周露陽 吳代武 高敏敏 何 杰 孫 飛 郁 濃 葉元土蔡春芳 吳 萍 唐 峰 浦琴華 任勝杰

(1. 蘇州大學基礎醫(yī)學與生物科學學院, 蘇州 215123; 2. 浙江豐宇海洋生物制品有限公司, 舟山 316000;3. 浙江一星實業(yè)股份有限公司, 海鹽 314300)

中國水產飼料產量從1980年的1.1×109kg發(fā)展到2014年的1.97×1011kg, 增長了179倍[1], 而近年來全球魚粉等產品總量則基本維持在4.5×109—5.0×109kg左右(FAO, 2016)。全球漁獲量的35%被用來作為生產魚粉[2]。飼料總量在逐年增長, 而魚粉生產量基本不變, 導致魚粉供給不足的矛盾日益突出。水產飼料工業(yè)后續(xù)發(fā)展受到全球蛋白資源不足的限制。如何提高海洋捕撈魚類作為飼料產品的利用效率,在人工配合飼料中降低魚粉的使用量, 尋找新型的魚粉替代物就是一個重要的研究課題。這類工作的重大意義在于, 既可以減輕對海洋魚類資源的捕撈壓力, 實現(xiàn)漁業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展, 又因為飼料中魚粉用量的減少而降低人工配合飼料的成本。

利用海洋捕撈漁獲物開發(fā)新型的蛋白質原料尤其是酶解蛋白質原料等日益受到關注。酶解魚漿是以海洋捕撈的小雜魚全魚為原料, 絞碎后加入外源性的蛋白酶或利用原料中自身的酶, 經過酶解、減壓濃縮制作成水分含量為42%—46%的漿狀產品。魚溶漿是魚粉生產過程中的副產物, 海洋捕撈的漁獲物經過蒸煮后進行壓榨, 得到壓榨液和壓榨餅(固形物), 壓榨餅經過蒸汽管道烘干后得到脫脂的蒸汽魚粉。壓榨液經過油水分離后得到初級魚油和液體部分(中國魚粉生產者稱為“魚湯”), 液體部分經過減壓、加溫濃縮, 得到含水量為70%左右的魚溶漿。在早期的魚粉生產中, 魚溶漿被返回到壓榨餅, 一起經過蒸汽管道烘干后, 得到返漿的魚粉, 即半脫脂蒸汽魚粉?，F(xiàn)在, 把這類魚溶漿進一步減壓、加溫濃縮至水分含量為55%左右, 即為本試驗所使用的魚溶漿[3]。近年來, 一些魚粉生產企業(yè)以這類魚溶漿為原料, 采用酶解生產工藝, 加入木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶等蛋白質水解酶, 在50—55℃酶解3—5h, 得到本試驗中使用的酶解魚溶漿。酶解魚漿和酶解魚溶漿都稱為海洋生物水解蛋白。

海洋生物水解蛋白相對于魚粉擁有更多溶解于水的蛋白質、小肽和游離氨基酸等。海洋水解蛋白直接應用于飼料中可有效保持魚蛋白水解物新鮮度和魚體特殊活性成分, 這在部分海水魚類,尤其是肉食性魚類中已得到初步的應用, 并取得良好的養(yǎng)殖效果。其主要特點是維護原料魚體蛋白質和油脂新鮮度、保持海水魚類原料對養(yǎng)殖動物生長的優(yōu)勢[4]。

FIFO值是評價漁業(yè)捕撈的野生魚轉化為養(yǎng)殖魚、蝦效率的實用性評價指標[5]。海洋蛋白源對魚粉的替代可以有效地減小FIFO指數(shù), 特別是在肉食性魚類飼料中, 例如鮭(Salmo salar)(從1995—2006,FIFO從7.5下降到4.9)、鱒(Salmo playtcephalus)(從6.0下降到3.4)。隨著水產飼料技術的發(fā)展, FIFO值會隨著魚粉和魚油在水產飼料配方中添加量的減少而下降[6]。

黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)隸屬鯰形目、鲿科、黃顙魚屬。因為黃顙魚的市場價格高, 養(yǎng)殖黃顙魚可以獲得更高的經濟效益, 黃顙魚在中國很多地區(qū)都有養(yǎng)殖、養(yǎng)殖量也逐年增長。目前的黃顙魚配合飼料中還主要以蒸汽魚粉作為主要蛋白質原料, 其使用量一般為28%—35%。鑒于海洋水解蛋白部分替代魚粉獲得良好的養(yǎng)殖效果, 而在無魚粉日糧中直接添加海洋水解蛋白的研究還很少。本試驗以黃顙魚為試驗對象, 以蒸汽魚粉為對照, 比較研究魚溶漿、酶解魚溶漿、酶解魚漿對黃顙魚生長速度、飼料效率的影響, 探討這類新型水解蛋白原料取代魚粉的可行性及其在水產飼料中的養(yǎng)殖效果、添加量。

1 材料與方法

1.1 飼料原料

魚粉為秘魯生產的日本級蒸汽紅魚粉, 其原料魚種類主要為秘魯鳀(Peruvian anchovy)。酶解魚漿為以新鮮或冰凍的海洋捕撈的雜魚(整魚)為原料, 機械打漿(顆粒細度80—100目)后轉入容積為10000 L的酶解反應釜中, 加入工業(yè)蛋白酶(木瓜蛋白酶和菠蘿蛋白酶混合物)在55℃酶解5h, 之后轉入另一個反應釜中加熱至95℃ 1h(滅活蛋白質酶、微生物), 減壓蒸餾(70℃—80℃)濃縮到水分含量45%—50%的膏狀物。魚溶漿是海洋捕撈的雜魚經過蒸煮后進行壓榨, 得到壓榨液和壓榨餅(固形物),壓榨液經過油水分離后得到初級魚油和液體部分,液體部分經過減壓、加溫濃縮, 得到含水量為70%左右的魚溶漿。魚溶漿再經過酶解得到酶解魚溶漿。酶解魚漿、酶解魚溶漿和魚溶漿均為浙江省舟山豐宇生物有限公司生產的商業(yè)化產品。

