王欽,易建華,王輝,宋慶洋,敖慧玲,曹詩(shī)宜,別漢晴,張彥,覃先武,戴晉軍
(1.農(nóng)業(yè)微生物資源發(fā)掘與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北宜昌 443003;2.湖北省酵母功能湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北宜昌 443003)
魚(yú)粉是水產(chǎn)養(yǎng)殖中最重要的飼料蛋白質(zhì)來(lái)源。然而,由于水產(chǎn)養(yǎng)殖的快速發(fā)展,魚(yú)粉的生產(chǎn)不能滿足對(duì)水產(chǎn)飼料的需求,導(dǎo)致飼料成本高,給水產(chǎn)養(yǎng)殖帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。因此,尋找合適的新型替代物成為飼料工業(yè)當(dāng)務(wù)之急。
酵母培養(yǎng)物是一種在特定工藝條件下,由酵母細(xì)胞、代謝產(chǎn)物和酵母經(jīng)多級(jí)發(fā)酵形成的發(fā)酵培養(yǎng)基,其富含的有機(jī)酸、β- 葡聚糖和甘露聚糖,可提高水生動(dòng)物的腸道消化酶活性及免疫力,進(jìn)而促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)(易建華等,2024)。目前,有關(guān)酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉在水產(chǎn)飼料的應(yīng)用研究,在凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeus vannamei)、大口黑鱸(Micropterus salmoides)、鯉魚(yú)(Carassius auratus gibelio)、鯽魚(yú)(Carassius auratus)、黃顙魚(yú)(Pelteobagrus fulvidraco)和淡水蝦(Macrobrachium rosenbergii)均有報(bào)道(Zhang 等,2022;Xv 等,2021;Nguyen 等,2019;程鑫等,2019)。
黃顙魚(yú)(Pelteobagrus fulvidraco)在我國(guó)被廣泛養(yǎng)殖,具有巨大的經(jīng)濟(jì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。黃顙魚(yú)是一種肉食性魚(yú)類(lèi),因此商業(yè)飼料中魚(yú)粉和動(dòng)物蛋白的消費(fèi)量相對(duì)較高。本文以酵母培養(yǎng)物為替代蛋白源1 ∶1 替代魚(yú)粉,評(píng)價(jià)其對(duì)黃顙魚(yú)生長(zhǎng)性能、血清生化、體成分、抗氧化及免疫力的影響,為酵母培養(yǎng)物作為水產(chǎn)飼料替代蛋白質(zhì)來(lái)源提供理論基礎(chǔ)。
1.1 試驗(yàn)飼料 按照配方設(shè)計(jì)將飼料分為2 個(gè)組,以基礎(chǔ)飼料為對(duì)照組(CK),功能蛋白原料酵母培養(yǎng)物1 ∶1 替代基礎(chǔ)飼料中進(jìn)口蒸汽魚(yú)粉為試驗(yàn)組(LYF),飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。其中,酵母培養(yǎng)物(CP 57%)由安琪酵母股份有限公司提供,經(jīng)酵母蛋白等發(fā)酵酶解、調(diào)味工藝制得。將原料粉碎過(guò)80 目篩,經(jīng)逐級(jí)混合制粒膨化成3.0 mm 粒徑的顆粒飼料,冷藏儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>
表1 試驗(yàn)飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ)) %
1.2 飼養(yǎng)管理 黃顙魚(yú)購(gòu)自湖北省當(dāng)陽(yáng)市某養(yǎng)殖場(chǎng),投喂對(duì)照組飼料暫養(yǎng)7 d 后,挑選大小均勻[(25.00±0.15)g]、健康活潑的試驗(yàn)魚(yú)隨機(jī)分配到 6 個(gè) 2400 L 塑料養(yǎng)殖桶中,每桶100 尾。每種試驗(yàn)飼料投喂3 桶試驗(yàn)魚(yú),禁食24 h 后采用人工飽食投喂上述CK 組、LYF 組飼料,每天2 次(08 :00 ~09 :00 和 17 :00 ~18 :00),養(yǎng)殖試驗(yàn)持續(xù)42 d,每天記錄投喂量。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中,水溫(26.00±2.00)℃,溶解氧濃度(7.00±0.35)g/L,pH 6.50 ~6.70,氨氮<0.01 mg/L,亞硝酸鹽<0.50 mg/L,保持自然光照。試驗(yàn)期間的日常管理及水質(zhì)條件同暫養(yǎng)期間保持一致。
