乌鳢营养需求研究进展

姜大丽 李治国 姜永杰 刘 敏 张海涛

（广东恒兴饲料实业股份有限公司，农业农村部华南水产与畜禽饲料重点实验室，广东湛江524000）

乌鳢（Channa argus），又称生鱼、黑鱼、乌鱼、雷鱼、乌棒、蛇头鱼、火头等，隶属于鲈形目，鳢科，鳢属，广泛分布于我国南北淡水水域中。乌鳢体长而圆，呈圆筒状，尾部稍侧扁，头尖而扁平，眼小，吻短圆钝，口大，鳞片细而黑，有斑点花纹，属于底栖肉食性凶猛鱼类，喜欢生活在水草丛生的静水或者微流水水区，跳跃能力强，鱼种（6.6～10.0 cm）能跳出水面约0.3 m，而成鱼则能达到1.5 m以上[1]。乌鳢的适应能力强，生长迅速，对水质的要求低，能呼吸空气。乌鳢是我国珍贵的本土经济鱼类，因其骨刺少，含肉率高，肉质鲜美，且肌肉中含有丰富氨基酸和花生四烯酸等[2]，对于外科伤口的愈合有显著的作用[3-4]，日益受到消费者的喜爱，市场需求不断扩大。

从20 世纪60 年代乌鳢人工繁育技术取得成功，我国就开始养殖乌鳢；90年代后由于人工育苗技术的发展，针对乌鳢的各项研究不断开展[5-7]，乌鳢养殖进入发展期；21 世纪后，随着乌鳢配合饲料的不断发展应用，乌鳢养殖逐步提高；但近几年随着乌鳢病害及价格的影响，乌鳢养殖量整体呈下降趋势，2017 年全国乌鳢养殖量48.31 万吨，2018 年的45.93 万吨，2019年的46.20 万吨，养殖区域主要集中在广东（占38.27%）、山东（占11.88%）、浙江（占9.26%）[8-9]。

1 乌鳢营养需求研究进展

1.1 乌鳢的蛋白质营养研究

1.1.1 蛋白质需求

蛋白质是所有生物体结构中必不可少的组成部分，是饲料配方中最昂贵的一种营养素，也是影响鱼体生长性能和饲料利用最重要的因素[10]。肉食性鱼的生长会随着饲料中蛋白含量的增加而增加，但是，饲料中过多的蛋白含量会被作为能量代谢，且增加了含氮的排泄物，这可能会对鱼体生长有损害作用[11]。因此，精准确定不同鱼种的饲料蛋白需求对于养殖很重要。

目前，关于乌鳢的蛋白质需求已有较多研究。聂国兴等[12]采用正交试验L9（34）方法，以酪蛋白为蛋白源，豆油为脂肪源，设置4因素（蛋白、脂肪、糖类和有效磷）3水平共9组饲料，在室内水泥池以50 g乌鳢幼鱼为养殖对象，结果发现乌鳢饲料的最适蛋白含量为40%。曹振杰等[13]采用类似于聂国兴的方法对乌鳢幼鱼的研究发现，其饲料的适宜粗蛋白为45%，脂肪为8%，糖类为20%，混合无机盐为2%。Sagada等[14]以鱼粉、豆粕和猪肉粉为蛋白源，通过添加鱼油调节不同脂肪水平，设计了45%、48%和51% 3 个蛋白梯度和9%、12%和15%三个脂肪梯度，共9组饲料，以初始重量为15.78 g的乌鳢幼鱼进行8周的养殖试验，根据增重率、饲料效率和蛋白质利用指标，乌鳢幼鱼的适宜蛋白水平为48%，脂肪为12%～15%。Samantaray等[15]以鱼粉为主要蛋白源，植物油为脂肪源调节能量水平，设置四个蛋白水平（35%、40%、45%和50%）和3个能量水平（1 672、1 839.2 kJ/100 g 和2 006.4 kJ/100 g），共12 组饲料。通过8 周的养殖试验发现，乌鳢幼鱼（12 g）在蛋白含量40%，能量1 839.2 kJ/100 g，脂肪含量13%（P/E：21.7 mg 蛋白/kJ）时有最好的生长性能、饲料效率和蛋白质效率。李贵雄[16]以鱼粉和豆饼为蛋白源设置粗蛋白为32%、34%、36%、38%、40%、42%和44%的7 组饲料，在水泥池中以初始重量15.45 g 的乌鳢幼鱼为养殖对象开展1 个月的养殖试验，以体长的相对增长率和体重的相对增重率为评价指标，经折线模型分析得到饲料中最适蛋白水平为40%，且饲料中动植物蛋白比例为1∶0.52 时生长性能和饲料利用能力最佳。王桂芹等[17]以鱼粉为蛋白源，设置3 个蛋白水平（39%、43%和47%）和3 个维生素B6水平（6、18 mg/kg 和32 mg/kg）的9 组饲料，在网箱中养殖乌鳢幼鱼（10.6 g）2个月，发现饲料蛋白达到43%～47%后，特定生长率和增重率显著高于39%蛋白组。朱兴华等[18]以鱼粉为蛋白源，以鱼油、大豆油、糊精和面粉为能源，设置3 个蛋白水平（39%、43%和47%）和三个能量水平（14.5、16.0 MJ/kg和17.5 MJ/kg）的9种配合饲料，在池塘网箱中以乌鳢幼鱼（10.92 g）为养殖对象养殖2 个月，以特定生长率、蛋白质效率和饲料系数为评价指标时，发现适宜蛋白水平为43%，能量水平16.4 MJ/kg，蛋能比23.3 g/MJ。综上所述，乌鳢幼鱼配合饲料中蛋白质适宜添加水平为40%～47%。但关于乌鳢其他生长阶段(中成鱼和成鱼期)的蛋白需求研究还比较欠缺。

