黄颡鱼对蝇蛆粉的表观消化率的研究
2012-12-03文远红曹俊明黄燕华王国霞莫文艳孙智武刘小玲付晶晶
文远红 曹俊明 黄燕华 王国霞 莫文艳 孙智武 刘小玲 付晶晶
(1.华南农业大学动物科学学院,广东广州 510642;2.广东省农业科学院畜牧研究所,广东广州 510640;3.广东省动物育种与营养公共实验室,广东广州 510640;4.广东省畜禽育种与营养研究重点实验室,广东广州 510640)
鱼粉是水产饲料中最重要的蛋白源,因其具有蛋白质含量高、营养素全面、适口性好、易被水产动物消化吸收等优点而被广泛应用;然而鱼粉资源有限且价格昂贵,制约了水产养殖业的快速发展。因此,寻求可替代鱼粉的蛋白源已成为水产工作者紧迫的任务。作为新型蛋白源的昆虫蛋白,由于蛋白含量高、氨基酸相对平衡和适口性好等受到了研究者的广泛关注。蝇蛆粉(maggot meal,MM)是蝇蛆产物,蝇蛆具有繁殖速度快、易饲养、抗病力强、营养丰富等优点,是一种易被开发的蛋白源。蝇蛆粉蛋白质含量高,富含氨基酸、维生素、矿物质等营养元素;此外,蝇蛆粉中含有抗菌肽、凝聚素等活性物质,能提高养殖动物的免疫力和抗病力。已有的研究指出,蝇蛆粉可部分或全部替代凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)、非洲鲶鱼(Clarias gariepinus)、尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)、鲤鱼(Cyprinus carpio)饲料中的鱼粉,是一种营养较全面的优质蛋白源,具有替代鱼粉的巨大潜力。
评价一种优质的蛋白源,其营养价值不仅取决于营养素的组成,而且取决于水产动物对其营养素的消化吸收;消化率的测定是评价饲料原料营养价值的重要内容,也是评价其能否被应用于水产饲料的前提。因此,了解水产动物对不同饲料原料营养物质的表观消化率,具有重要的实际意义。黄颡鱼(Peltobagrus fulvidraco)俗称黄腊丁、黄骨鱼,属温水性底层鱼类,适应性强,食性杂,是我国常见的淡水经济鱼类,养殖潜力大,以其味道鲜美、营养丰富、肉质细嫩、无肌间刺、含肉率高等优点在中国、韩国、日本等东亚国家具有很大消费市场。随着黄颡鱼人工繁殖技术、营养学的突破,该鱼的养殖面积在不断扩大。目前,有关黄颡鱼对蝇蛆粉的表观消化率研究尚未见报道。本试验研究了黄颡鱼对蝇蛆粉干物质、粗蛋白、粗脂肪、能量、总磷和氨基酸的表观消化率,以便为蝇蛆粉在黄颡鱼饲料中的应用提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 蝇蛆粉
试验用蝇蛆购于河北省玉田县一养殖场,养殖原料为麸皮。蝇蛆购回经粉碎后过80目筛,于-20℃冰箱中保存备用。经分析测定,蝇蛆粉的水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、钙、总磷含量分别为(%风干基础):8.2、53.0、13.5、10.8、1.0、1.1,能量为 20.9 MJ/kg。
1.2 试验饲料
以秘鲁红鱼粉和豆粕为主要蛋白源,高筋面粉为糖源,鱼油和大豆油为脂肪源配制基础饲料,其配方和营养水平见表1。按照“70%基础饲料+30%的试验原料”的方法配制试验饲料。以三氧化二钇(Y2O3)为外源指示剂,在饲料中的添加量为0.4 g/kg。饲料原料经粉碎后过80目筛,Y2O3、维生素和矿物质等微量成分按逐级扩大法混合,所有原料混合均匀后加适量水混匀,用SLX-80型双螺旋杆挤压机制成直径为2.00 mm的颗粒饲料,50℃烘干,自然冷却后装入密封袋,置于-20℃冰箱中保存备用。
