)需求的研究仍處于起步階段[13]。馬恒甲等[14]采用4×4雙因子設計,確定三角魴的適宜蛋白及脂肪水平分別為350 g/kg和60 g/kg,而有關(guān)三角魴飼料添加劑的研究僅見于殼聚糖等[15]。作為一種新型的水產(chǎn)飼料添加物,絲蘭提取物在三角魴配合飼料中的研究尚未見報道。本文以三角魴為研究對象,在其基礎(chǔ)飼料中添加不同水平的絲蘭提取物,研究絲蘭提取物對三角魴攝食、生長、飼料利用、魚體組成及廢物排放的影響,旨在初步探討絲蘭提取物作為水產(chǎn)飼料添加劑的有益作用,為絲蘭提取物產(chǎn)品在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的開發(fā)和應用提供科學依據(jù)。
蒸汽干燥紅魚粉(新西蘭進口)、去皮豆粕、飼料級雞肉粉(美國進口)、菜粕、棉粕、次粉、面粉和魚油等均購自浙江鴻利飼料有限公司。維生素預混物由帝斯曼公司上海總部提供。絲蘭提取物購自西安綠天生物科技有限公司(主要活性成分為皂苷和多酚類物質(zhì))。飼料原料的營養(yǎng)水平如表1所示。
實驗基礎(chǔ)飼料是根據(jù)三角魴營養(yǎng)需求而設計的配合飼料[14]。在基礎(chǔ)飼料配方中添加0(Y0)、0.05%(Y1)、0.15%(Y2)、0.25%(Y3)、0.35%(Y4)和 0.45%(Y5)的絲蘭提取物,配制成6種等氮等能的實驗飼料。實驗飼料配方及營養(yǎng)水平見表2。
所有飼料原料粉碎后經(jīng)40目過篩,根據(jù)配方稱重并混勻后,在攪拌機內(nèi)加水混合10 min,最后以SLX-80型擠壓式顆粒機制成3 mm×5 mm的緩沉性顆粒飼料。飼料在室溫下陰干,用塑料袋密封,使用前貯存在冰箱(-20℃)中。
表1 飼料原料的營養(yǎng)水平(%)
表2 飼料配方及營養(yǎng)水平(%)
飼養(yǎng)實驗在杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院水產(chǎn)研究所進行。三角魴幼魚由國家級三角魴原種場(浙江,杭州)提供。試驗前,挑選體質(zhì)健康,大小相近的幼魚360尾在室外18個微流水養(yǎng)殖桶中(直徑80 cm,高70 cm,容積350 L)中馴養(yǎng)7 d。馴養(yǎng)期間,每日分兩次飽食投喂對照組飼料Y0兩次(8:00和16:00)。
實驗開始前,將暫養(yǎng)的魚停食24 h,每次隨機取15尾魚,群體稱重后隨機放入一個養(yǎng)殖桶中。實驗魚每尾初始體重為(16.0±0.8)g。每個實驗處理設置3個重復,共用18個養(yǎng)殖桶。放養(yǎng)結(jié)束后從剩余的魚中隨機取3組魚(每組10尾魚),測量其體長、體重和肝臟重,然后保存于冰箱(-20℃)中作為魚體成分分析的樣品。
飼養(yǎng)實驗周期為56 d。實驗期間,每天分別以6種實驗飼料(Y0、Y1、Y2、Y3、Y4和Y5)早晚飽食投喂實驗魚兩次。養(yǎng)殖桶內(nèi)連續(xù)充氣,并按2 L/min流速進行微流水。實驗水溫為27.8~33.0°C,pH值為6.8±0.1,溶氧為>5.0 mg/l,光照周期為14 h光照,10 h黑暗。
飼養(yǎng)實驗結(jié)束后,所有實驗魚禁食24 h,然后將每個養(yǎng)殖桶中的魚依次捕出、計數(shù)并稱重。從每個養(yǎng)殖桶中取3尾魚,測量魚體長、體重和肝臟重后保存在-20℃下作為分析魚體成分的樣品。
實驗魚樣品化凍后在高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)蒸煮(120℃)20 min,然后置于烘箱內(nèi)75℃下烘干。根據(jù)AOAC[16]方法分析實驗魚和飼料樣品的水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和灰分含量。采用釩鉬酸銨法測定磷含量。實驗魚體氨基酸組成采用Sykam-433氨基酸分析儀檢測(Sykam有限責任公司)。
終末體重(FBW,g)=Wt/Nt
增重率(WGR,%)=100×(Wt/Nt-W0/N0)/(W0/N0)
特定生長率(SGR,%/d)=100×[ln(Wt/Nt)-ln(W0/N0)]/t
攝食率(FI,%/d)=100×I/[(W0+Wt)/2×t]
飼料系數(shù)(FCR)=I/(Wt-W0)
飼料氮儲積效率(NRE,%)=100×(Wt×CNt-W0×CN0)/(I×CNf)
飼料磷儲積效率(PRE,%)=100×(Wt×CPt-W0×CP0)/(I×CPf)
肥滿度(CF,g/cm3)=100×Ws/Ls3