1.3 誘食試驗(yàn) 投喂對(duì)照組飼料暫養(yǎng)7 d 后,挑選大小均勻[(9.00±0.05)g]、無(wú)病、體表無(wú)傷的黃顙魚(yú)66 尾,隨機(jī)放入6 個(gè)玻璃缸(0.8 m×0.6 m×0.3 m)中,每缸黃顙魚(yú)11 尾。在玻璃缸上方用細(xì)鐵絲懸掛2 個(gè)餌料球(質(zhì)量為5.00 g,雙球間距20.00 cm,離桶底高度5.00 cm)用于黃顙魚(yú)對(duì)餌料球的啄咬,馴化期約為3 d(馴化至餌料球放入,黃顙魚(yú)馬上開(kāi)始咬食為止)。
誘食試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),每個(gè)玻璃缸同時(shí)放入2 個(gè)餌料球(魚(yú)粉球/LYF 球,餌料球:魚(yú)粉/LYF、小麥面粉和水=27.0 g:73.0 g:54.0 g 混合而成),記錄放入時(shí)間,20 min 后取出,每次設(shè)3 個(gè)處理,記錄餌料球重量。每2 d 為1 個(gè)試驗(yàn)周期,每天上午1 次,下午1 次,兩次試驗(yàn)需要交換LYF 球和魚(yú)粉球的懸掛位置(避免餌料球位置干擾)。兩次試驗(yàn)結(jié)束后,給試驗(yàn)魚(yú)投喂商品顆粒飼料至飽食。試驗(yàn)期間,保持對(duì)照組和試驗(yàn)組每次試驗(yàn)條件都一致。
1.4 樣品采集 攝食生長(zhǎng)試驗(yàn)結(jié)束后,所有試驗(yàn)魚(yú)饑餓 24 h,經(jīng) 120 mg/L MS-222 麻醉后進(jìn)行稱重及計(jì)數(shù)。每桶隨機(jī)挑選 6 尾魚(yú),用一次性注射器從尾靜脈中抽血,離心(5000 r/min,10 min,4℃)獲得血清,-80℃保存,用于血清生化指標(biāo)、抗氧化酶活性及免疫指標(biāo)檢測(cè)。取血后的 6 尾魚(yú)被解剖獲取肝臟和內(nèi)臟,稱重并計(jì)算肝體比和內(nèi)臟比。每組取6 條,用于全魚(yú)體成分分析。
1.5 生化分析 血清谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素(UREA)、葡萄糖(GLU)、總膽固醇(CHOL)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、堿性磷酸酶(ALP)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、丙二醛(MDA)及溶菌酶(LZM)等生化指標(biāo)均由宜昌市第一人民醫(yī)院測(cè)定,相關(guān)試劑盒均來(lái)源于南京建成生物工程研究所。
1.6 全魚(yú)體成分分析 參考 AOAC 標(biāo)準(zhǔn)方法,測(cè)定全魚(yú)樣品中粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、水分及灰分的含量。樣品于烘箱中 105℃至恒重,測(cè)定水分含量;碳化后的樣品置于馬弗爐中 600℃至恒重,測(cè)定灰分含量;蛋白質(zhì)含量測(cè)定采用 FP-528 全自動(dòng)蛋白質(zhì)分析儀(Leco 公司,美國(guó)密歇根);脂肪含量測(cè)定采用2055 全自動(dòng)索氏抽提儀(Foss 公司,瑞典赫加奈斯)。
1.7 計(jì)算公式
1.7.1 相對(duì)誘食率 相對(duì)誘食率計(jì)算公式如下:
相對(duì)誘食率(RAR)/%=[W1-W2]/[W3-W4] ×100;
式中:W1為L(zhǎng)YF 餌料球的初重;W2為L(zhǎng)YF餌料球的末重;W3為魚(yú)粉餌料球的初重;W4為魚(yú)粉餌料球的末重。
1.7.2 生長(zhǎng)性能 生長(zhǎng)性能相關(guān)計(jì)算公式如下:
存活率(SR)/%=(Nt/ N0)×100 ;
增重率(WGR)/%=(Wt-W0)/W0×100 ;
特定生長(zhǎng)率(SGR)/%=[(ln Wt-ln W0)/ t]×100;
飼料系數(shù)(FCR)=F /(Wt+ Wd-W0);
肝體比(HSI)/%=(Wz/Wt)×100 ;
臟體比(VSI)/%=(Wv/Wt)×100 ;