魚溶漿(SW)、酶解魚溶漿(SWH)、酶解魚漿(FPH)和魚粉(FM)的營養(yǎng)成分見表1, 采用氨基酸分析測定不同樣本水解氨基酸、游離氨基酸組成,結果見表2。由表1和表2可知, SW、SWH和FPH的酸溶蛋白含量、肽含量和游離氨基酸含量顯著高于FM(P＜0.05)。SW、SWH和FPH的酸溶蛋白含量分別為FM組的10.45、16.42和12.95倍, 肽含量分別為FM組的10.37、15.55和9.88倍, 游離氨基酸含量分別為FM組的11.13、23.44和37.96倍。不同分子量肽的含量在不同樣本間也有很大的差異。用excel對SW、SWH和FPH的水解氨基酸組成與FM的水解氨基酸組成做correlation相關性分析(表2)發(fā)現(xiàn)SW、SWH和FPH的水解氨基酸成分與FM的水解氨基酸成分相關系數(shù)分別為0.9959、0.9964和0.9985, 具有很強的相關性。

1.2 試驗日糧配方與飼料制備

按照等氮、等脂肪、等磷要求進行黃顙魚試驗日糧的配方設計, 配方見表3。以日糧中含28.0%的日本級秘魯魚粉(FM)為對照組, 按照魚粉蛋白質量的15%、30%和45%分別設計3個劑量梯度, 分別得到含SW4.1%、8.1%和12.2%, 含SWH4.2%、8.5%和12.7%, 含F(xiàn)PH 4.1%、8.2%和12.0%(以含水量10%計算樣品占配方中的百分比)共9個試驗日糧。

在試驗配方中, 以混合油脂(魚油∶磷脂油∶豆油=1∶1∶2)平衡試驗日糧中脂肪含量, 以磷酸二氫鈣平衡各試驗配方總磷含量, 以米糠粕保持試驗日糧原料的配方比例平衡。在3個梯度的日糧中, 大豆?jié)饪s蛋白、棉籽蛋白、雞肉粉(美國Tyson)按照一定比例變化, 以保持各試驗組日糧的氨基酸平衡性。玉米蛋白粉作為黃顙魚日糧蛋白質和色素來源而在配方中保持一致。

原料粉碎后過60目篩, 按照表3的配方進行日糧原料的配合。各類原料用混合機混合均勻后, 用華祥牌HKj200制粒機加工成制成直徑1.5 mm, 長3—5 mm的顆粒飼料。顆粒飼料采用自然風干的方式風干, 在-20 ℃密封保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 原料營養(yǎng)成分表(g/100 g, 干物質基礎)Tab. 1 Chemical compositions of ingredient (g/100 g, dry matter)

1.3 日糧游離氨基酸

由表4可知, 9個試驗組的游離氨基酸含量顯著高于魚粉對照組。在試驗組中隨著添加梯度的升高游離氨基酸的含量也升高。

1.4 試驗魚與養(yǎng)殖管理

養(yǎng)殖試驗在浙江一星集團的養(yǎng)殖基地池塘網箱中進行。在面積為40 m×60 m的池塘中設置試驗網箱(規(guī)格為長1.5 m×寬1.5 m×深2.0 m)30個, 以海鹽縣長山河河水為水源。池塘中設置2套增氧機系統(tǒng), 在池塘中心位置設置1臺1.5 kW的葉輪式增氧機, 另設置1臺2.2 kW、連接若干微孔增氧盤的鼓風機, 微孔增氧盤(直徑20 mm、材料為納米曝氣管)設置與網箱底部, 投喂前使用網箱底部微孔增氧1h, 其余時間一直使用葉輪式增氧。投喂期間關閉增氧設備。

試驗用黃顙魚(共3000尾)幼魚購自浙江省湖州農業(yè)合作社, 以對照組日糧, 每天投喂3次(5:30—7:00、12:00—13:30、18:00—20:00)馴養(yǎng)2周。選取規(guī)格整齊的平均質量為(18.68±0.10) g黃顙魚種1350尾,0.3%食鹽溶液浸泡15min消毒后, 隨機分成10組, 每組設3個重復(n=3), 共30個試驗單元(網箱), 每個網箱投放45尾黃顙魚。

各組試驗日糧日投喂量為試驗魚體重的3%—5%, 日投喂3次(5:30—7:00、12:00—13:30、18:00—20:00), 三餐日糧的投喂比例為2∶2∶3。每10天估算1次魚體增重量, 調整試驗日糧投喂量, 正式投喂60d。

每天6:00和18:00測試并記錄水溫, 試驗期間水溫25.5—34.4℃。每5天測定水下30 cm的水質指標,試驗期間水體溶解氧濃度＞7.0 mg/L, pH 8.0—8.4,氨氮濃度＜0.10 mg/L, 亞硝酸鹽濃度＜0.005 mg/L,硫化物濃度＜0.05 mg/L。

1.5 樣品采集

在試驗開始時, 隨機抽取黃顙魚6尾, 作為初始樣本進行全魚常規(guī)體成分分析。養(yǎng)殖60d后, 停食24h進行試驗采樣: (1)對每個網箱黃顙魚進行稱重,計數(shù), 用于計算成活率、特定生長率和飼料系數(shù)。(2)從每個網箱隨機抽取3尾魚保留全魚樣品, 用于進行常規(guī)體成分測定。(3)從每個網箱隨機取10尾魚, 以1 mL的無菌注射器自尾柄靜脈采血, 將血樣置于2 mL Eppendorf管中室溫靜置3h, 隨后用離心機在室溫條件下3500 r/min離心10min。每尾黃顙魚取血清0.2 mL混合分裝于0.5 mL Eppendorf管中,每個網箱的血樣作為1個樣品, 用液氮速凍后于-50℃冰箱保存待測, 用于血清游離氨基酸和其他成分的分析。

