发酵花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾生长、肌肉成分和非特异性免疫的影响

2015-01-18李小勤蔡国林赵金鑫郑小淼冷向军

饲料工业 2015年14期

■彭松李小勤蔡国林陆健赵金鑫郑小淼冷向军

（1.上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306；

2.江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室，江苏无锡 214122）

我国作为花生生产大国，年产量约1 700万吨（带壳），榨油后产生的花生粕具有较高营养价值，其粗蛋白含量达48%，富含精氨酸，且代谢能较高，是一种优良的蛋白质饲料。然而，花生粕的氨基酸组成不平衡，蛋氨酸、赖氨酸和苏氨酸含量分别约为0.41%、1.40%和1.11%，通常不能满足水产动物对氨基酸的需求；花生粕不易保存，易感霉菌，特别是黄曲霉，可产生强毒性的黄曲霉毒素；此外，花生粕还含有抗营养因子，如植酸降低单胃动物对磷的利用，并可与蛋白酶和蛋白质结合形成络合物，从而影响蛋白质的消化吸收[1]；又如胰蛋白酶抑制因子可降低胰蛋白酶活性并诱导胰蛋白酶补偿性分泌造成含硫氨基酸的内源性损失[2-3]。这些影响因素限制了其在水产饲料中的应用。因此，改善花生粕的饲用品质，是增加其在水产饲料中应用的重要途径。

发酵是指在人为可控条件下利用微生物降解动植物原料并产生多种生物活性物质的过程，是改善动植物原料可利用性的一种有效方式。研究表明，发酵可降低或完全消除抗营养因子[4-7]，并产生蛋白酶、非淀粉多糖酶等多种活性物质，可将大分子蛋白质分解为多肽、寡肽，甚至氨基酸[8-10]，提高蛋白溶解度[11]，提高其消化吸收率；同时纤维类物质分解为糖，部分糖转化为乳酸，并产生大量有益微生物[12]。目前，发酵饼粕类在水产饲料中的应用研究已见于发酵豆粕[8,13]、发酵棉籽粕[14-15]、发酵菜粕[16]等，还未见发酵花生粕在凡纳滨对虾饲料中的应用研究。因此，本试验以凡纳滨对虾为研究对象，考察了发酵花生粕替代不同水平鱼粉对凡纳滨对虾生长性能、肌肉成分和血淋巴非特异性免疫的影响，旨在为发酵花生粕在凡纳滨对虾饲料中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 发酵花生粕与配方设计

发酵花生粕由江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室提供。花生粕经115℃灭菌10 min，接种乳酸菌（Lactobacillus），料液比1∶0.8，在35 ℃条件下发酵48 h，60℃烘干，粉碎，制得发酵花生粕。花生粕和发酵花生粕的粗蛋白含量为47.0%和48.6%，植酸含量为1.36%和0.23%。

配制鱼粉含量为21.00%的对照组饲料，在此基础上，以4.5%、9.0%、13.5%发酵花生粕分别替代对照组饲料中3.0%、6.0%、9.0%的鱼粉，共配制成4种等氮、等能饲料（见表1）。根据凡纳滨对虾对氨基酸的需求[17]，分别向各鱼粉替代组补充微囊蛋氨酸、微囊赖氨酸和微囊苏氨酸（由广东海纳川药业股份有限公司提供，有效含量分别为50%、39%、50%），使其达到与对照组基本一致水平。主要饲料原料粉碎过60目筛，逐级混匀，加水30%调质，用绞肉机制成粒径约1.2 mm颗粒饲料，95℃后熟化25 min，自然条件下风干，4℃保存备用。

表1 试验饲料组成和营养水平（风干基础）(%)

1.2 试验用虾与饲养管理

凡纳滨对虾购于上海市奉贤某养殖场，暂养3 d后，选取规格一致、体格健壮、平均体质量约5.10 g的凡纳滨对虾800尾，随机分配于16口网箱（2.0 m×1.0 m×1.2 m）中，每口网箱50尾，试验共设4个处理组，每处理组4个重复。试验前驯化2 d，待对虾正常摄食后正式开始试验。养殖期间，每日投喂3次（07:00、12:00和17:00），日投喂量为虾体重的3%～4%，并根据天气及摄食情况作相应调整，使各网箱投饲量基本一致；昼夜充气，每周换水1/5。试验期间，水温21～30℃、盐度0.5‰～1.0‰、溶氧≥5.6 mg/l，pH值7.8～8.5，氨氮≤0.2 mg/l，亚硝酸盐≤0.1 mg/l。饲养试验共持续42 d。养殖试验于上海海洋大学滨海特种养殖场进行。

