胡鵬莉 吳 瑞 魯康樂 王 玲 宋 凱 張春曉

復合蛋白替代魚粉對花鱸生長、消化能力和腸道健康的影響*

胡鵬莉 吳 瑞 魯康樂 王 玲 宋 凱 張春曉①

(集美大學水產學院 廈門市飼料檢測與安全評價重點實驗室 廈門 361021)

以初均重為(5.80±0.07) g的花鱸()幼魚為實驗對象，研究復合蛋白替代魚粉對花鱸生長、消化和腸道健康的影響。用復合蛋白分別替代對照組飼料中0、20%、40%、60%和80%的魚粉，配制成5種等氮等脂的實驗飼料，分別用這5種飼料投喂花鱸70 d；養(yǎng)殖實驗期間水溫為(29.5±1.5)℃，鹽度為29±1，溶解氧≥6.5 mg/L。養(yǎng)殖實驗結束后采集樣品進行分析，結果顯示，20%替代組花鱸生長性能與對照組無顯著差異(>0.05)，但隨魚粉替代比例的升高，花鱸增重率(WGR)、存活率(SR)、飼料效率(FE)以及蛋白質效率(PER)顯著下降(<0.05)，花鱸腸道蛋白酶活性以及飼料干物質、粗蛋白與粗脂肪表觀消化率皆顯著降低(<0.05)，且花鱸后腸黏膜組織結構出現損傷，腸道促炎因子TNF-α、IL-1β基因表達量升高，抗炎因子基因IL-4、IL-10表達量相應降低。研究表明，復合蛋白替代花鱸飼料中魚粉比例不宜超過20%。

復合蛋白；花鱸；生長；消化；腸道組織結構；炎性因子

魚粉是最常見的飼料蛋白源之一，因其含有的氨基酸全面、適口性好等優(yōu)點，成為水產飼料中最常使用的蛋白源(吳子林, 1995)。至2018年，我國海水養(yǎng)殖產量已達2000萬t (農業(yè)部漁業(yè)漁政管理局, 2018)，水產養(yǎng)殖業(yè)對配合飼料的依賴使得我國對魚粉的需求量逐年遞增。然而魚粉原料供應量卻不斷的降低，同時伴隨著現代水產集約化養(yǎng)殖模式的迅猛發(fā)展，過度捕撈以及漁業(yè)資源退化等情況，尋找水產飼料中替代魚粉的蛋白源已然迫在眉睫(van Huis, 2013; Abowei, 2011)。

近年來，昆蟲蛋白已逐漸成為動物飼料中蛋白替代的研究熱點(Ogunji, 2008)。目前，已有黃粉蟲、黑水虻、蠶蛹粉和蠅蛆粉等應用水產飼料研究中。本研究中使用的復合蛋白是一種以豆粕等飼料原料為底物，由蠅蛆和有益微生物經過嚴格控制的共生環(huán)境進行繁殖、生長、發(fā)酵、轉化和合成，再經濃縮和低溫烘干而成的高品質動物源性蛋白，其主要成分為蠅蛆粉，蛋白含量高，氨基酸全面，在保證營養(yǎng)充足的同時，還有利于改善底物原料利用率和動物腸道健康。已有研究表明，在用蠅蛆粉替代魚粉之后，尼羅羅非魚()可以較好地攝食和消化蠅蛆粉蛋白(Wang, 2017)；在用家蠅蛆粉替代尖吻鱸飼料中魚粉的研究中發(fā)現，家蠅蛆粉可以達到75%的替代魚粉水平而不影響其生長和飼料系數 (Lin, 2017)。而本研究就是探究復合蛋白在花鱸飼料中替代魚粉的適宜水平。

