鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹生长、饲料利用和抗氧化力的影响❋
2019-11-06易新文陈瑞爱徐家华
易新文, 陈瑞爱, 徐家华
(1.华南农业大学兽医学院,广东 广州 510642; 2.肇庆大华农生物药品有限公司,广东 肇庆 526238; 3.深圳市澳华集团股份有限公司,广东 深圳 518054)
鸡肉粉是鸡加工过程中产生的副产物经过蒸煮、压榨、烘干、粉碎等工序而生产的一种重要动物蛋白源。鸡肉粉具有 蛋白含量高,氨基酸平衡,消化率高,利用率高等特点;生产量大,价格适中,被广泛用作鱼粉的替代蛋白源。然而,与鱼粉相比,鸡肉粉中蛋氨酸和赖氨酸等必需氨基酸含量低,缺乏促生长因子等,成为限制鸡肉粉替代鱼粉的一个重要因素[1]。有研究表明鸡肉粉适量替代鱼粉对异育银鲫 (CarassiusauratusgibelioBloch)[2]、马拉巴石斑鱼(Epinephelusmala-bricus)[3]、虹鳟(Oncorhynchusmykiss)[4-5]和尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)[6]的生长和饲料利用未造成显著性影响。
卵形鲳鲹 (Trachinotusovatus)俗称黄腊鲳、金鲳鱼等,隶属于鲈形目(Perciformes)鲹科(Carangidae (Rafinesque, 1815))鲳鲹属(Trachinotus),为暖水性中上层鱼类,广泛分布于大西洋、太平洋和印度洋,在中国东海、南海均有分布。卵形鲳鲹具有生长快、抗逆性强、成活率高和肉质鲜美等特点,成为广东、广西、海南等地一种重要的海水养殖鱼类。随着卵形鲳鲹养殖的兴盛,对其营养研究逐渐增多。目前已有卵形鲳鲹适宜蛋白和脂肪水平[7],卵形鲳鲹对精氨酸[8]、亮氨酸[9]、缬氨酸[10]、碳水化合物[11]、ARA[12]等的需求量,以及卵形鲳鲹适宜投饲频率[13]的研究报到。
随着饲料行业竞争的加剧,如何在保持养殖效果的前提下,有效降低配方成本是饲料企业关注的焦点之一。作为肉食性鱼类,卵形鲳鲹配方中鱼粉含量较高,鱼粉替代研究已经成为目前卵形鲳鲹营养研究的重点之一。Wu等[14]研究表明在基础配方含有40%鱼粉的膨化料中,大豆浓缩蛋白可以替代20%的鱼粉而不影响卵形鲳鲹的生长,补充牛磺酸可以替代40%的鱼粉。鸡肉粉也是北美鲳鯵(Trachinotuscarolinus)的一种良好鱼粉替代蛋白源,随着鸡肉粉替代量的增加,配方中鱼粉含量可以从15%降低到5%而不影响北美鲳鯵的生长[15]。Ma等[16]采用膨化饲料研究鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹的影响,基础配方中含有35%的鱼粉,鸡肉粉替代40%、60%、80%和100%的鱼粉,结果表明当鸡肉粉替代40%的鱼粉时会显著影响卵形鲳鲹的生长、饲料利用和氮磷排放。其实验设计中鸡肉粉替代鱼粉的起始替代比例过高(40%),未能真正探索到鸡肉粉替代鱼粉的合适比例;同时实验配方中脂肪含量较低(6.5%),目前企业卵形鲳鲹膨化配合饲料中脂肪含量一般在10%以上,因此在卵形鲳鲹实际生产配方中鸡肉粉替代鱼粉的具体比例有待进一步研究。
本研究配制粗蛋白为43%,粗脂肪为12%的实验膨化配合饲料,基础配方中鱼粉和鸡肉粉添加量分别为34%和6%,探索鸡肉粉不同梯度等量替代鱼粉对卵形鲳鲹生长、体组成、饲料利用、肠道酶活和抗氧化力的影响,为卵形鲳鲹商业膨化配合饲料的配制提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验饲料
以鱼粉、鸡肉粉、玉米蛋白粉和豆粕为主要蛋白源,以鱼油和豆油为主要脂肪源,以小麦粉为主要糖源。对照组(Diet1)含有34%的鱼粉和6%的进口鸡肉粉,在Diet1的基础上分别增加4%、8%和12%的进口鸡肉粉等量替代4%、8%和12%的鱼粉,分别命名为Diet2~4,配制成43%粗蛋白和12%粗脂肪的实验饲料(见表1)。考虑实际生产过程中鱼油后喷涂添加的均匀性,实验组鱼油统一添加2.5%,采用豆油调平各处理组粗脂肪含量。
表1 饲料配方和营养成分分析(干重)
注:1.鱼粉:粗蛋白65%,粗脂肪10%。2.进口鸡肉粉:粗蛋白66%,粗脂肪13.6%。3.多维(mg或g/ kg diet):维生素B1,25 mg;核黄素,45 mg;维生素B6(盐酸吡哆醇),20 mg ;维生素B12,0.1 mg;维生素K3,10 mg;肌醇,800 mg;维生素B3(泛酸),60 mg;烟酸,200 mg;叶酸,20 mg;生物素,1.20 mg;维生素A,32 mg;维生素D3,5 mg;维生素E,120 mg;维生素C,2 000 mg;乙氧基喹啉,150 mg;次粉,6.52 g。4. 多矿(mg或g/ kg diet):氟化钠,2 mg;碘化钾,18 mg;氯化钴(1%),50 mg;硫酸铜,10 mg;硫酸铁,80 mg;硫酸锌,50 mg;硫酸锰,60 mg;硫酸镁,1 200 mg;氯化钠,100 mg;沸石粉,8.43 g。
