不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼生长性能、饲料利用、体组成成分和肌肉氨基酸含量的影响

2020-07-02王立改徐冬冬陈睿毅

浙江海洋大学学报(自然科学版) 2020年6期

赵丹，王立改，楼宝，谭朋，徐冬冬，陈睿毅

(1.浙江海洋大学水产学院，浙江舟山 316022；2.浙江海洋大学海洋与渔业研究所，浙江省海洋水产研究所，浙江省海水增养殖重点实验室，浙江舟山 316021；3.浙江省农业科学院，浙江杭州 310021)

黄姑鱼Nibea albiflora 属鲈形目石首鱼科黄姑鱼属，其生长快、抗病力强，且营养丰富、肉味鲜美，深受广大消费者喜爱。随着人工繁育的成功，其养殖规模在福建、浙江沿海不断扩大，已经成为网箱养殖的重要品种。对黄姑鱼营养方面的研究已有大量报道[1-6]。鲁琼等[7]研究发现黄姑鱼幼鱼蛋白质最适需求量为55.39%，是一种蛋白需求较高的鱼种。由于鱼粉蛋白含量高、氨基酸平衡及消化吸收好等优点，是水产饲料中不可或缺的优质蛋白源[8]。然而，随着全球鱼粉资源紧缺，鱼粉价格一路攀升，鱼粉的供需矛盾已然成为制约水产养殖可持续发展的主要瓶颈之一[9]。因此，寻找并开发适宜的蛋白源部分或者完全替代鱼粉，成为降低黄姑鱼养殖成本和提高养殖户经济效益的有效途径。

用于替代鱼粉的其他蛋白源主要有：动物性蛋白源、植物性蛋白源以及单细胞生物蛋白源，这些蛋白源价格低廉、来源广泛已经成为鱼粉替代蛋白质源的研究重点[10-11]。现已知在水产饲料中应用较多的主要有以下种类：肉骨粉、家禽类副产品、血粉、蝇蛆粉、棉粕、花生粕、大豆浓缩蛋白(SPC)、菜粕、微藻、酵母等[12-13]。目前，有关黄姑鱼对不同蛋白源生物利用性的研究尚未见报道，因此在本课题组前期研究的基础上，本试验选择鱼粉、棉粕、SPC、花生粕、菜粕、鸡肉粉、黑水虻、血球蛋白粉这8 种常见蛋白源制作试验饲料，研究其对黄姑鱼幼鱼的生长性能、饲料利用、体组成成分和肌肉氨基酸含量的影响，旨在筛选出适合黄姑鱼幼鱼生长和利用的适宜蛋白源。

1 材料与方法

1.1 试验设计与试验饲料制作

试验基础饲料主要以鱼粉、豆粕、小麦蛋白源为主要蛋白源，鱼油、豆油和大豆卵磷脂为主要脂肪源(表1)。试验饲料由70%的基础饲料和30%的被测饲料蛋白源组成。被测饲料原料分别是鱼粉(对照组)、棉粕、SPC、花生粕、菜粕、黑水虻、鸡肉粉和血球蛋白粉，共配置8 种试验饲料。表2 列出了各饲料组的氨基酸组成。所有试验原料粉碎后过60 目筛，按饲料配方称重，各组分采用逐级扩大法混合均匀，混匀后放置于搅拌机中。在搅拌过程中加入适量的水分，之后用F-26 型双螺杆挤条机挤压成2 和4 mm 的2 种粒径的配合饲料，自然风干至饲料水分含量10%左右，用封口袋分装后保存在-20 ℃冰箱备用。

表1 试验饲料组成Tab.1 The experimental feed formula

表2 饲料中氨基酸的组成(%)Tab.2 Amino acid composition of the diets

1.2 试验用鱼及养殖管理

试验用鱼来自浙江省海洋水产研究所西闪岛试验场，试验养殖试验于浙江省岱山岛进行。初步选择600 尾左右的黄姑鱼苗暂养在岱山试验场50 m3的水泥池中，暂养2 周后，选择健康活泼、体表无损伤、平均体重约为(9.00±0.05) g 的黄姑鱼幼鱼480 尾，随机分为8 组，每组3 个重复，每个重复20 尾鱼，饲养在200 L 的玻璃钢桶中。养殖试验在浙江省岱山岛试验场，于每天07：00 和16：00 喂鱼2 次，投喂量约为鱼体重的3%～5%，每2 周称鱼1 次，及时调整试验用鱼的投喂量，试验为期8 周。养殖试验期间，水温为(27±2) ℃，水体pH 为7.8～8.0，盐度为28～29。

