低蛋白饲料对三龄草鱼生长、血清指标和肝脏抗氧化能力的影响

■苏宝辉 高启平 曾 娟 任秀芳

（通威股份有限公司技术中心水产研究所，水产健康养殖四川省重点实验室，四川成都610041)

在鱼类饲料配方中，蛋白质是最昂贵的营养素，为鱼体生长、代谢提供氨基酸和能量，营养学策略中常用碳水化合物增加能量水平，从而降低蛋白用于供能的消耗，提高蛋白质效率[1]，减轻氮排泄对水体的污染[2-3]。饲料中常用的碳水化合物原料主要有面粉、马铃薯粉、玉米淀粉等，与蛋白质原料如鱼粉、豆粕等相比十分廉价，可降低饲料成本[4]，还有助于增加饲料的黏合性，提高在水中的稳定性[5-6]。而蛋白水平不足，碳水化合物水平过高时，则会导致鱼的代谢紊乱，生长速度下降，降低鱼体的免疫能力[7-9]。

草鱼（Ctenopharyngodon idellus）又名鲩、草根，一种草食性鱼类，养殖历史尤为悠久，2017年，我国草鱼产量高达534.46万吨，位居我国淡水养殖鱼类品种第一[10]。草鱼是典型的草食性鱼类，各生长阶段对蛋白质的需求有所差异，研究显示，草鱼鱼苗到鱼种阶段蛋白质需求在30%～35%[11]；李彬[12]在对不同规格的草鱼蛋白需求的研究结果显示，12 g小规格草鱼的蛋白需求为31%～33%，200 g中规格草鱼蛋白需求为26%～27%，450 g 大规格草鱼蛋白需求为26%，与此同时，随着鱼类不断生长，对蛋白的需求量逐渐降低，碳水化合物的耐受能力不断增强[13]。

胡毅等[14]通过配制7组不同蛋白和碳水化合物水平试验饲料投喂大规格草鱼，当饲料蛋白质水平低于26%、碳水化合物水平高于37%，会显著降低大规格草鱼生长性能，且碳水化合物过高会对大规格草鱼的生长和健康带来不利的影响。在此基础上，本试验以3龄草鱼（规格约1 200 g）为试验对象，用面粉替代饲料中的菜粕、豆粕、玉米蛋白粉和DDGS等植物蛋白，研究提高饲料中碳水化合物，能否节约饲料配方的蛋白含量，进一步降低饲料成本，助推配方优化方案，为建立大规模草鱼的营养数据和养殖数据库奠定理论基础。

1 材料和方法

1.1 试验饲料

以基础配方（蛋白质水平30%，碳水化合物水平40%）作为对照组(H1)，豆粕、菜粕、玉米蛋白粉和DDGS 作为主要蛋白源，面粉作为主要糖源。以面粉替代对照组中的豆粕、菜粕、玉米蛋白粉和DDGS 蛋白源，配置3 种等氮等能[粗蛋白（26.4±0.12）%，总能（15.53±0.15）MJ/kg]的试验组，H2用面粉等量替代菜粕，H3 用面粉等量替代豆粕，H4 用面粉等量替代玉米蛋白粉和DDGS。饲料原料豆粕、菜粕、玉米蛋白粉、DDGS 和面粉的主要营养成分见表1。试验饲料在通威特种料公司试验料小机组上制作，饲料原料粉碎后过60 目筛，按添加量由小至大逐级混合均匀，使用膨化机制成规格为7.0 mm 的膨化饲料，烘干后收集备用，饲料配方及实测营养水平见表2。