1.1.2 氨基酸需求

动物在合成蛋白质的过程所需要的氨基酸，一部分可由体内代谢合成提供，称为非必需氨基酸；另一部分则在动物体内不能合成或合成的量不能满足动物的生理需要，而必须由饲料提供，这部分氨基酸称为必需氨基酸（EAA），缺乏必需氨基酸，水产动物会出现活动力降低，食欲减退，吃进饵料后又会吐出来等现象[19-20]。现如今植物蛋白越来越多地应用于配合饲料中，相比于鱼粉，植物蛋白存在氨基酸不平衡和必需氨基酸不足的问题，因此对于研究鱼体氨基酸需求尤为必要。聂国兴等[12]通过分析动物体蛋白的必需氨基酸含量，基于饲料氨基酸谱与饲养对象体蛋白氨基酸谱推测出乌鳢必需氨基酸的需要量（精氨酸2.65%、组氨酸0.89%、异亮氨酸1.87%、亮氨酸3.51%、赖氨酸3.78%、蛋氨酸1.06%、苯丙氨酸1.72%、酪氨酸1.96%、缬氨酸1.99%）。尹东鹏等[21]以添加赖氨酸0～2%（饲料中赖氨酸含量为1.94%～3.94%）的6 组等氮等能（粗蛋白质43%、能量18.5 MJ/kg）饲料饲喂乌鳢幼鱼（5.96 g），以特定生长率为评价指标，通过折线模型得出其赖氨酸的适宜需要量为2.87%，占饲料蛋白的6.65%。另外根据乌鳢幼鱼肌肉必需氨基酸的组成模型，通过A/E 法[A/E 值=[某种EAA 含量/总EAA 含量（包括酪氨酸和半胱氨酸）]×100，某种氨基酸需要量=(赖氨酸需要量×某氨基酸A/E 值)/赖氨酸的A/E值]推算出乌鳢幼鱼其他必需氨基酸的需要量分别为：精氨酸1.90%、亮氨酸1.34%、异亮氨酸1.39%、蛋氨酸+半胱氨酸1.2%、苯丙氨酸+酪氨酸2.71%、苏氨酸1.49%、缬氨酸1.44%、组氨酸0.76%。孔祎頔等[22]通过添加不同比例丙氨酸-谷氨酰胺和精氨酸，配成7种等氮等能（粗蛋白42.5%，能量18.5 MJ/kg）的饲料，用乌鳢幼鱼进行8 周的养殖试验，以增重率、饲料效率和免疫指标为评价标准，结果发现饲料中适宜的丙氨酸-谷氨酰胺和精氨酸添加范围分别为3.0～3.4 g/kg和12.0～13.75 mg/kg。关于乌鳢氨基酸需求量的研究较少（见表1），且大多是推测值，对于乌鳢必需氨基酸的需求量有待研究。此外，关于雌雄乌鳢肌肉的氨基酸组成见表2，以供研究参考。

表1 乌鳢的氨基酸需求

表2 乌鳢肌肉氨基酸组成(鲜重%)(姜巨峰等，2012)[23]

