建鲤对7种饲料原料中营养物质的表观消化率

梁丹妮 姜雪姣 刘文斌* 秦 钦 夏 薇

（1.南京农业大学动物科技学院,江苏省水产动物营养重点实验室,南京 210095;2.江苏省淡水水产研究所,南京 210017）

随着水产养殖的规模化和集约化,对水产饲料的需求不断扩大。近年来鱼粉价格不断上升,使得利用其他蛋白质源替代鱼粉来满足水产养殖的需要显得尤为重要,而我国农副产品品种多样、来源广泛,因此研究鱼类对这些替代蛋白质源的消化率成为亟待解决的问题。在养殖生产中,饲料原料的消化率是评定饲料原料营养价值的重要指标[1-2],也是配制高效人工饲料的理论依据,并以此来控制各原料在饲料中的比例,从而起到提高饲料营养价值、降低养殖成本的目的。从营养的角度来看,蛋白质是鱼类饲料中重要的营养物质,磷是鱼类必需的矿物元素之一,是构成骨骼和鱼鳞的必需成分。如果饲料中缺少可利用磷,鱼类则会出现相应的缺乏症。同时,氮和磷是造成养殖水体富营养化的重要因素。因此,了解鱼类对饲料原料中蛋白质和磷的利用率非常重要,这样不仅能提高饲料的消化率,降低养殖成本,还能缓解对水体的污染。

建鲤（Cyprinus carpiovar.Jian）是以特定的荷包红鲤和沅江鲤为亲本,经6代定向自繁自育的良种,具有生长速度快、适合多种养殖方式饲养、抗病力强、易起捕、含肉量多、肉质好等优点,产量约占全国鲤鱼总产量的50%,是我国最主要的鲤鱼养殖品种之一[3]。因此,研究建鲤对饲料原料中蛋白质和磷的表观消化率对建鲤养殖和环境保护都有重要意义。本试验以2龄建鲤为试验动物,测定7种常用饲料原料中干物质、粗蛋白质、氨基酸、总磷和总能的表观消化率,以期为高效率、低成本建鲤饲料配方的研制提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验动物

试验用2龄建鲤购于中国水产科学院无锡淡水渔业研究中心宜兴养殖基地,平均体重为（200.0± 4.7）g。正式试验前,以基础饲料饱食投喂,经过1周的驯化后,挑选出体格健壮、规格一致的建鲤240尾,随机分成8组,每组3个重复,每个重复10尾。

1.2 试验饲料

试验选用的7种常用饲料原料分别为鱼粉（fish meal,FM）、肉骨粉（meat and bone m eal, MBM）、豆粕（soybean m eal,SBM）、花生粕（peanut m eal,PUM）、菜籽粕（rapeseed m eal,RSM）、棉籽粕（cottonseed meal,CSM）、玉米干酒糟及其可溶物（distillers dried grains w ith solubles,DDGS）。上述试验原料均购于江苏久和饲料有限公司,其营养水平及氨基酸组成见表1。

表1 试验原料营养水平及氨基酸组成（干物质基础）Table 1 Nutrient levels and am ino acid composition of experimental ingredients（DM basis）%

配制基础饲料Ⅰ、Ⅱ,其组成及营养水平见表2。其中,基础饲料Ⅰ用于干物质、粗蛋白质、总能和氨基酸表观消化率的测定,基础饲料Ⅱ用于总磷表观消化率的测定。试验饲料由70%基础饲料和30%待测原料组成,并添加0.5%的三氧化二铬（Cr2O3）为外源指示剂。所有原料经过粉碎后过60目筛,通过制粒机加工成粒径为4 mm的颗粒饲料,常温风干后至于4℃冷冻保存备用。

1.3 试验设计与饲养管理

进入正式试验期后,随机选取1组为对照组,投喂基础饲料,另外7组为试验组,分别投喂1种试验饲料。试验分为2个阶段,共8周,前4周采用基础饲料Ⅰ,测定建鲤对7种试验原料干物质、粗蛋白质、总能和氨基酸的表观消化率;后4周采用基础饲料Ⅱ,测定建鲤对7种试验原料总磷的表观消化率。

