不同蛋白水平饲料对光倒刺鲃幼鱼生长、消化酶及体成分的影响

2018-12-29李金龙何志刚伍远安黄华伟程小飞

饲料工业 2018年24期

■李成秦溱李金龙何志刚伍远安黄华伟向劲程小飞

（1.湖南省水产科学研究所，湖南长沙410153；2.水产高效健康生产湖南省协同创新中心，湖南常德415000；3.湖南农业大学，湖南长沙 410128）

光倒刺鲃(Spinibarbus hollandi Oshima)属鲤科、鲃亚科[1]的淡水鱼类，广泛分布于长江流域。具有生长速度快，适应力强，且肉质鲜嫩，深受养殖者和消费者青睐，近年来，随着光倒刺鲃人工繁殖[2-3]和苗种技术[4-5]不断成熟，养殖规模不断扩大，良好的经济效益，使其成为一种极具市场潜力的名优淡水鱼产品。但目前对光倒刺鲃营养与饲料的研究报道仍不多见，生产上没有专门的配合饲料，养殖户大多采用其他混养鱼料投喂，饲料蛋白水平不一，导致生长速度较慢、养殖效益欠佳，严重制约着光倒刺鲃规模化产业化养殖的发展。因此，对光倒刺鲃的营养需求进行系统研究已成为养殖业迫切需求。

蛋白质是鱼类饲料中最重要的营养成分[6]，其含量水平对鱼类生长有着决定性的影响。蛋白质含量不足，将导致鱼类生长迟缓甚至停滞；蛋白质含量过高，则加重鱼体代谢负担，氨氮排放过量，影响水质环境，进而抑制鱼类生长，且饲料成本不经济。因此，研究鱼类最适蛋白质需求量，对改善饲料品质，降低养殖成本，提高生产效益有着重要意义。本研究通过探讨不同饲料蛋白质水平对光倒刺鲃幼鱼生长及消化能力的影响分析，来确定其最适蛋白质需求量，为专属配合饲料的开发提供理论数据。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

以白鱼粉和豆粕为蛋白源，大豆油为脂肪源，玉米淀粉为能量平衡物质，1%三氧化二铬为外源指示剂，配制6组等能饲料，蛋白质含量分别为24%、28%、32%、36%、40%和44%，分别表示为D1、D2、D3、D4、D5和D6（表1）。配制饲料前，先将饲料原料粉碎、过筛、混匀、制粒，保存于-20℃待用。

1.2 饲养与管理

养殖系统由22个80 cm×50 cm×60 cm玻璃缸组成，地下水为水源，经水塔储存后流入养殖缸，试验期间水温为(26±2)℃，溶氧在5 mg/l以上，pH值为6.5～7.3，氨氮为0.005～0.025 mg/l。

试验鱼为当年同批人工孵化的光倒刺鲃幼鱼，试验前在实验室内集中驯化2周，驯化期间以D1作为驯化饲料，每日上午8：00～9:00和下午16:00～17:00投喂两次，达饱足。正式试验前停食24 h，挑选规格均匀、健康的幼鱼进行分组。试验幼鱼初始平均重为(4.33±0.12)g，随机分成6组，每组设3个重复，每缸放养30尾，每日以鱼体重的3%～5%分两次投喂，养殖试验进行8周。

1.3 样品采集、分析及计算

1.3.1 生长指标

试验初始和结束时分别对各缸的试验鱼进行记数、称重。

增重率(WG，%)=(试验末鱼总重-试验初鱼总重)/试验初鱼总重×100

特定生长率(SGR，%/d)=100×(ln鱼体终重－ln鱼体始重)/试验天数

饲料效率(FE，%)=100×鱼体增重量/干饲料摄入量

表1 试验饲料配方及营养水平（%干重）

表观消化率(ADC，%)=100×(1-饲料中Cr2O3含量/粪便中Cr2O3含量)

蛋白质表观消化率(%)=100×[1-(饲料中Cr2O3含量×粪便中蛋白质含量)/(粪便中Cr2O3含量×饲料中蛋白质含量)]

肥满度(CF，%)=(鱼体重/鱼体长3)×100

脏体比(HSI，%)=100×(内脏重/鱼体重)

肝体比(VSI，%)=100×(肝胰脏重/鱼体重)

1.3.2 生理生化指标

试验结束后，每个缸随机取5尾光倒刺鲃置死后，迅速解剖取其肝脏和肠道，除去肠道内容物和附着物，用冰生理盐水清洗，滤纸吸干后称重，剪碎后置于冰水浴匀浆，离心机6 000 r/min离心15 min，取上清液，于24 h内完成测定。谷草转氨酶、谷丙转氨酶、脂肪酶、淀粉酶、胰蛋白酶的测定采用南京建成生物工程研究所的试剂盒，肠道蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定。

卡门氏单位定义：1 ml液体，反应液总容量3 ml，340 nm波长，1 cm光径，25℃，1 min内所生成的丙酮酸，使NADH氧化成NAD+而引起吸光度每下降0.001为1个卡门氏单位。