1.2 乌鳢的脂类营养研究

脂肪是鱼体非蛋白能量的主要来源，已被证实能起到蛋白质节约作用和提高蛋白质的利用效率。脂肪中含有鱼体必需脂肪酸，并且可以作为脂溶性维生素的载体，促进其吸收利用[24]。研究结果表明，乌鳢幼鱼配合饲料中粗脂肪适宜水平在8%～13%之间（见表3），乌鳢配合饲料中可适当通过提高脂肪水平，降低蛋白水平来节约饲料成本。关于乌鳢对脂肪酸的需求目前仍未见报道，饲料中适宜高不饱和脂肪酸及DHA/EPA比率有待进一步研究，表4是乌鳢肌肉脂肪酸组成，以供研究参考。

1.3 乌鳢对碳水化合物的需求研究

不同水产动物对糖类的消化利用存在极大差异，相比于脂肪，肉食性鱼类利用碳水化合物作为能量消耗的能力较弱[26]。聂国兴等[12]采用正交试验L9（34）方法，以糊精为糖源进行乌鳢养殖试验。结果表明，乌鳢最适宜糖类添加水平为16%。曹振杰等[13]采用类似于聂国兴等[12]的方法对乌鳢幼鱼进行研究，发现其饲料的适宜糖类为20%。侯涌等[27]在膨化饲料中添加不同水平面粉（13%、16%和19%）与冰鲜鱼组对比，发现乌鳢的生长性能受到显著影响，并且其生长性能随着饲料中面粉含量的增加而降低，这可能是由于乌鳢的食性决定的，乌鳢属于肉食性鱼类，其消化道较短，而天然食物中缺少糖类，造成乌鳢肝脏和肠道中淀粉酶活性显著低于草食性鱼类，而且乌鳢对于高血糖的调节能力很差，在摄食后很容易出现持久高血糖现象，进而导致乌鳢的生长下降。马霞等[28]研究发现，在乌鳢饲料中木薯粉能够替代乌鳢膨化饲料中50%面粉而对鱼体（50 g）生长和肝脏性能没有影响。目前，对乌鳢糖类需求的研究较少，初步得出乌鳢饲料的适宜糖类水平为16%～20%，而关于不同生长阶段对不同糖源的需求及耐受能力的研究也缺少，有待进一步研究。

表3 乌鳢的脂肪需求

表4 乌鳢肌肉脂肪酸组成（干重样品%）（周朝伟等，2018）[25]

1.4 乌鳢对微量营养素的需求研究

维生素是维持鱼体生长、发育和繁殖所必需的微量小分子有机化合物。动物对维生素需要量很少，每日所需量仅以mg 或μg 计算，属于必需的微量营养素。对于多数维生素，动物本身没有全程合成的能力，或合成量不足以满足营养需要，主要依赖于食物的供给[29]。王桂芹等[17]以鱼粉为蛋白源，试验设置3 个蛋白水平（39%、43%和47%）和3个维生素B6水平（6、18 mg/kg和32 mg/kg）组成的9组饲料中。实验结果表明，不同蛋白水平下，32 mg/kg 维生素B6的添加量相比于6 mg/kg 的添加，均显著增加了乌鳢的特定生长率、蛋白质效率和饲料效率。该研究发现，低蛋白水平下乌鳢对维生素B6的需要量较低，而高蛋白水平下乌鳢对维生素B6需要量较高，因此随着饲料蛋白水平的增加，应适当增加维生素B6的添加量来增加蛋白质的沉积，促进蛋白质和脂肪的代谢，从而提高蛋白质利用效果，提高鱼体肌肉品质。但是，其他对乌鳢生理功能有重要作用的维生素尚未见相关报道。

水产动物与其他养殖动物一样，需要吸收矿物质元素满足骨骼生长发育、代谢调节等需要，动物体所需矿物质分为微量矿物元素（低于50 mg/kg）和常量矿物元素（高于50 mg/kg）[29]。研究结果表明，乌鳢最适宜有效磷添加水平为0.8%[12]。饲料中适宜混合无机盐含量为2%[13]。目前，关于乌鳢对不同矿物质需求的报道很少，需要进一步研究。

2 乌鳢配合饲料研发

2.1 乌鳢对几种饲料原料的消化率

消化吸收率是指动物从食物中所消化吸收的部分占总摄入量的百分比。消化率是评价饲料营养价值的重要指标。我国饲料原料品种繁多，营养成分差异大，水产动物对于不同原料的消化吸收率差异很大，因此配合饲料研发中研究水产动物对不同原料的消化率是很有必要的。刘红梅[30]利用体外消化的方法，采用酶粗液对不同种类的饲料原料进行离体消化率测定，测定了乌鳢对鱼粉、豆粕、酱糟和藻粉的消化率，发现乌鳢的胃、肠、幽门盲囊对这四种饲料的干物质离体消化率在胃中鱼粉＞酱糟＞豆粕＞藻粉；肠和幽门盲囊对鱼粉和豆粕的干物质离体消化率较高，酱糟次之，藻粉最低；乌鳢整个消化道对鱼粉、豆粕、酱糟和藻粉的平均消化能力为鱼粉＞豆粕＞酱糟＞藻粉。