1.3 试验鱼与饲养管理
试验用黄颡鱼购于广东省清远市黄沙渔业基地,购回后暂养2周,每天用商业饲料(天邦黄颡鱼0号料)饱食投喂2次。养殖试验在广东省农科院畜牧研究所水产研究中心室内循环水养殖系统中进行。试验时挑选出体格健壮、规格一致、平均体质量约为3.15 g的幼鱼240尾,随机分为2个处理组,每个处理组4个重复,每个重复30尾鱼,分别投喂基础饲料和试验饲料,投喂量占幼鱼体重的4%~6%,每日饱食投饵3次(08:00、14:00和18:00),并根据幼鱼的摄食情况进行调节。试验为期45 d,每天记录投饵量和死亡情况。试验期间水温 27.5~30 ℃,pH 值 7.4~8.0,氨氮浓度<0.02 mg/l,亚硝酸浓度<0.05 mg/l,光照为自然光源,试验期间全天24 h不间断曝气。
表1 基础饲料组成及营养水平(干物质基础)
1.4 粪便样品收集
幼鱼在养殖系统中投喂试验饲料2周后开始收集粪便。每次投饵30 min后采用虹吸法收集残饵并烘干称重。每次投食1 h后采用滤网捞取法收集粪便,每隔30 min捞取粪便一次,并用镊子挑选包膜完整的粪便于称量瓶中,60℃烘干,置于-20℃冰箱中保存备用。
1.5 分析测定与计算方法
饲料原料、试验饲料和粪便样品的水分含量采用105℃常压干燥法(GB/T6435—1986)测定,粗蛋白含量采用凯氏定氮法(GB/T6432—1994)测定,粗脂肪含量采用乙醚抽提法(GB/T6432—1994)测定,灰分含量采用550℃灼烧法(GB/T6438—1992)测定;钙含量采用EDTA滴定法(GB/T6436—2002);总磷采用钼黄比色法(GB/T6437—2002)测定。氨基酸组成及含量的测定采用Waters高效液相色谱仪(PICO.TAG氨基酸分析柱;检测波长254 nm;柱温38℃;流速1 ml/min)测定,能量采用氧弹量热仪(IKA-C2000)测定。饲料和粪便中Y2O3的含量采用等离子体光谱仪(SPECTRO CIOSCCD)测定。
基础饲料和试验饲料干物质、营养成分的表观消化率计算公式如下:
饲料干物质表观消化率(%)=100×(1-饲料中Y2O3含量/粪便中 Y2O3含量);
饲料营养成分表观消化率(%)=100×[1-(饲料中Y2O3含量/粪便中Y2O3含量)×(粪便中营养成分含量/饲料中营养成分含量)]。
饲料原料干物质、营养成分的表观消化率计算公式如下:
蝇蛆粉干物质表观消化率(%)=(试验饲料干物质表观消化率-0.7×基础饲料干物质表观消化率)/0.3;
蝇蛆粉营养成分表观消化率(%)=(试验饲料某营养成分表观消化率-0.7×基础饲料某营养成分表观消化率)/0.3。
1.6 数据统计
采用SPSS16.0软件进行试验数据的统计,试验数据用“平均值±标准差”(x±SD)表示。
2 结果与分析
2.1 黄颡鱼对蝇蛆粉干物质、粗蛋白、粗脂肪、能量、总磷和总氨基酸的表观消化率(见表2)
表2 黄颡鱼对蝇蛆粉干物质、粗蛋白、粗脂肪、能量、总磷和总氨基酸的表观消化率(%)
由表2可知,黄颡鱼对蝇蛆粉干物质的表观消化率为80.35%;对粗蛋白和总氨基酸的表观消化率较高,分别为91.08%和95.53%;对粗脂肪和能量的表观消化率略低,分别为71.59%和78.19%;对总磷的表观消化率为67.12%。
