紫苏粕替代鱼粉对杂交鲟体型特征及生长性能的影响

2022-01-04赵振新张显波李正友

贵州农业科学 2021年12期

赵振新，张显波，赵飞，温贺，杨森，靳琼，沈奇，李正友*

(1.贵州省农业科学院水产研究所，贵州贵阳 550025；2.贵州省特种水产工程技术中心，贵州贵阳550025；3.贵州省特色水产产业技术体系疾病防控功能实验室，贵州贵阳 550025；4.贵州省农业科学院油菜研究所，贵州贵阳 550008)

0 引言

【研究意义】研究紫苏粕在饲料原料中替代鱼粉在杂交鲟养殖上的应用，不仅可以延伸紫苏加工产业链，增加紫苏附加值，提高紫苏资源的利用率，而且还可筛选出性价比高的蛋白饲料原料替代鱼粉的使用率，对杂交鲟养殖业的发展具有良好促进作用。【前人研究进展】鲟鱼是现有寿命长、体形大、最古老的淡水鱼类之一[1]，起源于白垩纪时期，有“水中活化石”和“水中熊猫”之称[2]，系现存最为古老生物的种群。鲟鱼营养价值高，并具有一定的抗癌和美容效果等特点[3]，其皮、鳍、肉的蛋白质含量高达38.7%、24.70%和19.60%，其鱼油中叶酸和不饱合脂肪酸含量为鱼类之最，具有很高的药用价值和经济效益[4-6]。鲟鱼没有肌间刺，其骨头、皮和鱼卵都具有很高的利用价值，其骨可做成高钙食品，具有增强肌体免疫力、促进人体健康、防止老年骨质疏松和提高大脑活力的作用；其皮可作为高档皮革原料；而由鲟鱼卵制作的鱼子酱，与松露和鹅肝并称“世界三大珍馐”，素有“黑色黄金”之称[7]，在国际市场十分走俏。近年来，杂交鲟鱼是我国鲟鱼养殖中新兴的淡水养殖优良品种，具有经济效益好、饲料转化率高和生长快等特点而受到广泛关注[8]。其养殖生产的主要矛盾已由原来的市场需求量同产能不足之间的矛盾，转变为日益增长的优质水产品需求同优质水产品数量不足之间的矛盾，品质质量问题日益引起消费者的重视。目前，鲟鱼饲料蛋白源主要是鱼粉，但由于鱼粉资源越来越匮乏，鱼粉的价格逐年上涨，极大地限制了鲟鱼配合饲料的生产，进而影响鲟鱼养殖业的发展，使得植物性蛋白替代鱼粉的研究成为一个热点问题。紫苏(Perillafrutescens)是中国传统药食两用植物，其茎叶中含有丰富的氨基酸、蛋白质和人体必需的微量元素[9]。在日本、印度和朝鲜等国家食用和种植紫苏的历史悠久，我国山东、浙江和辽宁等地也广泛种植[10]。紫苏油中含有大量的不饱和脂肪酸(>80%)。因此，常被作为保健食用油中不饱和脂肪酸的主要来源[11]。而榨油后剩下的饼粕大部分被作为饲料原料进行低值利用，李钰等[12]研究发现，紫苏粕含蛋白质50.50%，属高蛋白原料。因此，紫苏粕是一种营养价值较大，营养较均衡的物质，在保健品、食品和新型饲料等产品开发上具有一定潜力[13]。【研究切入点】目前，关于水产配合饲料利用植物性蛋白替代鱼粉的研究较多，但尚未见紫苏粕作为主要蛋白源对杂交鲟生长影响的相关研究报道。【拟解决的关键问题】探明不同比例紫苏粕替代鱼粉对杂交鲟体型特征及生长性能的影响，以期为高性价比鲟鱼配合饲料的研发与应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试鱼杂交鲟，健康无患病的鲟鱼300尾，平均体质量为(512±0.19)g，由贵州省水产研究所惠水试验基地人工繁殖并提供。

