玉米蛋白粉替代饲料中鱼粉及添加鱿鱼膏和甜菜碱对黄颡鱼摄食、生长性能和饲料利用的影响

张含乐， 解绶启， 贠 彪， 钱雪桥*

（1.广东海大集团股份有限公司畜牧水产研究中心，广东广州511400；2.中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室，湖北武汉430072）

鱼粉是水产饲料中的优质蛋白源，近年来受限于全球鱼粉的供应量下降和价格高企，寻求替代鱼粉的蛋白源成为饲料营养研究中的重点。目前，在大菱鲆（Bai等，2019）、褐点石斑鱼（周晖等，2012）、异育银鲫（王军，2011）、金头鲷（Pereira等，2003）和大黄鱼（何娇娇等，2018）等养殖品种上均有鱼粉替代的相关研究报道。玉米蛋白粉由于其供应量大和抗营养因子含量低而成为替代鱼粉的一种重要植物蛋白源。相比鱼粉而言，玉米蛋白粉也具有一些限制因素，如诱食性差、消化率低和氨基酸不平衡等，因而其在饲料中使用需要进行摄食、生长和健康等方面评价。

鱿鱼膏主要是在鱿鱼片加工过程中剩下的鱿鱼内脏经过发酵、杀菌和烘干后所得的膏状体，含有大量的甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸等游离氨基酸，具有良好的诱食性（田爱民，2012）。在中华绒螯蟹（程慧慧等，2019）、中华鳖（Sun等，2017）、异育银鲫（Xue等，2015）等水产动物中均发现饲料中添加鱿鱼膏会促进摄食。甜菜碱主要是甜菜加工的副产物，又名甘氨酸甲基内脂（冯幼等，2013），具有促进脂肪代谢、调节渗透压和抗应激等功能（周爽男等，2018），目前主要作为诱食剂添加到饲料中。研究表明，甜菜碱对水产动物具有显著的诱食作用，如虹鳟（Beklevik等，2001）、奥尼罗非鱼（朱定贵等，2011）、异育银鲫（宦海琳等，2009）、罗氏沼虾（Felix等，2009）等。

目前黄颡鱼饲料鱼粉替代的研究多集中在鸡肉粉等动物蛋白（罗嘉翔等，2017）和大豆浓缩蛋白等植物蛋白上（李晨晨等，2018），且主要以颗粒饲料形式研究幼鱼阶段替代的可行性，鲜见有膨化饲料下成鱼阶段玉米蛋白粉替代鱼粉及后添加鱿鱼膏和甜菜碱对黄颡鱼生长影响的相关报道。因而本研究以黄颡鱼成鱼为研究对象，研究玉米蛋白粉替代鱼粉对黄颡鱼摄食、生长性能和饲料利用的影响以及在低鱼粉高玉米蛋白粉饲料中探讨添加鱿鱼膏和甜菜碱对黄颡鱼生长性能和饲料利用的影响。

1 材料与方法

1.1 玉米蛋白粉替代鱼粉试验

1.1.1 配方设计与饲料制作 以鱼粉、鸡肉粉、猪肉粉和豆粕等为蛋白源，面粉为糖源，豆油为脂肪源，配制6种等蛋等脂的饲料。以含30%鱼粉为对照组（C1组），在对照组基础上用玉米蛋白粉分别替代10%、15%、20%、30%和40%鱼粉为5个试验组（C2、C3、C4、C5、C6组）。饲料原料经超微粉碎机粉碎后过80目筛，之后按照饲料组成称取各种饲料原料采取逐级扩大法混合均匀，再加入豆油揉搓混合均匀，最后将以上原料充分调质后用双螺杆挤条机制成粒径为3 mm的膨化浮性饲料并烘干保存。试验饲料组成和营养水平见表1，饲料氨基酸组成见表2。

1.1.2 饲养管理 养殖试验在广东海大集团试验基地进行，试验所用黄颡鱼苗购买自佛山当地养殖户。正式开始前，试验鱼首先用基础饲料暂养2周，适应试验环境和试验料。正式养殖试验开始前，将试验鱼饥饿24 h，之后选择其中健康且规格接近的2400尾黄颡鱼[初重（105±0.23）g]进入浮式网箱（2m×2m×2m），随机分到24个网箱，每个网箱100条鱼。开始同时取5条鱼保存于-20℃，用于分析鱼体组成。每种试验料喂4个网箱，每天饱食投喂两次（6:00和18:00）。每天记录每个网箱的投喂量、死鱼数量和重量。养殖试验周期为8周，期间水温为24～30℃，溶氧水平大于7 mg/L。