肥滿度(CF)/%=(Wt/L3)×100。
式中:Nt為試驗(yàn)?zāi)~(yú)數(shù)量,尾;N0為魚(yú)初始數(shù)量,尾;Wt為試驗(yàn)終末均體質(zhì)量,g ;Wd為試驗(yàn)期間死亡魚(yú)均體質(zhì)量,g ;W0為試驗(yàn)初始均體質(zhì)量,g ;t 為試驗(yàn)天數(shù),d ;F 為總攝食量,g ;L為終末平均體長(zhǎng),cm ;Wz為試驗(yàn)終末平均肝胰臟質(zhì)量,g ;Wv為試驗(yàn)終末平均內(nèi)臟團(tuán)質(zhì)量,g。
1.8 統(tǒng)計(jì)分析 采用 Minitab 21.3.1.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Tukey 檢驗(yàn),結(jié)果以“平均值± 標(biāo)準(zhǔn)誤”表示,P<0.05 代表差異顯著。
2.1 酵母培養(yǎng)物對(duì)黃顙魚(yú)的誘食效果 由表2可知,與CK 組(100%)相比,酵母培養(yǎng)物(LYF 110.43%)對(duì)黃顙魚(yú)的相對(duì)誘食率要明顯高于魚(yú)粉,提高了10.43%。
表2 酵母培養(yǎng)物對(duì)黃顙魚(yú)相對(duì)誘食率的影響
2.2 酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響 由表3 可知,酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉能提高黃顙魚(yú)的增重率和特定生長(zhǎng)率、降低飼料系數(shù),對(duì)黃顙魚(yú)生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用,但與CK 組相比,LYF 替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)生長(zhǎng)沒(méi)有顯著影響(P>0.05)
表3 酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響
2.3 酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)全魚(yú)體成分的影響 由表4 可知,與CK 組相比,LYF 替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)全魚(yú)體成分無(wú)顯著影響(P>0.05)。
表4 酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)全魚(yú)體成分的影響 %
2.4 酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)血清生化指標(biāo)的影響 由表5 可知,與CK 組相比,LYF 組黃顙魚(yú)血清谷草轉(zhuǎn)氨酶顯著降低(P<0.05),降低25.73%。其余各項(xiàng)指標(biāo)兩組間均無(wú)顯著差異。
表5 酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)血清生化的影響
2.5 酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)血清抗氧化和免疫力的影響 由表6 可知,與CK 組相比,LYF 組黃顙魚(yú)丙二醛含量顯著降低(P<0.05),降低71.80% ;LYF 組黃顙魚(yú)溶菌酶和堿性磷酸酶活性顯著提高(P<0.05),分別提高61.22%和65.63% ;其余各項(xiàng)指標(biāo)均兩組間無(wú)顯著差異。
表6 酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)血清抗氧化及免疫指標(biāo)的影響
3.1 酵母培養(yǎng)物對(duì)黃顙魚(yú)的誘食效果 酵母培養(yǎng)物含有的呈味核苷酸(鳥(niǎo)苷酸和肌苷酸)具有誘食劑的功能,可以作為良好的酵母類(lèi)誘食劑(孫雪梅等,2017)。在本試驗(yàn)條件下,酵母培養(yǎng)物顯著提高了黃顙魚(yú)的相對(duì)誘食(P<0.05)。目前關(guān)于酵母培養(yǎng)物的誘食機(jī)理報(bào)道較少,其誘食作用可能是酵母培養(yǎng)物具有特有的味道和口感,如鳥(niǎo)苷酸和肌苷酸等呈味核苷酸,酵母培養(yǎng)物中的氨基酸、小肽和免疫多糖等成分也可刺激味覺(jué)和嗅覺(jué)感受系統(tǒng)而促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物采食。