1.1.2 饲料原料豆粕、秘鲁鱼粉、大豆油和玉米油等，由贵州省农业科学院水产研究所提供；紫苏粕，由贵州省农业科学院油菜研究所提供；预混料原料，海兴旭源生物科技有限公司生产。

1.2 方法

1.2.1 饲料原料预处理饲料原料经过粉碎并通过80目筛，并经2次混合、制粒、熟化冷却等工序，颗粒风干冷却后过筛，贮存备用。

1.2.2 试验设计杂交鲟在试验养殖环境条件下暂养1周，然后选择皮肤完整、健康无患病的鲟鱼进行试验。试验鲟鱼随机分为5组，即5个处理(CK,D1～D4)，3次重复，每个重复20尾鱼。对照(CK),为基础饲料中不添加紫苏粕；D1，紫苏粕替代基础饲料中秘鲁鱼粉的40%(简称紫苏粕替代秘鲁鱼粉的40%)；D2，紫苏粕替代基础饲料中秘鲁鱼粉的60%(简称紫苏粕替代秘鲁鱼粉的60%)；D3，紫苏粕替代基础饲料中秘鲁鱼粉的80%(简称紫苏粕替代秘鲁鱼粉的80%)；D4，紫苏粕替代基础饲料中秘鲁鱼粉的100%(简称紫苏粕替代秘鲁鱼粉的100%)；各处理饲料的组成及营养水平见表1和表2。

表1 不同处理饲料日粮的组成成分Table 1 Diet composition of different treatments %

表2 不同处理日粮的营养水平Table 2 Diet nutritional level of different treatments %

1.2.3 饲养管理养殖流水网箱15个，每天的投喂量按鲟鱼体质量2%进行，并根据实际摄食情况进行调整。每天分3次投喂，投喂时间为 08:00、12:00和 17:00，饲养周期为40 d。养殖水体水温16.5～19.5℃、溶解氧7.76～8.08 mg/L、pH 8.08～8.11。

1.2.4 鲟鱼的形态特征及生长性能指标测定

1)形态特征。试验结束时每个网箱选取3尾鲟鱼以400 mg/mL MS-222麻醉致死，然后平放在白色背景A4纸上，鱼体旁边放一直尺作为刻度标准，并利用相机进行拍照。采用TpsDig对所有照片19个特征点进行标记(图1)，参照文献[15]的方法测定鱼体的头高(HD)、头长(HL)、体长(BL)、体高(BD)、叉长(FL)、尾柄上部长(CPL1)和尾柄下部长(CPL2)等体型特征参数。

2)生长性能。试验结束时，每个网箱选取3尾健康鲟鱼分别测定增重率(WGR，%)、日特定生长率(SGR，%)、成活率(SR，%)、肝体比(HSI，%)、脏体比(VSI，%)和肥满度(CF，g/cm3)。

注：点1～9距离为叉长；点1～19距离为体长；点1～18为头长；点2～17为头高；点3～16为体高；点6～7为尾柄上部长；点11～12为尾柄下部长。Note:The distance from 1 to 9,from 1 to 19,from 1 to 18,from 2 to 17,from 3 to 16,from 6 to 7 and from 11 to 12 is fork length,body length,head length,head height,body height,the upper length of caudal peduncle and bottom length of caudal peduncle respectively.图 1 试验用鱼的形态学特征的测量点位Fig.1 Point locations for measuring morphological characteristics of tested sturgeon

WGR=100×(Wt-W0)/W0

SGR=100×(lnWt-lnW0)/t

SR=100×Nf/Ni

HSI=100×Wh/Wb

VSI=100×Wv/Wb

CF=100×Wb/L3

式中，t为饲喂时间(d)，W0和Wt分别为试验初始时和结束时每尾鱼平均体质量(g)，Wb为样品鱼体质量(g)，Wh为样品鱼肝脏质量(g)；Wv(g)为样品鱼内脏质量(g)；L为样品鱼体长(cm)；Ni和Nf分别为试验初始时和结束时的鱼数量(尾)。

