南美白对虾饲料中大豆浓缩蛋白替代红鱼粉的研究
2020-12-28朱凌盈吴文俊赵帅兵
于 菲,朱凌盈,吴文俊,赵帅兵
(天邦食品股份有限公司,浙江 宁波 315475)
多年来,南美白对虾饲料的蛋白源依赖于“明星蛋白原料”——鱼粉,但近年来,面对匮乏的海洋资源,鱼粉的供应捉襟见肘,鱼粉价格越来越高,养殖成本越来越大,所以,寻找成本较低、供给稳定的植物蛋白源成为必然趋势。越来越多的研究在南美白对虾饲料中开展起来[1-2]。有研究表明,大豆浓缩蛋白替代一定比例的鱼粉对南美白对虾的摄食、生长特性等没有显著影响,也有部分替代试验研究表明,在替代组上出现了明显的差异[3-4]。本试验通过在南美白对虾饲料中以一定比例的大豆浓缩蛋白替代红鱼粉后对虾体生长性能、血液指标等的影响,进一步验证大豆浓缩蛋白替代一定比例的红鱼粉在南美白对虾饲料中应用的可行性。同时为节约鱼粉资源,合理开发植物蛋白源,控制、降低水产饲料成本提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验饲料
本试验以红鱼粉、大豆浓缩蛋白、豆粕、鸡肉粉作为主要蛋白源,小麦粉为糖源,鱼油、磷脂粉作为脂肪源,添加矿物质预混料和维生素预混料,并补充赖氨酸和蛋氨酸,配制成3种等氮等脂的饲料。大豆浓缩蛋白替代红鱼粉的水平分别为0%、28.5%和57%,原料氨基酸水平见表1。
表1 原料氨基酸组成成分分析
1.2 饲养管理
试验用南美白对虾购买于浙江省杭州市萧山区某虾苗场,增氧运输至室内循环养殖系统进行养殖,试验用海水购买于萧山,购买的海水盐度为21~24 ppt,将新鲜海水注入养殖试验室的储备水池后加自来水稀释至养殖南美白对虾所需的较适宜的盐度要求,即约10 ppt,调节pH值至约8.5,曝气72 h后用余氯试剂盒检测,达标后供养殖试验虾苗使用。试验开始前,先使用基础饲料喂养2周,选择初始体重为(3.0±0.1)g的试验虾960尾,随机分成3组,每组4个平行,每个平行选取80尾,各处理组间体重无显著性差异(P>0.05)。养殖期间水温调节范围为25~32℃,氨氮浓度<0.2 mg/L,亚硝酸盐<0.06 mg/L,溶氧≥6 mg/L,pH值约为8.0~8.5。每天分别使用3组试验料进行表观饱食投喂3次(早上08:30、下午14:00、晚上20:00),养殖试验为期8周。
试验编号设置为:M0、M1、M2,具体试验配方见表2,各组饲料氨基酸构成见表3。
表2 试验饲料组成及营养水平(干物质)
表3 试验饲料氨基酸组成(干物质)
1.3 样品采集与分析
养殖试验完结,使虾处于停食状态并且维持24 h,以各养殖池为统计单位对试验虾进行计数、称量,用以计算存活率、增重率、特定生长率、饲料系数及蛋白质效率。完成称重、计数后,在每个平行试验组随机取出20尾试验虾,除去内脏,经粉碎后,用于分析体成分指标。从各试验组中选出20尾虾,用丁香酚轻微麻醉后,从头胸甲处取血,并逐一收集到离心管中,放于4℃冰箱中静置过夜,3 800 r/min离心10 min,制备出血清待测液,用于血液指标的检测。
样品中粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定,粗脂肪含量采用索氏抽提法测定,粗灰分含量采用马福炉550℃灼烧法测定,氨基酸含量采用盐酸进行水解,再经离子交换色谱法进行测定,谷丙转氨酶、谷草转氨酶、超氧化物歧化酶和总抗氧化能力4个血液方面的指标使用定量试剂盒进行检测。
1.4 计算公式
1.5 数据统计分析
对试验结果利用SPSS 17.0进行均值比较,所用方法为一维方差分析,显著性差异水平选取0.05,各组数据方差齐性时多重比较采用LSD法;不齐性时用Dunnett’s C。
2 结果
2.1 大豆浓缩蛋白替代红鱼粉对南美白对虾生长等指标的影响
由表4可见,试验组和对照组相比,成活率和特定生长率无明显差异(P>0.05);M1组增重率、蛋白质效率最高,但与M0、M2组差异不显著(P>0.05);M0、M1、M2在饲料系数上表现为递减趋势,但3组间差异也不显著(P>0.05)。
