不同饲料对虹鳟鱼肌肉品质和水质的影响
2012-09-22李铁梁马志宏
邢 薇 李铁梁 马志宏 罗 琳
(北京市水产科学研究所,北京100068)
虹鳟鱼(Oncorhynchus mikiss)被誉为“水中人参”,是隶属于鲑形目、鲑科、鲑属的一种冷水性鱼类,是目前研究最广泛的世界性养殖鱼类之一。由于冷水性鱼类对水质要求非常高,略有污染即无法生存,被业界认为是天然的绿色食品。虹鳟鱼最适合进行人工集约化养殖,具有高产、高效、市场广阔等特点,所以虹鳟鱼养殖发展迅速,养殖面积范围及产量在逐年增长。采用不同饲料饲养鱼类时,因鱼类的消化、生长以及饲料系数等存在差异,导致其养殖成本也不同。因此,选择合适的鱼用饲料直接关系到鱼类的养殖效益及前景。
氮、磷是水产养殖过程中产生的主要污染物。其中来自饲料蛋白氮、动物蛋白源中的骨磷、植物蛋白源中的植酸磷占了相当的比重。研究表明:投入到水中的饲料氮的利用率在30%以下,磷的利用率更低。被摄食的饲料中,有20%~25%的氮和25%~40%的磷用于生长,75%~80%的氮和60%~75%的磷以粪便、尿氮的形式排入水环境中,由此可见,饲料是造成养殖水体氮磷污染的关键因素之一。目前在冷水性鱼类养殖中,倾向于使用高能饲料,通过脂肪对蛋白质的节约作用来达到降低饲料中蛋白含量,减少饲料对水体污染的目的。饲料中脂肪含量或脂肪质量都可能影响到鱼体的生长。尽管脂肪是最有效的能量来源,能够为鱼体更好的提供生长所需的能量来源,同时脂肪在鱼类营养中除作为能源物质外,对机体的生长、发育和繁殖等亦有重要影响,但是饲料中脂肪水平过高,多余的脂肪便会在鱼体中沉积,而且肌肉的脂肪酸组成及含量与饲料中的脂肪酸组成密切相关,所以,准确估测饲料的蛋白和脂肪含量及品质对鱼体品质的评估至关重要。
本实验选用了市场上常见的两种商用饲料对虹鳟鱼进行饲喂实验,并对两种饲料中的各项营养成分及饲喂结束后虹鳟鱼的生长情况、肌肉营养成分和养殖水环境等指标进行了测定分析,以期为虹鳟鱼的养殖实践中饲料的选配提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 实验地点
怀柔卧佛山庄虹鳟鱼养殖基地。
1.2 实验用鱼
当年健康无伤的虹鳟鱼,分为两组,每组5 000尾,两组虹鳟鱼的初始平均体重分别为159.09 g和181.82 g。
1.3 实验饲料
本实验选择了两个品牌的虹鳟鱼商品饲料,二者的营养成分分析见表1。
表1 2种实验饲料的主要营养成分(%)
1.4 实验池
选用同等规格的水泥实验鱼池两个,保持微流水,池内水温为11.8~16.8℃。
1.5 实验方法与饲养管理
实验每天每组各喂食三次,各组投喂前称取饲料的初始重量,饲喂后称取饲料末重,计算虹鳟鱼每天的摄食量。每隔两周分别在两池中随机打样100尾左右称取鱼的体重并进行记录。每隔两周在两池中分别取水样监测各池的水质指标。实验周期为56 d。
1.6 饲料及虹鳟鱼肌肉肉质成分测定
实验结束后,两个实验组各随机选取实验鱼5尾用于鱼体成分分析。
水分的测定采用105℃烘箱干燥恒重法;粗蛋白用凯氏定氮法(总氮×6.25);粗脂肪以索氏乙醚抽提法;粗灰分用马弗炉灼烧法(550℃);用日立L-8900氨基酸分析仪依据GB/T 5009.124—2003测定氨基酸(其中色氨酸为碱水解法,其余氨基酸为酸水解法);用日本岛津GC-14C气象色谱仪依据GB/T 21514—2008测定各脂肪酸含量。
1.7 营养价值评价方法
实验虹鳟鱼以及饲料的氨基酸营养价值评定依据FAO/WHO 1973年建议的每克氮氨基酸评分标准模式(mg/g N)和鸡蛋蛋白氨基酸模式(mg/g N)进行比较,氨基酸评分(Amino acid score,AAS)、化学评分(Chemical score,CS)和必需氨基酸指数(Essential amino acid index,EAAI)的计算公式如下:
式中:aa——实验样品氨基酸含量(mg/g N);
AA(FAO/WHO)——FAO/WHO评分标准模式中同种氨基酸含量(mg/g N);
AA(Egg)——鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量(mg/g N);