2.2 黄颡鱼对蝇蛆粉氨基酸的表观消化率(见表3)
表3 黄颡鱼对蝇蛆粉氨基酸的表观消化率(%)
由表3可知,黄颡鱼对丝氨酸的消化率最低,为82.58%,对天冬氨酸的消化率最高,为101.61%。对其他氨基酸的消化率的范围是90.28~97.83%;对必需氨基酸中的精氨酸(97.58%)、赖氨酸(96.27%)、蛋氨酸(96.81%)、亮氨酸(96.19%)和苏氨酸(96.33%)的消化率较好;对非必需氨基酸中的谷氨酸(97.83%)、脯氨酸(95.29%)、酪氨酸(95.59%)和丙氨酸(94.37%)的消化率较好。
3 讨论
水产动物对饲料原料的消化利用不仅取决于原料的营养组成,还取决于水产动物自身对原料的利用能力。与陆生动物相比,水产动物生活的环境极易造成饲料和粪便中营养物质的溶失,影响消化率的测定。因此,粪便的收集方法直接影响消化率的测定结果。Vandenberg等、Storebakken等比较了不同的粪便收集方法后,认为立即吸移法是较可靠的收集方法。本试验中,经观察发现,黄颡鱼幼鱼摄食1 h左右开始排粪,且采用立即吸移法(滤网捞取法)在幼鱼投喂饲料1 h后开始收集包膜完整的粪便,这样降低了粪便中营养物质和指示剂在水中的溶失率,使测定的消化率值更接近实际值。
干物质消化率的高低是衡量饲料原料总体消化水平的重要指标,其与饲料中纤维素、灰分的含量及营养物质被吸收的程度有关。本试验中,黄颡鱼对蝇蛆粉的干物质表观消化率为80.35%,高于本实验室报道的凡纳滨对虾对蝇蛆粉干物质的消化率(68.18%)和欧洲鳗(AnguillaAnguillaL.)体外对蝇蛆粉干物质的消化率(42.40%)。黄颡鱼对蝇蛆粉干物质消化率相对较高的原因可能是该鱼为偏肉食性鱼类,能较好地利用动物蛋白源的营养成分;蝇蛆粉为动物性蛋白源,所含的纤维素含量较低,基本没有影响黄颡鱼对其干物质的消化率。本试验所用蝇蛆粉灰分的含量仅为10.8%,低于试验所用的秘鲁红鱼粉灰分含量(16.02%),加之试验饲料的灰分含量(8.20%)也较低,这说明蝇蛆粉灰分的含量不会影响黄颡鱼对其营养素的利用。另有研究表明,体外消化率试验不能真实反映鱼体内实际消化率情况,所测定的消化率值往往低于实际值,只有在一定条件下才与实际消化率具有相关性。
水产动物对饲料原料蛋白质的消化率是判断水产动物对原料可利用性的重要指标,其对饲料配方设计尤为重要。饲料蛋白源的质量主要依赖于该蛋白源的蛋白质含量、氨基酸组成和含量及动物对其蛋白质和氨基酸的消化率。本试验中,黄颡鱼对蝇蛆粉蛋白质的表观消化率为91.08%,这表明黄颡鱼能很好地吸收利用蝇蛆粉中的蛋白质。氨基酸的测定结果表明,氨基酸消化率高的原料,其蛋白质消化率也高;这与罗非鱼(Oreochromisniloticus)、毛尾复虾虎鱼(Synechogobiushasta)、凡纳滨对虾等水产动物的研究结果一致,这可能是因为蛋白质是由氨基酸组成,氨基酸的表观消化率能较真实地反映原料蛋白质被试验动物所利用程度的原因。本试验中,氨基酸中丝氨酸的消化率最低(82.58%),可能是因为黄颡鱼对丝氨酸的需要量较低,导致其消化率偏低。王兴礼综合了各地黄颡鱼肌肉中各种氨基酸含量,指出黄颡鱼肌肉中丝氨酸含量<3.03%。此外,蛋白质和氨基酸的消化率不仅受原料的营养组成、新鲜度的影响,也受加工条件和贮藏条件的影响。本试验中,丝氨酸消化率较低也可能是饲料在加工过程中丝氨酸受到了破坏,影响了黄颡鱼对其的消化率。天冬氨酸的消化率是所有氨基酸中最高的,为101.61%。