1.3 样品采集

养殖试验结束后，对试验用鱼停食24 h 后进行采样。称量每桶试验用鱼的总重并记录尾数。从每个桶中随机取5 尾鱼测量其体重、体长；再随机从桶中取4 尾鱼，在冰盘中取背部肌肉放入2 mL 离心管中，并迅速放置于液氮罐中，用于肌肉常规营养成分和氨基酸分析。另从每个桶中再取4 尾鱼，用于全鱼常规营养成分分析。

1.4 计算公式

存活率(SR,%)=100×(终末鱼数/初始鱼数)；

增重率(WGR,%)=100×(终末体重-初始体重)/初始体重；

特定生长率(SGR,%·d-1)=100×(ln 终末体重-ln 初始体重)/饲养数；

摄食率(FI,%)=100×总摄食量/[试验天数×(初总重+末总重)/2]；

饲料效率(FER,%)=100×(末重-初重)/摄入饲料量；

蛋白质效率(PER,%)=体重增加量/(摄食量×饲料蛋白质含量)。

1.5 指标检测方法

1.5.1 常规检测方法

试验全鱼的常规营养成分采用AOAC (1995)中方法检测。其中，水分含量采用105 ℃恒温烘干法测定；粗蛋白质含量采用凯氏定氮仪(BUCHI，Kje IIex K-360，瑞士)测定；粗脂肪含量采用索氏抽提仪(FOSS Soxtec-2005，瑞典)测定；粗灰分含量采用马弗炉550 ℃灼烧法测定。

1.5.2 氨基酸测量

用HP1100 高效液相色谱法(HPLC1100，CA，美国)测定肌肉氨基酸含量。

1.6 数据分析

试验所得数据采用SPSS 19.0 软件进行单因子方差分析(one-way ANOVA)，组间差异显著(P＜0.05)时，进行Duncan 氏法多重比较，试验结果以平均值±标准误(mean ± SE)表示。

2 结果

2.1 不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼生长性能的影响

由表3 可知，不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼的生长性能影响较大(P＜0.05)。鱼粉组(对照组)末体重最高，棉粕、SPC、花生粕、菜粕组次之，但均显著低于对照组(P＜0.05)；血球蛋白粉组末均重最低，显著低于对照组(P＜0.05)。各试验组增重率的变化趋势与末体重的变化趋势相同。血球蛋白粉组特定生长率最低，显著低于鱼粉、棉粕、黑水虻和菜粕组(P＜0.05)，其余各组之间无显著差异(P＞0.05)。各试验组之间摄食率无显著差异(P＞0.05)。存活率以鱼粉、棉粕、黑水虻和鸡肉粉组最高，显著优于血球蛋白粉组(P＜0.05)，其他各组之间无显著差异(P＞0.05)。

表3 不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼生长性能的影响Tab.3 Effect of different dietary protein sources on growth performance of juvenile N.albiflora

2.2 不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼饲料利用效率的影响

不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼饲料效率和蛋白质效率具有一定的影响。由表4 可知，血球蛋白粉组蛋白质效率最低，其次是鸡肉粉组，均显著低于鱼粉组、SPC 和棉粕组(P＜0.05)，其他组间差异不显著(P＞0.05)。鱼粉和SPC 组饲料效率最高，棉粕、花生粕组次之，显著高于其他组(P＜0.05)，其中血球蛋白粉组饲料效率最低。

表4 不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼饲料利用效果的影响(%)Tab.4 Effect of different dietary protein sources on dietary utilization in juvenile N.albiflora

2.3 不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼体成分的影响

由表5 可知，不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼的全鱼体成分影响显著(P＜0.05)。全鱼水分以血球蛋白粉组最高，菜粕组次之，均显著高于鱼粉组、棉粕、SPC、鸡肉粉组(P＜0.05)。血球蛋白粉组全鱼粗蛋白含量最低，显著低于对照组和其他组(P＜0.05)。全鱼粗脂肪以血球蛋白粉组含量最低，显著低于对照组和其他组(P＜0.05)，但与菜粕组差异不显著(P＞0.05)。血球蛋白粉组全鱼粗灰分最高，显著高于鸡肉粉、鱼粉、棉粕和菜粕组(P＜0.05)。