2.2 乌鳢配合饲料鱼粉替代的研究

鱼粉仍然是当今水产养殖业中的主要蛋白原料，但是由于鱼粉价格和供应的不稳定，越来越多的研究及饲料企业开始寻求其他动植物蛋白源来替代鱼粉[31-33]。近年来，国内外关于乌鳢饲料中鱼粉替代的研究较多。张琴等[34]研究三种肉骨粉（澳大利亚、乌拉圭和国产肉骨粉）替代30%鱼粉对乌鳢幼鱼（13.31 g）生长性能的影响。结果表明，澳大利亚肉骨粉替代30%鱼粉时，乌鳢幼鱼的存活率、特定生长率、饵料系数、蛋白质效率、肥满度、肝体比和脏体比与对照组没有显著差别。而另外两种肉骨粉组的生长性能和饲料利用率显著低于对照组。苗淑彦等[35]发现35%以上豆粕替代鱼粉显著影响乌鳢的生长性能和肠道内的产蛋白酶好氧菌数量和产蛋白酶能力；而左亚男等[36]在膨化大豆蛋白替代鱼粉试验中发现，膨化大豆蛋白在添加蛋氨酸的前提下替代量为60%～80%，80%替代时影响鱼的肝脏代谢，但对生长性能没有影响，仅100%替代时乌鳢幼鱼的增重率、饲料系数、肠道消化酶活性显著下降，此结果一定程度说明膨化工艺和添加蛋氨酸对豆粕利用有一定改善作用；朱锦裕等[37]用豆粕替代鱼粉进行21 d 养殖后发现，豆粕可以替代50%鱼粉而不影响乌鳢生长性能。水产动物对于豆粕的耐受程度与养殖周期有一定关系，这可能也是造成替代水平差异的原因之一；张鑫等[38]发现豆粕替代水平超过20%时，乌鳢特定生长率和蛋白质效率受影响，肠道受损，蛋白酶活性下降；Tran等[39]在豆粕替代水平达30%时，补足蛋氨酸、赖氨酸和苏氨酸后，对乌鳢生长性能、饲料利用率和存活率没有影响。综上所述，动植物蛋白对乌鳢配合饲料中鱼粉蛋白的最适替代水平为20%～60%（见表5）。然而，乌鳢配合饲料中鱼粉的替代研究主要集中在豆粕对鱼粉的替代上，其他动植物蛋白源的替代研究相对较少。

表5 乌鳢配合饲料中的鱼粉替代研究

鱼粉替代后往往会引起鱼体摄食下降，生长减缓，饲料利用率低等一系列问题[40]，这主要是由于：①植物蛋白中含有的大量抗营养因子（肌醇六磷酸、大豆凝集素、皂苷等）和败风味物质[41]，降低了饲料适口性和诱食性，通过影响摄食和消化水平来影响生长[42]；②替代鱼粉后导致氨基酸不平衡，影响鱼体对饲料的利用[43-45]；③有些鱼类特别是肉食性鱼类由于体内缺乏相应的消化酶，从而导致对这些蛋白替代饲料的利用率降低[46]。解决以上问题的方法包括：通过添加晶体氨基酸或多种蛋白源混合替代来平衡替代后饲料中的氨基酸；运用一定饲料加工工艺（加热、膨化、发酵、酶解等）除去部分抗营养因子、提高饲料消化吸收率；添加促摄食物质提高鱼类采食量、促进饲料消化吸收和利用[47]。

2.3 乌鳢的饲料添加剂应用

近年来，在水产养殖中抗生素的应用一直备受关注。欧洲农业委员会早在2007年提出全面禁用抗生素目标，目前我国开始实行无抗养殖，绿色添加剂的应用将迎来更广阔的市场，绿色添加剂具有增强饵料诱食性，提高水产动物胃肠道消化能力，进而提高饲料效率；改善水产动物肝脏和肠道健康，提高机体免疫力；提高水产动物肌肉品质等作用。水产饲料添加剂主要有营养性添加剂和非营养性添加剂两大类[48]。营养性添加剂主要是补充饲料中不能满足机体生长所需的营养物质[49]。Tran等[39]在鱼粉替代试验中发现豆粕的最高替代水平是30%，而饲料中添加1%的牛磺酸后豆粕能替代40%的鱼粉而不影响乌鳢幼鱼生长性能。非营养性添加剂是指添加一些具有促进水产动物消化吸收、生长发育、提高饲料品质及提高水产动物免疫力的非营养物质。当前水产养殖中应用较多的有中草药提取物、微生态制剂、生物酶制剂、诱食剂等[50-52]。