1.6 樣品分析方法

采用低溫冷凍干燥法(LGJ-18B型冷凍干燥機,北京四環(huán)科學儀器有限公司)干燥至恒重用于測定水分含量。所有樣品蛋白質采用凱氏定氮法(GB 5009.5-2010; 所用消化儀: LNK 87 型, 江蘇省宜興市科教儀器研究所)測定; 脂肪含量用石油醚索氏抽提法(GB/T14772-2008; 所用儀器: KN 520型, 濟南阿爾瓦儀器有限公司)測定; 用馬弗爐(GB 5009.4—2010; 8-10TP型, 上?；厶﹥x器制造有限公司)測定灰分; 采用分光光度法(ISO 6491-1998;L2S型, 上海儀電有限公司)測定原料和日糧總磷的含量。

游離氨基酸測定方法: (1)原料游離氨基酸, 日糧游離氨基酸測定: 取1 g樣品, 加5 mL 5%磺基水楊酸, 渦旋3min充分混勻后, 12000 r /min、4℃離心10min, 取上清液, 沉淀用5%磺基水楊酸 5 mL再次清洗離心, 合并上清液即為提取液; (2)血清游離氨基酸: 取黃顙魚血清0.4 mL, 加入5%磺基水楊酸0.8 mL, 渦旋3min充分混勻, 4℃靜置12h, 12000 r /min、4℃離心10min, 取上清液為提取液。提取液過0.45 μm水系微孔濾膜, 用(S-433D型, 德國Sykam有限公司)氨基酸分析儀分離測定。

水解氨基酸測定方法: 取0.1 g樣品, 加入6 mol/L HCl(0.1%苯酚m/v)10 mL, 110℃水解24h, 定容至100 mL, 取部分樣品真空干燥, 以0.02 mol/L HCl等體積溶解即為提取液。提取液過0.45 μm水系微孔濾膜, 用(S-433D, 德國Sykam有限公司)氨基酸分析儀分離測定。

表2 原料水解氨基酸、游離氨基酸成分表(干物質基礎, g/100 g)Tab. 2 Composition of hydrolyzed amino acids and free amino acids of raw material (dry matter, g/100 g)

2 結果

2.1 黃顙魚生長速度和飼料效率

在池塘網箱中經過60d的養(yǎng)殖試驗, 得到10個試驗組黃顙魚生長速度和飼料效率的結果(表5)。

由表5可知: 10個試驗組的黃顙魚成活率為94.81%—100%, 各處理組間無顯著差異(P＞0.05)。表明SW、SWH和FPH完全替代魚粉后, 沒有對黃顙魚的成活率造成影響。

以SGR代表黃顙魚的生長速度, 以FM組為對照, SW的3個試驗組中SW15、SW30和SW45的SGR相對FM組分別下降12.64%、9.89%和20.33%,差異顯著(P＜0.05), SWH和FPH試驗組中SWH15和SWH45相對于FM組分別下降了8.79%和14.84%,FPH15和FPH45分別下降13.18%和15.38%, 差異顯著(P＜0.05)。而SWH30和FPH30的SGR與FM組無顯著差異(P＞0.05)。結果表明, 在黃顙魚日糧中,8.5%的SWH和8.2%FPH完全替代28.0%的魚粉對黃顙魚的生長速度無顯著影響(P＜0.05)。

SW組的SGR與SWH和FPH組的比較, 同等添加量下SWH和FPH組的SGR顯著高于SW組(P＜0.05)。在同等添加梯度下的SWH和FPH組的SGR沒有顯著差異(P＞0.05)。結果表明同等添加量的酶解魚溶漿和酶解魚漿對黃顙魚的生長效果優(yōu)于魚溶漿。

以FCR表示日糧利用效率,FCR變化規(guī)律與SGR相反。以FM為對照, 添加SW的3個試驗組FCR升高18.79%—44.85%, 差異顯著(P＜0.05);SWH45和SWH15分別比對照組高27.88%和16.97%, 差異顯著(P＜0.05), SWH30與對照組無顯著差異(P＞0.05); FPH45和FPH15分別比對照組高29.70%和30.30%, 差異顯著(P＜0.05), FPH30與對照組無顯著差異(P＞0.05)。

在3種蛋白源試驗組中, 添加量從15%升到45%, 試驗黃顙魚的SGR都是先增加后降低,FCR先降低后增加, 呈現(xiàn)二次函數(shù)關系。

表3 試驗日糧配方及化學組成(干物質基礎)Tab. 3 Formulation and proximate analysis of the experimental diets (dry matter)

將SW、SWH和FPH組飼料中游離氨基酸含量與黃顙魚SGR的關系作圖(圖1)。由圖1可知: 隨著游離氨基酸含量的增加,SGR變化趨勢表現(xiàn)為先增加后降低。這說明飼料中少量過低或者過量的游離氨基酸含量都不利于試驗黃顙魚的生長。

表4 日糧游離氨基酸含量(干物質基礎)Tab. 4 Contents of free amino acids in feed (dry matter)

圖1 飼料游離氨基酸含量與SGR的關系(n=3)Fig. 1 The relationship between free amino acid content of feed and SGR (n=3)

2.2 SW、SWH和FPH的FIFO值

根據(jù)日糧中海洋蛋白源的添加比例計算日糧中FM、SW、SWH和FPH的FIFO值(表6)。

由表6可知, 試驗組的FIFO值均低于FM組。這說明在黃顙魚日糧中, 使用SW、SWH和FPH完全替代魚粉, 可以顯著降低FIFO值。與FM組的FIFO值相比, SW30、SWH30和FPH30的FIFO值僅為0.67、0.61和0.60, 降低67.67%—70.15%(P＜0.05)。這表明在相同養(yǎng)殖效果的條件下, 使用適量的SW、SWH和FPH可以顯著降低試驗黃顙魚的FIFO值, 實現(xiàn)對海洋生物蛋白資源的節(jié)約效果。