花鱸()又稱為海鱸、七星鱸、寨花等，由于其為廣溫、廣鹽性魚類，且其具有味道鮮美、營養(yǎng)價值高、生長快、抗病性強等優(yōu)勢(Men, 2014)，而被廣泛養(yǎng)殖，2017年其年產量已達15.66萬t，是我國養(yǎng)殖產量較高的海水魚類(農業(yè)部漁業(yè)漁政管理局，2018)。本研究以花鱸為研究對象，通過分析復合蛋白替代魚粉后對花鱸生長、消化及腸道健康的影響，確定其適宜的魚粉替代水平，為復合蛋白在花鱸商業(yè)飼料中的合理使用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗飼料

根據花鱸營養(yǎng)需求，配制蛋白含量為43%，脂肪含量為12%的基礎飼料。用復合蛋白(由江門鑫肽生物蛋白有限公司提供)分別替代基礎飼料中0、20%、40%、60%和80%的魚粉(復合蛋白與魚粉營養(yǎng)組成見表1)，并添加三氧化二釔為指示劑配制成5種飼料。將各種飼料原料粉碎過篩，然后制成粒徑分別為1.5 mm和2.5 mm的顆粒料，飼料放置于烘箱中在55℃下5 h烘干，然后用自封袋封好，保存于-20℃冰箱中備用。飼料配方及營養(yǎng)組成見表2。

表1 魚粉與復合蛋白營養(yǎng)組成(%)

表2 實驗飼料配方及主要營養(yǎng)成分(干物質，%)

注：①維生素混合物(mg/kg 飼料)：硫胺素，25 mg；核黃素，45 mg；鹽酸吡哆醇，20 mg；維生素B12，0.1 mg；維生素K3，10 mg；肌醇，800 mg；泛酸，60 mg；煙酸，200 mg；葉酸，20 mg；生物素，1.2 mg；維生素A乙酸酯，32 mg；維生素D3，5 mg；α-生育酚，120 mg；乙氧基喹啉，150 mg；微晶纖維素，1511.7 mg

②復合礦物質(mg/kg 飼料)：一水硫酸鎂，4000 mg；一水硫酸錳，50 mg；碘化鉀(1%)，100 mg；氯化鈷(1%)，100 mg；五水硫酸銅，20 mg；一水硫酸亞鐵，260 mg；一水硫酸鋅，150 mg；亞硒酸鈉(1%)，50 mg；微晶纖維素，5270 mg

Notes: ①Vitamin premix (mg/kg diet): thiamin, 25 mg; riboflavin, 45 mg; hydrochloric acid pyridoxine, 20 mg; vitamin B12, 0.1 mg; vitamin K3, 10 mg; inositol, 800 mg; pantothenic acid, 60 mg; nicotinic acid, 200 mg; folic acid, 20 mg; biotin, 1.2 mg; retinal acetate, 32 mg; vitamin D3, 5 mg; alpha tocopherol, 120 mg; ethoxy quinoline, 150 mg; microcrystalline cellulose, 1511.7 mg

②Mineral premix (mg/kgdiet): MgSO4·H2O, 4000 mg; MnSO4×H2O, 50 mg; KI(1%), 100 mg; CoCl2(1%), 100 mg; CuSO4×5H2O, 20 mg; FeSO4×H2O, 260 mg; ZnSO4×H2O, 150 mg; Na2SeO3(1%), 50 mg; microcrystalline cellulose, 5270 mg

1.2 實驗魚與飼養(yǎng)管理

花鱸魚苗購自廈門農信漁聯信息科技有限公司花鱸育苗場，在福建大北農海康養(yǎng)殖基地工廠化水泥池網箱中進行暫養(yǎng)，待實驗魚穩(wěn)定后，以基礎飼料馴化7 d。正式養(yǎng)殖實驗前，魚苗饑餓處理24 h，選取規(guī)格均一為(5.80±0.07) g、體格健康的花鱸600尾，隨機分配到20個循環(huán)養(yǎng)殖缸內(400 L)，每缸30尾魚，每種飼料設4個重復，進行為期70 d的養(yǎng)殖實驗。養(yǎng)殖期間水溫為(29.5±1.5)℃，鹽度為29±1，溶解氧≥6.5 mg/L。每天飽食投喂2次(08:00；16:30)，認真記錄每個缸中花鱸的攝食和生長情況，并用虹吸管從缸底部收取糞便到過濾袋上，保存于-20℃冰箱用于測定飼料的表觀消化率。

