酵母培养物替代鱼粉对黄颡鱼生长性能、血清生化、体成分、抗氧化及免疫力的影响
2024-05-25王钦易建华王辉宋庆洋敖慧玲曹诗宜别汉晴张彦覃先武戴晋军
王钦,易建华,王辉,宋庆洋,敖慧玲,曹诗宜,别汉晴,张彦,覃先武,戴晋军
(1.农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室,湖北宜昌 443003;2.湖北省酵母功能湖北省重点实验室,湖北宜昌 443003)
鱼粉是水产养殖中最重要的饲料蛋白质来源。然而,由于水产养殖的快速发展,鱼粉的生产不能满足对水产饲料的需求,导致饲料成本高,给水产养殖带来了巨大挑战。因此,寻找合适的新型替代物成为饲料工业当务之急。
酵母培养物是一种在特定工艺条件下,由酵母细胞、代谢产物和酵母经多级发酵形成的发酵培养基,其富含的有机酸、β- 葡聚糖和甘露聚糖,可提高水生动物的肠道消化酶活性及免疫力,进而促进机体生长(易建华等,2024)。目前,有关酵母培养物替代鱼粉在水产饲料的应用研究,在凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)、大口黑鲈(Micropterus salmoides)、鲤鱼(Carassius auratus gibelio)、鲫鱼(Carassius auratus)、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)和淡水虾(Macrobrachium rosenbergii)均有报道(Zhang 等,2022;Xv 等,2021;Nguyen 等,2019;程鑫等,2019)。
黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)在我国被广泛养殖,具有巨大的经济和营养价值。黄颡鱼是一种肉食性鱼类,因此商业饲料中鱼粉和动物蛋白的消费量相对较高。本文以酵母培养物为替代蛋白源1 ∶1 替代鱼粉,评价其对黄颡鱼生长性能、血清生化、体成分、抗氧化及免疫力的影响,为酵母培养物作为水产饲料替代蛋白质来源提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验饲料 按照配方设计将饲料分为2 个组,以基础饲料为对照组(CK),功能蛋白原料酵母培养物1 ∶1 替代基础饲料中进口蒸汽鱼粉为试验组(LYF),饲料组成及营养水平见表1。其中,酵母培养物(CP 57%)由安琪酵母股份有限公司提供,经酵母蛋白等发酵酶解、调味工艺制得。将原料粉碎过80 目筛,经逐级混合制粒膨化成3.0 mm 粒径的颗粒饲料,冷藏储存备用。
表1 试验饲料组成及营养水平(风干基础) %
1.2 饲养管理 黄颡鱼购自湖北省当阳市某养殖场,投喂对照组饲料暂养7 d 后,挑选大小均匀[(25.00±0.15)g]、健康活泼的试验鱼随机分配到 6 个 2400 L 塑料养殖桶中,每桶100 尾。每种试验饲料投喂3 桶试验鱼,禁食24 h 后采用人工饱食投喂上述CK 组、LYF 组饲料,每天2 次(08 :00 ~09 :00 和 17 :00 ~18 :00),养殖试验持续42 d,每天记录投喂量。整个试验过程中,水温(26.00±2.00)℃,溶解氧浓度(7.00±0.35)g/L,pH 6.50 ~6.70,氨氮<0.01 mg/L,亚硝酸盐<0.50 mg/L,保持自然光照。试验期间的日常管理及水质条件同暂养期间保持一致。
1.3 诱食试验 投喂对照组饲料暂养7 d 后,挑选大小均匀[(9.00±0.05)g]、无病、体表无伤的黄颡鱼66 尾,随机放入6 个玻璃缸(0.8 m×0.6 m×0.3 m)中,每缸黄颡鱼11 尾。在玻璃缸上方用细铁丝悬挂2 个饵料球(质量为5.00 g,双球间距20.00 cm,离桶底高度5.00 cm)用于黄颡鱼对饵料球的啄咬,驯化期约为3 d(驯化至饵料球放入,黄颡鱼马上开始咬食为止)。