表1 试验饲料组成及营养水平（饲料干重）%

表2 试验饲料必需基酸组成（饲料干重）%

1.2 鱿鱼膏和甜菜碱添加试验

1.2.1 配方设计与饲料制作 以鱼粉、鸡肉粉和豆粕等为蛋白源，面粉为糖源，豆油为脂肪源，配制6种等蛋等脂的饲料。以含30%鱼粉为对照组（S1组），在对照组基础上以玉米蛋白粉替代30%鱼粉为负对照组（S2组），在负对照组基础上分别添加1%鱿鱼膏、2%鱿鱼膏、0.5%甜菜碱和1%甜菜碱为4个试验组（S3、S4、S5、S6组）。试验饲料组成及营养水平见表3。首先饲料原料经超微粉碎机粉碎后过80目筛，之后按照饲料组成称取各种饲料原料采取逐级扩大法混合均匀，再加入豆油揉搓混合均匀，最后将以上原料充分调质后用双螺杆挤条机制成粒径为3 mm的膨化浮性饲料并烘干分组保存。

表3 试验饲料组成及营养水平（饲料干重）%

1.2.2 饲养管理 养殖试验在广东海大集团试验基地进行，试验所用黄颡鱼苗购买自佛山当地养殖户。正式开始前，试验鱼首先用基础饲料暂养2周，适应试验环境和试验料。正式养殖试验开始前，将试验鱼饥饿24 h，之后选择其中健康且规格接近的2400尾黄颡鱼[初重（100±0.15）g]进入浮式网箱（2m×2m×2m），随机分到24个网箱，每个网箱100条鱼。每种试验料喂4个网箱，每天饱食投喂两次（6:00和18:00）。每天记录每个网箱的投喂量、死鱼数量和重量。养殖试验周期为8周，期间水温为24～30℃，溶氧水平大于7 mg/L。分鱼当天随机取5条鱼保存于-20℃，用于分析初始鱼体组成。

1.3 样品采集与测定 养殖试验结束后，所有鱼饥饿24 h，用丁香酚麻醉后对每个网箱鱼进行称重，并记录每个网箱中鱼的尾数，计算生长性能指标。每个网箱取3尾鱼保存于-20℃，用于分析鱼体组成。每个网箱另取3尾鱼，分别测定其体重和体长用以计算肥满度，然后解剖取出内脏团和肝脏并称重，分别计算脏体比和肝体比。

本研究中常规营养组成包括饲料和鱼体的水分、粗蛋白质、粗脂肪。常规营养组成指标的测定依据AOAC方法进行，采用将样品在105℃烘干至恒重的方法测定饲料和全鱼水分含量；饲料和全鱼粗蛋白质含量采用凯氏定氮方法进行测定（2300-Auto-analyzer，FOSS，Hillero/d，Denmark）；饲料和全鱼粗脂肪含量采用索式抽提法（36680-analyzer，BUCHI，Flawil Switzerland）测定。饲料氨基酸采用日立8900全自动氨基酸测定仪进行测定。

1.4 计算和统计方法

成活率/%=终末鱼的尾数/初始鱼的尾数×100；

增重率/%=（末体重-初体重）/初体重×100；

肝体比/%=肝重/体重×100；

肥满度/（g/cm3）=体重/体长3×100；

摄食率/（%/d）=摄食总重/[（末体重+初体重）/2]/养殖天数；

饲料系数=摄食总重/（末体重-初体重）×100；

蛋白质沉积率/%=（末体重×末鱼体蛋白含量-初体重×初鱼体蛋白含量）/（摄食总量×饲料蛋白含量）×100；

脂肪沉积率/%=（末体重×末鱼体脂肪含量-初体重×初鱼体脂肪含量）/（摄食总量×饲料脂肪含量）×100。

试验结果采用SPSS 18.0进行统计分析，先进行单因素方差分析（One-way ANOVA），当组间差异显著时用Tukey检验进行多重比较。当P＜0.05时，认为差异显著，数据以“平均值±标准误”形式表示。

2 试验结果

2.1 玉米蛋白粉替代鱼粉试验

2.1.1 摄食和生长性能 饲料玉米蛋白粉替代鱼粉对黄颡鱼摄食和生长性能影响见表4。不同饲料处理对成活率无显著影响（P＞0.05）；当玉米蛋白粉替代0～20%鱼粉时，黄颡鱼增重率差异不显著（P＞0.05），当替代比例增加到30%时增重率显著下降23.9%（P＜0.05）；玉米蛋白粉替代0～20%鱼粉不会显著影响黄颡鱼的摄食率（P＞0.05），但是当饲料中玉米蛋白粉替代鱼粉的比例达到30%时，摄食率显著下降11.2%（P＜0.05）。