1.3 樣品采集與分析

1.3.1 樣品采集 養(yǎng)殖實驗結束后，將魚饑餓24 h后用丁香酚(1∶10000)麻醉，進行稱重和計數。每缸隨機取9尾魚，尾靜脈取血后，采集前腸、中腸和后腸分別裝入凍存管中，然后置于-80℃冰箱保存；每缸機取3尾魚采集后腸放入提前裝有波恩試劑的凍存管中，置于4℃冰箱保存，用于腸道組織學觀察；每缸取3尾魚用于花鱸體成分的分析。

1.3.2 飼料營養(yǎng)成分與全體組成的測定 原料、飼料、魚體和糞便等常規(guī)成分測定均采用AOAC(1995)的方法進行。其中水分是在105℃烘箱中烘至恒重，粗蛋白測定采用杜馬斯燃燒法定氮，測定儀器為全自動定氮儀(Elementar, rapid N Exceed)。粗脂肪測定采用索氏抽提法(溶劑為乙醚)；粗灰分測定是在馬弗爐中550℃灼燒12 h。飼料和糞便樣品中礦物元素的測定是先用加酸微波消解(Jupiter-B，多通量微波消解儀，上海新儀微波化學科技有限公司)，后用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-OES，Prodigy 7，Leemae Labs，美國)測定。

1.3.3 腸道消化酶活的測定 腸道消化酶活性檢測，首先將采集的腸道樣品解凍，用生理鹽水勻漿后2500 r/min 4℃離心10 min，取上清液于-80℃冰箱中備用。其中淀粉酶(AMS)和脂肪酶(LPS)活力使用試劑盒(購自南京建成生物工程研究所)測定，腸道蛋白酶活力采用福林–酚試劑法測定，腸道總蛋白采用考馬斯亮藍法測定(購自南京建成生物工程研究所)。所有樣品的檢測嚴格按照說明書的操作步驟規(guī)范完成。

1.3.4 腸道炎性因子基因表達 腸道總RNA提取用RNAiso Plus (TaKaRa, 日本)試劑，所有操作均嚴格按照說明書的操作步驟進行。用NanoDrop ND-2000分光光度計測定RNA濃度，瓊脂糖凝膠電泳測定RNA完整性，然后用Thermo RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit對高質量的RNA進行cDNA合成，首先加入1mg RNA, 1ml Oligo(dT)18，并加ddH2O至12ml，進行65℃反應5 min，然后向上述體系中加入5×Reaction Buffer (4ml)，Ribolock RNase Inhibitor (1ml)，10 mmol/L dNTP Mix(2ml)，RevertAid M-MuLV Reverse Transcriptase (1ml)混勻，按照42℃ 60 min、25℃ 5 min、70℃ 5 min進行反應。

實時熒光定量PCR用于檢測炎性因子mRNA水平。使用SYBR?Green Master Mix(AceQ?qPCR， 南京諾唯贊生物科技有限公司)試劑在Thermal cycler (ABI StepOne PlusTM)儀器上進行實時熒光定量PCR。反應體系如下：SYBR?Green Master Mix (10ml)，上游引物(10mmol/L，0.5ml)，下游引物(10mmol/L， 0.5ml)，cDNA模板(9ml)。反應條件如下：95℃ 5 min, 95℃ 10 s，60℃ 30 s，共40個循環(huán)，所有反應均進行3個重復。選擇β-actin作為內參基因，數據結果采用2–DDCt法分析，引物序列見表3。

1.4 計算公式

實驗結束后對每缸魚逐一進行稱重并計數，計算存活率(Survival rate, SR, %)、增重率(Weight gain rate, WGR, %)、特定生長率(Specific growth rate, SGR, %)、蛋白質效率(Protein efficiency ratio, PER)、飼料效率(Feed efficiency, FE)、攝食率(Feeding rate, FR, %/d)。公式如下：

