植酸酶处理植物性蛋白质原料对吉富罗非鱼生长性能及磷利用率的影响

卜小丽，刘　翼，刘世操，陈　帆，吴丰惟，韩朋伟，祝爱侠，2*（.武汉轻工大学动物营养与饲料安全湖北省协同创新中心，湖北武汉430023；2.武汉市畜禽饲料工程技术研究中心，湖北武汉430023）

植酸酶处理植物性蛋白质原料对吉富罗非鱼生长性能及磷利用率的影响

卜小丽1，刘翼1，刘世操1，陈帆1，吴丰惟1，韩朋伟1，祝爱侠1，2*
（1.武汉轻工大学动物营养与饲料安全湖北省协同创新中心，湖北武汉430023；2.武汉市畜禽饲料工程技术研究中心，湖北武汉430023）

为研究植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料对吉富罗非鱼生长性能、鱼体成分和磷利用率的影响，本试验选用500尾体重为（12.0±0.3）g的吉富罗非鱼，按试验要求随机分为5组，每组4个重复，每个重复25尾鱼，试验期为60 d。以豆粕、棉籽粕、菜籽粕等主要植物性蛋白质为原料设计配方，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别在投喂植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料的基础上添加0％、0.6％、1.2％的Ca（H2PO4）2（MCP）；Ⅳ组为体内水解对照组、Ⅴ组作为空白对照组投喂未处理植物性蛋白质饲料和1.2％MCP，Ⅳ组在此基础上添加1280 U/kg植酸酶。结果表明：与空白组相比，植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料可以使吉富罗非鱼的增重率提高3.6％～9.7％，Ⅰ组粗灰分提高率高达32.8％，钙含量由1.58％提高到2.31％，粪磷降低在50％以上；与体内水解对照组相比，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组总磷的储积量分别提高22.7％、22.2％、16.1％。由此可见，本试验条件下，水产饲料中添加适量的植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料可替代MCP的添加。

植酸酶；预处理；吉富罗非鱼；生长性能；钙磷沉积；磷利用率

［Abstract］This study was conducted to evaluate the effects of phytase in vitro pre-treated plant protein ingredients on growth performance，fish body composition and phosphorus accumulation rate of Yoshitomi tilapia.This project chose 500 Yoshitomi tilapia，which were randomly divided into 5 groupswith 4 replicates of 25 each for 60 d.The phytase-pretreated soybeanmeal，cottonmeal and rapeseedmeal as themain protein source were formulated.GroupⅠ，ⅡandⅢwere respectively added 0％，0.6％and 1.2％Ca（H2PO4）2based on phytase in vitro pretreatment plant protein diet，whereasⅣgroup added 1280 U/kg phytase on the basis ofⅣandⅤgroups feeds was included untreated feed and 1.2％MCP.The results showed that，compared with blank control group，the phytase in vitro pretreatment plant protein feed ingredients could make Yoshitomi tilapia weight gain rate increased 3.6％～9.7％.Crude ash increased rate of groupⅠwas up to 32.8％.Calcium content increased by 1.58％to 2.31％and fecal phosphorus decreased above 50％.Compared with the control group in vivo hydrolysis，the accumulation amount of total phosphorus of groupⅠ，Ⅱ，Ⅲwere increased by 22.7％，22.2％，16.1％.The results showed that under the experimental conditions，phytase in vitro pre-treatment plant protein feed in aquatic feed could substitude for MCP adding.

［Key words］phytase；pretreatment；Yoshitomi tilapia；growth performance；calcium and phosphorus deposition；phosphorus utilization

磷是水生动物生长、繁殖所必需的矿物质元素，水产动物饲料中所用植物性原料的磷含量虽较高，但饲料中 60％～80％的磷是以植酸及其盐的形式存在，而单胃或无胃的水生动物肠道中因缺乏能将植酸水解的酶，以至于植物性饲料中的磷元素几乎不能被利用（Jackson等，1996）。目前解决该问题的有效途径就是在此类动物日粮中补充Ca（H2PO4）2（MCP）和植酸酶。但未被消化吸收的磷通过粪便排入水体，会造成水环境的污染。植酸酶不耐热，在饲料加工过程中容易失活。Schafer等（1995）认为并不是所有水产动物的消化道环境如温度、pH、物料的停留时间都适合外源性植酸酶发挥作用，这些因素都限制了植酸酶的功效。因此，本试验对植酸酶预处理植物性蛋白质饲料原料在罗非鱼养殖上的效果进行研究，以期为植酸酶在罗非鱼配合饲料中合理使用提供依据。