Notes:1. Fishmeal: Crude protein 65%, crude lipid 10%.2. Imported poultry by-product meal: Crude protein 66%, crude lipid 13.6%.3. Vitamin premix (mg or g/ kg diet):Thiamin,25 mg;Riboflavin,45 mg;Pyridoxine HCl,20 mg;Vitamin B12, 0.1 mg; Vitamin K3, 10 mg; Inositol, 800 mg; Pantothenic Acid, 60 mg; niacin acid, 200 mg; Folic acid, 20 mg, biotin, 1.20 mg; Retinol acetate, 32 mg; Cholecalciferol, 5 mg ; Alpha-tocopherol, 120 mg; ascorbic acid, 2 000 mg; Ethoxyquin, 150 mg; Wheat middling, 6.52 g.4. Mineral premix (mg or g/ kg diet ):NaF, 2 mg; KI, 18 mg; CoCl2· 6H2O (1%), 50 mg; CuSO4·5H2O, 10 mg; FeSO4·H2O, 80 mg; ZnSO4· H2O, 50 mg; MnSO4·H2O, 60 mg; MgSO4·7H2O, 1 200 mg; Ca(H2PO4)2· H2O, 10 g; NaCl, 100 mg; Zoelite, 8.43 g.
所有原料首先经粉碎过160 μm筛,精确称量后加25%的水混匀,采用孔径为2.0 mm的模板经小型膨化机(广东省罗定市华强饲料膨化机械公司,Q75)制成规格均一的膨化饲料。饲料水分烘干至10%,所有烘干后的饲料用黑色塑料袋储存于-20 ℃冰箱中,每种饲料取样品200 g保存用于分析。
1.2 实验鱼来源和驯化
本实验在湛江实验基地池塘网箱中进行,卵形鲳鲹购置于湛江养殖户同一批苗,在正式实验前先将鱼苗放置于3 m×3 m×2 m的网箱中暂养2周以适应实验环境,暂养期间投喂商业膨化配合饲料,每天在5:00和17:00投喂2次。
1.3 实验过程
驯化结束后,挑选规格一致,体格健壮的卵形鲳鲹幼鱼(24.90±0.06)g随机分组,放置于16个池塘网箱(2 m×2 m×1.5 m)中,每个网箱中放40尾鱼。每种实验饲料随机投喂4个网箱,每天在5:00和17:00投喂2次,实验共进行52天。养殖期间水温在22~31 ℃,盐度为25~32,溶解氧≥6 mg·L-1。
1.4 样品采集和分析
实验结束时,将鱼饥饿处理24 h,用丁香酚(1∶10 000)麻醉后,将每个网箱中的鱼全部称重计数。对实验鱼进行取样,样品保存于-20 ℃冰箱中待测。饲料和全鱼的常规指标(粗蛋白、粗脂肪、水分、粗灰分、钙和磷)采用AOAC(1995)[17]方法进行测定。肝脏中谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)、过氧化物酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、还原性谷胱甘肽(GSH)、肠道蛋白酶和淀粉酶活性均采用南京建成试剂盒进行测定。
1.5 实验统计和分析
存活率(Survival rate,SR,%)=100×终末尾数/初始尾数;
增重率(Weight gain,WG,%)=100×(终末体重(g)-初始体重(g))/初始体重(g);
特定生长率(Specific growth rate,SGR,%/d)=100×(Ln终末体重(g)-Ln初始体重(g))/实验天数;
饲料系数(Feed conversion ratio,FCR)=饲料消耗量(g)/鱼体重增加量(g);
肥满度(Condition factor,CF)=100×体重(g)/体长(cm)3;
肝体比(Hepatopancreas somatic indices, HSI,%)=100×肝重(g)/体重(g)。