1.2 饲养与管理

试验场所为四川省德阳市通威绵竹养殖试验基地，饲养在3 m×4 m×2 m 规格大小的网箱中，在试验开始之前先进行2周的驯化养殖，消除草鱼刚入池的应激反应。正式试验，挑选体质健壮、无病无伤、平均规格为（1 209±24.6）g的草鱼480尾，随机分为4个处理组，每个处理组4个平行，共计16口网箱，每口网箱30尾鱼，分鱼后每箱用聚维酮碘泼洒消毒。试验正式开始时，分别投喂4 种试验饲料（H1、H2、H3、H4），每日投饲4次，开始先按照体重1.5%的日投饵率进行投喂，每天分四餐投喂，时间分别为8：00、11:00、14:00及17:00，投饲量每天称取，并做好投喂记录，每周根据各试验鱼的摄食和生长情况调整投喂量。试验养殖周期为120 d，试验期间若有鱼死亡及时捞出，称重，并做好记录。试验期间水温22.1～29.1 ℃，溶氧5.11～13.48 mg/L，氨氮＜0.4 mg/L，pH 7.8～8.02，亚硝酸盐＜0.05 mg/L。光照为自然光照，叶轮式增氧机增氧。

表1 饲料配方中主要原料营养成分(%)

表2 试验饲料组成及营养成分

1.3 样品收集

试验结束后，试验鱼饥饿24 h，称量每个网箱草鱼总重，记录总尾数，用于计算增重率、成活率、饲料系数。从每个网箱随机抽取6尾草鱼，为降低对称重、抽血等过程对鱼的应激，用100 mg/L 的MS222 麻醉后，逐尾测量体长（cm）、体重（g）；随后用一次性注射器尾静脉采血，装于1.5 mL离心管中，静置1 h，在4 ℃条件下，3 000 r/min离心10 min，小心吸取上层血清，用于检测血清指标；采血后，解剖称取肝重、肠重、内脏团总重，用于肝体指数、脏体指数、肠体指数的计算；最后取背部肌肉和称重后的肝脏，用滤纸吸干水分，装于封口袋，-20 ℃保存，用于肝脏和肌肉常规成分的测定。

1.4 指标测定

饲料、肌肉、肝脏参照AOAC（1995）[15]法测定常规营养组成，将样品放入105 ℃恒温烘箱中烘干测定水分；凯氏定氮法测定粗蛋白含量；索氏抽提法测定粗脂肪含量；马弗炉550 ℃灼烧法测定粗灰分。此外，参照GB/T 6434—2006 测定粗纤维含量；饲料中无氮浸出物采用差量法计算，无氮浸出物(%)=[1-（水分+粗蛋白+粗脂肪+粗灰分+粗纤维）%]×100。

血清指标中葡萄糖(GLU)、总蛋白(TP)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(CHO)和肝脏生化指标中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和总抗氧化能力(T-AOC)均采用南京建成试剂盒方法检测。

1.5 数据计算与分析

成活率（%）=（初始鱼尾数-死亡鱼尾数）/初始鱼尾数×100

特定生长率（%/d）=（Ln末体重-Ln初体重）/试验天数×100

饲料系数=摄入的干饲料总量/体增重

蛋白质效率=体增重/蛋白质摄入量

肥满度(g/cm3)=鱼体重(g)/[体长(cm)]3×100

肝体指数（%）=肝脏重/鱼体重×100

脏体指数（%）=内脏重/鱼体重×100

肠体指数（%）=肠重/鱼体重×100

将所收集到的试验数据用Microsoft Excel作初步处理，用SPSS23.0 对各组数据进行单因素方差分析（ANOVA），采用Duncan's 进行多重比较，检验均值的差异显著性，当P＜0.05为显著性差异，试验数据用“平均数±标准差（Mean±SD）”表示。

2 结果

2.1 低蛋白饲料对三龄草鱼生长性能的影响(见表3)

由表3可知，与对照组(H1)相比，各低蛋白饲料对三龄草鱼的特定生长率无显著影响(P＞0.05)；各组成活率在97.15%～98.96%，差异不显著(P＞0.05)；各组间饲料系数没有显著变化(P＞0.05)，其中用面粉替代菜粕(H2)、玉米蛋白粉和DDGS 组(H4)对饲料系数有所降低，而面粉替代豆粕组(H3)饲料系数升高；与对照组(H1)相比，各试验组的蛋白质效率显著升高(P＜0.05)。

2.2 低蛋白饲料对三龄草鱼形体指标的影响(见表4)

如表4所示，各组间肝体指数、脏体指数、肠体指数、肥满度差异不显著（P＞0.05），与对照组（H1）相比，各试验组肥满度降低，而脏体指数、肠体指数均有不同程度提高。