表3 熒光定量引物序列

注: IL-1β：白細胞介素-1β；TNF-α：腫瘤壞死因子α; IL-4：白細胞介素-4；IL-10：白細胞介素-10

Notes: IL-1β: Interleukin-1β; TNF-α: Tumor necrosis factor α; IL-4: Interleukin-4; IL-10: Interleukin-10

SR=(/)×100；

WGR=100×()/0；

SGR=(n-n)×100/；

PER=(-)/；

FE=(-)/g；

FR=100×/(/2+/2)/；

式中，為實驗初始花鱸尾數，N為實驗結束存活的花鱸尾數，為蛋白質攝入量(g)，和分別為花鱸初始總重和終末總重；和分別為花鱸初始均重和終末均重(g)；為實驗中花鱸攝入飼料總重(g)；為飼養(yǎng)天數(d)。

飼料營養(yǎng)成分表觀消化率計算公式如下：

營養(yǎng)成分表觀消化率(%)=[1-(飼料中Y2O3%×糞便中某營養(yǎng)成分%)/(糞便中Y2O3%×飼料中某營養(yǎng)成分%)]×100

1.5 數據處理

所有實驗數據均采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行One-way ANOVA分析，用Duncan′s法多重比較，差異顯著水平為<0.05。所有數據用平均值±標準誤(Mean±SE)表示。

2 實驗結果

2.1 復合蛋白替代魚粉對花鱸生長性能和飼料利用率的影響

復合蛋白替代魚粉對花鱸生長性能和飼料利用的影響見表4。研究表明，20%替代組花鱸WGR、SGR、SR和FR與0組(對照組)相比顯著差異不顯著(> 0.05)，而FE和PER顯著降低(<0.05)；隨復合蛋白替代魚粉比例繼續(xù)升高，花鱸WGR、SGR、FE和PER均顯著降低(<0.05)，至80%替代組為最低，而FR顯著增加(<0.05)；SR則在替代比例至60%時顯著降低(<0.05)。

2.2 復合蛋白替代魚粉對花鱸體組成的影響

復合蛋白替代魚粉對花鱸體組成的影響見表4。研究表明，花鱸全體粗蛋白含量隨復合蛋白替代水平增加而降低，至80%替代組顯著降低(<0.05)。而魚體水分、粗脂肪和粗灰分含量各組均無顯著差異(>0.05)。

表4 復合蛋白替代魚粉對花鱸生長性能和飼料利用率的影響

注：表中同列不同小寫字母表示差異顯著(<0.05)，下表同

Note: The values in the same column with different upper small letter indicate significant difference (<0.05), the same as the followings

表5 復合蛋白替代魚粉對花鱸體組成的影響(鮮重, %)

2.3 復合蛋白替代魚粉對花鱸后腸組織結構的影響

復合蛋白替代魚粉對花鱸后腸組織結構的影響如圖1?；|后腸組織學觀察發(fā)現，各組腸道黏膜皺襞清晰，由腸腔向腸壁方向可清晰觀察到黏膜層、黏膜下層、肌層以及漿膜層。其中，對照組和20%替代組花鱸后腸絨毛形態(tài)完整，整齊伸入腸腔內，無破損、脫落現象，杯狀細胞正常；但是當替代比例至40%時，觀察到腸道黏膜中杯狀細胞開始增多；隨替代比例繼續(xù)升高，腸道黏膜皺襞彎曲伸入腸腔內，固有層變寬，腸上皮細胞出現空泡。

2.4 復合蛋白替代魚粉對花鱸腸道消化酶活性的影響

復合蛋白替代魚粉對花鱸腸道消化酶活性的影響見表6。研究表明，花鱸腸道蛋白酶活性隨復合蛋白替代魚粉比例增加而逐漸降低，40%替代組開始顯著降低(<0.05)；而花鱸腸道淀粉酶和脂肪酶活性無顯著差異(>0.05)，但隨復合蛋白替代魚粉比例升高呈降低的趨勢。

