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发酵豆粕替代部分鱼粉对中华绒螯蟹幼蟹生长性能、体成分及相关消化酶活性的影响

2016-10-27沈城方华郭子好朱校适孙中超焦春燕

中国饲料 2016年6期
关键词:消化酶鱼粉豆粕

沈城,方华,郭子好,朱校适,孙中超,焦春燕

(上海源耀生物股份有限公司,上海浦东201316)



发酵豆粕替代部分鱼粉对中华绒螯蟹幼蟹生长性能、体成分及相关消化酶活性的影响

沈城,方华*,郭子好,朱校适,孙中超,焦春燕

(上海源耀生物股份有限公司,上海浦东201316)

为研究发酵豆粕替代部分鱼粉对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)幼蟹生长性能、体组成及相关消化酶活性的影响,本试验选用初始均重为(4.0±1.0)g的中华绒螯蟹幼蟹280只,随机分成7组,每组4个重复,每个重复10只。配制发酵豆粕替代量分别为0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%(分别记为P0、P5、P10、P15、P20、P25、P30组)的7种等能等氮试验饲料。试验期为60 d。结果表明:发酵豆粕替代部分鱼粉能提高中华绒螯蟹幼蟹的生长性能,当发酵豆粕替代15%鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的增重率(WGR)、成活率(SR)、摄食率(FI)和特定生长率(SGR)较对照组分别提高了16.54%、10.09%、11.48%和7.06%(P<0.05),饵料系数(FC)降低了6.58%(P<0.05);不同水平发酵豆粕替代鱼粉对中华绒螯蟹幼蟹全蟹蟹体、肌肉和肝胰腺的水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量均无显著影响(P>0.05);当发酵豆粕替代量小于15%时,脂肪酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和活性淀粉酶活性与对照组无显著差异(P>0.05)。由本试验结果可以看出,发酵豆粕可以适量替代中华绒螯蟹配合饲料中的鱼粉,且适宜替代量为15%。

中华绒螯蟹;发酵豆粕;生长性能;体组成;消化酶活性

发酵豆粕利用微生物发酵技术,降解大蛋白质分子和大部分的抗营养因子,可以显著改善豆粕的适口性提高动物的消化吸收能力,从而促进动物良好生长(Feng等,2007)。近年来,发酵豆粕的应用范围从畜禽幼龄动物逐步扩大到水产动物(宋文新和邵庆均,2009;冯杰等,2007)。研究表明,发酵豆粕可以适量替代水产动物配合饲料中的鱼粉(陈萱等,2005;罗智等,2004)。本试验旨在研究发酵豆粕替代部分鱼粉对中华绒螯蟹幼蟹生长性能、体组成及相关消化酶活性的影响,为发酵豆粕在中华绒螯蟹配合饲料中的合理使用提供理论依据。

1 材料和方法

1.1试验材料河蟹,购于上海海洋大学崇明岛优秀苗种养殖基地,体质量规格为(4.0±1.0)g,健康,附肢齐全,活力强。

1.2试验饲料在蛋白质含量为36%~37%、能量蛋白比为37~38 kJ/g蛋白的原则下,分别在基础饲料(P0)中按5%(P5)、10%(P10)、15%(P15)、20%(P20)、25%(P25)和30%(P30)的比例添加发酵豆粕。饲料原料过80目筛,混合均匀后加水调质,用小型绞肉机制成颗粒饲料。基础饲料组成及营养水平见表1。

表1 基础饲料组成及营养水平%

1.3饲养管理试验河蟹于3%的盐水中浸洗5min后放入玻璃钢水族箱中暂养。1周后,选择活力强、附肢健全的河蟹,随机分为7组,即一个基础饲料组(P0)和P5、P10、P15、P20、P25、P30六个试验组,每组4个重复,每箱10只蟹,随机分配到28个30 cm×25 cm×10 cm的聚乙烯水族箱中进行养殖试验,箱中加入经充分曝气的自来水5 L,并放置PVC管作为遮蔽物,防止河蟹互相残杀。持续充气,试验期间采用12 h光照,12 h黑暗。当多数河蟹脱2次壳后结束饲养,试验周期75 d。试验期间水温(26±1)℃,DO≥7.0 mg/L,pH 7.5± 0.2,NH4+-N≤0.2 mg/L,NO2-N≤0.05 mg/L,H2S≤0.05 mg/L。投饲量开始设为蟹体质量的2%,每天08∶00、16∶00投喂两次,早上投料约1/3,晚上约2/ 3。以投喂3 h后无残饵来确定投喂量,用此方法使投喂量接近于养殖蟹饱食量。每天观察养殖蟹摄食及活动状况,做好脱壳、死亡等详细记录。