1.3 生长性能

养殖试验结束后，虾体饥饿24 h，逐网箱计数称重，计算下列指标：

增重率(WG,%)=(末体重-初体重)/初体重×100；

成活率(SR,%)=末尾数/初尾数×100；

饲料系数(FCR)=摄食量/(末体重-初体重)。

1.4 肌肉成分

养殖试验结束后，虾体饥饿24 h，从每网箱取12尾对虾，取肌肉，4尾虾肌肉合并为一个样本。水分采用105℃烘干法（GB/T 6435—86），粗蛋白质采用凯氏定氮仪（KjeltecTM2300，FOSS，瑞典）测定（GB/T 6432—94），灰分采用550 ℃灼烧法（GB/T 6438—92），饲料粗脂肪采用索氏脂肪测定仪（SOX416，Gerhardt，Ger⁃man）测定；肌肉粗脂肪采用氯仿-甲醇法测定。

1.5 血淋巴非特异性免疫

从每网箱取12尾对虾，于对虾头胸甲后插入围心腔取血淋巴，4尾虾血淋巴合并为一个样本，4℃条件下5 000 r/min离心10 min，取上清液于-20℃保存，用于免疫指标分析。总超氧化物歧化酶（T-SOD）采用南京建成试剂盒测定。T-SOD单位定义（U/ml）：每毫升反应液中T-SOD抑制率达50%时所对应的TSOD量为一个活力单位。酚氧化酶（PO）测定以L-dopa为底物，参照王雷等[18]方法适当修改后进行。将0.1 mol/l pH值6.0的磷酸缓冲液3 ml与0.1 ml 0.01 mol/l的L-dopa及0.1 ml待测血淋巴于室温下混匀，每隔2 min读取490 nm波长下吸光值。PO单位定义（U/ml）：以A490对反应时间（min）作图，以试验条件下A490每1 min增加0.001定义为一个酶活力单位。

1.6 数据统计

试验数据均用“平均值±标准差（mean±SD）”表示，采用SPSS 17.0对数据进行单因素方差分析（oneway ANOVA），用Duncan's法进行多重比较，显著水平为P＜0.05。

2 结果

2.1 生长性能（见表2）

表2 饲料中不同水平发酵花生粕对凡纳滨对虾生长性能的影响

由表2可知，随着发酵花生粕替代鱼粉水平升高，对虾增重率逐渐降低，饲料系数逐渐增大；替代鱼粉3.0%、6.0%时，增重率和饲料系数与对照组相比无显著变化，替代鱼粉9.0%时，增重率显著降低(P＜0.05)，饲料系数显著增高(P＜0.05)。各组间在成活率上无显著差异(P＞0.05)。

2.2 肌肉成分（见表3）

表3 饲料中不同水平发酵花生粕对凡纳滨对虾肌肉成分的影响

由表3可以看出，随着发酵花生粕替代鱼粉水平的升高，肌肉粗蛋白含量逐渐降低，替代鱼粉3.0%、6.0%时，肌肉粗蛋白含量与对照组相比无显著变化，而替代鱼粉9.0%时，肌肉粗蛋白含量显著降低（P＜0.05）。各组间肌肉水分、粗脂肪和粗灰分含量无显著差异（P＞0.05）。

2.3 血淋巴非特异性免疫（见表4）

由表4可知，与对照组相比，替代鱼粉9.0%时，血淋巴T-SOD显著降低（P＜0.05）；替代鱼粉3.0%时，对虾表现出最高的PO活性（P＜0.05）。

表4 饲料中不同水平发酵花生粕对凡纳滨对虾非特异性免疫的影响(U/ml)