圖1 復合蛋白替代魚粉對花鱸后腸組織結構的影響(×200)

A~E分別代表對照組(0)、20%、40%、60%和80%替代組

Among A~E represents 0, 20%, 40%, 60% and 80% replacement proportion of fish meal with composite protein, respectively

表6 復合蛋白替代魚粉對花鱸腸道消化酶活性的影響

2.5 復合蛋白替代魚粉對花鱸營養(yǎng)物質表觀消化率的影響

復合蛋白替代魚粉對花鱸營養(yǎng)物質和能量表觀消化率的影響見表7。研究表明，花鱸干物質、粗蛋白與粗脂肪表觀消化率隨復合蛋白替代魚粉比例升高而降低，但20%替代組與0組相比差異不顯著，其中干物質與粗蛋白表觀消化率在替代水平超過40%時出現顯著降低(<0.05)，而粗脂肪表觀消化率則是在60%替代組出現顯著性降低(<0.05)。

表7 復合蛋白替代魚粉對花鱸營養(yǎng)物質表觀消化率的影響

2.6 復合蛋白替代魚粉對花鱸腸道促炎因子和抗炎因子基因表達量的影響

復合蛋白替代魚粉對花鱸腸道促炎因子IL-1β，TNF-α基因表達量的影響見圖2。研究表明，前腸IL-1β和TNF-α基因表達量僅在80%替代組顯著升高(<0.05)，其他替代組與0組差異不顯著(>0.05)。中腸IL-1β基因表達量各組差異不顯著，而TNF-α基因表達量隨替代比例增加而升高，在60%和80%替代組顯著升高(<0.05)。后腸IL-1β基因表達量在20%替代組與0組差異不顯著，但當替代比例超過40%時，IL-1β基因表達量顯著升高(<0.05)；后腸中TNF-α基因表達量在80%替代組顯著高于0組(<0.05)，其他替代組與對照組相比差異不顯著(>0.05)。

圖2 復合蛋白替代魚粉對花鱸前腸(A)、中腸(B)和后腸(C)促炎因子IL-1β, TNF-α基因表達量的影響

復合蛋白替代魚粉對花鱸腸道抗炎因子IL-4, IL-10基因表達量的影響見圖3。研究表明，前腸IL-4基因相對表達量各替代組與對照組(0組)相比差異均不顯著(>0.05)，但前腸中各替代組IL-10基因的表達量均顯著高于對照組(<0.05)，其中80%替代組最高。中腸IL-4和IL-10基因表達量隨替代比例升高呈先升高后降低趨勢，IL-4在20%替代組達到最高后至80%組最低，IL-10基因表達量在替代比例超過40%后顯著降低(<0.05)，但各替代組與對照組相比差異不顯著(<0.05)。后腸各組間IL-4基因表達量不受復合蛋白替代魚粉比例影響，各組間無顯著差異(>0.05)；而IL-10基因相對表達量則是40%替代組顯著高于其他各組，其他各組間無顯著差異(>0.05)。