表4 不同饲料对黄颡鱼生长性能的影响

2.1.2 饲料利用 饲料玉米蛋白粉替代鱼粉对黄颡鱼饲料利用影响见表5。当鱼粉替代比例不高于20%时，各组饲料系数差异不显著（P＞0.05），当替代比例大于30%时，黄颡鱼饲料系数显著增加到1.5以上（P＜0.05）；此外，当玉米蛋白粉替代鱼粉比例不高于20%时，黄颡鱼蛋白质沉积率和脂肪沉积率在替代各组间没有显著性差异（P＞0.05），但当玉米蛋白粉替代鱼粉比例达到30%以上时，蛋白质沉积率和脂肪沉积率显著下降21.1%和22.9%（P＜0.05）。

表5 不同饲料对黄颡鱼饲料利用的影响

2.1.3 形体指标和鱼体营养组成 饲料玉米蛋白粉替代鱼粉对黄颡鱼形体指标和鱼体营养组成影响见表6。肝体比、脏体比随着玉米蛋白粉替代呈增加趋势但差异不显著（P＞0.05），玉米蛋白粉替代鱼粉对鱼体肥满度无显著影响（P＞0.05）；当玉米蛋白粉替代0～15%鱼粉时，黄颡鱼体蛋白含量无显著差异（P＞0.05），当替代比例逐渐增加到20%时鱼体蛋白含量显著下降（P＜0.05）；各处理间鱼体脂肪含量无显著差异（P＞0.05）。

表6 不同饲料对黄颡鱼形体指标和鱼体组成的影响

2.2 鱿鱼膏和甜菜碱添加试验

2.2.1 摄食和生长性能 饲料玉米蛋白粉替代鱼粉对黄颡鱼摄食和生长性能影响见表7。不同饲料处理对成活率无显著影响（P＞0.05）；当玉米蛋白粉替代30%鱼粉时，负对照S2组黄颡鱼增重率较对照组显著下降35.4%（P＜0.05），相对负对照组，摄食添加鱿鱼膏饲料的S3、S4组增重率无显著变化（P＞0.05），摄食添加0.5%和1%甜菜碱饲料的S5、S6组黄颡鱼增重较负对照组显著提升33.9%和34.9%，但仍显著低于对照组（P＜0.05）；负对照组黄颡鱼摄食率为1.09%，显著低于对照组，饲料中添加鱿鱼膏对黄颡鱼摄食无显著影响（P＞0.05），但0.5%和1%甜菜碱添加组摄食较负对照组显著提升8.3%和9.2%（P＜0.05）。

表7 鱿鱼膏和甜菜碱添加对黄颡鱼生长性能和摄食的影响

2.2.2 饲料利用 饲料玉米蛋白粉替代鱼粉对黄颡鱼饲料利用影响见表8。当玉米蛋白粉替代30%鱼粉时，黄颡鱼饲料系数显著增加到1.46（P＜0.05），饲料中添加鱿鱼膏对饲料系数无显著影响（P＞0.05），但0.5%和1%甜菜碱添加与负对照组相比饲料系数显著降低（P＜0.05）。饲料中玉米蛋白粉替代鱼粉降低了黄颡鱼蛋白质沉积率和脂肪沉积率（P＜0.05），饲料中玉米蛋白粉替代鱼粉后添加鱿鱼膏与负对照组蛋白质效率、蛋白质沉积率和脂肪沉积率没有显著性差异（P＞0.05），饲料中添加0.5%和1%甜菜碱可以提升黄颡鱼蛋白沉积率和脂肪沉积率（P＜0.05）。

表8 鱿鱼膏和甜菜碱添加对黄颡鱼饲料利用的影响

2.2.3 形体指标和鱼体营养组成 饲料中玉米蛋白粉替代鱼粉对黄颡鱼形体指标和鱼体营养组成影响见表9。各处理间肝体比、脏体比和肥满度无显著差异（P＞0.05）；当玉米蛋白粉替代30%鱼粉时，黄颡鱼体蛋白显著下降（P＜0.05），饲料中添加鱿鱼膏对鱼体粗蛋白质含量无显著影响（P＞0.05），但添加0.5%和1%甜菜碱后，鱼体粗蛋白质含量显著高于对照组（P＜0.05）；各处理间鱼体脂肪含量无显著差异（P＞0.05）。