2.3 SW、SWH和FPH對黃顙魚血液指標的影響

由表7可知, 代表肝胰臟健康的指標: (1)與FM組比較, 谷草轉氨酶含量在SW和SW45組中顯著高于FM組(P＜0.05), SW30和SW15與FM組無顯著差異(P＞0.05); 在SWH試驗組中SWH30與FM組無顯著差異(P＞0.05), SWH45和SWH15顯著高于FM組(P＜0.05); FPH的3個組與FM組都沒有顯著差異(P＞0.05)。(2)FM、SWH30、FPH30和SW30的谷丙轉氨酶含量顯著低于其他試驗組(P＜0.05), 各梯度之間有先上升后下降的趨勢。(3)FPH15的總膽紅素含量相對對照組顯著降低(P＜0.05), 其他試驗組與FM組無顯著差異(P＞0.05)。代表血清營養(yǎng)素的指標: (1)在總蛋白含量中, SWH30與FM組沒有顯著差異(P＞0.05), 其他各組相對FM組總蛋白含量都有降低, 其中FPH45和FPH15最低。(2)在葡萄糖含量中SHW45相對FM組顯著降低(P＜0.05), 其他各組與FM組無顯著差異(P＞0.05), 其中FPH15的葡萄糖含量最高, SWH45的葡萄糖含量最低。(3)在膽固醇含量中, 所有試驗組相對FM組都有降低, 其中SW15最低; FM、SW30和SWH45的甘油三酯含量最高, SWH45、SW15以及FPH三個試驗組相對FM組顯著降低(P＜0.05)。

3 0長2.4 3 a b 0.0 3 H 4 5.0 4 a 1 8.6 7±/體1 0 0.0 0±0.0±0 n r a t i o 4 6.0 2±F P.0 4 c d 1.5 4±0.1 2 a b量.0 6 a b 2.1 4±0.2 6 c d 1.3 8體×0.0 5 2.5 7 H 3 0 6 c e e d c o n v e r s i o 1.5 5±0.0 1.3 4 c 1 0 0 0 9±±0 2±F P 9 8.5 8 a b 1.7 9 1 8.6 F, %)=±0 a y s; F質2.3 0 a b 5 4.6 6±滿b e r o f d (C 0.0 1 2.1 1±0.1 1 c d 2.1 5±0.2 H 1 5 1.3 7±0.0 7 a.6 1±度3.8 5.0 1±.5 6±e i g h t, t i s t h e n F P 4 c d 1.6 9質; 肥u m加9 5 1 8 1.2 4 a b 4 8.0 5 a 0.1 0增S W ±0量體0±1.2 8 H 4 5 1 8.6 5±/魚量9 9.2 6±1.4 0 4 7.3消i n i t i a l w耗1.5 5±0.0 5 a b 1.5 8±0.0)料0.5 8 c 2.5 7.0 2 d 1 b c 1.6 6±0.0(n=3 H 3 4 c 0)=0.0 6 4 a 飼3 a b 1.5 6±0.0 C R 1 8.6 5±1 b c 1.8 1±0 S W 9 8.5 2±(F e i g h t, t h e.3 0±率系0.1 0 1.2 8料H 1 5 1.6 6±0.2效1.9 3±0.4用.8 3±.2 6±數(shù)e a n w 2.4 4 b c 5 5利1.4 4±0.0 1 8; 飼e n d m.6 4±糧S W 養(yǎng)數(shù)9 9 5 0日天和飼度2.5 7 g t h 3 9 b c 1.4 5±0.1 4 a 3 b c 2.3 9±0.3 3 d 3.7 0 a重0.0 5速c±0.0 7 a b終u l a, W t, W 0 r e s p e c t i v e l y i n d i c a t e t h e 2±4 5長1 8.6均生S W 5±c e a n d f e e d e f f i c i e n c y o f y e l l o w c a t f i s h, t為4 4.5 4±始魚9 8.5 1.4 7初o d y l e n a s s / b 顙a n t h p e r f o r m 、0.1 2 5 黃2.2 1 b 3.4 0 1.5 1±0.0 8 b c 1.5 8±0.0 7 c 3 0重o d y m 2.1 4±0.3 0 c d 1.9 6±0.1均6±表1 8.6 9±9 4.8 1±末G r o w S W 3.7 9 a b 5 0.3 1.6 4±0.0表f o r m 示, W t、W 0分T a b. 5 0.0 2 2.2 2別1.5 9±0 1 5, %9 7.7 8±)=r (C F 1 8.6 5±4 8.6 1±.1 4 a b c S W 0 0×b中o n d i t i o n f a c t o 3 a 5 5.6 7±0.0 6 6±1.6 5±0.0 1.7 2±0.0 8 d 2±1.2 2 c 2.5 7 e i g h t (g)1 8.6 F M 1 0 0×(l n W t -l n W 0)/t; 式1.8 2±0.0 4 d) =(l n W t -l n W 0) /t; i n t h e 1 0 a i n; C/d 0×e i g h t g 1 0 R, %R/d)=e i g h t (g), %S G n f a c t o r R (%)(S G R F C e a n w p t i o e a n w S u r v i v a l (%)9 8.5 I n d e x n / f i s h w i t i o I n i t i a l m F i n a l m 數(shù)標C o n d 系n s u m料率率長長率指生c o 度生p e c i f i c g r o w t h r a t e (S G飼重活定定重: 特t e: S 滿F e e d 特均肥成均末注N o )=初C R(F