圖3 復合蛋白替代魚粉對花鱸前腸(A)、中腸(B)和后腸(C)抗炎因子IL-4，IL-10基因表達量的影響

3 討論

3.1 復合蛋白替代魚粉對花鱸生長性能和飼料利用的影響

本研究中，復合蛋白替代20%魚粉時，對花鱸的生長和SR無顯著影響，但當替代比例至40%時，顯著降低花鱸的生長性能；當替代比例達至60%時，SR也顯著降低。本研究中使用的復合蛋白主要成分為蠅蛆粉，而蠅蛆粉替代飼料魚粉已有相關研究，孟素宣等(2016)發(fā)現，在錦鯉中替代比例達60%而不影響錦鯉的生長性能；Ezewudo等(2015)發(fā)現，在吉富羅非魚(中可替代50%魚粉；在魚粉供應日益緊張的形勢下，蠅蛆粉替代魚粉的研究具有較大的開發(fā)潛力。但不同養(yǎng)殖品種替代水平有差異，可能與不同魚類對飼料中營養(yǎng)物質的消化吸收能力不同，所使用的蠅蛆粉的加工工藝以及營養(yǎng)水平有關。而花鱸為海水肉食性魚類，腸道較短，對蠅蛆粉的消化可能較錦鯉、羅非魚弱。其次，本研究使用的復合蛋白，各種必需氨基酸含量低于魚粉，隨替代比例升高導致飼料氨基酸缺乏 (竇秀麗, 2014; 李燕, 2010)，不能滿足花鱸的生長營養(yǎng)需求，從而影響其生長性能。另有研究表明，蠅蛆幼蟲體內存在難以被水產動物消化利用的甲殼素(Ogunji, 2008)，會對飼料利用產生一定影響，在用蠅蛆粉替代魚粉后，會顯著降低FE和PER，導致花鱸攝入的營養(yǎng)成分減少。文遠紅等(2013)發(fā)現，在黃顙魚()中當蠅蛆粉添加比例大于8.94%時，WGR和FE顯著下降；而在非洲鯰魚() (Fasakin, 2015)、雜交鯰() (Sogbesan, 2005)和黃鱔() (楊帆, 2011)中均有類似的報道出現。因此，解決蠅蛆粉的飼料利用問題，是提高替代水平的一個重要研究方向。

本研究發(fā)現，復合蛋白替代魚粉顯著影響花鱸的體成分，當復合蛋白替代魚粉比例為80%時，全體粗蛋白含量顯著降低，表明高比例復合蛋白替代魚粉會降低花鱸蛋白質沉積，可能是由于高比例復合蛋白替代魚粉后，飼料中氨基酸比例不均衡，魚類無法利用攝食到的飼料進行蛋白質的合成(梅琳等, 2015)，從而影響全體蛋白的沉積。Wang等(2017)在尼羅羅非魚中發(fā)現，用蠅蛆粉替代魚粉后，對尼羅羅非魚體成分無顯著影響；劉黎等(2014)在青魚中發(fā)現，隨替代魚粉比例升高，魚體水分、粗脂肪和粗灰分含量不受影響，但粗蛋白含量逐漸升高。出現這些差異的原因可能是不同魚類對飼料中營養(yǎng)成分的需求不同引起的魚體營養(yǎng)物質沉積的差異。

3.2 復合蛋白替代魚粉對花鱸消化的影響

本研究表明，復合蛋白替代20%魚粉不影響飼料中干物質、粗蛋白和粗脂肪的表觀消化率，但隨復合蛋白替代魚粉比例升高，干物質、粗蛋白和粗脂肪的表觀消化率均顯著降低。本實驗結果與Kroeckel等(2012)在大菱鲆中用黑水虻替代魚粉的研究結果一致，而在尼羅羅非魚發(fā)現(Wang, 2017)，蠅蛆粉替代魚粉后，飼料干物質、粗蛋白和粗脂肪的表觀消化率雖不受替代比例影響，但隨替代比例升高有降低的趨勢?？赡苁怯捎诶ハx蛋白中含有甲殼素，而魚類腸道中缺乏分解甲殼素的酶和微生物(Kroeckel, 2012)，從而影響飼料中營養(yǎng)物質的消化吸收；而且甲殼素在昆蟲中一般是與蛋白結合以蛋白聚糖的形式存在，這種存在形式也阻礙腸道對營養(yǎng)物質的消化吸收(Ogunji, 2008)。其次，腸道消化酶結果表明，腸道蛋白酶活性隨復合蛋白替代魚粉比例升高而降低，但20%替代組無顯著影響，但當替代水平超過40%時，蛋白酶活性顯著降低；而脂肪酶和淀粉酶活性雖不受飼料中復合蛋白替代魚粉比例的影響，但隨復合蛋白替代魚粉比例升高呈降低的趨勢。同樣，在黃鱔(楊帆, 2011)、凡納濱對蝦() (曹俊明等, 2012)和彭澤鯽(var. Pengze) (郭玉陽等, 2012)的研究中發(fā)現，當飼料中添加高水平蠅蛆蛋白會顯著降低肝胰臟消化酶活性。因此，蠅蛆粉對消化能力的影響可能也是限制其在水產飼料中應用的一大因素。綜上，復合蛋白替代20%魚粉不會對花鱸的消化能力產生顯著影響，但高比例替代魚粉會嚴重影響其消化能力，這可能也是蛋白沉積減少的一個重要原因。