3.2 酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響 本研究中,酵母培養(yǎng)物1 ∶1 替代魚(yú)粉能提高黃顙魚(yú)的增重率和特定生長(zhǎng)率,降低飼料系數(shù),對(duì)黃顙魚(yú)生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用,但作用效果不顯著。Zhang 等(2018)在魚(yú)粉含量為100 g/kg 飼料中,以60 g/kg 酵母培養(yǎng)物(粗蛋白質(zhì)含量67.7 %)替代60% 魚(yú)粉,對(duì)異育銀鯽生長(zhǎng)性能沒(méi)有產(chǎn)生不利影響。Wang 等(2022)在魚(yú)粉含量為340 g/kg 的石斑魚(yú)飼料中,以40 g/kg 酵母培養(yǎng)物(粗蛋白質(zhì)含量50.0 %)替代30 g/kg 魚(yú)粉,顯著提高了魚(yú)體增重率,降低了飼料系數(shù)。程鑫等(2019)研究表明,在飼料中添加酵母培養(yǎng)物(粗蛋白質(zhì)含量55.0%)能有效提高黃顙魚(yú)增重率、蛋白沉積率,降低飼料系數(shù)。酵母培養(yǎng)物能改善水產(chǎn)動(dòng)物的生長(zhǎng)性能和飼料利用率,可能與其含有豐富的有機(jī)酸、γ- 氨基丁酸、呈味核苷酸等物質(zhì),能促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物攝食(黃維,2024 ;侯冬強(qiáng)等,2023)有關(guān)。
3.3 酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)血清生化的影響 谷丙轉(zhuǎn)氨酶可以反映水產(chǎn)動(dòng)物肝功能的健康狀態(tài)。本試驗(yàn)中,在黃顙魚(yú)飼料中添加酵母培養(yǎng)物1 ∶1 替代魚(yú)粉可以顯著降低血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性,表明酵母培養(yǎng)物在一定程度上有利于減緩對(duì)肝臟的損傷,促進(jìn)脂肪代謝,與王成強(qiáng)等(2022)在珍珠龍膽石斑魚(yú)的結(jié)果類(lèi)似。
3.4 酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉對(duì)黃顙魚(yú)血清抗氧化和免疫力的影響 丙二醛水平通常用于評(píng)估體內(nèi)的過(guò)氧化程度,丙二醛具有強(qiáng)大的毒性,可損害細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能(Parvez 等,2005)。在本研究中,酵母培養(yǎng)物組黃顙魚(yú)丙二醛含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05),表明酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉提高了黃顙魚(yú)的抗氧化水平。溶菌酶、堿性磷酸酶等指標(biāo)常用來(lái)表征水產(chǎn)動(dòng)物的免疫力,在機(jī)體抵御外來(lái)病原的免疫反應(yīng)中起重要作用(朱春華等,2012)。在本研究中,酵母培養(yǎng)物組黃顙魚(yú)溶菌酶和堿性磷酸酶活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05),表明酵母培養(yǎng)物替代魚(yú)粉提高了黃顙魚(yú)的免疫力。原因可能是酵母培養(yǎng)物含有大量源自酵母細(xì)胞壁的β- 葡聚糖和甘露寡糖,在許多研究中已在免疫促進(jìn)作用方面得到驗(yàn)證。Dou 等(2023)在飼料中補(bǔ)充β- 葡聚糖(4 ~8 g/kg)可提高羅非魚(yú)(Oreochromis niloticus)的抗氧化酶活性,并降低腸道和肝臟中丙二醛的含量。β- 葡聚糖可提高多數(shù)魚(yú)類(lèi)的溶菌酶活性,如南亞野鯪(Misra 等,2006)、大黃魚(yú)(Ai 等,2007)、石斑魚(yú)(Bagni 等,2005)等。此外,Gu 等(2011)證實(shí),β- 葡聚糖和甘露聚糖具有協(xié)同作用,能共同提高機(jī)體抗氧化能力及免疫力。
綜上所述,酵母培養(yǎng)物1 ∶1 替代魚(yú)粉,不會(huì)影響黃顙魚(yú)的生長(zhǎng)性能、肝臟健康、體成分,還能提高黃顙魚(yú)的抗氧化能力和免疫力。