实验数据采用平均值±标准误表示,经SPSS15.0软件对数据进行单因素方差(ANOVA)分析,当差异显著时用Tukey进行多重比较(Tukey HSD test),显著水平为0.05。
2 实验结果
2.1 鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹生长的影响
如表2所示,各处理组间卵形鲳鲹存活率、增重率、特定生长率、饵料系数、肥满度和肝体比均无显著性差异(P>0.05)。各处理组存活率在93.13%~95.63%之间,特定生长率在2.90~3.02之间,表明实验鱼成活率高,生长速度快。饵料系数随着鸡肉粉替代鱼粉水平的升高而呈上升趋势。
2.2 鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹体组成的影响
全鱼水分、粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量在各处理组组间均无显著性差异(P>0.05)(见表3)。全鱼钙含量随着鸡肉粉替代鱼粉水平的升高而呈上升趋势,从0.98%增加到1.05%,而全鱼磷含量随着鸡肉粉替代鱼粉水平的升高而呈下降趋势,从0.63%降低到0.60%,尽管各处理组间无显著性差异(P>0.05)。
表2 鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹生长和饲料利用的影响
注:1.数据为四个重复的平均值加标准误。2.表中同一列内右上角标有相同英文字母或无字母的数据之间无显著性差异(P>0.05)。
Notes: 1.Values are means and standard errors of four replicates. 2.Values in the same row with the same superscript or absence of superscripts are not significant different by Tukey’s test (P>0.05).
①Number; ②Initial weight; ③Final weight; ④Survival rate; ⑤Weight gain; ⑥Specific growth rate; ⑦Feed conversion ratio; ⑧Condition factor; ⑨Hepatopancreas somatic indices
表3 鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹体成分的影响
注:1.数据为四个重复的平均值加标准误。2.表中同一列内右上角标有相同英文字母或无字母的数据之间无显著性差异(P>0.05)。
Notes: 1.Values are means and standard errors of four replicates.2.Values in the same row with the same superscript or absence of superscripts are not significant different by Tukey’s test (P>0.05).
2.3 鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹肝脏酶活的影响
如表4所示,Diet1处理组肝脏过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)均显著高于Diet3和Diet4处理组(P<0.05)。谷丙转氨酶(GPT)随着鸡肉粉替代鱼粉水平的升高而呈下降趋势,尽管各处理组间无显著性差异(P>0.05)。Diet2处理组谷草转氨酶(GOT)显著高于Diet1处理组(P<0.05)。谷胱甘肽(GSH)含量随着鸡肉粉替代鱼粉水平的升高而呈上升趋势,尽管各处理组间无显著性差异(P>0.05)。
表4 鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹肝脏酶活的影响
注:1.数据为四个重复的平均值加标准误。2.表中同一列内右上角标有相同英文字母或无字母的数据之间无显著性差异(P>0.05)。
Notes: 1.Values are means and standard errors of four replicates.2.Values in the same row with the same superscript or absence of superscripts are not significant different by Tukey’s test (P>0.05).