原因可能是黄颡鱼对其需求量较高。王兴礼报道,黄颡鱼肌肉中天冬氨酸的含量≥7.11%,而饲料中天冬氨酸的含量仅为3.12%,不能满足黄颡鱼对其的需要量,从而导致其有高的消化率。董晓慧等报道了吉富罗非鱼(Giftstrainog Niletilapia)对多种原料中的蛋氨酸消化率均为100%;Terrazas-Fierro等报道了凡纳滨对虾对鱼粉、虾头粉中赖氨酸的表观消化率为102.3%和105.4%;他们认为,试验饲料中蛋氨酸或赖氨酸的含量低,未能满足罗非鱼或凡纳滨对虾对其的需要量而有较高的消化率。Terrazas-Fierro等、Lee指出,在饲料加工过程中,由于温度过高破坏了氨基酸的结构,鱼类摄食后其没有经过细胞消化吸收便随尿液排出体外,也会引起该氨基酸消化率偏高。本实验室报道的凡纳滨对虾对上述两种氨基酸的消化率分别为85.06%和89.93%,接近总氨基酸的消化水平(86.56%),可能原因是凡纳滨对虾和黄颡鱼属不同的两种动物,他们对这两种氨基酸的需求量和消化吸收能力不同。
脂肪是水产动物机体重要的能量来源,为鱼体提供能量和脂肪酸。水产动物对原料脂肪的表观消化率受饲料中脂肪来源、含量和脂肪酸的链长、饱和度等因素的影响。本试验中,黄颡鱼对蝇蛆粉中能量的表观消化率(78.19%)高于粗脂肪(71.59%),这说明黄颡鱼能较好地利用蝇蛆粉中脂肪用于生长或作为机体的能量来源。这与大黄鱼(Pesudosciaenacrocea)和许氏平鮋(Sebastesschlegeli)的研究结果类似。本试验中,黄颡鱼对蝇蛆粉脂肪的表观消化率低于本实验室报道的凡纳滨对虾对蝇蛆粉脂肪的表观消化率(89.26%),这可能是物种之间存在差异;也可能是因为两试验中脂肪源的来源不同而造成两种动物对脂肪消化率存在差异,其具体原因尚有待于进一步研究。Espe等和Dias等指出,饲料蛋白源的来源、脂质含量、蛋白质含量和氨基酸的组成等都会影响鱼体内脂肪代谢和脂肪沉积。Bureau等报道,虹鳟对羽毛粉、两种不同的肉骨粉脂肪的表观消化率分别为69%、58%和73%。本试验中,黄颡鱼对蝇蛆粉脂肪的表观消化率较低,可能是因为黄颡鱼对动物性脂肪源的利用率较低。这与大比目鱼(HippoglossushippoglossusL.)、大西洋鲑鱼(SalmosalarL.)对植物油的消化率均优于鱼油以及斑节对虾(Penaeusmonodon)对大豆油的消化率好于鱼油和鱿鱼油,存在类似的机理。此外,蝇蛆粉为动物蛋白源,其脂肪含量较高(13.5%),在储藏或加工过程中易造成脂肪的酸败,而影响黄颡鱼对其的消化率。
磷是水生动物体中重要的矿质元素。据已有的文献报道,水产动物对磷的消化率较低。团头鲂(MegalobramaamblycephalaYih)、建鲤(Cyprinuscarpiovar.Jian)、大黄鱼、胭脂鱼(Myxocyprinusasiaticus)对鱼粉中磷的表观消化率仅为16.5%、24.5%、60.3%、58.8%。本试验中黄颡鱼对蝇蛆粉中总磷的表观消化率为67.12%,相对较低。这可能是因为蝇蛆粉为动物性原料,其中的磷主要以羟基磷石灰和磷酸钙的形式存在,不易被黄颡鱼消化吸收。本试验在配制基础饲料时添加了一定量的磷酸二氢钙,这也可能导致黄颡鱼对蝇蛆粉中总磷的消化率偏低。
本试验结果表明,黄颡鱼对蝇蛆粉干物质、粗蛋白、氨基酸的表观消化率均较高,这为评价蝇蛆粉的营养价值及其作为蛋白源在黄颡鱼饲料中的应用提供了相应的依据和参考。
(参考文献40篇,刊略,需者可函索)