表4 大豆浓缩蛋白替代红鱼粉对南美白对虾生长及饲料利用率的影响
2.2 大豆浓缩蛋白替代红鱼粉对南美白对虾营养成分的影响
由表5可见,试验组与对照组相比,全虾的水分、粗蛋白质、粗脂肪含量均无显著性差异(P>0.05);M0、M1、M2在粗灰分指标上表现为递减趋势,但3组间也没有明显差异(P>0.05)。
表5 大豆浓缩蛋白替代部分红鱼粉对南美白对虾营养成分的影响
2.3 大豆浓缩蛋白替代红鱼粉对南美白对虾血液指标的影响
大豆浓缩蛋白替代红鱼粉对南美白对虾血液指标的影响见表6。
表6 大豆浓缩蛋白替代红鱼粉对南美白对虾血液指标的影响
由表6可见,试验组与对照组相比,在谷丙转氨酶指标上没有显著差异(P>0.05),M0、M1、M2在谷草转氨酶指标上表现为递增趋势,但3组间没有显著差异(P>0.05);M0、M1、M2在总抗氧化能力指标上表现为递减趋势,但3组间没有显著差异(P>0.05)。M0、M1、M2在超氧化物歧化酶指标上表现为递减趋势,3组间差异显著(P<0.05)。
3 讨论
3.1 大豆浓缩蛋白替代红鱼粉对南美白对虾生长等指标的影响
在本试验条件下,各处理组的成活率为97.5%~98.33%,各处理组间无显著差异。大豆浓缩蛋白替代28.5%和57%的红鱼粉对南美白对虾的成活率、增重率、特定生长率、总摄食量、饲料效率和蛋白质效率方面影响不显著。Manuel等[5]用小麦、大豆、玉米粉3种混合原料替代鱼粉在南美白对虾的试验,该试验结果表明,在小麦、大豆、玉米粉3种混合原料对鱼粉的替代比例高达100%时,南美白对虾的生长、增重、摄食等性能均未受到影响,这为在南美白对虾饲料中以植物原料高比例替代鱼粉的设想提供了一定的理论支持。在大多数虾类饲料中,植物蛋白原料的替代率是有一定限度的。在杨景丰等[6]对罗氏沼虾,陈佳楠[7]对南美白对虾,邹文超[8]对凡纳滨对虾,Chen等[9]对白对虾,García等[10]对红螯螯虾,鲁耀鹏等[11]对红螯螯幼虾,刘韬[12]对凡纳滨对虾的替代试验中,植物蛋白原料的替代比例都是有一定限度的。鲁耀鹏等[11]对红螯螯幼虾的试验研究中,豆粕对鱼粉的替代率在没有超过80%的情况下,红螯螯虾的增重率指标和特定生长率指标均不会受到影响,但是当替代率在80%以上时,红螯螯幼虾的增重率和特定生长率就都会呈现下降的走势并且与对照组表现出显著差异;杨景丰等[6]和刘韬[12]对凡纳滨对虾的研究结果比较一致,随着发酵豆粕替代率的上升,试验组在特定生长率指标上表现为先升后降,也就是说,发酵豆粕在替代实验中有一个最合适的替代比例;在陈佳楠[7]的试验研究中,当大豆浓缩蛋白对鱼粉的替代比率大于5%时,凡纳滨对虾的增重率就会下降,与此同时,蛋白质效率指标也会受到影响;在邹文超[8]的试验研究中,随着大豆浓缩蛋白添加量的不断增加,凡纳滨对虾的特定生长率和增重率都没有受到明显影响;在Chen等[9]的试验研究中,随着大豆浓缩蛋白替代比例的不断提高,白对虾的增重受到阻碍。本研究在大豆浓缩蛋白对鱼粉的最高替代比例设定为57%时,与对照组相比,试验组在成活率指标、特定生长率指标和增重率指标上都没有明显的差别,这与大部分虾饲料中大豆蛋白替代试验研究结果不一致。以上研究结果相互之间均有些差异,这可能与试验所选用的养殖品种,饲料配方、试验环境等有着紧密的关系。另外,本试验的最高替代比例为57%,在本试验条件下,过高的替代比例是否对南美白对虾的生长有影响还有待于进一步验证。
3.2 大豆浓缩蛋白替代红鱼粉对南美白对虾营养成分的影响