脂肪酶活力单位定义：在37℃条件下，每1 g组织蛋白在本反应体系中与底物反应1 min，每消耗1 μmol底物为1个酶活力单位（U）。

淀粉酶活力单位定义：每1 mg组织蛋白在37℃与底物作用30 min，水解10 mg淀粉定义为1个酶活力单位（U）。

蛋白酶活力单位定义：在pH值8.0，37℃条件下，每毫克蛋白中含有的胰蛋白酶每分钟使吸光度变化0.003即为1个酶活力单位（U）。

1.3.3 营养物质成分测定

试验结束后，所采集的饲料、粪便和全鱼均于-20℃保存，参考AOAC[7]的方法测定，其中水分测定采用105℃烘箱恒重法；灰分测定采用550℃马弗炉灼烧法；粗脂肪、粗蛋白质分别采用FOSS全自动定氮仪和FOSS脂肪仪测定；Cr2O3含量采用湿法消化后，比色测定。

1.4 试验数据统计分析

试验数据采用SPSS Statistics软件进行单因素方差分析处理，当差异显著时(P＜0.05)，则采用Duncan's法进行多重比较。分析结果用“平均数±标准差(mean±SD)”表示。

2 结果与分析

2.1 光倒刺鲃幼鱼的生长性能（见表2）

由表2可知，饲料蛋白质含量为40%时，光倒刺鲃幼鱼的增重率和特定生长率显著高于其他组(P＜0.05)。饲料效率随饲料蛋白质含量升高呈先升高后略降低，在D5(40%)达到最高(P＜0.05)；而饲料干物质表观消化率则随饲料蛋白质的增加而降低，但饲料中蛋白质消化率在各组间差异不显著(P＞0.05)。从形体指标肥满度上看，高蛋白组D5和D6肥满度低于其他组，且D5组肥满度最低；在肝体比和脏体比上，D5(40%)组略低于其他组，但各组间无明显差异(P＞0.05)。

表2 饲料蛋白质含量对光倒刺鲃幼鱼生长的影响(n=3)

对饲料蛋白水平和光倒刺鲃增重率进行多项式回归分析，得到回归方程为y=-0.017 7x3+1.804 1x2-57.824x+710.26（图1），得出光倒刺鲃获得最大增重时饲料中最适宜的蛋白水平为42.06%。

2.2 光倒刺鲃幼鱼的体成分分析(见表3)

由表3可知，在摄食不同蛋白水平的饲料8周后，光倒刺鲃胴体成分表现出一定差异。胴体粗蛋白质含量随饲料蛋白水平的增加而逐渐升高，在D5(40%)组蛋白含量达最高，随后表现出回落；而胴体脂肪含量在不同试验组间有显著差异，且随饲料蛋白水平的升高而不断降低，两者呈负相关；在水分和粗灰分上，各组间无明显差异。

图1 光倒刺鲃增重率与饲料蛋白水平的关系

表3 饲料蛋白水平对光倒刺鲃胴体成分的影响(%,n=3)

2.3 肝脏转氨酶和肠道消化酶的活性分析(见表4)

由表4可知，不同蛋白水平饲料对光倒刺鲃幼鱼肝脏转氨酶和肠道消化酶活力有着不同影响。谷丙转氨酶活力随着饲料蛋白水平的升高呈现先降后升的趋势；谷草转氨酶在低蛋白组间无显著差异，但在高蛋白D5(40%)和D6(44%)组中活力显著增高(P＜0.05)，且D6(44%)组中两种转氨酶活力均含量最高。肠道脂肪酶和胰蛋白酶活力随着饲料蛋白含量的升高而升高，且高蛋白组(D5和D6)均显著高于低蛋白组(D1和D2)(P＜0.05)；而淀粉酶活力则表现相反，且在D6组活力最低(P＜0.05)。

3 讨论

表4 饲料蛋白水平对光倒刺鲃转氨酶和消化酶活力的影响(n=3)

3.1 饲料不同蛋白水平对光倒刺鲃幼鱼生长性能及体成分的影响

众所周知，蛋白质是鱼类生命活动所必需的营养物质，是构成鱼体的主要成分，也是生命活动的能量来源，故饲料中的蛋白质水平直接影响着养殖对象的生长性能和生产效益；另一方面，饲料蛋白质成本又直接决定饲料的生产成本，因此，研究养殖对象不同生长阶段所需的最适蛋白量[8]，既能满足鱼类最佳生长性能对蛋白的需求，又能最大限度降低饲料生产成本，实现养殖效益的最大化。