為樣同H 4 5 F P 1 2 0.0.3 5 3 9.3 2 1 5 7±1 4 7 a b±0.0 7 c 2 1 1 6值-4 9.2 5 1.0 2出m e r c i a l f i s h o t a l f i s h y i e l d(粉g c o m漿.5 e a l, 2 2 2魚)產i s h o u t: T H 3 0 F P 8 2.0 3 6 8.5 7 4.2 1 4 6 0±6 0.4 c 0.6 0±0.0 1 b-7 0.1 5解酶0 4 a b 2 4、g; 3. F蝦g/1 0 0 0.0 2 a解±0漿F P 酶4 1 H 1 5 1 8 4.3 2 2.5.0 7 3 7.1 0.3 4-8 3.0 8±1設, 假3 c 粉H 4 5 S W 1 2 7.0 5 7 0.8 2 2 8 3.1 1.0 7±0.0-4 6.7 7 2 2 2.5 g魚r o d u c t i o n e f f i c i e n c y o f f i s h m a l p l y s i s (m e a l) i s 2魚y d r o)0 2 1 2 8±5 5.8 a b 2 1 6 1生9 0 b c 2 4 8 9±2 6.1 c粉H 3 S W 8 5.0 2.0可1 5 2 8.1 0.6 1±0.0 1 b 9.6 5(f i s h i n/f i s h o u t r a t e, n=3-6魚0 0 g活1 0 3 8.0 5 a t h e c u r r e n t i n t e r n a t i o n H 1 5.0, 每±2 t o±0 h y d r o l y s i s, f i s h p r o t e i n h平值4 2 S W 1 8 8.8 7 5 5.1 2 2 8 8 0.3 3 F I F O -8 3.5 8水t e i n c c o r d i n g p p r o產生顙0 c 粉魚4 5魚際S W 9 3.3 0 4±1 6 7 a 6 黃國1 2 2.0 i e t a r y; 2. A f y e l l o w c a t f i s h 5 4 8.3-4 5.2 7 1.1 0±0.1 2 1表據(jù)o f d. 根v a l u e o; 2 7 0 a b 2 0.0 5 b t i o n量m p 3 0產糧F I F O S W 8 1.0 4.0 3 6 1 4 5 6.2 2 1 8 8±1 0.6 7±0 6.6 7-6日T a b. 6耗t h a t t h e y i e l d v a l u e o f s h r i m e d驗試量1 5 S W 4 1.0 1 8 4.3 2 2 5 1±1 1 4 a b c 7 3 7.1±0.0 2 a 0.3 3-8 3.5 8元總e a s s u m行活平出d y, w×3個產糧試消單魚F M 2 8 0.0 5 8.4 0.0 0 3 3.7日元0 5±5 4.8 c 2 5 2.0 1±0.0 4 d 1 2 5 0行o f f i s h d i e t *3 p a r a l l e l t e s t u n i t c o n s u e a l t o f g/1 0 0 0 g單平h e r e f o r e, i n t h i s s t u F i s h i n/f i s h o u t f i s h. T O=e a m o u n i e t g c a l c u l a t i o n b e p r o d u c e d b y 1 0 0 0 g. F U s e r a t i o i n d i e t驗w i t h f i s h m的F i s h o l a t e d i n t h e D 活量g)T h)量I F計g/1 0 0 0 I n d e x a r e d e n t s.; 4魚=魚o u t g 2比e r i m 例魚u t: 3標指的f o r m的用活u l a (g/1 0 0 0(g/1 0 0 0 g F i s h i n g 1 C o m p F i s h i s h i n =F i s h i n/f i s h o u t較i s h i n值算0 g; 3. 活個比使計2 2 2.5 g N o 組g r o u p (%)算量: 1. F中/1 0 0料中粉注3 p a r a l l e l e x p糧l i v i n g f i s h c a l c u日飼魚與t e: 1.F m e a l c a n f r o m

上述結果表明, 過高添加量的SW、SWH和FPH會使試驗黃顙魚的谷草轉氨酶活性升高, 過高或者過低添加SW、SWH和FPH都會使谷丙轉氨酶活性升高。SW、SWH和FPH能降低試驗黃顙魚的膽固醇和甘油三脂含量。這說明在試驗日糧中過高或者過低添加SW、SWH和FPH會對試驗黃顙魚的健康造成不利影響。而適量添加SW、SWH和FPH不會對黃顙魚的健康造成不利影響。

2.4 SW、SWH和FPH對黃顙魚體成分的影響

由表8可知: 各試驗組黃顙魚的水分沒有顯著差異(P＞0.05); FM組的蛋白含量最高, SW組, 以及FPH中的FPH45和FPH15顯著低于FM組(P＜0.05);FPH15的脂肪含量顯著低于對照組(P＜0.05), 其他各組與對照組沒有顯著差異(P＞0.05); SW45和SWH15組的灰分顯著高于對照組(P＜0.05), 其他各組與對照組相比沒有顯著差異(P＞0.05)。

上述結果表明在日糧中過高或者過低添加SW、SWH和FPH會降低試驗黃顙魚的蛋白質含量。添加8.5%的SWH和8.2%的FPH對黃顙魚的體成分沒有顯著影響。

3 討論

生命起源于海洋, 海洋捕撈的漁獲物生產的飼料原料如魚粉可能含有水產養(yǎng)殖動物所必需的營養(yǎng)物質成分, 酶解魚溶漿和酶解魚漿是以海洋捕撈漁獲物為原料生產的新型蛋白質原料。本試驗將少量海洋水解蛋白配合陸生動物蛋白和植物蛋白與魚粉做對比試驗, 探討這類新型蛋白質原料替代魚粉, 節(jié)約海洋魚粉資源, 降低飼料成本的目的。

3.1 在黃顙魚日糧中8.5%的SWH和8.2%的FPH可完全替代28.0%的魚粉

本試驗得到的重要結果是: 在黃顙魚日糧中,以8.5%的SWH和8.2%的FPH(干物質)可完全替代28.0%的魚粉, 而前者的蛋白質量僅為后者的30%。這個結果顯示, SWH、FPH與FM相比較, 已經超越了蛋白質營養(yǎng)價值的作用(其蛋白質量僅為魚粉蛋白質量的30%), SWH和FPH中的活性物質對黃顙魚的生長、代謝等產生了更大的生理作用。