1.4样品收集养殖试验结束后,停食24 h排空肠道,分组称重,并统计成活数。每个养殖箱中随机选取成活数的1/3立即烘干,制成全蟹样品用于体成分分析,另外2/3立即解剖,取其肝胰腺、肠道和肌肉用于消化酶活性和肌肉成分测定,-80℃保存备用。

1.5测定指标

1.5.1生长性能指标测定试验正式开始时测定每组蟹的初始体质量,饲养60 d后,测定各组蟹的终末体质量。计算增重率(WGR)、成活率(SR)、饵料系数(FC)、摄食率(FI)和特定生长率(SGR)。计算公式如下:

式中:N0为初始时蟹的数量;Nt为试验结束时蟹的数量;W0为初始平均体质量,g;Wt为终末平均体质量,g;F为消耗饲料质量,g;D为试验天数,d。

1.5.2常规营养成分测定样品中水分含量采用105℃恒重法测定;粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定;粗脂肪含量采用乙醚抽提法测定;粗灰分含量采用马福炉550℃灼烧法测定。

1.5.3消化酶活性测定粗酶液制备:用分析天平准确称量肝胰腺和肠道,按组织重量加入9倍体积的预冷0.9%生理盐水,制成10%的组织匀浆,4℃、2500 r/min离心10 min,取上清液待测。采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定胰蛋白酶、胃蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性,蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定。

胰蛋白酶活性定义:在pH 8.0、37℃条件下,每毫克组织蛋白质中含有的胰蛋白酶每分钟使吸光度变化0.003为1个酶活性单位(U/mg prot)。

胃蛋白酶活性定义:每毫克组织蛋白质在37℃条件下每分钟分解蛋白质生成1 μg氨基酸为1个酶活性单位(U/mg prot)。

淀粉酶活性定义:每毫克组织蛋白质在37℃条件下与底物作用30 min,水解10 mg淀粉为1个酶活性单位(U/mg prot)。

脂肪酶活性定义:在37℃条件下,每克组织蛋白质在本反应体系中与底物反应1 min,每消耗1 μmol底物为1个酶活性单位(U/g prot)。

1.6统计与分析试验结果用“平均数±标准差”表示,统计分析所用的软件为SPSS 13.0 for Windows。各处理的数据采用单因素方差分析(oneway ANOVA),并结合Duncan’s检验法进行多重比较,检验处理间的差异显著性(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1发酵豆粕替代部分鱼粉对中华绒螯蟹幼蟹生长性能的影响表2显示,与对照组相比,当以发酵豆粕替代10%和15%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的增重率分别提高了12.50%和16.54%(P<0.05);当以发酵豆粕替代25%和30%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的增重率分别下降了2.1%和4.88%(P<0.05)。与对照组相比,以发酵豆粕替代15%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的成活率提高了10.09%(P<0.05),其余组差异不显著(P>0.05)。与对照组相比,当以发酵豆粕替代10%、15%和20%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的饲料系数分别降低10.38%、11.48%和3.28%(P<0.05);当以发酵豆粕替代30%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的饲料系数提高23.5%(P<0.05)。与对照组相比,当以发酵豆粕替代15%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的摄食率提高了6.58%(P<0.05);当以发酵豆粕替代25%和30%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的摄食率分别下降了5.26%和9.21%(P< 0.05)。与对照组相比,当以发酵豆粕替代15%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的特定生长率提高了7.06%(P<0.05);当以发酵豆粕替代25%和30%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的特定生长率分别下降了9.41%和16.47%(P<0.05)。上述结果表明,15%的替代量能降低饲料系数,达到节约饲料、提高平均增重率和成活率的效果。

表2 不同水平发酵豆粕替代鱼粉对中华绒螯蟹幼蟹生长性能的影响

2.2发酵豆粕替代部分鱼粉对中华绒螯蟹幼蟹体成分的影响由表3可以看出,全蟹水分含量为64.37%~66.73%,粗蛋白质含量为38.27%~39.11%,粗脂肪含量为10.07%~11.24%,粗灰分含量为11.21%~11.87%;肌肉中水分和干样粗蛋白质含量最高,分别为77.74%~79.19%和81.14%~83.79%,粗脂肪为10.99%~11.75%,粗灰分含量为11.11%~11.73%;肝胰腺的水分、干样粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量分别为:48.55%~49.37%、8.32%~9.11%、73.22%~74.54%和11.09%~11.32%,各处理组与对照组相比,中华绒螯蟹蟹体、肌肉和肝胰腺的水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量,各组间均无显著差异(P>0.05)。