2.4 鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹肠道酶活的影响
鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹前肠、中肠和后肠的淀粉酶活性均无显著性影响(P>0.05),中后肠的淀粉酶活性高于前肠的淀粉酶活性(见表5)。各处理组中肠蛋白酶活性高于前肠和后肠蛋白酶活性,前肠蛋白酶活性最低。中肠蛋白酶活性随着鸡肉粉替代鱼粉水平的升高而升高,Diet4处理组和Diet3处理组显著高于Diet1处理组(P<0.05)(见表6)。
3 讨论
在本研究中,随着饲料中鸡肉粉含量从6%增加到18%,鱼粉含量从34%降低到22%,鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹的生长未造成显著性影响。而Ma等[16]对卵形鲳鲹进行相似的研究表明,当基础配方中鱼粉含量从35%降低到21%,鸡肉粉含量从10%增加到25%时,显著降低了卵形鲳鲹的生长、能量保留率和氮保留率。尽管两者使用的鱼体规格(16.7 g VS 24.8 g),养殖周期(56 d VS 52 d),基础配方中的鱼粉含量(35% VS 34%)均相似,但本研究中卵形鲳鲹的增重率远高于Ma等[16]的研究结果。Wang等[19]指出基础配方结构不同是导致不同鱼粉替代实验结果差异的重要原因之一。本研究的基础配方中粗蛋白为43%、粗脂肪为12%,而Ma等[16]的实验基础配方粗蛋白为48%,粗脂肪为6.5%,这表明本研究的配方结构可能更适合卵形鲳鲹生长的需要。由于本实验采用鸡肉粉等量替代鱼粉,所用鸡肉粉蛋白含量略高于鱼粉,导致实验组的实际蛋白含量高于对照组,这可能是导致鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹生长影响不显著的原因之一。Keramat等[18]研究表明鸡肉粉的质量,尤其是鸡肉粉蛋白的质量和含量,影响鸡肉粉替代鱼粉的水平;鸡肉粉的质量越好,则鸡肉粉替代鱼粉的比例越高。本实验和Ma等[16]实验中使用的鸡肉粉均为进口鸡肉粉。目前,在很多养殖鱼类中鸡肉粉还不能完全替代鱼粉而不影响养殖鱼类的生长和健康。限制鸡肉粉替代鱼粉的因素主要有:(1)与鱼粉相比,鸡肉粉赖氨酸和蛋氨酸等氨基酸相对缺乏,(2)鸡肉粉的消化吸收率相对偏低,(3)缺乏未知促生长因子,(4)适口性需要提升等[2,18-19]。通过补充赖氨酸、蛋氨酸、牛磺酸、有机硒,采用复合蛋白源,改进鸡肉粉生产工艺提高鸡肉粉质量等措施均可以提高鸡肉粉替代鱼粉的比例[2,4,6,15,18-19]。在本实验配方结构下,配方中鱼粉可以降低至22%而不显著影响卵形鲳鲹的生长和饲料利用,因此鸡肉粉替代鱼粉的比例可以继续提高,具体替代比例和改进方法需要进一步研究。
表5 鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹前肠、 中肠和后肠淀粉酶活影响Table 5 Effects of dietary fish meal replaced with poultry by-product meal on intestine amylase of golden pompano (Trachinotus ovatus) (Mean±S.D., n=41,2) /U·mgprot-1
注:1.数据为四个重复的平均值加标准误。2.表中同一列内右上角标有相同英文字母或无字母的数据之间无显著性差异(P>0.05)。
Notes: 1.Values are means and standard errors of four replicates. 2.Values in the same row with the same superscript or absence of superscripts are not significant different by Tukey’s test (P>0.05).
表6 鸡肉粉替代鱼粉对卵形鲳鲹前肠、 中肠和后肠蛋白酶活影响Table 6 Effects of dietary fish meal replaced with poultry by-product meal on intestine protease of golden pompano (Trachinotus ovatus) (Mean ± S.D., n=41,2) /U·mgprot-1
注:1.数据为四个重复的平均值加标准误。2.表中同一列内右上角标有相同英文字母或无字母的数据之间无显著性差异(P>0.05)。
Notes: 1.Values are means and standard errors of four replicates.2.Values in the same row with the same superscript or absence of superscripts are not significant different by Tukey’s test (P>0.05).