n——比较的必需氨基酸个数;
A、B、C、…、I——比较的必需氨基酸含量(mg/g N);
AE、BE、CE、…、IE——全鸡蛋蛋白质的必需氨基酸含量(mg/g N)。
1.8 不同饲料对鱼体生长影响的测试指标
1.8.1 饲料采食量
分别称量和记录两个养鱼实验池中供试虹鳟鱼实验期内每天饲料的饲喂量,计算每尾鱼平均日摄食量。
1.8.2 生长指标的测定
增重率(WGR,%)=(Wt-W0)/W0×100;
饲料系数(FCR)=F/(Wt-W0);
式中:W0——实验初始鱼体质量(g);
Wt——实验结束时鱼体质量(g);
F——摄食饲料重量(g);
t——养殖时间(d)。
1.9 水质采集及指标分析
1.9.1 水质采集
本实验测定了从第28 d到第56 d实验结束时的这段时间内不同饲料饲喂虹鳟鱼后实验池中水质的变化。
实验抽取水样的时间是上午9:00~10:00采集水样(采集当天上午不喂食)。
1.9.2 水质测定指标
总氮的测定:碱性过硫酸钾紫外分光光度法。亚硝酸盐氮的测定:N-(1-奈基)-乙二胺光度比色法。氨氮的测定:水杨酸-次氯酸盐光度法。总磷的测定;钼酸铵分光光度法。化学需氧量:酸性高锰酸钾滴定法。
2 结果
2.1 饲喂不同饲料对虹鳟鱼生长性能的影响
用不同饲料喂养56 d后,虹鳟鱼生长情况见表2。
表2 饲喂不同饲料对虹鳟鱼生长性能的影响
从表2中可以看出,不同饲料对虹鳟鱼生长的影响存在差异,饲喂1#料组的虹鳟鱼的增重率比投喂2#料的高5.7%。同样,1#料组的特定生长率及摄食率分别比2#料组高3.5%和15.9%。虽然1#料的饲料系数比2#料的高10.2%,但两种饲料的饲料系数均在1左右,其中2#料的饲料系数甚至低于1,说明这两种饲料的利用率和转化率都很高。
2.2 不同饲料对虹鳟鱼肌肉营养成分的影响
虹鳟鱼肌肉中的基本营养成分分析结果如表3所示。
表3 摄食不同饲料对虹鳟鱼肌肉营养组成的影响(%鲜重)
由表3可知,投喂两种饲料组的鱼肉粗蛋白、灰分和水分含量之间均无显著差异 (P>0.05),但2#料组的肌肉脂肪含量显著高于1#料组(P<0.05)。
2.3 饲料对鱼肉氨基酸组成的影响
2.3.1 不同饲料中氨基酸的组成及含量
本实验比较了1#料和2#料的氨基酸组成(见表4)。1#料的氨基酸总量为38.17 g/100 g,略高于2#料的氨基酸总量(36.72 g/100 g)。其中1#料及2#料的必需氨基酸/氨基酸总量分别为40.19%、40.31%,必需氨基酸/非必需氨基酸分别为67.19%、67.52%。根据FAO/WHO建议的理想蛋白模式认为,质量较好的蛋白质其氨基酸组成中必需氨基酸/氨基酸总量在40%左右,必需氨基酸/非必需氨基酸在60%以上。从实验结果中可以看出1#料和2#料中的各种氨基酸及其必需氨基酸的含量都符合蛋白质的营养价值评价,且各组之间差异不显著。
表4 不同饲料中氨基酸的组成比较(g/100 g)
2.3.2 两种鱼用饲料中必需氨基酸组成的评价
从营养学角度来看,饲料中蛋白质的营养价值在很大程度上取决于它们为动物体内合成含氮化合物所提供的必需氨基酸的含量,将表4中1#料和2#料的必需氨基酸数据换算为每克氮(N)中含氨基酸的毫克(mg)数(乘以62.5,除以蛋白质的百分含量)后,根据公式计算出饲料中的AAS、CS和EAAI,并与全鸡蛋蛋白氨基酸模式和FAO/WHO建议的氨基酸评分标准模式进行比较(表5)。根据AAS分析结果,1#料和2#料的必需氨基酸除色氨酸外均大于1,说明它们的第一限制性氨基酸都是色氨酸;CS的结果与AAS保持一致,也是色氨酸为第一限制性氨基酸。另外,CS均大于0.5,表明两种鱼用饲料中的必需氨基酸组成都相对比较平衡,且含量十分丰富。
由于EAAI反映了饲料蛋白源的必需氨基酸组成与喂养对象的必需氨基酸组成的拟合程度,因此可与喂养动物蛋白为参比,用EAAI评价蛋白源对该动物的营养价值。当n=6~12,我们提出的实用评价标准为:EAAI> 95为优质蛋白源,85<EAAI≤95为良好蛋白源,75≤EAAI≤86为可用蛋白源,EAAI<75为不适蛋白源。经过分析测定两种饲料的EAAI分别为107和101,两个饲料组的必需氨基酸指数差异不显著,这两种饲料都为优质蛋白源,都能够在虹鳟鱼的生长中提供丰富的蛋白来源。
