鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾生长性能、体组成、免疫指标和肠道消化酶活性的影响

2021-12-08罗巧华赵雅洁李洪琴顾夕章丁桂涛王光花徐奇友

动物营养学报 2021年11期

罗巧华赵雅洁李洪琴顾夕章丁桂涛王光花徐奇友* 刘匆*

(1.湖州师范学院生命科学学院，水生动物繁育与营养国家地方联合工程实验室，浙江省水生生物资源养护与开发技术研究重点实验室，湖州 313000；2.新希望六和股份有限公司，成都 610011)

我国是水产养殖大国，随着水产养殖业的快速发展，使得对鱼粉的需求量急剧增加。然而，鱼粉需求量的急剧增加、海洋渔业资源的衰退均导致了鱼粉资源的短缺，鱼粉价格不断上涨。利用合适的蛋白质源替代鱼粉，是水产养殖业可持续发展的重要途径。鱼溶浆作为鱼粉副产品，成为鱼粉的理想替代品。鱼溶浆已被用作各种海水养殖物种的饲料成分，包括欧洲鲈(Dicentrarchuslabrax)[1]、南非螺鲍(Haliotismidae)[2]和凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)[3]。研究表明，鱼溶浆不仅可以提高蛋白质的消化率和生物利用率，还可以增强水生动物的免疫机能和抗应激能力[4-6]。王春利等[7]研究表明，饲料中添加5%鱼溶浆对凡纳滨对虾的生长速度、饲料利用率和免疫机能有促进作用。鱼溶浆中含有溶解于水中的蛋白质、小分子多肽、生物胺、牛磺酸、未知生长因子以及游离氨基酸等成分，可以增强水产动物的消化吸收、免疫机能以及抗应激能力[4-6]，但关于鱼溶浆代替鱼粉对罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)的影响还未见报导。因此，本研究以罗氏沼虾为试验对象，研究不同比例鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾生长性能、体组成、免疫指标和肠道消化酶活性的影响，以期降低饲料中鱼粉的使用量，为鱼溶浆的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计与饲养管理

罗氏沼虾购自江苏数丰水产种业有限公司。试验用鱼粉和鱼溶浆由某公司提供，鱼溶浆化学组成见表1。鱼溶浆折合成12%含水量用于饲料配方，相关公式为：

营养物质含量(以88%干物质计)=实测值×0.88/(1-鱼溶浆含水量)。

对照组(FM组)饲喂添加30%鱼粉的基础饲料，试验组分别饲喂用鱼溶浆替代20%(T20组)、40%(T40组)和60%(T60组)鱼粉的试验饲料。试验饲料组成及营养水平见表2。其中，鱼粉、豆粕粉碎后过60目筛，磷酸二氢钙和微量元素预混料过80目筛，逐级混匀后，加入豆油、大豆磷脂、鱼油以及自来水再次混匀，经双螺杆挤条机加工成直径为1.5 mm的长条状，后手动搓成饲料颗粒，38 ℃烘干并保存备用。

表2 试验饲料组成及营养水平(风干基础)Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %

试验在湖州师范学院的室内控温循环水养殖系统进行，暂养1周后挑选平均体重为(4.99±0.19)g罗氏沼虾160尾，随机分成4组，每组4个重复，每个重复10尾虾。试验期43 d，每天定时定量投喂(初始投喂量为体重的4%左右，此后根据摄食情况进行相应的调整)，每天投喂2次(07:30和19:30)。并在投食1 h后吸出剩余饲料，防止水质恶化。饲养及试验期间控制水温在20～30 ℃(前4周在26～30 ℃，后2周在20～22 ℃)，24 h连续冲氧。光照为自然光周期，并且在里面放置隐蔽物，以减少罗氏沼虾的互相残杀。

1.2 测定指标及方法

1.2.1 生长性能

养殖43 d后，禁食24 h后，捞取各缸罗氏沼虾，称重并记录剩余数量，以计算罗氏沼虾的成活率(survival rate，SR)、增重率(weight gain rate，WGR)、特定生长率(specific growth rate，SGR)和饲料系数(feed conversion rate，FCR)，相关公式如下：

成活率(%)=(试验末虾尾数/试验初虾尾数)×100；增重率(%)=[(终末体重-初始体重)/初始体重]×100；特定生长率(%/d)=[(ln终末体重-ln初始体重)/试验天数]×100；饲料系数=总耗料量/(终末体重+死亡体重-初始体重)。

1.2.2 体组成

试验结束时，每组留下12只罗氏沼虾，置于-20 ℃的冰箱中保存，用于测定罗氏沼虾体组成。将保存的罗氏沼虾解冻，水分含量采用105 ℃烘箱干燥法(GB/T 6435—2006/ISO 6496:1999)测定，粗蛋白质含量采用杜马斯燃烧法(GB/T 6432—1994)测定，粗脂肪含量采用索氏抽提法(GB/T 6443—2006/ISO 6492:1999)测定，粗灰分含量采用550 ℃马弗炉灼烧法(GB/T 6438—2007/ISO 5984:2002)测定。