海洋水解蛋白直接應用于飼料中可有效保持魚蛋白水解物新鮮度和魚體特殊活性成分, 這在部分海水魚類, 尤其是肉食性魚類中已得到初步的應用, 并取得良好的養(yǎng)殖效果。其主要特點是維護原料魚體蛋白質和油脂新鮮度、保持海水魚類原料對養(yǎng)殖動物生長的優(yōu)勢[4]。已有研究表明, 在日糧中添加適量的海洋水解蛋白可提高魚類生長速度和存活率[7,8], 減少病害[9,10], 增強消化酶活性[11,12],促進氮的吸收[13], 誘導非特異性免疫[14,15]。這些生理學效應的產生主要認為是因為海洋蛋白源含有豐富的水溶性蛋白質、小肽以及游離氨基酸, 以及一些可能存在的未知成分。例如, ?；撬崾莿游矬w內廣泛存在的有機酸, 對腸道發(fā)育、促進生長有重要的作用[16,17]; 游離氨基酸, 特別是Glu、Ala、Pro、Leu和Tau等味覺相關的氨基酸, 具有刺激食欲的作用[18,19]。本試驗的試驗材料魚溶漿、酶解魚溶漿和酶解魚漿的物質組成比例見表1游離和水解氨基酸含量見表2, 與魚粉比較魚溶漿、酶解魚溶漿和酶解魚漿的酸溶蛋白含量分別為魚粉的10.45、16.42和12.95倍; 肽含量分別為魚粉組的10.37、15.55和9.88倍; 游離氨基酸含量分別為魚粉的11.13、23.44和37.96倍; ?；撬岷糠謩e為魚粉的117、119和156倍。樣本中氨基酸模式與魚粉比較,相關系數(shù)分別為0.9959、0.9964和0.9985, 沒有顯著性的差異。這個結果顯示, 雖然氨基酸模式沒有顯著性的差異, 但魚溶漿、酶解魚溶漿、酶解魚漿較魚粉含有更多的酸溶蛋白、肽、游離氨基酸、牛磺酸等, 甚至含有我們目前未知的物質類型。可以認為, 與魚粉比較, 魚溶漿、酶解魚溶漿和酶解魚漿含有更多的可消化蛋白、肽和氨基酸, 也含有更多的生物活性物質如?；撬?、小肽等, 這些活性物質在無魚粉日糧中提供水產所需要的特殊成分, 這些成分在飼料誘食性、促進生長、維護魚體生理健康等方面應該具有很大的生理作用, 因此, 這類酶解魚蛋白原料應該具有比魚粉更好的養(yǎng)殖效果。在Tang等[20]對大黃魚(Pseudosciaena croceaR.)的研究結果顯示: 在65%的魚粉日糧中用酶解魚漿替代5%、10%和15%的魚粉, 試驗組日糧帶來的游離氨基酸使大黃魚生長加快, 免疫力提升。Espe等[21]在49%的魚粉日糧中添加5%的酶解魚漿, 大西洋鮭魚(Salmo salarL.) 生長顯著升高。Hevroy等[22]在對大西洋鮭的研究中發(fā)現(xiàn): 日糧中缺乏酶解魚漿, 大西洋鮭魚生長降低, 酶解魚漿水平升高, 生長狀態(tài)逐漸恢復。Khosravi等[23]在對紅鯛和牙鲆的研究結果顯示: 在日糧中添加2%酶解蝦漿和酶解魚漿有利于提高紅稠(Pagrus major)和牙鲆(Parallichthys olivaceus)生長, 增強非特異性免疫。在本試驗中, SW、SWH和FPH的水溶性蛋白質、小肽以及游離氨基酸顯著高于FM組, 利用海洋水解蛋白的優(yōu)勢配合陸生動物蛋白和植物蛋白與魚粉做對比試驗發(fā)現(xiàn): 8.5%的SWH和8.2%的FPH與28%的FM組的黃顙魚生長和存活率沒有顯著差異, 表明這個添加量與28%的魚粉對黃顙魚具有同等生長效果, 充分顯示出酶解魚溶漿、酶解魚漿的產品優(yōu)勢。

c 5 H 4 1.0 7 2.9 9 a 1.9 9 a b 0.4 9 a b F P.0 2±3 2 0.1 5 a b 5 0.7 3±0.7 2 b c 3 1.6 4±0.1 9 a b 1 3.9 5±0 H 3 F P 3.7 0.4 4±3 2.2 5±5 3.0 4±3 3 0.1 5 a b 1 3.5 1±5 H 1 F P 3.7 8.2 0±0.3 8 a 3.2 8 c 3.5 4 b c 3 5.7 7±.3 0±0.7 9 a b 1 3 3 4.7 0±3)5 H 4 2.5 1 a t t e r) (n=S W .1 9±3 4 4.1 8 a b 5 0 3.8 1 a b 5 1.4 5±0.9 4 a b 1 3 3 4 w c a t f i s h (d r y m 0.8 4±).6 2±質H 3 1.4 4基礎0.8 4 a物S W(干3 3.6 7±2 7.9 7±1 3.4 6±響e l l o影的分5 H 1 3.2 6 1.3 8 a b 5 3.7 6±0.8 5 a b c 0.3 9 b成體p o s i t i o n o f y S W魚.3 7±3 4.1 3±5 3.5 5±3 1.2 4±1 4顙黃對H o n b o d y c o m F P 4 5 S W 1.0 0 7±1.8 1 a 1±2.4 1 a 1.0 7 b 0±0.8 0 a b 1 4.4和P H 3 1.6 5 0.7 2 7.5 2±H d F S W a n W H W、3 0 2.1 6 1.2 3 a 3.8 6 a b c 8 S W, S f f e c t s o f S S W表.5 8±3 1.2 7±5 0 3.5 4 b c 3 1 0.4 9 a b 1 3.1 4±.5 3±1 5 2.9 0 2.5 5 a S W T a b. 8 E 3 5.6 6±5 0.3 3±1 3.6 8±a t t e r (%)3 2.8 9±F M 1.1 5 0.8 7 b 3.1 7 a b 3 5.0 7±0.7 9 a 5 6.0 3±2 9.9 8±1 2.6 7±I n d e x r o t e i n (%)e p標D r y m A s h (%)指C r u d C r u d e f a t (%)分質質肪灰物白脂干蛋