1　材料与方法

1.1试验材料吉富罗非鱼购于武汉东西湖鱼场。中性植酸酶（粉状，2500 U/g，最适pH 5.5）购自新华扬集团。饲料原料均购自武汉九星饲料有限公司。

植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料加工工艺，即通过采用单因素试验和正交试验，将饲料配方中的豆粕、棉籽粕和菜籽粕作为底物 （比例为15∶9∶7），添加2000 U/kg植酸酶进行酶解，植酸酶水解效率为42.16％。

1.2试验设计本试验选用500尾初始体重为（12.0±0.3）g、体质健康的吉富罗非鱼随机分为5个处理组，每个处理设4个重复，每个重复25尾，具体分组与处理见表1。

表1　试验分组及处理

1.3饲养管理及日粮本试验在动物营养与饲料科学湖北省重点实验室进行，试验期60 d，采用循环水养殖系统，24 h充气增氧，每天投喂2次，时间分别为9∶00和18∶00，投喂量为鱼体重的3％～5％。保持水中溶解氧≥6 mg/L，NH3-N≤0.2mg/L，试验期间控制水温为27～30℃，pH为7.0～7.5，光照周期为12 h光照和12 h黑暗（8∶00～20∶00）。各组饲料按照配方经混合、加工制成粒径为2 mm的颗粒，风干，于冰箱4℃下保存备用。各组饲料组成及营养水平见表2。

表2　饲料组成及营养水平　％

1.4测定指标与方法

1.4.1生长性能的测定在试验开始和试验结束后，禁食1 d，然后用电子秤称鱼体重量（精确到0.01 g），计算成活率、增重率、特定生长率、饲料系数和蛋白质效率。

成活率/％=（1-死亡鱼尾数/试验鱼总尾数）× 100；

增重率/％=（末均重-初均重）/初均重×100；

特定生长率/（％/d）=（ln试验末鱼均重-ln试验初鱼均重）/试验天数×100；

饲料系数=摄取的饲料总重量/（试验末鱼总体重+试验中死亡鱼体重-试验初鱼总体重）；

总磷的贮积率/％=（总磷的贮积量/总磷的摄入量）×100。

1.4.2鱼体生化成分的测定生长试验结束后，禁食1 d，从每个重复中随机取3尾罗非鱼，擦干鱼体表面水分并称重，将鱼体剪成小细块后，于65℃烘箱中烘干、粉碎。鱼体中干物质测定采用GB/T 6435-1986中的方法；粗蛋白质含量测定采用GB/T 6432-1994中的方法；粗脂肪含量测定采用GB/T 6433-1994中的方法；粗灰分含量测定采用GB/T 6438-1994的方法；钙含量测定采用GB/ T 6436-1992的方法；总磷含量测定采用GB/T 6437-1992中的方法。

1.5数据处理试验数据分析采用统计软件SPSS 17.0进行单因素方差分析（One-Way ANOVA）和Duncan’s多重比较检验，以P＜0.05为差异显著标准。结果以“平均值±标准差”表示。

2　结果与分析

2.1植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料对吉富罗非鱼生长性能的影响由表3可知，与空白对照组相比，100％MCP替代组和50％MCP替代组吉富罗非鱼的增重率提高9.7％、9.0％（P＜0.05），特定生长率提高5.3％、4.9％（P＜0.05）；与体内水解对照组相比，MCP替代组均有提高增重率和特定生长率的趋势，但差异不显著 （P＞0.05）。总体来说，各试验组均不会影响存活率和饲料系数，在饲料中添加植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料替代MCP可以一定程度上增加吉富罗非鱼的增重率和特定生长率，完全替代MCP效果最佳。

表3　植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料对吉富罗非鱼生长性能的影响

2.2植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料对吉富罗非鱼体成分的影响由表4可见，与空白对照组相比，100％MCP替代组鱼体粗灰分、钙、磷含量提高32.8％、46.2％、46.7％，粗脂肪的含量降低45.6％（P＜0.05），添加植酸酶的四组鱼体钙磷含量均可提高27％以上 （P＜0.05），粗脂肪含量均低于空白对照组；与体内水解组相比，100％MCP替代组使钙的含量提高14.4％，粗脂肪含量降低23.2％（P＜0.05），对粗蛋白质、粗灰分影响不显著。此结果表明，在吉富罗非鱼饲料中添加植酸酶和植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料均可在一定程度上提高吉富罗非鱼粗蛋白质、粗灰分、钙、磷的含量，降低鱼体脂肪含量。植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料使用效果优于直接添加植酸酶的饲养效果。MCP替代组对吉富罗非鱼体内钙磷含量影响呈现一定规律，在矿物磷较低的条件下，鱼体钙磷含量更高。