3.3 復合蛋白替代魚粉對花鱸腸道健康的影響

魚類腸道是魚體賴以吸收與利用營養(yǎng)物質的重要場所，腸道結構的健康完整與其能否正常行使生理功能密切相關，而在魚粉替代的研究中對腸道健康的影響是評價其替代水平的一項重要指標。相關研究發(fā)現，大西洋鮭()后腸組織形態(tài)可以直觀地反映出由植物蛋白引起的腸道炎性特征(Krogdahl, 2015; van den Ingh, 1991)；同樣，豆粕替代魚粉后引起花鱸腸道絨毛長度與寬度、肌層厚度降低，隱窩深度增加(王亞如, 2017)。本研究腸道組織學觀察發(fā)現，隨復合蛋白替代魚粉比例升高，實驗組花鱸后腸黏膜杯狀細胞逐漸增多。當替代比例超過60%時，黏膜皺襞固有層變寬，皺襞上皮細胞出現空泡，絨毛長度增加，杯狀細胞顯著增多。這些結果表明，復合蛋白高比例替代魚粉引起花鱸腸道組織結構損傷，且隨替代比例升高其受損程度加重，這可能與復合蛋白中含有一定比例的豆粕有關。而在蠅蛆粉替代魚粉的研究中發(fā)現，在黃顙魚中，低比例蠅蛆粉替代魚粉對黃顙魚腸道影響不顯著，僅在100%替代組發(fā)現黃顙魚前腸絨毛出現損傷，皺襞固有層變寬，部分微絨毛脫落(文遠紅等, 2015)。而腸道組織結構出現損傷的原因推測是替代魚粉后引發(fā)了腸道炎性反應。因此，本研究對引起腸道炎性反應的分子機制進行了進一步的探討。

腸道炎性因子是用來評價腸道炎癥反應的重要指標，研究發(fā)現，促炎因子與抗炎因子的失衡是腸道黏膜損傷的重要因素之一(Pichai, 2012)。而腫瘤壞死因子α(TNF-α)和白細胞介素-1β(IL-1β)在魚類炎癥研究中受到廣泛關注，常作為研究炎性反應的指標之一。本研究表明，復合蛋白替代飼料中魚粉引起花鱸腸道炎性因子TNF-α、IL-1β基因表達上調，而TNF-α和IL-1β基因表達上調具有促炎性反應；而IL-4和IL-10作為抗炎性細胞因子通過調控白介素類因子的方式促進相關免疫反應(Rogy, 2000)，本研究中復合蛋白替代魚粉引起抗炎因子IL-4和IL-10基因表達下調。相關報道指出，在腸道發(fā)生炎性病變時，往往伴隨著促炎因子如TNF-α和IL-1β等基因的表達量升高以及IL-4、IL-10表達量的降低(王少鑫等，2015; 岳文杰等, 2012; 姬培震等, 2015; Szkaradkiewicz, 2009；萬國仕等，2011)。因此，本研究中復合蛋白高比例替代魚粉引發(fā)了腸道炎癥反應，可能是由于復合蛋白替代魚粉后使腸道內促炎因子與抗炎因子失衡，腸道生態(tài)平衡被打破，從而引發(fā)腸道炎癥反應。這也是高比例替代魚粉造成腸道組織結構損傷的一大重要原因。