1.2.3 免疫指标和肠道消化酶活性

试验结束时，每组随机取3尾虾，从头胸甲处取血液，取肝胰腺，从背部抽取虾腺，血液收集到离心管中，并放置于4 ℃冰箱中静置24 h，10 000 r/min离心10 min，并吸取上清液，于-80 ℃的冰箱保存，用于血淋巴免疫指标的检测。取虾肠道及肝胰腺，于-80 ℃的冰箱保存，用于肝胰腺免疫指标和肠道消化酶活性的检测。

免疫指标测定：超氧化物歧化酶(SOD)、碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、溶菌酶(LZM)活性和丙二醛(MDA)含量均采用南京建成生物工程研究所生产的相关试剂盒进行测定，相应操作均参照说明书进行。

消化酶活性测定：淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶活性采用酶标仪进行测定，试验使用的试剂盒都购于南京建成生物工程研究所。

1.3 数据统计分析

试验数据采用SPSS 24.0软件对所有数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著者采用Duncan氏法进行多重比较，以P<0.05为差异显著。试验数据用平均值±标准差(mean±SD)表示。

2 结果

2.1 鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾生长性能的影响

由表3可知，各组之间罗氏沼虾的增重率、特定生长率、成活率和饲料系数均无显著差异(P>0.05)。

表3 鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾生长性能的影响 Table 3 Effects of replacement of fish meal by stickwater on growth performance of Macrobrachium rosenbergii

2.2 鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾体组成的影响

由表4可知，各组之间罗氏沼虾的水分、粗蛋白质、粗灰分、粗脂肪含量均无显著差异(P>0.05)。

表4 鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾体组成的影响Table 4 Effects of replacement of fish meal by stickwater on body composition of Macrobrachium rosenbergii %

2.3 鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾免疫指标的影响

由表5可知，各组之间罗氏沼虾的血淋巴SOD、LZM活性和MDA含量以及肝胰腺ACP活性均无显著差异(P>0.05)。T40组的肝胰腺AKP活性显著低于对照组(P<0.05)。

表5 鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾免疫指标的影响Table 5 Effects of replacement of fish meal by stickwater on immune indexes of Macrobrachium rosenbergii

续表5项目Items组别GroupsFM(对照Control)T20T40T60肝胰腺Hepatopancreas碱性磷酸酶AKP/(金氏单位/gprot)196.91±20.48a175.15±26.68ab106.64±8.19b174.33±29.70ab酸性磷酸酶ACP/(U/gprot)10.52±2.1310.01±3.138.86±1.9110.02±1.79

2.4 鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾肠道消化酶活性的影响

由表6可知，各组之间罗氏沼虾的肠道胰蛋白酶活性无显著差异(P>0.05)。T60组的肠道淀粉酶活性显著高于T20组(P<0.05)。T60组的肠道脂肪酶活性显著低于对照组和T20组(P<0.05)。

表6 鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾肠道消化酶活性的影响Table 6 Effects of fish meal replacement by stickwater on intestinal digestive enzyme activities of Macrobrachium rosenbergii

3 讨论

3.1 鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾生长性能的影响

鱼溶浆中含有小分子多肽、生物胺、牛磺酸、未知促生长因子以及游离氨基酸等成分[4-6]。未知促生长因子、适量的牛磺酸、小肽和低剂量生物胺有促生长作用[6-8]。研究表明，在饲粮中补充适量的牛磺酸可以促进军曹鱼(RachycentroncanadumL.)[9]、大菱鲆(Paralichthysolivaceus)[10]和尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)[11]等的生长性能。王际英等[12]研究发现，饲粮中添加小肽可以促进星斑川蝶幼鱼(Platichthysstellatus)的生长。Mendoza等[13]研究发现，适量的生物胺对罗氏沼虾的生长有促进作用。而本研究中，鱼溶浆替代20%、40%和60%的鱼粉对罗氏沼虾的增重率、特定生长率、成活率和饲料系数没有显著影响。可能是因为本试验鱼溶浆中牛磺酸、小肽、生物胺为适宜水平，不会对其生长性能产生不利影响。鱼溶浆添加水平过高或过低都会造成试验鱼生长性能降低，王晓艳等[6]和周露阳[14]的研究均证明了这一点。结合本试验研究看来，鱼溶浆的适宜添加水平在不同试验动物上是不同的；在本试验中，不同水平鱼溶浆替代鱼粉不会对罗氏沼虾的生长性能造成影响。罗氏沼虾成活率较低是由于罗氏沼虾有强大的占有欲，常常会自相残杀，导致成活率不高，其他研究中罗氏沼虾成活率也在57.50%～81.25%[15]。而对照组和T40组饲料系数大于2，可能是由于罗氏沼虾的好斗性与护食性，所以在投喂的时候为了所有虾均能采食到饲料，投喂饲料较多，导致饲料系数过大。