表3 低蛋白饲料对三龄草鱼生长性能的影响

表4 低蛋白饲料对三龄草鱼形体指标的影响

2.3 低蛋白饲料对三龄草鱼肌肉和肝脏成分的影响（见表5）

表5 低蛋白饲料对三龄草鱼肌肉和肝脏成分的影响（%）

表5结果显示，与对照组(H1)相比，各低蛋白饲料对草鱼的肌肉的水分、粗蛋白、粗脂肪无显著影响(P＞0.05)；各组间肝脏水分含量无明显变化(P＞0.05)；其中面粉替代菜粕组(H2)肝脏粗脂肪含量有所升高(P＜0.05)。

2.4 低蛋白饲料对三龄草鱼血清指标的影响（见表6）

如表6所示，与对照组(H1)相比，各低蛋白饲料组草鱼血清中TP 含量显著降低（P＜0.05），TG 含量均存在不同程度降低，其中H3、H4 达到显著水平（P＜0.05），对CHO和GLU含量无显著影响（P＞0.05）；

各低蛋白组间，草鱼血清的TP、TG、GLU 指标差异不显著(P＞0.05)，而面粉替代玉米蛋白粉和DDGS组(H4)CHO 显著高于面粉替代豆粕组(H3)、菜粕组(H2)(P＜0.05)。

2.5 低蛋白饲料对三龄草鱼肝脏抗氧化能力的影响（见表7）

表6 低蛋白饲料对草鱼血清指标的影响

表7 低蛋白饲料对三龄草鱼肝脏生化指标的影响

如表7 所示，与对照组（H1）相比，低蛋白饲料对草鱼肝脏中的SOD、T-AOC、MDA 无显著影响（P＞0.05），其中低蛋白饲料组草鱼肝脏的SOD含量升高，T-AOC 含量降低。此外，CAT 含量升高，其中面粉替代豆粕组（H3）达到显著水平（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 低蛋白饲料对三龄草鱼生长性能的影响

相关研究表明，饲料中适量的提高碳水化物水平有助节约蛋白质和脂肪作为能量物质的消耗，提高鱼类对蛋白质的利用率[16-18]，但碳水化物水平过高会降低饲料利用率，造成鱼类肝脏的损害，威胁鱼体健康[19-20]。Gao 等[21]研究发现饲料中碳水化合物含量为25.47%时草鱼生长最快；Tian等[22]报道在饲料中蛋白质含量为23%时，草鱼对小麦淀粉的需求量不超过33%。林鼎等[23]研究发现，饲料中碳水化合物的含量为37%～56%时，草鱼能较好地利用碳水化合物而不影响其生长。本试验结果显示，用面粉替代饲料中不同种类蛋白，即提高饲料碳水化合物同时降低蛋白质含量，蛋白质效率显著升高（P＜0.05)，同时，对草鱼的特定生长率、饲料系数、成活率无显著影响。

当前，草鱼饲料中最主要的蛋白源为豆粕，生产中常用菜粕、DDGS和玉米蛋白粉等替代豆粕蛋白，而这些植物蛋白存在氨基酸比例不平衡、适口性差、抗营养因子等问题[24-26]。本试验在等氮条件下（CP 26%），面粉替代豆粕组（H3）的特定生长率最低，其饲料系数高于替代菜粕组(H2)和替代玉米蛋白粉+DDGS 组(H4)，说明在高碳水化合物低蛋白水平下草鱼对饲料的利用效果不同。林仕梅等[27]研究表明，草鱼对豆粕的蛋白消化率(87.53%)高于菜粕(86.15%)、玉米蛋白粉(68.91%)、酒糟粉(DDGS)(68.47%)。有研究显示，草鱼饲料中用DDGS替代豆粕时，饲料系数升高，特定生长率降低[28-29]；而菜粕替代豆粕时，增重率有降低趋势[30-31]。