表5 两种鱼用饲料中必需氨基酸组成的评价
2.3.3 喂食不同饲料组的虹鳟鱼肌肉中氨基酸的组成及含量
评价鱼肉的营养价值,不仅要看其蛋白质含量的高低,而且要看组成蛋白质的氨基酸是否平衡、所含必需氨基酸的多少、鲜味氨基酸(天门冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸)的多少等指标。对使用不同饲料喂养的虹鳟鱼肌肉中氨基酸分析结果表明(见表6),虹鳟鱼肌肉中所测定的18种氨基酸齐全,两种饲料喂养下的虹鳟鱼肌肉中的鲜味氨基酸含量的差异不显著,投喂1#料和2#料组的虹鳟鱼肌肉中氨基酸的总量分别为19.74、19.80,必需氨基酸含量相近。
表6 不同组喂养的虹鳟鱼肌肉中氨基酸含量的比较(g/100 g)
本实验中使用1#料和2#料喂养的虹鳟鱼肌肉中的必需氨基酸含量占氨基酸总量的比例分别为40.12%、40.40%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值分别为67.01%、67.80%,都符合FAO/WHO建议的理想蛋白模式,说明这两种饲料喂养条件下的虹鳟鱼的氨基酸平衡效果都很好,虹鳟鱼肌肉中氨基酸的组成及含量没有显著影响,氨基酸的营养价值相当。
2.3.4 虹鳟鱼肌肉中必需氨基酸组成的评价
将表6中虹鳟鱼的必需氨基酸数据换算为每克氮(N)中含氨基酸毫克(mg)数(乘以62.5,除以蛋白质的百分含量)后,计算虹鳟鱼的AAS、CS和EAAI,并与全鸡蛋蛋白氨基酸模式和FAO/WHO建议的氨基酸评分标准模式进行比较(表7)。从表7中可以看出以FAO/WHO蛋白质氨基酸标准模式评价饲喂两种饲料的虹鳟鱼肌肉必需氨基酸的AAS和以鸡蛋蛋白质氨基酸模式评价的CS值均无明显差异。
2.4 不同饲料对鱼肉脂肪酸组成的影响
2.4.1 不同饲料的脂肪酸含量及营养评价
大多数动物体能够合成饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸,但是却无法合成具有多个不饱和双键的脂肪酸,因此需要通过其食物进行吸收,对于鱼类亦然。本实验对饲喂虹鳟鱼的两组饲料的脂肪酸含量进行了分析测定,结果见表8。从实验结果中可以看出2#料组的多不饱和脂肪酸(ΣPUFA)含量高于1#料组,说明其能够为鱼体提供更多的多不饱和脂肪酸。
2.4.2 不同饲料饲喂条件下虹鳟鱼肌肉中脂肪酸的含量
实验结束后经测定1#料组及2#料组饲喂条件下虹鳟鱼肌肉中脂肪酸的含量见表9。通过分析可知2#料组投喂条件下虹鳟鱼肌肉中的饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸的总量均高于1#料投喂的虹鳟鱼。其中2#料组的C14∶0、C18∶1n9c和亚油酸含量显著高于1#料组(P<0.05),而1#料组的单不饱和脂肪酸C24∶1n9含量显著高于2#料组(P<0.05)。
表7 虹鳟鱼肌肉中必需氨基酸组成的评价
表8 两种饲料的脂肪酸组成比较(g/kg)
表9 不同饲料饲喂条件下虹鳟鱼肌肉中脂肪酸含量比较(g/kg)
2.5 不同饲料饲喂虹鳟鱼后池塘中水质的变化(见表10)
从表10的结果来看,在第28 d时,2#料的氨氮、总氮、总磷和化学需氧量值略高于1#料;在第56 d时1#料的氨氮值略高于2#料的,而2#料的总氮和化学需氧量高于1#料组的。从同一个料组纵向来看,28 d时的各项值均高于56 d时的。
3 讨论
不同鱼用饲料与虹鳟鱼肌肉的品质关系是本实验的研究重点。从实验结果来看,用1#配合饲料和2#配合饲料饲喂的虹鳟鱼,其鱼体粗蛋白含量差异不显著,鱼体肌肉在的氨基酸组成与含量亦没有显著差异,进一步的分析也表明用两种料饲喂的虹鳟鱼肌肉中AAS、CS、以及EAAI均无明显变化。因此,从饲料的蛋白品质来看两种料的效果是相似的。