表4　植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料对吉富罗非鱼体成分的影响　％

2.3植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料对吉富罗非鱼磷代谢的影响由表5可见，与空白对照组相比，添加植酸酶组磷的表观消化率提高均在14％左右，鱼体总磷蓄积量增加28.6％～57.8％，100％MCP替代组鱼体总磷储积量最高，粪中磷的含量可降低率均在49.1％以上 （P＜0.05）；与体内水解组相比，植酸酶体外预处理植物性蛋白饲料原料组显著提高了鱼体总磷储积量可提高16.1％～22.7％，并随MCP替代率的增加而增加（P＜0.05），磷表观消化率和粪磷均差异不显著（P＞0.05）；植酸酶体外预处理植物性蛋白饲料原料组间差异均不显著。

表5　植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料对吉富罗非鱼磷代谢的影响

3　讨论

3.1植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料对吉富罗非鱼生长性能的影响在饲料原料中添加适量植酸酶能够增强消化酶活性，提高蛋白质利用率，可明显提高水产动物增重率和特定生长率。与饲料中直接添加植酸酶的方式相比，植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料替代MCP对吉富罗非鱼生长性能有更显著的提高作用。原因可能是植酸酶在低磷饲料水平下要优于高磷饲料水平下的使用效果，由于在有效磷较低的条件下，植酸酶水解得到的磷会迅速被动物吸收利用，这又会进一步刺激植酸酶的活性，促进植酸酶水解（张克英等，2001）。牛纪锋（2008）研究表明，当钙磷比为1.1～1.4时，植酸酶能发挥最好的作用，植酸影响钙离子的吸收，进而影响机体的生长。陈京华和麦康森（2010）在牙鲆饲料中添加用植酸酶预处理的豆粕，使特定生长率提高10.25％，饲料转化率提高18.29％，与本试验的研究结果一致。说明植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料可以提高吉富罗非鱼的生长性能。

3.2植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料对吉富罗非鱼体成分的影响本研究结果表明，直接添加植酸酶和植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料均可改善鱼体成分，提高钙磷的蓄积。刘行彪等（2012）在斑点叉尾鮰的基础饲料中添加不同水平的植酸酶，显著提高了鱼体的粗蛋白质、粗灰分、钙、磷的含量。王爱民等（2007）研究发现，添加植酸酶使得异育银鳃和奥尼罗非鱼鱼体常规营养成分含量显著提高，同时显著促进了矿物质元素在鱼体内的沉积，与本研究结果一致。因为植酸可与糖类、蛋白质、脂肪、氨基酸等多种营养物质及消化酶相结合，从而降低其生物效价，而直接添加植酸酶和植酸酶体外预处理饲料原料均可降低饲料中植酸含量并提高多种营养素的利用率（黄峰等，2007；高春生和王艳玲，2006）。同时 Liu等（2013）和张璐等（2006）认为植酸酶水解植酸并促进矿物质元素（磷、钙等）的释放及其在鱼体中的沉积，进而提高鱼体粗灰分的含量。本试验研究表明，两种添加植酸酶的方式对吉富罗非鱼的体成分影响差异不显著，表明植酸酶在吉富罗非鱼体内和体外均能够发挥作用。

3.3植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料对吉富罗非鱼磷代谢的影响在吉富罗非鱼饲料中添加植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料可以提高鱼体磷的表观消化率和总磷贮积率，减少粪便中磷的排放、降低水体磷的含量，这将有利于改善池塘水体水质，缓解水体富营养化。张春晓等（2008）报道鱼体所需要的磷在被满足之前，鱼体吸收的所有磷都会在体内累积；当鱼体吸收的磷达到其最适需求量后，磷的排放率将会随外源磷摄入量的增加而增加。本试验结果表明植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料中的有效磷含量已达到吉富罗非鱼的需求量，额外添加MCP时，会增加磷的排出率。

4　结论

4.1两种添加植酸酶的方法均能显著提高吉富罗非鱼的生长性能，改善鱼体成分，提高钙磷在体内的蓄积，降低粪磷的排放；且与在配合饲料中直接添加植酸酶的方式相比，植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料对吉富罗非鱼生长性能的提高、鱼体成分的改善、钙磷蓄积提升、减少粪磷效果更为显著。

4.2在本试验条件下，水产饲料中添加适量的植酸酶体外预处理植物性蛋白质饲料原料，可不再添加MCP。

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S963

A

1004-3314（2016）08-0033-04

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20160809

国家863高技术项目“农田及鱼塘小生境信息感知技术及物联网监控系统”（2013AA10230203）