肝體指數(shù)(HSI,%)=100×Wl/Ws
氮廢物排放量[NWO,g N/kg魚增重]=1 000×(I×CNf)×(1-NRE/100)/(Wt-W0)
磷廢物排放量[PWO,g P/kg魚增重]=1 000×(I×CPf)×(1-PRE/100)/(Wt-W0)
式中:I——實驗結(jié)束時每個桶投喂的飼料量(g);
W0和Wt——分別為實驗開始和結(jié)束時魚的體重(g);
N0和Nt——分別為實驗開始和結(jié)束時每個桶內(nèi)魚尾數(shù)(尾);
t——實驗時間(d);
CN0和CNt——分別為實驗開始和結(jié)束時魚體的氮含量(%);
CP0和CPt——分別為實驗開始和結(jié)束時魚體的磷含量(%);
CNf和CPf——分別為飼料的氮、磷含量(%);
Ws、Ls和WL——分別為實驗結(jié)束時取樣魚的體質(zhì)量(g)、體長(cm)和肝質(zhì)量(g)。
采用單因素方差分析(One-way ANOVA)方法檢驗添加不同水平的絲蘭提取物對FBW、WGR、SGR、FI、FCR、NRE、PRE、CF、HSI、魚體組成(水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、灰分、磷和氨基酸)、NWO和PWO的影響,采用Duncan's多重比較方法檢驗處理間差異。取P<0.05為差異顯著性水平。利用SPSS軟件(版本21.0)進行統(tǒng)計分析。
表3 絲蘭提取物對三角魴幼魚生長的影響
實驗魚FBW、WGR和SGR隨著絲蘭提取物添加水平的增加呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。實驗組Y1、Y2、Y3和實驗組Y4的FBW顯著高于對照組Y0(Duncan's test,P<0.05),而實驗組Y5的FBW與對照組Y0之間均無顯著差異(Duncan's test,P>0.05);實驗組Y1、Y4和實驗組Y5的WGR和SGR與對照組Y0均無顯著差異(Duncan's test,P>0.05),而實驗組Y2和實驗組Y3的WGR和SGR則顯著高于對照組Y0(P<0.05)。實驗組Y3具有最高的FBW、WGR和SGR。
表4 絲蘭提取物對三角魴幼魚飼料利用的影響
實驗魚的FI和NRE均隨絲蘭提取物添加水平的增加呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。與對照組Y0相比,實驗組Y2的FI顯著提高,而FCR則顯著較低(Duncan's test,P<0.05)。實驗組Y3具有最低的FCR和最高的NRE。各實驗組之間的PRE均無顯著差異(Duncan's test,P>0.05)。
表5 絲蘭提取物對三角魴形體指標和魚體組成的影響
表6 不同添加水平的絲蘭提取物對三角魴魚體氨基酸組成的影響
實驗組Y1、Y2、Y3、Y4、Y5與對照組Y0之間的CF、HSI、魚體組成(水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、灰分、磷)均無顯著差異(P>0.05)。在實驗魚魚體成分中,共檢測到18種氨基酸。各實驗組魚體的必需氨基酸(精氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸)和非必需氨基酸(天門冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、脯氨酸和胱氨酸)組成與對照組Y0相比均無明顯
差異(P>0.05)。
圖1 絲蘭提取物對三角魴廢物排放的影響
實驗魚的氮和磷廢物排放分別為58.2~78.3 g N/kg魚增重和13.1~21.6 g P/kg魚增重。對照組Y0與實驗組Y1、Y2、Y3、Y4、Y5之間的NWO均無顯著差異(P>0.05),但實驗組Y3的NWO顯著低于實驗組Y5(Duncan's test,P<0.05)。對照組Y0與實驗組Y1、Y2、Y4、Y5之間的PWO均無顯著差異(Duncan's test,P>0.05),但實驗組Y3的PWO顯著低于對照組Y0和實驗組Y4(Duncan's test,P<0.05)。與對照組Y0相比,實驗組Y3的氮和磷廢物排放相對較低。