本试验研究发现，随着饲料蛋白质水平由24%增加至40%，光倒刺鲃幼鱼的增重率(WG)、特定生长率(SGR)及饲料效率(FE)逐渐上升，在40%时达到最大且形体(CF)表现最好，表明在一定水平内随着饲料蛋白质水平的升高能有效提高幼鱼生长速率及鱼体对饲料的利用效率，但随着蛋白质水平的增加，幼鱼WG、SGR及FE均表现出不同程度的下降，说明过高的蛋白质水平不但不能进一步改善幼鱼生长性能，还可能因蛋白质摄入过多而引起机体代谢负荷，降低生长速率，这与很多在其他鱼类上的研究相似[9-13]。通过对增重率进行多项式回归方程模拟，得出该生长阶段的光倒刺鲃最适蛋白需求量为42.06%，这与林小植等[14]在中华倒刺鲃幼鱼(10.36±1.40)g上的研究结果相似。

在胴体成分方面，该幼鱼阶段的光倒刺鲃胴体粗蛋白含量随着饲料蛋白水平的提高而逐渐升高，且在D5(40%)组达最高，随后趋至平稳，一般而言，鱼类各生长阶段对饲料蛋白质需求量是一定的，当饲料蛋白水平在适宜范围内升高时，鱼体将摄食到的饲料蛋白质转化成自身所需要的蛋白质以构建机体并维持机体正常生理活动，而当饲料蛋白过高时，并不能被鱼体有效利用合成为自身机体蛋白，多余的蛋白通过转氨代谢分解成能源物质或排除体外[15-16]。粗脂肪含量随着饲料蛋白水平的升高而呈现降低的趋势，这可能因为饲料蛋白质水平过低时，鱼体内蛋白质合成不足，影响脂肪代谢酶的合成，造成体脂沉积，导致粗蛋白质含量较低，而脂肪含量较高，当饲料蛋白质水平达到鱼类的适宜时，具有合适的蛋能比，能够促进体内代谢酶的合成，从而抑制体脂沉积，与杨兰等[17]和吕耀平等[18]研究相似。在某些研究报道中，胴体灰分含量会随着鱼粉含量的升高而增加[19-20]，但在本研究中各试验组鱼酮体灰分含量无明显差异。

3.2 饲料不同蛋白水平对光倒刺鲃幼鱼肝脏转氨酶的影响

鱼体内氨基酸代谢的主要场所是在肝脏，肝细胞中含有多种与氨基酸代谢相关的酶，其中以谷丙转氨酶和谷草转氨酶最为重要，在鱼体内蛋白质代谢方面发挥重要作用[21]，且谷丙和谷草转氨酶含量是衡量肝功能正常与否的重要评价指标。本研究通过对各组试验鱼肝脏转氨酶含量分析得出，肝脏GPT含量随着饲料蛋白水平的升高而得到明显缓解，但当饲料蛋白质含量过高(D6)时，GPT含量显著上升(P＜0.05)，且GOT含量在D6组时也显著高于其他组(P＜0.05)，说明在摄食低饲料蛋白时，鱼体肝脏通过增强转氨酶活性来促进体内氨基酸代谢，提高机体对蛋白质的吸收利用，随着饲料蛋白的升高，肝功能慢慢恢复正常，但当饲料蛋白含量过高时，长期的高蛋白摄入量对鱼体肝脏代谢产生压力，导致肝细胞受损，大量GPT、GOT渗入血清中[22]，因此出现GPT和GOT含量在高蛋白组（D6）均显著高于其他组的现象。

3.3 饲料不同蛋白水平对光倒刺鲃幼鱼肠道消化能力的影响

干物质表观消化率是衡量饲料被肠道消化吸收程度及肠道消化能力的重要考衡指标。粪便中Cr2O3含量直接反映出饲料的消化吸收程度。本试验结果表明，ADC随饲料蛋白质水平的升高而降低，且低蛋白组(D1和D2)的ADC显著高于高蛋白组(D5、D6)(P＜0.05)，其原因是生物机体内有完善的自我调节能力[23]，当鱼类摄入的外源食物蛋白不足以同时维持机体结构组成和活动能量时，机体会优先利用外源蛋白质合成机体结构，同时通过体内酶活系统的自我调节，增强对外源食物中非蛋白类营养物质糖类、脂类的消化吸收利用以补充生命活动的能量需要，排出的有机物少，粪便中Cr2O3含量则相对升高[24]；反之，当外源饲料中蛋白充足甚至过量时，机体会优先选择消化吸收蛋白质和部分必需性营养素，而大部分的糖类物质随粪便排出体外，粪便中Cr2O3含量则相对降低。本试验中得出的肠道消化酶活力结果也从另一方面验证了这一解释，肠道淀粉酶活力随着饲料蛋白质含量的升高而降低，且低蛋白组(D1、D2)淀粉酶活力显著高于其他组(P＜0.05)；肠道胰蛋白酶活力随着饲料蛋白质含量显著升高，然后趋于平稳；而脂肪酶活力则与饲料蛋白呈现出正相关性，D6组时脂肪酶活力最高(P＜0.05)；原因可能是当摄入的蛋白质充足或过量时，机体生命活动则以分解体内脂肪而作为能量来源，因此脂肪酶在高蛋白(D6)时表现的活力最强，这与鱼体成分分析中，D6组的粗脂肪含量最低，结果相互验证，但在高蛋白水平下，鱼体内脂肪代谢机理仍有待进一步研究。