H 4 5 6 a b 8 a b 8 a b c 6 a F P 3.2 a b 4.7±0.5 8 a b c d 3.4 0 a 2 5.3 3±1 2.4 0±3 2 5.8 7±0.0 c d 4.5 4±1.1.0 6 a b 0.5 7±0.0.9 3 b c 6.4 7±0.3 0 H 3 1 4.8 a .2 1 a c 1.7 4 a b.4 1 a b.9 3 a F P 2 4 0.0±3.5 1 a b c d 8.3 3±3±0 0.5 3 3 4.6 0±±1 8.5 3±0 5.5 6±1 6.2 0 5 H 1 0 a 5 c 6 a b c 2 a F P 1 6.5 a 2 4 0.0±1 4.3 3±0.6 8 a 3 2.2 7±8.9 0±1.8 4.7 2±0.4 5.7 7±0.1±0.2 1 a b 0.5 0±0.0 c生b i o c h e m i c a l i n d i c e s o f y e l l o w c a t f i s h (n=3)5 H 4.0 d 4.0 4 d 1 9 2 0.6 7±0.8 4 a b 1.7 0 c d 3 5.0 3±±0.2 1 a S W ±1.3 4 b c d±0.7 5 a.0 6 a b 0.7 0±0.1 7 a b 0.6 3 5.2 0 6.0 3 5.9 5±0.4 9 c d 5.8 3 0 H 3 4 5.7 a b c d 3 3 1.0±8.1 7±0.1 5 a b c 8.4 7±1.2 7 b響影S W 2.0 0 b c 3 7.0 2.7 c d 2 7 8.3±3±的9.6 7±2.0 8 a標指化.5 2 a b c.2 6 a b c.4 9 a清2.8 9 b c d魚n s e r u m H 1 5血S W c d 1 8.6.2 c d 3 0 8.0±7±1.4 5 a b 3 6.1 0 a b 0.6 7±0 0±7.9 0±0 5.6 7±0 0 a b 4.6 9±0顙原m a t e r i a l s o黃c 對3 a b 4 b料4 5 2 6 6.1 1 a b S W 3.7±.3 3±種0.7 0±0.0.5 0±.5 7 b c 6.5 7±1.5.8 5 b c 4.4 7±0.3 3 1.9 9 a b 9.1 3±0.6 7 三1 6 3 3 f f e c t s o f t h r e e k i n d s o f r a w表3 0.1 2 b S W 6 2.8 a b c 2 6 3.3±3.2 1 a b c 0.4 7 a b c±0.0 0 c d 1 1.6 7±8.4 3±0±0 4.9 4 5 a b 7.0 3 1.5 0 a b 3 3.8 7±±0 T a b. 7 E 1 5.9 a b c 1 3 1 0 3 a b 0.7 7 9 a b c 6 a S W 5.0±2 7 2.0 0 a b 2 0.0 0±0.7 3±0.2.6 3±3 3 4.2 7±0.1 7.2 0±1.9 c 3 0.7 a b.0 6 b±0 1.7 1 d .5 3 b c 7.6 0±1.3±1.9 1 d±0.3 2 b±1 F M 2 6 4.3±1 1.0 0±0.7 7 3 8.4 0±8.6 3 6.7 0 9.1 3)o l/L )T (U/L)/L T-B i l (μ m I n d e x o l/L )m o l/L)A S T (U/L)A L (g (m m o l/L)(m標酶酶T P U (m m O L T G指氨白G L轉氨素蛋糖C H 酯草轉紅總萄醇三谷丙油谷膽固總葡膽甘

本試驗結果表明, 從生長速度和飼料系數(shù)作為評價指標, 黃顙魚日糧中8.5%的酶解魚溶漿和8.2%的酶解魚漿(干物質)可完全替代28.0%的魚粉。那么, 這個條件對黃顙魚的生理健康是否會產生不良影響呢?

首先從黃顙魚的體組成來看(表8), 黃顙魚日糧中8.5%的酶解魚溶漿和8.2%的酶解魚漿完全替代28.0%的魚粉, 試驗黃顙魚的蛋白、脂肪和灰分含量沒有顯著差異。這說明用8.5%的酶解魚溶漿和8.2%的酶解魚漿完全替代魚粉沒有對黃顙魚魚體造成不利影響。其次, 血液成分是魚體營養(yǎng)和生理健康的重要反應, 血液參數(shù)是評價魚體生理和健康的重要指標。谷草轉氨酶(AST)和谷丙轉氨酶(ALT)是氨基酸代謝過程中兩個重要的氨基轉移酶。ALT主要在催化α-酮戊二酸與天冬氨酸生成谷氨酸與草酰乙酸的反應過程中起氨基轉移作用,而AST主要在催化α-酮戊二酸與丙氨酸生成谷氨酸與丙酮酸的反應過程中起氨基轉移作用。當動物的生理機能處于正常情況下, ALT和AST主要存在于細胞內, 而血清中的活性很低。在各組織器官中,以心肌細胞和肝細胞內的活性最高。但是當這些組織細胞受損時, 可能有大量的谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶從細胞內逸出進入血液, 使血清中的這兩種轉氨酶活性升高, 因此通常根據(jù)血清中這兩種轉氨酶活性的變化判斷肝臟等組織器官的功能狀況, 這是目前評定肝臟健康與否的最具特異性和最廣泛應用的指標[24]。Tapiasalazar等[25]的研究發(fā)現(xiàn)在飼料中過量的生物胺會使藍蝦(Litopenaeus stylirostris)血清中的AST和ALT含量上升, 對蝦的健康產生了不利影響。在本試驗中高添加量的魚溶漿、酶解魚溶漿和酶解魚漿可能帶來過量的生物胺使試驗黃顙魚的谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶的活性升高, 對試驗黃顙魚的健康產生了不利影響。Khosravi等[26]在對紅鯛的研究中發(fā)現(xiàn): 在低魚粉日糧中添加魚蛋白水解物有利于降低試驗魚體的膽固醇水平, 因為植物蛋白會導致糞便中膽汁酸排泄增加從而降低膽固醇。由以上結果可知: 黃顙魚日糧中8.5%的酶解魚溶漿和8.2%的酶解魚漿完全替代28.0%的魚粉對黃顙魚的生理健康沒有造成不良影響。