目前关于乌鳢饲料非营养性添加剂的研究较多。主要集中在四个方面。①生物酶制剂的研究。Tran等[39]发现饲料中添加0.02%的植酸酶能使豆粕替代水平提高约10%，这可能是由于植酸酶能释放出豆粕中的植酸磷，降低植物蛋白中抗营养因子对鱼体消化吸收的不利影响；②微生态制剂的研究。饲料中分别添加0.1%嗜酸乳酸杆菌、1%酵母或0.1%β-葡聚糖均能显著提高乌鳢幼鱼（10 g）的增重率、蛋白质效率、饲料效率和特异性免疫力，而添加1%半乳寡聚糖或0.2%甘露聚糖能显著提高乌鳢幼鱼免疫力，改善鱼体健康，防止病原入侵[53]。饲料中添加1%活性酵母或0.01%嗜酸乳酸杆菌无论是持续饲喂16周，还是饲喂8 周后再接着饲喂无添组8 周，都能显著改善乌鳢幼鱼（22.38 g）的生长性能、消化能力以及非特异性免疫力[54]；③植物提取物的研究。添加40 mg/kg 的沙葱类黄酮能显著促进乌鳢幼鱼（10 g）的免疫、抗氧化能力、调节免疫相关基因的表达，从而促进其生长性能和抗病性[55]；100～200 μg/mL的沙葱黄酮在乌鳢体外试验中发现能有效提高乌鳢淋巴细胞活性、抗氧化能力、调节机体免疫应答以及免疫相关因子的表达[56]；④诱食剂的研究。董书阁等[57]运用二道生理仪器记录法测出DMPT（二甲基-β-丙酸噻亭）、鱼溶肽蛋白、甜菜碱和肌醇对乌鳢的诱食效果较好，经过正交试验得出四种诱食剂的复合添加量为0.075% DMPT、0.12%鱼溶肽蛋白、5.5%甜菜碱、0.1%肌醇；陈启亮等[58]进行迷宫试验对一些诱食剂进行排序发现，对于乌鳢的诱食效果从强到弱分别为蚯蚓粉、鱼溶浆、DMPT、乌贼粉、大蒜素、氨基酸、陈皮、核苷酸、甘草、丁香和香草，其中鱼溶浆、蚯蚓粉、DMPT、乌贼粉、大蒜素的诱食效果显著好于丁香。而复合诱食剂的效果由强到弱分别为：蚯蚓粉-鱼溶浆-乌贼粉、鱼溶浆-蚯蚓粉、鱼溶浆-DMPT、大蒜素-DMPT-鱼溶浆和氨基酸-核苷酸-DMPT。以上研究可为研发乌鳢配合饲料提供参考。

3 展望

近年来，乌鳢营养需求与饲料的相关研究较多，但主要集中于幼鱼对于三大营养物质（蛋白、脂肪和碳水化合物）的需求，乌鳢幼鱼饲料中蛋白质需求为40%～47%，脂肪需求为8%～13%，碳水化合物需求为16%～20%。初步研究发现，乌鳢幼鱼饲料中添加32 mg/kg 的维生素B6、0.8%的有效磷能显著促生长。乌鳢幼鱼饲料中其他动植物蛋白源对鱼粉的可替代水平为20%～60%，且饲料中添加0.02%植酸酶或1%的牛磺酸能使豆粕对鱼粉的替代水平提高10%。

至今为止，关于乌鳢营养需求与饲料的研究仍然存在不足，其中关于必需氨基酸需求的研究较少且大多为计算值；关于乌鳢脂肪酸需求、矿物质需求、维生素需求及其糖类耐受程度的研究也较为缺乏；不同生长阶段（中成鱼和成鱼期）的营养参数研究较少；蛋白源替代主要还是集中在豆粕，对于其他价格低廉的植物蛋白源及动物蛋白源替代，脂肪源替代的研究有待加强；乌鳢作为肉食性经济鱼类，其出肉率和肌肉营养价值高，对于提高其肌肉品质的相关研究较少。针对以上问题开展进一步研究，对于促进乌鳢配合饲料的研发及乌鳢产业健康发展有重要作用。