表9 鱿鱼膏和甜菜碱添加对黄颡鱼形体指标和鱼体组成的影响

3 讨论

3.1 玉米蛋白粉替代鱼粉对黄颡鱼生长和饲料利用率的效果 本研究中，玉米蛋白粉替代20%鱼粉对黄颡鱼的生长性能没有显著性影响。Men等（2014）在花鲈（Lateolabrax japonicus）的研究中发现，玉米蛋白粉在饲料中替代鱼粉比例可高达60%，Pereira等（2003）在金头鲷饲料中玉米蛋白粉替代鱼粉的研究中发现，玉米蛋白粉的替代比例最高可达60%，Luo等（2013）在军曹鱼（Rachycentron canadum）饲料中玉米蛋白粉替代鱼粉的研究中发现，替代鱼粉比例可达52.5%，何娇娇等（2018）在大黄鱼的相关研究中发现，玉米蛋白粉添加量可达到45%，上述研究与本研究中黄颡鱼饲料玉米蛋白粉可替代鱼粉比例差距较大，这可能和养殖品种以及基础饲料中鱼粉的含量有关。本研究还发现玉米蛋白粉替代水平超过30%时，黄颡鱼摄食率显著下降，这和在花鲈（Ment等，2014）、军曹鱼（Luo等，2013）和 金头鲷（Pereira等，2003）上的研究结果相似。 在植物蛋白替代鱼粉时，鱼体对植物蛋白的接受程度是必须考虑的要素，有研究指出，植物蛋白相比鱼粉缺乏促进鱼类摄食的水溶性化合物，这可能是导致较高比例玉米蛋白粉替代鱼粉后的摄食抑制现象的主要原因（刘兴旺等，2012）。鱼类通过摄食营养进行生长和代谢活动，当摄入营养下降时会导致生长性能下降，因而本试验中30%以上替代水平下的摄食下降是导致生长性能下降的原因之一。

鱼类生长性能变化除与摄入总营养量相关外，还与饲料中营养物质的利用率有关。本研究发现，当鱼粉的替代比例大于30%时，黄颡鱼饲料系数显著增加，蛋白沉积率和脂肪沉积率显著下降，这和在异育银鲫（王军，2011）、卵形鲳鲹（胡海滨等，2019）上的研究结果相似。另一方面，玉米蛋白粉中氨基酸不平衡，赖氨酸较为缺乏，随着添加量增加，饲料中赖氨酸含量逐渐降低。研究表明赖氨酸缺乏则会对肠道结构产生负面影响，从而影响饲料的吸收利用导致生长差异（张庆功，2019），故本研究中过高的玉米蛋白粉替代引发的赖氨酸不足也可能是导致黄颡鱼生长性能和饲料利用率下降的原因之一。

3.2 低鱼粉饲料中添加鱿鱼膏和甜菜碱对黄颡鱼的影响 玉米蛋白粉部分替代鱼粉会降低饲料的适口性，通常要在饲料中添加诱食剂来弥补适口性上的不足。鱿鱼膏来源于鱿鱼内脏，富含游离氨基酸和小分子肽类（田爱民，2012），具有独特的鲜腥味，是应用比较广泛的动物提取物类诱食剂。然而本研究发现，1%和2%的鱿鱼膏添加不能促进黄颡鱼摄食，这可能和基础配方中鱼粉比例（21%）较高有关，鱿鱼膏和鱼粉都属海洋源物质，在鱼粉比例较高的情况下，鱿鱼膏的促摄食效果不如低鱼粉情况下明显。

本研究发现，玉米蛋白粉替代鱼粉后添加甜菜碱的摄食率显著高于添加鱿鱼膏，添加0.5%甜菜碱可以有效促进摄食。甜菜碱属于可以提供甲基供体类的诱食剂，甲基可以作为味觉的主要配体之一（王进，2014）。在异育银鲫上研究也发现0.5%甜菜碱可以促进摄食（李志红等，2001），而虹鳟上研究表明，1.5%甜菜碱可以提高采食（李星星等，2006），这与本试验的研究结果相似。鱼类通过摄食营养进行生长和代谢活动，摄入营养不足会导致生长性能下降，本试验中添加0.5%甜菜碱后摄食提升，生长性能和饲料利用提升。黄鳍鲷上研究也表明，当投喂率从1.5%增加到2.5%时，增重率和蛋白质效率显著提升，饲料系数降低（肖伟平，2006）。在玉米蛋白粉替代不同梯度鱼粉试验中发现，增重和饲料利用的显著下降，并推测和饲料摄入下降有关；本研究进一步探索添加促进采食的甜菜碱，发现饲料中甜菜碱添加可以促进采食，进而提升增重和饲料利用，这也进一步证明保障摄食量是提高鱼粉替代比例的有效途径之一。

综上所述，饲料玉米蛋白粉替代30%及以上鱼粉会降低黄颡鱼生长性能，生长性能下降和摄食抑制有关。饲料添加0.5%甜菜碱可以改善高玉米蛋白粉带来的摄食下降问题，进而改善增重和饲料利用。