1.3 数据处理

采用 SPSS 12.0对数据进行统计分析，用单因子方差分析检验各试验组间差异显著性，用Duncan进行多重比较检验，以平均值±标准差(X±SD)表示，P<0.05为显著性差异。

2 结果与分析

2.1 紫苏粕不同比例替代鱼粉对杂交鲟体型特征的影响

从表3可知，不同处理杂交鲟的头长、头高、体长、体高、叉长、尾柄上部长和尾柄下部长等体型特征的变化。头长：不同处理为13.20～14.17 cm，依次为D1>D2>D3>CK>D4，处理间差异不显著。头高：不同处理为4.51～5.87 cm，依次为D1>D2>D3>D4=CK，D1/D2/D3间差异不显著，均显著大于D4和CK，D4与CK差异不显著。体长：不同处理为46.32～58.26 cm，依次为D1>D2>D3>CK>D4，D1与D2差异不显著，二者显著长于除D3外的其余处理，D3/D4/CK间差异不显著。体高：不同处理为6.20～8.02 cm，依次为D1>CK>D2>D3>D4，D1显著大于其余处理，D4显著小于其余处理，CK/D2/D3间差异不显著。叉长：不同处理为49.29～61.09 cm，依次为D1>D2>D3>CK>D4，D1显著长于除D2外的其余处理，其余处理间差异不显著。尾柄上部长和尾柄下部长：不同处理分别为3.16～4.78 cm和3.11～4.16 cm，依次为D2>D1>D3>CK>D4和D1>D2>D4>CK>D3，处理间差异均不显著。表明，100%紫苏粕替代鱼粉对杂交鲟的生长不利，原因可能是完全替代鱼粉后饲料适口性降低，导致鲟鱼摄食量不足而处于饥饿状态所致。

表3 不同水平紫苏粕替代鱼粉杂交鲟的体型特征Table 3 The physical characteristics of hybrid sturgeon under different level of perilla meal cm

2.2 紫苏粕不同比例替代鱼粉对杂交鲟生长性能的影响

从表4看出，不同处理杂交鲟的增重率、特定生长率、肝体比、脏体比和肥满度的变化。增重率和日特定生长率：不同处理分别为15.04%～41.10%和0.35%～0.86%，均为D1>D2>D3>CK>D4，D1显著大于CK和D4，CK显著小于其余处理，D1/D2/D3间、D2/D3/CK间差异均不显著。肝体比：不同处理为2.87%～3.66%，依次为D4>D2>D3>CK>D1，D4显著大于D1，D1/D2/D3/CK间、D2/D3/D4/CK间差异均不显著。脏体比：不同处理为13.48%～16.13%，依次为D4>CK>D2>D3>D1，D4显著大于其余处理，D1显著小于其余处理，D2/D3/D4/CK间差异不显著。肥满度：不同处理为2.74～2.88 g/cm3，依次为D3>CK>D2>D4>D1，处理间差异不显著。经对日特定生长率进行线性回归分析，紫苏粕替代鱼粉的最适水平为50.43%(图2)。

表4 紫苏粕替代鱼粉比例杂交鲟的生长性能Table 4 Effect of perilla meal on growth performance of hybrid sturgeon

图2 杂交鲟特定生长率与饲料中紫苏粕水平的关系Fig.2 The correlation between SGR and perilla meal level in hybrid sturgeon

3 讨论

鱼的体型特征主要是指鱼体表面各部分长度、面积和相对比例等参数以及某些特殊的体态特征[16]，这些参数不仅是鱼类鉴别分类的重要依据，也是鱼类生长发育是否正常的主要检测指标。其中，营养水平和环境变化等因素都会对其产生影响。李明秀等[17]研究发现，饥饿对鲤幼鱼的头高、体长、尾柄长等参数变化的影响不明显，但体高显著降低；躯干是鱼体能量物质储存的主要部位，体高的明显下降主要原因可能是大量自身能量物质的消耗，说明在整个试验阶段鱼体一直处于饥饿状态。研究结果表明，紫苏粕替代40%的秘鲁鱼粉，鲟鱼头高、体高、体长和叉长明显增加且显著高于基础饲料中不添加紫苏粕(CK)，表明40%的紫苏粕替代鱼粉后可以满足鲟鱼生长需求，并有一定的促进作用。随着替代水平的不断增加，鲟鱼体型特征参数呈下降趋势；紫苏粕替代100%的秘鲁鱼粉，鲟鱼头高、尾柄长和体长等参数变化虽不明显，但体高显著低于CK。与李明秀等[15]研究结果相似。表明，在整个养殖试验阶段，紫苏粕替代100%的秘鲁鱼粉鲟鱼始终处于饥饿状态，其原因可能是当紫苏粕完全替代饲料中鱼粉后，饲料适口性下降，鲟鱼摄食量过低且无法满足生长基本需求，导致鱼体一直处于饥饿状态，从而抑制了鱼体生长发育。