养殖试验在室内玻璃纤维水箱（3.0m×0.8 m× 0.8m）中进行。水温为（27.0±1.5）℃,pH在6.3～7.0之间,氨氮低于0.05 mg/L,溶氧大于3.8m g/L,养殖期间不间断充氧。每天投喂2次（07:00和15:00）,达到饱食状态。试验期间采用虹吸法收集粪便样品。每次投饲1 h后清除残料及粪便,4～5 h后收集新鲜、成形的粪便样品,然后置于65℃烘箱中2 h,取出后装入自封袋于4℃冷藏保存。

表2 基础饲料组成及营养水平（干物质基础）Table 2 Com position and nutrient levels of basal diets（DM basis）%

1.4 指标测定与计算方法

粗蛋白质含量采用半微量凯氏定氮法测定;粗脂肪含量采用索氏抽提法测定;灰分含量采用高温灼烧法测定;总磷含量采用钼黄比色法测定;总能采用氧弹测热法测定;样品中氨基酸组成采用全自动氨基酸分析仪（日立L-8900型）测定;样品中铬（Cr）含量采用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP）测定。

饲料（包括基础饲料和试验饲料）中各营养成分的表观消化率（%）=100×[1-（F/D）×（Di/Fi）]。

式中:F为粪样中某营养成分的含量（%）;D为饲料中某营养成分的含量（%）;Fi为粪样中Cr2O3的含量（%）;Di为饲料中Cr2O3的含量（%）。

试验原料中各营养成分的表观消化率（%）= [ADCt-（r×ADCb）]/（1-r）,r=（Wb/Wt）/ （Ib/It）。

式中:ADCb为基础饲料中某营养成分的表观消化率（%）;ADCt为试验饲料中某营养成分的表观消化率（%）;r为校准系数;Ib为基础饲料中某营养成分的含量（%）;It为试验饲料中某营养成分的含量（%）;Wb为鱼摄取的试验饲料中基础饲料的重量（g）;Wt为鱼摄取的试验饲料的重量（g）[4]。

1.5 数据处理与分析

结果以平均值±标准差表示。采用SPSS 16.0对所得数据进行单因素方差分析（One-way ANOVA）,若差异达到显著水平（P＜0.05）,则进行Duncan氏多重分析。

2 结 果

2.1 建鲤对试验原料中干物质、粗蛋白质、总磷和总能的表观消化率

各试验原料的干物质、粗蛋白质、总磷和总能表观消化率见表3。各试验原料的干物质表观消化率在35.44%～71.10%之间,其中花生粕最高,显著高于除豆粕外的其他试验原料（P＜0.05）,而玉米DDGS最低,显著低于其他试验原料（P＜0.05）。各试验原料的干物质表观消化率按高低顺序依次为花生粕、豆粕、鱼粉、菜籽粕、肉骨粉、棉籽粕和玉米DDGS。

各试验原料粗蛋白质的表观消化率在60.31%～88.75%之间,其中豆粕和花生粕显著高于其他试验原料（P＜0.05）,其他试验原料的粗蛋白质表观消化率由高至低依次为鱼粉、菜籽粕、棉籽粕、肉骨粉、玉米DDGS,且组间差异显著（P＜0.05）。

各试验原料总磷的表观消化率中最高的为玉米DDGS（38.69%）,且与其他试验原料差异显著（P＜0.05）;其次为鱼粉、豆粕、棉籽粕、菜籽粕和花生粕,而肉骨粉的总磷表观消化率最低,仅为6.52%,与其他试验原料差异显著（P＜0.05）。

对于总能表观消化率,花生粕和豆粕较高,分别为73.49%和72.75%,玉米DDGS最低,为47.82%。各试验原料的总能表观消化率按高低顺序依次为花生粕、豆粕、鱼粉、肉骨粉、棉籽粕、菜籽粕和玉米DDGS。除豆粕和花生粕间差异不显著外（P＞0.05）,各试验原料间都存在显著差异（P＜0.05）。

表3 建鲤对试验原料中干物质、粗蛋白质、总磷和总能的表观消化率Table 3 Apparent digestibility o f DM,CP,TP and GE o f experimental ingredients for Jian carp%