3.2 鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾体组成的影响

3.3 鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾免疫指标的影响

血液生化指标因能直接体现机体内物质的代谢过程，所以常被用作判断疾病的主要依据之一[18]，从鱼类的血清生化指标可以得知鱼类机体的营养状况、代谢情况以及健康状态。SOD在生物体内起到清除氧自由基的作用，对机体氧化与抗氧化平衡中起到重要作用，能修复受损细胞，并复原自由基对机体造成的损伤[19]，这是免疫反应中重要的一环。本试验中，各组之间罗氏沼虾的血淋巴SOD活性无显著差异，可能是试验饲料富含丰富的游离氨基酸、小肽、牛磺酸等小分子物质，有利于合成与免疫相关的酶[16]；王春利等[7]研究也证明了这一点。本试验中血淋巴SOD活性较高，表明该试验虾在应激条件下调节适应能力高，能更好地应对养殖环境的变化[7]。同样作为免疫指标的LZM是水解革兰氏阳性细菌细胞壁的酶[20]，在水产动物抵抗病原微生物感染中起着重要作用，其活性大小可反映出鱼体抵抗细菌侵袭的能力[21-22]。本试验中，各组之间罗氏沼虾的血淋巴LZM活性和成活率都没有显著差异，表明鱼溶浆对虾的抗菌能力没有不利影响。

MDA是细胞脂质氧化的代谢产物，常被用来衡量机体内源性损伤的状态[6]。它的产生会加剧细胞膜的损伤，当机体的氧化自由基无法清除，过量的氧自由基则会产生过氧化物，如MDA损害细胞，进而出现氧化应激现象。本试验中，试验组罗氏沼虾的血淋巴MDA含量均有所增高，可能是由于鱼溶浆中含有MDA；在曹小华等[23]的研究中，53个批次的鱼溶浆中MDA含量高于鱿鱼膏和虾膏，含量在2.50～24.23 mg/kg；且由于鱼溶浆高水分、高脂、高不饱和度特性，使其品质在脂肪氧化中更易遭受破坏，而MDA作为脂质氧化酸败的终产物，鱼溶浆的酸败程度会影响其MDA含量。王晓艳等[6]研究表明，添加了鱼溶浆的试验组中的体内MDA含量都不同程度地高于对照组，但具体是否与鱼溶浆中含有MDA导致体内MDA含量增高，还需进一步研究。

AKP与ACP是衡量机体健康状况和免疫机能的重要指标[24]。AKP是一种重要的免疫因子，与脂质代谢、钙质吸收等有关，在保证机体健康中扮演重要的角色[25]。ACP是溶酶体的标志酶，与免疫调节、细胞消化代谢等生命活动有关[26]，孙建梅等[27]对文昌鱼(Branchiostomabelcheri)的研究也证明了这一点，所以AKP与ACP也可反映出机体的免疫情况。本试验中，各组之间罗氏沼虾的肝胰腺ACP活性没有显著差异，T40组的肝胰腺AKP活性显著低于对照组，可能是罗氏沼虾的免疫机能受损。王婧瑶等[28]研究发现，豆粕替代鱼粉会使黄金鲫(Carassiusauratus)的肾脏、甲状腺等受损，从而引起机体免疫机能下降，免疫相关酶活性下降，在齐口裂腹鱼幼鱼(Schizothoraxprenanti)[29]、牛蛙(Rana(Lithobatescatesbeiana)[30]、点带石斑鱼(Epinepheluscoioiaes)[31]的研究中也证明了这一点。但本试验中，鱼溶浆替代60%鱼粉组肝胰腺AKP活性又有上升趋势，这与AKP在珍珠龙胆石斑鱼[6]、凡纳滨对虾[7]、建鲤(Cyprinuscarpiovar.jian)[32]等的变化趋势不同，其具体原因有待进一步研究。

3.4 鱼溶浆替代鱼粉对罗氏沼虾肠道消化酶活性的影响

鱼溶浆的添加能一定程度上增加肠道绒毛表面积，提高消化酶活性，增强消化和吸收能力，从而促进鱼类的生长[8，14]。在本试验中，肠道淀粉酶活性呈先下降再升高的趋势，且T60组肠道淀粉酶活性显著高于T20组，可能是由于T60组牛磺酸含量高于T20组。凌云[33]研究表明，由于淀粉酶活性在酸性条件下较高，而牛磺酸可提高饲料酸度，从而增强淀粉酶活性，高春生等[34]研究也证明了这一点。而T60组与对照组相比肠道脂肪酶活性显著降低，可能是T60组中的牛磺酸含量对其造成的影响，已有研究表明，牛磺酸会对肠道消化酶活性产生影响[35]。何明等[36]研究表明，随着牛磺酸的添加水平增加，肠道脂肪酶活性会降低，在李昭林[37]对黄鳝(Monopterusalbus)的研究中也证明了这一点。本试验中，鱼溶浆替代20%、40%和60%的鱼粉对罗氏沼虾的肠道胰蛋白酶活性没有显著影响，饲粮中用鱼溶浆替代60%鱼粉时会降低肠道脂肪酶活性，使罗氏沼虾的消化能力受影响。