表3 不同水平发酵豆粕替代鱼粉对中华绒螯蟹幼蟹体成分的影响

2.3发酵豆粕替代部分鱼粉对中华绒螯蟹幼蟹消化酶活性的影响由表4可见,与对照组相比,不同水平的发酵豆粕替代鱼粉对中华绒螯蟹幼蟹肝胰腺和肠道脂肪酶活性的影响不显著(P>0.05)。与对照组相比,当以发酵豆粕替代15%、20%、25%、30%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的肝胰腺和肠道淀粉酶活性分别提高23.51%、24.11%、24.32%、24.92%(P<0.05)和24.94%、31.26%、33.56%、34.67%(P<0.05)。与对照组相比,当以发酵豆粕替代30%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的肝胰腺胃蛋白酶降低了9.89%(P<0.05),其余组差异不显著(P>0.05)。与对照组相比,当以发酵豆粕替代20%、25%和30%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的肠道胃蛋白酶活性分别降低了18.89%、27.43%、36.74%(P<0.05)。与对照组相比,当以发酵豆粕替代20%、25%和30%的鱼粉时,中华绒螯蟹幼蟹的肝胰腺和肠道胰蛋白酶活性分别降低8.59%、10.00%、11.11%(P<0.05)和15.78%、24.14%、25.09%(P<0.05)。

表4 不同水平发酵豆粕替代鱼粉对中华绒螯蟹幼蟹消化酶活性的影响

3 讨论

3.1发酵豆粕替代部分鱼粉对中华绒螯蟹生长性能和体成分的影响植物蛋白来源广泛、价格低廉,且营养价值较高,是替代鱼粉的理想蛋白源之一。研究表明,在水产动物饲料中适量使用植物蛋白替代鱼粉是可行的(王亚军等,2013)。符广才(2004)用不同大豆蛋白源替代凡纳滨对虾饲料中33.33%的鱼粉后发现,发酵豆粕组增重率和特定生长率高于鱼粉组、大豆浓缩蛋白组和膨化大豆组。李小梅和张家学(2012)用发酵豆粕等量替代日粮中28.6%的鱼粉,试验组对虾成活率和增重率分别较对照组提高11.29%和7.92%,饵料系数则较对照组降低19.22%。王新霞(2009)研究发现,饲料中含有5%和10%发酵豆粕,加州鲈有较好的生长、生理及表观消化率表现。本研究结果显示,以发酵豆粕替代15%鱼粉可以显著提高中华绒螯蟹生长性能,而高替代量却对生长有一定的抑制作用。这与过高替代量对石斑鱼、黄河鲤、金鲳鱼等的生长有抑制作用的相关研究结果一致(殷海成等,2014;赵丽梅等,2011)。分析其原因,主要是由于发酵豆粕用微生物发酵降解了豆粕中植酸等大部分的抗营养因子,以及大分子蛋白质被水解为小肽、多肽和游离氨基酸,使其适口性得到改善,改善了饲料利用率,从而促进了中华绒螯蟹生长性能的提高(Feng等,2007)。但是发酵豆粕与鱼粉中氨基酸组成上的差异又限制了其使用量。同时发酵豆粕中风味氨基酸、不饱和脂肪酸等促摄食物质的缺乏还会降低饲料的适口性,最终不利于水产动物的生长(符广才,2004)。

在体成分方面,水产动物的体组成不仅代表水产动物将饲料营养转化为自身营养的情况,还能反映水产动物产品质量上的差异。有研究表明发酵豆粕适量替代鱼粉对水产动物的体组成没有显著影响。Luo等(2004)在石斑鱼饲料中用发酵豆粕替代0%~20%的鱼粉后,各试验组的全鱼水分、蛋白质、脂肪、灰分含量与其他各组无显著差异。程成荣(2004)研究发现,发酵豆粕替代40%的鱼粉对杂交罗非鱼全鱼脂肪、灰分含量影响不显著。以上结果与本试验结果相同。本试验结果显示,不同水平发酵豆粕替代鱼粉对中华绒螯蟹的水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量均无显著差异。这表明发酵豆粕替代部分鱼粉不会对中华绒螯蟹的产品质量产生明显影响。