4 結論

復合蛋白替代20%魚粉不會對花鱸的生長性能產生負面影響，但隨著替代比例的升高，影響花鱸生長，降低花鱸腸道對營養(yǎng)物質的消化能力，引發(fā)腸道促炎因子與抗炎因子失衡，導致炎性反應，影響腸道健康。綜合以上結論，建議復合蛋白替代花鱸飼料魚粉比例不宜超過20%。

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Effects of Replacing Fish Meal with Composite Protein on Growth, Diet Digestibility, and Gut Health in Japanese Seabass ()

HU Pengli, WU Rui, LU Kangle, WANG Ling, SONG Kai, ZHANG Chunxiao①

(Xiamen Key Laboratory of Feed Testing and Safety Evaluation, Fisheries College, Jimei University, Xiamen 361021)

This study was conducted to evaluate the effects of replacing fish meal with composite protein on growth performance, diet digestibility, and gut health in Japanese seabass (). Five isonitrogenous and isolipidic diets were formulated by replacing 0, 20%, 40%, 60%, or 80% of fish meal in the basic diet with composite protein. Quadruplicate groups of 30 fish [initial body weight (5.80±0.07) g] were fed the test diets to apparent satiation twice daily (08:00 and 16:30), and the experiment continued for 70 days. During the feeding trial, water temperature, salinity, and dissolved oxygen values were maintained at (29.5±1.5)℃, 29±1, and ≥6.5 mg/L, respectively.Samples were collected for analysis after the feeding trial. The main indexes including the growth performance, diet digestibility, intestinal digestive enzymes activities, posterior intestine morphology structure, and expression of inflammation-related genes of the proximal intestine, mid-intestine, and posterior intestine were analyzed to investigate the appropriate replacement proportion of fish meal by composite protein. The results showed that substituting 20% of fish meal with composite protein did not significantly affect growth performance compared to that of the control group (>0.05), while further increment of fish meal replacement levels resulted in significant reduction of weight gain, survival rate, feed efficiency, and protein efficiency ratio<0.05). Moreover, as the replacement level of fish meal with composite protein exceeded 20%, intestinal protease activity and apparent digestibility coefficients of feed dry matter, crude protein, and crude lipid also significantly decreased with increasing level of fish meal replacement by composite protein (<0.05). Meanwhile, increasing replacement of fish meal with composite protein damaged posterior intestine morphology structure and up-regulated expression of gut inflammatory genes such as TNF-α and IL-1β, while an opposite trend was observed for the expression of anti-inflammatory genes, IL-4 and IL-10. In conclusion, it was recommended that the replacement proportion of fish meal with composite protein should not exceed 20%.

Composite protein; Japanese seabass (); Growth performance; Digestibility; Gut morphology structure; Inflammatory genes

S965.211

A

2095-9869(2019)06-0056-10

10.19663/j.issn2095-9869.20181214002

http://www.yykxjz.cn/

胡鵬莉, 吳瑞, 魯康樂, 王玲, 宋凱, 張春曉. 復合蛋白替代魚粉對花鱸生長、消化能力和腸道健康的影響. 漁業(yè)科學進展, 2019, 40(6): 56–65

Hu PL, Wu R, Lu KL, Wang L, Song K, Zhang CX. Effects of replacing fish meal with composite protein on growth, diet digestibility, and gut health in Japanese seabass (). Progress in Fishery Sciences, 2019, 40(6): 56–65

* 國家海水魚產業(yè)技術體系(CARS-47)資助[This work was supported by China Agriculture Research System (CARS-47)]. 胡鵬莉，E-mail: 970260221@qq.com

張春曉，教授，E-mail: cxzhang@jmu.edu.cn

2018-12-14,

2019-01-30

ZHANG Chunxiao, E-mail: cxzhang@jmu.edu.cn

(編輯 陳輝)