2.2 建鲤对试验原料中氨基酸的表观消化率

由表3、表4可知,各试验原料的总氨基酸的表观消化率均高于粗蛋白质的表观消化率。

由表4可知,同种试验原料中不同氨基酸的表观消化率不同,不同试验原料间的同种氨基酸的表观消化率差异也很大。从总体上来看,氨基酸表观消化率豆粕和花生粕中要普遍高于除鱼粉外的其他试验原料,且差异显著（P＜0.05）,但这两者之间差异不显著（P＞0.05）;而鱼粉要高于棉籽粕、肉骨粉和玉米DDGS,且差异显著（P＜0.05）;最低值出现在玉米DDGS中。除肉骨粉、玉米DDGS外,其他试验原料中的精氨酸的表观消化率均高于85%,最高为花生粕（94.88%）。鱼粉、豆粕和花生粕的各氨基酸的表观消化率均处在较高水平,而肉骨粉和玉米DDGS的各氨基酸的表观消化率均处在较低水平。对于鱼粉而言,表观消化率最高的为蛋氨酸（90.17%）,最低的为苯丙氨酸（80.15%）;对于豆粕而言,表观消化率最高的为蛋氨酸（96.69%）,最低的为赖氨酸（84.54%）;对于花生粕而言,表观消化率最高的为精氨酸（94.88%）,最低的为苏氨酸（75.93%）。

3 讨 论

本试验的试验饲料采用“70%基础饲料+30%待测原料”配制而成,能较好的满足建鲤的营养需求[5]。在配制基础饲料时添加磷酸二氢钙是为了基本满足建鲤对磷的需要,这样可能会使得建鲤对试验原料中总磷的表观消化率偏低,但在计算过程中通过校准系数r对结果进行校准,尽量减小影响。如果不添加,可能会造成试验饲料中磷的缺乏,反而影响试验结果,所得数据更不科学。根据相关报道[6-7]比较各种粪便收集方法,以及Shipton等[8]表明收集有包膜且完整的粪便颗粒能比较准确的代表饲料的消化率,且周志刚等[9]试验表明鱼体排粪高峰期时间段的粪样能比较准确的代表总体的表观消化率,因此本试验采用虹吸法,并于排粪高峰期收集有包膜、完整、新鲜的粪样。

表4 建鲤对试验原料中氨基酸的表观消化率Tab le 4 Apparent digestibility of am ino acid of experimental ingredien ts for Jian carp%

Robert等[10]研究表明,饲料中粗纤维和灰分含量过高会降低水产动物对饲料的干物质消化率。而本试验所得建鲤对7种蛋白质原料的干物质表观消化率以花生粕和豆粕较高,分别为71.10%和65.17%,鱼粉、菜籽粕和肉骨粉次之,分别为56.15%、53.09%和50.15%;玉米DDGS因含较高的粗纤维（10.76%）,其干物质表观消化率最低,仅为35.44%。这验证了Robert等[10]的观点。同时,豆粕和花生粕的总能表观消化率显著高于其他试验原料,鱼粉次之。这可能也与饲料中的粗纤维和灰分含量有关。本试验所用豆粕和花生粕的粗蛋白质含量高,但粗纤维与灰分含量都较低,所以测得建鲤对其的消化率较高,甚至高于鱼粉。而肉骨粉虽然为动物性蛋白质原料,但从原料营养水平可见,其灰分含量较高,这可能是造成其干物质表观消化率较低的原因。对于其他植物性蛋白质原料,如棉籽粕、菜籽粕和玉米DDGS,由于其纤维素含量高,而水生动物本身缺乏纤维素酶,使得饲料中的纤维素不易被鱼类消化吸收[11]。高含量的纤维素（＞8%）可能降低鱼类对饲料中干物质和能量的消化率[12]。