脂肪含量是评价鱼肉品质的一个重要指标,在一定范围内肌肉脂肪含量与肉质风味呈正相关,即风味随肌肉脂肪含量的增加持续改善。从本实验中可以看到,以2#料喂养的虹鳟鱼肌肉的粗脂肪含量较高,各种脂肪酸的含量也较高,因而,从鱼肉风味的角度来说,用2#配合饲料饲喂的虹鳟鱼应具有较好的风味。另外,水产动物在脂肪酸的组成上与畜禽产品的主要区别在于其饱和脂肪酸含量低、富含不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸具有调节血脂、清理血栓、调节免疫功能等作用,而且人体不能合成亚油酸和亚麻酸,必须从膳食中补充。本实验结果显示,2#料组的鱼肉中的饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的含量均高于1#料组,由于鱼体的脂肪含量与脂肪酸组成与饲料的脂肪组成密切相关,说明2#料中所添加的脂肪更有利于虹鳟鱼的吸收利用,其品质优于1#料中添加的脂肪。因此从鱼肉的营养价值的角度考虑,2#料的效果优于1#料。
表10 投喂不同饲料对水质指标的影响
水中的总氮、总磷、氨态氮、化学需氧量是衡量水质的重要指标,这些物质超标时,微生物大量繁殖,浮游生物生长旺盛,出现富营养化状态。而亚硝酸盐值过高容易造成鱼体中毒。这些指标的测定有助于评价水体被污染和自净状况。在养殖用水中,一般要求总氮和总磷不超过0.5 mg/l,氨氮的含量应小于等于0.2 mg/l,亚硝酸盐含量应低于0.1 mg/l,而在饮用水的标准中I类和Ⅱ类水化学需氧量(COD)≤15 mg/l,COD的数值越大表明水体的污染情况越严重。本实验所检测的各项指标均能满足养殖用水要求,COD值也在Ⅰ类和Ⅱ类饮用水范围内。另外,从水质检测中可以发现28 d时各水质指标值均高于56 d时的,这可能是由于28 d时正是养殖场水温较高且鱼体摄食最旺盛的时候,在高温和投喂量的双重作用下,水质指标变化比较明显,但总体均在容许范围内,因此本实验用的两种饲料对水质的影响差异不大。
[1]王昭民.虹鳟、山女鳟的营养与饲料[J].黑龙江水产,1999(4):21-29.
[2]袁春营,崔青曼.虹鳟营养需要量研究[J].中国饲料,2003(17):21-22.
[3]曹立业.水产养殖中的氮、磷污染[J].淡水渔业,1996,9(1):76-77.
[4]张硕,董双林,王芳.中国对虾生物能量学研究[J].青岛海洋大学学报,1998,28(2):223-227.
[5]孙丽慧,张利民,王际英,等.不同饲料对星斑川鲽幼鱼生长和养殖水环境的影响[J].大连海洋大学学报,2011,26(6):544-549.
[6]程永旭,王联合,陈居明.饲料中不同脂肪源对草鱼生长及其肌肉和肝脏脂肪含量的影响[J].水产科技情报,1995(4):171-172.
[7]王场安,徐奇友,包玉龙,等.不同饲料对哲罗鲑生长性能和营养成分的影响[J].水产养殖,2011,32(1):5-8.
[8]Min Xue,Lin Luo,Xiufeng Wu,et al.Effects of six alternative lipid sources on growth and tissue fatty acid composition in Japa⁃nese sea bass(Lateolabrax japonicus)[J].Aquaculture,2006,260:206-214.
[9]Pellett P L,Yong V R.Nutritional evaluation of proteinfoods[M].Tokyo:The United National University Publishing Company,1980:26-29.
[10]桥本芳郎(蔡完其译).养鱼饲料学[M].北京:中国农业出版社,1980:114-115.
[11]张昌颖,李 亮,李昌甫,等.生物化学[M].第2版.北京:人民卫生出版社,1988:305-561.
[12]刘世禄,王波,张锡烈,等.美国红鱼的营养成分分析与评价[J].海洋水产研究,2002,23(2):25-32.
[13]陆彤霞,王华飞.绿色食品基础培训教程——水产业[M].北京:化学工业出版社,2005:235-300.