诱食试验开始时,每个玻璃缸同时放入2 个饵料球(鱼粉球/LYF 球,饵料球:鱼粉/LYF、小麦面粉和水=27.0 g:73.0 g:54.0 g 混合而成),记录放入时间,20 min 后取出,每次设3 个处理,记录饵料球重量。每2 d 为1 个试验周期,每天上午1 次,下午1 次,两次试验需要交换LYF 球和鱼粉球的悬挂位置(避免饵料球位置干扰)。两次试验结束后,给试验鱼投喂商品颗粒饲料至饱食。试验期间,保持对照组和试验组每次试验条件都一致。
1.4 样品采集 摄食生长试验结束后,所有试验鱼饥饿 24 h,经 120 mg/L MS-222 麻醉后进行称重及计数。每桶随机挑选 6 尾鱼,用一次性注射器从尾静脉中抽血,离心(5000 r/min,10 min,4℃)获得血清,-80℃保存,用于血清生化指标、抗氧化酶活性及免疫指标检测。取血后的 6 尾鱼被解剖获取肝脏和内脏,称重并计算肝体比和内脏比。每组取6 条,用于全鱼体成分分析。
1.5 生化分析 血清谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素(UREA)、葡萄糖(GLU)、总胆固醇(CHOL)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、碱性磷酸酶(ALP)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)及溶菌酶(LZM)等生化指标均由宜昌市第一人民医院测定,相关试剂盒均来源于南京建成生物工程研究所。
1.6 全鱼体成分分析 参考 AOAC 标准方法,测定全鱼样品中粗蛋白质、粗脂肪、水分及灰分的含量。样品于烘箱中 105℃至恒重,测定水分含量;碳化后的样品置于马弗炉中 600℃至恒重,测定灰分含量;蛋白质含量测定采用 FP-528 全自动蛋白质分析仪(Leco 公司,美国密歇根);脂肪含量测定采用2055 全自动索氏抽提仪(Foss 公司,瑞典赫加奈斯)。
1.7 计算公式
1.7.1 相对诱食率 相对诱食率计算公式如下:
相对诱食率(RAR)/%=[W1-W2]/[W3-W4] ×100;
式中:W1为LYF 饵料球的初重;W2为LYF饵料球的末重;W3为鱼粉饵料球的初重;W4为鱼粉饵料球的末重。
1.7.2 生长性能 生长性能相关计算公式如下:
存活率(SR)/%=(Nt/ N0)×100 ;
增重率(WGR)/%=(Wt-W0)/W0×100 ;
特定生长率(SGR)/%=[(ln Wt-ln W0)/ t]×100;
饲料系数(FCR)=F /(Wt+ Wd-W0);
肝体比(HSI)/%=(Wz/Wt)×100 ;
脏体比(VSI)/%=(Wv/Wt)×100 ;
肥满度(CF)/%=(Wt/L3)×100。
式中:Nt为试验末鱼数量,尾;N0为鱼初始数量,尾;Wt为试验终末均体质量,g ;Wd为试验期间死亡鱼均体质量,g ;W0为试验初始均体质量,g ;t 为试验天数,d ;F 为总摄食量,g ;L为终末平均体长,cm ;Wz为试验终末平均肝胰脏质量,g ;Wv为试验终末平均内脏团质量,g。
1.8 统计分析 采用 Minitab 21.3.1.0 软件对数据进行Tukey 检验,结果以“平均值± 标准误”表示,P<0.05 代表差异显著。
2 结果与分析
2.1 酵母培养物对黄颡鱼的诱食效果 由表2可知,与CK 组(100%)相比,酵母培养物(LYF 110.43%)对黄颡鱼的相对诱食率要明显高于鱼粉,提高了10.43%。
表2 酵母培养物对黄颡鱼相对诱食率的影响
2.2 酵母培养物替代鱼粉对黄颡鱼生长性能的影响 由表3 可知,酵母培养物替代鱼粉能提高黄颡鱼的增重率和特定生长率、降低饲料系数,对黄颡鱼生长有一定的促进作用,但与CK 组相比,LYF 替代鱼粉对黄颡鱼生长没有显著影响(P>0.05)
表3 酵母培养物替代鱼粉对黄颡鱼生长性能的影响
2.3 酵母培养物替代鱼粉对黄颡鱼全鱼体成分的影响 由表4 可知,与CK 组相比,LYF 替代鱼粉对黄颡鱼全鱼体成分无显著影响(P>0.05)。