Kelly等[17]報道,在飼料中添加500~1 000 mg/kg絲蘭提取物可以顯著提高斑點叉尾鮰(Ictalurus punctatus)幼魚的生長速度。El-Saidy等[18]發(fā)現(xiàn)在尼羅羅非魚(Oreochromis niloticus)集約化養(yǎng)殖條件下,通過飼料添加750 mg/kg的絲蘭提取物可顯著提高羅非魚的生長性能。然而,王際英等[19]研究表明通過在飼料中添加絲蘭提取物不會對大菱鲆(Scophthalmus maximus)幼魚的生長表現(xiàn)產(chǎn)生影響。本實驗中,隨著飼料中絲蘭提取物的添加,實驗組Y2和實驗組Y3的FBM、WGR和SGR顯著高于對照組Y0,表明在三角魴飼料中添加0.05%~0.35%的絲蘭提取物可顯著促進三角魴的生長性能。與對照組Y0相比,實驗組Y3具有最高的FBM、WGR和SGR,表明在三角魴飼料中添加絲蘭提取物的最適劑量為0.25%。
本實驗中,實驗組的FI高于對照組Y0,表明絲蘭提取物對三角魴具有誘食效果,能提高飼料的適口性。這與Gaber[9]報道的750 mg/kg絲蘭提取物可顯著提高羅非魚幼魚攝食率的研究結(jié)果相一致。與對照組Y0相比,實驗組Y1、Y2、Y3和實驗組Y4具有較低的FCR和較高的NRE,表明絲蘭提取物可以增強三角魴對飼料的利用效率。同樣,El-Saidy等[18]也發(fā)現(xiàn)750 mg/kg的絲蘭提取物可顯著提高尼羅羅非魚對飼料轉(zhuǎn)化效率。這些研究結(jié)果表明,三角魴體增重的增加主要歸因于攝食量的增加及飼料轉(zhuǎn)化效率的提高。與此相反,Njagi等[10]報道絲蘭粉不會影響羅非魚的蛋白質(zhì)保留效率。同樣,絲蘭提取物也不會影響大菱鲆的食物利用效率[19]。有關(guān)絲蘭提取物對養(yǎng)殖魚類飼料利用的影響仍有待進一步研究。
魚體的形體指標和魚體生化組成在一定程度上能夠反映養(yǎng)殖魚類的健康狀況和生長情況。Njagi等[10]報道0.1%~0.14%絲蘭粉不會影響羅非魚魚體水分、脂肪和灰分含量,而Gaber[9]認為絲蘭提取物可顯著增加尼羅羅非魚魚體蛋白質(zhì)和灰分含量,降低魚體脂肪含量。Kelly等[17]也發(fā)現(xiàn)飼料中添加絲蘭提取物后,斑點叉尾鮰魚體蛋白含量顯著增加,而脂肪含量則顯著降低。而本實驗中,各實驗組的CF、HSI、魚體組成(水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、灰分、磷和氨基酸)與對照組Y0均無顯著差異,表明在三角魴飼料中添加0.05%~0.45%的絲蘭提取物不會影響三角魴的形態(tài)學參數(shù)和魚體營養(yǎng)組成。這與王際英等[19]報道的研究結(jié)果相一致,后者指出在飼料中添加絲蘭提取物對大菱鲆肥滿度、肝體比、全魚水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和灰分含量無顯著影響。
Bureau等[20]指出飼料氮、磷廢物排放量是評價養(yǎng)殖魚類對水體環(huán)境污染程度的重要依據(jù)。本實驗中,投喂配合飼料養(yǎng)殖三角魴時,每增加1 kg魚增重,NWO和PWO分別為58.2~78.3 g/kg和13.1~21.6 g/kg。這一結(jié)果顯著低于投喂配合飼料養(yǎng)殖卵形鯧鲹(Trachinotus ovatus)時的氮磷廢物排放量(分別為106.5 g/kg和35.3 g/kg)[21]。三角魴為雜食性淡水魚類,對飼料蛋白質(zhì)含量要求較低,而卵形鯧鲹為海水肉食性魚類,對飼料蛋白質(zhì)含量要求較高。因此,魚類食性的不同導致氮磷廢物排放量存在較大差異。由此可見,肉食性魚類養(yǎng)殖廢物污染較為嚴重。
降低魚類養(yǎng)殖中的氮磷廢物排放是維持現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)養(yǎng)殖的重要環(huán)節(jié)。有研究報道絲蘭提取物可顯著減少淡水和海水中氨氮含量[22-23]。Santacruz-Reyes等[24]發(fā)現(xiàn)在水體或飼料中添加絲蘭提取物可顯著減少對蝦(Litopenaeus vannamei)養(yǎng)殖廢水中氨的排放。大菱鲆幼魚飼料中添加0.20%絲蘭提取物可顯著降低養(yǎng)殖水體氨氮含量[19]。絲蘭提取物是一種綠色、環(huán)保的新型添加劑,而有關(guān)飼料中添加絲蘭提取物對三角魴廢物排放的研究尚未見報道。本實驗中,實驗組Y3的NWO和PWO相對低于對照組Y0,表明在三角魴基礎(chǔ)飼料中添加0.25%的絲蘭提取物有助于改善三角魴養(yǎng)殖所產(chǎn)生的氮磷污染問題。這與本實驗中Y3具有較高的飼料利用效率(FCR和NRE)的研究結(jié)果相一致。
①飼料中添加絲蘭提取物可顯著促進三角魴的生長和飼料利用效率,并降低養(yǎng)殖廢物的排放。
②絲蘭提取物在三角魴飼料中的最適添加劑量為0.25%。