3.2发酵豆粕替代部分鱼粉对中华绒螯蟹幼蟹消化酶活性的影响已有研究表明发酵豆粕适量替代鱼粉,可以提高水产动物的消化酶活性,但是替代量过高则显著降低水产动物的消化酶活性。黄峰等(2008)在试验中用发酵豆粕替代日粮中25%和50%的鱼粉后,替代组鱼肠和肝胰脏的蛋白酶酶活性高于对照;各试验组鱼胃、肠和肝胰脏的淀粉酶活性均高于对照组。殷海成等(2014)认为用发酵豆粕替代10%~50%的黄河鲤饲料中鱼粉时,蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性均能显著提高。在本试验中,当发酵豆粕替代量为0%~15%时不但不会引起脂肪酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶活性的迅速下降,反而会促进淀粉酶活性的提高。分析其原因主要在于豆粕经发酵后一方面部分或全部抗营养因子被去除,以及豆粕发酵过程中有少量的消化酶产生,同时发酵豆粕中益生菌能够改善鱼类消化道功能,促进消化酶分泌;另一方面豆粕经过微生物发酵后其营养物质更容易被水产动物消化吸收(吴晖等,2008;陈京华,2006)。替代量过高则显著降低消化酶活性,可能是由于大豆蛋白中尚含有未除干净的胰蛋白酶抑制因子、大豆抗原蛋白、大豆凝集素等抗营养因子。大豆蛋白酶抑制因子能够和肝胰腺和肠道蛋白酶结合,使蛋白酶失活。大豆抗原蛋白和大豆凝集素能够破坏肠道黏膜形态结构,降低消化酶活性(程秋根等,2008)。大豆中含有的植酸和胰蛋白酶抑制因子可与蛋白质的碱性残基结合,抑制胰蛋白酶活性(吴莉芳等,2010)。

4 结论

本研究结果表明,以发酵豆粕替代15%鱼粉时,能显著提高中华绒螯蟹幼蟹的生长性能,同时未对中华绒螯蟹幼蟹的体组成和消化酶活性产生明显影响。

[1]陈京华.微生物发酵、外源酶制荆和促撮食物质对牙鲆(Paralichthys olivaceus)利用豆粕蛋白的影响:[博士学位论文][D].青岛:中国海洋大学,2006.

[2]陈萱,梁运祥,陈昌福.发酵豆粕饲料对异育银鲫非特异性免疫功能的影响[J].淡水渔业,2005,35(2):6~8.

[3]程成荣,刘永坚.杂交罗非鱼饲料中发醇豆粕替代鱼粉的研究[J].广东饲料,2004,13(2):26~27.

[4]程秋根,潘志刚,韩兆红.发酵豆粕和去皮豆粕离体消化率的比较[J].新饲料,2008,5:42~43.

[5]冯杰,刘欣,卢亚萍,刘媛媛.微生物发酵豆粕对断奶仔猪生长、血清指标及肠道形态的影响[J].动物营养学报,2007,19(1):40~43

[6]符广才.凡纳滨对虾饲料中不同大豆蛋白源替代鱼粉蛋白的研究:[硕士学位论文][D].广州:中山大学,2004.[7]黄峰,李惠,刘军,等.发酵豆粕替代鱼粉对斑点叉尾鮰消化酶活性的影响[J].水利渔业,2008,28(4):38~40.

[8]李小梅,张家学.不同发酵豆粕替代鱼粉对凡纳滨对虾生长影响的研究[J].饲料工业,2012,32(12):10~13.

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To determine the effects of fish meal replaced by fermented soybean in diets on growth performance,body composition and digestive enzyme activities of juvenile Chinese mitten crabs(Eriocheir sinensis),a total of 280 juvenile Chinese mitten crab with average body weight of(4.0±1.0)g were randomly assigned to 7 groups with 4 replicates of 10 each. Seven isonitrogenous and isocaloric experimental diets were formulated in which fermented soybean supplemental levels were 0%,5.0%,10.0%,15.0%,20.0%,25.0%and 30.0%(named as groups P0,P5,P10,P15,P20,P25,P30,respectively). The expriment lasted for 60 days.The results indicated that fermented soybean replacing appropriate amount of fish meal could promote growth performance,when the 15%of fish meal was replaced,weight gaining ratio(WGR),survival ratio(SR),feeding intake(FI)and special growth rate(SGR)was increased significantly by 16.54%,10.09%,11.48%and 7.06%,feed coefficient(FC)was decreased significantly by 6.58%,compared with control group(P<0.05).No significant differences were found among all groups in the contents of moisture,crude protein,lipid and ash(P>0.05).However,by using the appropriate replacement level,there was no big difference between the experiment groups and the control group in digestive enzyme activities.The results obtained from the present study indicated that fish meat could be replaced by fermented soybean,and the suitable replacement amount was 15%.

juvenile Chinese mitten crab(Eriocheir sinensis);fermented soybean;growth performance;body composition;digestive enzyme activities

资源开发利用

S963

A

1004-3314(2016)06-0029-05

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20160608

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