3.2 過低或過高添加量的SW、SWH和FPH會造成試驗黃顙魚生長降低

從本試驗結果看, 魚蛋白水解物不是添加越多越好, 在日糧中有適宜添加量。那么, 是什么因素導致過低、或過高添加量的酶解魚蛋白原料對黃顙魚生長造成不良影響呢? 目前, 對于同類研究中較多地關注日糧中游離氨基酸總量, 有研究認為過高的游離氨基酸總量會造成水產動物生長速度下降。Espe等[27]在對大西洋鮭魚的研究中發(fā)現(xiàn): 在日糧中過量的游離氨基酸對鮭魚的生長產生的不利影響, 其主要原因是魚體對日糧游離氨基酸的吸收與對日糧水解氨基酸的吸收時間不同步, 游離氨基酸過早吸收會導致日糧總氨基酸吸收不平衡。因此, 過高水解度的酶解魚漿因為游離氨基酸含量高而致使魚體對日糧蛋白質利用率降低; 同時,Cudennec等[28]在對從藍鱈(Micromesistius poutassou)中提取魚蛋白水解物體內和體外試驗研究中發(fā)現(xiàn), 過高的游離氨基酸具有飽食作用, 會降低動物攝食。在本試驗中, 日糧游離氨基酸含量在不同日糧中的含量見表4, 我們依據(jù)日糧中游離氨基酸含量(不包括魚粉組)與黃顙魚的生長速度SGR作圖得到圖1, 從圖1可以直觀地發(fā)現(xiàn), 隨著日糧中游離氨基酸含量的增加試驗組黃顙魚的SGR先增加后減少, 即過高或過低的日糧游離氨基酸含量均會導致SGR降低。這個結果表明, 日糧游離氨基酸含量有一個適宜的值, 在日糧中添加8.5%的酶解魚溶漿和8.2%的酶解魚漿帶來的游離氨基酸含量就是本試驗中的最佳適宜值。另外, 主要蛋白質原料、日糧中肽的分子量大小、含量對水產動物生長也是具有重大影響的。Kousoulaki等[29]在對大西洋鮭魚的研究中發(fā)現(xiàn), 鮭生長受到酶解魚蛋白分子大小的影響, 在低魚粉日糧中添加5%不同分子量的魚漿, 鮭生長最優(yōu)時水溶蛋白分子量＞10 kD, 大于或小于這個范圍生長均有所降低, 當小肽的分子量＜1000 Da,游離氨基酸(＜100 Da)約為90%時, 生長最差, 這意味著高游離氨基酸不利于魚體生長。

至于日糧中游離氨基酸含量如何影響?zhàn)B殖動物生長速度的問題, 我們還在從轉錄組的基因差異表達、涉及氨基酸吸收轉運的基因表達等方面進行研究, 將另文發(fā)表。

3.3 酶解魚溶漿的生長效果為優(yōu)于魚溶漿

魚溶漿經過酶解后游離氨基酸含量顯著增加,肽段分布也有顯著變化。小分子肽段含量增加, 大分子肽段含量減少。Cai等[30]在對黃顙魚幼魚的研究中發(fā)現(xiàn): 用不同分子量的魚蛋白水解物替代40%的魚粉, 發(fā)現(xiàn)經過超濾后的魚蛋白水解物比沒有經過超濾的魚蛋白水解生長效果好。Carvalho等[31]在對鯉 (Cyprinus carpio) 的試驗中發(fā)現(xiàn), 可溶性蛋白和肽段的分子量大小影響鯉魚幼體的生長。Wu等[32]在對黃顙魚的研究中也發(fā)現(xiàn), 魚溶漿經過酶解后小分子肽段含量增加, 有利于黃顙魚的吸收,從而有利于黃顙魚的生長[32]。在本試驗中, 由表1可知魚溶漿經過酶解后酸溶蛋白含量顯著增加。在本試驗中, SW、SWH和FPH的肽含量顯著高于FM組, 肽鏈分布也有很大的差異, 其中SW組中＞10000 Da、180—500 Da和＜180 Da的肽鏈含量最多, 分別占19.41%、23.58%和28.46%; SWH中1000—2000 Da、500—1000 Da、180—500 Da、＜180 Da含量肽鏈含量最多, 分別占12.46%、13.9%、32.55%和23.86%; FPH中500—1000 Da、180—500 Da、＜180 Da的肽鏈含量最多, 分別占10.59%、36%和49.05%。游離氨基酸含量也顯著增加, Glu、Ala、Pro、Leu和Tau等味覺相關的氨基酸也顯著增加(表4)。肽鏈分布和游離氨基酸含量的變化可能是造成酶解魚溶漿生長效果優(yōu)于魚溶漿的主要原因。

因此, 關于酶解魚溶漿、酶解魚漿新型產品的研發(fā)需要重點關注酶解條件的控制, 酶解條件控制的關鍵點是產物中的有效的、適宜分子量的肽種類和含量。酶解魚溶漿、酶解魚漿產品質量控制指標可以是酸溶蛋白質含量、肽含量越高效果越好, 而游離氨基酸總量控制在較低水平。

4 結論

在本試驗條件下, 黃顙魚日糧中8.5%添加量的酶解魚溶漿(干物質)、8.2%添加量的酶解魚漿(干物質)可以完全替代28%魚粉, 而相應的FIFO值分別比魚粉組降低了69.95%、70.15%。酶解魚溶漿對黃顙魚的生長效果優(yōu)于魚溶漿。日糧中過高、或過低添加量的魚溶漿、酶解魚溶漿、酶解魚漿都會導致黃顙魚的生長速度和飼料效率下降, 日糧中過高的游離氨基酸對黃顙魚的生長速度和飼料系數(shù)造成了不良影響。