表5 不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼全鱼体成分的影响(湿重%)Tab.5 Effect of different dietary protein sources on proximate wet body composition of juvenile N.albiflora

不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼肌肉常规成分的影响见表6。黄姑鱼肌肉中的水分以菜粕组最高，其次是血球蛋白粉和鸡肉粉组，均高于对照组(P＜0.05)。血球蛋白粉组肌肉粗蛋白含量最低，显著低于对照组和其他组(P＜0.05)。鸡肉粉组肌肉粗脂肪含量最高，显著高于菜粕和血球蛋白粉组(P＜0.05)，其他组间差异不显著(P＞0.05)。

表6 不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼肌肉常规成分的影响(湿重%)Tab.6 Effect of different dietary protein sources on proximate wet muscle composition of juvenile N.albiflora

2.4 饲料不同蛋白源对黄姑鱼幼鱼肌肉氨基酸含量及组成的影响

由表7 可知，黄姑鱼幼鱼肌肉中共检测出16 种氨基酸，各个饲料组黄姑鱼幼鱼肌肉中氨基酸种类相同，但氨基酸含量差异显著，其中棉粕组鱼肌肉缬氨酸、亮氨酸、精氨酸和苏氨酸含量显著高于黑水虻组和鸡肉粉组，表明饲喂不同饲料蛋白源会对黄姑鱼幼鱼肌肉中的氨基酸含量产生显著影响(P＜0.05)。所有试验组黄姑鱼肌肉氨基酸总量均在93%以上，必需氨基酸总量在45%以上。

表7 不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼肌肉氨基酸组成的影响(%)Tab.7 Effect of different dietary protein sources on amino acid composition muscle in juvenile N.albiflora

3 讨论

3.1 不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼生长性能和饲料利用的影响

试验结果表明，鱼粉组(对照组)、棉粕组、SPC 组、花生粕组、菜粕组黄姑鱼幼鱼增重率和特定生长率均较高，表现出较好的生长性能，而血球蛋白粉组黄姑鱼幼鱼的生长性能显著低于其他组。饲料效率和蛋白质效率可以反映饲料的质量及饲料中蛋白质的质量。蛋白质效率高，其饲料质量好，利用效率也高[14]。在8种饲料蛋白源中，鱼粉组蛋白质效率和饲料效率均较高，棉粕、SPC 次之，血球蛋白粉组饲料利用最差。表明了黄姑鱼幼鱼对鱼粉、SPC、棉粕的利用率较高，对血球蛋白粉的利用率最低。综合考虑生长性能、饲料效率和蛋白质效率指标，鱼粉、SPC、棉粕是黄姑鱼幼鱼利用较好的蛋白源。

SPC 俗称大豆浓缩蛋白，是豆粕的深加工产品，与其他豆制品相比，SPC 蛋白含量和氨基酸水平更高，并且在加工过程中抗营养因子如蛋白酶抑制因子、抗维生素因子、寡糖等抗营养因子大大较少。棉粕也是饲料行业广泛使用的一种植物蛋白源，其产量丰富，价格低廉，蛋白含量高。水生动物对蛋白质的需求主要是对各类氨基酸的需求，因此，饲料中氨基酸的组成(amino acid profile)在很大程度上决定了该饲料的营养价值。研究表明植物性蛋白替代鱼粉引起水产动物生长和饲料利用率低下的主要原因是饲料中的必需氨基酸组成不平衡，影响鱼类对氨基酸的利用最终影响鱼类的生长性能[15-16]。本研究中SPC 和棉粕组实验鱼生长性能和饲料利用状况均较高，但低于鱼粉组。SPC 和棉粕中氨基酸模式的不平衡以及抗营养因子的存在可能是造成黄姑鱼幼鱼生长状况和饲料利用低于鱼粉组的主要原因。影响水产动物对蛋白源利用的因素除氨基酸不平衡和抗营养因子外，还有蛋白源的适口性等。血球蛋白粉蛋白含量高达80%～95%，氨基酸组成相对丰富，营养价值高，值得开发和利用，但血球蛋白粉略带苦味，适口性差，且氨基酸平衡性较差，蛋氨酸是其第一限制氨基酸，色氨酸和异亮氨酸含量也相对较低。本试验中血球蛋白粉组蛋白质效率和饲料效率均较低，生长性能也较差，除氨基酸不平衡的原因外，适口性差也是本组生长性能较差的主要原因，在投喂过程中，本组鱼摄食相对其他组较差。FASAKIN,et al[17]研究发现用较高水平的血球蛋白粉替代鱼粉后，罗非鱼Oreochromis niloticus×Oreochromis mossambicus 的饲料效率显著降低，这与本试验的研究结果相似。