蛋白质作为水产动物的重要营养素,其表观消化率对饲料的配方设计尤为重要。本试验结果表明,建鲤对不同试验原料中粗蛋白质的表观消化率有很大差异,这主要取决于原料的营养组成和加工工艺[6]。对于动物性蛋白质原料,本试验所得建鲤对鱼粉和肉骨粉中粗蛋白质的表观消化率分别为82.33%和67.02%。不同研究者所得结果存在差异,这主要是由于肉骨粉的加工工艺不同,导致肉骨粉品质差异较大。植物性蛋白质原料中,建鲤对豆粕的粗蛋白质表观消化率高达88.75%,高于鱼粉。这与其他研究所得结果相似,相关报道指出鲤鱼[13]、草鱼[14]、虹鳟[7]等对豆粕和鱼粉的粗蛋白质表观消化率分别为85%和78%、96%和90%以及96%和92%。本试验所得花生粕的粗蛋白质表观消化率也较高（87.28%）,这同样与其加工工艺有关。钱国英[15]试验证明,原料中粗纤维含量能直接影响其蛋白质的消化率。而本试验所用花生粕为去壳花生粕,高蛋白质低纤维（仅为4.73%）,所以其粗蛋白质表观消化率较高,因此可作为建鲤饲料中的优质蛋白质源。而建鲤对棉籽粕和菜籽粕的粗蛋白质表观消化率分别为76.99%、79.81%,低于鱼粉。这主要有2方面原因:一是原料中所含必需氨基酸不平衡;二是原料中含有抗营养因子[16],影响鱼类的消化吸收。

从本研究结果可知,建鲤对同种饲料原料中的不同种氨基酸的表观消化率不同,对不同饲料原料中同种氨基酸的表观消化率也存在较大差异。从总体上来看,各饲料原料中精氨酸的表观消化率都较高,而赖氨酸的较低,这可能是由于精氨酸与赖氨酸之间存在拮抗作用。Kaushik等[17]报道虹鳟随饲料精氨酸的增加,精氨酸的表观消化率增加,而赖氨酸的表观消化率降低。其中棉籽粕中赖氨酸表观消化率仅为61.77%。W ilson等[18]指出棉籽粕中赖氨酸表观消化率较低可能是因为在棉籽粕加工过程中,赖氨酸与游离棉酚反应生成生物学上不被利用的化合物。豆粕中蛋氨酸和苏氨酸表观消化率都较高,主要是由于蛋氨酸和苏氨酸是豆粕中的限制性氨基酸[19],因不能满足需要,从而有较高的利用率。饲料中蛋白质含量高,氨基酸组成平衡,其营养价值就高;饲料中必需氨基酸的缺乏会导致蛋白质利用率下降[20]。

建鲤对各饲料原料中总磷的表观消化率普遍都低,其中表观消化率最高的为玉米DDGS （38.69%）,这与其加工过程进行发酵有关,发酵使得植酸含量下降,有效磷含量增多[21],进而提高了总磷的表观消化率。鱼粉中总磷的表观消化率为24.55%,要低于W ilson等[18]报道的斑点叉尾鮰（60%）以及李会涛等[22]所得的大黄鱼（53%）的总磷表观消化率。在动物性饲料原料中,磷多以羟基磷石灰和磷酸钙的形式存在[23],而鲤鱼为无胃鱼,缺乏胃酸[24],使其无法较好的利用其中的磷,这也是导致它对鱼粉中总磷的表观消化率低的主要原因。与鱼粉相比,植物性饲料原料中总磷的表观消化率还要低,这是由于大部分磷以鱼类所不能利用的植酸磷的形式存在[25],从而降低了总磷的表观消化率。建鲤对豆粕中总磷的表观消化率为23.69%,而斑点叉尾鮰、美国红鱼对豆粕中总磷的表观消化率在29%～54%之间[18,24]。

建鲤对不同饲料原料中各营养物质的表观消化率差异较大。从干物质、粗蛋白质、氨基酸、总能的表观消化率来看,豆粕、花生粕与鱼粉无显著差异,甚至优于鱼粉,因此可将豆粕和花生粕视为替代鱼粉的优质植物性蛋白质原料。对于其他植物性蛋白质原料,由于抗营养因子等原因不能被建鲤充分消化吸收,所以要注意在饲料中的用量。在所有的试验原料中,肉骨粉的各种消化率指标都较低,对于建鲤来说其营养价值较低。

4 结 论

①2龄建鲤能较高效的利用豆粕和花生粕中的蛋白质,在配制建鲤的饲料时,可利用豆粕和花生粕部分替代鱼粉,以满足生长需要,降低饲料成本。

②对于建鲤而言,肉骨粉的营养价值较低。

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*Correspond ing au thor,p rofessor,E-m ail:w bliu@hjau.edu.cn

（编辑 菅景颖）