表4 酵母培养物替代鱼粉对黄颡鱼全鱼体成分的影响 %
2.4 酵母培养物替代鱼粉对黄颡鱼血清生化指标的影响 由表5 可知,与CK 组相比,LYF 组黄颡鱼血清谷草转氨酶显著降低(P<0.05),降低25.73%。其余各项指标两组间均无显著差异。
表5 酵母培养物替代鱼粉对黄颡鱼血清生化的影响
2.5 酵母培养物替代鱼粉对黄颡鱼血清抗氧化和免疫力的影响 由表6 可知,与CK 组相比,LYF 组黄颡鱼丙二醛含量显著降低(P<0.05),降低71.80% ;LYF 组黄颡鱼溶菌酶和碱性磷酸酶活性显著提高(P<0.05),分别提高61.22%和65.63% ;其余各项指标均两组间无显著差异。
表6 酵母培养物替代鱼粉对黄颡鱼血清抗氧化及免疫指标的影响
3 讨论
3.1 酵母培养物对黄颡鱼的诱食效果 酵母培养物含有的呈味核苷酸(鸟苷酸和肌苷酸)具有诱食剂的功能,可以作为良好的酵母类诱食剂(孙雪梅等,2017)。在本试验条件下,酵母培养物显著提高了黄颡鱼的相对诱食(P<0.05)。目前关于酵母培养物的诱食机理报道较少,其诱食作用可能是酵母培养物具有特有的味道和口感,如鸟苷酸和肌苷酸等呈味核苷酸,酵母培养物中的氨基酸、小肽和免疫多糖等成分也可刺激味觉和嗅觉感受系统而促进水产动物采食。
3.2 酵母培养物替代鱼粉对黄颡鱼生长性能的影响 本研究中,酵母培养物1 ∶1 替代鱼粉能提高黄颡鱼的增重率和特定生长率,降低饲料系数,对黄颡鱼生长有一定的促进作用,但作用效果不显著。Zhang 等(2018)在鱼粉含量为100 g/kg 饲料中,以60 g/kg 酵母培养物(粗蛋白质含量67.7 %)替代60% 鱼粉,对异育银鲫生长性能没有产生不利影响。Wang 等(2022)在鱼粉含量为340 g/kg 的石斑鱼饲料中,以40 g/kg 酵母培养物(粗蛋白质含量50.0 %)替代30 g/kg 鱼粉,显著提高了鱼体增重率,降低了饲料系数。程鑫等(2019)研究表明,在饲料中添加酵母培养物(粗蛋白质含量55.0%)能有效提高黄颡鱼增重率、蛋白沉积率,降低饲料系数。酵母培养物能改善水产动物的生长性能和饲料利用率,可能与其含有丰富的有机酸、γ- 氨基丁酸、呈味核苷酸等物质,能促进水产动物摄食(黄维,2024 ;侯冬强等,2023)有关。
3.3 酵母培养物替代鱼粉对黄颡鱼血清生化的影响 谷丙转氨酶可以反映水产动物肝功能的健康状态。本试验中,在黄颡鱼饲料中添加酵母培养物1 ∶1 替代鱼粉可以显著降低血清中谷丙转氨酶活性,表明酵母培养物在一定程度上有利于减缓对肝脏的损伤,促进脂肪代谢,与王成强等(2022)在珍珠龙胆石斑鱼的结果类似。
3.4 酵母培养物替代鱼粉对黄颡鱼血清抗氧化和免疫力的影响 丙二醛水平通常用于评估体内的过氧化程度,丙二醛具有强大的毒性,可损害细胞结构和功能(Parvez 等,2005)。在本研究中,酵母培养物组黄颡鱼丙二醛含量显著低于对照组(P<0.05),表明酵母培养物替代鱼粉提高了黄颡鱼的抗氧化水平。溶菌酶、碱性磷酸酶等指标常用来表征水产动物的免疫力,在机体抵御外来病原的免疫反应中起重要作用(朱春华等,2012)。在本研究中,酵母培养物组黄颡鱼溶菌酶和碱性磷酸酶活性显著高于对照组(P<0.05),表明酵母培养物替代鱼粉提高了黄颡鱼的免疫力。原因可能是酵母培养物含有大量源自酵母细胞壁的β- 葡聚糖和甘露寡糖,在许多研究中已在免疫促进作用方面得到验证。Dou 等(2023)在饲料中补充β- 葡聚糖(4 ~8 g/kg)可提高罗非鱼(Oreochromis niloticus)的抗氧化酶活性,并降低肠道和肝脏中丙二醛的含量。β- 葡聚糖可提高多数鱼类的溶菌酶活性,如南亚野鲮(Misra 等,2006)、大黄鱼(Ai 等,2007)、石斑鱼(Bagni 等,2005)等。此外,Gu 等(2011)证实,β- 葡聚糖和甘露聚糖具有协同作用,能共同提高机体抗氧化能力及免疫力。
4 小结
综上所述,酵母培养物1 ∶1 替代鱼粉,不会影响黄颡鱼的生长性能、肝脏健康、体成分,还能提高黄颡鱼的抗氧化能力和免疫力。