3.2 不同饲料蛋白源对黄姑鱼全鱼和肌肉常规成分的影响

研究表明，优质蛋白源更容易被动物消化吸收用于机体的生长和组织更新[18]。本研究中，鱼粉组、SPC和棉粕组全鱼粗蛋白、粗脂肪和肌肉粗蛋白含量最高，优于其他蛋白源。而饲喂血球蛋白粉饲料组全鱼粗蛋白、粗脂肪和肌肉粗蛋白、粗蛋白含量均为最低，且粗灰分含量最高，这表明黄姑鱼幼鱼对血球蛋白粉的利用率较低。罗莉等[19]研究表明，饲料中氨基酸模式的平衡可以促进肌肉、肝胰脏蛋白质的沉积。血球蛋白粉营养价值丰富，但必需氨基酸缺乏，我们推测该组实验鱼鱼体蛋白含量较低与血球蛋白粉氨基酸的不平衡以及适口性有关。麦康森等[20]认为幼鱼时期鱼体代谢旺盛、生长速度快，此时鱼体会消耗相比于成熟期鱼类更多的能量来维持正常的身体活动和代谢，需要更多的氨基酸来用于蛋白合成促进生长。黄姑鱼是一种蛋白需求量较大的鱼类，幼年时期需要获得足够的蛋白质来用于机体生长，因此饲料蛋白源氨基酸的平衡性尤为重要。于晓彤[21]在草鱼Ctenopharyngodon idellus 的研究中发现，用不同蛋白源喂养草鱼后对全鱼粗脂肪、粗灰分产生显著影响，这与本研究的结果一致。但是在异育银鲫Carassius auratus gibelio[22]和罗非鱼[17]中的研究结果表明血球蛋白粉替代鱼粉后并未显著影响鱼体的营养成分含量。研究结果的差异可能与饲料配方、养殖环境和养殖对象有关。

3.3 不同饲料蛋白源对黄姑鱼幼鱼肌肉氨基酸组成的影响

鱼类肌肉中的氨基酸含量与生理状态、养殖环境、水域、盐度、饵料有关，但对其影响最大的是饵料[23]，在本实验中，不同饲料蛋白源显著影响了黄姑鱼幼鱼的肌肉氨基酸组成，其中棉粕组鱼肌肉缬氨酸、亮氨酸、精氨酸和苏氨酸含量显著高于黑水虻组和鸡肉粉组，这和生长结果相呼应。但有意思的是，我们发现棉粕组鱼肌肉缬氨酸、亮氨酸、精氨酸和苏氨酸含量也显著高于鱼粉组，但鱼粉组生长性能要优于棉粕组，表明饲料中的氨基酸组成模式对鱼类的生长至关重要。这与前人的研究结果一致[24-26]。此外，本试验还发现血球蛋白粉组鱼肌肉氨基酸含量和鱼粉组无显著差异，但是血球蛋白粉组幼鱼生长性能显著低于鱼粉组，推测除氨基酸组成模式之外，鱼类对一种饲料蛋白源的适应性也是影响鱼类生长的重要因素，在本试验过程中，血球蛋白粉组幼鱼摄食率最差。

已有的研究表明，通过分析鱼体的营养组成可以推测其所摄食的营养水平，并可揭示其自身的生理状况[22]。本研究结果显示，摄食8 种不同蛋白源的饲料黄姑鱼幼鱼肌肉氨基酸含量较高，均在93%以上，高于褐牙鲆Paralichthys olivaceus[27]的78%、野生长鳍篮子鱼Siganus canaliculatus[28]的68.33%，与团头鲂Megalobrama amblycephala[29]的91.06%和野生银鲳Pampus argenteus[30]的92%等相当，表明黄姑鱼是一种营养价值丰富的鱼类。从黄姑鱼肌肉氨基酸组成和含量可知，8 种饲料蛋白源均能满足黄姑鱼幼鱼的生长需要，但结合生长性能等指标，棉粕、SPC、花生粕、菜粕和鸡肉粉为较适宜蛋白源。