3 讨论

3.1 发酵花生粕对凡纳滨对虾生长性能的影响

花生粕在凡纳滨对虾饲料中的应用常因氨基酸不平衡、存在抗营养因子、易感黄曲霉等而受到限制。研究表明，发酵在一定程度上可改善植物蛋白原的饲用品质。蔡国林等[19]认为，干酪乳杆菌JD-17和马克斯克鲁维酵母JD-16可提高花生粕质量，发酵后其粗蛋白、赖氨酸、蛋氨酸和总氨基酸分别提高了9.5%、15.6%、28.2%和18.3%，大分子蛋白明显降解为小分子蛋白，并积累了大量乳酸。任晓静等[20]用植物乳杆菌结合蛋白酶和植酸酶对花生粕进行发酵后，粗蛋白、多肽、总氨基酸和无机磷分别提高了3.01%、240.12%、16.43%和263.64%，黄曲霉毒素B1、植酸含量分别由23.65 μg/kg、1.36%降至13.10 μg/kg、0.23%，蛋白质体外消化率由57.45%提高至68.36%。本试验中，花生粕经乳酸菌发酵后花生粕粗蛋白由47.0%提高至48.6%，植酸由1.36%降至0.23%，这与上述结果相似，说明乳酸菌发酵改善了花生粕的饲用品质。

Liu等[21]研究表明，花生粕可替代凡纳滨对虾饲料（对照组35%鱼粉）中鱼粉含量的28%，更高比例的替代则会影响对虾生长性能和饲料利用。本试验中，发酵花生粕最高可替代饲料（对照组21%鱼粉）中鱼粉含量的28.57%（替代6%鱼粉），这与上述结果相似。本试验在鱼粉含量较低的情况下，发酵花生粕仍能替代鱼粉含量的28.57%，这说明了乳酸菌发酵改善了花生粕的饲用品质，这可能与乳酸菌发酵降解了部分抗营养因子植酸有关。植酸不仅降低养殖动物对磷的利用，还可与蛋白酶和蛋白质结合形成络合物影响蛋白质的消化吸收[1]。当发酵花生粕替代鱼粉用量的42.86%时（替代9%鱼粉），虾体增重率显著降低，饲料系数显著增高，这表明乳酸菌发酵虽然一定程度上改善了花生粕品质，但高比例应用于对虾饲料后，营养不平衡，消化利用率低等不足则表现较为明显。

3.2 发酵花生粕对凡纳滨对虾肌肉成分的影响

目前，关于发酵花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾肌肉成分的影响未见报道。本试验中，随着发酵花生粕替代鱼粉比例由3.0%增加到9.0%时，凡纳滨对虾肌肉粗蛋白含量显著降低，而肌肉水分、粗脂肪和粗灰分含量无显著差异（P＞0.05）。Lim等[22]研究表明，随着花生粕含量增高且鱼粉含量降低，全虾粗蛋白和灰分含量显著降低。杨奇慧等[23]研究表明，随着花生粕替代鱼粉比例的增加，全虾粗蛋白逐渐降低，粗脂肪逐渐增高。这与本试验结果存在相似之处，即随着替代鱼粉比例的增高，肌肉或者全虾粗蛋白逐渐降低。然而，在粗脂肪和灰分含量方面却存在差异，其原因可能与本试验以发酵花生粕作为鱼粉替代物，而Lim等[22]和杨奇慧等[23]以花生粕作为鱼粉替代物，替代物的不同可能引起脂肪和灰分沉积率的不一致。有关发酵花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾肌肉成分的影响还有待进一步探究。

3.3 发酵花生粕对凡纳滨对虾血淋巴非特异性免疫的影响

Kim等[24]研究表明，饲料中添加4%米曲霉发酵豆粕能够显著提高鹦鹉鱼（Oplegnathus fasciatus）肝脏SOD活性，并认为这种抗氧化性的增高与大豆异黄酮有关。在饲料中添加10～20 mg/kg大豆异黄酮可显著提高大菱鲆（Scophthalmus maximus）血清SOD活性[25]。本试验中，发酵花生粕替代鱼粉为3.0%时，对虾表现出最高的PO活性（P＜0.05），替代鱼粉比例达9.0%时，血淋巴T-SOD显著降低（P＜0.05），这与上述结果存在差异。王亚敏等[26]研究表明，发酵饼粕中还含有大量有益微生物，这些微生物进入肠道后与病原菌竞争宿主，并通过其代谢物调节微生态平衡，从而提高机体抗病能力。发酵饼粕替代鱼粉对凡纳滨对虾血淋巴非特异性免疫的影响还需进一步探究。