紫苏粕含有较高的蛋白质(≥25%)和丰富的氨基酸(18种机体所需氨基酸)，其中蛋氨酸和赖氨酸的含量显著高于大豆粕和棉粕等高蛋白植物加工副产物。同时还含有维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素C、维生素D、维生素E及磷脂等营养物质[18]。朱国军等[19]研究表明，紫苏粕是一种高蛋白、高能量可直接饲用的植物饲料，其中粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维和粗灰分的含量分别为32.33%、7.48%、35.49%和8.58%。此外，紫苏粕还含有黄酮类、金属元素(Cu、Mg、Ca、Mn、Na、Zn等)[20]、萜类化合物(单萜类和倍半萜类)[21]、类脂(亚油酸、α-亚麻酸及甾醇类)[22]、甙类化合物、紫色素和干扰素诱导素等多种促生长活性物质[23]。研究结果表明，紫苏粕替代秘鲁鱼粉的40%，鲟鱼增重率和特定生长率最高，与CK相比，鲟鱼生长优势显著，表明饲料中添加一定量的紫苏粕对杂交鲟具有显著的促生长作用。吕耀平等[24]研究发现，饲料中添加适量的紫苏子提取物(300 mg/kg)能显著提高异育银鲫的食物利用率和生长性能。赵红梅等[25]以超微粉复方紫苏中草药作为添加剂饲喂断奶仔猪发现，其可有效促进断奶仔猪生长性能，提高机体免疫力，增强肠胃抗应激能力。张文火等[26]研究发现，在基础日粮中加入不同剂量的紫苏提取物饲喂育肥牛，可有效提高试验牛日增重和干物质采食量。

由于紫苏粕成分复杂，其所含成分中必然含有影响饲料营养物质吸收和利用的抗营养因子，且很多活性物质超出一定量会对机体生长发育产生抑制作用[27]。JEONG等[28]研究发现，过量的紫苏提取物可抑制血液中免疫球蛋白的调节功能，从而使机体产生过敏反应。张卫明等[29]研究表明，紫苏籽是目前含α-亚麻酸最高的植物，其含量达60%。蔡传江等[30]研究表明，饲料中α-亚麻酸过高时会降低育肥猪平均日采食量和日增重。刘大川等[31]研究发现，紫苏粕中含有植酸6.01%、残油0.46%和单宁酸1.70 %，当动物日粮中单宁酸过高时，饲料中的某些营养物质会与单宁中的酚羟基相结合，形成不溶性复合物，进而降低肠道对营养物质的消化吸收，尤其是降低维生素A和B族维生素的利用率。研究结果表明，紫苏粕替代秘鲁鱼粉的40%，抑制或拮抗作用未呈现出来，而是表现出明显的促生长效果。当紫苏粕替代水平不断增加时，鲟鱼生长性能呈下降趋势，尤其是完全替代饲料中的鱼粉后，其抑制或拮抗作用达最大，原因可能是紫苏粕中的某种物质与饲料中的某种物质相互抑制，或者是饲料适口性降低，从而影响鲟鱼对食物的利用，进而影响生长发育。吕耀平等[24]研究发现，饲料中添加过量的紫苏籽提取物(500 mg/kg)时，异育银鲫生长发育和摄食量均受到抑制，与此次试验结果相似。