水产动物的营养成分代表了水产动物将饲料营养向自身营养的转化水平,反映了水产品质量的差异。本研究用28.5%和57%的大豆浓缩蛋白替代红鱼粉,与对照组相比,试验组南美白对虾的水分指标、粗蛋白指标、粗脂肪指标、灰分指标都没有明显的差别,这表明在本试验条件下大豆浓缩蛋白替代部分红鱼粉不会对南美白对虾的产品质量产生显著影响。在陈佳楠[7]和Chen等[9]对凡纳滨对虾的实验研究中,随着大豆浓缩蛋白替代率的增加,凡纳滨对虾的粗蛋白质含量呈现逐渐下降走势,脂肪却出现升高趋势;在刘韬[12]对凡纳滨对虾的替代试验中,随着发酵豆粕添加量的增加,凡纳滨对虾脂肪含量呈现下降趋势。而在本试验研究中,随着大豆浓缩蛋白替代比例的提高,南美白对虾的水分、蛋白质、脂肪指标均未受到影响,灰分有下降趋势,但3个试验组间也没有明显的差异。需要说明的是,本试验在对南美白对虾做全虾营养成分分析时,为了检测各试验组的实际营养成分,在检测脂肪含量时没有对全虾样进行烘干,而是在高水分下检测的脂肪含量,实测的脂肪含量较低,所以存在的检测误差会偏大,这也许是造成本试验的脂肪指标与陈佳楠[7]和Chen等[9]得出的脂肪的变化趋势不一致的一个重要原因。
3.3 大豆浓缩蛋白替代红鱼粉对南美白对虾血液指标的影响
生物的健康状况可以通过该生物的血液指标直观地反映出来[13]。在本试验中,用28.5%和57%的大豆浓缩蛋白替代红鱼粉,试验组与对照组相比,南美白对虾的谷丙转氨酶指标没有明显差异。在谷草转氨酶指标上表现为递增趋势,但3组间也没有明显的差异。试验在谷丙转氨酶指标上的研究结果与邹文超[8]对凡纳滨对虾的研究结果是一致的。而且在邹文超[8]对凡纳滨对虾的研究试验中,即使大豆浓缩蛋白对鱼粉蛋白的替代比例达到了全量替代,试验组和对照组的谷丙转氨酶指标仍然没有呈现明显的区别。在邹文超[8]的试验研究中,当大豆浓缩蛋白对鱼粉蛋白的替代比例达到50%时,试验组的谷草转氨酶值开始下降但与对照组间没有明显的差别,当替代比例达到了全量替代,试验组的谷草转氨酶值下降到与对照组呈显著性差异。这与本试验结论的趋势是完全相反的,本试验的最高替代比例是57%,而且随着替代比例的提高,谷草转氨酶值呈现上升的走势,根据本试验结果的走势,推测在本试验条件下,更高比例的替代会使试验虾体的谷草转氨酶指标继续升高,并且最终出现差异性。
超氧化物歧化酶又被大家俗称为“肝蛋白”,在水生动物体上,其主要的职责是清除水生动物代谢产生的“垃圾”,其水平高低能直观体现出生物体衰老的程度[14]。本研究用28.5%和57%的大豆浓缩蛋白替代红鱼粉,试验组与对照组相比,随着替代量的增加,南美白对虾的超氧化物歧化酶指标表现为递减趋势,而且3组间差异显著。说明在本试验条件下,大豆浓缩蛋白代替部分红鱼粉影响了南美白对虾的抗衰老能力。该试验结果与邹文超等[8]在凡纳滨对虾和斜带石斑鱼饲料中大豆浓缩蛋白替代鱼粉蛋白的试验结果不一致。在邹文超等[8]的试验研究中,在最高替代比例高达100%时,试验组和对照组在超氧化物歧化酶指标上仍无显著性差异。但杨景丰等[6]在罗氏沼虾饲料中用发酵豆粕替代鱼粉的实验研究中表明,随着替代比例的不断提高,超氧化物歧化酶指标呈现出先升后降的走势。针对以上不同的试验结论,还需要开展更多的相关试验来进行验证。
总抗氧化能力是生物体整体抑制自由基或间接消耗掉容易生成自由基物质的总的能力。总抗氧化能力指标数值越高说明该生物体抵抗衰老的能力就会越强,与此同时也能够侧面反映出生物体的健康程度[15]。本研究用28.5%和57%的大豆浓缩蛋白替代红鱼粉,试验组与对照组相比,随着大豆浓缩蛋白替代量的增加,南美白对虾的总抗氧化能力指标表现为递减趋势,但是没有表现出显著性差异。从试验结果中可以看出,尽管试验组没有呈现出明显的差异性,但随着大豆浓缩蛋白替代比例的增加,总抗氧化能力指标呈现出下降的走势,根据本实验结果的走势,推测在本试验条件下,更高比例的替代会使试验虾体的总抗氧化能力指标继续下降,并且最终出现差异性。
4 结论
在现有的试验条件下,大豆浓缩蛋白替代南美白对虾饲料中57%以内的红鱼粉,同时添加2%的鱿鱼膏作为诱食剂,对南美白对虾的生长,饲料利用率、营养成分、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总抗氧化能力等均无显著性影响,但是与对照组相比,随着替代比例的上升,超氧化物歧化酶指标表现出明显的差异性。由此得出,在本试验条件下,南美白对虾的生长、营养成分等指标受到的影响均不显著,但南美白对虾的健康水平随着替代比例的增加而呈现降低趋势。