在本研究中鸡肉粉替代鱼粉对各处理组全鱼的粗蛋白、粗脂肪、水分和粗灰分均无显著性影响。这与Ma等[16]对卵形鲳鲹、Aydin[6]对尼罗罗非鱼、罗嘉翔等[20]对黄颡鱼(Pelteobagrusfulvidraco)、Wang等[21]对马拉巴石斑鱼的研究结果一致。然而,Ali等[22]对黑海菱鲆(Scophthalmusmaeoticus)的研究表明高鸡肉粉替代组(50%、75%和100%)鱼体水分和灰分高于低替代组(0%和25%),而全鱼脂肪则相反。北美鲳鯵随着鸡肉粉替代鱼粉比例增加,全鱼水分显著升高,而全鱼粗蛋白在各处理组间无显著性差异[15]。这些研究结果的差异可能与研究对象、养殖环境和饲料配方等有关。
活性氧是正常生理代谢的产物,低浓度的活性氧是细胞发挥正常生理功能必要条件之一[23]。细胞拥有多层次抗氧化系统,包含一系列氧化和过氧化清除酶(如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶等)和低分子物质(如谷胱甘肽、VE、VC和类胡萝卜素)。肝脏是机体重要的代谢中心,鱼类尤其是海水鱼富含高不饱和脂肪酸,易于被氧化,因此肝脏中抗氧化水平能够反映整个机体的抗氧化水平[24]。由于鱼粉和鱼粉替代蛋白源在品质上(如新鲜度等)和营养组成上(如脂肪酸、氨基酸等)的差异,可能影响鱼体代谢和抗氧化状态。在本研究中,随着鸡肉粉替代鱼粉比例的升高,卵形鲳鲹肝脏中CAT、SOD 活性不断降低,这表明鸡肉粉替代鱼粉一定程度的降低了卵形鲳鲹的抗氧化能力。罗嘉翔等[20]研究表明20%鸡肉粉替代鱼粉组黄颡鱼肝脏SOD活性显著高于0%替代组,但各处理组间CAT活性无显著性差异。然而,Zhou等[25]研究表明宠物级鸡肉粉替代鱼粉对军曹鱼幼鱼肝脏SOD、CAT、GST和GPX活性均无显著性影响。GOT和GPT是动物肝脏中重要的氨基酸代谢酶类,酶活性升高说明蛋白质用于能量代谢加强[26]。在本研究中,卵形鲳鲹肝脏中GOT活性随着鸡肉粉替代水平的升高而增加,但GPT在各处理组组间无显著性差异,这与Lu等[4]在虹鳟上的研究结果一致。李宗升等[27]研究表明大菱鲆肝脏中GOT和GPT均随着鸡肉粉替代鱼粉的增加而升高。邓君明[28]指出饲料氨基酸平衡性会影响蛋白质代谢活动。与鱼粉相比鸡肉粉缺乏赖氨酸、蛋氨酸等必需氨基酸。在本实验中鸡肉粉等量替代鱼粉,并未补平氨基酸,因此随着鸡肉粉替代鱼粉的增加,饲料中的氨基酸不平衡性加剧,导致卵形鲳鲹肝脏中氨基酸代谢活动加强,与氨基酸代谢相关的酶活性改变,以适应饲料中鸡肉粉含量的增加。
消化酶是机体内具有催化活性的物质,能促进食物消化与营养吸收。消化酶活性的增强,表明营养物质被消化利用的能力加强。在本研究中,随着鸡肉粉替代的增加,Diet4处理组和Diet3处理组中肠蛋白酶活性显著高于Diet1处理组,这表明鸡肉粉的增加需要更多的蛋白酶才能被充分消化利用吸收。罗嘉翔等[20]研究表明随着鸡肉粉替代鱼粉比例的增加,黄颡鱼胃蛋白酶活性增加。本研究中各处理组淀粉酶活性在前中后肠均无显著性差异,这与罗嘉翔等[20]在黄颡鱼上的研究不同,黄颡鱼前肠淀粉酶活性随鸡肉粉替代鱼粉比例的增加而升高。曹俊明等[29]使用蝇蛆粉替代鱼粉并未影响凡纳滨对虾胃、肠和肝胰腺中蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性。这可能与鱼种和鱼粉替代物的不同有关。
4 结论
在本实验条件下,卵形鲳鲹配方中的鱼粉可以从34%降低至22%,鸡肉粉从6%提升至18%而不影响其生长、体组成、饲料利用。在卵形鲳鲹配方中鸡肉粉是否可以替代更高比例的鱼粉还需要进一步研究。