饲料营养水平的改变，对鱼类生长可能不产生直接影响，但是会影响鱼体内器官的相对质量[32]。胡毅等[14]研究发现，当饲料碳水化合物水平高于37%、蛋白质水平低于26%时，将导致鱼体肝体指数、脏体指数、肠体指数以及肌肉和肝脏脂肪含量升高。本试验结果显示，从形体指标上看，各组间肝体指数、脏体指数、肠体指数、肥满度间差异不显著，说明用面粉替代饲料中约4%的蛋白在形态学上不会对草鱼产生显著影响。

各面粉替代组草鱼肌肉和肝脏的水分和粗蛋白含量与对照组（H1）相比差异不显著，说明面粉替代饲料中蛋白不影响草鱼肌肉中的蛋白质沉积。各不同替代组相比，面粉替代菜粕组草鱼肝脏的粗脂肪含量显著高于其他组，与脏体指数、肝体指数趋势相同，说明面粉替代菜粕时会引起草鱼内脏脂肪沉积。

3.2 低蛋白饲料对三龄草鱼血清指标的影响

血液是机体内循环系统重要组成部分，当饲料营养水平改变时，会引起动物血液内TP、TG、CHO、GLU等营养物质的改变，血清的生化指标间接反映出机体的生理代谢情况[33-34]。Panserat等[35]研究报道，虹鳟摄食高糖饲料后血液中TG 含量先升高后降低。缪凌鸿[19]等对异育银鲫的研究发现，投喂高碳水化合物水平日粮不影响鱼体血液中TP、TG、CHO、GLU 含量。胡毅等[14]研究发现，草鱼血清中TG、CHO含量随饲料中碳水化合水平增加、蛋白质水平降低而升高，能提高脂肪的代谢。而本试验结果显示，面粉替代饲料中不同蛋白，会导致草鱼血清中TP 和TG 有降低趋势，而对CHO和GLU影响不显著，与马红娜等[36]在大黄鱼中的研究结果相似。这些差异可能与使用的碳水化物原料不同、鱼的种类、大小等多方面因素有关。各面粉替代组间相比，面粉替代豆粕、菜粕、玉米蛋白粉和DDGS 对草鱼血清的TP、TG、GLU 影响不显著，说明在本试验条件下不同蛋白源的变化对草鱼代谢影响不大，而面粉替代玉米蛋白粉和DDGS 组的血清CHO 高于替代豆粕、菜粕组，可能与其饲料中面粉替代后脂肪含量减少，可消化能降低有关。

3.3 低蛋白饲料对三龄草鱼肝脏抗氧化能力的影响

肝脏是鱼类重要的代谢、解毒器官，其抗氧化能力的高低反映鱼健康状况的好坏[37]，鱼体若长期处于氧化压力下，将导致鱼体免疫系统障碍，影响鱼类健康[38]。SOD 和CAT 是生物体内能保护细胞免受氧自由基毒害作用的重要抗氧化酶[39]。本试验中，用面粉替代饲料中蛋白后，降低了蛋白水平同时提高了碳水化合物水平，对草鱼肝脏中的SOD 无显著影响，与赵永志[40]在对青鱼的研究结果一致。各面粉替代蛋白组的CAT 含量均高于对照组（H1），其中面粉替代豆粕组达到显著水平，CAT的活性增加可能与高碳水化合物水平饲料对草鱼产生了一定胁迫作用，产生了过量的氧化自由基有关，从生长情况来看，本试验结果还显示面粉替代豆粕组的饲料系数最高，特定生长率最低。MDA 是肝脏脂肪自由基反应的最终氧化产物，具有细胞毒性，反映着机体受氧化损伤的程度[41]，本试验中，用面粉替代饲料中蛋白不影响草鱼肝脏中的MDA含量，而T-AOC含量虽有一定程度降低，说明该营养水平下，替代不同蛋白对草鱼肝脏有一定胁迫作用，但未达到显著水平。

4 结论

本试验条件下，三龄草鱼（规格约1 200 g/尾）在蛋白质水平26%，碳水化合物水平45%～47%时，可以通过面粉替代不同蛋白源，达到降低饲料蛋白水平的策略。此外，从面粉替代不同蛋白的效果看，替代豆粕效果较差，在制定草鱼饲料中用碳水化合物节约蛋白方案时，建议考虑以替代菜粕、玉米蛋白粉、DDGS蛋白原料等为首选。